DEB0032571MA - - Google Patents

Description

BUNDESREPUBLIK DEUTSCHLAND

Tag der Anmeldung: 11. September 1954 Bekanntgemacht am 29. November 1956

DEUTSCHES PATENTAMT

Die Erfindung betrifft eine Kraftstoffeinspritzpumpe für mehrzylindrige Brennkraftmaschinen mit einer rotierenden Antriebswelle und einem Stirnnockenantrieb für ein axial hin- und hergehendes und gleichzeitig rotierendes Pump- und Verteilerglied, dessen hin- und hergehende Bewegungen auch die Pumpbewegungen einer Kraftstoffzubringerpumpe erzeugen.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, bei einer derartigen Einspritzpumpe die zur Kraftstoffeinspritzausrüstung gehörenden Einrichtungen, wie Zubringerpumpe, automatische Verstelleinrichtung für den Spritzzeitpunkt und Drehzahlregler, mit der Einspritzpumpe zu einer Baueinheit zusammenzufassen, die geringen Raum einnimmt und gleichzeitig möglichst billig herzustellen ist.

Ein wesentlicher Fortschritt auf dieses Ziel hin wird schon dadurch erreicht, wenn gemäß der Erfindung die Antriebswelle den Zylinder der Zubringerpumpe enthält und als Pumpglied der Zubringerpumpe ein mit dem hin- und hergehenden und gleichzeitig rotierenden Teil des Stirnnockenantriebes gekuppelter Kolben dient.

Weitere Merkmale der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung eines Ausführungsbeispieles an Hand der Zeichnung und aus den Patentansprüchen.

In der Zeichnung zeigt

Fig. ι einen Längsschnitt durch eine Kraftstoffeinspritzpumpe mit Zubringerpumpe, automatischer Abstelleinrichtung für den Spritzzeitpunkt und Fliehkraftdrehzahlregler,

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Fig. 2 den Stirnnockenantrieb der Einspritzpumpe und die Zubringerpumpe in einer anderen Betriebsstellung,

Fig. 3 den Kolben der automatischen Verstelleinrichtung in Seitenansicht, gesehen in Richtung des Pfeiles III in Fig. i.

Das Pumpengehäuse ι einer für eine 4-Zylinder-Brennkraftmaschine bestimmten Einspritzpumpe enthält eine Lagerbuchse 2 für eine Antriebswelle 3.

Die Antriebswelle hat eine axiale Zylinderbohrung 4, in die ein Kolben 5 einer Zubringerpumpe eingepaßt ist. Durch die Wandung der hohlen Antriebswelle führt eine Steuerbohrung 6 in die Zylinderbohrung 4. Diese Steuerbohrung arbeitet mit Steueröffnungen 7 für den Ansaugvorgang und Steuefbohrungen 8 für den' Druckvorgang zusammen: Von diesen Steueröffnungen/ welche durch die Wandung der Lagerbuchse 2 führen, ist jeweils nur eine in der Zeichnung sichtbar. Die Saugöffnungen 7 gehen von einer Ringnut 9 in der Lagerbuchse 2 aus. Diese Ringnut steht in Verbindung mit einer Kraftstoffeinlaßbohrung 10 im Pumpengehäuse 1. Die Druckbohrungen 8 münden in den Innenraum 12 des Pumpengehäuses 1.

Auf dem im Durchmesser verstärkten Endstück 14 der Antriebswelle ist ein Verstellring 15 drehbar angeordnet, in dem vier Rollen 16 je um 90⁰ zueinander versetzt gelagert sind (Fig. 2). Auf diesen Rollen laufen die ebenfalls je Um 90⁰ zueinander versetzten Nocken 17 einer Stirnnockenscheibe 18,. die zusammen mit den Rollen den Stirnnocken-

- - antrieb bildet. Die Nockenscheibe 18 greift mit einem im Querschnitt rechteckigen Ansatz 19 in einen entsprechenden Schlitz des Endstückes 14 der

Antriebswelle ein und'wird durch diesen Ansatz 19 in dem Verstellring 15 zentriert. In eine T-förmige Ausnehmung des Ansatzes 19 ist das entsprechend geformte Ende des Kolbens 5 der Zubringerpumpe eingehängt (Fig. 2).

