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Brennstoffeinspritzpumpe für Brennkraftmaschinen Das, Patent
9,37 982 bezieht sich auf eine Brenns,toffeinspritzpumpe für Brennkra,ftm,aschinen,
insbesondere für die Förderung von Brennstoff gegen hohen Druck; bei der außer Ausneb.mungen.
und Kanälen im Kolben in der Zylinderlauffläche eine oder mehrere Ausnehmungen vorgesehen
sind, welche von den Steuerkanten des Kolbens überdeckt oder freigegeben werden,
derart, daß sie mindestens während des, für die Förderung wirksamen Teiles des-
Kolbeneinwärtshubes, eine Verhin:dung zwischen dem Pumpenarbeitsraum und der Förderleitung
bilden. Hierbei steht einte Saugleitung durch, zwei in Bewegungsrichtung des Pumpenkodb:ens
versetzte Einmündungen mit dem Zylinder der Einspritzpumpe in: Verbindung. Zur Steuerung
dieser Saugleitung und einer Druckleitung ist je eine vorn Steuerkanten begrenzte
Ausne:hmung am Kolben vorgesehen, welche beide durch im Pumpenkolben befindliche
Quer- und Längsbohrungen: mit dem. Pumpenraum in Verbindung stehen. Die beiden in
Bewegungsrichtung des Pumpenkolbens versetzten Einmündungen der Saugleitung, im
Pumpenzylinder und die Steuerkanten am Kolben sind so angeordnet, da@ß bei der Stellung
des Pumpenkoilbens, in der äußeren Toitpunktlage eine Einmündung der Saugleitung
geöffnet, die andere
Einmündung und die Druckleitung abgeschlossen
sind, während bei der- Einwärts.bewegung des. Pumpenkolbens nach vollständigem Ab:schluß
der beiden Saugleitungseinmündungen die Druckleitung geöffnet und nach Abschluß
der Druckleitung die Saugleitung über die zweite Einmündung geöffnet wird. Die Steuerkanten
der Aussparung, welche die Druckleitung steuert, schließen bekanntlich einen Winkel
ein. Durch Verdrehung des Pumpenkolbens kann somit die Regelung der einzuspritzenden
Brennstoffmenge vorgenommen werden, die an der Spitze des Winkels dem Leerlauf und
an der weit gespreizten Stelle der Vollast der Brennkraftmaschine entspricht.
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Die Erfindung betrifft insofern eine weitere Ausgestaltung des Gegenstandes
des Hauptpatents, als neben der im normalen Betriebsbereich zwischen Leerlauf und
Volllast, die Förderung beherrschenden Aussparung am Pumpenkoilb@en einte zusätzliche,
mit der erwähnten Aussparung in Verbindung stehende und eine Ausbuchtung derselben
bildende Ausnehmung vorgesehen wird. Diese Ausbuchtung der Kolbenaussparung ist
dem. Anfährb:ereich zugeordnet und dient also der leichteren Inbetriebsetzung der
Brennkraftm.aschine. Die Steuerkanten der Ausbuchtung sind sa gestaltet, gast bei
keiner Stellung des. Pumpenkolbens. eine Verbindung. zwischen der Druckleitung und,
dem Raum niederen Druckes. (Zuström- bzw. RückströmAeitun@g) besteht.
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Die Zeichnungen zeigen ein Ausführungsbeispiel einer Brenns:toffeinspritzpumpe
nach der Erfindung im Mittellängsschnitt bei verschiedenen Stellungen des Pumpenkolbens,
und zwar Abb.. i bis, 3 bei großer Füllurig, Abb:. ¢ bis. 6 bei geringerer Füllung,
Abb:. 7 und 8 in der Ani ahrstellung.
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Die Pumpe besteht aus. dem Pumpenkörper i und dem darin hin und her
verschiebdichen Kalben-:2. In der Zylinderlauffläche 2 i des Pump:enkörpeTs, sind
die Mündungen 3, 4 und 5 des. Zulauf-bzw.` Rücks.tröm- bzw. FÖTde kanales aalgeordnet.
