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Brennstoffpumpenantrieb für Brennkraftmaschinen mit Einspritzung des
flüssigen Brennstoffes und mit einem Rohrschieber Die Erfindung bezieht sich auf
den Brennstoffpumpenantrieb, für eine Brennkraftmaschine mit Einspritzung des flüssigen
Brennstoffes und mit einem Rohrschieber, der eine Verbundschwing- und Hinundherbewegung
unter Einwirkung eines schwebend aufgehängten Hebels ausführt, dessen einem Punkte
durch Exzenter oder Kurbelzapfen eine Drehbewegung mitgeteilt wird, der mit einem
zweiten Punkt an dem Rohr-Schieber angreift und an einem dritten Punkt durch eine
Gleitführung oder einen Lenker geführt wird, der mit einem Ende am Hebel und mit
dem anderen am Kurbelgehäuse oder einem sonstigen Festpunkt der Maschine angreift.
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Aufgabe der Erfindung ist die Schaffung eines verbesserten Getriebes
für die Brennstoffeinspritzpumpe oder -pumpen einer solchen Maschine.
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Bei Brennstoffeinspritzpumpen für Maschinen dieser Art ist es, sofern
eine wirksame Einspritzung erzielt werden soll, notwendig, den Brennstoff zur Düse
mit sehr hohem Druck zuzuführen, und es ist weiter notwendig, diesen Druck sehr
plötzlich anwachsen zu lassen und sehr plötzlich zu beendigen, damit der Einspritzstrahl
rasch einsetzt und plötzlich abreißt. Infolgedessen wird die Pumpe und ihr Antrieb
starken schlagartigen Belastungen ausgesetzt und muß infolgedessen schwer und steif
gehalten werden. Das bisher für die Brennstoffpumpe angeordnete Antriebsgestänge
bedingte naturgemäß eine Erhöhung des Maschinengewichtes und machte die- Erfindung
verwickelt und teuer.
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Weiter litten die Getriebe darunter, daß infolge der schlagartigen
Pumpenbelastung die für das notwendige Untersetzungsgetriebe verwendeten Zahnräder
geräuschvoll arbeiteten. Alle diese Nachteile vermeidet die Erfindung.
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Gemäß der Erfindung wird die Bewegung des schwebend aufgehängten Hebels
zur Bewegung des Rohrschiebers ausgenutzt, um den Kolben der Brennstoffeinspritzpumpe
anzutreiben.
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Bei Anwendung der Erfindung auf eine Mehrzylindermaschine wird der
Kolben jeder Brennstoffpumpe zweckmäßigerweise von dein Hebel angetrieben, der den
Rohrschieber des zugehörigen Zylinders bewegt; doch können auch andere Anordnungen
gegebenenfalls Anwendung finden.
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In jedem Falle wird, wenn der Antriebshebel an einem Punkte durch
einen Lenker geführt wird, der Tauchkolben der Brennstoffpumpe zweckmäßig durch
diesen Lenker
angetrieben, während das Saugventil oder das Saugventil
sowie ein besonderes Rücklaufventil, das einen Überlaufkanal steuert, durch Nocken
oder Exzenter betrieben werden, die auf einer von der Kurbelwelle gedrehten umlaufenden
Welle sitzen. Diese Welle bildet zweckmäßigerweise zugleich den Drehzapfen für den
verschwenkbaren Lenker. Die Kraftmaschine ist zweckmäßigerweise von einer Bauart,
bei der Brennstoff ohne Zerstäubungsluft durch eine Einspritzvorrichtung eingetrieben
wird, die ein selbsttätiges Einspritzventil aufweist, während von der Brennstoffpumpe
nur der mittlere Teil jedes Druckhubes zur Einspritzung des Brennstoffes ausgenutzt
wird und die Endabschnitte jedes Druckhubes dadurch wirkungslos gemacht werden,
daß das Saugventil oder ein getrenntes Rücklaufventil geöffnet wird.
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Der Pumpenkolben wird insbesondere während seines Druckhubes durch
die wagerechte Schwingbewegung des schwebend aufgehängten Hebels betrieben, in welchem
Falle die Anordnung zweckmäßig derart ist, daß der Hebel im wesentlichen mit seiner
größten Rorizontalgeschwindigkeit schwingt, wenn die Einspritzung stattfindet, so
daß eine verhältnismäßig rasche Brennstoffeinspritzung erfolgt.
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Bei einer Kraftmaschine gemäß der Erfindung werden offenbar die starken
stoßweisen Belastungen, die auf den Pumpenkolben übertragen werden, wenn der wirksame
Teil seines Druckhubes erfolgt, durch das verhältnismäßig schwer ausgebildete Rohrschieberlenkerwerk
aufgenommen.
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Die Erfindung ist auf verschiedene Weise praktisch durchführbar. Eine
zweckmäßige Ausführung der Erfindung ist beispielsweise in der Zeichnung dargestellt,
und zwar ist Abb. i eine Aufrißzeichnung im Schnitt durch die Achse des Brennstoffzylinders,
der das Getriebe für die Brennstoffpumpe veranschaulicht.
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Abb.2 ist eine ähnliche Darstellung im größeren Maßstabe, der die
Konstruktion der Brennstoffpumpe sowie Anordnung und Betrieb der Ventile erkennen
läßt.
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Bei der dargestellten Anordnung weist die Maschine einen wassergekühlten
Zylinder A mit Einlaß- und Auslaßkanälen A' und AZ in
der Wandung auf, die
durch den im Zylinder angeordneten und sich darin bewegenden Rohrschieber B gesteuert
werden. Innerhalb des Rohrschiebers geht der Kolben C hin und her. Dem Rohrschieber
B wird eine Verbundschwing- und Hinundherbewegung durch ein Getriebe erteilt, zu
dem der schwebend aufgehängte Hebel D gehört, dessen eines Ende beispielsweise durch
einen Kugelzapfen oder eine nachgiebige Kupplung in der bei E angedeuteten Weise
am Rohrschieber angreift. Einem zwischen den Enden des Hei bels liegenden Punkte
des Hebels D wird eine Drehbewegung mittels eines Kurbelzapfens F einer Kurbelwelle
F' mitgeteilt, der in entsprechende Lager des Hebels D eingreift. Die Kurbelwelle
F' wird durch geeignete Getriebe mit halber Kurbelwellendrehzahl betrieben. Das
andere Ende des Hebels D ist durch einen Zapfen Gl mit dem Ende eines Armes G2 eines
zweiarmigen Lenkers oder Hebels Cr verbunden, der bei: G3 an einem Festpunkt der
Maschine verschwenkbar aufgehängt ist. Der Lenker dient zur Führung des von ihm
erfaßten Endes des Hebels D, so däß dieses gezwungen wird, eine kreisbogenförmige
Bahn zu durchlaufen. Der andere Arm G4 des Lenkers oder Hebels G ist durch einen
Lenker H an ein Führungsstück H' angezapft, das in einer Führung H2 hin und her
geht und durch ein Stück H3 mit dem unteren Ende des Kolbens I einer Brennstoffeinspritzpumpe
verbunden ist.
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Der Pumpenkolben T geht durch eine Führung TI und arbeitet in einer
entsprechenden Bohrung 12 eines Gehäuses J3. Im oberen Ende des Gehäuses J3 befindet
sich der Druckraum J4 der Pumpe, der durch eine Schraubenkappe J5 mit dem selbsttätigen
Druckventil Ja geschlossen ist. Das Ventil ist als Kugelventil ausgebildet und steuert
die Auslieferung des Brennstoffes durch den Austrittskanal J°, der zur Spritzdüse
J$ führt. Die Zuführung des Brennstoffes zum Raum 14 erfolgt durch ein Einlaßventil
K, das z. B. ein Tellerventil ist und den Einlaß- oder Saugkanal K' steuert. Die
Stange KZ des Ventils ist am unteren Ende mit einer Kappe K3 versehen, gegen die
sich eine Feder K I stützt, die das Ventil auf seinem Sitz zu halten sucht. Das
Saugventil K wird zwangläufig durch eine Stoßstange L geöffnet, auf die eine Feder
L'- einwirkt, die durch ein Exzenter oder einen Nocken L Z einer Welle L3 angetrieben
wird, die ihrerseits durch ein geeignetes Getriebe von der Kurbelwelle ihre Drehung
erhält und gleichzeitig als Drehzapfen für den Lenker oder Hebel G dient.
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Zwischen dem oberen Ende der Stoßstange L und der Kappe K3 am unteren
Ende der Ventilstange KZ ist ein keilförmiges Glied 11l angeordnet, das bei M' an
einen Stützarm 1112 -artgelenkt ist, der um einen Zapfen i113 mittels eines mit
Schraubengewinde versehenen Lenkers M4 verschwenkbar ist, der durch eine Muffe M6
hindurchgeht und eine Einstellmutter 1116 sowie eine Sicherungsmutter M' trägt.
Man erkennt, daß durch Verschwenken des. Stützarmes M2 der Keil M so bewegt werden
kann, daß er als Abstandsstück verschiedener Dicke zwischen
den
Teilen K3 und L wirkt und somit den Augenblick des öffnens und Schließens des Saugventils
K verändert. Gegebenenfalls kann ein zweites Ventil, das dem Ventil K ähnlich ist
und in ähnlicher Weise durch einen Nocken oder ein Exzenter der Welle L2 betrieben
wird, als Rücklaufventil vorgesehen sein, das einen Rücklaufkanal vom Druckraum
der Pumpe beherrscht, wobei das Saugventil oder Saug- und Rücklaufventil in bekannter
Weise so angetrieben werden, daß nur der Mittelteil jedes Druckhubes des Kolbens
J sich auf Lieferung von Brennstoff durch das Druckventil Je in dem Druckkanal auswirkt.
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Ersichtlich werden bei einem Antriebsgestänge gemäß der Erfindung
die kräftigen stoßartigen Belastungen, die entstehen, wenn der Kolben der Brennstoffpumpe
die Einspritzung von Brennstoff bewirkt, durch das Gestängewerk zum Antrieb des
Rohrschiebers aufgenommen, und dieses ist in jedem Falle vergleichsweise stark ausgebildet,
so daß die Notwendigkeit entfällt, ein besonderes verhältnismäßig schweres Gestängewerk
zum Antrieb des Brennstoffpumpenkolbens anzuordnen.
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Die konstruktiven Einzelheiten können ohne Abweichung vom Erfindungsgedanken
verändert werden. Wenn die Erfindung unter besonderer Bezugnahme auf Maschinen beschrieben
ist, bei denen der schwebend aufgehängte Hebel an einer Stelle durch einen Lenker
geführt wird, so kann sie doch auch auf Maschinen Anwendung finden, bei denen der
eine Punkt des Hebels durch eine Kulisse o. dgl. so geführt wird, daß er sich im
wesentlichen geradlinig bewegt.