DE1258187B - Kraftstoffeinspritzpumpe fuer Brennkraftmaschinen - Google Patents

Description

BUNDESREPUBLIK DEUTSCHLAND

DEUTSCHES

PATENTAMT

AUSLEGESCHRIFT

Int. CL:

Nummer:
Aktenzeichen:
Anmeldetag:
Auslegetag:

F02m

Deutsche Kl.: 46c2~105

1258187
B 894121 a/46 c2
18. Oktober 1966
4. Januar 1968

Die Erfindung betrifft eine Kraftstoffeinspritzpumpe für Brennkraftmaschinen mit Änderung der geförderten Kraftstoffmenge in Abhängigkeit von der Drehzahl durch Unterbrechung der Pumpenförderung mindestens bei Erreichen der Maximaldrehzahl infolge Aufsteuerns eines Entlastungskanals des Pumpenarbeitsraums während des Förderhubs des Pumpenkolbens mittels eines hin- und hergehenden Regelschiebers, der durch die im wesentlichen durch einen ein Rückschlagventil enthaltenden ersten Kanal strömende Druckflüssigkeit einer synchron mit der Hauptpumpe angetriebenen Hilfspumpe im Sinn seines Vorhubs angetrieben wird^ wobei sein durch Ausgangslage und Aufsteuerlage bestimmter Aufsteuerhub willkürlich änderbar ist, und der während seines durch eine Regelfeder bewirkten Rückhubs dadurch gebremst wird, daß er wenigstens einen Teil der Flüssigkeit, die seinen Vorhub verursacht hat, durch eine in einem zweiten Kanal angeordnete Regeldrossel mit änderbarem Querschnitt hindurchpressen muß.

Bei einer bekannten Kraftstoffeinspritzpumpe der oben beschriebenen Bauart (s. deutsche Patentschrift 1153 941) ist der Aufsteuerhub mit Hilfe einer am verdrehbaren Regelschieber angeordneten schrägen Steuerkante änderbar und die Regelung durch Ändern des Regeldrosselquerschnitts verstellbar. Hierbei ist es unmöglich, einen nichtgeregelten Zwischendrehzahlbereich zu erhalten, in welchem die Einspritzmenge unmittelbar vom Fahrer durch den Fahrhebel geändert werden kann. Bei Fahrzeugmotoren wird jedoch häufig eine Regelung bevorzugt, die nur den Leerlauf und die Maximaldrehzahl bestimmt (Leerlauf-Endreglercharakteristik), da diese Regelung einen weicheren Einsatz ergibt, weil der Fahrer die Einspritzmenge genau dosieren kann.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine solche Regelung zu erhalten.

Diese Aufgabe wird gemäß der Erfindung dadurch gelöst, daß die Mittel (erste Mittel), mit denen der Aufsteuerhub änderbar ist, und die Mittel (zweite Mittel), mit denen der Regeldrosselquerschnitt verstellbar ist, derart miteinander gekoppelt sind, daß sie von nur einem Element betätigt werden können, wobei die Zuordnung der Verstellgrößen der ersten Mittel zu den zweiten Mitteln so gewählt ist, daß die zweiten Mittel bei Vollast- und großer Teillaststellung der ersten Mittel den Regeldrosselquerschnitt voll öffnen, so daß der flüssige Anschlag nur dann eintreten kann, wenn die Drehzahlen und damit die Druckhübe pro Zeiteinheit der Einspritzpumpe einen bestimmten Höchstwert überschreiten, wodurch die Kraftstoffeinspritzpumpe für
Brennkraftmaschinen

Anmelder:

Robert Bosch G. m. b. H.,
7000 Stuttgart, Breitscheidstr. 4

Als Erfinder benannt:
Dipl.-Ing. Dr. Konrad Eckert,
7000 Stuttgart-Bad Cannstatt;
Franz Eheim, 7000 Stuttgart

Beanspruchte Priorität:

Frankreich vom 21. Oktober 1965 (35 803)

Fördermenge der Pumpe über einen großen Bereich willkürlich änderbar ist, während die zweiten Mittel bei Leerlauf- und geringer Teillaststellung der ersten Mittel den Regeldrosselquerschnitt lastabhängig verkleinern, gegebenenfalls bis zum Verschließen des zweiten Kanals.

Nach einer weiteren Ausbildung der Erfindung ist die Einspritzpumpe mit einem Leckkanal versehen, der aus dem Zylinder, in dem der Regelschieber arbeitet, abzweigt und über den während des Anlassens des Leerlaufs und bei niederer Teillast unabhängig von der Stellung des Regelschiebers ein Teil der Druckflüssigkeit, die den Vorhub des Regelschiebers bewirkt hat, abfließen kann, wobei dieser Leckkanal für Vollast und große Teillast mittels eines Steuerorgans geschlossen werden kann, das durch Mittel betätigt wird, die gleichzeitig mit den genannten ersten und zweiten Mitteln betätigt werden, und zwar derart, daß die Verstellmittel von Regelschieber und von Drehschieber für Regeldrosselstelle und Schließorgan des Leckkanals einander so zugeordnet sind, daß der Leckkanal bei Vollast- und großer Teillaststellung des Regelschiebers vollkommen geschlossen und die Regeldrossel vollkommen geöffnet ist, während der Leckkanal vollkommen geöffnet ist, wenn der Regelschieber nahe der oder in der Leerlaufstellung ist, wobei dann die Regeldrossel nahezu oder ganz geschlossen ist.

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Nach einer zusätzlichen Ausgestaltung der Erfin- Zylinder 15 führt und dessen Abschnitt 16 den dung wird von dem gemeinsamen Drehschieber noch Zylinder 15 mit dem Saugraum 6 verbindet. Auf dem eine Drosselstelle in einem Überströmkanal gebildet, Regelschieber 13 ist im Bereich der Mündung des der vom Zylinder des Regelschiebers abzweigt und Kanals 14 in den Zylinder 15 eine Ringnut 17 anvom Regelschieber erst nach Zurücklegung eines be- 5 geordnet, die von den Regelschieberabschnitten 13 a stimmten Weges aufgesteuert wird. ., und 13 δ begrenzt wird, die dichtend in dem Zylinder

Zwei Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in 15 geführt sind. Eine Rückstellfeder 19 sucht den der Zeichnung dargestellt und werden im folgenden Regelschieber in der in F i g. 1 dargestellten Lage zu näher beschrieben. Es zeigt · halten, in der er sich an einem Anschlagstift 20 ab-

Fig. 1 schematisch einen Schnitt durch das erste io stützt, dessen jeweilige Lage die Ausgangslage des Ausführungsbeispiel, Regelschiebers bestimmt. In der Ausgangslage ver-

F i g. 2 eine Abwandlung des ersten Ausführungs- schließt der Abschnitt 13 b des Regelschiebers den beispiels, ' Entlastungskanal 14,17,16. Dieser Entlastungskanal

F i g. 3 eine Ansicht von Einzelteilen des in F i g. 2 wird aufgesteuert, wenn der Regelschieber ausdargestellten Beispiels, 15 reichend weit nach rechts verschoben wird und mit Fig. 4 das zweite Ausführungsbeispiel schema- seiner Steuerkante 17a die Mündung des Kanals 16 tisch im Schnitt, in den Zylinder 15 auf steuert. . ._ ...

Fig. 5, 6 und 7 drei Abwandlungen des in Fig. 4 Die Hilfspumpe 3, 5 dient dazu, den Regelschieber

dargestellten Ausführungsbeispiels, 13 hydraulisch entgegen der Kraft der Rückstellfeder

F i g. 8 einen Schnitt nach Linie VIII-VIII in 20 19 zu verschieben, damit dieser eine Lage erreichen

F i g. 4, kann, in der er den Kanal 16 öffnet, wodurch die

Fig. 9 eine andere Art des Drehschiebers für die " Förderung des Kraftstoffs zu einer der Einspritzdüsen

Pumpen nach F i g. 4 und 7, des zu versorgenden Motors unterbrochen wird.

F i g. 10 und 11 Mittel zum Verstellen der Drosseln Die Flüssigkeit für diesen hydraulischen Antrieb

der in den F i g. 4 und 7 dargestellten Pumpen wäh- 25 gelangt aus dem Saugraum 6 über einen Kanal 21a rend des Betriebs. in den Pumpenarbeitsraum der Hilfspumpe 3,5,

Wie in F i g. 1 dargestellt, sind in einem Gehäuse 1 solange sich der Kolben 5 in seinem unteren Totein Zylinder 2 einer Einspritzpumpe und ein Zylin- punkt befindet. Während des Druckhubs des KoI-der 3 einer synchron mit der Einspritzpumpe arbei- bens 5 wird diese Flüssigkeit über eine der auf der tenden Hilfspumpe vorgesehen. Die Zylinder 2,3 sind 30 Oberfläche des Kolbens 5 angeordneten Längsnuten koaxial und hintereinander angeordnet. und einen Kanal 21, in den ein Rückschlagventil 22

In diesen Zylindern arbeitet ein Stufenkolben, eingeschaltet ist, in den freien Abschnitt des Zylinders dessen oberer Abschnitt 4 als Einspritzkolben dient, 15 gefördert und bewirkt den Vorhub des Regelwährend sein unterer Abschnitt 5, der einen größeren Schiebers 13.

Durchmesser als der Abschnitt 4 hat, der Kolben der 35 In dem Zeitabschnitt zwischen zwei Verdrängungs-Hilfspumpe ist. Durch nicht dargestellte Mittel wird hüben des Kolbens 5 wird der Regelschieber 13 durch der Stufenkolben (wie schematisch durch die Pfeil- die Feder 19 in seine Ruhelage zurückgeschoben, linien in F i g. 1 dargestellt) z. B. durch einen Nocken Hierbei verdrängt der Regelschieber 13 einen Teil der in eine hin- und hergehende und zur gleichen Zeit Flüssigkeit im Zylinder 15 über einen zweiten Kanal rotierende Bewegung versetzt, die dem Kolben 4 40 23, der den Zylinder 15 mit dem Zylinder 3 verbindet zugleich ermöglicht, als Verteiler zu dienen. Diese und in welchem eine Drosselstelle 24 angeordnet ist, Mittel sind ihrerseits durch den von der Pumpe ver- deren Querschnitt durch ein geeignetes Mittel versorgten Motor angetrieben. stellbar ist. Hierzu kann, wie in F i g. 1 dargestellt, Ein Saugraum 6 im Gehäuse 1 wird durch eine eine Drosselnadel 25 dienen. Die Drosselstelle 24 hat nicht dargestellte Förderpumpe mit Kraftstoff ver- 45 die Aufgabe, den Rücklauf des Regelschiebers zu sorgt. Der Saugraum 6 steht über einen Saugkanal 7, bremsen, und zwar derart, daß ab einer bestimmten eine Ringnut 8 und eine Bohrung 9 mit dem Pumpen- Antriebsgeschwindigkeit des Kolbens 2,5 der Zeitarbeitsraum im Zylinder 2 in Verbindung. Der Saug- abschnitt zwischen zwei Verdrängungshüben nicht kanal 7 ist so angeordnet, daß er während des Druck- mehr ausreicht, um den Regelschieber zurück in seine hubs des Kolbens 4 durch diesen geschlossen wird, 50 Ausgangslage gelangen zu lassen. Es ergibt sich damit jedoch während des Saughubs über auf der Ober- eine Mengenregelung unter Anwendung des flüssigen fläche des Kolbens angeordnete Längsnuten 10 mit Anschlags, der in dem Moment eintritt, in dem die der Ringnut 8 in Verbindung steht. Weiterhin ist auf Geschwindigkeit einen von dem freien Querschnitt dem Kolben 4 eine Verteilerlängsnut 11 angeordnet, der Drosselstelle abhängigen Wert erreicht hat. die in den Pumpenarbeitsraum mündet und diesen 55 Solange jedoch die Antriebsgeschwindigkeit unterhalb während der Druckhübe mit einer Mehrzahl von dieser bestimmten Geschwindigkeit ist, bleibt die von Druckleitungen 12 verbindet, die in einer Ebene in der Pumpe zu einer der Düsen geförderte Kraftstoffden Zylinder münden, von denen jedoch nur eine menge abhängig von dem Weg, den der Regelschieber dargestellt ist. Jede von diesen Druckleitungen führt zwischen seiner Ausgangslage und der Lage, in der er zu einer Einspritzdüse des zu versorgenden Motors. 60 mit seiner Steuerkante 17 a den Kanal 16 auf steuert Während jedes Druckhubs des Kolbens 4 ist eine der und damit den Entlastungskanal 14,17,16 öffnet. Je Druckleitungen 12 in Verbindung mit dem Pumpen- langer dieser Weg ist, desto größer ist die je Druckarbeitsraum, so daß der Kolben 4 bei einer Um- hub durch die Pumpe eingespritzte Menge, drehung so viel Druckhübe ausführen muß, wie Um diesen Weg verändern zu können, ist der AnDruckleitungen 12 vorhanden sind. 65 schlagstift20 verschiebbar, dessen Lage die Ausgangs-Ein Regelschieber 13 arbeitet in einem Zylinder 15 lage des Regelschiebers 13 bestimmt. Je mehr der und steuert einen Entlastungskanal, dessen Abschnitt Anschlagstift 20 nach links verschoben wird, desto vom Pumpenarbeitsraum im Zylinder 2 zum größer ist die Menge, die von der Pumpe je Hub ge-

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fördert wird. Für Vollast ist der Anschlagstift 20 so F i g. 2 zeigt eine Abwandlung der in F i g. 1 darweit als möglich nach linksgeschoben, gestellten Pumpe. Die Bezugszahlen der entsprechen-

Der Anschlagstift 20 wird durch ein Kurvenstück den Elemente sind die gleichen wie in Fig. 1. 26, das über eine Rolle am äußeren Ende des An- Die wesentlichen Unterschiede der in Fig. 2 darschlagstiftes 20 angreift, verschoben, und zwar ent- 5 gestellten Ausführungsart gegenüber der in Fig. 1" gegen der Kraft einer Feder 27. Die Lage der Drossel- sind einerseits die Art der Änderung des Regelschienadel 25 ist durch ein Kurvenstück 28 verstellbar. berweges von seiner Ausgangslage bis zu der Lage, Dieses greift über eine Rolle am äußeren Ende der in der er den Entlastungskanal 14,17,16 öffnet, und Nadel 25 an und vermag diese entgegen der Kraft andererseits die Art der Änderung des freien Drosseleiner Feder 29 zu verstellen. Die Kurvenstücke 26 io querschnitts der Regeldrosselstelle 24. Diese Ände- und 28 sind durch ein gemeinsames Betätigungsglied, rungen werden nach F i g. 2 nicht durch eine lineare einen Hebel 30, verschiebbar. Zu diesem Zweck sind Bewegung, sondern durch eine Drehbewegung erdie Kurvenstücke 26 und 28 miteinander verbunden, reicht. Der Regelschieber 13 hat eine schräge Steuerwiespäter erläutert wird, kante 33, die mit der Mündung des Kanals 16 derart

