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Brennstoffeinspritzvorrichtung Die Erfindung betrifft eine regelbare
Brennstoffeinspritzpumpe, insbesondere Pumpendüse, mit einem zwecks Rückströmsteuerung
drehbaren Pumpenkolben, wobei die Stellvorrichtung zum Drehen des Kolbens eine den
Kolben umgreifende Steuerplatte mit einem durch einen Schlitz im Pumpengehäuse nach
außen tretenden Steuerhebel aufweist und der Kolben in einem zumindest seinem Hub
entsprechenden Axialbereich eine unrunde Querschnittsform hat, die mit entsprechend
geformten Flächen der Steuerplatte in drehfestem, jedoch axial gleitbarem Eingriff
steht.
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Brennstoffeinspritzpumpen der angegebenen Art benötigen zum Zusammenbau
oder zur Demontage, beispielsweise in der Fertigung oder bei Reparaturen, eine Anzahl
von verhältnismäßig zeitraubenden Arbeitsgängen, wobei noch besondere Schraub- oder
andere Befestigungswerkzeuge erforderlich sind. Dieser Aufwand fällt besonders bei
den großen Stückzahlen, mit denen Brennstoffeinspritzpumpen hergestellt werden,
stark ins Gewicht.
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Die Erfindung geht deshalb von der Aufgabe aus, eine Brennstoffeinspritzpumpe
der angegebenen Art zu schaffen, die trotz des durch das Gehäuse durchgreifenden
Steuerhebels in einfachster Weise zusammengebaut und auseinandergenommen werden
kann, ohne daß dabei besondere Geschicklichkeit oder Werkzeuge erforderlich sind.
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Nach der Erfindung wird die gestellte Aufgabe dadurch gelöst, daß
die Steuerplatte ein auf den Kolben radial aufschiebbares und von außen in den Schlitz
des Pumpengehäuses einschiebbares Gabelstück ist, wobei das Gabelstück einen Arm
aufweist, der über den äußeren Umfang des Pumpengehäuses vorsteht, und daß der Steuerhebel
eine zur Umfangsfläche des Pumpengehäuses passende Innenfläche mit einer Axialnut
für die radiale oder axiale Einführung des Arms des Gabelstücks aufweist und durch
zwei das Pumpengehäuse teilweise umschließende Federarme am Pumpengehäuse in einer
durch eine Führung bestimmten Axiallage gehalten wird.
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Bei der erfindungsgemäßen Brennstoffeinspritzpumpe ist somit insbesondere
durch die zweiteilige Ausführung der Stellvorrichtung in Form der durch radiales
Zusammenstecken miteinander in Eingriff tretenden Anordnung aus dem Gabelstück und
dem auf das Gehäuse aufschiebbaren Steuerhebel erreicht worden, daß die beweglichen
Teile der Brennstoffeinspritzpumpe ohne Verwendung von Werkzeugen und ohne Verwendung
von Befestigungsmitteln, wie Schrauben u. dgl., allein durch Zusammenstecken weniger
einfacher Teile zusammengebaut werden können. Entsprechend kann die Pumpe auch ohne
Werkzeuge in einfachster Weise demontiert werden.
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Es ist zwar schon vorgeschlagen worden, bei. Brennstoffeinspritzpumpen
eine zur Veränderung der Dosierleistung dienende Drehung des Pumpenkolbens durch
eine Zahnstange zu bewirken, die sich durch eine öffnung im Gehäuse erstreckt und
mit einer auf dem Pumpenkolben sitzenden, außen gezahnten Schiebehülse kämmt. Der
Gedanke, eine Pumpe zu schaffen, die durch einfaches Zusammenstecken zusammengebaut
werden kann, wird jedoch durch diese Konstruktion nicht nahegelegt; überdies ist
die Verwendung einer Zahnstange zur Verdrehung des Pumpenkolbens an sich wenig vorteilhaft,
weil man dabei, will man nicht zu untragbar großen Durchmessern des Kolbens oder
der Schiebhülse kommen, ein verhältnismäßig ungünstiges Verhältnis zwischen der
Linearbewegung der Zahnstange und der Drehbewegung des Kolbens in Kauf nehmen muß.
