DE1278791B - Brennstoffeinspritzpumpe mit Vor- und Hauptpumpe - Google Patents

Description

DEUTSCHES WTTWt PATENTAMT

AUSLEGESCHRIFT

Deutsche Kl.: 46 c2 -105

Nummer: 1278 791

Aktenzeichen: P 12 78 791.6-13 (C 35065)

1 278 791 Anmeldetäg: 11.Februar 1965

Auslegetag: 26. September 1968

Die Erfindung bezieht sich auf eine Brennstoffeinspritzpumpe mit einer Vorpumpe und einer von dieser gespeisten Hauptpumpe, deren Pumpenzylinder durch eine ein Überdruckventil enthaltende Verbindungsleitung, die am inneren Ende des Vorpumpenzylinders in diesen mündet, miteinander verbunden und deren Kolben im Gleichlauf angetrieben sind, wobei ein mit einem Sicherheitsventil versehener Auslaß für den von der Vorpumpe überschüssig geförderten Brennstoff vorgesehen ist.

Bei einer bekannten Einspritzpumpe dieser Art dient der durch das Sicherheitsventil bestimmte Förderdruck im Vorpumpenzylinder dazu, auf beiden Seiten der zwischen Haupt- und Vorpumpenzylinder angeordneten Kolbendichtung einen annähernd gleich hohen Brennstoffdruck zu erzielen, um die aus dem Hauptpumpenzylinder auftretende Leckbrennstoffmenge auf ein Minimum zu reduzieren.

Der Erfindung liegt demgegenüber die Aufgabe zugrunde, die Geschwindigkeit des Motors zu steuern und gleichzeitig dafür zu sorgen, daß die eingestellte Geschwindigkeit schnell erreicht wird.

Diese Aufgabe wird dadurch gelöst, daß in der Einlaßleitung der Vorpumpe eine regelbare Drosselstelle angeordnet ist und die Einlaßleitung derart in den Zylinder der Vorpumpe mündet, daß sie gegen Ende des Auswärtshubes vom Vorpumpenkolben freigelegt wird, und daß die in den Hauptpumpenzylinder mündende Öffnung der Verbindungsleitung vom Kolben der Hauptpumpe derart gesteuert ist, daß sie im Einwärtshub zu einem späteren Zeitpunkt geschlossen wird als die Enlaßleitung durch den Vorpumpenkolben geschlossen wird, und daß schließlich der mit dem Sicherheitsventil versehene Auslaß an die Verbindungsleitung in Strömungsrichtung hinter dem Überdruckventil angeschlossen ist.

Durch die Erfindung ist es möglich, bei einer Einspritzpumpe der eingangs genannten Art die Vorpumpe zu einer Regelung der Geschwindigkeit des Motors heranzuziehen. Solange von der Vorpumpe überschüssiger Brennstoff gefördert wird, ist der Zylinder der Hauptpumpe voll mit Brennstoff gefüllt, so daß eine zur Erhaltung der Motorgeschwindigkeit ausreichende Brennstoffmenge zum Motor gelangt. Wenn kein überschüssiger Brennstoff gefördert wird — und das ist der Fall, wenn der Motor mit etwa der eingeregelten Geschwindigkeit läuft, die durch Einstellung einer Einengung bestimmt wird —, dann wird die geförderte Brennstoffmenge und damit die Motorgeschwindigkeit geringer. so

Die Erfindung wird an Hand der Zeichnung erläutert. Es zeigt

Brennstoffeinspritzpumpe mit Vor- und
Hauptpumpe

Anmelder:

C. A. V. Limited, London
Vertreter:

Dipl.-Ing. W. Cohausz und Dipl.-Ing. W. Florack, Patentanwälte, 4000 Düsseldorf, Schumannstr. 97

Als Erfinder benannt:
Andrew Rosselli,

Teddington, Middlessex (Großbritannien)

F i g. 1 schaubildlich eine gemäß der Erfindung ausgebildete Brennstoffeinspritzpumpe;

F i g. 2 zeigt eine andere Ausbildung einer Brennstoffeinspritzpumpe im Schnitt;

F i g. 3 ist ein Schnitt nach Linie 3-3 der F i g. 2.

Gemäß Fig. 1 liegt in einem Pumpengehäuse 10 eine den Zylinder der Hauptpumpe bildende Bohrung 11. Am äußeren Eride der Bohrung 11 liegt der Auslaß 12 mit einem Ventil 13. Der Auslaß steht mit einer nicht dargestellten Einspritzdüse eines Motors in Verbindung. Am inneren Ende der Bohrung hat das Gehäuse einen Vorpumpenzylinder 14, dessen Durchmesser größer ist als der der Bohrung 11, und dieser Zylinder liegt koaxial zur Bohrung 11.

In der Bohrung 11 bewegt sich axial der durch einen Stempel 15 gebildete Kolben der Hauptpumpe, an den sich ein Vorpumpenkolben 16 anschließt, der sich in dem Voφumpenzylindef 14 bewegt. Der Stempel und der Kolben werden durch eine Schraubendruckfeder 17 nach außen gedrückt und zeitlich mit dem Motor gesteuert nach innen bewegt, und zwar durch einen Nocken 18, der auf das äußere Ende des Kolbens 16 über einen Rollenstößel 19 einwirkt.

Am inneren Ende des Zylinders 14 mündet eine Brennstoffeinlaßleitung 20, die von dem Kolben freigelegt wird, wenn dieser seine Bewegung nach außen beendet. Die Leitung 20 hat Verbindung mit einem Brennstoffeinlaß 20 a. Außerdem befindet sich in der Einlaßleitung eine einstellbare Verengung 21 für den weiter unten beschriebenen Zweck. Mit dem inneren Ende des Zylinders 14 steht eine Umgehungsleitung 22 in Verbindung, die den Zylinder mit einer Öffnung

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23 in der Wandung der Bohrung 11 verbindet; diese Öffnung wird von dem Stempel 15 freigelegt, wenn der Stempel sich nach auswärts bewegt. In der Umgehungsleitung liegt ein federbelastetes Überdruckventil 24, das einen Fluß des Brennstoffs von der Bohrung 11 in den Zylinder 14 verhindert. Die Umgehungsleitung 22 steht zwischen dem Ventil 24 und der Öffnung 23 mit dem Einlaß 20 α in Verbindung, und zwar über eine weitere Leitung, in der ein Ventil 25 hegt. Dieses Ventil verhindert einen Fluß des Brennstoffs vom Einlaß zur Umgehungsleitung.

Wenn der Stempel und der Kolben von der Feder 17 nach auswärts bewegt werden, bildet sich in der Bohrung 11 und dem Zylinder 14 Unterdruck, bis die Einlaßleitung 20 von dem Kolben 16 freigelegt ist. Wenn dies der Fall ist, fließt Brennstoff von dem Einlaß 20 a über die Einengung 21 zu dem Zylinder 14. Ist der Brennstoffdurchfluß durch die Einengung genügend groß, dann füllt sich der Zylinder 14 ganz auf. Uber das Ventil 24 fließt aber kein Brennstoff, da dies die Kraft der Feder verhindert. Wenn der Stempel und der Kolben durch den Nocken 18 nach innen bewegt werden, wird zunächst eine kleine Menge Brennstoff aus dem Zylinder 14 in die Einlaßleitung 20 verdrängt, bis diese vom Kolben abgeschlossen wird; dann wird der Brennstoff durch den Kolben aus dem Zylinder über das Ventil 24 und durch die Umleitung 22 verdrängt und gelangt über die Öffnung 23 in die Bohrung 11. Dieser Brennstoffzufluß hält an, bis der StempellS die Öffnung 23 verschließt. Jetzt wird der in der Bohrung 11 befindliche Brennstoff von dem Stempel 15 zu der Einspritzdüse hinter dem VentillS verdrängt. Bei weiterer Bewegung des Kolbens nach innen wird das Ventil 25 geöffnet, so daß überschüssiger, in dem Zylinder verbleibender Brennstoff zum Einlaß 20 a zurückfließt.

Ist die Einengung so eingestellt, daß der Zylinder 14 nicht vollständig aufgefüllt wird, dann fließt eine kleinere Menge Brennstoff direkt durch die Einlaßleitung 20, und schließlich, wenn die Einengung so eingestellt ist, daß der Brennstoffdurchfluß geringer ist oder die Füllzeit kleiner ist, d. h. bei größeren Motorgeschwindigkeiten, dann befindet sich nicht genug Brennstoff in dem Zylinder 14, um die Bohrung 11 aufzufüllen, d. h., es wird eine kleinere Brennstoffmenge zum Motor gefördert. Man kann also durch Änderung der Einstellung der Einengung 21 den Motor steuern.

Um die maximale Brennstoffmenge, die die Pumpe fördern kann, einzustellen, hat der Stempel an seinem Umfang einen Einschnitt 26, dessen Winkelstellung einstellbar ist, so daß der Brennstoff von der Bohrung über die Öffnung und über die Umleitung abfließen kann, wenn der Einschnitt 26 die Öffnung 23 freigibt.

Bei dem Ausführungsbeispiel nach Fig. 2 und 3 ist in dem Pumpengehäuse 30 eine abgestufte Bohrung vorgesehen. In der Bohrung liegt eine Büchse 31, die durch ein Schraubstück 32 zur Anlage an eine Stufe der Bohrung gehalten wird. Eine axiale Bohrung 33 der Büchse steht in Verbindung mit einem Brennstoffauslaß 34, und zwar über eine Leitung 35 in dem Schraubstück. In der Leitung 35 liegt ein Ventil 36.

In der Bohrung gleitet -ein Stempel 37, der einen Kolben 38 trägt. Der Kolben 38 bewegt sich in einem Zylinder, der ein Teil der Abstufung der Bohrung ist.

Der Stempel 37 wird durch eine Schraubenfeder 50 vom Auslaß 34 weggedrückt und wird unter Überwindung dieser Federkraft von einem nicht dargestellten Nocken bewegt, der von dem Motor angetrieben wird.

Am äußeren Ende des Zylinders, in dem der Kolben 38 gleitet, befindet sich eine Brennstoffeinlaßleitung 39, die mit einem Ende einer tangential angeordneten zylindrischen Kammer 40 des Gehäuses ίο in Verbindung steht, und dieses Ende der Kammer ■ steht mit einer Brennstoffquelle in Verbindung. Ferner ist in der Einlaßleitung ein Ventil 41 vorgesehen, das einen Brennstoffluß vom Zylinder zur —Kammer 40 verhindert. Die Leitung 39 enthält eine Einengung mit einem in Drehrichtung einstellbaren Stopfen 42. Die Einlaßleitung 39 wird von dem Kolben 38 freigegeben, wenn der Kolben 38 sich dem Ende seiner Bewegung nähert.

Das äußere Ende des Zylinders steht über eine Umleitung 43 mit dem anderen Ende der Kammer 40 in Verbindung, und in dieser Kammer gleitet ein zylindrisches Kolbenschieberventilglied 44. Dieses Ventilghed wird durch eine Schraubendruckfeder 45 gegen einen einstellbaren Anschlag 46 gedrückt. In as die Kammmer 40 münden zwei Leitungen 47, 48. Die Leitung 47 steht mit der Brennstoffquelle in Verbindung und wird von dem Ventilglied freigelegt, wenn die Leitung 48 freigelegt ist, und zwar während der Bewegung des Ventilglieds unter Überwindung der Federkraft. Die Leitung 48 ist eine Umleitung und steht in Verbindung mit einem ringförmigen Raum zwischen der Büchse 31 und dem Gehäuse, und in diesen Raum führt eine Öffnung 49 in der Wandung der Bohrung, die von dem Stempel 37 geschlossen wird, wenn dieser Stempel sich unter Nockenantrieb bewegt.

Für die nachfolgende Beschreibung der Wirkungsweise der Pumpe sei angenommen, daß ein Einspritzhub gerade beendet ist. Bei der Rückbewegung des Stempels bildet sich in der Bohrung und in dem Zylinder Unterdruck. Wenn jedoch der Kolben 38 die Leitung 39 freigibt, fließt Brennstoff in den Zylinder, un diese Brennstoffmenge hängt ab von der Einstellung der Einengung 42. Ist der Zylinder vollständig aufgefüllt, dann fließt während der Bewegung des Stempels nach innen Brennstoff von dem Zylinder durch die Umleitung 43, und dadurch wird das Ventilghed 44 bewegt, da's die Leitung 48 freigibt. Dann fließt Brennstoff in die Bohrung 33, und die Bohrung wird vollständig aufgefüllt. Während der Weiterbewegung des Stempels nach innen bewegt der Brennstoff das Ventilglied 44 weiter, wodurch auch die Leitung 47 frei wird. Dann fließt der überschüssige Brennstoff zurück zum Brennstoffeinlaß. Gleichzeitig wird, wenn die Öffnung 49 geschlossen ist, Brennstoff zum Auslaß 34 verdrängt und gelangt so zum Motor.

Ist die Einstellung der Einengung so, daß nicht genügend Brennstoff in den Vorpumpenzylinder fließt, um die Bohrung 33 aufzufüllen, dann wird die dem Motor zugeführte Brennstoffmenge kleiner. Es wird also, wie bei dem vorhergehenden Beispiel ausgeführt, die maximale Motorgeschwindigkeit in Abhängigkeit von der Einstellung der Einengung gesteuert. Die Strecke, um die das Ventilglied 44 bewegt werden muß, bis die Leitung 48 freigelegt wird, bestimmt die maximale Brennstoffmenge, die in die Bohrung gelangt, und infolgedessen ist der einstell-

bare Anschlag 46 ein Mittel, das die dem Motor zugeführte maximale Brennstoffmenge bestimmt.

Claims (3)

Patentansprüche:

1. Brennstoffeinspritzpumpe mit einer Vorpumpe und einer von dieser gespeisten Hauptpumpe, deren Pumpenzylinder durch eine ein Überdruckventil enthaltende Verbindungsleitung, die am inneren Ende des Vorpumpenzylinders in diesen mündet, miteinander verbunden und deren Kolben im Gleichlauf angetrieben sind, wobei ein mit einem Sicherheitsventil versehener Auslaß für den von der Vorpumpe überschüssig geförderten Brennstoff vorgesehen ist, dadurch gekennzeichnet, daß in der Einlaßleitung (20) der Vorpumpe (14, 16) eine regelbare Drosselstelle (21) angeordnet ist und die Einlaßleitung (20) derart in den Zylinder (14) der Vorpumpe mündet, daß sie gegen Ende des Auswärtshubes vom Vorpumpenkolben (16) freigelegt wird, und daß die in den Hauptpumpenzylinder (11) mündende Öffnung (23) der Verbindungsleitung (22) vom Kolben (15) der Hauptpumpe derart gesteuert ist, daß sie im Einwärtshub zu einem späteren Zeitpunkt geschlossen wird als die Einlaßleitung (20) durch den Vorpumpenkolben (16)

geschlossen wird, und daß schließlich der mit dem Sicherheitsventil (25) versehene Auslaß an die Verbindungsleitung (22) in Strömungsrichtung hinter dem Überdruckventil (24) angeschlossen ist.

2. Brennstoffeinspritzpumpe nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Uberdruckventil und das Sicherheitsventil zu einem Kolbenschieberventil (44) vereinigt sind, das unter dem Druck des aus dem Vorpumpenzylinder durch die Verbindungsleitung (43) strömenden Brennstoffes nach einer gewissen Bewegung Brennstoff in den Hauptzylinder (33) strömen läßt und bei weiterer Bewegung den Auslaß (47) für den von der Vorpumpe überschüssig geförderten Brennstoff öffnet.

3. Brennstoffeinspritzpumpe nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Hubstrecke, die das Kolbenschieberventil (44) bis zur Freilegung der Verbindungsleitung (43, 48, 49) zurücklegt, durch einen Anschlag (46) einstellbar ist.

In Betracht gezogene Druckschriften:
Deutsche Patentschrift Nr. 487 139;
britische Patentschrift Nr. 285 675.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

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