Diese Kanailmündungen liegen mithin vor- der Zeichnungsebene, und sie sind in der
Zeichnung strichpunktiert angedeutet. Z,üllauflzana,l und Rückströmkanal stehen,
in: ständiger Vezb,indung miteinander. Auf eine ausdrückliche Darstellung dieser
Verbindung wurde in der Zeichnung der Übersichtlichkeit halber verzichtet. Der Fbrderkanal
ist mit der in der Zeichnung ebenfalls nücht dargestellten Leitung zur Einsp:ritzdüs'e
verbundian. Am Pumpenkolben 2- ist die Aüsspajung 6 sowie eine Aussparung 7 vorgesehen,
die sich nur über, einen Teil des Ko@benumfänges erstreckt. Die Aussparungen 6 und
7. stehen über die radial verlaufenden Bohrungen 8 bzw. 9 mit der Längsbohrung zo
des Kolbens in' Verbindung, welche an der Ko,lb,ens@tirnseite in den Pumpenarbeitsraum
i i mündet. Die Aussparung 6 wird einerseits durch: die quer zur Kolbenachse verlaufende
Steuerkante 12, andererseits durch die Kante 13 begrenzt, die zum Teil der Kante
12 parallel läuft, in dem Ab@ schnitt 14 jedoch eine Ausbuchtung besitzt und schräg
zur Kolbenachse verläuft. Die Aussparung? wird begrenzt von den Rändern 15, 16,
17, 18, 19, von denen die ersten. vier (15 bis i8) als Steuerkanten wirken. Die
Steuerkante 15 der Aus: sparung 7 ist parallel zum Abschnitt 14 der Steuerkante
13. Die Steuerkante 16 verläuft ebenfalls schräg zur Achse des. Kolbens, während
die Kanten 17 und 18 z.ueinandier parallel und senkrecht zur Ko,lb-enachs.e@, die
Steuerkante ig parallel zur Kollbenachse angeordnet sind. Die drei zuletzt genannten
Kanten 17, 18, i9 bilden die Begrenzung einer zusätzlichen Ausbuchtung 2o, welche
neben der zur Steuerung im, normalen Betrieb, zwischen Leerlauf und Vollast dienenden
Aussparung 7 voirgesehen. ist, Die Mündungen 3, 4 und 5 des Zulauf-, Rückström-
und Förderkanals und die Aussparungen 6 und 7 des Koilbens sind. so, angeordnet,
daß sie beim Koilbeneinwärtshub in. folgender Weise zusammenarbeiten: In der Abb.
i ist der Pumpenkodberi 2 in einer solchen Lage damgestellt, daß seine schrägen
Steuerkanten mit ihrer der größten Förderung (Vollast) entsprechenden Stelle mit
den Bohrungen des Pumpenzylinders zusammenwirken. Der Kollb:en 2 . halt auf seinem
Einwärtsgang mit dem. Ab, schnitt 14 der Steuerkante 13 der Aussparung 6 die Mündung
3 des, Zulaufkanads soeben abgeschlos,sen: Gleichzeitig wird durch die Steuerkante
15 der Aussparung 7 die Mündung 5 der Druckleitung ,geöffnet. Die im Pump,enarbcitsraum
ii voirhan-Jene Flüssigkeit wird nun: bei der Weiterbewegung des Kolbens über die
Längsbohrung io, Querbohrung 9, Aussparung 7 in die Druckleitung verdrängt (Abb.2).
Die Förderung dauert so lange an, bis beim Weitereinwärtsgehen des Kolbens: von
der Steuerkante l2 der Aussparung6 die Mündung 4 des Rückströmkanals. freigelegt
wird. Gleichzeitig erfolgt die Entlastung der in der Druckleitung befindlichen Flüssigkeit,
da die Mündung 5 der Druckleitung noch voll geöffnet ist Die Entlastung dieser Leitung
wird dadurch: beendet, daJ3 die Steuerkante 16 der Aussparung 7 die Mündung 5 der
Druckleitung abschließt (vgl. Abb. 3). Hietraus ergibt sich, daß durch den Teil
des Kollbenhubes, - der zwischen den Kolbenstellungen nach Abb. 2 und 3 liegt, das
Maß der Entlastung bestimmt wird.
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Die Ab:b.4 bis. 6 zeigen. den Pumpenkalben in einer Lage, der eine
geringere Förderung der Pumpe zugeordnet ist. Diese Lage wird durch geeignete Verdrehung
dies Pumpenkolbens um, seine Achse eingestellt. Gemäß Abb. 4 hat der Abschnitt 14
der Steuerkante 13 der Aussparung 6 die Mündung 3 des Zulaufkanals abgeschlossen,
wobei zu gleicher Zeit du-roh die Steherkante 15 der Aussparung 7 die Mündung 5
der Druckleitung eröffnet wird. Die Förderung der Flüssigkeit erfoilgt auf dem bereits,
oben. angegebenen Wege (Längst bohrun:g io, Querbohrung 9, Aussparung 7)_ und wird
dadurch beendet, daß die Steuerkante 12 der Aussparung 6 die Mündung 4 des Rücks.tr'ö@mkanads
freilegt. Das Maß der darauf erfolgenden Entlastung der Druckleitung ist jedoch
geringer, weil
die Steuerkante 16 schräg zurr Achse des. Pumpenkolbens.
verläuft. Der zwischen den Kolbenstellun,-gen nach Abb. 5 und, 6 liegende Entlastungshub
ist somit kleiner. als bei der Vollasteinstellung des, Pumpenkolbens nach Abb. i
bis. 3.
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Die dem. normalen, Betrieb,sberei:ch zwischen Leerlauf und Vollast
entsprechende Kollbenausspairung ist also, derart ausgestaltet, daß beim Ein.-wärtsschub
des Pumpenkolbens da,s Öffnen der Druckleitung stets eine bestimmte und unveränderliche
Zeit vor Abschluß der Mündung des. Zus,trömkanals erfolgt, während das Schließen:
der Münder Druckleitung -veränderlich ist und später erfolgt- als das Eröffnen:
der Umströmbohrung, wenn größere Brennstoffmengen gefördert werden. Hierdwrch wird
erreicht, daß der Grad der Entlastung von dem Druck in der Druckleitung in der Weise
abhängig ist, daß er mit größer werdender Förderung der Pumpe ansteigt, wodurch:
auch bei größter Fördermenge eine genügende Entlastung gewährleistet ist.
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Die, Abb. 7 und, 8 zeigen die Arbeits-weise der Pumpe in der Anfahrstellung.
Bei seinem Ein, wärtsgang hat der Kolben, wie die Abb?. 7 zeigt, mit seiner Steuerkante
13 die Mündung 3 des. Zulaufkanals abgeschloissen, so, daß der Ansaugraum. und der
Pumpenarbeitsraum i i keine Verbindung haben. Die Mündung 5 der Druckleitung steht
aber noch nicht mit dem Pumpenairbeitsraum i i in Verbindung. Erst wenn der Koilben,
seine Einwärtsbewegun:g fortsetzt, wird: von der Steuerkante i8 die Mündung 5 der
Druckleitung freigelegt, und es wird. Flüssigkeit aus, dem Pumpenarbeitsraum üher
die Kanäle io und 9, in, die Druckleitung verdrängt. Wenn die Steuerkante 12 die
Mündung' 4 des Rüc;ks.trömkanals freizugeben, beginnt, wie dies. in: dier Abh. 8
veranschaulicht ist, ist die Mündung 5 der Druckleitung durch die Steuerkante 17
der an der Aussparung 7 befindlichen Ausbuchtung 2o bereits, abgedeckt. Die Flüssigkeit,
die sich noch im: Pumpenairbeitsraum befindet, wird dann über die Längsbohrung io,
Querbohrung 8 und Ausspairung 6 des. Kolbens 2 in: den Ansaugraum verdrängt, bis
die innere T'otpu:nkts:tellung dies Kollbens erreicht ist. Bei. dem Ausführungsbeispiel
nach Abb,. i bis. 8 ist die der Anfahrstellung zugeordnete zusätzliche Ausbuchtung
2o auf der der, Förderung bei Vollast entsprechenden Seite der die Pumpend:ruckleitung
steuernden Aussparung 7 angeordnet. Bei einer solchen Pumpe erfolgt also während
der Inbetriebisetzung der vom der Pumpe mit Kraftstoff versorgten Brennkraftmasc'hine
die Regelung aus dem Anfahrbereich (Ausbuchtung@2o) über die Voillasteins.tellung
(nach. Abh. i bis 3) in die der Belastung entsprechende Betriebsstellung. Je nach
den; praktischen Erfordernissen kann die Ausbuchtung' 2o auf der Seite des. Leerlau:fbereiches
der Kolbenaussparung angeoirdnet werden.