DE520976C

DE520976C - Brennstoffeinspritzpumpe fuer Brennkraftmaschinen

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Publication number: DE520976C
Application number: DER75529D
Authority: DE
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1927-08-31
Filing date: 1928-08-30
Publication date: 1931-03-19
Also published as: GB296407A; DK41812C

Description

R 75529 f

Den Gegenstand der Erfindung bildet eine Pumpe zum Einspritzen des Brennstoffs für Brennkraftmaschinen. Das Wesentliche der Erfindung besteht darin, daß die Pumpe eine Ventilkammer mit zwei einander gegenüber angeordneten Ventilsitzen aufweist, von denen einer mit dem Druckkanal und der andere mit dem Saugkanal verbunden ist, und zwischen denen ein gemeinsamer Ventilkörper mit zwei Abschlußorganen, ζ. B. Ventilkegeln, durch einen von der Nockenwelle des Pumpenkolbens angetriebenen Arm, der erforderlichen Steuerung· entsprechend, hin und her bewegt wird, wobei das Saugventil während eines Teils des Druckhubes der Pumpe offengehalten und der angesaugte Brennstoff wieder in den Saugkanal zurückgetrieben wird. Durch diese Arbeitsweise wird erzielt, daß die in den Arbeitszylinder eingeführte Brennstoffmenge von der Zeit, in welcher das Ventil gegen die Saugseite geschlossen ist, abhängig ist, indem eine kürzere oder längere Schließung eine kleinere oder größere Brennstoffmenge ergibt.

Die Erfindung ist in der Zeichnung in mehreren Beispielen dargestellt.

Abb. ι zeigt einen senkrechten Schnitt durch eine Ausführungsform einer Einspritzpumpe.

Abb. 2 zeigt dieselbe, von oben gesehen.

Abb. 3 zeigt einen Schnitt durch einte abgeänderte Ausführungsform gewisser Einzelheiten der Pumpe.

Abb. 4 zeigt einen Schnitt durch eine Ausführungsform einer Steueranordnung für die Pumpe.

Abb. 5 zeigt einen Schnitt nach der Linie 5-5 der Abb. 4.

Abb. 6 zeigt einen Schnitt nach der Linie 6-6 der Abb. 4.

Abb. 7 zeigt einen Schnitt durch eine zweite Ausführungsform einer Steueranordnung für die Pumpe.

Abb. 8 zeigt einen Grundriß der in Abb. 7 dargestellten Anordnung.

Aibb. 9 zeigt einen Schnitt nach der Linie 9-9 der Abb. 7, und

Abb. 10 und: 11 zeigen Schnitte nach den Linien 10-ro und 11-11 der Abb. 8.

Die in der Zeichnung dargestellte Ptimpe enthält ein Gehäuse 20, in dem sich ein Ölzufuhrkanal 21, ein Ölablaßkanal 22 und eine

Ventilkammer 23 befinden, diureli welche das Öl fließt, indem es mittels einer Pumpe 24 unter Steuerung eines Ventilkörpers 25 vom Kanal 21 in den Kanal 22 befördert wird.

Die Pumpe 24 besteht aus einem Zylinder 26, der auf zweckmäßige Weise am Gehäuse 20 befestigt ist und an seinem inneren Ende

■ durch einen Kanal 27 mit der Ventilkammer 23 in Verbindung steht. Der Zylinder 26 enthält einen Kolben 28, der eine Verdickung oder einen Kopf 29 hat. Der Kolbenhub nach innen erfolgt unter der Wirkung einer später beschriebenen Antriebsvorrichtung, während der Kolbenhub nach außen von einer Feder 30 veranlaßt wird. Die Pumpe kann durch ein Teleskopgehäuse geschützt werden, das in Abb. 3 gezeigt ist und aus einem Röhr 31, das auf dem Gehäuse 20 befestigt ist, und einer beweglichen Haube 32 besteht, die auf das Rohr 31 paßt und gegen den Kopf 29 anliegt. Die Haube 32 empfängt den Hub von der Antriebsvorrichtung und hat eine Öffnung 33, durch die Luft und Schmieröl gelangen können.

Die Ventilkammer 23 hat unten einen Ventilsitz 34 und oben einen zweiten Ventilsitz 35. Der Ventilsitz 35 wind am besten auf einem Verteiler 36 vorgesehen, der im Ge-.. häuse 20 befestigt und mit einem winkelförmigen Kanal 37 versehen ist, der teils mit dem Ventilsitz 35, teils mit dem Einlaßkanal 21 in Verbindung steht. Der Kanal 37 mündet in eine ringförmige Rille 37 an der Außenfläche des Teils 36, damit der Brennstoff durchfließen kann, welche Stellung der Teil 36 auch einnimmt. Der Ventilkörper 25 hat nach traten eine Ventilfläche 38, welche mit dem Ventilsitz 34 zusammenwirkt, und nach oben eine Ventilfläche 39, die mit dem Ventilsitz 35 zusammenwirkt.

Der Ventilkörper ist außerdem mit hervortreten den Steuernocken 40 versehen, die ihn in der Kammer 23 zentrieren und ihn in einer bestimmten Entfernung von der zylindrischen

Wand derselben halten. Der Ventilkörper hat eine axiale Stange 41, die sich in einem Futter 42 bewegen läßt und aus dem Gehäuse 20 ragt. Das obere Ende der Stange 41 trägt eine Scheibe 43, auf die die Antriebsvorrichtunig wirkt, um eine aufwärts gehende Bewegung des Ventilkörpers ztt erzeugen, und die unter der Wirkung einer Feder 44 steht, die

; dazu dient, den Ventilkörper nach unten zu bewegen, und welche gegen einen Anschlag 45 sich stützt, der auf dem Ventilgehäuse befestigt ist. Die genannte Antriebsvorrichtung kann auch so eingerichtet sein, daß sie die. Stange 41 zwangsläufig sowohl aufwärts als abwärts bewegt.

S₀ Die Verhältnisse sind derart gewählt, daß der \%itilköfper während der Bewegung des Kolbens 28 nach außen sich in seiner unteren Lage, mit der Ventilfläche 38 gegen den Ventilsitz 34 gepreßt, befindet, wodurch der Kanal 22 gesperrt ist. In diesem Augenblick wird durch das gewöhnliche (auf der Zeichnung nicht gezeigte) Ölzuleitungsrohr und die Kanäle 21 und 37 öl in die Kammer 23 geleitet. Während eines Abschnitts der Bewegung des Kolbens 28 nach innen nimmt der Ventilkörper die obere Stellung ein, mit der Ventilfläche 39 gegen den Ventilsitz 36 gepreßt. Von diesem Zeitpunkt an wird das Öl, das vorher in die Kammer 23 geleitet worden ist, durch den Kanal 22 und von dort zum Zylinder gedrückt. Der Ventilkörper 25 bewegt sich bis zu seiner unteren Lage, bevor der Hub des Kolbens 28 nach innen beendigt ist, und diejenige Ölmenge, die sich noch in der Kammer 23 befindet, wird demnächst durch den Ventilsitz 36 und den winkelförmigen Kanal 37 in den Kanal 21 gedrückt, was. den Vorgängen in denjenigen Überschußventilen entspricht, mit denen die bisher bekannten Anordnungen dieser Art versehen sind.

Das Ventilgehäuse kann in einiger Entfernung vom Zylinder angebracht und durch eine Rohrleitung mit diesem verbunden sein. Abb. ι zeigt das Ventilgehäuse, mit Anschluß an eine solche Rohrleitung eingerichtet, indem es an der Ausgängsöffnung des Kanals 22 mit einer mit Gewinde versehenen Vertiefung 46 versehen ist. Das Ventilgehäuse kann auch mit der Brennkammer in unmittelbarer Verbindung stehen, indem deren Zufuhröffnung als eine Verlängerung des Kanals 22 eingerichtet wird. Eine solche Anordnung ist in Abb. 4 dargestellt.

In Abb. 4, 5 und 6 ist eine einfache Ausführungsform einer Antriebsvorrichtung gezeigt, deren Bewegung mittels einer Welle 47 und einer Kurvenscheibe 48 erzeugt wird. Die Welle 47 wird von der Kurbelwelle der Brennkraftmaschine durch (auf der Zeichnung nicht gezeigte) Übertragungsmittel angetrieben. Zur Bewegung des Kolbens 28 wird ein Hebel angewandt, der als Ganzes mit 49 bezeichnet, und auf einer Welle 50 drehbar angebracht ist. Der Hebel hat einen Arm 51, der zwischen die Daümenscheibe 48 und den Kolbenkopf 29 reicht.

Wenn der Ann 51 von dem stärker vorstehenden Teil der Scheibe 48 betätigt wird, wird der Kolben 28, 29 nach innen bewegt und führt "seinen Einspritzhub aus, und wenn der Arm 51 den radial niedrigeren oder zurückweichenden Teil der Scheibe 48 berührt, wird die Feder 30 den Kolben 28, 29 nach außen drücken, während die Kammer 23 mit öl gefüllt wird.

Der Hebel 49 hat einen aufwärts ragenden

Ann 52, an welchem eine waagerechte Stange 53 angelenkt ist. Der Ventilkörper 25 wird mittels eines Hebels 54 gehoben, der sich um ein auf einer drehbaren, verstellbaren Welle 55 angebrachtes Exzenter drehen kann. Der Hebel 54 wird mittels der Stange 53 bewegt. Zu diesem Zweck hat der Hebel 54 ©inen nach oben gekehrten Zahn 56, während die Stange

53 einen nach unten gerichteten Zahn 57 hat; die Rückseiten dieser Zähne sind schräg, damit der Zahn 57 während der Einwärtsbewegung der Stange 53 über den Zahn 56 gleiten kann. Damit der Zahn 57 richtig über den ZaIm 56 greift, kann zwischen dem Ende der Stange 53 und dem Ventilgehäuse 20 eine Feder 58 befestigt sein.. Um-die fortgesetzte Bewegung des Zahns 56 zu erlauben, nachdem der Ventilkörper 25 seine obere Lage erreicht hat und die Bewegung des Endes des Hebels 54 beendigt ist, ist der Hebel 54 etwas federnd gemacht. Zur Herbeiführung der Auslösung des Zahns 57 von dem Zahn 56 und der daraus folgenden Freigabe des Hebels 54 und Schließung des Ventils 25 durch Aufsetzen auf seinen Sitz 34 unter der Wirkung der Feder 44, ist die Stange 53 mit einem nach unten gekehrten Stift 59 und der Hebel 49 mit einem waagerecht hervorspringenden Arm 60 versehen, der sich unter den Stift 59 erstreckt und zu einem bestimmten Zeitpunkt der Bewegung des Arms 49 den Stift 59 so betätigt, daß die Stange 53 gehoben wird, bis der Zahn 57 von dem Zahn 56 frei kommt, wodurch der Hebel 54 freigegeben wind.

Der Stift 59 ist axial verstellbar, so daß man den Zeitpunkt der Auslösung des Hebels