Das Pumpengehause ι wird in axialer Richtung durch einen Pumpenkörper 21 abgeschlossen, der gleichachsig zur Antriebswelle 3 eine Zylinderbohrung für einen Pumpenkolben 22 hat. Das antriebsseitige Ende des Pumpenkolbens 22 ragt in eine Ausnehmung der Nockenscheibe 18 und ist mit der Nockenscheibe gekuppelt durch einen Querstift 23, der in eine entsprechend geformte Ausnehmung eingreift und auf dem eine durch einen Sprengring 25 gesicherte Scheibe 24 aufliegt.

Der Pumpenkolben 22 ist längs durchbohrt und an seinem antriebsseitigen Ende durch einen abgesetzten Bolzen 27 verschlossen. Eine Schulter dieses Bolzens dient als Widerlager für eine Ventilfeder 28, die bestrebt ist, ein bewegliches Druckventilglied 29 auf seinen Sitz 30 zu pressen, der durch eine Abstufung der Längsbohrung des Pumpenkolbens gebildet ist. In der gezeichneten Schließstellung trennt dieses Ventilglied den Pumpenarbeitsraum 31 von einem Raum 32 innerhalb des Pumpenkolbens. Der Pumpenarbeitsraum ist nach außen durch einen Verschlußstopfen 33 begrenzt, der in die an ihrem Ende mit Gewinde versehene Zylinderbohrung im Pumpenkörper 21 eingeschraubt ist. Durch die Wand des hohlen Pumpenkolbens 22 führen im Abschnitt oberhalb des Sitzes für das Druckventilglied vier um 90⁰ zueinander versetzte Querbohrungen 34 und im Abschnitt unterhalb dieses Sitzes eine Querbohrung 35. Die als Saugöffnungen dienenden Querbohrungen 34 arbeiten mit einem Einlaßkanal 36 zusammen, der von einer Einlaßöffnung 37 ausgeht und von einem Drosselschieber 38 durchquert ist. Der Drosselschieber ist mit einer entsprechend geformten Ringnut 39 versehen.

Die als Drucköffnung dienende Querbohrung 35 arbeitet mit vier Auslaßkanälen 40 zusammen, von denen in der Zeichnung nur einer dargestellt ist. Diese vier Auslaßkanäle zweigen in der gleichen Ebene, jedoch um'90⁰ gegeneinander versetzt, von der Zylinderbohrung für den Kolben 22 ab und führen zu den Auslassen 41 der Einspritzpumpe.

Die Stirnnockenscheibe 18 wird durch eine mit ihr umlaufende Feder 43 gegen die im Ring 15 gelagerten Rollen 16 gedrückt. Diese Feder stützt sich dabei am' Ring 44 eines Kugellagers 44,, ab. In einem Querloch des Ringes 15 steckt ein Bolzen 45, dessen Kopf als Gleitstein 46 ausgebildet ist. Dieser greift in einen Schlitz 47 ein, der in einem Kolben 48 schräg zu dessen Achse angeordnet ist. Der den Schlitz enthaltende Abschnitt 49 des Kolbens 48 ist auf beiden Seiten abgeflacht. Der Kolben selbst ist passend in einer Bohrung 50 im Pumpengehäuse 1 geführt, die parallel zur Antriebswelle 3 liegt und in den Innenraum 12 des Pumpengehäuses 1 mündet. Auf den Kolben 48 wirkt der von der _g5 Zubringerpumpe im Raum 12 erzeugte Kraftstoffdruck. Diesem Druck auf den Kolben 48 hält eine Feder 51 das Gleichgewicht. Diese Feder stützt sich dabei an einem Verschlußstopfen 52 ab, der die Bohrung 50 abschließt. Der an dem Kolben 48 entlang leckende Kraftstoff gelangt über eine Bohrung 54 auf die Saugseite der Zubringerpumpe.

Die Antriebswelle 3 trägt ein Zahnrad 55, das in ein Zahnrad 56 eingreift. Dieses sitzt auf einer Büchse 57, die auf einer Reglerachse 58 gelagert ist. Die Reglerachse ist parallel zur Antriebswelle 3 in einem am Pumpengehäuse 1 befestigten Reglergehäuse 59 so angeordnet, daß die Achsen der Antriebswelle, des Kolbens 48 und der Reglerachse 58 in einer Ebene liegen.

Die Büchse 57 ist mit Mitnehmern 60 für Kugeln 61 versehen, die als Fliehgewichte dienen und auf eine entsprechend geformte Reglermuffe 62 wirken. Eine Feder 63 hält die Reglermuffe mit den Fliehgewichten in kraftschlüssiger Verbindung. Diese Feder stützt sich an einem auf der Reglerachse 58 verschiebbaren Federteller 64 ab, der sich dabei gegen einen Hebel 65 legt. Dieser ist auf einer im Reglergehäuse gelagerten Welle 66 befestigt. Auf dem aus dem Reglergehäuse herausragenden Ende dieser Welle sitzt ein Verstellhebel 67, der zwischen einstellbaren Anschlägen 68 und 69 bewegbar ist und zum Einstellen der Spannung der Reglerfeder 63 und damit der vom Regler einzuhaltenden Drehzahl der Brennkraftmaschine, dient. In eine Nut 70 der Reglermuffe greift das entsprechend geformte

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Ende des Drosselschiebers 38 ein. Der Weg der Reglermuffe 62 wird durch eine Anschlagscheibe 71 begrenzt, die in eine Nut der Reglerachse 58 eingesprengt ist.

Der Innenraum 12 des Pumpengehäuses steht in Verbindung mit dem Innenraum 72 des Reglergehäuses. Durch die Wand des Reglergehäuses führt eine Kraftstoffauslaßöffnung 73, durch die der Kraftstoff über eine schematisch angedeutete Leitung 74, in die ein Kraftstoffilter 75 eingebaut ist, zu der Kraftstoffeinlaßöffnung 37 der Einspritzpumpe gelangt. An das Filter ist ein Überströmventil 76 angeschlossen für den Abfluß des von der Zubringerpumpe im Überschuß geförderten Kraft-

15· stoffes.

Die Wirkungsweise der beschriebenen Einrichtung ist folgende: Beim Drehen der Antriebswelle 3 dreht sich auch die Nockenscheibe 18 und bewegt sich gleichzeitig — entsprechend der Form ihrer auf den Rollen 16 ablaufenden Nocken 17 — axial hin und her. An dieser Bewegung nimmt auch der Kolben 5 der Zubringerpumpe teil. Dabei saugt er während jedes Auswärtshubes Kraftstoff über die Steuerbohrung 6 und eine der Ansaugöffnungen 7 aus dem Einlaß 10 an. Bei jedem seiner Einwärtshübe drückt dann der Kolben den zuvor angesaugten Kraftstoff durch die Steuerbohrung 6 und eine der Drucköffnungen 8 in den Gehäuseraum 12. Dabei stellt sich, entsprechend dem Druck in diesem Raum, der Kolben 48 der automatischen Verstelleinrichtung in eine bestimmte Lage ein und bestimmt damit die Stellung des die Rollen 16 tragenden Ringes 15. Der Kraftstoff strömt von dem Raum 12 in den Innenraum 72 des Reglergehäuses und von hier aus durch die Leitung 74 und das Filter 75 zur Einlaßöffnung 37 der Einspritzpumpe. Die zuviel geförderte Kraftstoffmenge entweicht durch das Überströmventil 76 und wird zum nicht dargestellten Kraftstoffbehälter zurückgeleitet.

Von der Einlaßöffnung 37 strömt der Kraftstoff beim Saughub des Pumpenkolbens 22 durch den Einlaßkanal 36 und eine der Ansaugöffnungen 34 in den Pumpenarbeitsraum 31. Der vom Pumpenkolben 22 angesaugte Kraftstoff wird dann beim Druckhub, bei dem die Ansaugöffnungen infolge der Drehbewegung des Pumpenkolbens geschlossen sind, nach Anheben des Druckventilgliedes 29 von seinem Sitz 30 in den unterhalb dieses Sitzes liegenden Innenraum 32 des Pumpenkolbens gefördert.

Von hier aus strömt der Kraftstoff durch die Drucköffnung 35 und den ihr gerade gegenüberliegenden Auslaßkanal 40 über den entsprechenden Pumpenauslaß 41 zur Brennkraftmaschine.

Steigt die Drehzahl der Brennkraftmaschine und dadurch auch die der Antriebswelle 3, so wird die von der Förderpumpe in der Zeiteinheit geförderte Kraftstoffmenge entsprechend größer. Da das Überströmventil 76 eine Drosselstelle darstellt, erhöht sich dabei auch der auf den Kolben 48 der automatischen Verstelleinrichtung wirkende Kraftstoffdruck im Raum 12. Der Kolben 48 wird daher entgegen der Kraft der Feder 51 bewegt und verdreht über die schräge Gleitführung 46, 47 den Ring 15 derart, daß der Förderbeginn der Einspritzpumpe und damit der .Spritzzeitpunkt, bezogen auf die Stellung der Brennkraftmaschinenkolben, früher gelegt wird.

Steigt die Drehzahl der Brennkraftmaschine beispielsweise infolge Entlastung der Maschine bei gleichbleibender Stellung des Einstellhebels 67 an, so verschieben die nach außen gehenden Fliehgewichte 61 die Reglermuffe 62 entgegen der Kraft der Reglerfeder 63 und stellen dabei den Drosselschieber 38 auf einen kleineren Durchgangsquerschnitt des Ansaugkanals 36 ein. Dadurch wird die Brennkraftzufuhr zur Einspritzpumpe stärker gedrosselt, so daß die Pumpe nur eine kleinere Kraftstoffmenge anzusaugen und zu fördern vermag. Durch diese verringerte Kraftstoffzufuhr zur Brennkraftmaschine sinkt deren Drehzahl auf den vom Regler einzuhaltenden Wert.

Der vorstehend beschriebene Zusammenbau der Einspritzpumpe mit der Zubringerpumpe, der automatischen Verstelleinrichtung für den Spritzzeitpunkt und dem Drehzahlregler zeichnet sich durch geringen Raumbedarf aus und ist auch infolge der einfachen Form seiner Einzelteile billig herzustellen, go

Der Drehzahlregler bildet zusammen mit seinem Gehäuse 59 eine Einheit, die für sich hergestellt und dann an das Einspritzpumpengehäuse 1 angebaut werden kann. Dies ist auch bei Instandsetzungsarbeiten wertvoll, denn es kann ein Regler leicht gegen einen anderen ausgetauscht werden. Auch der Pumpenkörper 21 wird zusammen mit dem Pumpenkolben 22, der Nockenscheibe 18 und Feder 43 sowie dem Drosselschieber 38 als geschlossene Einheit an das Pumpengehäuse 1 an- ioo gebaut und kann, wenn nötig, leicht gegen eine andere Pumpenkörpereinheit ausgewechselt werden.

Claims (5)

PATENTANSPRÜCHE:

1. Kraftstoffeinspritzpumpe für mehrzylindrige Brennkraftmaschinen mit einer rotierenden Antriebswelle und einem Stirnnockenantrieb für ein axial hin- und hergehendes und gleichzeitig rotierendes Pump- und Verteilerglied, dessen hin- und hergehende Bewegungen auch die Pumpbewegungen einer Kraftstoffzubringerpumpe erzeugen, dadurch gekennzeichnet, daß die Antriebswelle (3) den Zylinder

(4) der Zubringerpumpe enthält und als Pumpglied der Zubringerpumpe ein mit dem hin- und hergehenden und gleichzeitig rotierenden Teil (18) des Stirnnockenantriebes gekuppelter Kolben (5) dient.

2. Kraftstoffeinspritzpumpe nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Drehbewegungen der Antriebswelle (3) gegenüber ihrer Lagerstelle (2) zur Steuerung der Einlaß- und Auslaßkanäle (7,8) der Zubringerpumpe dienen.

3. Kraftstoffeinspritzpumpe nach Anspruch 1 oder 2 mit einem vom Förderdruck der Zu-

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bringerpumpe beaufschlagten federbelasteten Verstellglied für einen im Gehäuse der Einspritzpumpe angeordneten Verstellring, in welchem Rollen gelagert sind, auf denen die Nockenscheibe des Stirnnockenantriebes läuft, dadurch gekennzeichnet, daß das Verstellglied in an sich bekannter Weise aus einem parallel zur Antriebswelle angeordneten Kolben (48,49) besteht, der bei seinen Hubbewegungen über eine schräge Gleitführung (47) ein Verdrehen des Verstellringes (15) herbeiführt.

4. Kraftstoffeinspritzpumpe nach einem der vorhergehenden Ansprüche mit einem Fliehkraftdrehzahlregler, dadurch gekennzeichnet, daß der Regler in an sich bekannter Weise in ein an das Pumpengehäuse der Einspritzpumpe angebautes Gehäuse (59) eingebaut und darin mit zur Antriebswelle (3) der Einspritzpumpe paralleler Achse (58) gelagert ist.

5. Kraftstoff einspritzpumpe nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Achsen des Fliehkraftdrehzahlreglers (58), des Verstellgliedes (48, 49) und der Antriebswelle (3)
einer Ebene liegen.

in

In Betracht gezogene Druckschriften:
Deutsche Patentanmeldung K 10975 I a/46b²; USA.-Patentschriften Nr. 2455571, 2582535, 641 238.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen