DE1259139B - Kraftspeichereinspritzpumpe - Google Patents

Description

BUNDESREPUBLIK DEUTSCHLAND

DEUTSCHES

PATENTAMT

AUSLEGESCHRIFT

Int. Cl.:

F 02 m

Deutsche Kl.: 46c2-105

Nummer: 1259139

Aktenzeichen: P 242741 a/46 c2

Anmeldetag: 18. Januar 1960

Auslegetag: 18. Januar 1968

In der Literatur sind Einspritzpumpen bekanntgeworden, bei denen gleitende Hebel durch den Druck einer Speicherfeder über Nockenkanten plötzlich abfallen. Es wurde erkannt, daß dieses Pumpenprinzip eine von der Drehzahl unabhängige, immer gleich intensive Einspritzung bewirkt.

Die bisher vorgeschlagenen Pumpen zeigen aber alle massive, teilweise mit Rollen arbeitende Hebel und andere bewegte schwere Teile, so daß sie wegen der nur ein begrenztes Arbeitsvermögen aufweisen- ίο den Kraftspeicherfedern für einen Fahrzeugmotor viel zu träge arbeiten würden. Außerdem bewirkt diese Trägheit, daß bei hoher Drehzahl die Einspritzdauer in Kurbelwinkelgraden viel zu lang wird, wodurch Nachbrennen und Leistungsverluste eintreten.

Es wurde auch ein Otto-Motor mit einer Abfallnockenpumpe vorgeschlagen. Bei dieser Pumpe schlug der Fallhebel nach Durchschnellen einer Wegstrecke plötzlich auf den Pumpenkolben auf. Dies wäre aber zweifellos nur bei der dort vorgesehenen Benzineinspritzung in den Ansaughub und den dabei ausreichenden geringen Kräften und niedrigen Einspritzdrücken zulässig. Diese Einrichtung ist daher für eine mit sehr viel höherem Druck in die hochverdichtete Luft des Brennraums einspritzende Impulseinspritzpumpe unbrauchbar. Der hämmernde Hebel würde wegen der dann um Größenordnungen höheren Federkräfte in kurzer Zeit den Kolbenstempel stauchen, so daß ein Klemmen desselben und damit der Ausfall der Pumpe eintreten würde.

Von besonderer Bedeutung bei einer Kraftspeichereinspritzpumpe ist daher die Herabsetzung aller bei der Einspritzung bewegten Massen, da von diesen Massen vor allem die Einspritzdauer abhängt.

Erfindungsgemäß wird daher bei einer Brennkraftmaschine, bei welcher der Kraftstoff mittels einer Kraftspeicherpumpe, welche einen über eine Nockenkante plötzlich abfallenden Gleithebel hat, vorgeschlagen, diesen Gleithebel etwa nach Art eines Brückenträgers mit Zug- und Druckstäben oder Gurten leicht und starr auszubilden.

Eine besonders trägheitsarme Ausführung eines Kraftspeichers wird durch eine unter hohem Gasdruck stehende Flüssigkeit erzielt, wodurch eine völlig ermüdungssichere Feder gebildet wird. Ergänzend wird dazu noch vorgeschlagen, daß die hydraulische Flüssigkeit derart beim Druckkolben angeordnet ist, daß sie bei der Impulsabgabe dem Druckkolben allseitig frei zuströmt.

Eine andere Kraftspeicherfeder mit geringer träger Masse besteht aus einer Torsionsstabfeder, die mit Kraftspeichereinspritzpumpe

Anmelder:

Hermann Papst, 7742 St. Georgen

Als Erfinder benannt:

Hermann Papst, 7742 St. Georgen

ihrem Ende gleichzeitig den Lagerzapfen des Gleithebels bildet.

Die Abfallnockenlauffläche kann erfindungsgemäß besonders verschleißfest mittels eines aufgeklemmten, zweckmäßig in eine Nut einhakenden Gleitbelags, beispielsweise aus einer ausscheidungsgehärteten Beryllium - Chrom - Nickel - Legierung austauschbar ausgebildet sein.

Eine zusätzliche Verminderung der bewegten Massen wird dadurch erreicht, daß der Gleithebel aus hochdauerfestern Werkstoff, z. B. einer ausscheidungsgehärteten Beryllium-Chrom-Nickel-Legierung, hergestellt ist. Er kann auch aus Leichtmetall'gepreßt sein.

Weiteres über die Erfindung ergibt sich aus der nachfolgenden Beschreibung und Darstellung von Ausführungsbeispielen. Es zeigt

F i g. 1 einen Querschnitt durch ein Einspritzpumpenelement mit Abfallnocken und Gleithebel,

F i g. 2 eine Draufsicht auf das Pumpenelement,

F i g. 3 einen Abfallnocken mit Hülse und dem Gleithebel, kurz vor dem Abfall,

Fig.4 die Vergrößerung der abgesetzten Abfallnockenkante mit dem Ende des Gleithebels,

F i g. 5 einen Schnitt durch eine Impulseinspritzpumpe mit gashydraulischem Kraftspeicher und nach oben schnellendem Gleithebel.

In F i g. 1 und 2 ist im Gehäuse 1 mit Deckel 2 die in Pfeilrichtung umlaufende Nockenwelle 3 gelagert, auf der ein Abfallnocken 4 für jedes Pumpenelement vorgesehen ist. Die Gleitfläche der Abfallnocken 4 besteht hier aus einer aufgesetzten harten Federhülse 5, die durch den Haken 7 in der Nut 8 der Nockenwelle 3 mitgenommen wird. Der Pumpenkolben 9 trägt einen Flanschring 10, an dem die Rückholfeder angreift, die auch den Kolben 9 dauernd an den Gleithebel 12 drückt. Ein Ansaugkanal

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13 führt zu den Pumpenzylindern im Pumpenblock 14. Der beim Hochgehen der Pumpenkolben 9 angesaugte Kraftstoff wird durch die Bohrung 15 über das Druckventil 16 mit der Feder 17 in die Einspritzleitung 18 mit Nippel 19 gedrückt.

Der Pumpenkolben 9 wird von dem mit Zug- und Druckstäben 20 im Dreiecksverband ausgebildeten Gleithebel 12 beim Abfall von der Kraftspeicherfeder 22 sehr stark beschleunigt. Der Kraftstoff wird daher impulsartig sehr rasch über das Druckventil 16 mit der Feder 17 durch die Einspritzleitung 18 und die nicht dargestellte Einspritzdüse getrieben. Das abgewinkelte Ende des Gleithebels 12 in einer Ausnehmung 23 des Pumpengehäuses 1 bildet mit diesem ein Schneidenlager.

Die als Kraftspeicher dienenden Blattfedern 22 mit dazwischenliegendem Schubkörper 25 drücken auf den Gleithebel 12. Die Blattfedern 22 sind mit Schrauben 26 und Beilagen 27 eingespannt. Die schmale Regelstange 28 regelt die mit jedem Pumpenstoß über die Einspritzleitung 18 dem Zylinder zugeführte Kraftstoffmenge,

Für die Voreinspritzung einer kleinen Zündölmenge ist gemäß F i g. 3 vor der Abfallkante der Federhülse 5 eine weitere, etwas zurückstehende Federhülse 6 angeordnet.

F i g. 4 zeigt das Gleithebelende 21 kurz vor dem Abfall von der Kante der aufgeklemmten Federhülse 5, wie es Öl als Keilfilm 34 vor sich herschiebt.

Der Pumpenzylinder ist in F i g. 5 als austauschbare Buchse 31 im Körper 1 mit der Hülse 32 befestigt. Durch die Einspritzleitung 18 und den Nippel 19 wird das Druckventil 16 mit der Feder 17 gehalten. Sobald die obere Kante des Kolbens 9 die Oberkante der seitlichen Schlitze der Buchse 31 überläuft, wird der Kraftstoff in die Einspritzleitung 18 gefördert. Der Pumpenkolben 9 wird vom Gleithebel 12 durch die hydraulische Gasfeder 37 außerordentlich rasch beschleunigt. Die Druckflüssigkeit 34 ist vorzugsweise Schmieröl der Brennkraftmaschine. In der Trennwand zwischen Pumpe 1 und Druckkessel 33 befinden sich Zylinderbuchsen 35 mit hohlen Kolben 36. Das Druckgas 37 ist in der für alle Kolben gemeinsamen Gasblase 38 eingeschlossen. Die Anordnung kann auch bei größerer Flüssigkeitsmenge ohne Gasblase arbeiten. Die Ölfedermassenwucht fällt quadratisch mit der durch die Querschnittsvergrößerung verminderten Geschwindigkeit der Federflüssigkeit. Die Massenträgheit der Druckflüssigkeit 34 im Druckkessel 33 ist daher gering. Das Lecköl des Kolbens 36 fließt über die Bohrung 40 in den Schmierkreislauf. Über den Pumpenkolben 9 kommt kaum Treibstoff ins Schmieröl, da längs desselben kein wesentliches Druckgefälle besteht.

Claims (7)

Patentansprüche:

1. Kraftspeichereinspritzpumpe, bei der ein den Pumpenkolben antreibender Hebel mit einer Gleitfläche auf dem Antriebsnocken gleitet und eine Abfallkante am Nocken die die Gleitfläche des Hebels begrenzende Kante freigibt, dadurch gekennzeichnet, daß der Gleithebel nach Art eines Brückenträgers mit Zug-

so und Druckstäben oder Gurten leicht und starr ausgebildet ist.

2. Kraftspeichereinspritzpumpe nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß in an sich bekannter Weise als Kraftspeicherfeder eine hydraulische Flüssigkeit unter Gasdruck dient, wobei der Gasdruckraum sämtlicher Kraftspeicherkolben derselbe ist.

3. Kraftspeichereinspritzpumpe nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß die hydraulische Flüssigkeit derart über den Druckkolben angeordnet ist, daß sie bei der Impulsabgabe den Druckkolben allseitig frei zuströmt.

4. Kraftspeichereinspritzpumpe nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß als Kraftspeicherfeder mit geringer träger Masse eine Torsionsstabfeder benutzt wird, welche gleichzeitig den Drehpunkt des Gleithebels bildet.

5. Kraftspeichereinspritzpumpe nach Anspruch 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Abfallnocken der Einspritzpumpe für unterteilte Einspritzung abgesetzte Abfallkanten aufweisen.

6. Kraftspeichereinspritzpumpe nach Anspruch 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Gleitfläche für den Gleithebel mit einem federnd auf den Nocken aufgeklemmten harten Gleitbelag versehen ist.

7. Kraftspeichereinspritzpumpe nach Anspruch 1 bis 6, gekennzeichnet durch Ausbildung des Fallhebels und des Gleitbelages aus einem durch Aushärtung verfestigten Werkstoff, beispielsweise einer Beryllium-Chrom-Nickel-Legierung.

In Betracht gezogene Druckschriften:
Deutsche Patentschriften Nr. 382 990, 394 397,
713, 467 109, 505 588, 606 441, 653 272,
822, 896 457;
britische Patentschrift Nr. 384 499;
USA.-PatentschriftenNr. 1 726 150,1 990 139,
2 871720;

Buch von H. L i s t, »Die Verbrennungskraftmaschine«, Bd. 7;

»Gemischbildung und Verbrennung im Dieselmotor«, von A. Pischinger, 1957, S. 171,172.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

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