-
Kraftstoffeinspritzpumpe für Brennkraftmaschinen Die Erfindung bezieht
sich auf Kraftstoffeinspritzpumpen für Brennkraftmaschinen mit einer einstellbaren
Drossel zur Regelung der von einer Förderpumpe zur Einspritzpumpe gelieferten Kraftstoffmenge
sowie mit einem Verteiler, durch den die von der Einspritzpumpe in aufeinanderfolgenden
Arbeitshüben gelieferten Einspritzmengen der Reihe nach auf die einzelnen Zylinder
der Brennkraftmaschine verteilt werden, und einer Nockenbahn zur Betätigung der
Einspritzpumpe.
-
Ein derartigen Pumpen anhaftender Nachteil besteht darin, daß sich
der Einspritzbeginn mit der Menge des von der Förder- zur Einspritzpumpe geförderten
Kraftstoffes verschieben kann, derart, daß eine Verminderung der Kraftstoffmenge
eine Verzögerung des Einspritzbeginns bewirkt.
-
Bei einer weiter bekannten Kraftstoffeinspritzpumpe dieser Art ist
zwecks Vorverlegung des Einspritzbeginns mit steigender Drehzahl die Nockenbahn
zur Betätigung der Einspritzpumpe relativ verdrehbar, wobei die Drehlage der Nockenbahn
durch einen als hydraulischer Stoßdämpfer wirkenden federbelasteten Stellkolben
einstellbar ist.
-
Hierbei ergibt sich jedoch der Nachteil, daß sich nämlich der Einspritzbeginn
nicht nur mit der Veränderung der Drehzahl der Maschine ändert, sondern auf unerwünschte
Weise mit der Belastung der Maschine, d. h. mit der :Menge des einzuspritzenden
Kraftstoffs, und zwar in einer sich besonders ungünstig auswirkenden Weise, nämlich
derart, daß bei einer kleineren Kraftstoffmenge die Nockenbahn weniger weit gedrückt
wird als bei einer größeren Kraftstoffmenge und eine Verzögerung des Einspritzbeginns
eintritt.
-
Das Hauptanliegen der Erfindung besteht darin, eine Kraftstoffeinspritzpumpe
so zu gestalten, daß für den Einspritzbeginn genau definierteZeitpunkteinnerhalb
des Arbeitszyklus der Pumpe gewährleistet sind, und zwar unabhängig von der Menge
des mit jedem Hub einzuspritzenden Kraftstoffes.
-
Weiter bezweckt die Erfindung, die bei der bekannten Kraftstoffeinspritzpumpe
nur unvollkommen gelöste Aufgabe, den Einspritzbeginn mit anwachsender Drehzahl
vorzuverlegen, auf einfache Weise zufriedenstellend zu lösen.
-
Ausgehend von einer Kraftstoffeinspritzpumpe mit einer einstellbaren
Drossel zur Regelung der von einer Förderpumpe zur Einspritzpumpe gelieferten Kraftstoffmenge
sowie mit einem Verteiler, durch den die von der Einspritzpumpe in aufeinanderfolgenden
Arbeitshüben gelieferten Einspritzmengen der Reihe nach auf die einzelnen Zylinder
der Brennkraftmaschine verteilt werden, und einer relativ verdrehbaren Nockenbahn
zur Betätigung der Einspritzpumpe, wobei die Drehlage der Nockenbahn durch einen
als hydraulischer Stoßdämpfer wirkenden federbelasteten Stellkolben einstellbar
ist, wird die Hauptaufgabe erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß die Nockenbahn zwischen
zwei Förderhüben durch die Kraft der Feder entgegen der Drehrichtung der Einspritzpumpe
um einen Winkel selbsttätig verdrehbar ist, dessen Größe außer von der Feder- und
der Stoßdämpferwirkung von der Drehzahl und von der durch die Füllung bestimmten
äußeren Totpunktlage der Einspritzpumpe bestimmt ist.
-
Die weiter gestellte Aufgabe wird auf einfache Weise dadurch gelöst,
daß der den Stellkolben aufnehmende Zylinder seinerseits in einem zweiten Zylinder
axial verschiebbar gelagert und seine Stellung im zweiten Zylinder von der Kraft
einer zweiten, in Drehrichtung der Pumpe wirkenden Feder und vom in Abhängigkeit
von der Maschinendrehzahl sich ändernden, der Kraft der Feder entgegenwirkenden
Kraftstoffzubringerdruck abhängig ist.
-
Die Prinzipien der Erfindung sollen nun an Hand der in den Zeichnungen
dargestellten Ausführungs, beispiele näher erläutert werden.
-
Fig. 1 zeigt im Längsschnitt eine Form einer kombinierten Förder-
und Einspritzpumpe der an sich bekannten Art, für die die Erfindung benötigt wird;
Fig. 2 gibt einen vom Ende her gesehenen Schnitt einer Einspritzpumpe nach einer
Ausführungsform der Erfindung wieder; Fig. 3 und 4 sind der Fig. 2 entsprechende
Schnitte durch Pumpen nach anderen Ausführungsformen der Erfindung.
Die
in Fig. 1 gezeigte Pumpe hat ein Gehäuse a, an dessen einem Ende sich eine Förderpumpe
mit einem rotierenden Laufrad b mit Flügeln befindet. Der Kraftstoff wird der Pumpe
durch eine Einlaßöffnungc zugeführt. Weitergeleitet wird er durch einen Kanal d,
der über ein mit einer Feder f belastetes Überdruckventil e mit dem Einlaß c verbunden
sein kann. Durch das Überdruckventil e kann der durch die Pumpe erzeugte Förderdruck
begrenzt werden. Am anderen Ende des Gehäuses befindet sich die Einspritzpumpe.
Diese besteht aus einem rotierenden zylindrischen Pumpenkörper g mit einer Querbohrung
h (Fig. 2), in der zwei Kolben i hin und her beweglich sind, die (vermittels Rollen
k an ihrer Außenseite) mit einer den rotierenden Pumpenkörper umgebenden Nockenbahn
m zusammenwirken. Die rotierenden Teile der Förder- und der Einspritzpumpe sind
durch eine Spindel n miteinander verbunden, in der eine Axialbohrung o und radiale
Kanäle p und q angeordnet sind. Die Spindel dient als Verteiler und wird
über eine Welle r von der Maschine angetrieben.
-
Der Kraftstoff wird von der Förderpumpe durch den Kanal d in das Gehäuse,
dann durch eine von Hand einstellbare Drossel s und einen Kanal t in die radialen
Kanäle p der Spindel und schließlich in die Einspritzpumpe gefördert. Während der
Einwärtsbewegung der Kolben i der Einspritzpumpe unter der Wirkung der Nockenbahn
m wird der Kraftstoff durch die Axialbohrung o und den radialen Kanal q der Spindel
getrieben, und zwar reihum zu Öffnungen u, die zu den verschiedenen Zylindern der
Maschine führen.
-
Bei der in Fig. 2 dargestellten Ausführungsform der Erfindung ist
die Nockenbahn m derart im Gehäuse angeordnet, daß sie eine gewisse Drehbeweglichkeit
besitzt. Von einer Stelle der Nockenbahn m aus erstreckt sich ein kurzer Arm v in
eine Aussparung w eines Stellkolbens x hinein, der in einem beiderseitig geschlossenen
Zylinder y beweglich ist, der einen Teil des Pumpengehäuses bildet. An einem Ende
des Zylinders befindet sich eine Feder 5, die derart auf den Stehkolben einwirkt,
daß dieser die Nockenbahn entgegen der Drehrichtung der Einspritzpumpe verdreht.
Die Enden des Zylinders y, die Aussparung w im Stellkolben x und das Innere
der Nockenbahn m sind mit Öl geeigneter Viskosität gefüllt, bei dem es sich um den
Kraftstoff selbst handeln kann. Das Ende des Stellkolbens x, auf das die Feder 5
drückt, weist eine enge Nut 6 auf, die mit der Aussparung w in Verbindung steht,
in die sich der Arm v erstreckt. Ferner ist im Arm v eine Bohrung 7 vorgesehen,
durch die das Öl von der Aussparung zur Innenseite der Nockenbahn m und umgekehrt
fließen kann. Zwischen der Aussparung w und dem anderen Ende des Zylinders y besitzt
der Stehkolben x eine weitere schmale Nut B.
-
Diese Anordnung bewirkt, daß die Feder 5 die Nockenbahn m nach jedem
Förderhub der Einspritzpumpe um einen Winkel zurückschwenkt, der von der Stoßdämpferwirkung
des mit dem Stellkolben zusammenarbeitenden Öls gesteuert wird. Sobald die Rollen
k der Pumpenkolben i gegen die Nocken der Nockenbahn m anlaufen, erteilen sie dieser
eine der Wirkung der Feder 5 entgegengesetzte Bewegung, deren Maß ebenfalls durch
die Stoßdämpferwirkung bestimmt ist. Solange die Rollen k mit den Nocken der Nockenbahn
zusammenarbeiten, erfolgt der Einspritzvorgang, während die Nockenbahn m zwischen
aufeinanderfolgenden Förderhüben durch die Feder 5 zurückgeschwenkt wird. Wird der
Kraftstoff der Einspritzpumpe in geringer Menge zugeführt, so treten die Pumpenkolben
i mit ihren Rollen k nicht so weit nach außen, und die Nockenbahn
wird vor dem Anlaufen der Rollen durch die Feder um einen größeren Winkel geschwenkt,
als wenn der Kraftstoff in großer Menge zugeführt wird und die Rollen an tieferen
Punkten gegen die Nocken der Nockenbahn yn anlaufen. Durch geeignetes Aufeinanderabstimmen
der Federkraft und der Stoßdämpferwirkung des Stellkolbens x kann erreicht werden,
daß der Einspritzbeginn im wesentlichen konstant bleibt und unabhängig ist von der
Menge des der Einspritzpumpe zugeführten Kraftstoffes.
-
Um es zu ermöglichen, den Einspritzbeginn mit der Drehzahl der Maschine
zu variieren, ist der Stellkolben x nach Fig. 3 in einem Zylinder 9 enthalten, der
im Zylinder y gleiten kann. Der Zylinder y wird an einem Ende durch einen Kanal
10 von der Förderpumpe her mit Kraftstoff versorgt. Der Kanal 10 ist
mit dem Kanal d der Fig. 1 verbunden. Dieses Ende des Zylinders y steht mit dem
benachbarten Teil des Zylinders 9 durch eine Drosselbohrung 11 in
Verbindung. Im anderen Endteil des Zylinders y befindet sich eine Feder 12, die
auf den verschiebbar angeordneten Zylinder 9 drückt. Dieser Teil des Zylinders y
steht mit dem Inneren der Nockenbahn über einen Kanal 13, die oben beschriebene
Aussparung w im Stellkolben x und die Bohrung 7 im Arm v in Verbindung.
Das die Feder 5 enthaltende Ende des verschiebbar angeordneten Zylinders 9 steht
mit dem anderen Ende über einen im Stellkolben x vorgesehenen, mit einer Drosselstelle
versehenen Kanal 14 in Verbindung.
-
Bei gegebener Belastung oder Drehzahl der Maschine wirkt der im Zylinder
9 enthaltene Stellkolben x so auf die Nockenbahn m ein, wie es an Hand der Fig.2
beschrieben wurde. Ändert sich jedoch der Kraftstoffzubringerdruck der Förderpumpe
mit der Drehzahl der Maschine, so bewegt sich der verschiebbar angeordnete Zylinder
9 entsprechend der Änderung des der Feder 12 entgegenwirkenden Kraftstoffzubringerdruckes.
Mit steigender Drehzahl wird somit durch die Erhöhung des Kraftftoffzubringerdrukkes
der Zylinder 9 im Sinne eines früheren Einspritzbeginns verschoben.
-
Die in Fig. 4 dargestellte Ausführungsform gleicht im wesentlichen
derjenigen nach Fig. 3, unterscheidet sich jedoch dadurch von ihr, daß die Drosselbohrung
11 im Zylinder 9 fortgelassen ist und daß an beiden Enden dieses Zylinders Nuten
14 und 15 vorgesehen sind, durch die die Druckflüssigkeit zu der den Arm y aufnehmenden
Aussparung w und umgekehrt fließen kann. Auch das Ende des die Feder 12 enthaltenden
Zylinders y steht mit dem angrenzenden Ende des Zylinders 9 in Verbindung, und zwar
durch die Öffnung 16.