DE572711C

DE572711C - Brennstoffpumpe

Info

Publication number: DE572711C
Application number: DEM115949D
Authority: DE
Original assignee: MAN Maschinenfabrik Augsburg Nuernberg AG
Current assignee: MAN AG
Priority date: 1931-07-03
Filing date: 1931-07-03
Publication date: 1933-03-22

Description

Es ist bekannt, bei Brennkraftmaschinen mit direkter Einspritzung des Brennstoffes durch Pumpendruck einen kleinen Teil des Brennstoffes zur Einleitung der Zündung vorher einzuspritzen und erst später, wenn die Verbrennung bereits eingesetzt hat, den Hauptteil des Brennstoffes einzuführen, um auf diese Weise einen sanft ansteigenden Verbrennungsdruck zu erhalten und eine explosionsartige Verbrennung, wie sie bei gleichzeitiger Einspritzung des gesamten Brennstoffes entsteht, zu verhindern. Die Einspritzung wurde bisher entweder dadurch vorgenommen, daß man besondere Pumpen oder in einem Pumpenaggregat besondere Kolben zur Förderung der voreingespritzten Brennstoffmenge verwendete. Es ist auch bereits vorgeschlagen worden, daß durch den Pumpenkolben zwei verschiedene Druckleitungen nacheinander gesteuert werden, von denen die eine von geringerem Querschnitt für die Voreinspritzung und die andere zur Haupteinspritzung dient. Alle diese Einrichtungen haben den Nachteil, daß sie einerseits durch Verdoppelung der Zahl der Pumpen mit allen ihren Nebeneinrichtungen (Ventile, Nocken usw.) und andererseits durch Verdoppelung der Zahl der Einspritzleitungen und Einspritzdüsen eine erhebliche Verteuerung und Kompliziertheit der ganzen Brennkraftmaschine mit sich bringen.

Erfindungsgemäß wird daher vorgeschlagen, diesem Übelstand damit abzuhelfen, daß bei einer Brennstoffpumpe mit der bekannten Drehkolbenregulierung der Pumpenkolben kurz nach Beginn der Förderung eine in die Pumpenzylinderwand mündende Entlastungsleitung vorübergehend aufsteuert, so daß die Brennstofförderung für kurze Zeit unterbrochen wird und zwei voneinander zeitlich getrennte Einspritzungen stattfinden, von denen die erste, kürzere, die Voreinspritzung und die zweite, längere, die Haupteinspritzung ist. Von den beiden Steuefkanten kann entweder die gleiche, in die Zylinderlauffläche mündende Brennstoffrückführungsleitung nacheinander gesteuert werden oder es kann auch für die Entlastung zwischen Vor- und Nacheinspritzung ein besonderer Rückführungskanal vorgesehen werden. Dies hängt ganz von der Lage der beiden Steuerkanten am Kolbenumfang ab. Um die Einrichtung im Hinblick auf die verhältnismäßig teure Herstellung der Steuerkanten, insbesondere bei kurvenförmigem Verlauf derselben, zu vereinfachen, können die beiden Entlastungskanäle auch von einer einzigen Steuerkante gesteuert werden, wenn sie in entsprechender Höhe an der Zylinderlauffläche angebracht sind. Da die Steuerkante für die Voreinspritzung gleichzeitig bei der Regulierung der Pumpe mit der Steuerkante für die Haupteinspritzung gedreht wird, ist es leicht möglich, durch besondere Ausgestaltung der ersteren die Menge der Voreinspritzung und den Zeitraum zwischen Vor- und Haupteinspritzung in Abhängigkeit von der Haupteinspritzung zu ändern. Menge und Zeit können aber

auch nach Belieben konstant oder nur über einen Teil des Regulierwinkels veränderlich gemacht werden.

Im folgenden werden einige Ausführungsbeispiele beschrieben, die in den Abbildungen dargestellt sind, und zwar zeigt

Abb. ι einen Längsschnitt durch eine Brennstoffpumpe, bei welcher der Pumpenkolben zwei Steuerkanten besitzt, die nacheinander einen Rückführungskanal für die Entlastung der Pumpe steuern, Abb. 2 einen Längsschnitt durch eine Brennstoffpumpe ähnlicher Art, bei welcher der Pumpenkolben zwei Steuerkanten besitzt, die je einen besonderen Rückführungskanal steuern,

Abb. 3 einen Längsschnitt einer ähnlichen Pumpe, bei welcher eine Steuerkante am Kolbenumfang nacheinander zwei Rückfühao rungskanäle steuert.

In allen drei Abbildungen ist α der Pum-' penzylinder, b der Kolben, c das Druckventil und' d das Saugventil. Mit e ist der Raum im Zylinder oberhalb des Kolbens bezeichnet. f ist die Aussparung an der Kolbenlauffläche, / der Brennstoffrückleitungskanal und h die Bohrung im Kolben, mit der in bekannter Weise die Entlastung des Pumpenzylinders am Ende der Brennstofförderung vorgenommen wird. Mit g ist schließlich noch die kurvenförmige Steuerkante der Aussparung / bezeichnet, die je nach Drehung des Kolbens den Entlastungskanal Z früher oder später öffnet.

Bei der Ausführung nach Abb. ι ist nun am Kolben b in der Nähe der oberen Kolbenkante ο eine zweite Aussparung k vorgesehen, die mittels einer Bohrung i mit der Bohrung h in Verbindung steht. Die Wirkungsweise der Einrichtung ist folgende:

Nachdem die Pumpe beim Abwärtsgang des Kolbens b beispielsweise durch das Saugventil d Brennstoff in den Zylinderraum e angesaugt hat, wird beim Aufwärtsgang des Kolbens in bekannter Weise dieser Brennstoff so lange wieder durch den Rückführungskanal hinausgedrückt, bis die obere Kante ο des Kolbens b den Kanal / vollkommen abschließt. Diese Kolbenstellung ist in Abb. ι dargestellt. Jetzt beginnt die Brennstofförderung. In dem Augenblick, in welchem die obere Steuerkante der Aussparung k mit der Mündung des Kanals I in Verbindung tritt, wird über die Bohrungen h und i, Aussparung k und Kanal I der Druckraum e im Zylinder entlastet und damit die Brennstofförderung unterbrochen. Hat beim weiteren Aufwärtsgang des Kolbens die untere Kante r der Aussparung k die obere Kante des Kanals I erreicht, dann wird der letztere wieder von der Kolbenlauffläche abgeschlossen, und die Förderung beginnt von neuem. Sie dauert so lange, bis die Kante g der Kolbenaussparung/ den Kanal/ wieder aufdeckt und so eine neue Verbindung desselben über die Bohrung h mit dem Druckraum e herstellt. Die erstere, nur kurze Zeit andauernde Brennstofförderung . dient zur Voreinspritzung, die· zweite, längere, zur Haupteinspritzung. Durch geeignete Ausbildung der Steuerkante der Aussparung k ist es möglich, die Menge bzw: das Ende der Voreinspritzung in Abhängigkeit von der Haupteinspritzung zu andernf~~ in bekannter Weise durch Drenung'Sef* bens b insofern geregelt wird, als infolge der kurvenförmig verlaufenden Kante g die Zylinderentlastung früher oder später eintritt. Es ist auch möglich, durch geeignete Ausbildung der Aussparung k zu erreichen, daß bei einer bestimmten Stellung des Kolbens überhaupt keine Voreinspritzung stattfindet. Andererseits kann die Voreinspritzung über dem ganzen Regulierbereich konstant gehalten werden.

Bei der Ausführung nach Abb. 2 ist für die Entlastung des Zylinders nach der Voreinspritzung ein besonderer Kanal m vorgesehen, der durch die Aussparung k gesteuert wird und über die Bohrungen i und h mit dem Raum e in Verbindung gebracht werden kann, go Der Kolben ist auch hier in der Stellung dargestellt, in der die Voreinspritzung beginnt. Die Wirkungsweise dieser Einrichtung ist sonst genau die gleiche wie bei der Einrichtung gemäß Abb. 1.

In der Abb. 3 ist noch eine andere Ausführungsform dargestellt, die sich dadurch von den beiden vorstehenden unterscheidet, daß sowohl für die Entlastung des Zylinders nach der Voreinspritzung als auch für die Entlastung nach der Haupteinspritzung nur eine Aussparung^ mit der Steuerkanteg dient. Der Kanal m dient hier entsprechend der Abb. 2 zur Zylinderentlastung nach der Voreinspritzung und der Kanal I zur Entlastung nach der Haupteinspritzung. Außerdem ist der oberen Kolbenkante p hier die Gestalt einer Raumkurve gegeben, im Gegensatz zu den Ausführungen nach Abb. 1 und 2, in denen sie horizontal verläuft. Der Zweck dieser besonderen Ausbildung ist die Möglichkeit, in an sich bekannter Weise durch Drehen des Kolbens den Einspritzbeginn der Voreinspritzung zu regeln. 'Selbstverständlich können auch die Kolbenkanten 0 nach den Ausführungen gemäß Abb. 1 und 2 in dieser Art ausgebildet werden. Um zu zeigen, daß die Art des Ansaugens für die Durchführung der vorliegenden Erfindung unwesentlich ist, ist in der Abb. 3 beispielsweise das Ansaugeventil fortgelassen. Der Brennstoff wird hier durch den Kanal Z an-

gesaugt. Die gezeichnete Stellung des Kolbens entspricht der unteren Totpunktlage. Bei dieser Einrichtung ist die Wirkungsweise folgende.

Nach erfolgter Ansaugung des Brennstoffes durch den Kanal Z schließt der Kolben b beim Aufwärtsgang zuerst den Kanal m ab. Die Brennstofförderung tritt jedoch ■ erst ein, wenn auch der an der Zylinderlauffläche höher

ίο angeordnete Kanal I vom Kolben abgeschlossen wird. Bald nach Beginn der Förderung deckt die Steuerkante g der Kolbenaussparung / den Kanal m auf und bringt diesen über die Bohrung h mit dem Zylinderraum e in Verbindung, d. h. die Pumpe ist entlastet und die Voreinspritzung beendet. Bei weiterem Aufwärtsgang des Kolbens wird der Kanal m schließlich wieder abgedeckt, und die Brennstoffönderung beginnt von neuem. Sie dauert jetzt so lange, -bis die Steuerkante g den Kanal / aufdeckt und damit den Zylinder abermals entlastet. Dies ist das Ende der Haupteinspritzung. Auch bei dieser Einrichtung kann durch geeignete Ausbildung der

as Steuerkante g die Voreinspritzung konstant gehalten oder in Abhängigkeit von der Haupteinspritzung geregelt werden.

In allen drei Fällen ist es ohne Einfluß, ob die Rückführung des Brennstoffes durch die Bohrung h des Stempels oder durch eine Längsnut am Stempel erfolgt.

Claims

Patentansprüche:

r. Brennstoffpumpe für Brennkraftmaschinen mit Voreinspritzung, bei welcher das Ende der Brennstoffeinspritzung durch eine von dem Pumpenkolben gesteuerte Verbindung zwischen dem Pumpendruckraum und einem Räume niederen Druckes herbeigeführt und durch Verdrehung des Pumpenkolbens geregelt wird, dadurch gekennzeichnet, daß der Pumpenkolben kurz nach Beginn der Brennstoffförderung vorübergehend eine in die Pumpenzylinderwand mündende Entlastungsleitung aufsteuert*, so daß die Brennstoffförderung für kurze Zeit unterbrochen wird.
2. Brennstoffpumpe nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß der Pumpenkolben (b) neben der das Einspritzende steuernden Aussparung (f) an der Kolbenlauffläche noch eine zweite Aussparung (k) in der Nähe der oberen Kolbenkante (o) besitzt, mittels der kurz nach Beginn der Brennstofförderung diese für einige Zeit unterbrochen wird.
3. Brennstoffpumpe nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß für die Rückführung des Brennstoffes aus dem Pumpenzylinder in der Zeit zwischen Vor- und Haupteinspritzung der gleiche Kanal (/) benutzt wird, der auch zur Rückführung des Brennstoffes am Ende der Hauptein-

, spritzung dient.
4. Brennstoffpumpe nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß an der Zylinderlauffläche zwei Rückströmkanäle (I und m) in verschiedener Höhe angeordnet sind, die von der gleichen Steuerkante (g) des Kolbens (&) gesteuert werden und von denen der eine zur Rückführung des Brennstoffes nach der Voreinspritzung und der andere zur Rückführung des Brennstoffes nach der Haupteinspritzung dient.
5. Brennstoffpumpe nach Anspruch 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß alle oder ein Teil der Steuerkanten des Kolbens (b) die Gestalt einer Raumkurve besitzen, so daß durch Verdrehen des Kolbens Beginn und Ende sowohl der Vor- als auch der Haupteinspritzung in an sich bekannter Weise geregelt werden können.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen