DE702173C

DE702173C - Einspritzvorrichtung fuer mehrzylindrige Brennkraftmaschinen

Info

Publication number: DE702173C
Application number: DE1937A0082293
Authority: DE
Inventors: Dipl-Ing Heinrich Bek
Original assignee: Adolph Saurer AG
Current assignee: Saurer AG
Priority date: 1937-03-12
Filing date: 1937-03-13
Publication date: 1941-01-31

Description

Einspritzvorrichtung für mehrzylindrige Brennkraftmaschinen Die Erfindung betrifft eine Einspritzvorrichtung für mehrzylindrige Brennkraftmaschinen, insbesondere für rasch laufende Fahrzeugmotoren, mit einem hin und her bewegbaren und drehbaren Einspritzpurripenkolben, durch den sowohl der Brennstoff gefördert als auch der Druckraum der Einspritzpumpe nacheinander mit den den einzelnen Maschinenzylindern zugeordneten Druckanschlüssen verbunden werden. kann.
Es ist bekannt, bei mehrzylindrigen Brennkraftmaschinen sog. Verteilereinspritzpumpen zu verwenden, bei welchen ein einziger Pumpenkolben von einer mit mehreren Nocken versehenen Steuerwelle angetrieben und der von diesem Pumpenkolben geförderte Brennstoff nacheinander den einzelnen Maschinenzylindern zugeführt wird.
Es ist auch bereits bekannt, zur Zuleitung des Brennstoffes zu den einzelnen Zylindern den Einspritzkolben zu benutzen und ihn zu diesem Zweck derartig auszubilden und anzuordnen, daß er außer seiner hin und her gehenden Pumpbewegung eine Drehbewegung ausführt, durch die eine vom Pumpendruckraum zu einem Punkt der Kolbenmantelfläche führende Kolbenbohrung nacheinander mit den zu den verschiedenen Maschinenzylindern führenden Einspritzleitungen in Verbindung gebracht wird. Bei der bekannten Vorrichtung wird dem Einspritzpumpenkolben durch eine auf einer Steuerwelle angebrachte Nockenscheibe die hin und her gehende Bewegung erteilt. Außerdem wird dem Kolben von der Steuerwelle aus unter Vermittlung eines mit einer Vorgelegewelle versehenen Schraubenräder- und Stirnrädergetriebes die Drehbewegung erteilt. Dabei ist auch schon vorgeschlagen, das getriebene Kegelrad in seiner Drehachse mit einer Ausnehmung zu versehen, in die ein in gleicher Weise gestalteter Ansatz des Einspritzkolbens axial beweglich, aber unverdrehbar hineinragt, durch den der Kolben mit dem Kegelrad umzulaufen, gezwungen ist. Der vom Nocken angetriej bene Pumpenstößel ist bei dieser bekannte` Bauart außerhalb des getriebenen Zahnrades besonders geführt. Hierdurch und durch die Vorgelegewelle wird diese Bauart verwickelt.
Nach der Erfindung ist die Einspritzvorrichtung vereinfacht und eine sehr gedrungene Bauart dadurch erzielt, daß der zur axialen Bewegung des Einspritzkolbens dienende 'Nocken auf der das treibende Ziegelrad tragenden Steuerwelle befestigt und daß das getriebene Kegelrad glockenförmig über dem Antriebsnocken angeordnet ist, wobei der die Axialbewegung von dem Antriebsnocken auf den Pumpenkolben übertragende Stößel innerhalb der Nabe des getriebenen Kegelrades verschiebbar ist. Durch die Anordnung des Nockens auf der das treibende Kegelrad tragenden Steuerwelle ist die Vorgelegewelle in Fortfall gebracht worden, und durch die Anordnung des Pumpenstößels innerhalb der Nabe des getriebenen Kegelrades ist der Raumbedarf der Vorrichtung auf ein Mindestmaß gebracht.
Die Erfindung bezweckt, einen besonders günstigen Antrieb des Kolbens zu schaffen, und besteht darin, daß der hin und her bewegliche Einspritzpumpenkolben mittels eines einzigen Kegelradpaares gedreht wird, dessen treibendes Kegelrad auf der Steuerwelle befestigt ist, welche die zur axialen Bewegung des Einspritzpumpenkolbens dienende N ockenscheibe trägt, und dessen getriebenes Kegelrad glockenförmig über dem Antriebsnocken angeordnet ist und in seiner Drehachse eine prismatische Ausnehmung aufweist, in die ein in gleicher Weise prismatischer Ansatz des Einspritzpumpenkolbens a-ial beweglich hineinragt, durch welchen der Kolben mit dem Kegelrad umzulaufen gezwungen ist. Diese Anordnung bietet den Vorteil, daß die Antriebsv orricbtung für den zugleich als Verteiler wirkenden Einspritzpumpenkolben erlieblich vereinfacht ist, d. h. es ist beim Erfindungsgegenstand die Anordnung einer besonderen Vorgelegewelle zur Drehung des Kolbens erspart.
Auf der Zeichnung ist eine nach der Erfindung hergestellte Einspritzvorrichtung in einer Ausführungsform schematisch dargestellt.
Fig. i ist ein senkrechter Schnitt durch einen Teil einer mit der Einspritzvorrichtung nach der Erfindung versehenen Brennkraftmaschine.
Fig. 2 ist ein senkrechter Schnitt nach der Linie A-B der Fig. t. Fig. 3 ist ein waagerechter Schnitt durch das die Druckanschlüsse für die Maschinell zylinder enthaltende Gehäuse nach der

.nie C-D der Fig. i.

': 'fei der dargestellten Ausführungsform ist

"',lEinspritzvorrichtung einer mit vier senk-

@f@ten Zylindern versehenen Viertaktbrenn-

kraftmaschine zugeordnet.
Der Kolben i der Einspritzpumpe ist stößelartig ausgebildet und in der senkrechten Bohrung :2 des Pumpengehäuses 3 axial verschiebbar und drehbar. Das Pumpengehäuse 3 ist auf einem Gehäuse 4 festgeschraubt. Das Gehäuse 4 ist an dem nicht dargestellten Maschinenrahmen angeordnet. Nach unten ragt der Kolben i aus der Bohrung 2 heraus und in den Innenraum des Gehäuses 4i hinein. Am oberen Ende ist die Bohrung 2 durch das Gehäuse 3 abgeschlossen, so daß ein Druckraum 5 für den Kolben i gebildet ist. An den Druckraum 5 ist seitlich die abgesetzte Bohrung 6 eines Brennstoffzuführungskanals 7 angeschlossen. In der unteren Kolbenstellung ist die Bohrung 6 von der Kolbenoberkantefreigegeben. Am oberen Ende des Druckraumes 5 mündet ein Umgangskanal 8, welcher mit der Bohrung 6 verbunden und in welchen eine Drosselnadel 9 eingeschaltet ist. Die Drosselnadel 9 ist von außen mittels eines Handhebels io einstellbar, um die Menge des einzuspritzenden Brennstoffs zu regeln.
Der auf und ab bewegliche sowie drehbare Einspritzpumpenkolben i ist mit einer mittleren, oben im Druckraum 5 mündenden Längsbohrung i i sowie mit einer sich unten daran anschließenden radialen Bohrung 12 versehen, deren in der Mantelfläche des Kolbens i befindliche Mündung in der unteren Kolbenstellung durch die Wand der Gehäusebohrung 2 verdeckt ist. In der Mantelfläche des Kolbens i ist in der Nähe des oberen Kolbenendes eine Ringnut 13 vorgesehen, die durch Querbohrungen mit der Längsbohrung i i verbunden ist. Der Zweck dieser Ringnut ist weiter unten geschildert.
Im Gehäuse 3 sind in gleicher waagerechter Ebene radial gleichmäßig verteilt vier Druckanschlüsse 14 (Fig. 3) vorgesehen, welche innen in der Gehäusebohrung 2 münden. Bei der Auf- und Abbewegung und Drehung des Kolbens i gelangt die radiale Kolbenbohrung 12 nacheinander mit den einzelnen Druckanschlüssen 14 in Richtung. Die Druckanschlüsse 14 sind durch getrennte Leitungen mit den nicht dargestellten, den vier Zylindern zugeordneten Einspritzdüsen verbunden.
Innerhalb des Gehäuses 4 sind auf der Grundplatte dieses Gehäuses zwei Lagerplatten 15 befestigt, in denen mittels Kugellagern 16 die Steuerwelle 17 drehbar ist. Die Steuerwelle 17 wird, da im vorliegenden Falle eine V iertaktmaschine vorausgesetzt ist, mit gleicher Drehzahl wie die Maschinenwelle angetrieben. Zwischen den Lagerplatten 15 ist auf der "Welle 17 eine mit zwei Nocken' versehene Scheibe 18 befestigt. Die Nocken=. scheibe 18 wirkt gegen die Rolle i9 einW senkrecht bewegbaren Rahmens 2o. Am unteren Ende des Kolbens i ist ein Vierkant 21 und unter diesem Vierkant ein Zapfen 22 vorgesehen. Eine auf dem Kolben i angeordnete Feder 23 drückt den Zapfen 22 gegen den Rahmen 2o.
Die beiden Lagerplatten 1f5 sind oben durch eine Hülse 24 miteinander verbunden, die mit einer vierkantigen Aussparung 25 versehen ist. In dieser Aussparung ist der vorher erwähnte Rahmen 2o senkrecht verschiebbar. über die Hülse 7q. ist ein glockenförmiges Kegelrad 27 gestülpt, das auf der Mantelfläche der Hülse 2q. drehbar ist. Durch bekannte Mittel, z. B. durch eine an dem Kegelrad 27 angeordnete, in eine Ringnut 26 der Hülse greifende Stellschraube ist das genannte Kegelrad gegen axiale Verschiebung gesichert. Das Kegelrad 27 greift in ein Kegelrad 28, das auf dem inneren, über eine der Lagerplatten 15 vorstehenden Ende der Steuerwelle 17 angebracht ist. Das Übersetzungsverhältnis der Kegelräder 27, 28 ist so gewählt, daß das Kegelrad 27 mit der halben Umdrehungsgeschwindigkeit des Kegelrades 28 angetrieben wird. Das Kegelrad 27 nimmt mit Hilfe einer in ihm vorgesehenen vierkantigen Aussparung 29 den Vierkant 2i mit. Der Vierkant 21 ist in der Aussparung 29 senkrecht verschiebbar.
Bei der Drehung der Steuerwelle 17 wird der Einspritzpumpenkolben i abwechselnd durch die Nocken der Scheibe 18 unter Vermittlung des die Rolle ig tragenden Rahmens 2o gehoben und durch die Feder 23 gesenkt. Gleichzeitig wird der Kolben i mittels des Kegelradgetriebes 27, 28 gedreht. Beim Heben und Drehen des Kolbens i wird die radiale Bohrung 12 nacheinander mit den Druckanschlüssen 14 I bis IV in Richtung gebracht, die mit den verschiedenen Einspritzdüsen verbunden sind. Durch das Heben des Kolbens i wird, nachdem die obere Kolbenkante die zur Zuführung des Brennstoffs dienende Bohrung 6 verschlossen hat, der Brennstoff aus dem Druckraum 5 der Einspritzpumpe in den jeweiligen Druckanschluß 14 I, 1q.11 usw. gepreßt, so daß er der betreffenden Einspritzdüse zugeführt wird. Sobald bei der weiteren Aufwärtsbewegung des Kolbens i die Ringnut 13 mit der Bohrung 6 in Verbindung gelangt, wird die Zufuhr des Brennstoffs zu der betreffenden Einspritzdüse unterbrochen. Die vorher beschriebene Einrichtung zeichnet sich durch eine gedrängte Ausbildung der Glieder aus, die zur Ableitung der Hub- und der Drehbewegung des Einspritzpumpenkolbens i von der Steuerwelle 17 dienen. Die Drehbewegung wird von der Steuerwelle 17 @ef den Kolben i ohne Verwendung einer Vorgelegewelle übertragen. An dem durch die Lagerplatten 15 und die Hülse 24 gebildeten Gestell sind ferner alle zum Zustandekommen der Pumpenkolbenbewegung erforderlichen Getriebeteile zusammengebaut und es kann dann die fertige Gesamtanordnung dieser Teile in das Gehäuse q. eingeführt und auf der Bodenplatte des vorgenannten Gehäuses festgeschraubt werden. Hierdurch ist eine leichte und einfache Zusammensetzung der Getriebeteile ermöglicht.
Bei mit sechs Zylindern versehenen Brennkraftmaschinen kann die Steuerwelle beispielsweise mit drei Steuernocken versehen sein. Die Steuerwelle wird in diesem Falle, eine Viertaktmaschine vorausgesetzt, mit gleicher Drehzahl wie die Maschinenwelle angetrieben, während die Drehbewegung des Einspritzpumpenkolbens im Verhältnis i : 2 untersetzt wird. Bei vier- oder sechszylindrigen Zweitaktmotoren läuft der Einspritzpumpenkolben, wenn vier bzw. sechs Steuernocken vorgesehen sind, mit der gleichen Drehzahl wie die Nockenwelle bzw. Kurbelwelle um. Werden dagegen Nockenscheiben mit zwei bzw. drei Nockenerhebungen verwendet, so muß die Drehzahl der Nockenwelle im Verhältnis 2 : i gegenüber der Kurbelwelle erhöht werden, während die Drehzahl des Einspritzpumpenkolbens, wie bei der Einspritzpumpe für Viertaktmaschinen, gegenüber der 1Tockenwelle wieder im Verhältnis i -:2 untersetzt werden muß.