Es ergeben sich nämlich schon bei geringen Verschiebungen der Zahnstange verhältnismäßig
große Verdrehungen des Kolbens, so daß eine genaue, reproduzierbare Einstellung
der Einspritzleistung Schwierigkeiten macht. Im Gegensatz dazu ergibt sich bei Einspritzpumpen
der eingangs angegebenen Art durch die radiale Länge des nach außen tretenden Steuerhebels
ganz von selbst ein günstigeres Verhältnis zwischen der am
äußeren
Ende des Steuerhebels angreifenden etwa linearen Stellbewegung und der Drehung des
Kolbens.
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Ausgestaltungsmöglichkeiten der Erfindung ergeben sich aus den Unteransprüchen.
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Die Erfindung wird im folgenden an Hand eines Ausführungsbeispiels
in Verbindung mit den Zeichnungen näher beschrieben. Es zeigt F i g. 1 eine perspektivische
Darstellung einer erfindungsgemäßen Brennstoffeinspritzpumpe, F i g. 2 einen Axialschnitt
durch die in F i g. 1 gezeigte Brennstoffeinspritzpumpe in vergrößertem Maßstab,
F i g. 3 einen Querschnitt nach der Linie 3-3 der F i g. 2, F i g. 4 eine der F
i g. 2 entsprechende Ansicht bei Blickrichtung von links nach rechts im Sinne der
F i g. 2 und F i g. 5 eine perspektivische Darstellung des Kolbens sowie der zur
Drehung des Kolbens dienenden Teile der Brennstoffeinspritzpumpe, wobei das Gehäuse
und die Brennstoffzufuhr- und -auslaßöffnungen in strichpunktierten Linien angedeutet
sind.
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Die erfindungsgemäße Brennstoffeinspritzpumpe kann, wie dargestellt,
durch einen Nocken angetrieben werden, doch sind auch andere Antriebsarten möglich,
z. B. über eine Stoßstange und einen Kipphebel. Die dargestellte Brennstoffeinspritzvorrichtung
ist vorzugsweise unmittelbar auf dem Motorblock gelagert, so daß die Düse der Einspritzvorrichtung
in die Brennkammer des Zylinders hineinragt. Der Einfachheit halber ist der Motor,
für den die Brennstoffeinspritzvorrichtung ausgebildet ist, in den Zeichnungen fortgelassen
worden.
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Die in den Zeichnungen dargestellte Brennstoffeinspritzvorrichtung
10 wird durch einen Nocken 11 mit einer Nockenerhebung 14 betätigt,
welcher auf einer Nockenwelle 12 angeordnet ist.
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Die Einspritzvorrichtung 10 hat einen länglichen, allgemein zylindrischen
Körper 15 mit einer darin befindlichen mittleren Bohrung 16, in die ein hin- und
hergehender Kolben 17 eingepaßt ist, welcher während jedes Brennstoffeinspritzhubes
von seiner äußersten Stellung (F i g. 2) in seine innerste Stellung hin- und herbewegt
wird. Der Brennstoff wird unterhalb des inneren Endes des Kolbens an die Bohrung
16 herangeführt, wenn sich der Kolben in der in F i g. 2 gezeigten Stellung befindet,
und zwar durch eine Brennstoffzufuhrleitung 19, die mit einem mit dem Gehäuse 15
aus einem Stück gebildeten Ansatz 20 verbunden ist. Eine radial angeordnete Brennstoffeinlaßöffnung
21 verbindet den Pumpenarbeitsraum unterhalb der Stirnfläche 22 des Kolbens 17 mit
der Zufuhrleitung 19, wenn sich der Kolben 17 in seiner angehobenen Stellung befindet.
Der Brennstoff wird durch die Leitung 19 unter einem mäßigen Druck zugeführt.
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Das untere Ende des Gehäuses 15 ist mit einer erweiterten Bohrung
versehen, in der die Einspritzdüse 30 sitzt. Das obere Ende des Gehäuses 15 ist
mit einer Bohrung 50 von verhältnismäßig großem Durchmesser versehen, in der gleitend
ein Stößel 51 angeordnet ist. Zwischen dem inneren Ende der Bohrung 50 und dem oberen
Ende des Stößels 51 ist eine Rückholfeder 52 angeordnet. Der obere Abschnitt 54
des Pumpenkolbens 17 ist von vermindertem Durchmesser, und dieser Abschnitt 54 erstreckt
sich axial durch die Feder 52 hindurch und ist mit dem Stößel 51 folgendermaßen
verbunden: Das äußere oder Antriebsende des Kolbens 17 ist hinter dem Abschnitt
54 mit einem erweiterten Fuß 55 versehen. Der Fuß 55 hat einen solchen Durchmesser,
daß er frei durch eine mittlere Öffnung 56 in der oberen Endwand 57 des Stößels
51 hindurchgeht. Die Ober- oder Außenfläche der Endwand 57 ist mit einer ebenen
kreiszylindrischen Ansenkung 59 ausgestattet, welche einen Gleitschuh 60 aufnimmt.
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Der Gleitschuh 60 hat eine obere Endwand 61, die auf dem Nocken 11
gleitet, und einen herabhängenden Rand 62. Der Rand ist an seiner einen Seite mit
einem Schlitz 65 versehen und ist über seinen gesamten nicht geschlitzten Teil mit
einem nach innen gerichteten Flansch 64 ausgestattet. Der Raum 66 innerhalb des
Gleitschuhes 60 nimmt den Fuß 55 des Kolbens auf, wobei der Gleitschuh 60 durch
Herunterdrücken der Hülse 51 seitwärts auf den Fuß 55 aufgebracht
wird, während der Kolben 17 in seiner angehobenen Stellung gehalten wird. Wenn dann
die Hülse 51 losgelassen wird, paßt das untere Ende des Schuhes 60 genau in den
darin gebildeten Sitz 59 hinein. Infolge dieser Ausbildung wird das obere oder äußere
Ende des Kolbens 17 genau koaxial zu dem Gehäuse 15 gehalten, und jeglicher Seitwärtsschub,
welcher durch den Nocken 11 auf den Schuh 60 ausgeübt wird, wird von
den breiten Angriffsflächen der Bohrung 50 und des Stößels 51 aufgenommen.
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Die Einspritzvorrichtung gemäß der Erfindung weist zur Mengenregelung
eine Schrägschlitzsteuerung auf, bestehend aus einem axialen Kanal 67, der mit einem
kurzen radialen Kanal 69 und einem Schrägschlitz 70 in Verbindung steht.
An Stelle der Kanäle 67, 69 können andere bekannte Mittel, wie z. B. ein in der
Längsrichtung in der Oberfläche des Kolbens verlaufender Schlitz, zur Anwendung
kommen. Oberhalb der Einlaßöffnung 21 ist eine Rückströmöffnung 71 vorgesehen.
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Das Drehen des Kolbens wird durch eine neuartige und vereinfachte
Steuervorrichtung bewirkt. Das Gehäuse 15 ist mit einem querverlaufenden Schlitz
72 versehen, der im Gehäuse in beträchtlicher Entfernung von der Pumpenarbeitskammer
angeordnet ist. Der Schlitz 72, welcher sich von der Außenseite des Gehäuses nach
innen bis etwas über die darin befindliche zylindrische Bohrung 16 hinaus erstreckt,
ist in seinem radial nach außen gelegenen Abschnitt allgemein sektorförmig und in
dem Teil, welcher die Bohrung 16 umgibt, allgemein kreiszylindrisch ausgebildet.
Der Kolben 17 ist auf seiner einen Seite mit einer Anflachung 74 versehen, welche
an ihrem unteren Ende in eine rechtwinklige radiale Schulter 75 ausläuft. In dem
Schlitz 72 ist eine Steuerplatte in Form eines Gabelstückes 76 aufgenommen, dessen
inneres Ende 77 die Form eines Teiles des Kreiszylinders hat und dessen äußerer
Teil die Form eines Armes 80 aufweist. Das Ende 77 der Platte ist mit einem Schlitz
79 versehen, der sich parallel zu dem Arm 80 erstreckt, jedoch gegenüber dem Arm
etwas versetzt ist, um den Abschnitt des Kolbens 17 mit der Anflachung 74 aufzunehmen.
Dadurch sind die Platte und der Kolben so miteinander verbunden, daß sie um die
Achse des Kolbens gedreht werden können, während der Kolben in seiner Hin- und Herbewegung
nicht behindert ist. Die kreiszylindrische innere Fläche 72' des Schlitzes 72 und
der kreisförmige Abschnitt 77 der Steuerplatte sind so bemessen, daß die Fläche
72' des Schlitzes 72 eine genaue Lagerung für die Platte bildet und dennoch ein
Drehen der Platte
innerhalb ihres Einstellbereiches gestattet, der
in der gezeigten Ausführungsform in der Größenordnung von 90' liegt.
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Die Steuerplatte 76 gestattet nicht nur ein Drehen des Kolbens 17,
sondern sie hält den Kolben auch fest, so daß dieser nicht aus dem Gehäuse 15 heraus
nach außen entweichen kann, nachdem die Teile einmal zusammengebaut worden sind,
und zwar auf Grund der Zusammenwirkung der Schulter 75 mit der Unterseite der Steuerplatte
76. Vorzugsweise ist die Einspritzvorrichtung mit Bezug auf den Nocken 11 oder ein
anderes Betätigungsmittel so angeordnet, daß am äußeren Ende des Hubes des Kolbens
17 die Schulter 75 nicht ganz an der Steuerplatte anliegt.
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Die Steuerplatte 76 wird zur Einstellung der von dem Kolben 17 geförderten
Brennstoffmenge durch folgende Vorrichtung gedreht: Um das Gehäuse 15 herum erstreckt
sich zentral zur Platte 76 eine Führung in Form einer flachen Umfangsnut 81. In
die Nut 81 schnappen gegenüberliegend angeordnete teilkreisförmige Federarme 82
des Steuerhebels 84 ein, um den Hebel fest an seinem Platz zu halten und ihm eine
freie Drehung um das Gehäuse 15 zu gestatten. Der Hebel 84 hat einen flachen, radial
verlaufenden Sitz in Form einer Axialnut 85, welcher das äußere Ende des
Armes 80 der Steuerplatte 76 genau aufnimmt. Der Hebel 84 hat
einen radial nach außen verlaufenden Arm 86, der auf die Axialnut 85 ausgerichtet
ist und einen in der Längsrichtung verlaufenden Schlitz 87 aufweist.
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Mit dem Arm 86 ist ein Steuerglied 89 einstellbar verbunden, wobei
ein auf dem Glied vorgesehener Finger durch eine in dem Schlitz 87 einstellbar angeordnete
Hülse hindurchgeht und mit Bezug auf den Arm in der gewünschten Entfernung von der
Achse des Kolbens festgehalten wird. Das Steuerglied 89 ist mit einer Steuervorrichtung,
beispielsweise einem Drosselhebel oder einem Pedal für den Motor, verbunden.
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Die Einspritzvorrichtung kann zweckmäßigerweise mit Mitteln ausgestattet
werden, durch welche die Winkelstellung des Kolbens von außerhalb der Einspritzvorrichtung
leicht festgestellt werden kann. Eine solche Anzeigemarke 91 ist in ihrer Anordnung
unmittelbar neben der Nut 81 auf dem Gehäuse 15 gezeigt (F i g. 4). Die Anzeigemarke
91 kann beispielsweise so angeordnet werden, daß die Pumpe bei jedem Einspritzhub
des Kolbens eine bestimmte Mindestmenge liefert, wenn die Lücke 90 auf die
Anzeigemarke 91 ausgerichtet ist.