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Kraftstoffeinspritzpumpe für Brennkraftmaschinen Die Erfindung betrifft
eine Kraftstoffeinspritzpumpe für Brennkraftmaschinen mit periodisch wechselndem
Druck im Pumpenarbeitsraum und einem an diesem angeschlossenen Ausweichglied. dessen
Ausweichweg einstellbar ist und das bei seiner Ausweichbewegung in einen mit Kraftstoff
gefüllten Ausweichraum eintaucht und dabei Kraftstoff aus diesem Ausweichraum über
eine Öffnung verdrängt, die, von einem Steuerglied beherrscht wird.
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Bei einer bekannten Einspritzpumpe dieser -Bauart wird die von dem
Steuerglied beherrschte Öffnung bei niederer Drehzahl geöffnet, also vergrößert,
um einen niedrigeren Druckverlauf der auf das Ausweichglied wirkenden Flüssigkeitsfeder
zu erhalten und dadurch einen für den Langsamlauf der Brennkraftmaschine günstigeren
Verlauf des Einspritzvorgangs zu erzielen. Der Erfindung liegt demgegenüber die
Aufgabe zugrunde, bei der eingangs beschriebenen Pumpenbauart eine Einrichtung vorzusehen,
die es ermöglicht, der Brennkraftmaschine zur Erleichterung des Anlassens bei Anlaßdrehzahl
eine die Vollastmenge übersteigende Kraftstoffmenge zuzuführen. Diese Aufgabe wird
gemäß der Erfindung dadurch gelöst, daß die von dem Steuerglied beherrschte Öffnung
mit steigender Maschinendrehzahl vergrößert wird und umgekehrt.
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Die Zeichnung zeigt als Ausführungsbeispiel des Gegenstandes der Erfindung
eine einzylindrige Kraftstoffeinspr.itzpumpe im Längsschnitt.
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Das Gehäuse der Pumpe besteht aus den Teilen i, a und 3. Im Teil i
ist ein durch einen Nocken q. angetriebener Pumpenkolben 5 geführt, der eine
Steuerfläche
6 besitzt, die auf einer Seite durch eine schräge Steuerkante 7 begrenzt ist und
mit einer Ansaugbohrung 8 und einer Rückströmbohrung 9 zusammenarbeitet. In einem
erweiterten Abschnitt der Führungsbohrung für den Pumpenkolben 5 ist ein Ausweichkolben
io geführt. Eine Schraubenfeder i i ist bestrebt, diesen Ausweichkolben in der gezeichneten
Stellung zu halten, in der er auf der Schulter an der Übergangsstelle der beiden
Kolbenführungsabschnitte aufsitzt. Zwischen den einander zugekehrten Stirnseiten
der beiden Kolben befindet sich der Pumpenarbeitsraum 12, von dem seitlich ein Auslaßkanal
13 über ein Druckventil 14 zur Brennkraftmaschine führt.
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Den Ausweichhub des Kolbens io begrenzt ein gleichachsig dazu angeordnetes
Anschlagstück 15, das in seiner Längsrichtung verstellbar in dem deckelartigen Gehäuseteil
3 befestigt ist. Das dem Ausweichkolben zugekehrte Ende des Anschlagstücks ist dicht
in die Führungsbohrung des Ausweichkolbens eingepaßt. Eine von der Anschlagfläche
des Anschlagstücks ausgehende Längsbohrung ist zweimal abgestuft, so daß Schultern
16 und 17 entstehen. In den weitesten Abschnitt 18 dieser Längsbohrung ragt
die Schraubenfeder ii hinein und stützt sich mit ihrem Ende an der einen Stirnseite
einer axial durchbohrten Scheibe ig ab, die dabei gegen die Schulter 16 gedrückt
wird. Auf der anderen Stirnseite der Scheibe ig stützt sich eine schwächere Feder
2o ab, die in dem mit 21 bezeichneten Abschnitt der Längsbohrung der Anschlaghülse
15 untergebracht und bestrebt ist, eine Ventilkugel 2:2 gegen die einen Ventilsitz
bildende Schulter 17 zu drücken. Vom engsten Abschnitt 23 der Längsbohrung führt
eine Querbohrung 24 in den Innenraum 25 des deckelartigen Gehäuseteils 3. Eine schematisch
dargestellte, von der Brennkraftmaschine angetriebene Zubringerpumpe 26 fördert
Kraftstoff in diesen Raum 25, an den auch die Ansaugbohrung 8 angeschlossen ist.