Claims

PATENTANSPRÜCHE: i. Einspritzvorrichtung für mehrzylindrige Brennkraftmaschinen, insbesondere für rasch laufende Fahrzeugmotoren, mit einem hin und her bewegbaren und drehbaren Einspritzpumpenkolben, durch den sowohl der Brennstoff gefördert als auch der Druckraum der Einspritzpumpe nacheinander mit den den einzelnen Maschinenzylindern zugeordneten Druckanschlüssen verbunden werden kann und der mittels eines Kegelradpaares gedreht wird, dessen treibendes Kegelrad auf einer Steuerwelle befestigt ist und dessen getriebenes Kegelrad in seiner Drehachse eine prismatische Ausnehmung. aufweist, in die ein in gleicher Weise prismatischer Ansatz des Einspritzpumpenkolbens axial beweglich hineinragt, durch welchen der Kolben mit dem getriebenen Kegelrad umzulaufen gezwungen ist, dadurch gekennzeichnet, daß der zur axialen Bewegung des Einspritzpumpenkolbens (i) dienende Nöcken (i8) auf der das treibende Kegelrad (28) tragenden Steuerwelle (i7) befestigt und daß das getriebene Kegelrad (27) glockenförmig über dem Antriebsnocken (i8) angeordnet ist, wobei der die Axialbewegung von dem Antriebsnocken (i8) auf den Pumpenkolben (i) übertragende Stößel (2o) innerhalb der Nabe des getriebenen Kegelrades (27) verschiebbar ist.
2. Einspritzvorrichtung nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß der die Axialbewegung von dem Antriebsnocken (18) auf den Pumpenkolben (i) übertragende Stößel in Form eines die Nockenrolle (i9) enthaltenden Rahmens (20) ausgebildet ist, der seinerseits innerhalb der Lagerung (2q.) für das getriebene Kegelrad (27) axial geführt ist.
3. Einspritzvorrichtung nach den Ansprüchen i und 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Hülse (24), welche mit ihrer Außenfläche das Lager für das getriebene Kegelrad (27) und in ihrem Innern die Führung für den Rahmen (2o) der Nockenrolle (ig) bildet, von zwei Platten (i5) getragen wird, zwischen denen die Nockenscheibe (i8) angeordnet ist und die zur Aufnahme der Lager (i6) der Steuerwelle (i7) dienen.