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Mit einer hin-und hergehenden Bewegung arbeitende Pumpe mit Selbstregelung der Förderleistung, insbesondere zur Brennstoffeinspritzung in Motoren
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in axialer Richtung erstreckt.
Bei einer andernAusführungsform der erfindungsgemässen Pumpe hat die Speiseöffnung der Hilfspum- pe die Form einer Nut, die in einer zu der Achse der Pumpe senkrechten Ebene liegt und sich wenigstens über einen wesentlichen Teil eines Kreises erstreckt.
Die Erfindung wird nachstehend unter Bezugnahme auf die Zeichnung an Hand eines Ausführungsbei- spiels genauer erläutert. Die Zeichnung zeigt eine schematische Schnittansicht einer erfindungsgemässen
Brennstoffeinspritzungspumpe, wobei der rechts von der Mittellinie A-A liegende Teil des Schnittes ge- genüber dem links von dieser Mittellinie liegenden Teil gedreht ist.
Die dargestellte Pumpe, die z. B. zur Brennstoffeinspritzung in einen Motor (Motor mit fortschreiten- der Verbrennung, z. B. Dieselmotor oder Explosionsmotor) dient, umfasst einen Zylinder 1 mit einer Bohrung 2, in der ein Kolben 3 arbeitet.
Dieser Kolben wird durch nicht dargestellte Einrichtungen, z. B. einen Nocken, so angetrieben, dass er im Zylinder axiale Bewegungen zwischen seinem äusseren oder unteren Totpunkt (in Fig. 1 dargestell- te Stellung) und seinem inneren oder oberen Totpunkt ausführt.
Da der Kolben bei der beispielshalber dargestellten Pumpe auch die Aufgabe eines Verteilers erfüllt, der nacheinander die Speisung einer gewissen Zahl von Einspritzdüsen mit Brennstoff bewirkt, wird der Kolben noch durch ebenfalls nicht dargestellte Einrichtungen um seine Achse in Umdrehung versetzt, so dass er eine zusammengesetzte Bewegung ausführt.
In die Bohrung 2 des Zylinders 1 münden eine Einlassleitung 4 und eine bestimmte Anzahl von Förderleitungen 5, von denen jede ein Rückschlagventil 6 enthält.
Um während eines jeden Förderhubes der Pumpe den Arbeitsraum derselben, d. h. den im Zylinder 1 über dem Kolben 3 befindlichen Raum, mit einer Förderleitung 5 in Verbindung zu setzen, ist im Kolben 3 eine Nut 7 vorgesehen, die von der Vorderfläche des Kolbens über eine gewisse axiale Länge desselben reicht. Ferner wird zur Speisung des Arbeitsraumes während des Abwärtshubes des Kolbens 3 dieser mit der Einlassleitung 4 durch einen axialen Kanal 8 verbunden, der an einem Ende in die Vorderfläche des Kolbens 3 und an seinem andern Ende in einen ebenfalls im Kolben3 vorgesehenen Querkanal 9 mündet, der über eine Nut 10 mit in der Seitenwand des Kolbens 3 vorgesehenen axialen Nuten 11 in Verbindung steht, deren Zahl gleich der Zahl der während einer vollständigen Drehung des Kolbens 3 um seine Achse zu speisenden Einspritzdüsen ist.
Die Steuerung der Ansaugung und der Förderung der Pumpe erfolgt durch die Drehung des Kolbens 3, der die Einlassleitung 4 schliesst und während eines jeden Förderhubes eine Verbindung zwischen dem Arbeitsraum und einer Förderleitung 5 sowie während eines jeden Ansaughubes eine Verbindung zwischen der Einlassleitung 4 und dem Arbeitsraum herstellt.
Zur Selbstregelung der Förderleistung der Pumpe während eines jeden Förderhubes des Kolbens 3 dient ein"Pendelkörper"genanntes Regelglied 12, das in einem Zylinder 13 verschieblich ist und eine Auslassleitung mit zwei Abschnitten 14a und 14b steuert, wobei der Abschnitt 14a die Bohrung 2 des Zylinders 1 mit dem Innern des Zylinders 13 und der Abschnitt 14b den Zylinder 13 mit dem Aussenraum verbindet.
Der Pendelkörper wird bei seinem Hingang (gemäss der Zeichnung nach obengerichteter Hub) durch eine Antriebsflüssigkeit angetrieben, die pulsierend in Synchronismus mit dem Förderhub des Kolbens 3 unter den Pendelkörper 12 durch eine Hilfspumpe gefördert wird, die einen durch eine verbreiterte Stufe des Kolbens 3 gebildeten Kolben 15 und einen Zylinder 16 aufweist, in dem der Kolben 15 arbeitet.
Der Zylinder weist eine Förderleitung 17 auf, die ihn über ein Rückschlagventil 18 mit dem unteren Ende des Zylinders 13 verbindet, sowie eine durch den Hilfskolben 15 gesteuerte Speiseleitung 19. Ferner ist der gleiche Zylinder 16 mit dem unteren Teil des Zylinders 13 durch eine andere Leitung 20, das Innere eines Zylinders 21 und eine Leitung 22 verbunden, wobei die Öffnung, durch welche die Leitung 20 in den Zylinder 21 mündet, bei 23 gedrosselt ist ; der freie Querschnitt dieser Drosselstelle kann durch einen Schieber 24 verändert werden, dessen Stellung z. B. mittels einer Schraube 25 einstellbar ist.
Der durch die Förderung der Antriebsflüssigkeit aus der Hilfspumpe bewirkte Hingang des Pendelkör pers 12 erfolgt entgegen der Wirkung einer Rückholfeder 26, die den Pendelkörper 12 in der durch seine Anlage an einem Anschlag 27 bestimmten Ruhestellung zu halten oder ihn in diese zurückzuführen sucht.
Der Hingang des Pendelkörpers hört in dem Augenblick auf, in dem seine Unterkante eine AuslassLeitung 28 freilegt.
Während eines jeden Förderhubes des Stufenkolbens 3,15 fördert offenbar die Stufe 15 nach der Trennung der Speiseleitung 19 vom Innern des Zylinders 16 Flüssigkeit unter den Pendelkörper, wodurch der Aufwärtshub desselben bewirkt wird, während gleichzeitig der Kolben3 seinen eigenen Förderhub ausführt. In dem Augenblick, in dem der Pendelkörper die beiden Abschnitte 14a und 14b der Auslassleitung
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miteinander in Verbindung setzt, hört die Brennstofflieferung des Kolbens 3 über eine Leitung 5 zu der entsprechenden Einspritzdüse auf, der Brennstoff wird dann über die Auslassleitung 14a, 14b nach aussen abgeführt. Wenn der Stufenkolben 3-15 seinen Rückgang beginnt, beginnt der Pendelkörper ebenfalls seinen Rückgang in Richtung zum Anschlag 27.
Der Rückgang des Pendelkörpers wird hiebei dadurch gebremst, dass dieser die sich unter ihm im Zylinder 13 befindende Flüssigkeit durch die Drosselstelle 23 treiben muss, weil ein Abfluss der Flüssigkeit durch die Leitung 17 durch das Rückschlagventil 18 verhin- dert wird. Infolge dieser Bremsung gibt es eine bestimmte Antriebsgeschwindigkeit des Stufenkolbens 3-15, von der an der Pendelkörper seine Ruhestellung noch nicht in dem Augenblick erreicht, in dem der Stu- fenkolben von neuem Antriebsflüssigkeit unter den Pendelkörper fördert und seine Wiederaufwärtsbewe- gung erzwingt. Anders ausgedrückt, beginnt der sogenannte"Flüssigkeitsanschlag"auf den Pendelkörper 12 von dieser bestimmten Geschwindigkeit an zu wirken.
Der zur Öffnung der Auslassleitung 14a-14b erforderliche Hub des Pendelkörpers wird dann umso kürzer, je mehr die Antriebsgeschwindigkeit des Kolbens 3-15 diese bestimmte Geschwindigkeit übersteigt.
Zur Erzielung einer Überschussleistung der Pumpe bei niedrigen Geschwindigkeiten derselben ist erfindungsgemäss an der Stufe 15 des Stufenkolbens eine Abflachung oder Nut 29 vorgesehen, die von der Kante 15a der Stufe 15 axial nach unten reicht. Diese Abflachung oder Nut hat einen kleinen Querschnitt und stellt noch eine Verbindung zwischen dem Innern des Zylinders 16 und der Speiseleitung 19 in dem Augenblick her, in welchem die Kante 15a die Stelle des oberen Endes der Leitung 19 überschritten hat, wodurch diese Leitung vom Zylinder 16 getrennt wäre, wenn die Abflachung nicht vorhanden wäre.
Bei niedrigen Belastungen kann somit der Aufwärtshub des Pendelkörpers 12 erst in dem Augenblick beginnen. indem das untere Ende der Abflachung 29 an die Stelle des oberen Endes der Speiseleitung ge- kommen ist. Diese Verzögerung des Beginns der Aufwärtsbewegung des Pendelkörpers 12 bewirkt eine Verzögerung der Öffnung des Leitungsabschnittes 14b, d. h. eine Überschussförderung. Wenn die Geschwindigkeit des Kolbens zunimmt, bewirkt der Widerstand, den die Abflachung oder Nut infolge ihres geringen Querschnittes der Strömung der Flüssigkeit entgegensetzt, schon vor dem Auftreten des"Flüssigkeitsanschlages", dass die Aufwärtsbewegung des Pendelkörpers bereits beginnt, bevor die Abflachung 29 vollständig von der Innenwand des Zylinders 16 überdeckt wird.
Infolgedessen ist von einer gewissen Geschwindigkeit an die Wirkung der Hilfspumpe, deren Kolben mit dieser Abflachung versehen ist, praktisch die gleiche wie die einer nicht mit einer derartigen Abflachung versehenen Hilfspumpe, d. h. die Überschussförderung verschwindet.
Gemäss einem weiteren Merkmal der Erfindung hat die Speiseöffnung der Hilfspumpe die Form einer Kreisnut 3D, die in einer zu der Achse der Pumpe senkrechten Ebene liegt. Der Ersatz der üblichen Speiseöffnung durch eine Nut, deren Querschnitt natürlich ein Vielfaches des Querschnittes einer einfachen lochförmigen Öffnung beträgt, ermöglicht die Verringerung der axialen Höhe ihres freien Querschnitts in dem Augenblick, in dem sich der Kolben 15 an seinem unteren Totpunkt befindet, und somit eine Verringerung der Länge des axialen Hubes des Kolbens ohne Beeinträchtigung der Füllung. Diese Verringerung der axialen Bewegung des Kolbens ist besonders wichtig, wenn das Schliessen der Einlassleitung 4 des Raumes der Hauptpumpe nicht durch eine axiale Bewegung des Kolbens 3, sondern durch seine Drehung erfolgt.
Wenn, wie dies bei der in der Zeichnung dargestellten Pumpe der Fall ist, der Kolben 3 gleichzeitig als um seine Achse drehbarer Verteilerkolben dient, ermöglicht es das Vorhandensein der Nut30 ausserdem, sich mit einer einzigen Abflachung 29 zu begnügen, d. h. es müssen nicht ebensoviel Abflachungen 29 vorgesehen werden, wie Förderleitungen 5 vorhanden sind.
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