DE1019128B - Druckventil an Kraftstoffeinspritzpumpen fuer Brennkraftmaschinen - Google Patents

Description

DEUTSCHES

Die Erfindung betrifft eine Kraftstoffeinspritzpumpe mit einem Druckventil, dessen unter Federbelastung stehendes bewegliches Ventilglied bei gleichbleibender Einstellung des Fördermengenverstellgliedes der Pumpe mit zunehmender Kolbenhubzahl je Zeiteinheit eine größer werdende Entlastung der Pumpenidruckleitung herbeiführt und damit den Verlauf der Förderkennlinie der Einspritzpumpe beeinflußt.

Die Förderkennlinie der Pumpe stellt die Abhängigkeit der Pumpenfördermenge je Arbeitsspiel von der Kolbengeschwindigkeit und damit von der Pumpendrehzahl dar. Zur Erzielung bester Leistung bei geringstem Kraftstoffverbrauch der Brennkraftmaschine ist es notwendig, diese Förderkennlinie jeweils der Kraftstoffbedarfskennlinie der Brennkraftmaschine anzugleichen.

Es ist bei den eingangs beschriebenen Pumpen bekannt diese Angleichung durch Änderung der Federbelastung des Druckventils durchzuführen. Hierzu ist es jedoch mitunter notwendig, die Federvorspannung so stark herabzusetzen, daß sich die während der Ventilbewegung auftretenden Reibungskräfte störend bemerkbar machen. Bei den erforderlichen kleinen Einspritzmengen treten deshalb Ungenauigkeiten auf, die den gleichmäßigen Betrieb stören.

Es ist auch bekannt, den Hub des Ventilgliedes durch einen elastisch unterstützten Anschlag zu begrenzen. Zu der von der Kolbenhubzahl je Zeiteinheit abhängigen Massenwirkung des beweglichen Ventilgliedes tritt hierbei die Massenwirkung des Anschlages hinzu, sobald dieser von seinem Sitz abgehoben wird.

Die Erfindung geht nun von der Erkenntnis aus, daß der Verlauf der Förderkennlinien der Einspritzpumpe, deren Druckventil eine angleichende Wirkung im Sinne der vorstehenden Darlegungen herbeiführt, nicht nur von der Ausbildung der Durchflußkanäle durch das Ventil und der Vorspannung der Ventilschließfeder abhängig ist, sondern auch von dem Gewicht und damit der Masse der beweglichen Druckventilteile. Wendet man diese Erkenntnis an, so läßt sich der angeführte, bei der bekannten Anordnung auftretende Mangel erfindungsgemäß dadurch beseitigen, daß die Größe der Entlastung und damit der Verlauf der Förderkennlinie durch Änderung der Masse des beweglichen Ventilgliedes veränderbar ist, indem ein auf seinen die Ventildichtfläche tragenden Grundteil aufgesetzter Zusatzteil gegen einen solchen anderer Masse austauschbar ist. Die Erfindung ist jedoch erst dann erfüllt, wenn alle diese Merkmale vollzählig vorhanden sind.

Die Zweiteilung des beweglichen Ventilgliedes ist

Druckventil an Kraftstoffeinspritzpumpen für Brennkraftmaschinen

Anmelder:

Robert Bosch G.m.b.H.,
Stuttgart-W, Breitscheidstr. 4

Dipl.-Ing, Hermann Stoll, Bietigheim (Württ.),
ist als Erfinder genannt worden

besonders vorteilhaft, weil sich die für jede Bauform von Brennkraftmaschinen erforderliche Anpassung des Verlaufs der Förderkennlinie der Einspritzpumpe in einfacher Weise damit erzielen läßt.

In der Gestaltung des mit der Dichtfläche versehenen Grundteils des beweglichen Ventilgliedes ist man weitgehend an die Größe der Pumpe gebunden. Beim Zusatzteil hat man demgegenüber mehr Gestaltungsfreiheit und kann es daher leicht so abwandeln, daß sich die für die betreffende Motorenbauart günstigste Förderkennlinie ergibt. Es genügt also, für eine Serie ganz gleicher Grundteile eine Reihe verschieden schwerer Zusatzteile bereit zu halten, so daß man jeweils die für den vorliegenden Fall erforderliche Zusammenstellung treffen kann. Für die Fertigung, die Lagerhaltung und den Austausch ergeben sich aus dieser Unterteilung des beweglichen Ventilgliedes wesentliche Vorteile, zumal der Zusatzteil im Gegensatz zum Grundteil keine Feinbearbeitung der Oberfläche bedarf, keine hohe Formgenauigkeit aufweisen muß und auch aus billigerem Werkstoff als der Grundteil bestehen kann. Der Grundteil kann also in arbeitsparender Massenfertigung hergestellt werden, bei der sich auch die Anwendung besonderer Vorrichtungen lohnt, während für die voneinander abweichenden Zusatzteile nur kleinere Serien anfallen, für die sich aufwendige Vorrichtungen nicht bezahlt machen, infolge der einfachen Form aber nur geringe Umstellungen an den Bearbeitungsmaschinen erforderlich sind. Auch brauchen die Zusatzteile nicht so wie der Grundteil gehärtet zu werden.
Die Zeichnung zeigt in

Fig. 1 als Ausführungsbeispiel die für die Erfindung wesentlichen Teile einer Einspritzpumpe im Längsschnitt,

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Fig. 2 die Fördermengenkennlinien, der Einspritzpumpe bei unterschiedlicher Masse des beweglichen Ventilgliedes.

In das nur teilweise dargestellte Gehäuse 1 einer Einspritzpumpe ist eine zylindrische Büchse 2 eingesetzt, in der sich ein Pumpenkolben 3 bewegt. Dieser ist an seinem in Fig. 1 dargestellten Ende als Steuerschieber ausgebildet und wirkt mit einer in der zylindrischen Büchse 2 befindlichen Steueröffnung 4 zusammen, die mit einem der Kraftstoffzufuhr dienenden Ringraum 5 in Verbindung steht. Der Steuerschieber trägt eine Steuerfläche 6, die am einen Ende durch eine gerade Kante 7 und am anderen durch eine schräge Steuerkante 8 begrenzt ist. Eine die Steuerfläche teilende Längsnut 9 stellt eine dauernde Verbindung zwischen einer im Pumpenkolben eingeschnittenen Ringnut 10 und dem Pumpenarbeitsraum 11 her. Der Pumpenkolben 3 wird durch einen nicht dargestellten Antrieb hin- und herbewegt und kann zur Änderung der Fördermenge der Pumpe durch ein. ebenfalls nicht gezeichnetes Fördermengenverstellglied verdreht werden.

Der Pumpenarbeitsraum 11 ist durch einen Ventilkörper 12 mit einem beweglichen Ventilglied abgeschlossen, das aus einem eine kegelige Dichtfläche aufweisenden Grundteil 13 und einem Zusatzteil 14 besteht. Dieser besitzt eine Schulter 15 zur Auflage des einen Endes einer Druckfeder 16, die sich mit ihrem anderen Ende gegen einen Drucknippel 17 abstützt. Durch den Drucknippel 17 wird der Ventilkörper 12 gegen die Stirnseite der auf einer Schulter 18 im Pumpengehäuse 1 sitzenden zylindrischen Büchse 2 gepreßt. Der Drucknippel 17 hat eine Auslaßöffnung 19, an die eine nicht dargestellte, zu einer Einspritzdüse führende Kraftstoffleitung angeschlossen wird.

Der Grundteil 13 des beweglichen Ventilgliedes besitzt unterhalb seines Ventiltellers 20 Steuernuten 21, deren Querschnitt sich dem Ventilteller 20 zu verengt. Der die Nuten 21 tragende zylindrische Teil des Grundteiles 13 dient zu dessen Führung. Die Länge der Nuten 21 entspricht etwa der Länge des Führungsabschnitts.

Das oben beschriebene Ventil bewirkt bekanntlich am Ende_ des Einspritzvorganges eine Entlastung der Druckleitung. Durch die sich gegen den Ventilteller 20 verengenden Nuten 21 wird mit steigender Drehzahl die Entlastungswirkung größer und damit die Fördermenge je Arbeitsspiel der Pumpe kleiner. Die Entlastungswirkung hängt nun bei gleicher Federvorspannung und Federsteifigkeit im besonderen Maße auch von der Größe der Masse der beweglichen Ventilteile 13 und 14 ab, und zwar ist die Entlastungswirkung um so größer, je größer deren Masse ist.

Wie sich die Fördermenge einer Einspritzpumpe mit der Drehzahl verändert, ist aus Fig. 2 ersichtlich, in der die Abszisse die Drehzahl η und die Ordinate die Fördermenge Q je Pumpenhub darstellt. Die ausgezogene Kurve zeigt schematisch den Fördermengenverlauf bei kleiner Masse der beweglichen Ventilteile. Es ist hieraus zu entnehmen, wie die Menge mit wachsender Drehzahl praktisch nur unbedeutend abnimmt, während durch Vergrößerung der Masse der Ventilteile eine größere Verringerung der von der Pumpe geförderten Brennstoffmenge erreicht wird, die mit größer werdender Drehzahl sich um so stärker auswirkt.

Die dargestellten Kurven sind aber nicht für alle Motorarten passend. Um für jeden Motor die bestmöglichste Kennlinie zu finden, wird die Masse des beweglichen Ventilglieds geändert, was im vorliegenden Fall durch Austausch des Zusatzteils 14 gegen einen anderen mit unterschiedlicher Masse auf einfache Weise erfolgen kann. Wenn also für verschiedene Motorarten bei gleichem Grundteil 13 des beweglichen Ventilgliedes die Größe der Zusatzteile festliegt, so genügt es, diese einfachen Körper in verschiedenen Abmessungen herzustellen.

Claims (4)

Patentansprüche:

1. Kraftstoffeinspritzpumpe mit einem Druckventil, dessen unter Federbelastung stehendes bewegliches Ventilglied bei gleichbleibender Einstellung des Fördermengem^rerstellgliedes der Pumpe mit zunehmender Kolbenhubzahl in der Zeiteinheit eine größer werdende Entlastung der Pumpendruckleitung herbeiführt, dadurch gekennzeichnet, daß die Größe der Entlastung durch Änderung der Masse des beweglichen Ventilgliedes veränderbar ist, indem ein auf seinem die Ventildichtfläche tragenden Grundteil (13) aufgesetzter Zusatzteil (14) gegen einen solchen anderer Masse austauschbar ist.

2. Kraftstoffeinspritzpumpe nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Ventilschließfeder (16) den Zusatzteil (14) gegen den Grundteil (13) preßt, so daß beide Teile zusammenhalten.

3. Kraftstoffeinspritzpumpe nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Zusatzteil (14) aus beliebigem metallischem Werkstoff und der die Dichtfläche aufweisende Teil (13) aus härtbarem Stahl besteht.

4. Einspritzpumpe nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der austauschbare Zusatzteil (14) um mehr als die Höhe des Führungsabschnittes, der sich an dem die Dichtfläche aufweisenden Teil (13) befindet, in den Ventilraum hineinragt.

In Betracht gezogene Druckschriften:
Deutsche Patentschriften Nr. 676 680, 760107;
österreichische Patentschrift Nr. 165 229.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

© 709 759/232 10.