DE2214184A1

DE2214184A1 - Füllungsverfahren bei einer Kolben-Einspritzpumpe für Verbrennungsmotoren und Einspritzpumpe zur Durchführung dieses Verfahrens

Info

Publication number: DE2214184A1
Application number: DE19722214184
Authority: DE
Inventors: Jaromir Brunn Indra (Tschechoslowakei)
Original assignee: Vysoke uceni technike, Brunn (Tschechoslowakei)
Priority date: 1971-03-24
Filing date: 1972-03-23
Publication date: 1972-10-12
Also published as: FR2131608A5; YU33409B; YU74972A; BR7201713D0; GB1368534A; US3834838A; AT316222B; NL7203728A; DD97027A5; IT950680B; CH538050A; ES430023A1; RO56413A; ES401054A1

Description

PATENTANWALT

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Anw.-Akte: 75.455 21. März 1972

PATENTANMELDUNG

Anmelderint Vysoke uceni technike, Brno / C.S.S.R.

Titel: Füllungsverfahren bei einer Kolben-Einspritzpumpe für Verbrennungsmotoren und Einspritzpumpe zur Durchführung dieses Verfahrens

Die Erfindung betrifft ein Füllungsverfahren bei einer Kolben-Einspritzpumpe für Verbrennungsmotoren und eine Einspritzpumpe zur Durchführung dieses Verfahrens. ; .

Bei den bekannten Kolben-Einspritzpumpen wird die Größe der auf einen Kolbenhub entfallenden eingespritzten Brennstoffmengen durch die Verdrehung des Kolbens, der in seinem oberen Teil als Schieber mit schraubenförmiger Regelkante ausgebildet ist, verändert. Im Zylinder ist mindestens,ein radialer Füllkanal für die Brennstoffzufuhr angeordnet. Bewegt sich der Pumpenkolben vom unteren Totpunkt, wird der vorher in den Zylinder durch den Füllkanal angesaugte Brennstoff zurück in die Füllkammer überführt, bis die obere Kolbenkante diesen Kanal abdeckt. Danach wird der Brennstoff aus der Pumpe in die Druckleitung und in die Düse so lange gefördert, bis die Regelkante am Kolben den Füllkanal wieder öffnet. Von diesem Augenblick an bis zum oberen Kolbentotpunkt wird der Brennstoff aus dem Zylinder durch den Füllkanal wieder in die

Füllkammer überführt.

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Das Hauptmerkmal dieses bekannten Verfahrens besteht darin, daß ein Teil des geförderten Brennstoffs vor und ein Teil nach dem Fördern Überfuhrt wird. Die Brennstoffüberströmung, insbesondere nach Beendigung der Förderung, erfolgt namentlich bei größeren Pumpen mit hoher Geschwindigkeit und ruft an der Dichtfläche des Kolbens über der Regelkante Kavitationserosion hervor, die nach einer bestimmten Betriebszeit die Dichtfläche des Kolbens so stark beschädigt, daß der Kolben ausgetauscht werden muß.

Ein weiterer Nachteil dieses bekannten Verfahrens liegt darin, daß bei der Kolbeneinstellung für kleine Brennstoff-Einspritzmengen nur eine sehr kleine Dichtfläche am Kolben gegen den Füllkanal wirkt. Besonders bei Kolben mit größeren Durchmessern ist die Dichtheit der einzelnen Kolben in diesem Bereich sehr ungleich, was ernste Schwierigkeiten bei der Einstellung von Pumpen für Mehrzylindermottoren verursacht.

Die Erfindung setzt sich zur Aufgabe, eine Pumpe herzustellen, bei

der kein Brennstoff aus dem Zylinder Überfuhrt wird und zwar weder vor noch nach dem wirkungsvollen Brennstoffausdruck, so daß die erwähnte Kavitationserosion am Kolben nicht eintritt und sowohl bei großen als auch bei kleinen eingespritzten Brennstoffmengen eine hohe Kolbendichtheit sichergestellt wird.

Diese Aufgabe wird erfindungsmäßig dadurch gelöst/ daß der Brennstoff durch den Seitenfüllkanal in das Unterdruckmilieu über dem Kolben während seiner Bewegung in den unteren Totpunkt sowie während der Bewegung in den oberen Totpunkt bis zur Abdeckung des Füllkanals mit der Kolbenkante, wenn im Raum über dem Kolben noch Unterdruck herrscht, zugeführt wird; im Verlauf der weiteren KoI-

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benbewegung in den oberen Totpunkt verschwindet der Unterdruck und es tritt die Brennstoffförderung in die Druckleitung auf, wobei die durch den Füllkanal strömende Brennstoffmenge regelbar ist.

Weiter ist es vorteilhaft, die Brennstoffförderung in die Druckleitung erst dann vorzunehmen, wenn der Kolben vom Zeitpunkt der Abdeckung des Füllkanals einen das 0,5 bis 1-fache des Kolbenhubs während des Brennstoffausdrucks betragenden Hub ausgeführt hat.

Neben den Vorteilen, die in der höheren Dichtheit des Kolbens und in der Beseitigung der Kavitationserosion am Kolben bestehen, können als weitere Vorteile der Einspritzpumpe die folgenden genannt werden: einfachere Ausführung des Kolbens, seine höhere Lebensdauer und schließlich eine erhebliche Vereinfachung der Einspritzpumpe, indem der verhältnismäßig komplizierte und produktionsmäßig anspruchsvolle Mechanismus zur Kolbenverdrehung entfällt, der bei den bekannten Einspritzpumpen erforderlich ist.

Die Anlage zur Durchführung des Verfahrens nach der Erfindung besteht darin, daß im Körper ein FUllkanal angeordnet ist, dem eine an die Füllkammer anschließende Düse vorgeschaltet ist.

Ein Ausfuhrungsbeispiel der Erfindung ist in der Zeichnung dargestellt und wird im folgenden näher beschrieben. Es zeigen:

Fig. 1 ein Gesamtschema der Einspritzpumpe im Schnitt und

Fig. 2 einen Schnitt durch einen vergrößerten Teil der Pumpe in der Umgebung des Füllkanals.

Der im Körper 2 eingeläppte glatte Kolben wird in den Druckraum

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mittels eines Stößels 4 durch einen Nocken 3 und eine Rolle getrieben und direkt durch eine Feder 5 zurückbewegt. Über den Kolben ist im Körper 2 ein Entlastungs-Druckventil 6 bekannter Ausführung angebracht, das wegen der Einfachheit als Kugelventil gezeichnet ist. Von der Seite mündet in den Raum Über dem Kolben ein im Körper 2 ausgebohrter Seiten-Füllkanal 7, vor dem eine Drosseldüse angeordnet ist. Der Brennstoff wird mit gesteuertem Überdruck - die Vorrichtung zur Überdrucksteuerung ist nicht dargestellt, denn sie hängt nicht direkt mit der Erfindung zusammen - der Füllkammer 9 im Körper 2 zugeführt.

Der vom Kolben 1 Über das Druckventil 6 geförderte Brennstoff wird durch den Kanal 10 und die daran anschließende Druckleitung 12 zur Einspritzdüse geführt.

Wenn sich der Kolben 1 vom oberen Totpunkt unter der Einwirkung der Feder 5 abwärts bewegt, schließt das Druckventil 6 und über dem Kolben entsteht ein Vakuum - der Raum wird mit den über dem Kolben restlichen Dämpfen ausgefüllt. Von dem Zeitpunkt an, von dem die Oberkante des Kolbens 1 den Seiten-Füllkanal 7 freizulegen beginnt, fängt der Brennstoff aus der Füllkammer 9 an über die Drosseldüse 8 in das Vakuum über dem Kolben zu strömen. Der Brennstoff wird der Füllkammer 9 unter Überdruck zugeführt, der nach Bedarf einstellbar ist. Die Füllung über dem Kolben 1 erfolgt so lange, bis der Kolben 1 den unteren Totpunkt passiert (siehe die in Fig. 2 dargestellte Lage I des Kolbens 1) und bis seine Oberkante 11 bei der Aufwärtsbewegung des Kolbens den Seiten-FUllkanal 7 wieder völlig abdeckt.

Die Höhe des der Füllkammer 9 zugeführten Brennstoffdruckes wird

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so geregelt, daß während der Füllperiode während des Laufes des Motors nie eine vollständige Ausfüllung des Vakuums über dem Kolben 1 mit flüssigem Brennstoff eintritt. Deshalb muß der Kolben 1 bei seiner weiteren Aufwärtsbewegung noch einen gewissen Hub a ausführen, bis über dem Kolben 1 die Brennstoffdämpfe verschwin- · den und der ganze Raum über dem Kolben 1 nur mit flüssigem Brennstoff ausgefüllt ist (siehe die in Fig. 2 dargestellte Lage II des Kolbens 1). Darauf folgt die Brennstoffförderung, bezeichnet durch den Hub aus dem Raum über dem Kolben 1 über das Druckventil 6 bis zum oberen Totpunkt des Kolbens 1 (siehe Lage III in Bild 2). Bei der Bewegung des Kolbens 1 vom oberen .Totpunkt abwärts wird der ganze beschriebene Vorgang wiederholt.

Bei der Brennstoff-Nennlieferung ist der Hub α dem (0,5 bis ^-fachen des Hubs b gleich, damit eine ausreichende Dichtheit des Kolbens 1 gesichert wird und keine Druckstöße vom Raum über dem Kolben 1 in die Füllkammer 9 eintreten.

Soll die Einspritzpumpe kleinere Brennstoff-Einspritzmengen fördern als die Nennlieferung ausmacht, wird Brennstoff von niedrigerem Überdruck in die Füllkammer 9 geführt. Im Zeitraum der Füllperiode fließt dann dem Vakuum über dem Kolben 1 ein kleineres Brennstoffvolumen zu, so daß beim,nachfolgenden Aüfzughub des Kolbens 1 die Brennstoffdämpfe später schwinden und für die Förderung ein kleinerer Hub des Kolbens 1 übrigbleibt. Wird die Brennstoffzufuhr ih die Füllkammer 9 eingestellt, hört die Brennstofflieferung aus der Einspritzpumpe auf. Bei der Startdrehzahl des Motors kann durch einen geeigneten Druck in der Füllkammer 9 eine derartige Füllung des Raumes über dem Kolben 1 mit flüssigem Brennstoff

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erzielt werden, daß die Brennstoffförderung unmittelbar nach dem Abdecken des Kanals 7 mit der Oberkante 11 des Kolbens 1 eintritt. Dadurch wird eine Erhöhung der Startlieferung gegenüber der Nennlieferung erzielt, was zur Erleichterung des Starts bei kaltem Motor beiträgt.

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Claims

PATENTANSPRÜCHE

M.jFUllungsverfahren bei einer Kolben-Einspritzpumpe für Verbrennungsmotoren, dadurch gekennzeichnet, daß der Brennstoff durch einen Seiten-Füllkanal (7) dem Unterdruckmilieu über dem Kolben (1) zugeführt wird, und zwar während seiner Bewegung in den unteren Totpunkt sowie während der Bewegung in den oberen Totpunkt bis zur Abdeckung des Füllkanals (7) mit der Kante (11) des Kolbens (1), wenn im Raum über dem Kolben 0) noch Unterdruck herrscht, worauf während der weiteren Kolbenbewegung (1) in den oberen Totpunkt der Unterdruck verschwindet und die Brennstoffförderung in die Druckleitung (12) eintritt, wobei die durch den Füllkanal (7). strömende Brennstoffmenge steuerbar ist. -.■"■'.
2. Verfahren nach Anspruch. 1, dadurch g e k e η η ζ e i c h net, daß die Brennstoffförderung in die Druckleitung (12) dann erfolgt, wenn der Kolben (1) vom Zeitpunkt der Abdeckung des Füllkanals (7) den Hub (a) ausgeführt hat, der das 0,5 bis 1-fache des Hubs (b) des Kolbens (1) bei der Brennstoffförderung beträgt.
3. Einspritzpumpe zur Durchführung des Verfahrens nach Anspruch 1 und/oder 2, mit gleitend in den Körpern angeordneten Kolben, dadurch gekennzeichnet, daß im Gehäuse (2) ein FUllkanal (7) angeordnet ist, dem die an die Füllkammer (9) anschließende Düse (8) vorgeschaltet ist.

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