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Die Erfindung betrifft eine Kraftstoffeinspritzpumpe für mehrzylindrige
Brennkraftmaschinen mit einem rotierenden Verteiler, in welchem mit quer zur Verteilerachse
liegender Achse die Einspritzpumpe angeordnet ist, und mit einer vom Verteiler angetriebenen
Zubringerpumpe, deren Förderauslaß über ständig offene Einlaßdurchlässe und ein
im Verteiler angeordnetes Ansaugrückschlagventil mit der Pumpenkammer der Einspritzpumpe
verbunden ist.
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In einer bekannten Kraftstoffeinspritzpumpe dieser Art ist für das
in dem Einlaßweg zu der Pumpenkammer der Einspritzpumpe angeordnete Ventil kein
Hubbegrenzungsanschlag vorgesehen. Der Durchflußquerschnitt ist demnach bei geöffnetem
Ventil so groß, daß keine nennenswerte Drosselung stattfindet.
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Bei Kraftstoffeinspritzpumpen anderer Gattung, die keinen umlaufenden
Verteiler haben, ist es jedoch bekanntgeworden, für ein in dem Einlaßweg zu der
Pumpenkammer angeordnetes federloses Ansaugrückschlagventil einen zur Mengenregelung
verstellbaren Hubbegrenzungsanschlag vorzusehen. Durch die Drosselung des Ventildurchlaßquerschnittes
mittels der Ventilhubbegrenzung wird eine selbsttätige Regelung der Ansaugmenge
und damit der Motordrehzahl erzielt.
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Bei einer anderen bekannten Kraftstoffeinspritzpumpe mit mehreren
Pumpenzylindern und einer Regeldrossel im gemeinsamen Einlaßkanal ist zwischen der
Regeldrossel und jedem Pumpenzylinder ein Ansaugrückschlagventil angeordnet, das
gegen die Kraft einer Belastungsfeder öffnet, die mittels einer Einstellschraube
von außen her einstellbar ist, um gleiche Fördermengen der einzelnen Zylinder einstellen
zu können. In der Beschreibung dieser Kraftstoffeinspritzpumpe wird auch noch angegeben,
daß man die größte Hubhöhe des Ventils im Bedarfsfalle durch einen einstellbaren
Anschlag begrenzen kann.
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Damit wird zwangläufig die maximale Ansaugmenge des betreffenden Pumpenzylinders
begrenzt. Die Einstellmittel sind von der Außenseite der Pumpe zugänglich und daher
der Gefahr einer Verstellung durch Unbefugte ausgesetzt.
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Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Kraftstoffeinspritzpumpe
der eingangs genannten Art, die also mit einem umlaufenden Verteiler arbeitet, zu
schaffen, bei der von der bekannten selbsttätigen Mengenregelung durch ein hubbegrenztes
Ansaugrückschlagventil Gebrauch gemacht und der Hubbegrenzungsanschlag für das Ansaugrückschlagventil
werkstattmäßig einstellbar ist, um die Höchstdrehzahl der Brennkraftmaschine, für
die die betreffende Einspritzpumpe vorgesehen ist, festzulegen. Zugleich sollen
die Einstellmittel einem Eingriff von außen entzogen werden.
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Die Lösung dieser Aufgabe besteht erfindungsgemäß darin, daß die Mengenregelung
der Einspritzpumpe durch eine an sich bekannte, zwischen das Ansaugrückschlagventil
und den Auslaß der Zubringerpumpe eingeschaltete Regeldrossel erfolgt und das Ansaugrückschlagventil
als an sich bekanntes, die Ansaugmenge in Abhängigkeit von der Drehzahl durch Drosselung
des Ventildurchlaßquerschnittes mittels Ventilhubbegrenzung selbsttätig regelndes
federloses Ventil ausgebildet ist, dessen Hubbegrenzungsanschlag in einer der gewünschten
Höchstdrehzahl der Brennkraftmaschine entsprechenden Einstellage sicherbar ist,
wobei die Einstellmittel bei mit ihrer Antriebswelle gekuppelter Pumpe unzugänglich
sind.
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Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung ist die Anordnung
so getroffen, daß die ständig offenen Einlaßdurchlässe eine im Verteiler oder in
der diesen aufnehmenden Bohrung angeordnete Ringnut ist, die einerseits in an sich
bekannter Weise von der Zubringerpumpe über die Regeldrossel und ein dieser nachgeschaltetes
Rückschlagventil und andererseits in an sich bekannter Weise über ein Rückschlagventil
mit einer die Förderwirkung der Einspritzpumpe beim Anlassen zumindest unterstützenden
Handpumpe beaufschlagbar ist.
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Wenn erfindungsgemäß die Anordnung so getroffen ist, daß in Flucht
mit einem axial in dem Verteiler verlaufenden Kraftstoffeinlaßdurchlaß eine Gewindebohrung
zur Aufnahme des als Gewindestopfen ausgeführten Hubbegrenzungsanschlags vorgesehen
ist, dann ist die gewünschte Einstellbarkeit auf besonders einfache Weise möglich.
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Zweckmäßigerweise wird die Anordnung so getroffen, daß der Gewindestopfen
mit in an sich bekannter Weise durch einen duroplastischen Kunststoff, z. B. Epoxidharz,
gesichertem Gewinde ausgebildet ist. Dabei bewährt es sich besonders, wenn in der
Gewindebohrung hinter dem Gewindestopfen eingebrachtes Epoxidharz durch eine die
Gewindebohrung abschließende Schraube zusammenpreßbar ist.
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Die Erfindung ist im folgenden in einem Ausführungsbeispiel an Hand
der Zeichnung beschrieben. In der Zeichnung stellt dar F i g. 1 eine aufgebrochene
und teilweise schematisch gehaltene Ansicht einer erfindungsgemäßen Kraftstoffeinspritzpumpe,
F i g. 2 eine vergrößerte aufgebrochene Ansicht, teilweise im Querschnitt, aus der
Einzelheiten der erfindungsgemäßen Rückschlagventilanordnung hervorgehen, F i g.
3 eine weitere vergrößerte aufgebrochene Ansicht der bei der Erfindung verwendeten
Verriegelungseinrichtung zur Aufrechterhaltung der genauen Einstellung und F i g.
4 einen längs der Linie 4-4 der F i g. 1 gelegten Querschnitt.
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Die F i g. 1 der Zeichnung zeigt als Ausführungsbeispiel eine Kraftstoffeinspritzpumpe
mit einem im wesentlichen zylindrischen Pumpengehäuse 10, das eine verhältnismäßig
große axiale Bohrung 12 hat. Das in bezug auf F i g. 1 linke Ende des Gehäuses weist
eine vergrößerte Senkbohrung 22 auf, die durch eine Abschlußplatte 24 verschlossen
ist. Diese ist an dem Ende des Pumpengehäuses 10 beispielsweise mittels des
bei 26 gezeigten Gewindes befestigt. Die Abschlußplatte 24 hat einen verjüngten
Endteil, der gegenüber dem Pumpengehäuse 10 mittels eines O-Ringes 28 abgedichtet
ist. Das in bezug auf F i g. 9. rechte Ende des Gehäuses 10 hat ebenfalls eine vergrößerte
Senkbohrung 30, die durch eine Abschlußplatte 32 verschlossen ist. Diese ragt bei
34 in das Ende der Bohrung 30 hinein und ist bei 36 mittels eines O-Ringes abgedichtet.
Die Abschlußplatte 32 ist an dem Gehäuse 10 mittels nicht näher dargestellter Teile
befestigt.
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In der mittleren Bohrung 12 sitzt drehbar ein zylindrischer Kraftstoffverteilerläufer
40, an dessen
einem Ende eine Kraftstoffzubringerpumpe 42
angeordnet ist, während an seinem anderen Ende eine Einspritzpumpe 44 sitzt. An
dem einen Ende des Verteilers 40 ist mittels einer Madenschraube 41, die ein verjüngtes
Ende 43 hat und in eine entsprechend verjüngte Bohrung eingreift, eine Zahnkupplung
46 angeschlossen, um eine Verbindung zu einer Welle 48 herzustellen, die von der
mit der Kraftstoffpumpe ausgestatteten Maschine angetrieben wird. Die Welle 48 hat
Ringnuten 50, die in bezug auf die Abschlußplatte 32 mittels Dichtungsringen 52
abgedichtet sind.
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Die Zubringerpumpe 42 arbeitet bei der vorliegenden Ausführungsform
mit verschiebbaren Flügeln. Sie hat einen Läufer 54, der zusammen mit dem Verteiler
umläuft, und zwar in einem diesen umgebenden Ring 56, der nicht drehbar exzentrisch
in der Senkbohrung 22 angeordnet ist. Den Kraftstoffeinlaß der Zubringerpumpe 42
bildet ein mit Gewinde versehenes Anschlußstück 58, welches Anschluß an einen nicht
näher gezeigten Kraftstoffvorrat hat und in die Pumpe 42 mit einem diagonal in dem
Gehäuse 10 verlaufenden Durchlaß 60 mündet. Die Strömungsrichtung ist durch Pfeile
angedeutet. Die Zubringerpumpe steigert den Kraftstoffdruck proportional zu der
Drehzahl des Läufers und gibt den Kraftstoff an einen Durchlaß 62 ab, der über einen
den Verteilerläufer 40 umgebenden Ringkanal 66 zu einem im wesentlichen
in Längsrichtung in dem Gehäuse 10 verlaufenden Durchlaß 64 führt. Zwischen dem
Ringkanal 66 und dem zu der Zubringerpumpe 42 führenden Einlaß befindet sich
eine Öffnung 70, die durch ein federbelastetes Druckventil 68 verschließbar
ist. Dadurch wird der Ausgangsdruck des von der Zubringerpumpe abgegebenen Kraftstoffes
auf einen gewünschten Höchstwert beschränkt.
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Der in Längsrichtung verlaufende Durchlaß 64 mündet in einem radial
durch das Gehäuse 10 geführten Durchlaß 72, der seinerseits über ein Drosselventil
76 Anschluß an einen in Längsrichtung verlaufenden Durchlaß 74 hat. Der Durchlaß
74 wiederum mündet über einen radial verlaufenden Durchlaß 75 an einer in der Bohrung
12 vorgesehenen Ringnut 78. Die Ringnut 78 ist axial mit einer Einlaßöffnung
80 des Verteilerläufers 40 ausgerichtet. Die Einlaßöffnung 80 des Verteilerläufers
40 steht also dauernd mit der Ringnut 78 in Verbindung, wenn der Verteilerläufer
umläuft. Es liegt auf der Hand, daß diese dauernde Verbindung auch durch eine Ringnut
an dem Läufer 40 geschaffen werden könnte, wenn der radiale Durchlaß 75 in eine
einfache Öffnung auslaufen würde.
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Die Einspritzpumpe hat einen im Durchmesser vergrößerten zylindrischen
Pumpenträger 82, der auf dem Ende des Verteilerläufers 40 mittels einer Preßpassung
befestigt und durch eine Madenschraube 41. gesichert ist. Der Pumpenträger hat quer
verlaufende Zylinder 84, in denen sich Kolben 94 befinden. Die Zylinder 84 sind
so ausgerichtet, daß sie mit einem Durchlaß 86 des Verteilerläufers 40 fluchten.
Der Durchlaß 86 wiederum hat Anschluß an einen axial verlaufenden Kanal
88, durch den der von der Einspritzpumpe 44 unter hohem Druck abgegebene
Kraftstoff weitergeleitet wird über einen quer verlaufenden Durchlaß 90, der Öffnungen
auf der zylindrischen Oberfläche des Verteilerläufers 40 hat. Diese Öffnungen liegen
in der Bohrung 12 in der gleichen radialen Ebene wie die öffnungen von diagonal
verlaufenden Durchlässen 92 des Gehäuses 10, die derartig über den Umfang
der Bohrung 12
verteilt sind, daß sie nacheinander Anschluß an die Auslaßöffnungen
des Durchlasses 90 erhalten, wenn der Läufer sich dreht. Die diagonal verlaufenden
Durchlässe 92 haben alle Anschluß an die verschiedenen, nicht näher dargestellten
Zylinder der Maschine. Den Zylindern wird der Kraftstoff über axiale Durchlässe
95 zugepumpt, die an die Zylinder jeweils mittels Rohre 97 angeschlossen sind.
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Bei der dargestellten Ausführungsform hat der quer durch den Läufer
verlaufende Durchlaß 90 zwei an diametral gegenüberliegenden Stellen des Umfanges
des Verteilerläufers 40 angeordnete Abgabeöffnungen. Die Anordnung dieser
zwei Öffnungen führt dazu, daß der Durchlaß 90 bei jeder Drehung des Verteilerläufers
40 zweimal mit den Auslaßdurchlässen 92 in Verbindung kommt. Der Verteilerläufer
braucht daher nur halb so schnell umzulaufen, wie es erforderlich wäre, wenn nur
eine solche Öffnung vorgesehen wäre. Die Kolben 94 werden mittels eines Ringnockens
96 nach innen bewegt, und zwar durch Vermittlung von Zwischenrollen 98, die in Rollenstößeln
100 sitzen. Wie man sieht, ist die Kurve 96 mittels einer in ein Loch
106 der Kurve 96
eingreifenden Befestigungsschraube 104 so gesichert,
daß sie nicht gedreht werden kann. Wie am besten die F i g. 4 zeigt, sind die Rollenstößel
100 in radialen Schlitzen des zylindrischen Trägers 82 verschiebbar, und
der Nocken 96 ist so ausgebildet und angeordnet, daß die beiden Kolben 94 und ihre
zugeordneten Rollen 98 und Stößel 100 sich gleichzeitig nach innen
und außen bewegen.
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Zum Anschluß einer von Hand zu bedienenden Anlaßpumpe (nicht gezeigt)
ist ein Rohrstutzen 108
vorgesehen. Die Anlaßpumpe wird für die Einspritzung
in die Zylinder der zugeordneten Maschine beim Anlassen benutzt, wenn die Drehzahl
des Läufers niedrig ist.
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Im Einlaßdurchlaß zur Einspritzpumpe ist ein Rückschlagventi1110 vorgesehen.
Das Rückschlagventi1110 besteht aus einer Kugel und einem konischen Ventilsitz
112, die in dem Läufer 40 angeordnet sind. Mit dem Ventil fluchtet
eine Gewindebohrung 114, die zur Aufnahme einer Anschlagschraube 116 dient. Durch
Einstellung des Spiels zwischen der Anschlagschraube 116 und der Kugel
110 kann der Hub der Kugel 110 eingestellt werden. Der Hub zwischen
der Kugel 110 und dem Ventilsitz muß so einstellbar sein, daß durch die entstehende
Drosselwirkung im Ventildurchlaß die Maschinen-Höchstdrehzahl selbsttätig begrenzt
wird. So kann man beispielsweise durch geeignete Einstellung der Größe der Hubbewegung
der Kugel 110 zwischen ihrem Sitz 112 und ihrem Anschlag 116 für eine gegebene
Pumpenkonstruktion den Kraftstoffdurchsatz so begrenzen, daß die Brennkraftmaschine
2000 Umdrehungen je Minute nicht überschreitet.
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Der Schlitz im Kopf der Anschlagschraube 116 ist vom Wellenende der
Pumpe her zugänglich, wenn die Welle 48 entfernt ist. Mittels eines Schraubenziehers
kann man also die Anschlagschraube so weit nach innen drehen, bis sie fest an der
Kugel anliegt und diese auf ihren Sitz drückt. Unter Benutzung des Schlitzes im
Schraubenkopf als Anzeiger kann man die Anschlagschraube 116 um beispielsweise eine
halbe Drehung losschrauben und erhält so eine sehr einfache und genaue Einstellung
des Anschlages.
Zur Sicherung der Anschlagschraube 116 in ihrer
Lage wird in die Gewindebohrung etwas fließfähiges, härtbares Material 118, wie
z. B. ein Epoxidharz, eingebracht. Alsdann wird eine zweite Schraube 120 in die
Öffnung eingeschraubt; dadurch wird das Harz zwischen die Gewindegänge der Bohrung
114 und der Anschlagschraube 116 gepreßt. Das zeigt F i g. 3. Der mit Gewinde
versehene Teil der Sicherungsschraube 120 ist kürzer als der Abstand zwischen dem
Ende der Anschlagschraube und der Endfläche des Läufers 40. Deswegen kann
die Sicherungsschraube das Ende der Anschlagschraube 116 nicht berühren und ihre
Einstellung nicht verstellen. Das Harz 118 in den Gewindegängen (F i g. 3)
wird hart oder hart gemacht und sichert so die Anschlagschraube 116 in ihrer Lage.
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Wenn die mit der erfindungsgemäßen Einspritzpumpe ausgerüstete Maschine
angelassen werden soll, läuft die Welle 48 mit niedriger Drehzahl um, so
daß die Einspritzpumpe nicht genügend Druck hergibt, um das Anlassen der Maschine
zu ermöglichen. Unter diesen Umständen kann eine nicht näher gezeigte, an den Rohrstutzen
108 angeschlossene, von Hand zu betätigende Anlaßpumpe benutzt werden, um unter
hohem Druck stehenden Kraftstoff zu liefern, der in die Zylinder der Maschine eingespritzt
wird, wenn die Öffnungen des quer verlaufenden Durchlasses 90 nacheinander in Verbindung
mit den verschiedenen diagonal laufenden Durchlässen 92 kommen. Das geschieht, wenn
der Läufer 40 in zeitlicher Abstimmung mit der Maschine gedreht wird. Man
sieht, daß der Auslaß der Anlaßpumpe unmittelbar an die Ringnut 78 Anschluß hat,
so daß die Zubringerpumpe 42 und die Regeldrossel umgangen werden.
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Um zu vermeiden, daß der von der Anlaßpumpe abgegebene Kraftstoff
über die Regeldrossel zu der Übertragungspumpe strömt, wodurch sein Druck abgebaut
werden könnte, ist in dem radial verlaufenden Durchlaß 75 ein Rückschlagventil 122
vorgesehen.
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Sobald die Maschine anspringt, steigt die Drehzahl der Welle, und
der Druck des Kraftstoffes aus der Zubringerpumpe 42 erreicht eine Höhe,
wo die Betätigung der Anlaßpumpe nicht mehr erforderlich ist. Der Kraftstoff bewegt
alsdann die Kugel des Rückschlagventils 122 von ihrem Sitz und drückt die Kugel
124 der Anlaßpumpenleitung auf ihren Sitz, so daß keine Leckverluste auftreten können.
Der von der Zubringerpumpe unter Druck gesetzte und je nach der Einstellung der
Regeldrossel 76 zugemessene Kraftstoff tritt in den Ringkanal 78 und den Einlaßdurchlaß
80 des Verteilerläufers 40 ein. Wenn die Kolben 94 sich zwischen den
Einspritzhüben nach außen bewegen, strömt der Kraftstoff in den quer verlaufenden
Durchlaß 86. Wenn der Verteilerläufer sich dann weiterdreht, berühren die Rollen
98 die Erhebungen des Nockens 96 und werden nach innen gedrückt, wobei sie den Kraftstoff
in dem quer verlaufenden Durchlaß 86 unter hohen Druck setzen. Dieser gegenüber
dem Druck der Zubringerpumpe erhöhte Druck schließt das Kugelrückschlagventil
110, so daß der Kraftstoff nicht zu der Zubringerpumpe 42 zurückströmen kann.
Da die Öffnungen der Durchlässe 92 an der Wand der Bohrung 12 des Gehäuses
10 so angeordnet sind, daß sie nacheinander in Verbindung mit dem quer verlaufenden
Durchlaß 90 des Verteilerläufers 40 kommen, werden auf diese Weise
nacheinander bestimmte, unter hohem Druck stehende Kraftstoffmengen in die Zylinder
der zugehörigen Maschine eingespritzt.
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Das Rückschlagventil 110 sperrt den von der Einspritzpumpe
44 unter hohen Druck gesetzten Kraftstoff von der Verbindungsstelle der Durchlässe
78 und 80 ab. Diese Bauweise ermöglicht es, an dieser Stelle zur Übertragung des
Kraftstoffes vom Gehäuse 10 in den Läufer 40 eine Ringnut 78 zu verwenden. Somit
werden irgendwelche Schwierigkeiten hinsichtlich der sonst üblichen zeitlichen Abstimmung
des Zusammentreffens der beiden Öffnungen vermieden. Eine solche zeitliche Abstimmung
würde andernfalls erforderlich sein, um die Kraftstoffleckverluste an der Verbindungsstelle
möglichst klein zu halten, wenn die Drehlage des Nockenringes 96 zwecks Einstellung
des Einspritzzeitpunktes in die Zylinder der Maschine verändert wird. Die Anordnung
der Ringnut 78 an Stelle einer Öffnung von begrenzter Ausdehnung in Umfangsrichtung
ermöglicht es auch, der Einspritzpumpe während der gesamten nach außen gerichteten
Bewegung der Kolben 94 dauernd Kraftstoff zuzufördern.
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Dadurch werden die Schwierigkeiten vermieden, die sonst wegen Veränderungen
der Viskosität des Kraftstoffes auftreten könnten.
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Die Anordnung des Rückschlagventils für den zuzuführenden Kraftstoff
bietet eine unkomplizierte und einfache Möglichkeit zur Einstellung der Maschinen-Höchstdrehzahl
unabhängig von der Einstellung der Regeldrossel. Die Erfindung hat auch eine einfache
Möglichkeit zur Sicherung einer Anschlagschraube in der eingestellten Lage geschaffen.