DE688030C - Mehrzylindrige Brennstoffpumpe, insbesondere fuer Einspritzbrennkraftmaschinen - Google Patents

Description

• Mehrzylindrige Brennstoffpumpe, insbesondere für Einspritzbrennkraftmaschinen Die Erfindung bezieht sich auf mehrzylindrige Kolbenpumpen, insbesondere zur Brennstoffeinspritzung in Brennkraftmaschinen. Für die Einspritzung von Brennstoff finden weitgehend Pumpen Verwendung, deren Kolben beim Druckhub durch Nocken gegen eine Rückführkraft bewegt werden, welche die Kolben auf die Nockenbahn drückt und den Saughub v:eranlaßt. Zwecks Regelung der Fördermenge wird dabei der Saughub der Kolben mittels Anschläge verändert, die an einer Regelstange angebracht sind und mit dieser gemeinsam verstellt werden. Die Verstellung der Regelstange und damit die Regelung der Fördermenge geschieht meist mit Hilfe eines selbsttätigen Reglers, der z. B. ein Fliehkraftregler oder ein pneumatischer sein kann. Hierbei ist für die Genauigkeit der Regelung die Größe der Widerstände gegen eine Verstellung der Regelstange von ausschlaggebender Bedeutung. Drücken Kolben auf Anschläge, wenn eine Verstellung stattfinden soll, dann sind sehr erhebliche Widerstände zu überwinden, also eine große Verstellkraft nötig. Außerdem besteht die Gefahr, daß durch die Regelstangenverstellung, die einen Druckhub verursacht, Brennstoff zu unrechter Zeit, z. B. während eines Ausschubhubes, bis in die Maschinenzylinder gelangt.
• Um diesen Nachteil zu beseitigen, ist bereits vorgeschlagen worden, die auf die Kolben der Brennstoffpumpe einwirkenden Anschläge an einer auf einer Welle des Reglergestänges in begrenzter Weise lose drehbaren Hülse vorzusehen, auf die eine Feder mit einer Kraft einwirkt, die größer als die den Saughub des Kolbens hervorrufende, jedoch kleiner ist als die für einen Druckhub erforclerlich.e Kraft.
• Bei dieser Regelvorrichtung gelangen zwar die die Größe des Saughubes einstellenden Anschläge in eine durch den Regler bestimmte, den Saughub verkürzende Stellung .erst dann, wenn die Pumpenkolben durch die Antriebsnocken betätigt worden sind; jedoch muß bei dieser Anordnung der Regler die Widerstände der auf die Anschläge einwirkenden Federn überwinden.
• Hinzu kommt noch, daß die Regelvorrichtung durch die Anordnung der Hülsen und Federn verteuert wird.
• Um diese Nachteile zu vermeiden, werden gemäß der Erfindung die Nocken für den Antrieb der Pumpenkolben so geformt, daß zeitweilig sämtliche Kolben zugleich von den Anschlägen abgehoben sind.
• Hierdurch wird erreicht, daß die Verstellung von Regelstangen mit fest darauf angebrachten Anschlägen durch .einen Regler von geringer Stellkraft vorgenommen werden kann, da in den Zeiten, in denen die Anschläge sämtlich entlastet sind, also wenn kein Pumpenkolben darauf drückt, keine anderen als die ganz unbedeutenden Reibungswiderstände in den Lagern der Regelstange überwunden werden müssen.
• Bei den neuen Pumpen kann die Regelung der Saughublänge für alle Pumpenkolben gleichzeitig bis zu t-mal je Umdrehung des Nockenantriebes erfolgen, wobei t die Anzahl der gleichzeitig geregelten Pumpenkolben bedeutet. Die praktische Erprobung hat gezeigt, daß eine Regelung j e Nockenumdrehung genügend, eine häufigere Regelmöglichkeit jedoch erwünscht ist. Die Nocken der Brennstoffpumpen ,gemäß der Erfindung werden zu diesem Zweck vorzugsweise so gestaltet, daß sämtliche Kalben während mindestens jeder Umdrehung des Nockenantriebes sich in einer Stellung befinden, die einem kleineren Saughub als dem für die im gewöhnlichen Maschinenbetrieb vorkommende kleinste Fördermenge notwendigen Saughub entspricht; diese kleinste Fördermenge isst im allgemeinen die für den Leerlauf der Maschine nötige Fördermenge.
• Ausführungsbeispiele für Brennstoffpumpen mit den Merkmalen der Erfindung sind in der Zeichnung veranschaulicht, In Fg. i stellt A die Hälfte eines Hesselmanmotors, zum größten Teil in Seitenansicht; dar. Auf dem Kurbelgehäuse des Motors ist eine mit B bezeichnete Brennstoffpumpe gemäß der Erfindung angebracht.
