DE607230C - Einspritzpumpe fuer Brennkraftmaschinen - Google Patents

Description

• Einspritzpumpe für Brennkraftmaschinen Die Erfindung betrifft eine Einspritzpumpe für Brennkraftmaschinen, deren Einspritzkolben beim Einspritzhub einen regelbaren Teil des verdrängten Brennstoffs durch eine im Querschnitt veränderliche Drosselöffnung aus dem Pumpenraum hinausdrückt und nur den restlichen Teil des verdrängten Brennstoffs zur Einspritzdüse fördert.
• Bei den bekannten Pumpen dieser Art ist zum Verstellen des Drosselquerschnitts und damit zum Regeln der Fördermenge ein besonderes Glied vorgesehen.
• Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Einspritzpumpe der erwähnten Art zu schaffen, bei welcher das bisher übliche besondere Drosselglied vermieden wird. Dies wird gemäß der Erfindung dadurch erreicht, daß die Drosselöffnung, die den Pumpenraum mindestens über einen Teil des Druckhubes mit einer Rücklauföffnung verbindet, gebildet wird durch mindestens einen zwischen den aufeinanderlaufenden Flächen des Einspritzkolbens und der Zylinderwand absichtlich vorgesehenen, in der- Umfangsrichtung des Kolbens (gesehen im Querschnitt) ungleich starken Spalt, dessen unmittelbar vor der Rücklauföffnung beim Druckhub vorbeistreichender, für die Größe der Drosselung maßgebender Querschnitt jedoch verändert werden kann, indem man den Spalt unabhängig vom Hub, den der Huberzeuger (z. B. Nocken) dem Kolben aufzwingt, durch relative Verdrehung des Kolbens gegenüber dem Zylinder relativ gegenüber der Rücklauföffnung verstellt.
• Es sei hier noch erwähnt, daß es bei einer Einspritzpumpe mit zwecks Fördermetigenregelung verdrehbarem Kolben bekannt war, zwischen den aufeinanderlaufenden Flächen des Kolbens und der Zylinderwand absichtlich einen oder mehrere Drosselspalte vorzusehen; die den Pumpenraum über den Anfangsteil des wirksamen Förderhubes mit einem Rücklaufkanal verbinden. Der Drosselspalt wird dabei gebildet durch eine Längsnut im Kolben, die von: der Kolbenstirnkante ausgeht und sich über einen Teil der durch diese Kante nach einer Richtung begrenzten Steuerfläche am Kolben erstreckt. Der Querschnitt dieses Drosselspalts ist an der Kolbenstirnkante am größten und nimmt mit fortschreitender Entfernung von der Stirnkante allmählich bis auf Null ab. Der Drosselspalt soll hier lediglich -allzu schroffe Drucksteigerungen beim Förderbeginn verhindern. Er hat, im Gegensatz zu dem beim Erfindungsgegenstand vorgesehenen Spalt, keinen Einfluß auf die Fördermengenregelung, weil seine die Größe des Rückflusses ausschlaggebend bestimmenden Querschnittsverhältnisse bei jedem Druckhub des zwecks Fördermengenregelung verdrehbaren Pumpenkolbens ohne Rücksicht auf die jeweilige Regelstellung des Kolbens ganz gleich bleiben. Demgegenüber ändern sich beim Gegenstand der Erfindung diese Querschnittsverhältnisse je nach der Regelstellung des Kolbens, wodurch sich der beabsichtigte Regelvorgang ergibt.
• Auf der Zeichnung sind mehrere Ausführungsbeispiele der Erfindung dargestellt, und zwar zeigt Abb. i eine Einspritzpumpe nach dem ersten Ausführungsbeispiel im Längsmittelschnitt, Abb. 2 einen Querschnitt nach Linie 2-2 der Abb. i, . _ Abb. 3 bis io zeigen besondere Ausbildungen des Einspritzkolbenkopfes mit. dem erfindungsgemäßen Drosselspalt, dessen Tiefe ebenso wie beim ersten Ausführungsbeispiel der Deutlichkeit wegen stark vergrößert dargestellt ist.
• In das Pumpengehäuse i ist eine Zylinderbüchse 3 eingesetzt, in der 'ein Kolben ¢ hin und her geschoben wird. Der Kolben ist in allen Ausbildungen in seiner unteren Umkehrlage gezeigt. Die Wand der Zylinderbüchse 3 wird von zwei Bohrungen 5 und 6 quer durchsetzt, deren Achsen in derselben Ebene-senkrecht zur Kolbenachse liegen. Die beiden Bohrungen sind einerseits mit dem Pumpenraum 7 vor dem Kolben 4 und andererseits mit einer am Umfang der Zylinderbüchse eingestochenen konzentrischen Ringnut 8 verbunden, in die eine von außen kommende Brennstoffzuleitung g mündet. Gleichachsig zur Büchse 3 ist am Ende des Pumpenraumes 7 ein Druckventil io angeordnet, dessen Träger i i durch einen Nippel 12 fest gegen das obere Ende der Zylinderbüchse gedrückt wird. An den Nippel 12 ist die zur Einspritzdüse (nicht dargestellt) führende Druckleitung 13 mittels einer Überwurfmutter 14 angeschlossen.
• Der in der unteren Totlage dargestellte Einspritzkolben 4 ist nahe seinem oberen Ende mit einer Ringnut a5 versehen, so daß ein Kopf 16 entsteht, der mit dem Kolben 4 durch einen Stiel (Hals) 17 verbunden ist. Eine Längsnut 18 im Kolbenkopf sorgt dafür, daß an seinen beiden Endkanten jederzeit der gleiche Brennstoffdruck herrscht. Der Abstand der Ringnut 15 von der oberen Endkante des Kolbenkopfes ist derart bemessen, daß die Ringnut in der oberen Totlage des Kolbens 4 den beiden Querlöchern 5 und 6 gegenübersteht, so daß der im letzten Teil des Druckhubs verdrängte Brennstoff nicht durch das Druckventil io hinausgedrückt wird, sondern über die Längsnut 18 durch die Querlöcher 5 und 6 in den Ringraum 8 zurückfließt. Zwischen den Gleitflächen der Zylinderbüchse 3 und des Kolbenkopfes 16 ist ein sichelförmiger Spalt ig vorgesehen, der gebildet ist durch exzentrischen Abschliff am Umfang des Kolbenkopfes. Der Spalt ig mündet seitlich an seiner breitesten Stelle in die Längsnut 18 und erstreckt sich über die ganze Länge des Kolbenkopfes 16.
• Durch Verdrehen des Einspritzkolbens, das in üblicher Wise durch eine von außen zu bedienende Regelstange 2o erfolgt, die in einem Zahnkranz 2i einer den unteren Teil der Zylinderbüchse 3 eng umschließenden und mit dem Kolben durch ein Querglied 22 in der Drehrichtung gekuppelten Büchse 23 eingreift, ändert sich die Lage des sichelförmigen Spalts ig gegenüber dem Rücklaufloch 5 in der Zylinderbüchse. Da der Spalt ig verschieden breit ist, hat man :es in der Hand, einen verschieden breiten Abschnitt des Spaltes denn Ouerloch 5 bzw. 6 in der Zylinderbüchse 3 gegenüberzustellen. Man erhält also j e nach der Lage des Spaltes in bezug auf den Rücklaufkanal einen jeweils verschieden großen Drosseldurchgang zwischen dem Pumpenraum und dem Rücklaufkanal, durch den beim Einsprifzhub ein mehr oder weniger großer Teil des vom Einspritzkolben verdrängten Brennstoffs aus dem Pumpenraum in den Ansaugraum 8 zurückgedrückt wird. In der in Abb. i und 2 gezeichneten Kolbenstellung, in der die Längsnut 18 im Kolbenkopf beim Hinundhergehen des Kolbens 4 dem Ansaugloch 5 gegenübersteht, wird jedoch beim Druckhub überhaupt kein Brennstoff über das Druckventil gefördert, denn der verdrängte Brennstoff kann während des ganzen Förderhubes durch die nicht drosselnde Längsnut 18 ent-@veichen. Wenn der Kolben 4 aber in der Richtung des eingezeichneten Pfeiles in Abb. 2 so weit verdreht wird, daß die Längsnut i8 durch die Lauffläche der Zylinderbüchse 4 abgedeckt ist, dann wird 'beim Förderhub nur noch ein Teil des verdrängten Brennstoffs durch den drosselnden Spalt ig zurückgedrückt, während der übrige Teil durch das Druckventil io nach der nicht gezeichneten Einspritzdüse gefördert wird. Sobald die untere Kante des Kolbenkopfes beim Förderhub die beiden Querlöcher 5 und 6 überschleift, ist der Einspritzvorgang beendet.
• In Abb. 3 und 4 ist eine andere Ausführung des die Drosselöffnung bildenden Spaltes zwischen der Lauffläche des Kolbens und der Zylinderbüchse dargestellt. Der Spalt wird hier gebildet durch eine in die Lauffläche des Kolbens q. eingeschnittene Kerbe 24. Die offene Seite der Kerbe mündet in eine Längsnut 18 des Einspritzkolbens. In der Lauffläche der Zylinderbüchse ist eine Längsnut 25 vorgesehen, die mit dem Rücklaufloch 6 verbunden ist. Durch Verdrehen des Einspritzkolbens ändert sich der dem Längskanal 25 gegenüberstehende Kerbquerschnitt, und damit wird die Drosselung für den Rücklauf geregelt.
• In Abb. 5 und 6 ist eine Ausführung des Kolbens 4 ähnlich der Abb. i und 2 gezeigt, nur mit dem Unterschied, daß der Kolbenkopf 16 unten durch eine schräg zur Kolbenachse verlaufende Kante 26 begrenzt ist, so daß eine an sich bekannte schräg abgeschnittene Steuerfläche 27 entsteht, die mit zunehmender Drosselung das Einspritzende später legt. Drosselregelung und Rücklaufregelung arbeiten hier durch Abschneiden des wirksamen Hubes Hand in Hand.
• Abb. 7 und 8 zeigt eine Ausbildung, bei der die Kolbenkopfstirn derart schräg abgeschnitten ist, daß mit zunehmender Drosselung der wirksame Druckhub früher beginnt.
• In Abb. 9 und io ist schließlich noch eine Ausführung gezeigt, bei der mehrere quer zur Kolbenachse verlaufende Kerben 28, deren Form der Kerbe 24 in Abb. 3 entspricht, in gewissem Abstand übereinander angeordnet sind.
• Die verschiedenen Abbildungen der Zeichnung lassen erkennen, daß die Erfindung nicht gebunden ist an eine bestimmte Ausführungsform des als Rücklaufdrossel dienenden Spaltes. Abweichend von den gezeichneten Ausführungsbeispielen ist es ohne weiteres möglich, die zur Spaltbildung notwendige Rücksetzung der zylindrischen Lauffläche statt im Kolben in der Lauffläche der Zylinderbüchse vorzusehen. Auch könnte man die den Rücklaufkanal enthaltende Zylinderbüchse an Stelle des Kolbens drehbar einrichten.
• Die in den Abb. 5 und 7 vorgesehenen schrägen Steuerkanten könnten auch so verlaufen, daß mit zunehmender Drosselung das Einspritzende früher oder der Spritzbeginn später erfolgt. Ebenso könnte man sowohl die den Einspritzbeginn als auch die das Einspritzende bestimmende Kante bei ein und derselben Pumpe schräg ausbilden.

Claims (7)

1. PATENTANSPRÜCHE: i. Einspritzpumpe für Brennkraftmaschinen, deren Pumpenkolben beim Druckhub einen regelbaren Teil des verdrängten Brennstoffs durch eine im Querschnitt veränderliche Drosselöffnung aus dem Pumpenraum hinausdrückt und nur den restlichen Teil des verdrängten Brennstoffs zur Einspritzdüse fördert, dadurch gekennzeichnet, daß die Drosselöffnung, die den Pumpenraum mindestens über einen Teil des Druckhubes mit einer Rücklauföffnung verbindet, gebildet wird durch mindestens einen zwischen den aufeinanderlaufenden Flächen des Einspritzkolbens und der Zylinderwand absichtlich vorgesehenen, in der Umfangsrichtung des Kolbens gesehen' im Querschnitt ungleich starken Spalt, dessen unmittelbar vor der Rücklauföffnung beim Druckhub vorbeistreichender, für die Größe der Drosselung maßgebender Querschnitt jedoch verändert werden kann, indem man den Spalt unabhängig vom Hub, den der Huberzeuger (z. B. -Nocken) dem Kolben aufzwingt, durch relative Verdrehung des Kolbens gegenüber dem Zylinder relativ gegenüber der Rücklauföffnung verstellt.
2. 2. Einspritzpumpe nach Anspruch i mit einer Längsnut an dem in den Pumpenraum hineinragenden Kolbenende, dadurch gekennzeichnet, daß ausgehend von der Längsnut (i8) mindestens ein exzentrischer Einschliff am Kolbenumfang vorgesehen ist, so daß ein sichelförmiger Spalt zwischen Kolben und Führungsbüchse entsteht (Abb. i, 5, 7).
3. 3. Einspritzpumpe nach Anspruch 2 mit einem Kolben, der an seinem in die Buchse hineinragenden Ende einen in dieser dicht geführten, die Längsnut enthaltenden Kopf trägt, welcher mit dem Kolbenschaft durch einen im Durchmesser kleineren Stiel verbunden ist, der zwischen sich und der Zylinderwand einen Ringraum frei läßt, dadurch gekennzeichnet, daß der exzentrische Anschliff sich über die ganze Länge des Kolbenkopfes (i6) erstreckt (Abb. i, 5, 7). q..
4. Einspritzpumpe nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß von der Längsnut(i8) mehrere übereinanderliegende und sich verjüngende Kerben (28) ausgehen (Abb. 9, io).
5. 5. Einspritzpumpe nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß von der Längsnut (i8) mindestens eine sich verjüngende Kerbe (2q.) ausgeht, die beim Hub des Einspritzkolbens an einem in der Kolbenführung (3) vorgesehenen Längskanal (25) entlang schleift, gegen den die Kerbe (24) verdreht werden kann (Abb.3).
6. 6. Einspritzpumpe nach Anspruch i bis 5 mit einem Kolben, der an seinem in die Zylinderbuchse hineinragenden Ende eine diese dicht berührende Steuerfläche besitzt, die mit dem Kolben durch einen Stiel verbunden ist, der zwischen sich und der Zylinderbuchse einen Ringraum frei läßt, der über einen Kanal (Längsnut) ständig mit dem Pumpenraum verbunden ist, dadurch gekennzeichnet, daß mindestens die untere Kante der Steuerfläche schräg zur Kolbenachse verläuft, so daß das Einspritzende in bekannter Weise durch Verdrehen des Kolbens relativ zum Rücklaufkanal verändert werden kann, bei zunehmender Drosselung also später erfolgt.
7. 7. Einspritzpumpe nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß sowohl die obere als auch die untere Endkante der Steuerfläche schräg abgeschnitten ist.