-
Brennstoffeinspritzpumpe mit selbständigem Rückholkolben Die Erfindung
bezieht sich auf eine Brennstofeinspritzpumpe für Verbrennungskraftmaschinen, bei
denen das Einspritzventil. geöffnet und geschlossen wird durch das Anwachsen und
Nachlassen des in der Druckleitung der Pumpe vorhandenen Brennstoffdruckes. Die
Erfahrung hat gelehrt, daß ein solches selbsttätig wirkendes Ventil bei den bis
jetzt bekannten Einspritzvorrichtungen der hier in Frage kommenden Art nicht in
der Lage ist, die Brennstoffzufuhr zum Verbrennungsraum genügend schnell zu unterbrechen,
und daß immer ein gewisses Nachträufeln des Brennstoffes stattfindet. Hieraus ergeben
sich gewisse Nachteile insofern, als die Verbrennung des am Ende der Einspritzung
mit allzu geringer Geschwindigkeit in den Verbrennungsraum gelangenden Brennstoffes
unvollständig vor sich geht und Anlaß zum Verkoken der Einspritzdüsen gibt. Zwecks
Behebung dieser Nachteile wurde vorgeschlagen, einen Kolben o. dgl. zu verwenden
und seinen Arbeitsraum mit der Druckleitung zwischen dem Druckventil der Brennstoffpumpe
und dem Einspritzventil zu verbinden, so daß am Ende des Druckhubes der Brennstoffpumpe
durch 'Zurückholen jenes Kolbens das Volumen der DXuckleitung vergrößert und demzufolge
der Druck des in dieser Leitung enthaltenen Brennstoffes verringert wurde. Jener
Kolben wurde bisher im allgemeinen zwangläufig durch .eine Kurvenscheibe o.--dgl.
gesteuert. Das 'Zurückholen des Kolbens mußte aus diesem Grunde also stets bei ein
und derselben Kurbelstellung der Maschine und ganz unabhängig von der Maschinenbelastung
:erfolgen. Infolge dieser Tatsache würde der druckmindernde Rückgang des Kolbens
bei geringer Belastung der iNIaschine erst nach Beendigung der Brennstoffeinspritzung
erfolgen, so daß das Einspritzventil beim Schließen, noch nachträufeln wird.
-
Ein weiterer Vorschlag ging dahin, einen Kolben zwischen dem Druckraum
der Brennstoffpumpe und der zum Brennstoffeinspritzventil bzw. Einspritzdüse führenden
Druckleitung vorzusehen. Die Anordnung ist in diesem Falle jedoch so getroffen,
daß der Rückgang jenes Kolbens vom Rückgang des Pumpenkolbens abhängig ist. Der
Kolben kann seinen Rückgang sonach nicht eher antreten, bevor nicht der Pumpenkolben
seinen Saughub antritt. Die Tatsache, daß für die Umkehr des Pumpenkolbens ,eine
gewisse Zeit erforderlich - ist und jener Kolben während dieser 'Zeit in seiner
vordersten Stellung verharren muß, bedingt, daß ein großer Druck in der Leitung
aufrechterhalten bleibt und demzufolge ein Nachträufeln des Brennstoffes ganz unvermeidlich
sein wird.
-
Gemäß der Erfindung wird der Rückgang
eines Kolbes
von der Maschinenbelasltung abhängig gemacht, so daß der Kolben gerade in dem Augenblick
zur Wirkung gebracht wird, in welchem die zum Krafthub der Maschine jeweils -erforderliche
Brennstoffmenge von der Brennstoffpumpe in den Verbrennungsraum eingespritzt worden
ist.
-
Zu diesem Zwecke wird der Kolben so angeordnet, daß seine eine Stirnfläche
dem Druck im Pumpenraum und seine andere Stirnfläche dem Druck in der zum Einspritzventil
führenden Druckleitung ausgesetzt ist. Daneben wird ein Rückströmventil (gegebenenfalls
in Vereinigung mit dem Saugventil der Pumpe) in an sich bekannter Weise mit dem
Pumpenraum verbunden, so daß beim Öffnen des Rückschlagventils (was zu ,einem vom
Regler der Maschine abhängigen Zeitpunkt oder zu einer Zeit geschieht, die durch
eine von Hand auf die Maschinenbelastung eingestellte Vorrichtung bestimmt wird
und eine Minderung des Brennstoffdruckes im Pumpenraum zur Folge hat) der Kolben
zurückgehen und in der zum Einspritzventil führenden Druckleitung eine Verminderung
des Druckes bewirken muß. Die Brennstoffeinspritzung wird folglich schlagartig unterbrochen,
und jedes Nachträufeln wird dadurch vermieden.
-
Der Rückholkolben und seine Kombination mit dem Pumpenraum sowie mit
der zum Einspritzventil führenden Leitung lassen sich praktisch verschiedenartig
ausführen. Zwei solcher Ausführungsformen werden auf b@eiliegender Zeichnung in
Abb. i und 2 beispielsweise dargestellt. In Abb. i wird der Kolben der Brennstoffpumpe
mit i bezeichnet. Den Saughub dieses Kolbens bewirkt eine Feder 2, wähnend der Druckhub
mit einem Nocken 3 gesteuert wird. Der Nocken siltzt auf einer Welle, die in irgendeiner
Weise von der Kurbelwelle aus angetrieben wird. Die Saug- und Druckventile der Pumpe
sind mit 4 bzw. 5 hezeiclmet. Ein ' mit 6 bezeichneter Teil., der im folgenden als
Rückholkolben bezeichnet werden soll, ist im Druckventil 5 verschiebbar gelagert
und wird die oben wiederholt erwähnte Druckmunde rang bewirken. Die Bewegung. des
Rückholkolbens 6 wird in der .einen Richtung durch einen Anschlag 7 und in der anderen
Ri:ch'ttung durch. einen Sitz begrenzt, der eigens für den am oberen Ende des Rückholkolbeus
befindlichen Kopf 8 vorgesehen ist. 9 bezeichnet die Leitung, die nasch dem Einspritzventil
führt, während i o jene Leitung bezeichnet, die den Brennstoffbehälter mit der Pumpe
verbindet. Eine im Ventilgehäuse verschiebbare Stange i i gestattet, das hier zugleich
als Rückströmventil dienende Saugventil 4 der Pumpe zu. irgendwelchen Zeiten zu
öffnen. Die Stange i i wird durch ,ein auf der Nockenwelle sitzendes Exzenter 12
mittels der Stange 13 und :eines zweiarmigen Hebels 14 gesteuert. Der Hebel 14 sitzt
auf einem exzentrischen 'Zapfen 15, der durch den Hebelarm 16 vermittels irgendeiner
geeigneten Übertragung vom Regler aus (nicht dargestellt) verschieden reingestellt
wird, und zwar so, daß das Ventil 4 je nach der Maschinenbelastung und der für den
Krafthub des Kolbens jeweils erforderlichen Brennstoffmenge in den verschiedensten
Kurbelstellungen öffnen wird.
-
Das Ventil ¢ wird, wie üblich, beim Saughub des Pumpenkolbens i durch
den sich hierbei ergebenden- Unterdruck öffnen. Während das Saugventil 4 beim Druckhub
des Pumpenkolbens i sich @schließt, wird zunächst erst der Rückholkolhen 6 so weit
hochgedrückt, bis er gegen den Anschlag 7 stößt, und dann erst wird das Ventil 5
öffnen. Wenn die jeweils @erforderliche Brennstoffmenge in den Verbrennungsraum
der Maschine eingespritzt worden ist und der Druck im Pumpenraum infolge Öffnung
des mittels des Exzenters 12 gesteuerten Saugventils 4 oder irgendeines, anderen
Rückströmventils abfällt, wird sich zunächst das Ventil 5 unter dem Druck des in
Leitung 9 befindlichen Brenn; stoffes schließen, worauf dann auch der Rückholkolben
6 durch den Druck des: in der Leitung g befindlichen Brennstoffes abwärts gedrückt
wird. Während dieses Vorganges. wird das Volumen im der Leitung 9 vergrößert, so
daß der in dieser Leitung vorhandene Brennstoffdruck abhängig von der Stärke und
dem Hub des Rückholkolbens 6 unmittelbar nach Einspritzung der für den Krafthub
jeweils benötigten Brennstoffmenge sich verringern oder ein Überdruck ganz verschwinden
muß.
-
Der Augenblick, in welchem der Rückholkolben 6 zurückgeht, ist also
ganz von der Öffnung des Saugventils 4 oder irgendeines anderen Rückströmventils
und somit auch unmittelbar von der jeweiligen Belastung der Maschine abhängig.
-
In. der in Abb. 2 dargestellten Ausführungsh form der Erfindung besitzt
das Druckventil 17 der Pumpe die übliche Ausführung. In einem Nebenraum 18 zwischen
dem Pumpenraum und der zum Einspritzventil führenden Druckleitung 9 ist ein dem
Rückholkolben 6 in der Ausführungsform nach Abb. i entsprechender Kolben i9 vorgesehen.
Die Bewegung dieses Kolbens wird durch einen Anschlag 2o einerseits und anderseits
durch einen für den breiten Kopf 21 des Rückholkolbens vorgesehenen Sitz begrenzt.
-
Die Wirkungsweise der in Abb.2 dargestellten Ausführungsform ist analog
der unter
Abb. i dargestellten Ausführung. Bei dem Druckhub des
Pumpenkolbens i wird zunächst der Rückholkolben i9 hochgedrückt, und danach wird
das Ventil 17 geöffnet. Sobald die Brennstoffeinspritzung unterbrochen werden soll,
wird das in diesem Falle auch als Rückströmventil wirkende Saugventil q. oder ein
anderes mit dem Pumpenraum in Verbindung stehendes Rückströmventil geöffnet, was
beispielsweise in der schon oben beschriebenen Weise geschehen kann. Es wird nunmehr
zuerst das Ventil 17 geschlossen und dann der Kolben i9 durch den Druck des in Leitung
9 enthaltenen Brennstoffes abwärts gedrückt, so daß das Volumen in jener Leitung
sich vergrößern muß und der Druck entsprechend vermindert wird, gegebenenfalls so
weit, bis kein Überdruck mehr bestehst.