• Die Fig. 2 und 3 zeigen eine Ausführungsform der Brennstoffpumpe in zum Teil aufgeschnittener Seitenansicht bzw. in einem Querschnitt, Fig. q. die Draufsicht auf eine geteilte Regelvorrichtung für die Einspritzmenge der Pumpen.
• Die Pumpe Bist eine Blockpumpe, in deren Gehäuseblock z vier Einzelpumpen untergebracht sind, von denen jede einen Zylinder 6, einen Kolben ig und einen auf den Kolben ig einwirkenden Stößel 9 hat, der durch eine Feder 12 in Anlage gehalten wird gegen einen auf einer Welle io befestigten Nocken i i.
• Während des Saughubes, des Kolbens ig wird Brennstoff aus dem Vorratsraum 2 der Maschine durch den Saugkanal 16 und das Saugventil 15 gesaugt, und während des Druckhubes des Kolbens ig wird der angesaugte Brennstoff durch den Druckkanal 18 und die Druckleitungen 24. und 26 zur Einspritzdüse 25 (Fig: i) gedrückt. Am Ende des Druckhubes des Kolbens strömt ein Teil des Brennstoffes durch eine am Pumpenkolben zg vorgesehene Längsbohrung iga und durch von dieser ausgehende, zu einer Nut 21 führende radiale Kanäle 2o in den am Pumpenzylinder 6 vorgesehenen., zum Vorratsbekälter 2 führenden Entlastungskanal 22, sobald die Nut 2i mit dem Entlastungskanal 22 in Verbindung gelangt.
• Die Einspritzmenge wird durch Änderung des Saughubes der Kolben in bekannter Weise durch gemeinsam verstellbare Anschlage geregelt. Die Regelungsvorrichtung besteht aus einer in geeigneter Weise drehbar gelagerten Stange 27, die eine ungefähr rechtwinklige Ausfräsung besitzt und mit dem Regelarm 28 versehen ist. Die Ausfräsung ist so vorgenommen, daß ihre äußere kurze Kante 29 als. Anschlag für die Pumpenkolben zum Zwecke der Begrenzung der Saughülse dient, welche die Pumpenkolben unter der Wirkung der Rückführfedern 30 ausführen.
• Die Einstellung der Stange 27 erfolgt durch einen pneumatischen Regler, der vom Unterschied zwischen dem Atmosphärendruck und dem Druck in der Luftzufuhrleitung 38 des Motors, A hinter einer Luftdrosselklappe betätigt wird. Der Regelarm 28 steht mit einem Hilfskraftkolben 32 in Verbindung, der sich in dem unmittelbar am Pumpengehäuse angcardneten Reglergehäuse 31 befindet. Zum Kolben 32 gehören die Kolbenstangen 33 und zwei Belastungsfedern 34. und 35. Der untere Teil des Gehäuses 31 steht durch die Üffnung 36 (Fig. 2) mit der Atmosphäre, der oberhalb des Kolbens 32 befindliche Gehäuseteil durch die Leitung 37 mit der Saugleitung 38 hinter der Drosselklappe 39 des Motors A (Fig. i) in Verbindung. Durch Verändern der Drosselstellung und/oder der Motordrehzahl steigt oder fällt der Druck im Saugrohr, und entsprechend bewegt sich der Kolben 32 ab- und aufwärts, wobei er durch den Regelarm 28 die Regelstange 27 verstellt und da- i durch den Saughub der Pumpenkolben mehr oder weniger früh beendet.
• Am Ende des Saughubes werden die Pumpenkolben durch die Federn 30 in Anlage gegen die Kante 2g der Regelstange 27 ge- i halten.
• Um große Verstellkräfte für die Regelstange 27 zu vermeiden, sind erfindungsgemäß die Nocken zum Antrieb der Pumpenkolben so geformt, daß zeitweilig sämtliche i Kolben zugleich von den Anschlägen 29 abgehoben sind. Es kann also die Regelstange 27 verstellt werden, ohne daß es für die Regelstange 27 erforderlich wäre; einen oder mehrere Pumpenkolben entgegen den hierbei auf- i: tretenden Widerständen zu bewegen. Vorzugsweise ist jeder Nöcken so geformt, daß sich jeder Kolben von der Nokkenwellenumdrehung (wobei, t = Anzahl der i: gleichzeitig- geregelten Pumpenkolben ist) in einer seinen Anschlag entlastenden Stellung befindet, die vorteilhaft dem im Betrieb kleinsten, also für die Leerlaufeinspritzmengc benötigten oder einem noch kleineren Saughub entspricht. Bei einer Vierzylinderpumpe wird also der Nocken während mindesten 27o° den zugehörigen Pumpenkolben durch Vermittlung des Stößels in einer so hohen Stellung halten, daß der Kolben die Regelstange 27 nicht berührt, und zwar auch dann nicht, wenn die Stange für den kleinsten Saughub .eingestellt ist, der im allgemeinen der Leerlaufeinspritzmenge entspricht.
• Hierdurch wird erreicht, daß sämtliche Kolben innerhalb einer Nockenwellenumdrehung für genügend lange Zeiträume von der Regelstange 27 entfernt sind, diese Stange also völlig unbelastet ist, um sie leicht verstellen zu können. Der Regler 31 hat also Gelegenheit, die Regelstange t-mal je Nockenwellenumdrehung ohne Überwindung eines irgendwie beachtlichen Widerstandes zu beeinflussen. Die Zahl der auf diese Weise möglichen Regelungen genügt, wie praktische Versuche ergeben haben, vollkommen für einen einwandfreien Maschinenbetrieb.
• Wie aus Fig.3 ersichtlich ist, ist durch den oberen Teil des Pumpengehäuses i eine Abschaltvorrichtung eingeführt, die hier aus dein Drahtseil 4.2 besteht und bei :43 mit dem Regelarm 28 in solcher Weise verbunden ist, daß durch Ziehen am Seil 4.2 der Regelarm 28 nach oben bewegt und dadurch alle oder einzelne Pumpen von der Förderung ausgeschaltet werden können.
• Bei der in Fig. q. dargestellten Ausführungsform besteht die Regelstange aus zwei in der Mitte mittels Zapfen 67, und Zapfenlager 27d ineinandergeschobenen Teilen 27, und 67. Die Teilung der Regelstange hat den Zweck, die Bewegung des einen Teiles. 67 unabhängig von der Bewegung des anderen Teiles 27, durchzuführen. An sich ist die Teilung von Regelstangen zu dein Zweck, einige Pumpenkolben für sich, unabhängig von den anderen zu beeinflussen und z. B. die. Abschaltung einzelner Brennstoffpumpen von der Brennstofförderung herbeizuführen, während ,die übrigen unverändert weiter fördern und geregelt werden, bekannt. Die Abschaltung wird bei der Ausführung nach Fig. 4. durch eine elektromagnetische Abschaltregelvorrichtung 61 bewirkt, die neben dem pneumatischen Regler 31 angeordnet ist. Die Betätigung der Abschaltvorrichtung kann z. B. in Abhängigkeit von der Einstellung der Drosselklappe 39 erfolgen, und zwar beispielsweise derart, daß, wenn die Drosselklappe 39 auf Leerlauf eingestellt wird, der auf dem Regelstangenteil 67 fest verbundene Arm 63 so weit nach oben bewegt wird, daß die drei zugehörigen Brennstoffpumpen keinen Brennstoff mehr in die zugehörigen Einspritzdüsen 25 (Fig. i) fördern. Während der normalen Pumpenregelung mit dem Regler 31 sind die Teile 27,, und 67 durch die Finger .f3a bzw. 63a miteinander verbunden. Dadurch wird der Teil 67 bei Bewegungen des Hebels 43 durch den Regler 31 mitgenommen, d. h. solange der Ausschaltregler 61 nicht in Wirksamkeit ist, regelt der Regler 31 sämtliche Pumpen gleichzeitig. Am Finger d.3a greift auch das Seil 4.2 an.

Claims (3)

1. ' PATENTANSPRÜCHE: i. Mehrzylindrige Brennstoffkolbenpumpe, insbesondere für Einspritzbrennkraftmaschinen, bei der der Saughub der Kolben zwecks Regelung der Einspritzmenge mittels gemeinsam verstellbarer Anschläge geregelt wird und die Kolben beim Druckhub durch der Zündfolge der Maschinenzylinder entsprechend versetzte Nocken und beim Saughub durch Rückführfedern o. dgl. bewegt werden, dadurch gekennzeichnet, daß die Nocken so geformt sind, daß zeitweilig sämtliche Kolben zugleich von den Anschlägen abgehoben sind.
2. 2. Pumpe nach Anspruch i, insbesondere mit vier und mehr Zylindern, dadurch gekennzeichnet, daß die Nocken für den Antrieb der Pumpenkolben so. geformt sind, daß sich jeder Kolben während wenigstens jeder Nockenwellenumdrehung (t = Anzahl der gleichzeitig geregelten Pumpenkolben) in einer seinen Anschlag entlastenden Stellung befindet, die vorteilhaft dem im Betrieb kleinsten, also für - die Leerlaufeinspritzmenge benötigten oder einem noch kleineren Saughub entspricht.
3. 3. Pumpe nach Anspruch i oder 2, dadurch gekennzeichnet, d.aß die Regelvor- i richtung für die Einspritzmenge der Pumpen geteilt ist, die Teile (27a, 67) Gruppen von Pumpenkolben zugeordnet sind und auch unabhängig voneinander verstellt werden können.