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Brennstoff-Einspritzpumpe Die Erfindung betrifft eine Brennstoff-Einspritzpumpe
für Brennkraftmaschinen, insbesondere Dieselmaschinen, und bezweckt die Schaffung
einer Pumpe, die eine genaue Dosierung des eingespritzten Brennstoffes in genau
gleichen Mengen für alle Zylinder einer Mehrzylindermaschine sowie die genaue zeitliche
Einstellung der Einspritzung ermöglicht.
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Bei der Erfindung handelt es sich um eine Einspritzpumpe, bei der
die einzelnen Pumpen im wesentlichen parallel zur Pumpenwelle angeordnet sind und
die einzelnen Pumpenkolben durch eine gemeinsame Stirnnocke betätigt werden, wobei
die Enden des Pumpenzylinders einerseits mit der Brennstoffzuführung und andererseits
über Rückschlagventile oder unmittelbar mit den einzelnen Einspritzdüsen der Maschine
in Verbindung stehen. Die Erfindung besteht darin, daß die Bohrungen des Pumpenaggregates
durch Muffen gesteuert werden, die innerhalb ihrer Hülsen in einer gemeinsamen Platte
angeordnet sind, welche axial verstellbar ist, um die Länge des wirksamen Förderteiles
des Hubes für alle Kolben einheitlich zu regeln. Die Muffen sind durch ihre Hülsen
einzeln in ihrer gemeinsamen Platte axial verstellbar. Um die Aufgabe der konzentrischen
Anordnung dieser Muffen in ihrem Arbeitsraum zu erfüllen, sind diese Muffen vorzugsweise
in übergroßen Bohrungen gelageri.
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Während mit den obenerwähnten Muffen die Liefermenge gesteuert wird,
ertolgt die zeitliche Einstellung der Förderung in einer Weise, die nicht zur Erfindung
gehört, und zwar durch Gleitstücke, welche Rollen
tragen, die mit
der Nockenfläche in Berührung stehen. Die Gleitstücke sind in einem gemeinsamen
Teil gelagert, der gegenüber der Nocke im Winkel verstellt werden kann.
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Die Erfindung ist in der Zeichnung beispielsweise dargestellt.
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Abb. i ist eine Ansicht bzw. ein teilweiser Schnitt, und Abb. 2 zeigt
schematisch die verschiedenen charakteristischen Stellungen der Pumpenkolben.
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Gemäß Abb. i ist die Pumpenwelle 2 im Pumpenkörper i mittels Kugellagern,
und zwar einem Radiallager 3 und einem Spurlager 4 gelagert. Die Welle 2 trägt an
ihrem inneren Ende die Nocke 5, die einen einzigen axialen Vorsprung 5a besitzt.
Ein schalenförmiges Glied 6 ist im Körper i zentriert und mittels eines Sprengringes
7 und einer Anzahl Kopfschrauben 8 befestigt, welche den Ring 7 an den Körper i
anpressen. Der Ring 7 liegt in einer Ringnut des Gliedes 6.
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In Bohrungen der Basis des schalenförmigen Gliedes sind Gleitstücke
9 geführt, in deren jedem eine Rolle io, vorzugsweise in Form eines Kegelstumpfes,
drehbar gelagert ist, so daß sie an ihrem Umfang mit der Nocke 5, 5a im Eingriff
steht.
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Der Deckel ii des Pumpenkörpers i wird durch nicht dargestellte Schrauben
konzentrisch zur Welle 2 festgelegt, so daß der Deckel flüssigkeitsdicht an der
äußeren Fläche des Bodens des schalenförmigen Gliedes 6 aufsitzt. Die Pumpenzylinder
12 sind in dem Deckel ii auf demselben Teilkreis wie die Gleitstücke 9 und letzteren
gegenüberliegend von außen eingesetzt. Diese Zylinder werden mittels in den Deckel
ii eingeschraubter Muffen 13 festgelegt, so daß die verbreiterten Köpfe i2a der
Zylinder in ausgebohrte Ausnehmungen gedrückt werden. Innerhalb der Muffen 13 sind
federbelastete Rückschlagventile 14 durch Nippel 15 festgelegt. Jedes dieser Ventile
sitzt auf einer Bohrung auf, die in die Stirnfläche der Zylinder 12 führt. Eine
rund um jeden Zylinderkopf 12a verlaufende kreisförmige Ausnehmung 16 ist über einen
Kanal 17 mit dem Inneren des Deckels ii und über Kanäle 18 mit dem Inneren der einzelnen
Zylinderköpfe 12a verbunden. Ein ring-bzw. plattenförmiger Teil ig ist im Inneren
des Deckels ii verschiebbar, so daß er mittels einer zur Welle 2 konzentrischen
Betätigungsstange 2o am gegenüberliegenden Ende der Pumpeneinheit in axialer RiAtung
verstellt werden kann.
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Die von außen betätigten, beweglichen Teile, nämlich die Welle 2 und
die Stange 2o, sind mittels Stopfbüchsen 2a und 2oa abgedichtet.
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Die Muffen 21 sind in übergroßen Bohrungen von Hülsen 22 gelagert
und mit ihren Flanschen 21a zwischen den Stirnflächen dieser Hülsen 22 und eines
Halteringes 23 festgeklemmt, wobei die Hülse und der Ring an gegenüberliegenden
Seiten in die gleiche Gewindebohrung der Platte i9 eingeschraubt sind. Diese Bohrung
liegt am gleichen Teilkreis wie die Zylinder 12 und Gleitstücke 9.
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In jedem Zylinder 12 und jeder entsprechenden Hülse 21 ist ein Kolben
24 mit enger Fassung verschiebbar. Zwischen dem Kopf 24a und der Stirnfläche der
Muffe 21 liegt eine Schraubenfeder, die den Kopf 24a in Berührung mit dem entsprechenden
Gleitstück 9 hält. Zu dem nachstehend in Verbindung mit Abb. 2 beschriebenen Zweck
ist in jedem Kolben 24 eine zentrale Bohrung 24° und eine Querbohrung 24c angeordnet.
Am Umfang eines jeden Kolbens 24 sind Labyrinthnuten 25 vorgesehen.
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Der Körper i kann mit einer nicht dargestellten Fußplatte versehen
und, wie dargestellt, in lotrechter oder beliebiger anderer Stellung an der Kraftmaschine
befestigt sein. Ein Nippel 26 verbindet das Innere des Deckels ii mit der Brennstoffzuführung,
während die Nippel 15 an die Einspritzdüsen der einzelnen Maschinenzylinder angeschlossen
sind.
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Die Betätigungsstange 20 ist mit jenem Teil verbunden, welcher der
Drosselsteuerung einer Vergasermaschine entspricht. Das schalenförmige Glied 6,
das in axialer Richtung am Körper i festgelegt ist, kann mittels eines nicht dargestellten
Hebels, der an die Zeitverstellung der Maschine angeschlossen ist, um die zentrale
Achse gedreht werden. Die Ausnehmungen 9a in den Gleitstücken 9 sind weit genug,
um eine Winkelverstellung des Gliedes 6 gegenüber den Kolben 24 zuzulassen.
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Die Arbeitsweise der Pumpe wird nun an Hand der Abb.2 beschrieben,
in der die Bewegung des Kolbens in fünf Diagrammen dargestellt ist, die zwecks Platzersparnis
rechtwinklig zur Kolbenstellung in Abb. i gezeichnet sind. Entsprechende Teile sind
mit den gleichen Ziffern wie in Abb. i bezeichnet.
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Gemäß dem untersten Diagramm der Abb. 2 befindet sich der Kolben 24
in einer Lage, die der auf dem flachen Teile der Nockenfläche aufruhenden Rolle
io entspricht. Die Einlaßkanäle 18, die durch den Kanal 17 mit dem Inneren des Deckels
ii verbunden sind, stehen mit dem Inneren des Zylinders 12 in Verbindung, und das
Rückschlagventil 14 ruht auf seinem Sitz und schließt den Auslaß des Zylinders 12
durch den Nippel 15 ab.
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Das zweite Diagramm der Abb. 2 entspricht einer Stellung, in der die
Rolle io begonnen hat, auf dem aufsteigenden Teil der Nocke 5° aufzulaufen. Der
Kolbenkopf hat bereits die Einlaßkanäle 18 gesperrt, während die Querbohrung 24c
sich noch innerhalb der Muffe 21 befindet. Der Kolben drückt die Flüssigkeit gegen
das Rückschlagventil 14, das von seinem Sitz abgehoben wird, wenn der Kolben 24
seinen Weg in Richtung des Pfeiles in Abb. z, zweites und drittes Diagramm von unten,
fortsetzt, womit die Förderung der Flüssigkeit beginnt.
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Gemäß dem mittleren Diagramm nimmt der Kolben 24 jene Stellung ein,
bei der die Rolle io ihre Relativbewegung entlang des aufsteigenden Teiles der Nocke
5a weiter fortsetzt, welches Teil den durch die Welle 2 gedrehten, treibenden Teil
darstellt. Es ist ersichtlich, daß in diesem Diagramm die Querbohrung 24c gerade
begonnen hat, die Kante der Muffe 21 freizugeben, so daß die Flüssigkeit vom Zylinder
12 durch die Längsbohrung 24" und die Querbohrung 24° zurück in das Innere des Deckels
ii austreten kann. Diese Stellung bedeutet daher das Ende der Förderperiode, und
das Rückschlagventil 14 setzt sich unter Wirkung seiner Feder wieder auf seinen
Sitz auf.
In der Stellung nach d--m zweiten Diagramm von oben hat
der Kolben seinen Totpunkt erreicht, d. h. die Rolle io hat den Scheitel der Nocke
5a erreicht. Während des letzten Hubteiles erfolgt jedoch keine Förderung, da, wie
oben beschrieben, das Innere des Zylinders 12 mit jenem des Deckels ii in Verbindung
steht.
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Beim obersten Diagramm der Abb. 2 ist angenommen, daß sich die Rolle
auf der absteigenden Flanke der :locke 5a befindet und der Kolbenfuß 24a der Bewegung
des Gleitstückes 9 unter der Wirkung der zwischen den Kolbenfuß und das Ende der
Muffe 21 geschalteten Feder folgt.
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Der Kolben gibt die Einlaßkanäle 18 gerade frei, und die Querbohrung
24° verschwindet gleichzeitig innerhalb der Muffe 21. Es wird somit Flüssigkeit
aus dem Inneren des Deckels ii durch die Kanäle 17, 18 in den Zylinder 12 gesaugt,
wobei der Kolben 24 seinen Weg in Pfeilrichtung, d. h. nach rechts in diesem Diagramm,
fortsetzt.
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Schließlich wird der andere Totpunkt des Kolbens gemäß dem untersten
Diagramm von Abb. 2 wieder erreicht, sobald die Rolle den flachen Teil der Nocke
5 erreicht hat.
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Zufolge der Drehung der Welle 2 betätigt die Nocke 56
die Kolben
24 nacheinander in zyklischer Aufeinanderfolge. Es ist ersichtlich, daß durch Verdrehen
des schalenförmigen Gliedes 6 um die zentrale Achse die Einstellung der Zeitpunkte,
in denen diese Vorgänge sich abspielen, geändert wird.
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Durch Verstellung der Platte i9 mittels der Betätigungsstange 20 wird
die Stellung der Muffen 21 gegenüber dem Kolben 24 und damit auch der Zeitpunkt
des Abdeckens und Freigebens der Querbohrung 24' geändert. Auf diese Weise wird
die Länge der Förderperiode der einzelnen Pumpen des Aggregates in einheitlicher
Weise geregelt.
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Die durch die Nippel 15 gedrückte Flüssigkeit wird durch Flüssigkeit
ersetzt, die durch den Nippel 26 zugeführt wird. Dieser hat einen größeren Innendurchmesser,
um den Widerstand an der Saugseite möglichst niedrig zu halten.