-
Brennstoffeinspritzpumpe für Brennkraftmaschinen Für kleinere Brennkraftmaschinen
mit luftloser Einspritzung des Brennstoffs, die bei hohen Drehzahlen mit sogenannten
offenen Düsen arbeiten, verwendet man oftmals Einspritzpumpen, welche zur Vermeidung
des Nachtropfens aus der Düse mit Rückströmregelung arbeiten und mit einem von dem
Einspritzkanal abzweigenden Rückströmkanal versehen sind. Derartige Pumpen müssen
besonders hohen Anforderungen genügen.
-
Die Einspritzpumpe muß stetig mit jedem Druckhube winzige Brennstoffmengen
gegen hohen Druck fördern, die eingeregelten Brennstoffmengen für die jeweilige
Motorbelastung der Einspritzdüse genau zumessen und den erforderlichen Druckverlauf
in der Einspritzleitung bis zur Düse hin erzeugen.
-
Einspritzpumpen für Mehrzylindermotoren müssen weiter so ausgeführt
sein, daß die eingeregelten Pumpensätze bei allen Drehzahlen des Motors untereinander
gleichbleibende Brennstoffmengen für die einzelnen Arbeitszylinder fördern. Besonders
bei Vereinigung mehrerer Pumpensätze zu einem gemeinsamen Block mit gemeinsamer
Rücklaufbohrung oder -leitung für die von den einzelnen Pumpensätzen abgeregelten
und unter hohem Druck ausgestoßenen Brennstoffmengen entstehen leicht pendelartige
Störungen und auch Beeinflussungen der einzelnen Pumpensätze untereinander, wodurch
sich, abhängig von den jeweiligen Drehzahlen des Motors, ungleiche Fördermengen
der einzelnen Einspritzpumpen ergeben. Die Störungen in der Wirkungsweise solcher
Einspritzpumpen haben ihre Ursache darin, daß nach dem mechanischen Öffnen des Rückströmregelventils
der in den Leitungen und Bohrungen befindlichen Brennstoffsäule, besonders infolge
des hohen Druckgefälles zwischen Einspritzdüse und Ausflußstelle, eine große Be=
schleunigung in der Rückströmrichtung erteilt wird, die nach der beendeten Einspritzung
zu der gewünschten Entspannung der Einspritzleitung führt, aber auch eine gewisse
Rückpendelung der Brennstoffsäule durch das offen gehaltene Rückströmregelventil
zur Folge haben kann. Die Massenwirkung der beschleunigten Brennstoffsäule kann
so erheblich sein, daß sie am Düsenende abreißt und eine Luftleere in den Einspritzrohren
erzeugt, die ein Rückpendeln unterstützt. Werden bei Anordnung von mehreren Einspritzpumpen
aneiner Maschine die Rückflußmengen in eine gemeinsame Sammelleitung oder -bohrung
abgeleitet, so ist auch eine Beeinflussung der einzelnen Pumpensätze untereinander
möglich. Der Einfluß der beschriebenen Störungen auf das Arbeiten einer oder mehrerer
zusammenhängender Einspritzpumpen ist von vielen Einzelheiten in der Ausführung
der Anlage abhängig und ändert sich mit den jeweiligen Drehzahlen einer Maschine.
-
Die Pendelungen der Brennstoffsäule lassen sich nun in bekannter Weise
dämpfen, indem man den Brennstoff durch eine Drosselstelle in der Überströmleitung
austreten läßt. Um die günstigste Drosselwirkung einstellen zu können,
ist
weiter schon vorgeschlagen worden, die Drosselung durch ein in der Rückströmrichtung
sich öffnendes Ventil zu bewirken, welches durch eine verstellbare Federbelastet
wird und zwischen Einspritzpumpe und äußerer Rückströmleitung liegt. Die bekannte
Anordnung dämpft zwar den Rückströmstoß beim Austritt aus der Einspritzpumpe, kann
aber auftretende Rückpendelungen nicht verhindern, da Druckwellen der Brennstoffsäule
und auch Brennstoffschaum aus den Hohlräumen der Einspritzpumpe durch das geöffnete
Rückströmregelventil in den Einspritzkanal zurückgelangen und den Einspritzvorgang
stören können.
-
Die vorliegende Erfindung betrifft eine Neuerung in der Anordnung
von Einspritzpumpen mit einem von dem Einspritzkanal abzweigenden Rückströmkanal,
welche die vorher beschriebene nachteilige Wirkungsweise solcher Pumpen ausschließt.
Die Abb. z stellt einen Schnitt durch eine schematisch dargestellte Pumpe dar, welche
den Gegenstand der Erfindung in einer beispielsweisen Ausführung enthält.
-
Im Pumpenkörper a arbeitet in bekannter Weise ein Pumpenkolben h,
dem durch einen Nocken bei jeder Umdrehung eine gleichbleibende Hubbewegung
erteilt wird und der bei jeder Auswärtsbewegung Brennstoff aus der Bohrung c über
das Saugventil cd ansaugt und über das Druckventil c und durch den Einspritzkanal
f nach der Einspritzdüse fördert. Das Rückströmregelventil P schließt durch Federdruck
den Rückströmkanal nach außen ab und wird zum Zwecke der Regelung in bekannter Weise
bei jedem Kolbenhube durch eine verlegbare Schwingenbewegung von seinem Ventilsitz
abgehoben. In dem Rückströmkanal L, zwischen dem RückströmregelventilP und dem Einspritzkanal
f, arbeitet ein Rückschlagventil i, welches sich in der Rückströmrichtung öffnen
kann und mit einer Feder k belastet ist. Die bei jedem Kolbenhube nach der Einspritzdüse
geförderte Brennstoffmenge wird dadurch begrenzt, daß gegen Ende jeden Kolbenhubes,
nach Abheben des Rückströmregelventils p von seinem Sitz, bestimmte Mengen des geförderten
Brennstoffes aus dem Einspritzkanal abgeleitet und beispielsweise über einen Hohlraum
in, der auch als Windkessel wirken kann, und eine Bohrung n in den Saugkanal der
Pumpe oder den Brennstoffbehälter zurückgeleitet werden.
-
Das wesentliche Neue bei der vorstehend beschriebenen Einspritzpumpe
ist die Anordnung und beabsichtigte Wirkungsweise des Ventils i. Nach Abheben des
Rückströmventils p von seinem Sitz wirkt das erstere Ventil während des Rückströmvorgangs
erstens als Drosselorgan, wobei eine gewünschte Abstimmung für das Maß der Drosselung
durch Wahl der Feder k erzielt werden kann, um den Stoß des unter hohem Druck austretenden
Brennstoffes zu dämpfen. Während und nach dem Überströmen des Brennstoffes wirkt
das Ventil i zweitens als Rückschlagventil, weil es infolge seiner Federbelastung
bei Rückpendelungen der Brennstoffsäule die Fühlung mit seinem Ventilsitze wiedererlangen
und behalten kann. Es verhindert also, daß bei geöffnetem Ventil P Brennstoff und
schließlich auch Luftteilchen (Schaum) aus dem Raume in rückwärts in den Einspritzkanal
f eindringen und die Erzeugung der Druckwelle für die folgende Einspritzung stören
können. Die Lage des Ventils i ist für den beabsichtigten Zweck die denkbar günstigste,
da sein wirksamer Ventilsitz ganz nahe am Einspritzkanal liegt und dadurch der ungedämpfte
Teil des Rückströmweges weitmöglichst gekürzt ist.
-
Die in der Abb. z dargestellte Einspritzpumpe ist nur ein Beispiel
von möglichen Pumpenausführungen mit einem Drossel- und Rückschlagventil im Rückströmkanal
zwischen dem Einspritzkanal und dem Rückströmregelventil. Im Sinne der Erfindung
ist es gleichgültig, wie die Rückströmregelung durchgebildet ist bzw. wie das Rückströmregelventil
selbst geformt ist, ob ein Kegelventil, Schieber oder Kolben als Regelventil Verwendung
findet.
-
In Abb. z ist eine Pumpenausführung dargestellt, die sich von der
Pumpe nach Abb. x im wesentlichen dadurch unterscheidet, daß das Rückschlagventil
i im Rückströmkanal l gleichzeitig auch alsRückströmregelorgandient. Diese Anordnung
bietet die Vorteile, daß neben dem Ventil i kein besonderer Steuerkörper für die
Rückströmregelung erforderlich ist, daß das Ventil ferner bei etwaigen Verstopfungen
der Einspritzdüse als Sicherheitsventil in der Einspritzleitung wirkt und der Steuerstößel
g in seiner Führungnicht gegen nennenswerte Flüssigkeitsdrucke abzudichten hat.
-
Die Wirkungsweise der Einspritzpumpe nach Abb. 2 ist derart, daß das
Ventil i während des Einspritzvorgangs den Rückströmkanal l abriegelt, zu welchem
Zwecke es durch eine genügend starke Feder o im Führungskolben h belastet ist. Der
Einspritzvorgang wird beendet, wenn der Führungskolben la und damit die Belastungsfeder
o durch den Stößel g oder eine andere Steuervorrichtung vom Ventil i abgehoben wird
(Abb. 3), so daß dann der Brennstoff durch Rückströmkanal l und über das Ventil
i und den Raum in rück-strömen kann. Da das Ventil i auch bei dieser Anordnung
während des Rückströmvorganges durch eine kleine Feder k belastet bleibt, wirkt
es während der Rückströmung gleichzeitig als Drossel- und Rückschlagventil im Rückströmkanal
1.