In den Gehäuseteil 3 ist eine nippelartige Büchse 27 eingeschraubt, die zur. Aufnahme
des mit Außengewinde versehenen Ansdhlagstückes 15 dient, das in seiner Lage
durch eine Gegenmutter 28 gesichert werden kann.
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Parallel zum Pumpenkolben ist im Gehäuseteil i eine Bohrung 29 für
die Führung eines Steuergliedes 30 vorgesehen. Dieses wird durch eine Feder
31, die sich am Gehäuseteil :2 abstützt, gegen einen Anschlag 32 gedrückt, der im
Gehäuseteil 3 fest angeordnet ist. Die Feder greift dabei an einem Federteller 33
an, der auf dem Steuerglied 3o befestigt ist. Das Steuerglied hat eine Längsbohrung
34 die bei 35 eine Drosselstelle bildet. Zu beiden Seiten der Drosselstelle sind
Querbohrungen 36 und 37 vorgesehen, die in Ringnuten 38 und. 39 des Steuergliedes
münden.
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Eine Bohrung 4o, deren Achse senkrecht zur Achse der Führungsbohrung
29 verläuft, durchquert die Führungsbohrung und mündet einerseits in den zwischen
dem Ausweichglied io-und der Anschlaghülse 15 liegenden Ausweichraum 42 und
andererseits in den Raum 25. Auch die Rückströmbohrung 9 ist in gleicher Weise quer
durch die Bohrung 29 geführt, mündet jedoch in eine Abflußöffnung 43, an welche
eine Rückstromleitung zu einem Brennstofftank 44 angeschlossen ist. Die Abflußöffnung
43 ist außerdem noch über eine Bohrung 45 mit der Bohrung 29 verbunden.
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Beim Andrehen der Brennkraftmaschine befindet sich das Steuerglied
30 in der gezeichneten Stellung. Die Zubringerpumpe 26 fördert bei der niederen
Anlaßdrehzahl nur so wenig Kraftstoff in der Zeiteinheit, daß der durch die Drosselstelle
35 bestimmte'Druck im Raum 25 nicht hoch genug ansteigt, um das Steuerglied
30 entgegen der Kraft der Feder 31 zu bewegen. Der Durchlauf durch
die Rückströmöffnung 9 als auch durch die Querbohrung 40 ist dabei durch das Steuerglied
30 unterbrochen. Der Innenraum 18, 2 1 der Anschlaghülse 15 und der
Ausweichraum 42 sind mit Kraftstoff gefüllt, den die Zubringerpumpe über das Rückschlagventil
22 in diese Räume gefördert hat. Solange das Steuerglied 3o den-Abfluß von Kraftstoff
durch den Kanal 40 verhindert, kann das Ausweichglied bei den Druckhüben des Pumpenkolbens
nicht in den Ausweichraum 42 hineintauchen, es muß also in seiner gezeichneten Lage
verbleiben. Etwaige Leckverluste des Ausweichraumes 42 werden durch Einströmen von
Kraftstoff über das Rückschlagventil 22 sofort wieder ausgeglichen. Der Pumpenkolben
5 vermag also bei jedem seiner Druckhübe allen Kraftstoff zur Brennkraftmaschine
zu fördern, den er vom Augenblick des Zusteuerns der Ansaugöffnung 8 bis zum Erreichen
seiner in der Zeichnung dargestellten oberen Umkehrlage verdrängt, weil in der gezeichneten
Stellung des Steuergliedes 30 kein Kraftstoff durch die Kanäle 40 und 9 entweichen
kann. Bei der niederen' Anlaßdrehzahl wird also der Brennkraftmaschine eine verhältnismäßig
große Kraftstoffmenge zugeführt. In vielen Fällen ist dies für das Anspringen der
Maschine vorteilhaft.
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Der durch die Längsbohrung 34 des Steuergliedes und damit durch die
Drosselstelle 35 fließende Kraftstoff gelangt über die Bohrung 36 in die Ringnut
38 und fließt von dort über die Bohrung 45 und die Abflußöffnung 43 zurück zum Brennstofftank
44.
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Sobald jedoch die Brennkraftmaschine' angelaufen ist, sich also mit
wesentlich höherer Umlaufdrehzahl dreht als beim Anlassen, steigt der Druck in dem
Raum 25 an. Dieser Druckanstieg ist darauf zurückzuführen, daß jetzt die Förderpumpe
in der Zeiteinheit eine wesentlich größere Kraftstoffmenge dem Raum 25 zuführt,
als in der gleichen Zeit über die Drossel 35 daraus abfließen kann. Infolge dieser
Drucksteigerung im Raum 25 wird das Steuerglied entgegen der Kraft der Feder 31
mindestens so weit bewegt, daß es einerseits mit seiner Kante 46 die Querbohrung
4o aufsteuert und damit eine- Verbindung zwischen dem Ausweichraum 42 und dem Pumpengehäuseraum
25 herstellt und andererseits mit seiner -Ringnut 38 den Durchlaß durch die Rückströmöffnung
g zur Auslaßöffnung 43 freigibt. Die Lage des Steuergliedes 30 ist also von
der Maschinendrehzahl abhängig.
Steigt nun bei jedem Druckhub des
Pumpenkolbens der Druck im Pumpenarbeitsraum i2 nach Abschluß der Ansaugöffnung
8 an, so kann zunächst das Ausweichglied io in den Ausweichraum 42 hinein bis zum
Anliegen am Anschlagstück 15 ausweichen. Dabei verdrängt das Ausweichglied io Kraftstoff
aus dem Ausweichraum q.2 über die Querbohrung 40 in den Raum 25. Die Kraftstoffförderung
zur Brennkraftmaschine beginnt also erst, wenn das Ausweichglied am Anschlagstück
anliegt; sie endet, sobald die schräge Steuerkante des Pumpenkolbens die Rückströmöffnung
9 aufsteuert. Die der Brennkraftmaschine während des Betriebes zuführbare Kraftstoffhöchstmenge
wird damit durch die Lage des Anschlagstückes 15 bestimmt. Die günstigste Lage,
in der das Anschlagstück durch Anziehen der Gegenmutter 28 festgelegt wird, läßt
sich für jeden Einzelfall durch einen Versuch ermitteln.
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Die Änderung der Kraftstoffmenge und damit der Leistung der Brennkraftmaschine
wird in üblicher Weise durch Drehen des Pumpenkolbens mittels einer Regelstange
47 erzielt. Dabei steuert die schräge Steuerkante 7 je nach der Verdrehung des Kolbens
die Rückströmöffnung früher oder später auf.
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Da die Zubringerpumpe 26 mehr Kraftstoff fördert als die Einspritzpumpe
im Höchstfall fördert, steigt während des Betriebes der Brennkraftmaschine der Druck
im Raum 25 an. Bei diesem zusätzlichen Druckanstieg wird das Steuerglied 30 entgegen
der Kraft der Feder 31 so weit verschoben. bis seine Ringnut 39 die Öffnung .45
aufsteuert, so daß die von der Zubringerpumpe zuviel geförderte Kraftstoffmenge
zum Brennstofftank 44 zurückfließen kann.
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An die dargestellte Einzvlindereinspritzpumpe kann auch ein Brennstoffverteiler
angeschlossen werden, so daß die Pumpe als Verteilereinspritzpumpe eine mehrzylindrige
Brennkraftmaschine mit Kraftstoff versorgen kann.