DE1224987B - Kraftstoffeinspritzpumpe fuer Brennkraft-maschinen - Google Patents

Description

BUNDESREPUBLIK DEUTSCHLAND DEUTSCHES ////7TXWt PATENTAMT Int α.:

F 02 m

AUSLEGESCHRIFT

Deutsche Kl.: 46 c2 -105

Nummer:
Aktenzeichen:
Anmeldetag:
Auslegetag:

1224 987
B 79900 I a/46 c2
24. Dezember 1964
15. September 1966

Die Erfindung betrifft eine Kraftstoffeinspritzpumpe für Brennkraftmaschinen mit einem das wirksame Ende des Förderhubes durch öffnen eines Nebenauslasses des Pumpenarbeitsraumes steuernden Regelschieber, der bei seinem von einem einstellbaren Anschlag ausgehenden Hinweg in die Öffnungsstellung durch den Druckimpuls eines mit dem Einspritzpumpenkolben gekuppelten Hilfspumpenkolbens entgegen seiner Rückführkraft bewegbar ist, wobei in die Druckleitung der Hilfspumpe ein Rückschlagventil eingebaut ist, und der außerdem bei seinem Rückweg mindestens einen Teil der seinen Hinweg bewirkenden Flüssigkeit über eine seine Rückbewegung bremsende Drosselstelle verdrängt.

Bei den bekannten Kraftstoffeinspritzpumpen dieser Art wird zur Änderung der durch den Regelschieber bestimmten Drehzahl der Querschnitt der die Rückbewegung des Regelschiebers bremsenden Drosselstelle verändert. Bei dieser Art der Regelung ist jedem Querschnitt der Drosselstelle eine bestimmte Drehzahl zugeordnet, die der Regelschieber einzuhalten bestrebt ist. Die Wirkungsweise ist dabei so, daß die Einspritzpumpe bei Vergrößerung des genannten Drosselquerschnitts zur Erhöhung der Drehzahl kurzzeitig eine sehr große Kraftstoffmenge und umgekehrt bei Verkleinerung des Drosselquerschnitts eine sehr kleine Kraftstoffmenge fördert. Diese Wirkungsweise der bekannten Pumpen ergibt beim Fahrzeugbetrieb den Nachteil, daß bei Übergang auf eine höhere Fahrzeuggeschwindigkeit dem Motor zunächst eine wesentlich größere Kraftstoffmenge zugeführt wird, als dies zur Erreichung der gewünschten Fahrzeuggeschwindigkeit notwendig wäre und umgekehrt, was häufig ein ruckweises Fahren verursacht.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, diesen Mangel der eingangs beschriebenen Einspritzpumpe zu beseitigen und eine Wirkungsweise zu ermöglichen, bei der in dem Drehzahlbereich zwischen der Leerlaufdrehzahl und der Höchstdrehzahl keine Drehzahlregelung erfolgt, d. h. der Regelschieber nur zur Regelung der Leerlaufdrehzahl und zur Begrenzung der Höchsdrehzahl dient.

Dies wird gemäß der Erfindung dadurch erreicht, daß hinter dem Rückschlagventil an die Druckleitung der Hilfspumpe über eine einstellbare Drosselstelle ein Raum mit einem Ausweichschieber angeschlossen ist, der ebenfalls durch die Druckimpulse des Hilfspumpenkolbens entgegen einer Rückführkraft bewegbar ist.

In der Zeichnung ist ein Ausführungsbeispiel des Gegenstandes der Erfindung schematisch dargestellt.

Kraftstoffeinspritzpumpe für Brennkraftmaschinen

Anmelder:

Robert Bosch G. m. b. H.,

Stuttgart, Breitscheidstr. 4

Als Erfinder benannt:

Dr.-Ing. Wolfgang Deininger, Deizisau

Mit 1 ist der Kolben einer Kraftstoffeinspritzpumpe bezeichnet, zu deren Pumpenarbeitsraum 2 eine Einlaßleitung 3 führt, die an eine nicht dargestellte Kraftstoffzufuhranlage angeschlossen ist. Von dem Pumpenarbeitsraum 2 geht eine Auslaßleitung 4 aus, in die ein federbelastetes Druckventil 5 eingebaut ist. Diese Leitung führt zu einem Zylinder oder kann über einen Verteiler zu mehreren Zylindern einer nicht dargestellten Brennkraftmaschine führen. Der Pumpenkolben 1 ist mit einem im Durchmesser größeren Kolben 6 einer Hilfspumpe verbunden, deren ringförmiger Pumpenarbeitsraum mit 7 bezeichnet ist. In diesem Arbeitsraum ist eine Schraubenfeder 8 untergebracht, die im Zusammenwirken mit einem nicht dargestellten Nockenantrieb die hin- und hergehende Bewegung der Kolben 1 und 6 erzeugt.

In den Pumpenarbeitsraum 7 mündet eine Einlaßbohrung 9, die ebenso wie die Leitung 3 vorteilhaft an die Kraftstoffzufuhranlage angeschlossen ist. Von dem Arbeitsraum? der Hilfspumpe geht eine Auslaßleitung 10 aus, in die ein federbelastetes Rückschlagventil 12 eingebaut ist.

Die Auslaßleitung 10 führt zu einem Zylinder 14, in dem ein Regelschieber 15 geführt ist, auf dessen eine Stirnseite eine Schraubenfeder 16 wirkt. Die Schraubenfeder stützt sich dabei an einem axial durchbohrten Stopfen 17 ab und ist bestrebt, den Regelschieber 15 gegen einen axial einstellbaren Anschlag 18 zu drücken. Dieser Anschlag sitzt am Ende einer Schraube 19, die in einen Stopfen 20 eingeschraubt ist.

In den Regelschieber 15 ist eine Ringnut eingearbeitet, die mit der Wand des Zylinders 14 einen Ringraum 22 bildet, der durch eine Leitung 23 in ständiger Verbindung mit dem Pumpenarbeitsraum 2 der Einspritzpumpe steht. In der gezeichneten Lage

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hat die Ringnut 22 des Regelschiebers einen Abstand α von der Mündung einer Leitung 24 in den Zylinderraum 14.

Gegenüber der Mündung der Leitung 10 zweigt vom Zylinderraum 14 eine Leitung 25 ab, die zum Arbeitsraum? der Hilfspumpe führt. In diese Leitung ist eine Drosselstelle 26 eingesetzt, deren Querschnitt fest einstellbar ist.

Von der Leitung 10 zweigt — in Strömungsrichtung der von der Hilfspumpe geförderten Flüssigkeit gesehen — hinter dem Rückschlagventil 12 eine Leitung 30 zu einem Zylinder 31 ab, in dem ein Ausweichschieber 32 geführt ist, der in der gezeichneten Lage durch eine Schraubenfeder 33 gegen einen Anschlag 34 gedrückt wird. Diese Feder stützt sich dabei an einem axial durchbohrten Stopfen 35 ab.

Der Anschlag 34 ist im Gegensatz zu dem Anschlag 18 nicht axial verschiebbar und sitzt an einem drehbaren Drosselschieber 36. Dieser trägt eine Steuerfläche 37, die durch eine schräge Steuerkante ao 38 begrenzt ist und je nach Drehstellung des Drosselschiebers den Eintrittsquerschnitt der Leitung 30 in den Zylinder 31 mehr oder weniger drosselt oder vollständig verschließt. Dadurch entsteht an der Mündung der Leitung 30 in den Zylinder 31 eine Drosselstelle 30 a.

Die axialen Bohrungen durch die Stopfen 17 und 35 und die Leitung 24 führen in einen nicht näher bezeichneten Raum, an den auch die Einlaßleitungen 3 und 9 für die beiden Pumpenarbeitsräume 2 und 7 angeschlossen sind.

Wie in der Zeichnung schematisch dargestellt ist, können die Anschlagschraube 19 und der Drosselschieber 36 durch Hebel 40 bzw. 41 verdreht werden. Der Hebel 41 ist dabei durch ein Verbindungsglied 42, dessen Länge einstellbar ist, mit dem Hebel 40 gekuppelt. Der Hebel 40 ist zwischen zwei Anschlägen 43 und 44 schwenkbar und liegt in der gezeichneten Lage an dem Anschlag 43 an. Der Anschlag 43 dient zur Begrenzung der Leerlaufeinstellung der Hebel 40 und 41. Durch Änderung der Länge des Verbindungsgliedes 42 zwischen diesen beiden Hebeln kann sich die Drehlage des Hebels 41 zu der des Hebels 40 verändern und dadurch der Querschnitt der Drosselstelle 30 α auf die Bedürfnisse der Brennkraftmaschine, an der die Einspritzpumpe angebaut ist, eingestellt werden. Der Anschlag 44 begrenzt die Hebelstellung für Höchstdrehzahl, wie später näher ausgeführt wird.

Der Pumpenkolben 1 fördert nach Schließen des Einlaßkanals 3 so lange Kraftstoff über das Druckventil 5 zu der Brennkraftmaschine, bis der Regelschieber 15 bei seiner Abwärtsbewegung nach Zurücklegen des Weges α durch seine Ringnut 22 den Kanal 23 mit dem Kanal 24 verbindet.

Der Hilfspumpenkolben 6 fördert nach Abschluß des Einlaßkanals 9 den von ihm verdrängten Kraftstoff durch die Leitung 10 über das Rückschlagventil 12 und durch die Leitung 25 über die Drosselstelle 26 in den Zylinder 14 und außerdem über die von der Leitung 10 abzweigende Leitung 30 und die Drosselstelle 30 α in den Zylinder 31.

Die Teile der Einspritzpumpe sind in der Lage gezeichnet, die sie bei Einstellung der Hebel 40 und 41 zur Regelung der Leerlaufdrehzahl einnehmen. Bei Leerlaufdrehzahl wirkt der durch den Ausweichschieber 32 begrenzte Raum des Zylinders 31 als Speicher. Dieser Speicherraum nimmt von der durch den Hilfspumpenkolben 6 je Förderhub verdrängten KraftstofEmenge einen so großen Anteil auf, daß der Einspitzpumpenkolben 1 bis zum Aufsteuern des Kanals 24 durch den Regelschieber 15 nur die für den Leerlauf erforderliche Kraftstoffmenge zur Brennkraftmaschine fördert.

Fällt die Drehzahl unter die gewünschte Leerlaufdrehzahl, so verringert sich die Wirkung der Drosselstelle 30 α. Es fließt ein größerer Anteil der vom Hilfskolben 6 verdrängten KraftstofEmenge in den Speicherraum, weshalb die Kolben 1 und 6 einen größeren Weg zurücklegen, bis der Regelschieber den Kanal 24 aufsteuert. Dadurch wird der Brennkraftmaschine eine größere KraftstofEmenge zugeführt, und die Drehzahl der Brennkraftmaschine steigt. Umgekehrt wird bei einem Ansteigen der Drehzahl über die Leerlaufdrehzahl die Wirkung der Drosselstelle 30« erhöht und die zur Brennkraftmaschine geförderte KraftstofEmenge verringert.

Während des Rücklaufs der Pumpenkolben 1 und 6 unter Wirkung der Feder 8 drücken die Federn 16 und 13 den Regelschieber 15 bzw. den Ausweichschieber 32 bis zu den Anschlägen 18 bzw. 34 zurück. Der dabei durch die beiden Schieber verdrängte Kraftstoff fließt über die Leitung 25 in den Arbeitsraum 7 der Hilfspumpe zurück. Der Querschnitt der Drosselstelle 26 in der Leitung 25 ist so bemessen, daß die beiden Schieber in dem Zeitabschnitt zwischen zwei aufeinanderfolgenden Förderhüben der Kolben 1 und 6 an die Anschläge 18 und 34 zurückkehren.

Der Ungleichförmigkeitsgrad der Leerlaufregelung kann durch Wahl der Federn 16 und 33 und des Querschnitts der Drosselstelle 30 λ beeinflußt werden.

Bei sehr niedrigen Drehzahlen, beispielsweise bei Startdrehzahl, ist die Wirkung der Drosselstelle 30 a so gering, daß der Speicherraum des Zylinders 31 die gesamte, von dem Hilfspumpenkolben 6 geförderte KraftstofEmenge aufnimmt, so daß der Regelschieber sich nicht von dem Anschagl8 abhebt. Der Einspritzpumpenkolben fördert in diesem Fall die gesamte von ihm nach Abschluß des Einlaßkanals 3 verdrängte KraftstofEmenge zur Brennkraftmaschine.

Steigt die Drehzahl sehr viel über die Leerlaufdrehzahl an, wie dies beispielsweise beim Fahrzeugbetrieb im Schie,belauf der Fall ist, so erhöht sich die Wirkung der Drosselstelle 30 α so stark, daß der Regelschieber den Weg α durchläuft, ehe der Pumpenkolben 1 die Einlaßöffnung 3 schließt und die Förderung zur Brennkraftmaschine beginnt. Die der Brennkraftmaschine zugeführte KraftstofEmenge wird also gleich Null. Diese Verminderung der Kraftstoffmenge wird dadurch erreicht, daß, wie aus der Zeichnung ersichtlich ist, der Hilfspumpenkolben 6 seinen wirksamen Förderhub vor dem Einspritzpumpenkolben 1 beginnt.

In dem Bereich zwischen den Hebelstellungen am Anschlag 43 für Leerlauf und am Anschlag 44 für Höchstdrehzahl, dem sogenannten Teillastbereich, wird ausgehend von der Stellung am Anschlag 43 schon nach geringer Schwenkbewegung der Hebel 40 und 41 die Mündung der Leitung 30 in den Zylinder 31 durch die Steuerfläche 37 verschlossen und damit der Ausweichschieber 32 außer Wirkung gebracht. Der Anschlag 18 wird durch Drehen der Schraube 19 angehoben und dabei der Weg a, den der Regelschieber 15 bis zum Öffnen der Leitung 24 zurück-

zulegen hat, vergrößert. Die gesamte durch den Hilfspumpenkolben 6 geförderte Kraftstoffmenge strömt durch die Leitungen 10 und 25 in den Zylinder 14 und schiebt den Regelschieber 15 nach unten. Durch Öffnen der Leitung 24 wird die Förderung zur Brennkraftmaschine beendet.

Während des Rücklaufs der Pumpenkolben 1 und 6 drückt der Regelschieber 15 die vorher in den Zylinder 14 durch den Hilfskolben geförderte Kraftstoffmenge über die Leitung 25 in den Arbeitsraum 7 zurück.

Auch im Teillastbereich ist die Wirkung der Drosselstelle 26 auf den Rückfluß der vom Regelschieber verdrängten Kraftstoffmenge so gering, daß der Regelschieber in dem Zeitabschnitt zwischen zwei aufeinanderfolgenden Förderhüben des Kolbens 6 an seinen Anschlag 18 zurückkehren kann. Die der Brennkraftmaschine zugeführte Kraftstoffmenge wird also im Teillastbereich nur durch die Stellung des Anschlages 18, d. h. durch die Einstellung des Hebels 40 bestimmt.

Zur Einstellung der Höchstdrehzahlmenge werden die Hebel 40 und 41 in die strichpunktiert gezeichnete Lage am Anschlag 44 gebracht. Die Anschlagschraube 19 ist dabei um das Maß b nach oben verlegt, wie ebenfalls strichpunktiert angedeutet ist. Der Einspritzpumpenkolben 1 fördert bei dieser Anschlagstellung die größte Kraftstoffmenge zur Einspritzpumpe. Bei Ansteigen der Drehzahl über die Höchstdrehzahl hinaus wird der Zeitabschnitt zwisehen zwei Förderhüben der Pumpenkolben 1 und 6 kleiner als die Zeit, die der Regelschieber 15 benötigt, um die beim vorhergehenden Förderhub des Hilfskolbens 6 in den Zylinder 14 gedrückte Kraftstoffmenge in den Arbeitsraum 7 der Hilfspumpe zurückzuschieben. Diese Zeit wird durch die Drosselstelle 26 bestimmt, die den Rücklauf des Regelschiebers 15 bremst. Der Regelschieber hat also bei Beginn des darauffolgenden Förderhubes des Hilfskolbens 6 den Anschlag 18 noch nicht erreicht, und die zur Brennkraftmaschine geförderte Kraftstoffmenge ist bei dem gleichzeitig erfolgenden Förderhub des Einspritzkolbens 1 geringer. Dadurch fällt die Drehzahl der Brennkraftmaschine ab.

Aus der geschilderten Wirkungsweise der Einspritzpumpe geht hervor, daß die Leerlaufregelung beim Vorlauf des Regelschiebers dadurch erfolgt, daß die Vorlaufgeschwindigkeit verzögert oder beschleunigt wird, während die Begrenzung der Höchstdrehzahl beim Rücklauf des Regelschiebers durch Bremsen des Rücklaufs erreicht wird.

Claims (3)

Patentansprüche:

1. Kraftstoff einspritzpumpe für Brennkraftmaschinen mit einem das wirksame Ende des Förderhubes durch Öffnen eines Nebenauslasses des Pumpenarbeitsraumes steuernden Regelschieber, der bei seinem von einem einstellbaren Anschlag ausgehenden Hinweg in die Öffnungsstellung durch den Druckimpuls eines mit dem Einspritzpumpenkolben gekuppelten Hilfspumpenkolbens entgegen einer Rückführkraft bewegbar ist, wobei in die Druckleitung der Hilfspumpe ein Rückschlagventil eingebaut ist, und der außerdem bei seinem Rückweg mindestens einen Teil der seinen Hinweg bewirkenden Flüssigkeit über eine seine Rückbewegung bremsende Drosselstelle verdrängt, dadurch gekennzeichnet, daß hinter dem Rückschlagventil (12) an die Druckleitung (10) der Hilfspumpe (6, 7) über eine einstellbare Drosselstelle (30 a) ein Raum (31) mit einem Ausweichschieber (32) angeschlossen ist, der ebenfalls durch die Druckimpulse des Hilfspumpenkolbens (6) entgegen einer Rückführkraft (33) bewegbar ist.

2. Kraftstoffeinspritzpumpe nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Querschnitt der einstellbaren Drosselstelle (30 a) für den Ausweichschieber (32) von einem maximalen Wert für die Leerlaufdrehzahl auf den Wert Null für eine möglichst wenig über der Leerlaufdrehzahl liegende Drehzahl abnehmend einstellbar ist, und daß diese Einstellbewegung gleichzeitig mit der Einstellbewegung des Anschlages (18) für den Regelschieber (15) erfolgt.

3. Kraftstoff einspritzpumpe nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß in an sich bekannter Weise der Beginn des wirksamen Förderhubes des Hilfspumpenkolbens (6) gegenüber dem des Einspritzkolbens (1) vorverlegt ist.

In Betracht gezogene Druckschriften:
Deutsche Patentschrift Nr. 733 374.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

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