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Kraftstoffeinspritzpumpe für mehrzylindrige Brennkraftmaschinen Die
Erfindung betrifft eine Kraftstoffeinspritzpumpe für mehrzylindrige Brennkraftmaschi:nen
mit einem einzigen Einspritzkolben und einem davon getrennten, oszillierend sowie
in axialer Richtung hin und her gehend angetriebenen Verteilerschieber, der gleichzeiitig
alis Förderkolben einer Kraftstoffzubringerpumpe dient.
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Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine derartige Pumpe so
zu gestalten, daß s;ie möglichst wenig Raum beansprucht und billig herzustellen
ist. Gemäß der Erfindung wird dies dadurch erreicht, daß der Einspritzkolben in
an sich bei Einspritzpumpen anderer Bauart bekannter Weise in Förderrichtung durch
eine Mehrfachnockenscheibe und in der entgegengesetzten Rnchtung durch den Kraftstoff
bewegt wird, den die Zubringerpumpe über einen ihre Druckschwankungen ausgleichenden
Speicherraum dem Arbei-ttsraum des Einspritzkolbens zudrückt. Die Erfindung wird
unter Hinweiss auf zwei in der Zeichnung dargestellte Ausführungsbeispiele beschrieben.
Dabei ergeben sich weitere kennzeichnende Merkmale. Es zeigt Fig. r das erste Beispiel
im Längsschnitt, Fig. 2 einen Schnitt nach Linie II-II in Fig. z, Fig. 3 eine Ansicht
von oben, Fig. q. einen Schnitt nach Linie IV-IV in Fig. z und Fig. 5 einen Längsschnitt
durch :das zweite Aus.-führungsbeisp.iel.
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Beim ersten Ausführungsbeispiel einer Einspriepumpe für eine sechszylindrige
Brennkraftmaschine besteht das Pumpengehäuse aus den mit z, 2 und 3 bezeichneten
Teilen. In dem als Lagerdeckel ausgebildeten T"edll 3 ist eine Antriebswelle q.
mit einer Nockenscheibe 5 gelagert, die entsprechend der Zahl der Brennkraftmaschinenzylinder
sechs Nockemerhebungen hat. Diese Scheibe wirkt auf eine zylindrische, lose Rolle
6, die in einer die Form. eines
Hohlzylinderabschnittes aufweisenden
Ausnehmung 7 (Fsg. 2) eines Stößels 8 gelagert ist. Dieser ist in einem Teil 9 geführt,
der am Gehäuseteil i befestigt ist. Der Führungsteil 9 !sichert de Rolle 6 gegen
axialesi Verschieben. Am Stößel 8 liegt das antriebsseitige Ende eines: Pumpenkolbens
io an, der in einer zylindrischen. Büchse i i gleitet. Diese ist im Gehäuseteil
i eingebaut.
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Der Pumpenkolben io hat eine Ausnehmung 12, die an einer Seite durch
eine schräge Steuerkante 13 begrenzt wird und über .eine Längsnut 12" @im Kolben
in ständiger Verbindung mit dem Pumpenarbeitsraum 14 steht. In den Arbeitsraum 14
mündest ein Kanal 15. Die schräge Steuerkante 13 arbeitet mit einem Rückströmkanal
16 zusammen. Auf dem Pumpenkolben io ist ein Ring 17 axial verschiebbar angeordnet.
Im Ring 17 ist ein Stift 18 befestigt, der in eine Längsnut z9 es Kolbens: eingreift.
Der Ring trägt an einem Teil -seines Umfanges eine Verzahnung, :die mit einer entsprechenden
Verzahnung einer Zahnstange 2o (Fig. 2, 3) kämmt. Durch Verschieben dieser Zahnstange
kann der Pumpenkolben zur Änderung .der Fördermenge der Einspritzpumpe verdreht
werden.
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In einer Bohrung 22 d :es Gehäuseteils i, deren Achse in der gleichen
Ebene liegt wie die Achsen des Pumpenkolbens, io und der Nockenwelle 4, ist ein
Verteilerschieber 23 angeordnet. Dieser trägt an seinem antriebsseitigen Ende einen
kurbelartigen Zapfen 24, auf dessen freiem Ende eine außen kugelig gestaltete Rolle
24a sitzt, die in eine exzentrische Ausnehmung 25..in der Stirnseite der Nockenwelle
4 eingreift. Durch diese Art der Kupplung der Nockenwelle 4 mit dem Verteilerschieber
23 erhält der Verteilerschieber eine oszillierende und in axialer Richtung hin und
her gehende Bewegung.
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Der Verteilerschieber 23 enthält eine im Durchmesser abgestufte Längsbohrung
26, die bei 27 zur Führung des, beweglichen Ventilgliedes 28 eines Einlaßventils
und bei 29 zur Führung ,des beweglichen Ventilgliedes 30 eines Aus:laßventils,
dient. Beide Ventilglieder haben ihren, Sitz im Verteilerschieber, das E.inlaßventilglied
28 bei 31 und das Auslaßventilglied 3o bei, 32. Das Ventilglied 3o wird durch eine
Feder 33 in dex gezeichneten Schließsbellung auf :seinen _Sitz 32 gepreßt. D iese
Feder stützt sich an einem Stopfen 34 .ab, der dicht in die Längsbohrung des Verteilerschiebers
eingepreßt ist und gleichzeitig als Anschlag- für das Ventilglied 30 dient. Der
Raum 35 der Längsbohrung oberhalb des Stropfens 34 bildet den Arbeitsraum einer
Kraftstoffzubringerpumpe, ,deren Arbeitsglied der Verbeilerschiieber 23 ist. Dieser
Arbeitsraum ist durch eine Verschlußschraube 36 abgeschlossen. Zur Steuerung einer
Einlaßbohrung 37 und einer Auslaßbohrung 38 der Zubringerpumpe ist am Steuerschieber
eine Ausnehmung 4o (Fig. 2, 4) vorgesehen.
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Vom: einem Raum 42 zwischen dem Druckventil 30 und dem Stopfen
34 führen sechs radiale Bohrungen 43 durch die Wand des Steuerschiebers. Diese arbeiten
mit Kanälen 44 im Gehäusebeil i derart zusammen, daß bei einerT-Tmdrehung der Nockenwelle.4
sämtliche Kanäle 44 nacheinander mit dem Raum 42 in. Verbindung kommen. Die Kanäle
44 führen zu Auslaßöffnungen 45, am. welche die nicht dargestellten Rohrleitungen
zu den einzelnen, ebenfalls nicht dargestellten Zylindern der Brennkraftmaschine
angeschlossen werden.
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Der Abschnitt 29 der Längsbohrung des Verteilerschiebers, der zwischen
dem Auslaßventil3o und dem Einlaßventil 28 liegt, ist durch eine Querbohrung 48
mit einer Ausnehmung 50 in der Mantelfläche des Verteilerschiebers verbunden.
Diese Ausn:ehmung hat eine solche Form, daß sie bei, den Bewegungen! des Verteilerschiebers,
in ständiger Verbindung mit dem Kanal 15 bleibt. Unterhalb des Sitzes
3 1 für das Einlaßvenirilglied 28 ist ein Raum 52 vorgesehen, der durch eine
Querbohrung 53 mit einer zweiten, Ausnehmung 54 in der Mantelfläche des VerteHerschi.ebers
verbunden isst. Diese Ausnehmung steht in ständiger Verbindung mit einer Bohrung
55 im Gehäuseteil r.
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Die Bohrung 55 verbindet die Ausnehmung 54 mit einem parallel zur
Achse des Verteilerschiebers angeordneten zylindrnschen Speicherraum 57, in den
auch die obengenannte Ausla.Bbohrung 38 der Zubringerpumpe mündet. Im Speicherraum
rast ein Kolben 58 verschiebbar angeordnet, auf den eine Feder 59 wirkt. Diese stützt
sich dabei an einer Seheibe 6o ab, die am Ende :des Speilcherraumes, im Gehäuseteil
i befestigt ist. Feine bei 62 in den Speicherraum mündende Bohrung 6.3 stellt die
Verbindung zwischen dem Rückströmkanal 16 und dem Speicherraum her. Eine Bohrung
65 verbindet den Speicherraum reit dem Nockenwe:llenraum 66 im Gehäuseteile. Diese
Bohrung wird durch den Kolben 58 nach Erreichen eines durch die Feder 59 bestimmten
Druckes aufgesteuert. Der in den Nockenwellenraum einströmende Kraftstoff kann durch
eine öffnung 67 abfließen.
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Bei jeder Umdrehung der Nockenwelle 4 führt :der Steuerschieber 23
ein Arbeitsspiel und der Pumpenkolben io sechs Arboitsspiele aus. Dabei saugt der
Steuerschieber durch die Ansaugbohrung 37 Kraftstoff an, drückt diesen durch die
Bohriuig 38 in den Speicherraum 57 und steuert mittels seiner Ausnehmung 4o bei
seinem Saughub die Einlaßbohrung 37 und bei seinem Druckhub die Auslaßbährung 38
auf. Der Steuerschieber übernimmt also auch die Steuerung :der Einsaß- und Auslaßöffnung
der Zubringerpumpe.
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Nach Aufsteuern der Bohrung 55 durch den Kolben 58 bei einem durch
die Feder 59 bestimmten Druck fließt der Kraftstoff durch dde Bohrung 55, die Ausnehmung
54 und die Bohrung 53 in :den Raum 52. Nach Anheben des Saugventilgliedes 28 strömt
der Kraftstoff in den Raum 29 und von hier aus durch die Bohrung 48, die Ausnehmung
5o und_ den Kanal 15 in den Arbeitsraum 14 der Einspritzpumpe. Der unter dem Speicherraumdruck
stehende Kraftstoff hält den Pumpenkolben: io, den Stößel 8, die Rolle 6 und die
Nockenscbeibe 5 auch beim Saughub des Pumpenkolbens io in ständiger Berührung.
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Der wirksame Förderhub des Pumpenkolbens io beginnt, .sobald dieser
Kolben den Rückströmkanal
16 abschließt. Der geförderte Kraftstoff
gelangt über den Kanal 15, die Ausnehmung 5o und die Bohrung 48 in den Raum 29.
Nach Anheben des Druckventilgl'ie,des 3o strömt der Kraftstoff in den Raum 42, von
wo er über diejenige der Bohrungen 43, die in diesem Augenblick mit einer der Bohrungen
44 in Verbindung steht, zu dem entsprechenden Auslaß 45 gelangt. Der wirksame Förderhub
ist zu Ende, sobald die schräge Steuerkante 13 die Rückströmöffnung 16 auf
steuert. Der vom Pumpenkolben anschließend noch verdrängte Kraftstoff wird durch
den Kanal 16 und die Bohrung 63, die bei 62 in den; Speicherraum mündet, in diesen
zurückgedrängt.
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Der Speicherraum 57 dient mit seinem federbelasteten Kolben 58 dazu,
die Druckschwankungen der Zubringerpumpe auszugleichen, so daß bei jedem Arbeitsspiel
des Pumpenkolbens io der Kraftstoff demArbeitsraum i4unterziemlichgleichmäßigem
Druck zugeführt wird.
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Der durch die Zubringerpumpe im Überschuß geförderte Kraftstoff, der
durch,die Bohrung 65 iin den Nockenwellenraum 66 strömt, dient zur Schmierung und
Kühlung der Einspritzpumpe.
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Das zweite Ausführungsbeispiel nach Fig. 5 unterscheidet sich vom
ersten im wesentlichen nur dadurch, daß der kurbelartige Zapfen am antriebs, seitigen
Ende des Verteilerschiebers 23 noch eine zweite kugelige Rolle 70 trägt,
die, bezogen auf die Verteilerschieberachse, symmetrisch zur Rolle 24a angeordnet
und gleich groß Mist wie, diese. Der durch das antriebisseiti!ge Ende des, Steuerschiebers
hindurchgesteckte Zapfen ist hier mit 76 bezeichnet. Auf seinen Enden ist je eine
der beiden Rollen 24" und 7o drehbar gelagert. In einem am Gehäuseteil 2 der Einspritzpumpe
befestigten Lagerdeckel 72 ist gleichachsig zur Nockenwelle 4 eine zweite Welle
71 gelagert, die an ihrer, der Nockenwelle zugekehrten Stirnseite eine exzentrische
Auisnehmüng 73 hat, deren Exzentrizität gleich groß ist wie die der Ausnehmung 25
in der Nockenwelle 4. Die AusnehmUng 73, in welche die kugelige Rolle 7o hinein,
ragt, hat aber einen größeren Durchmesser als die Ausnehmung 25. Um den Unterschied
auszugleichen, sind in die Ausnehmung 73 ein Gummiring 74 und ein Stahlring 75 eingelegt.
Der Innendurchmesser des Stahlringes- entspricht dem der Ausnehmung 25 in der Nockenwelle
4. Durch den Gummiring lassen sich Ungenauigkeiten ein der Fertigung ausgleichen.
Die zweite Welle 71 kann beispielsweise zum Antrieb eimies Fliiehkraftdrehzahlreglers
benutzt werden. In diesem Fall dient der Gummiring auch als Schwingungsdämpfer,
der verhindert, daß Drehschwingungen der Welle 4 .in vollem Umfang auf die Welle
7 i übertragen werden.