54 regeln kann. Dasjenige Ende der Stange 53, das von dem Drehpunkt der Stange am weitesten entfernt liegt, kann gegen einen Anschlag stoßen, wodurch seine abwärts gehende Bewegung begrenzt wird. Dieser Anschlag hat vorwiegend die Form einer Exzenterscheibe 61, die auf einer Welle 62 angebracht ist, welche durch Mittel, die auf der Zeichnung nicht dargestellt sind, mit dem Regler der Brennkraftmaschine verbunden ist. Durch die Bewegung der Exzenterscheibe 61 mittels des Reglers kann die Einspritzzeit selbsttätig verändert werden, indem die aufwärts gerichtete Bewegung der Exzenterscheibe eine Einspritzung von kürzerer Dauer und eine abwärts gehende Bewegung eine Einspritzung von längerer Dauer ergibt. Auf diese Weise kann die Energieleistung der Kraftmaschine selbsttätig geregelt werden. Durch Einstellung des Exzenters 55 im Verhältnis zu seiner Umdrehungswelle kann man den Zeitpunkt verändern, an welchem die Einspritzung beginnt.

Die Wirkungsweise der Anordnung ist folgende. Dabei ist vorausgesetzt, daß sich die Kurvenscheibe 48 in der Bewegungsrichtung des Uhrzeigers dreht. Wenn der Arm 51 sich (auf der Zeichnung) nach links bewegt und dem Kolben 29 eine Bewegung nach innen erteilt, wird der. Arm 52 sich nach rechts bewegen und eine nach außen gehende Bewegung der Stange 53 bewirken. Während dieser Bewegung nach außen wird der Zahn 57 gegen den Zahn 56 auf dem Hebel 54 stoßen und den letzteren heben, wodurch der Ventilkörper 25 bis zu seiner oberen Lage gehoben wird, in weicherer gegen den Ventilsitz 35 anliegt und den unteren Ventilsitz 34 öffnet.

Bei der einwärts gehenden Bewegung des Kolbens 28, 29 wird ■ das in der Kammer 23 befindliche Öl durch den Kanal 22 gedrückt und in den Zylinder der Brennkraftmaschine eingespritzt. Diese Einspritzung wird so lange fortgesetzt werden, bis die Stange 53 in der oben beschriebenen Weise gehoben worden ist und den Zahn 56 und damit auch den Hebel 54 ausgelöst hat, worauf die Feder 44 den Ventilkörper in die untere Lage bringt, in welcher der Kanal 22 von der Mittelkammer abgesperrt ist, während der Kanal 21 mit der erwähnten Kammer in Verbindung ist. Falls die Kol-benbewegung nach innen fortgesetzt wird, wird das in der Kammer 23 zurückgebliebene Öl durch den Kanal 21 zurückgedrückt werden. Nachdem dies stattgefunden hat, wird die zurückweichende Kurve der Scheibe 48 den Arm 51 berühren, wonach der Arm 51 des Hebels 49 unter der Wirkung der Feder 30 nach rechts bewegt wird, wobei der Kolben 28, 29 sich nach außen bewegt. Während dieser Bewegung nach außen wird eine bestimmte Ölmenge in die Kamnier"23 eingesaugt. Die Stange 53 wird gleichzeitig nach innen geschoben, d. h. nach links auf der Zeichnung, und während dieser Bewegung wird der Zahn 57 über den Zahn 56 auf dem Hebel 54 gleiten und ist nunmehr bereit, diesen Zahn bei der nächsten entgegengesetzt gerichteten Bewegung der Stange 53 zu betätigen.

In Abb. 7 bis 11 ist eine abgeänderte Ausführungsform der Antriebsvorrichtung dargestellt, in welcher die Bewegungen der verschiedenen Teile mittels zweier Kurvenscheiben 63 und 64 erzeugt werden, die auf einer Welle 47° angebracht sind, welche von der Kurbelwelle der Kraftmaschine angetrieben wird. Die Kurvenscheibe 63 wirkt in Verbindung mit einem Hebel 65, der auf einer Welle 66 drehbar ist und einen, oberen Arm 67, der von der erwähnten Kurvenscheibe beeinflußt wird, und einen unteren Arm 68 hat, der auf den Kolbenkopf 29 wirkt.. Der Hebel 65 und die Kurvenscheibe 63 werden somit zur Bewegung" des Kolbens 28 . angewandt. Der Kopf 43 der Ventilstange wird von dem

einen Arm 54." eines Winkelhebels 54°, 70 eingestellt, der auf einem Zapfen 69 drehbar angebracht ist und dessen zweiter Arm 70 von der Kurvenscheibe 64 beeinflußt wird. Der Zapfen 69 ist auf einem Arm 71 angebracht, der sich um eine exzentrische Scheibe 72 drehen kann, die auf einer Welle befestigt ist, welche durch Mittel, die nicht auf der Zeichnung gezeigt sind, mit dem Regler der Kraf tmaschine verbunden ist.

Unterhalb des Exzenters 72 trägt der Arm 71 einen verstellbaren, waagerechten Stift 73, der wahrend der Binwärtsbewegung des Arms 68 von diesem eingestellt wird. Der Zapfen 69 liegt gewöhnlich gegen einen drehbaren, verstellbaren Anschlagarm 74 an, gegen den er mittels einer federbelasteten Stange 75 gedruckt wird, die in der Welle 66 angebracht ist und in Verhältnis zu· welcher sie sich radial bewegt.

Die Wirkungsweise der Anordnung ist wie folgt; indem vorausgesetzt wird, daß sich, die Kammscheiben 63,64 in der Richtung des Uhrzeigers drehen. >

Wenn der Arm 68 nach innen (auf der Zeichnung nach links) bewegt wird, wird der Kolben 28,29 seinen Einspritzhub ausführen. Dabei wird der Arm 68 gegen den Stift 73 stoßen und den Arm 71 nach außen (auf der Zeichnung nach rechts) drehen, und zwar entgegen dem Druck der federbelasteten Stange 75. Durch diese Bewegung des Arms 71 wird der 'Zapfen 69 nach rechts bewegt, wobei der Hebel 54* sich unter dem Druck der Feder 44 nach unten bewegen kann, was zur Folge hat, daß der Ventilkörper 25 in die untere Lage gebracht wird, weshalb 'dasjenige Öl, das sich in der Ventilkammer befindet, während des weiteren Kolbenhubs nach innen in den Kanal 21, wie oben beschrieben, zurückgedrückt wird.

Durch Verstellen des Stiftes 73 kann man die Zeit bestimmen, während welcher dieser Stift von dem Arm 68 beeinflußt wird, und auf diese Weise die Einspritzung regeln. Die Feder 30, die den Kolbenkopf 29 beeinflußt, erzeugt die rückwärts gehende Bewegung des Heibels 65, und während derselben stützt sich das Ende des Arms 70 gegen die zurückweichende Kurve der Scheibe 64. Infolgedessen wird das Ventil 25 in seiner unteren Lage gehalten, in welcher der Kanal 22 von der Kam-■mer 23 abgesperrt ist, wogegen diese mit dem Kanal 21 in Verbindung steht. Während dieser Zeit wird Öl in die Kammer 23 eingelassen.

Durch Einstellen des Anschlagarms 74 kann man den Zeitpunkt bestimmen, an welchem die Einspritzung beginnen soll. Wenn das Exzenter 72 mit Hilfe des Reglers der iCraftmaschine bewegt wird, wird die Energieleistung der Maschine selbsttätig gemäß den Verhältnissen- geregelt werden.

Die Antriebsvorrichtung kann in ihren Einzelheiten abgeändert oder mit Ausführungsformen verbunden werden, die von der beschriebenen wesentlich verschieden sind.

Claims

Patentansprüche:

1. Brennstoffeinspritzpumpe für Brennkraftmaschinen, dadurch gekennzeichnet, daß die Pumpe eine Ventilkammer (23) mit zwei einander gegenüber angeordneten Ventilsitzen (34 und 35) aufweist, von denen einer mit dem Druckkanal (22) und der andere mit dem Saugkanal (21) verbunden ist und zwischen denen ein gemeinsamer Ventilkörper (25) mit zwei Abschlußorganen, z. B. Ventilkegeln (38 und 39), durch einen von der Nockenwelle des Pumpenkolbens (28) angetriebenen Arm hin und her bewegt wird, und zwar in der Art, daß das Saugventil (35, 39) während eines Teiles des Druckhubs in an sich bekannter Weise offen gehalten und der angesaugte Brennstoff wieder in den Saugkanal zurückgetrieben wird (Abb. 1 bis 3).

2. Pumpe nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Saugkanal (21) und go der Druckkanal (22) im wesentlichen senkrecht zueinander stehen, in den Pumpenblock (20) ein kegeliges Ventilgehäuse (36) eingesetzt ist, welches den Saugventilsitz (35) und für die Ventilspindel (41) einen Durchgang und für den Saugkanal (21) eine seitliche Anschlußbohrung aufweist, welch letztere mit einer um die kegelige Außenfläche des Gehäuses (36)' laufenden Rille (37) verbunden ist.

3. Pumpe nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen dem federbeeinflußten Pumpenkolben (28) und seinem Antriebsnocken (48) der eine Arm (51) eineis um eine feste Welle (50) drehbaren Winkelhebels liegt, dessen zweiter Arm (52) mit einer "Stange (53) drehbar verbunden ist, die eine Klinke (57) trägt, welche in eine Gegenklinke (56) auf einem um eine Welle (55) drehbaren Hebel (54) greifen und mittels dieses Zwischeiihebels den Ventilkörper (25) entgegen dem Druck einer Feder (44) heben kann (Abb. 4 bis 6).

4. Pumpe nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Stange (53) einen Anschlagstift (59) trägt, der von einem dritten Arm (60) des Hebels (51/52) derart bewegt werden kann, daß die Stange (53) im Verlauf des Pumpendruckhubs gehoben wird und die Klinken (57 und 56) schließlich außer Eingriff gebracht wer-

den, so daß der Arm (54) freigegeben und das Druckventil geschlossen wird.

5. Pumpe nach Anspruch 3 und 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Stange (53) mittels einer Feder (58) gegen einen Anschlag gedruckt wird, der aus einer Exzenterscheibe (61) auf einer Welle (62) besteht, welche von dem Geschwindigkeitsregler der Brennkraftmaschine so eingestellt wird, daß die Datier der Brennstoffeinspritzung und somit die Leistung der Maschine selbsttätig geregelt werden.

6. Pumpe nach Anspruch 3, 4 und 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Klinke (56)

einem Exzenterring einer auf

einer Welle (55) vorgesehenen Exzenterscheibe derart angebracht ist, daß ihre Lage zur Lage der Gegenklinke (57) und somit der Zeitpunkt des Anfangs der Brennstoffeinspritzung geändert werden kann.

7. Pumpe nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Pumpenkolben (28) von dem einen Arm (68, Abb. 7 bis 9) eines um eine feste Welle (66) drehbaren Winkelhebels gesteuert wird, dessen zweiter Arm (67) von einem auf einer umlaufenden Welle (47°) sitzenden Nocken (63) angetrieben wird, und daß der Ventilkörper (25) mittels des einen Arms (54") eines besonderen, um einen Zapfen (69) drehbaren Winkelhebels angehoben wird, dessen zweiter Arm (70) von einem besonderen, aber auch auf der Welle (47^s) sitzenden Nocken (64) angetrieben wird.

8. Pumpe nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß der Schwingzapfen (69) des Winkelhebels. (54°, 70) auf einem um eine exzentrische Scheibe {J2) schwenkbaren Arm (71) sitzt, der zwischen einem Anschlag (74) und einer federbelasteten Stange (75) liegt und von diesen gestützt wird, und einen Anscblagstift (73) trägt, der von dem Hebelarm (68) beim Pumpendruckhub getroffen werden kann, dabei den Arm (71) verschwenkt und somit den den Ventiikörper (25) steuernden Winkelhebel (54^a, 70) verstellt.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen