DE19631286A1 - Two=stroke internal combustion engine fuel pump - Google Patents

Abstract

The air pulse connection (14) issues into the housing space (13) between the diaphragm (41) and pump piston (22). The diaphragm is loaded both sides by springs (15,35) with one spring (15) in a space (13) supported against the diaphragm via the piston (22). The housing space (33) on the obverse of the diaphragm is pneumatically connected to the surroundings. Valves (61,71) respectively serving the intake and delivery paths are arranged in a separate part of the housing. An end stop at the top dead centre of the piston limits the compression stroke and should be arranged in the compression chamber (51) or at housing parts (21,25). The compression chamber is in a part of the housing which stands separate from the piston guide part (21), and a spring loaded manual feeler in the housing part opposite the obverse of the diaphragm employs the diaphragm to keep the piston clear of its central setting.

Description

Stand der TechnikState of the art

Die Erfindung geht von einer Kraftstoffpumpvorrichtung für eine nach dem Zweitaktprinzip arbeitende Verbrennungskraft­ maschine nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1 aus.The invention relates to a fuel pump device for a combustion force working according to the two-stroke principle machine according to the preamble of claim 1.

Eine derartige Kraftstoffpumpvorrichtung ist aus der DE 37 27 266 A1 bekannt. Diese Druckschrift beschreibt eine Membrankolbenpumpe, die Kraftstoff zum Betrieb einer Ein­ spritzvorrichtung fordert und verdichtet. Dazu wird der Mem­ brankolbenpumpe aus einem Kraftstofftank über eine Vorförder­ pumpe der Kraftstoff zugeführt. Der dort verdichtete Kraft­ stoff wird zum Einspritzventil gefördert. Die Membrankolben­ pumpe erhält ihren Antrieb von der aus dem Kurbelgehäuse der Verbrennungskraftmaschine abgeleiteten Impulsluft. Hierfür sitzt auf dem den Kraftstoff verdichtenden Kolben eine Mem­ brane, die auf der dem Kolben abgewandten Seite von der Im­ pulsluft beaufschlagt wird. Der im Kurbelgehäuse während eines Arbeitstaktes entstehende Überdruck betätigt den Verdichtungs­ kolben. Den Rückhub des Verdichtungskolbens übernimmt eine me­ chanische Feder in Kombination mit dem Kurbelgehäuseunterdruck im Verdichtungstakt des Zweitakters.Such a fuel pump device is from the DE 37 27 266 A1 known. This document describes one Diaphragm piston pump, the fuel to run an on spraying device demands and compresses. The mem Brank piston pump from a fuel tank via a pre-conveyor pump the fuel supplied. The power condensed there fabric is conveyed to the injection valve. The membrane pistons The pump receives its drive from the crankcase of the Internal combustion engine derived pulse air. Therefor a meme sits on the piston compressing the fuel brane, which on the side facing away from the piston from the Im pulse air is applied. The one in the crankcase during a The resulting overpressure actuates the compression piston. A me takes over the return stroke of the compression piston Chan spring in combination with the crankcase vacuum in the compression stroke of the two-stroke engine.

In der DE 41 25 593 A1 wird eine vergleichbare Membrankol­ benpumpe für eine Kraftstoffeinspritzung beschrieben, bei der der Rückhub des Verdichtungskolbens über ein Blattfederpaket erfolgt. Die Federrate des Blattfederpakets ist mechanisch mittels einer Stellschraube veränderbar.DE 41 25 593 A1 describes a comparable membrane column described benpump for a fuel injection, in which  the return stroke of the compression piston via a leaf spring assembly he follows. The spring rate of the leaf spring assembly is mechanical changeable with a set screw.

Vorteile der ErfindungAdvantages of the invention

Die erfindungsgemäße Kraftstoffpumpvorrichtung beinhaltet min­ destens eine Membrankolbenpumpe bei der der Impulsluftanschluß in einen zwischen der Membrane und dem Pumpenkolben liegenden Gehäuseraum mündet. Auf jede Seite der Membrane wirkt minde­ stens ein Federelement, wobei sich das im Gehäuseraum angeord­ nete Federelement über den separaten Pumpenkolben an der Mem­ brane abstützt. Bei dieser Konstruktionsvariante steht die Im­ pulsluft unmittelbar mit dem Pumpenkolben in Verbindung. Das hat zum einen den Vorteil, daß die vom Kurbelgehäuse einströ­ mende, ölhaltige Impulsluft die bewegten Teile in diesem Ge­ häuseabschnitt schmiert, so daß die Federauflagen und die Dichtung zwischen dem Pumpenkolben und dem ihn führenden Ge­ häuseteil weniger verschleißen. Zum anderen wird im Falle ei­ ner Leckage zwischen dem Pumpenkolben und dem ihn führenden Gehäuseteil der dort aus tretende Kraftstoff während des Ver­ dichtungshubs des Zweitakters abgesaugt. Der Kraftstoff ge­ langt also nicht wie bei den bekannten Membrankolbenpumpen ins Freie.The fuel pump device according to the invention includes min at least a diaphragm piston pump with the pulse air connection in one between the diaphragm and the pump piston Housing room opens. Minde acts on each side of the membrane least a spring element, which is arranged in the housing space nete spring element over the separate pump piston on the mem brane supports. In this construction variant, the Im pulse air directly in connection with the pump piston. The has the advantage that the inflow from the crankcase the moving parts in this ge lubricated housing section, so that the spring pads and the Seal between the pump piston and the Ge leading it wear part of the housing less. On the other hand, in the case of ner leakage between the pump piston and the one leading it Part of the fuel escaping from there during the Ver vacuum stroke of the two-stroke engine. The fuel ge does not get into it like with the known diaphragm piston pumps Free.

Ferner benötigt die Kraftstoffpumpvorrichtung bei Einspritz­ drücken im Bereich von 3_*10⁵ Pa keine Vorförderpumpe.Furthermore, the fuel pump device does not require a pre-feed pump for injection pressures in the range of 3 _* 10⁵ Pa.

Des weiteren besteht bei der hier vorgestellten Membrankolben­ pumpe keine starre, mechanische Verbindung zwischen dem Pum­ penkolben und der mit Impulsluft beaufschlagten Membrane bzw. ihrem Membranteller. Der Hub der Membrane wird seitenkraftfrei auf den Pumpenkolben übertragen. Auch das mindert den Ver­ schleiß der Pumpe.Furthermore, there is the membrane piston presented here do not pump a rigid, mechanical connection between the pump piston and the membrane charged with pulsed air or your membrane plate. The stroke of the membrane is free of side forces  transferred to the pump piston. This also reduces the ver wear of the pump.

Die Membrankolbenpumpe kann mit einem Handtaster ausgerüstet werden. Dazu wird in dem gegenüber der Rückseite der Membrane liegenden Gehäuseteil ein federbelasteter Pumpstößel angeord­ net. Das Drücken des Handtasters bewirkt einen Verdichtungshub des Pumpenkolbens. Auf diese Weise kann z. B. bei Zweitakt­ kleinmotoren, wie sie in handgeführten Arbeitsgeräten verwen­ det werden, nach einer vollständigen Kraftstofftankentleerung oder nach einer längeren Stillstandszeit die Einspritzleitung und das Einspritzventil vorbefüllt werden, so daß der Anlaß­ vorgang verkürzt wird.The diaphragm piston pump can be equipped with a hand switch will. This is done in the opposite of the back of the membrane lying housing part arranged a spring-loaded pump plunger net. Pressing the manual button causes a compression stroke of the pump piston. In this way, e.g. B. in two-stroke small motors, such as those used in hand-held tools be detached after a complete fuel tank drain or the injection line after a long standstill and the injection valve are pre-filled so that the starting process is shortened.

Die beschriebene Membrankolbenpumpe ist so aufgebaut, daß die Ventile und die Verdichtungskammer von den Bauteilen trennbar ist, die die Membrane umfassen und den Pumpenkolben führen. Das erleichtert zum einen die Wartung und Reparatur und zum anderen die Fertigung.The diaphragm piston pump described is constructed so that the Valves and the compression chamber can be separated from the components which surround the diaphragm and guide the pump piston. This makes maintenance and repair easier, on the one hand, and others manufacturing.

Die Kraftstoffpumpvorrichtung kann auch für eine Hochdruckdi­ rekteinspritzung benutzt werden. Dazu werden zur Druckerhöhung zwei von der Impulsluft eines Kurbelgehäuses betriebene, fe­ derzentrierte Membranpumpen hintereinandergeschaltet. Bei der ersten Pumpe wird diejenige Membranseite mit Impulsluft beauf­ schlagt, die dem verdichtenden Bauteil, beispielsweise einer zweiten Membrane, abgewandt ist, während gleichzeitig bei der zweiten Pumpe die Membranseite mit Impulsluft beaufschlagt wird, die dem verdichtenden Bauteil, z. B. einem Pumpenkolben, zugewandt ist. The fuel pump device can also be used for a high pressure di direct injection can be used. This will increase the pressure two fe operated by the impulse air of a crankcase decentered diaphragm pumps connected in series. In the In the first pump, the membrane side is charged with pulsed air strikes that the compacting component, for example one second membrane, is facing away while at the same time second pump applies pulsed air to the diaphragm side is the compression component, z. B. a pump piston, is facing.  

Da beide Pumpen gegenphasig arbeiten, fördert beispielsweise die erste Pumpe den Kraftstoff zur zweiten Pumpe, während diese sich gerade in der Ansaugphase befindet.Since both pumps work in opposite phases, for example, pumping the first pump the fuel to the second pump while this is currently in the intake phase.

Es ist auch denkbar, die Kraftstoffpumpvorrichtung z. B. bei einem zweizylindrigen Zweitakter zu verwenden, bei dem das Kurbelgehäuse des einen Zylinders vom Kurbelgehäuse des ande­ ren annähernd druckdicht getrennt ist. In diesem Fall kann u. a. die erste Pumpe mit dem ersten Kurbelgehäuseraum und die zweite entsprechend mit dem zweiten Kurbelgehäuseraum verbun­ den werden. Allerdings benötigen dann beide Membranpumpen be­ züglich der Impulsluftbeaufschlagung einen konstruktiven Auf­ bau wie er in Anspruch 1 beschrieben ist.It is also conceivable to use the fuel pump device e.g. B. at to use a two-cylinder two-stroke engine, in which the Crankcase of one cylinder from the crankcase of the other ren is separated approximately pressure-tight. In this case u. a. the first pump with the first crankcase space and the second connected to the second crankcase space accordingly that will. However, both diaphragm pumps then need to be a constructive regarding the impulse air supply construction as described in claim 1.

Zeichnungendrawings

Weitere Einzelheiten der Erfindung ergeben sich aus bisher nicht zitierten Unteransprüchen und der nachfolgenden Be­ schreibung mehrerer zum Teil schematisch dargestellten Ausfüh­ rungsformen:Further details of the invention have been found so far not cited subclaims and the following Be writing of several versions, some of which are shown schematically forms:

Fig. 1 Kraftstoffpumpvorrichtung für eine Semi-Direkt­ einspritzung; Fig. 1 fuel pump device for a semi-direct injection;

Fig. 2 Kraftstoffpumpvorrichtung im Schnitt; Fig. 2 fuel pump device in section;

Fig. 3 Kraftstoffpumpvorrichtung für eine Hochdruck-Direkt­ einspritzung; Fig. 3 fuel pumping device for a high pressure direct injection;

Fig. 4 Kraftstoffpumpvorrichtung wie in Fig. 3, jedoch mit verstellbarem Druckminderventil im Tankrücklauf. Fig. 4 fuel pump device as in Fig. 3, but with an adjustable pressure reducing valve in the tank return.

Beschreibung der AusführungsbeispieleDescription of the embodiments

Fig. 1 zeigt das Funktionsschema einer Kraftstoffpumpvorrich­ tung für eine sog. Semi-Direkteinspritzung, wie sie bei Zweitaktern verwendet werden können. Für diese Einspritzart wird ein Einspritzdruck von ca. 3_*10⁵ Pa benötigt. Dieser Kraftstoffdruck wird mit einer Membrankolbenpumpe (10) er­ zeugt. Die Membrankolbenpumpe (10) saugt über ein Saugven­ til (61) den Kraftstoff beispielsweise über einen Filter (2) aus einem Kraftstofftank (1). Der angesaugte Kraftstoff ge­ langt in eine Verdichtungskammer (51), in die ein Pumpenkol­ ben (22) eintaucht. Der dort verdrängte Kraftstoff strömt über ein Druckventil (71) in einen Kraftstoffdruckspeicher (73) und zu einem beispielsweise elektrisch gesteuerten Einspritzven­ til (5). Auf der Druckseite entweicht ggf. ein Teil des Kraft­ stoffs über ein Druckbegrenzungsventil (80) z. B. in den Kraft­ stofftank (1). Fig. 1 shows the functional diagram of a fuel pump device for a so-called. Semi-direct injection, as they can be used with two-stroke engines. An injection pressure of approx. 3 _* 10⁵ Pa is required for this type of injection. This fuel pressure is generated with a diaphragm piston pump ( 10 ). The diaphragm piston pump ( 10 ) sucks the fuel via a suction valve ( 61 ), for example via a filter ( 2 ) from a fuel tank ( 1 ). The drawn fuel reaches ge in a compression chamber ( 51 ) into which a pump piston ben ( 22 ) is immersed. The fuel displaced there flows via a pressure valve ( 71 ) into a fuel pressure accumulator ( 73 ) and, for example, to an electrically controlled injection valve ( 5 ). On the pressure side, some of the fuel escapes via a pressure relief valve ( 80 ) z. B. in the fuel tank ( 1 ).

Der Pumpenkolben (22) ragt mit seinem hinteren Ende in den Raum (13) des Pumpengehäuses, der pneumatisch an das Kurbelge­ häuse der nach dem Zweitaktprinzip arbeitenden Verbrennungs­ kraftmaschine angeschlossen ist. In diesem Impulsluftraum (13) wird der Pumpenkolben (22) über ein Federelement (15) gegen eine mit einem Membranteller (42) verstärkte Membrane (41) ge­ drückt. Auf der Rückseite der Membrane (41) liegt ein Umge­ bungsluftraum (33), in dem ebenfalls ein Federelement (35) an­ geordnet ist. Dieses Federelement (35) wirkt dem anderen Fe­ derelement (15) entgegen. Beide vorgespannten Federele­ mente (15, 35) halten die Membrane (41) in einer Mittellage, sofern beidseits der Membrane (41) der gleiche Luftdruck an­ liegt. The pump piston ( 22 ) projects with its rear end into the space ( 13 ) of the pump housing, which is pneumatically connected to the crankcase of the internal combustion engine working according to the two-stroke principle. In this pulse air space ( 13 ) the pump piston ( 22 ) is pressed via a spring element ( 15 ) against a membrane ( 41 ) reinforced with a membrane plate ( 42 ). On the back of the membrane ( 41 ) is a surrounding air space ( 33 ), in which a spring element ( 35 ) is also arranged. This spring element ( 35 ) counteracts the other Fe derelement ( 15 ). Both prestressed Federele elements ( 15 , 35 ) hold the membrane ( 41 ) in a central position, provided that the same air pressure is present on both sides of the membrane ( 41 ).

Strömt die Impulsluft mit Überdruck in den Impulsdruck­ raum (13) bewegt sich nach der Darstellung in Fig. 1 die Mem­ brane (41) nach unten, wobei das Federelement (15) den Pumpen­ kolben (22) der Membrane (41) nachführt und das Federele­ ment (35) weiter gespannt wird. Die Membrankolbenpumpe (10) saugt über ein Saugventil (61) Kraftstoff in die Verdichtungs­ kammer (51). Sobald der Überdruck abfällt schiebt das sich teilweise entspannende Federelement (35) den Pumpenkolben (22) in die Verdichtungskammer (51) hinein. Der Kraftstoff strömt über das Druckventil (71) zum Einspritzventil (5) und/oder zum Kraftstoffdruckspeicher (73). Der Verdichtungshub geht über die Mittellage der Membrane (41) hinaus, da sich gegen Hubende der nun im Kurbelwellengehäuse vorherrschende Unterdruck auf die Membrane (41) auswirkt. Die Membrane (41) wird nach oben gesaugt.Flowing the pulse air with positive pressure in the pulse pressure chamber (13) moves to the illustration in FIG. 1, the mem brane (41) downward, wherein the spring element (15), piston pump (22) readjusts the diaphragm (41) and the Federele element ( 35 ) is further tensioned. The diaphragm piston pump ( 10 ) sucks fuel into the compression chamber ( 51 ) via a suction valve ( 61 ). As soon as the excess pressure drops, the partially relaxing spring element ( 35 ) pushes the pump piston ( 22 ) into the compression chamber ( 51 ). The fuel flows through the pressure valve ( 71 ) to the injection valve ( 5 ) and / or to the fuel pressure accumulator ( 73 ). The compression stroke extends beyond the central position of the diaphragm ( 41 ) because the negative pressure now prevailing in the crankshaft housing has an effect on the diaphragm ( 41 ) towards the end of the stroke. The membrane ( 41 ) is sucked upwards.

Mit dem Ansteigen des Impulsluftdrucks wiederholt sich die Pumpbewegung des Pumpenkolbens (22).As the pulse air pressure rises, the pumping movement of the pump piston ( 22 ) repeats.

In Fig. 2 ist ein konkretes Ausführungsbeispiel dargestellt. Die Membrankolbenpumpe (10) hat hier ein dreiteiliges Pumpen­ gehäuse (12, 21, 31) und ein daran befestigtes einteiliges Ventilgehäuse (50). Das Pumpengehäuse besteht aus einem Basis­ teil (12), einer Flanschbuchse (21) und einem Gehäuse­ deckel (31). Zwischen dem Basisteil (12), an den ein Impuls­ luftanschluß (14) angeformt ist, und dem Gehäusedeckel (31) ist die Membrane (41) eingespannt. Die Membrane (41) trennt den Pumpengehäuseinnenraum in den Impulsluftraum (13) und in den Umgebungsluftraum (33). Letzterer korrespondiert über eine Entlüftungsbohrung (34) mit der Umgebung. Der Gehäuse­ deckel (31) hat eine zentrale Ausbuchtung, in der ein ringför­ miger Kanal zur Aufnahme einer Schraubenfeder (35) ausgespart ist. Die Schraubenfeder (35) stützt sich zwischen dem Gehäuse­ deckel (31) und dem Oberteil (43) eines zweiteiligen Membran­ tellers (42) ab. Mittig im Gehäusedeckel (31) ist eine zwei­ stufige Bohrung (36), in der ein von Hand bedienbarer Pumpstö­ ßel (37) gelagert ist. Am Bund der zweistufigen Bohrung (36) stützt sich der Pumpstößel (37) mit seinem im Gehäuse­ deckel (31) liegenden Ende zur axialen Fixierung ab. Am äußeren Ende des Pumpstößels (37) ist ein tellerförmiger Tast­ knopf (38) angeordnet. Er ist beispielsweise aufgeschrumpft. Zwischen der Unterseite des Tastknopfs (38) und dem Gehäuse­ deckel (31) ist eine Tastfeder (39) eingebaut. Die Tastfe­ der (39) sitzt großteils versenkt in einer ringförmigen Nut im Gehäusedeckel (31).In FIG. 2, a concrete embodiment is shown. The diaphragm piston pump ( 10 ) has a three-part pump housing ( 12 , 21 , 31 ) and a one-piece valve housing ( 50 ) attached to it. The pump housing consists of a base part ( 12 ), a flange bushing ( 21 ) and a housing cover ( 31 ). Between the base part ( 12 ), to which a pulse air connection ( 14 ) is formed, and the housing cover ( 31 ), the membrane ( 41 ) is clamped. The membrane ( 41 ) separates the pump housing interior into the pulse air space ( 13 ) and into the ambient air space ( 33 ). The latter corresponds to the surroundings via a vent hole ( 34 ). The housing cover ( 31 ) has a central bulge in which a ring-shaped channel for receiving a coil spring ( 35 ) is recessed. The coil spring ( 35 ) is supported between the housing cover ( 31 ) and the upper part ( 43 ) of a two-part membrane plate ( 42 ). In the center of the housing cover ( 31 ) is a two-stage bore ( 36 ), in which a manually operated pump tappet ( 37 ) is mounted. At the collar of the two-stage bore ( 36 ), the pump plunger ( 37 ) is supported with its end located in the housing cover ( 31 ) for axial fixation. At the outer end of the pump plunger ( 37 ) a plate-shaped button ( 38 ) is arranged. For example, it has shrunk. A key spring ( 39 ) is installed between the underside of the pushbutton ( 38 ) and the housing cover ( 31 ). The Tastfe the ( 39 ) sits mostly sunk in an annular groove in the housing cover ( 31 ).

Im Basisteil (12) des Pumpengehäuses (11) ist zentral die Flanschbuchse (21) angeordnet. In der Flanschbuchse (21), de­ ren Flanschbereich zwischen dem Basisteil (12) und dem Ventil­ gehäuse (50) eingespannt ist, wird der Pumpenkolben (22) ge­ führt. Der Pumpenkolben (22) hat an dem im Impulsluftraum (13) liegenden Ende, eine tellerförmige Erweiterung, auf deren Rückseite eine Schraubenfeder (15) anliegt. An der Vorderseite der tellerförmigen Erweiterung ist ein kurzer, zylindrischer Absatz angeordnet, dessen Durchmesser etwas größer ist als der des Pumpenkolbens (22). Die freie Stirnfläche des zylindri­ schen Absatzes liegt parallel an dem Unterteil (44) des Mem­ brantellers (42) an. Die Schraubenfeder (15) wird an der zy­ lindrischen Außenkontur der Flanschbuchse (21) geführt. Die Pumpenkolbenbohrung der Flanschbuchse (21) ist gegenüber dem Pumpenkolben (22) mit einem Dichtring (25) abgedichtet. In Fig. 2 sitzt der Dichtring (25) an dem Ende der Flansch­ buchse (21), das zur Membrane (41) hin orientiert ist. Es ist auch denkbar, den Dichtring im Bereich der Trennfuge zwischen der Flanschbuchse (21) und dem Ventilgehäuse (50) anzuordnen. Bei dieser Anordnung kommt nahezu der gesamte Pumpenkol­ ben (22) mit der ölhaltigen Impulsluft in Kontakt, wodurch er dauernd mitgeschmiert wird. Außerdem kann eine in der Trenn­ fuge sitzende Dichtung gegebenenfalls gleichzeitig die Fu­ gendichtung (26) aus Fig. 2 ersetzen.The flange bushing ( 21 ) is arranged centrally in the base part ( 12 ) of the pump housing ( 11 ). The pump piston ( 22 ) is guided in the flange bushing ( 21 ), the flange region of which is clamped between the base part ( 12 ) and the valve housing ( 50 ). The pump piston ( 22 ) has a plate-shaped extension at the end lying in the pulse air space ( 13 ), on the back of which a coil spring ( 15 ) rests. On the front of the plate-shaped extension there is a short, cylindrical shoulder, the diameter of which is slightly larger than that of the pump piston ( 22 ). The free end face of the cylindri's paragraph is parallel to the lower part ( 44 ) of the membrane plate ( 42 ). The coil spring ( 15 ) is guided on the cylindrical outer contour of the flange bushing ( 21 ). The pump piston bore of the flange bushing ( 21 ) is sealed off from the pump piston ( 22 ) with a sealing ring ( 25 ). In Fig. 2 the sealing ring ( 25 ) sits at the end of the flange bushing ( 21 ) which is oriented towards the membrane ( 41 ). It is also conceivable to arrange the sealing ring in the region of the parting line between the flange bushing ( 21 ) and the valve housing ( 50 ). In this arrangement, almost the entire pump piston ben ( 22 ) comes into contact with the oil-containing pulse air, as a result of which it is continuously lubricated. In addition, a seal seated in the parting line can, if necessary, simultaneously replace the foot seal ( 26 ) from FIG. 2.

Im Ventilgehäuse (50) liegt am vorderen Ende des Pumpenkol­ bens (22) die Verdichtungskammer (51). In ihr enden zum einen die Zulaufbohrungen (62) des Kraftstoffsauganschlusses (52) und zum anderen die Ventilbohrung (72) des Druckventils (71). Der Kraftstoffsauganschluß (52) ist hier ein eingeschraubter Schlauchadapter, der unter einem Winkel von 45° am Ventilge­ häuse (50) angeordnet ist. Er hat an seinem gehäuseseitigen Ende eine Planfläche mit einer zentralen Gewindebohrung, um die herum mehrere parallele Bohrungen (55) angeordnet sind. Im Bereich der Bohrungen (55) ist die Stirnfläche des Schlauch­ adapters (52) geringfügig zurückgenommen, so daß ein kreis­ scheibenförmiges, elastisches Ventilelement (63), das mit ei­ ner Schraube (64) in der zentralen Gewindebohrung befestigt ist, unter geringer Vorspannung auf dem Rand der Planfläche aufliegt. Das Ventilelement (63) wirkt zusammen mit der gehäu­ seseitigen Planfläche des Schlauchadapters (52) als sog. Flat­ terventil.In the valve housing ( 50 ) is located at the front end of the pump piston ( 22 ), the compression chamber ( 51 ). The inlet bores ( 62 ) of the fuel suction connection ( 52 ) and the valve bore ( 72 ) of the pressure valve ( 71 ) end in it. The fuel suction connection ( 52 ) is a screwed hose adapter, which is arranged at an angle of 45 ° on the Ventilge housing ( 50 ). At its housing end, it has a flat surface with a central threaded bore, around which a number of parallel bores ( 55 ) are arranged. In the area of the bores ( 55 ), the end face of the hose adapter ( 52 ) is slightly withdrawn, so that a circular, disc-shaped, elastic valve element ( 63 ), which is fastened with egg ner screw ( 64 ) in the central threaded bore, with little pretension rests on the edge of the flat surface. The valve element ( 63 ) acts together with the flat surface of the hose adapter ( 52 ) on the housing side as a so-called flat valve.

Der Schlauchadapter (52) hat in seinem mittleren Bereich einen Sitzflansch (53) der mit seinem äußeren Rand selbstdichtend auf der Außenkontur des Ventilgehäuses (50) aufliegt. Zwischen dem Rand und dem eingeschraubten Schaft des Schlauchadap­ ters (52) ist ein kanalartiger Ringraum (54) ausgebildet. Die­ ser Ringraum (54) steht u. a. mit der kraftstofführenden Boh­ rung des Schlauchadapters (52) hydraulisch in Verbindung. Dazu dient eine Bohrung (59).The hose adapter ( 52 ) has in its central region a seat flange ( 53 ) which lies with its outer edge in a self-sealing manner on the outer contour of the valve housing ( 50 ). A channel-like annular space ( 54 ) is formed between the edge and the screwed-in shaft of the tube adapter ( 52 ). This water annulus ( 54 ) is hydraulically connected, inter alia, to the fuel-carrying bore of the hose adapter ( 52 ). A bore ( 59 ) is used for this.

Die Ventilbohrung (72) des Druckventils (71), das wie das Saugventil (61) ein federbelastetes Rückschlagventil ist, mün­ det in den Ventilsitz eines kugelförmigen Ventilelements (74) und einen dahinter liegenden Druckventilraum (73). Das Ventil­ element (74) wird über eine Ventilfeder (75) auf seinem Ven­ tilsitz gehalten. Die Ventilfeder (75) ist in einer Aussparung einer Ventilsitzplatte (86) eines nachgeordneten Druckbegren­ zungsventils (80) gelagert. Die Ventilsitzplatte (86) wird durch das einschraubbare Regelventilgehäuse (81) des Druckbe­ grenzungsventils (80) im Ventilgehäuse (50) gehalten. Im Re­ gelventilgehäuse (81) ist ein büchsenförmiger Ventilkol­ ben (84) gelagert. Der Ventilkolben (84) stützt sich über eine in ihm sitzende Regelventilfeder (87) am Regelventilge­ häuse (81) ab. Er wird dabei gegen die Ventilsitzplatte (86) gepreßt. Sein zylindrischer Mantel weist im unteren Bereich einen flachen, umlaufenden Einstich (85) mit rechteckigem Querschnitt auf, der über mindestens eine Bohrung mit dem Hohlraum im Ventilkolben (84) verbunden ist. Im Regelventilge­ häuse (81) befindet sich eine Überströmbohrung (82), die bei geschlossenem Druckbegrenzungsventil (80) die gesamte Breite des Einstichs (85) abdeckt. Die Längsausdehnung des Quer­ schnitts der Überströmbohrung (82) ist größer als der Abstand zwischen der Vorderkante des Ventilkolbens (84) und der vorde­ ren Kante des Einstichs (85). Dadurch ist die Überströmboh­ rung (82) beim Öffnen des Druckbegrenzungsventils (80) gleich­ zeitig mit dem Druckventilraum (73) und dem Hohlraum im Ven­ tilkolben (84) hydraulisch verbunden. Somit kann im Hohlraum des Ventilkolbens (84) aufgestauter Kraftstoff während des Ventilkolbenhubs in die Überströmbohrung (82) verdrängt wer­ den. Die Überströmbohrung (82) ist über einen Ringkanal (83), der zwischen dem vorderen Bereich des Regelventilgehäuses (81) und der das Regelventilgehäuse aufnehmenden Gewindebohrung ausgebildet ist, mit einer im Ventilgehäuse (50) liegenden By­ passbohrung (57) verbunden. Über die Überströmbohrung (82), den Ringkanal (83), die Bypassbohrung (57), den Ringraum (54) und die Bohrung (59) gelangt der das Druckbegrenzungsven­ til (80) passierende Kraftstoffanteil wieder in den den Kraft­ stoff ansaugenden Schlauchadapter (52).The valve bore ( 72 ) of the pressure valve ( 71 ), which, like the suction valve ( 61 ), is a spring-loaded check valve, mün det in the valve seat of a spherical valve element ( 74 ) and a pressure valve chamber ( 73 ) behind it. The valve element ( 74 ) is held on its valve seat via a valve spring ( 75 ). The valve spring ( 75 ) is mounted in a recess of a valve seat plate ( 86 ) of a downstream pressure limiting valve ( 80 ). The valve seat plate ( 86 ) is held by the screw-in control valve housing ( 81 ) of the pressure relief valve ( 80 ) in the valve housing ( 50 ). In the re gel valve housing ( 81 ) a sleeve-shaped valve piston ben ( 84 ) is mounted. The valve piston ( 84 ) is supported by a control valve spring ( 87 ) in the control valve housing ( 81 ). It is pressed against the valve seat plate ( 86 ). Its cylindrical jacket has a flat, circumferential recess ( 85 ) with a rectangular cross section in the lower region, which is connected to the cavity in the valve piston ( 84 ) via at least one bore. In the Regelventilge housing ( 81 ) there is an overflow hole ( 82 ) which covers the entire width of the recess ( 85 ) when the pressure relief valve ( 80 ) is closed. The longitudinal extent of the cross section of the overflow bore ( 82 ) is greater than the distance between the front edge of the valve piston ( 84 ) and the front edge of the recess ( 85 ). As a result, the overflow bore ( 82 ) is hydraulically connected to the pressure valve chamber ( 73 ) and the cavity in the valve piston ( 84 ) when the pressure relief valve ( 80 ) is opened. Thus, pent-up fuel can be displaced into the overflow bore ( 82 ) during the valve piston stroke in the cavity of the valve piston ( 84 ). The overflow bore ( 82 ) is connected via an annular channel ( 83 ), which is formed between the front area of the control valve housing ( 81 ) and the threaded bore receiving the control valve housing, to a bypass bore ( 57 ) located in the valve housing ( 50 ). Via the overflow bore ( 82 ), the annular channel ( 83 ), the bypass bore ( 57 ), the annular space ( 54 ) and the bore ( 59 ) the fuel portion passing through the pressure limiting valve ( 80 ) passes back into the hose adapter ( 52 ).

Die Verdichtungskammer (51) ist so gestaltet, daß das Tot­ volumen klein ausfällt. Gegebenenfalls ist das vordere Ende des Pumpenkolbens (22) kegel-, kegelstumpfförmig oder mit ei­ ner vergleichbaren Kontur ausgestattet. Der Pumpenkolben (22) kann hierbei den Boden der Verdichtungskammer (51) als An­ schlag benutzen. Alternativ liegt im oberen Totpunkt die tel­ lerförmige Erweiterung des Pumpenkolbens (22) auf dem Buchsen­ dichtring (25) an. Auch in diesem Fall wird das Totvolumen so klein wie möglich dimensioniert. Schließlich garantiert ein minimales Totvolumen auch bei einer Dampfblasenbildung im Kraftstoff, beispielsweise bei einem Heißstart, eine aus­ reichende Kraftstofförderung.The compression chamber ( 51 ) is designed so that the dead volume is small. If necessary, the front end of the pump piston ( 22 ) is conical, frustoconical or equipped with a comparable contour. The pump piston ( 22 ) can use the bottom of the compression chamber ( 51 ) as an impact. Alternatively, the tel ler-shaped extension of the pump piston ( 22 ) on the bush sealing ring ( 25 ) lies at top dead center. In this case too, the dead volume is dimensioned as small as possible. Finally, a minimal dead volume guarantees sufficient fuel delivery even when there are vapor bubbles in the fuel, for example during a hot start.

Der Druckventilraum (73), der gleichzeitig auch einen Kraft­ stoffdruckspeicher darstellt, mündet über eine schräg im Ven­ tilgehäuse (59) angeordnete Ablaufbohrung (76) in einer den Kraftstoffdruckanschluß bildenden Gewindebohrung (56).The pressure valve chamber ( 73 ), which also represents a fuel pressure accumulator, opens out via an obliquely arranged in the valve housing ( 59 ) drain hole ( 76 ) in a threaded bore ( 56 ) forming the fuel pressure connection.

In Fig. 3 ist das Funktionsschema einer Kraftstoffpumpvor­ richtung für eine Hochdruck-Direkteinspritzung dargestellt. Eine derartige Vorrichtung kann einen Einspritzdruck von ca. 20_*10⁵ Pa erzeugen. Dazu werden zwei impulsluftbetriebene Pum­ pen hintereinander geschaltet. Die erste Pumpe ist als Vorför­ derpumpe (90) zwischen dem Filter (2) und einer zweiten sog. Hochdruckpumpe (99) angeordnet. Die Hochdruckpumpe (99) ent­ spricht bezüglich ihres prinzipiellen Aufbaus weitgehend der in Fig. 1 bzw. 2 dargestellten Membrankolbenpumpe (10). In Fig. 3, the functional diagram of a fuel pump device for a high pressure direct injection is shown. Such a device can generate an injection pressure of approximately 20 _* 10⁵ Pa. For this purpose, two pumps driven by pulsed air are connected in series. The first pump is arranged as a pre-pump ( 90 ) between the filter ( 2 ) and a second so-called high-pressure pump ( 99 ). The high-pressure pump ( 99 ) speaks with respect to its basic structure largely the diaphragm piston pump ( 10 ) shown in Fig. 1 or 2.

Die Vorförderpumpe (90) ist eine Doppelmembranpumpe mit einer impulsluftbeaufschlagten Membrane (91) und einer kraftstoffbe­ aufschlagten Membrane (92). Beide Membranen (91, 92) stehen über eine Koppelstange (93) in Kontakt und stützen sich je­ weils mit ihrer äußeren Seiten über Federelemente (94, 95) ge­ gen das Pumpengehäuse ab. Der Raum zwischen den beiden Membra­ nen (91, 92) ist mit Umgebungsluft belüftet. Vor der kraft­ stoffbeaufschlagten Seite der Membrane (92) sind jeweils ein Saug- (96) und ein Druckventil (97) angeordnet.The pre-feed pump ( 90 ) is a double diaphragm pump with a diaphragm ( 91 ) charged with pulsed air and a diaphragm ( 92 ) pressurized with fuel. Both diaphragms ( 91 , 92 ) are in contact via a coupling rod ( 93 ) and are supported each time with their outer sides via spring elements ( 94 , 95 ) against the pump housing. The space between the two diaphragms ( 91 , 92 ) is ventilated with ambient air. A suction ( 96 ) and a pressure valve ( 97 ) are arranged in front of the side of the diaphragm ( 92 ) which is acted upon by fuel.

Fig. 4 zeigt das Funktionsschema nach Fig. 3 mit einem ande­ ren Druckventil (80′). Letzteres ist ein Druckminderventil. Es umfaßt ein Regelventilgehäuse (81), das hier in seinem unteren Bereich einen Ventilsitz aufweist, auf dem ein Ventilele­ ment (84) aufliegt. Das Ventilelement (84) wird mittels einer Regelventilfeder (87) in Schließrichtung belastet. Das obere Ende der Regelventilfeder (87) stützt sich an einem im Regel­ ventilgehäuse (81) geführten Spannstößel (88) ab. Der Spann­ stößel (88) steht in einen Nockenraum (89) hinein. In den Nockenraum (89) ragt ferner eine Drosselklappenwelle (6), auf der ein Nocken (7) angeordnet ist. Zusätzlich steht der Nockenraum (89) über eine Steuerleitung (4) mit dem Tankrück­ lauf (3) hydraulisch in Verbindung. Fig. 4 shows the functional diagram of Fig. 3 with another ren pressure valve ( 80 '). The latter is a pressure reducing valve. It comprises a control valve housing ( 81 ), which here has in its lower region a valve seat on which a Ventilele element ( 84 ) rests. The valve element ( 84 ) is loaded in the closing direction by means of a control valve spring ( 87 ). The upper end of the control valve spring ( 87 ) is supported on a tensioning plunger ( 88 ) guided in the control valve housing ( 81 ). The clamping plunger ( 88 ) is in a cam space ( 89 ). A throttle valve shaft ( 6 ), on which a cam ( 7 ) is arranged, also projects into the cam chamber ( 89 ). In addition, the cam chamber ( 89 ) is hydraulically connected to the tank return ( 3 ) via a control line ( 4 ).

Bei diesem Druckminderventil (80′) ist die Vorspannung der Re­ gelventilfeder (87) durch ein Drehen der Drosselklappen­ welle (6) steuerbar. Der Nocken (7) wirkt auf den Spannstö­ ßel (88), womit die Vorspannung der Regelventilfeder (87) eine Funktion des Drehwinkels der Drosselklappenwelle (6) ist. Die Druckvariation ist über die Gestaltung der Nockenkontur anpaß­ bar. In this pressure reducing valve ( 80 '), the bias of the control valve spring Re ( 87 ) can be controlled by rotating the throttle valve shaft ( 6 ). The cam ( 7 ) acts on the clamping tappet ( 88 ), so that the preload of the control valve spring ( 87 ) is a function of the angle of rotation of the throttle valve shaft ( 6 ). The pressure variation can be adjusted via the design of the cam contour.

Während des Anlaßvorganges hat der Zweitaktmotor eine niedrige Drehzahl, so daß bei einer Hochdruck-Direkteinspritzung die geringe Druckpulsation im Kurbelgehäuse ggf. nicht ausreicht, um einen Einspritzdruck von ca. 20_*10⁵ Pa zu erreichen. Mit Hilfe des Druckminderventils (80′) wird bei fast geschlossener Drosselklappe und minimaler Vorspannung der Regelventil­ feder (87) der Einspritzdruck beispielsweise unter 10_*10⁵ Pa gesenkt. Der Nocken (7) ist dabei derart auf der Drosselklap­ penwelle (6) positioniert, vgl. Fig. 4, daß die Vorspannung der Regelventilfeder (87) in der Start- und Leerlaufphase klein ist, während sie in der Vollastphase maximal wird.During the starting process, the two-stroke engine has a low speed, so that with high-pressure direct injection, the low pressure pulsation in the crankcase may not be sufficient to achieve an injection pressure of approx. 20 _* 10⁵ Pa. With the help of the pressure reducing valve ( 80 ') with almost closed throttle valve and minimal preload the control valve spring ( 87 ) the injection pressure is reduced, for example, below 10 _* 10⁵ Pa. The cam ( 7 ) is positioned on the Drosselklap penwelle ( 6 ), see. Fig. 4 that the bias of the control valve spring ( 87 ) is small in the start and idle phase, while it becomes maximum in the full load phase.

Selbstverständlich kann das Druckminderventil (80′) auch in einer Kraftstoffpumpvorrichtung für Semi-Direkteinspritzung verwendet werden, um den dortigen Einspritzdruck in der Start- oder Leerlaufphase abzusenken.Of course, the pressure reducing valve ( 80 ') can also be used in a fuel pump device for semi-direct injection in order to lower the injection pressure there in the start or idling phase.

Claims (10)

1. Kraftstoffpumpvorrichtung für Zweitaktmotoren mit einem mindestens einteiligen Gehäuse, an dem ein mit dem Kurbel­ gehäuse des Zweitaktmotors pneumatisch verbundener Impulsluft­ anschluß, ein Kraftstoffsauganschluß und ein Kraftstoffdruck­ anschluß angeordnet ist, in dem eine mit Impulsluft beauf­ schlagte Membrane einen Pumpenkolben antreibt, wobei im Pum­ pensaughub am Kraftstoffsauganschluß zulaufender Kraftstoff über ein Rückschlagventil in die vor dem Pumpenkolben liegende Verdichtungskammer angesaugt wird und im Druckhub über ein weiteres Rückschlagventil in den Kraftstoffdruckanschluß gepumpt wird, dadurch gekennzeichnet,

• - daß der Impulsluftanschluß (14) in einen zwischen der Mem­ brane (41) und dem Pumpenkolben (22) liegenden Gehäuse­ raum (13) mündet und
• - daß auf jede Seite der Membrane (41) mindestens ein Feder­ element (15, 35) wirkt, wobei sich das im Gehäuseraum (13) angeordnete Federelement (15) über den separaten Pumpenkol­ ben (22) an der Membrane (41) abstützt.

1.Fuel pumping device for two-stroke engines with an at least one-piece housing on which a crankcase of the two-stroke engine pneumatically connected pulse air connection, a fuel suction connection and a fuel pressure connection is arranged in which a membrane impinged with pulse air drives a pump piston, the pumping stroke in the pump Fuel flowing in at the fuel suction connection is sucked into the compression chamber located in front of the pump piston via a check valve and is pumped into the fuel pressure connection via a further check valve, characterized in that

• - That the pulse air connection ( 14 ) in a membrane between the membrane ( 41 ) and the pump piston ( 22 ) lying housing ( 13 ) opens and
• - that at least one spring element (15, 35) acting on each side of the membrane (41), wherein the disposed in the housing space (13) spring element (15) ben via the separate Pumpenkol (22) on the diaphragm (41) is supported.

2. Kraftstoffpumpvorrichtung gemäß Anspruch 1, dadurch gekenn­ zeichnet, daß der auf der Rückseite der Membrane (41) liegende Gehäuseraum (33) mit der Umgebung pneumatisch in Verbindung steht.2. Fuel pump device according to claim 1, characterized in that the on the back of the membrane ( 41 ) lying housing space ( 33 ) is pneumatically connected to the environment. 3. Kraftstoffpumpvorrichtung gemäß Anspruch 1, dadurch gekenn­ zeichnet, daß die Ventile (61, 71, 80) in einem separaten Ge­ häuseteil (50) angeordnet sind. 3. Fuel pump device according to claim 1, characterized in that the valves ( 61 , 71 , 80 ) in a separate Ge housing part ( 50 ) are arranged. 4. Kraftstoffpumpvorrichtung gemäß Anspruch 1 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Pumpenkolben (22) am oberen Totpunkt als Verdichtungshubbegrenzung einen Anschlag aufweist, der entweder in der Verdichtungskammer (51) oder im Bereich der Gehäuseteile (21, 25) angeordnet ist.4. Fuel pump device according to claim 1 or 3, characterized in that the pump piston ( 22 ) at top dead center as a compression stroke limitation has a stop which is arranged either in the compression chamber ( 51 ) or in the region of the housing parts ( 21 , 25 ). 5. Kraftstoffpumpvorrichtung gemäß Anspruch 1, dadurch gekenn­ zeichnet, daß die Ventile (61, 71, 80) in einem separaten Ge­ häuseteil (50) angeordnet sind.5. Fuel pump device according to claim 1, characterized in that the valves ( 61 , 71 , 80 ) are arranged in a separate housing part Ge ( 50 ). 6. Kraftstoffpumpvorrichtung gemäß Anspruch 1, dadurch gekenn­ zeichnet, daß die Verdichtungskammer (51) in einem Gehäuse­ teil (50) angeordnet ist, das von dem die Pumpenkolbenführung übernehmenden Bauteil (21) getrennt ist.6. Fuel pump device according to claim 1, characterized in that the compression chamber ( 51 ) is arranged in a housing part ( 50 ) which is separated from the component ( 21 ) taking over the pump piston guide. 7. Kraftstoffpumpvorrichtung gemäß Anspruch 1, dadurch gekenn­ zeichnet, daß in dem gegenüber der Rückseite der Membrane (41) liegenden Gehäuseteil ein federbelasteter Handtaster angeord­ net ist, der im betätigten Zustand den Pumpenkolben (22) über die Membrane (41) zumindest teilweise außerhalb einer Mittel­ lage hält.7. Fuel pump device according to claim 1, characterized in that in the housing part lying opposite the rear of the membrane ( 41 ) a spring-loaded manual button is arranged which, in the actuated state, the pump piston ( 22 ) via the membrane ( 41 ) at least partially outside one Medium holds. 8. Kraftstoffpumpvorrichtung für Zweitaktmotoren dadurch ge­ kennzeichnet, daß sie zur Druckerhöhung zwei hintereinanderge­ schaltete, von der Impulsluft eines Kurbelgehäuses betriebene, federzentrierte Membranpumpen (90, 99) aufweist, von denen bei der ersten Pumpe (90) die Membranseite mit Impulsluft beauf­ schlagt wird, die dem verdichtenden Bauteil (92) abgewandt ist, während gleichzeitig bei der zweiten Pumpe (99) die Mem­ branseite mit Impulsluft beaufschlagt wird, die dem ver­ dichtenden Bauteil (22) zugewandt ist.8. Fuel pump device for two-stroke engines, characterized in that it has two series-connected, spring-operated diaphragm pumps ( 90 , 99 ) operated by the pulse air of a crankcase to increase the pressure, of which the diaphragm side is struck with pulse air in the first pump ( 90 ), which faces away from the compressing component ( 92 ), while at the same time, in the second pump ( 99 ), the membrane side is acted upon by pulsed air which faces the sealing component ( 22 ). 9. Kraftstoffpumpvorrichtung gemäß Anspruch 8, dadurch gekenn­ zeichnet, daß nach dem druckseitigen Rückschlagventil (71) ein Druckminderventil (80′) angeordnet ist, dessen Federele­ ment (87) in Abhängigkeit der Drosselklappenstellung des Zweitaktmotors vorspannbar ist.9. Fuel pump device according to claim 8, characterized in that after the pressure-side check valve ( 71 ) a pressure reducing valve ( 80 ') is arranged, the Federele element ( 87 ) depending on the throttle valve position of the two-stroke engine is biased. 10. Kraftstoffpumpvorrichtung gemäß Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß das Federelement (87) mit einem auf einer Drosselklappenwelle (6) sitzenden Nocken (7) vorspannbar ist.10. Fuel pump device according to claim 9, characterized in that the spring element ( 87 ) with a on a throttle valve shaft ( 6 ) seated cam ( 7 ) is biased.