Der Kurvenverlauf der Kurvenstücke 26 und 28 ist 15 zusammenarbeitet, daß sich bei einem Drehen des so ausgebildet, daß das Kurvenstück 28, solange der Regelschiebers der Weg zwischen Ausgangslage und Anschlagstift 20 unter der Wirkung des Kurvenstücks Aufsteuerlage ändert. Die Ausgangslage des Regel-26 eine Stellung innehat, die Vollast oder großer Teil- Schiebers wird durch einen am Regelschieber befindlast entspricht, eine Stellung einnimmt, für welche der liehen Flansch 34 bestimmt, der sich an einer Fläche freie Querschnitt der Regeldrosselstelle 24 ein Maxi- 20 35 des Gehäuses 1 der Einspritzpumpe abstützt. Um mum ist. Der flüssige Anschlag verhindert, daß der den Regelschieber drehen zu können, ist im Pumpen-Regelschieber 13 bei seinem Rücklauf in seine Aus- gehäuse eine Welle 36 gelagert, die von außen gegangsstellung an den Anschlagstift 20 gelangt und dreht werden kann und deren Drehbewegung über erreicht dadurch eine Verminderung der Einspritz- einen Stift 37, der in ein Loch 38 des Flansches 34 menge je Druckhub und verhindert somit, daß die 25 eingreift, auf den Regelschieber übertragen wird, maximale Drehzahl, gleichgültig bei welcher Be- Diese Art der Kupplung zwischen der Welle 36 und lastung, überschritten wird. Solange diese Maximal- dem Regelschieber 13 behindert nicht die axiale Bedrehzahl nicht erreicht ist, kann die Einspritzmenge wegung des Regelschiebers, die durch die von dem willkürlich verstellt werden. Sobald jedoch der An- Kolben 5 verdrängte Flüssigkeit der Hilfspumpe beschlagstift 20 eine Lage erreicht hat, die dem Leer- 30 wirkt wird.

lauf oder geringer Teillast entspricht und in der er Die Drosselstelle 24 wird durch eine schräge

nach rechts geschoben ist, ist auch durch die Er- Steuerkante 39 eines Drehschiebers 40 gebildet, der

hebung 28 a des Kurvenstücks 28 die Drosselnadel 25 in den Kanal 23 eingeschaltet ist. Der Drehschieber

so weit nach rechts verschoben, daß die Drosselstelle 40 trägt weiterhin die Drosselstelle 31, die mittels der

24 verengt wird. Sobald die Erhebung 28 a die 35 Drosselnadel 31 α fest einstellbar ist.

Drosselnadel 25 verschiebt, erfolgt eine Verringerung Die Übertragung der Drehbewegung des Regel-

der Pumpendrehzahl, und zwar um so stärker, je Schiebers 13 auf den Drehschieber 40 erfolgt durch

mehr sich auch der Anschlagstift 20 der Lage nähert, Zahnsegmente 41 und 42, die auf der Welle 36 bzw.

die ein Minimum an Einspritzmenge je Hub ergibt auf dem Drehschieber 40 befestigt sind. Ein einziges

(Leerlaufmenge). 40 Bedienungselement 30, das auf der Welle 36 befestigt

In dem bereits Beschriebenen ist angenommen, daß ist, ermöglicht, die Welle 36 und den Drehschieber 40 die Drosselstelle 24 sowohl die Maximaldrehzahl für gleichzeitig zu drehen. Die Drehstellung des Regel-Vollast und für große Teillast als auch verschiedene Schiebers 13 mit der schrägen Steuerkante 33 und des Drehzahlen bei Leerlauf und bei niederer Teillast be- Drehschiebers 40 mit der schrägen Steuerkante 39 sogrenzt. Nach einer bevorzugten Ausführungsart ist im 45 wie die Form der schrägen Steuerkante 39 sind einKanal 23 zusätzlich zur Drosselstelle 24 eine zweite ander so zugeordnet, daß für Drehstellungen des Drosselstelle 31 vorgesehen, die fest einstellbar ist Regelschiebers 13, in denen die schräge Steuerkante und mit der erreicht wird, daß die Maximaldrehzahl 33 einen langen Weg zwischen der Ausgangslage des bei Vollast und großer Teillast nicht überschritten Regelschiebers und der Lage, in der er den Kanal 16 wird, während die Drosselstelle 24 nur in Tätigkeit 50 aufsteuert, bewirkt (Vollaststellung und Stellung grotritt, wenn ihr Querschnitt mittels der Erhebung 28a ßer Teillast), die Drosselstelle 24 ihren größten Querverringert wird, also bei Leerlauf und niederer Be- schnitt hat. In dieser Stellung verhindert lediglich die lastung. Die Drossel 31, die mit Hilfe einer Drossel- Drosselstelle 31, daß der Motor eine Maximaldrehnadel 31 α fest einstellbar ist, ermöglicht, die nicht zu zahl überschreitet. Für die Drehstellungen des Regelüberschreitende Maximaldrehzahl den Anforderun- 55 Schiebers 13 mit dem nahezu kürzesten oder dem gen des Motors anzupassen. kürzesten Aufsteuerweg (geringe Teillast oder Leer-

Um die Lage, in der das Kurvenstück 28 mit seiner lauf) ist jedoch der Querschnitt der Drosselstelle 24

Erhebung 28 α die Drosselnadel 25 zu verschieben durch die schräge Steuerkante 39 verkleinert. Bei die-

beginnt, der Lage des Anschlagstiftes 20 anpassen zu ser niedrigen Teillast und beim Leerlauf ist die Dros-

können, muß der Abstand zwischen den Kurven- 60 seistelle 31 praktisch außer Wirkung,

stücken 26 und 28 verstellbar sein. Dies erfolgt mit Um die Drehstellung des Regelschiebers 13 gegen-

Hilfe von zwei Gewindezapfen 26 b und 28 b, die an über der des Drehschiebers 40 verstellen zu können,

den Kurvenstücken 26 und 28 befestigt sind. Die bei- kann das Zahnsegment 41 auf der Welle 36 verstellt

den Gewindezapfen sind über eine Gewindemuffe 32 werden. Wie in F i g. 2 und 3 dargestellt, ist das

miteinander verbunden und tragen gegenläufiges Ge- 65 Zahnsegment 41 in der gewünschten Stellung mittels

winde, so daß sich durch Drehen der Muffe die Ge- einer Schraube 43 festgespannt, und zwar derart, daß

windezapfen 26 b und 28 b einander nähern oder von- der Bolzen der Schraube 43 in das Zahnsegment 41

einander entfernen. eingeschraubt ist und in einem Langloch 44 läuft, das

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in einer Scheibe 45 vorgesehen ist, wobei der Kopf denen des Regelschiebers 13 gekoppelt. Der Regelder Schraube gegen die Scheibe gepreßt wird, die schieber 13 hat eine schräge Steuerkante 57, weshalb ihrerseits durch eine Mutter 46 fest mit der Welle 36 durch Drehen des Regelschiebers der Abstand zwiverbunden ist. sehen seiner Ausgangslage und der Lage, in der er

Um zwischen den Zähnen der Zahnsegmente 41 5 den Entlastungskanal 14,17, 16 aufsteuert, änderbar und 42 ein Spiel zu vermeiden, ist zwischen dem ist. Die Kupplung des Regelschiebers und des Dreh-Pumpengehäuse 1 und dem Zahnsegment 42 eine Schiebers erfolgt durch die Zahnsegmente 41 und 42. Feder 47 gespannt, wodurch die Zähne stets aufein- An dem Zahnsegment 42 ist ein Hebel 30 befestigt, andergepreßt werden. der willkürlich betätigt werden kann. Diese Zahnin Fi g. 2 ist ein Kanal 48 dargestellt, der vom Zy- 10 segmente können, wie für Fig. 2 und 3 beschrieben, linder 15 zum Saugraum 6 führt. In diesen Kanal 48 eine Feder enthalten, durch welche ein Spiel zwischen ist eine Drosselstelle 49 eingeschaltet, deren Quer- ihnen verhindert wird. Der Drehschieber 56 enthält schnitt durch den Drehschieber 40 zu gleicher Zeit auf der Höhe der Kanäle 52 und 54 Nuten 56 a und mit der Drosselstelle 24 verstellt wird, und zwar mit 56 δ, die mit den Mündungen der Kanäle 52 und 54 Hilfe einer schrägen Steuerkante 50. Eine Änderung 15 in den Zylinder, in dem der Drehschieber 56 gelagert des Querschnitts der Drosselstelle 49 bringt eine ent- ist, zusammenarbeiten, wie in F i g. 8 dargestellt ist. gegengesetzte Änderung der Drosselstelle 24 mit sich. Die Zuordnung der Steuerstellungen von Regel-

Die Mündung des Kanals 48 in den Zylinder 15 wird schieber 13 und Drehschieber 56 ist derart gewählt,. durch den Abschnitt 13 a des Regelschiebers 13 auf- daß für die Stellung des Regelschiebers, die Vollast gesteuert, bevor ein Überströmkanal 51 aufgesteuert 20 und großer Teillast entspricht, der Leckkanal 52 gewird, der über den Kanal 16 in den Saugraum 6 mün- schlossen und der Kanal 54 vollkommen offen ist, det und durch Abströmenlassen des von der Hilfs- derart, daß der Querschnitt der Drosselstelle 24' bei pumpe 3, 5 geförderten Kraftstoffs den Weg des Re- diesen Belastungen die Maximaldrehzahl bestimmt, gelschiebers 13 begrenzt. Der Kanal 48 dient dazu, die immer gleichbleibt und unterhalb welcher die geden Ungleichförmigkeitsgrad der Regelung der Ein- 25 förderte Kraftstoffmenge durch Drehen des Regelspritzpumpe zu verändern. Schiebers 13 willkürlich bestimmt werden kann. So-Bei der in den F i g. 1 bis 3 dargestellten Ausfüh- bald sich der Regelschieber in der Stellung befindet, rungsart erfolgt also die Regelung während des Leer- die dem Leerlauf entspricht, schließt der Drehschielaufs und geringer Teillast durch eine Veränderung ber 56 den Kanal 54 oder drosselt ihn mittels der des Querschnitts der Regeldrosselstelle 24 und gleich- 30 Nut 56 b sehr stark, während er den Leckkanal 52 zeitiger Änderung des Weges zwischen der Ausgangs- völlig öffnet, so daß die Regelung während des Leerlage des Regelschiebers und der Lage, in der er den laufs mit Hilfe der Drosselstelle 53 erfolgt. Entlastungskanal 14,17,16 aufsteuert. Das Schließen des Kanals 54 sowie das Öffnen des Die in F i g. 4 dargestellte Ausführungsart unter- Kanals 52 findet nicht plötzlich statt, sondern es sind scheidet sich im wesentlichen von der in Fig. 1 bis 3 35 gewisse Übergangszonen da. Man beginnt z. B. den dargestellten dadurch, daß während des Anlaßvor- Kanal 52 zu öffnen, bevor man beginnt, den Kanal 54 gangs des Motors, des Leerlaufs und bei niederer zu schließen. Weiterhin wird der Kanal 54 nur dann Teillast die Regelung mit Hilfe eines Leckkanals 52 vollkommen geschlossen, wenn bereits vorher der Kaerfolgt. Wie in F i g. 4, 5 und 7 dargestellt, verbindet nal 52 vollkommen offen ist.

der Leckkanal 52 den Saugraum 6 mit dem Abschnitt 40 Das Verdrehen des Hebels 30 aus der Vollastdes Zylinders 15, in den die Hilfspumpe 3, 5 Kraft- stellung in die Leerlaufstellung hat aufeinanderfolstoff verdrängt, um damit den Verlauf des Regel- gend die folgenden Wirkungen: Schiebers zu bewirken. Bei sehr niederen Drehzahlen Zu Beginn, d. h. bei Vollast und großer Teillast,

(Anlassen) kann mindestens ein Teil des von der wird durch Bewegen des Hebels 30 und Drehen des Hilfspumpe 3, 5 geförderten Kraftstoffs über den Ka- 45 Regelschiebers 13 nur die je Druckhub geförderte nal 52 abströmen, so daß entsprechend dem demzu- Kraftstoffmenge verringert, wobei jedoch der Kanal folge Meineren Hub des Regelschiebers die Einspritz- 54 voll geöffnet bleibt und der Leckkanal 52 gepumpe eine Kraftstoffübermenge fördert. Dieser schlossen ist. Wird der Hebel 30 in die Stellung ge-Leckkanal enthält eine Drosselstelle 53, durch die bracht, in der die geförderte Kraftstoffmenge vier nach dem Anlassen und Erreichen einer bestimmten 50 Fünftel bis drei Viertel der Vollastmenge beträgt, so Drehzahl ein zum Auf steuern des Entlastungskanals beginnt die Nut 56 a des Drehschiebers 56 den Leck-14, 17, 16 ausreichender Druck erzeugt wird. Von kanal 52 zu öffnen, während der Kanal 54 noch vollder gleichen Seite des Zylinders 15 geht ein Kanal 54 kommen offenbleibt. Bis zu dieser Stellung des Hebels aus, der zum Zylinder 3 der Hilfspumpe führt und die 30 bleibt die Maximaldrehzahl, die von der Regel-Drosselstelle 24' enthält, die die Aufgabe hat, den 55 vorrichtung bestimmt wird, praktisch gleich, so daß, Regelschieber bei seinem Rücklauf zu bremsen, so solange diese Maximaldrehzahl nicht erreicht wird, daß ab einer bestimmten Drehzahl der flüssige An- die Pumpe in einem Bereich ohne automatische Reschlag eintreten kann. gelung arbeitet. Beim Weiterdrehen des Hebels 30 in

Wie in den F i g. 4 bis 7 dargestellt ist, sind die Richtung Leerlauf stellung beginnt der Drehschieber Querschnitte der Drosselstellen 53 und 24' fest ein- 60 56 den Kanal 54 zu schließen und durch die Nut 56 b stellbar, und zwar mit Hilfe der Drosselnadeln 55 in diesem Kanal eine Drosselung zu erzeugen, die und 25'. größer ist als die der Drosselstelle 24'. In diesem

In die Kanäle 52 und 54 ist als gemeinsames Augenblick beginnt der Regelbereich für niedrige Steuerglied ein Drehschieber 56 eingeschaltet, der Teillast, bei dem eine automatische Regelung, also geeignet ist, die Kanäle 52 und 54 zu öffnen oder zu 65 Drehzahlbegrenzung, eintritt. Drosselt man mit Hilfe schließen oder diese Kanäle stärker zu drosseln, als des Hebels 30 noch mehr die je Hub eingespritzte es die fest einstellbaren Drosselstellen 53 und 24' tun. Menge, so gelangt der Drehschieber 56 mit seiner Die Drehbewegungen des Drehschiebers 56 sind mit Nut 56 a in eine Stellung, in der er den Kanal 52 voll-

kommen öffnet, während die Nut 56 b den Kanal 54 stark drosselt. Die volle Öffnung des Leckkanals 52 ist dann erreicht, wenn infolge der Stellung des Regelschiebers 13 die je Hub eingesprizte Menge gleich oder knapp oberhalb der Menge ist, die notwendig ist für den Leerlauf des Motors. In dieser Leerlaufstellung schließt der Drehschieber 56 den Kanal 54 vollkommen oder läßt einen sehr engen Drosselspalt mit seiner Nut 56 b offen, so daß die Fördermenge automatisch Null wird, wenn die Drehzahl diese für den Leerlauf geforderte Drehzahl überschreitet. Wird der Hebel 30 noch weiter in der vorherigen Richtung gedreht, so gelangt die Stoppnut 58 des Regelschiebers 13 in eine Stellung, in der die Förderung der Einspritzpumpe unterbrochen wird.

Die in F i g. 4 dargestellte Pumpe kann durch einen Kanal 59 (s. F i g. 7) weitergebildet werden, der dem Kanal 48 der in F i g. 2 dargestellten und oben beschriebenen Pumpe entspricht. Dieser Kanal ist im Bereich der Vollast und großer Teillast geschlossen, aber über eine Drossel in den Bereichen geöffnet, in denen die Regelung der Drehzahl automatisch erfolgt. Der Kanal 59 wird durch den Schieber 56 gesteuert, der zu diesem Zweck eine Ringnut mit schräger Steuerkante 56 c aufweist. Diese schräge Steuerkante bewirkt in den Stellungen, in denen der Drehschieber 56 den Kanal 59 nicht sperrt, eine sich ändernde Drosselung in dem Kanal 59, wodurch der Ungleichförmigkeitsgrad der Regelung geändert werden kann.

In der in Fig. 4 und 7 dargestellten Ausführungsart sind die Drosselstellen 53 (für den Anlaßvorgang und den Leerlauf) und 24' (für die Regelung unter Anwendung des flüssigen Anschlags) durch die Führung der Kanäle 52 und 54 parallel angeordnet, wobei beide Kanäle aus dem einen Abschnitt des Zylinders 15 abzweigen, der in Stromrichtung hinter einem Rückschlagventil 60 angeordnet ist, das in dem Kanal zwischen Zylinder 3 der Hilfspumpe 3, 5 und dem Zylinder 15 vorgesehen ist.

In einer Abwandlung der beschriebenen Ausführungsart sind, wie in F i g. 5 dargestellt, die Drosselelemente 24' und 53 in Serie angeordnet, so daß, wenn der Leckkanal 52 offen ist, der Kraftstoff nacheinander beide genannten Drosselstellen durchströmt. Hierdurch ist es möglich, der Drosselstelle 53 einen verhältnismäßig großen Querschnitt zu geben. Gelangt der Drehschieber 56 in eine Stellung, in welcher die Nuten 56 a und 56 & die Kanäle 52 und 54 öffnen, so strömt ein Teil der vom Regelschieber 13 verdrängten Flüssigkeit während dessen Rücklaufs über die Drosselstellen 24' und 53, die Nut 56 a und den Kanal 52 in den Saugraum 6, während ein anderer Teil zurück in den Zylinder 3 der Hilfspumpe strömt, indem er über die Drosselstelle 24', die Nut 56 b und den Kanal 54 strömt.

In der in F i g. 6 dargestellten Ausführungsart sind die Nut 56 a des Drehschiebers 56 und die Drosselstelle 53 des Leckkanals 52 mit dem Zylinder 3 der Hilfspumpe verbunden, wodurch das Rückschlagventil 60 umgangen ist, was zur Folge hat, daß die Drosselstelle 53 nur während des Vorhubs des Regelschiebers 13 und nur bei Leerlauf und beim Anlassen wirksam ist, während beim Rückhub des Regelschiebers 13 die Kraftstoffmenge, die sich unter dem Regelschieber im Zylinder 15 befindet, nur über die Nut 56 b, die für den flüssigen Anschlag notwendige Drosselstelle 24' und den Kanal 54 verdrängt wird. Hier wird, im Gegensatz zur vorherigen Ausführung, die Nut 56 b bei Leerlauf des Motors den Kanal 54 nicht vollkommen schließen. In diesem Fall erfolgt die automatische Einstellung der Grenzgeschwindigkeit unter Anwendung des flüssigen Anschlags mittels der Drosselstelle 24'. Die Drosselstelle 53 verzögert hier den Vorhub des Regelschiebers 13 und erreicht damit ein Ansteigen der Fördermenge der Einspritzpumpe.

In dem in F i g. 4 bis 7 dargestellten Ausführungsbeispiel werden die Kanäle 52 und 54 von einem einzigen Organ gesteuert, dem Drehschieber 56, auf dem sich an bestimmten Stellen die Nuten 56 a und 56 b befinden. Um selbst in diesem Fall das Verhältnis der einen zu der anderen verändern zu können, z. B. die Stellungen, in denen sie jeweils einen der Kanäle 52 und 54 öffnen oder schließen, sind in der Ausführungsart nach F i g. 9 an den Nuten schräge Steuerkanten 56 d und 56 e vorgesehen, die gegen die Achse des Drehschiebers und die eine gegen die andere geneigt sind, und ist außerdem eine Vorrichtung vorgesehen, um den Drehschieber axial zu verschieben, ohne die Drehverbindung zum Regelschieber über das Zahnsegment 42 zu hindern. Diese Vorrichtung besteht aus einem Hebel 61, dessen einer Arm unter einen Flansch 62 greift, der fest mit dem Drehschieber 56 verbunden ist und dessen anderer Arm durch eine Steuerschraube 63 willkürlich verstellbar ist.

Wie schon ausgeführt wurde, müssen die Drosselstellen 24' und 53, die in F i g. 4 bis 7 dargestellt sind, mit Hilfe einer Drosselnadel 25' und 55 eingestellt werden. Diese Einstellung erfolgt, wenn die Pumpe in Betrieb ist und wird nicht mehr verändert.

Die in Fig. 10 und 11 dargestellte Vorrichtung erlaubt eine solche Einstellung der genannten Drosselnadeln. Diese Vorrichtung besteht aus einer Deckplatte 64, die eine Öffnung 65 an der Oberfläche des Saugraums 6 verschließt. Die Deckplatte wird von zwei Bolzen 66 und 67 durchquert, die auf der Innenseite des Deckels mit Kappen 66 a und 67 a ausgestattet sind, die über die Köpfe der Drosselnadeln 25' und 55 greifen, sobald der Deckel in die gezeichnete Lage gebracht ist. An den äußeren Enden der Bolzen 66 und 67 sind Schlitze 66 b und 67 b vorgesehen, durch die man mit Hilfe eines Schraubenziehers die Bolzen im Deckel und damit die Drosselnadeln 25' und 55 drehen kann. Sind die Drosselnadeln eingestellt, so kann, wenn die Pumpe außer Betrieb ist, der Deckel 64 mit den Bolzen 66 und 67 entfernt und durch einen Deckel 68 ohne Bolzen ersetzt werden, der während des normalen Betriebes der Pumpe beibehalten wird.

Claims (12)

Patentansprüche:

1. Kraftstoff einspritzpumpe für Brennkraftmaschinen mit Änderung der geförderten Kraftstoffmenge in Abhängigkeit von der Drehzahl durch Unterbrechung der Pumpenförderung mindestens bei Erreichen der Maximaldrehzahl infolge Aufsteuerns eines Entlastungskanals des Pumpenarbeitsraums während des Förderhubs des Pumpenkolbens mittels eines hin- und hergehenden Regelschiebers, der durch die im wesentlichen durch einen ein Rückschlagventil enthaltenden ersten Kanal strömende Druckflüssigkeit einer synchron mit der Hauptpumpe angetriebenen Hilfspumpe im Sinne seines Vorhubs angetrieben

709 717/149

wird, wobei sein durch Ausgangslage und Aufsteuerlage bestimmter Aufsteuerhub willkürlich änderbar ist, und der während seines durch eine Regelfeder bewirkten Rückhubs dadurch gebremst wird, daß er wenigstens einen Teil der Flüssigkeit, die seinen Vorhub verursacht hat, durch eine in einem zweiten Kanal angeordnete Regeldrossel mit änderbarem Querschnitt hindurchpressen muß, dadurch gekennzeichnet, daß die Mittel (26, 33, 57) (erste Mittel), mit denen der Aufsteuerhub änderbar ist, und die Mittel (28 a, 40, 56) (zweite Mittel), mit denen der Regeldrosselquerschnitt (24, 56 b) verstellbar ist, derart miteinander gekoppelt sind, daß sie von nur einem Element (30) betätigt werden können, wobei die Zuordnung der Verstellgrößen der ersten Mittel zu den zweiten Mitteln so gewählt ist, daß die zweiten Mittel bei Vollast- und großer Teillaststellung der ersten Mittel den Regeldrosselquerschnitt (24, 56 b) voll öffnen, so daß der flüssige Anschlag nur dann eintreten kann, wenn die Drehzahlen und damit die Druckhübe pro Zeiteinheit der Einspritzpumpe einen bestimmten Höchstwert überschreiten, wodurch die Fördermenge der Pumpe über einen großen Bereich willkürlich änderbar ist, während die zweiten Mittel bei Leerlauf- und geringer Teillaststellung der ersten Mittel den Regeldrosselquerschnitt (24, 56 b) lastabhängig verkleinern, gegebenenfalls bis zum Verschließen des zweiten Kanals.

2. Kraftstoffeinspritzpumpe nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß in dem zweiten Kanal (23, 54) eine zweite Drosselstelle (31, 24') angeordnet ist, die fest einstellbar ist, für Vollast und große Teillast einen kleineren Querschnitt als die Regeldrossel (24, 56 b) aufweist und damit die Höchstdrehzahl bestimmt.

3. Kraftstoffeinspritzpumpe nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die genannten Mittel aus zwei miteinander verbundenen Nocken (26, 28) bestehen, von denen der erste (26) einen axial verschiebbaren und in den Zylinder (15) des Regelschiebers (13) ragenden Anschlagstift (20) betätigt, der den Aufsteuerhub verändert und somit für den Regelschieber (13) die Ausgangslage bildet, während der andere Nocken (28) ein axial verschiebbares, den Regeldrosselquerschnitt (24) bestimmendes Element (25) betätigt.

4. Kraftstoffeinspritzpumpe nach einem der vorhergehenden Ansprüche mit einem Leckkanal, der aus dem Zylinder, in dem der Regelschieber arbeitet, abzweigt und über den während des Anlassens, des Leerlaufs und bei niederer Teillast, unabhängig von der Stellung des Regelschiebers, ein Teil der Druckflüssigkeit, die den Vorhub des Regelschiebers bewirkt hat, abfließen kann, dadurch gekennzeichnet, daß dieser Leckkanal (52) für Vollast und große Teillast mittels eines Steuerorgans (56 a) geschlossen werden kann, das durch Mittel betätigt wird, die gleichzeitig mit den genannten ersten und zweiten Mitteln betätigt werden.

5. Kraftstoffeinspritzpumpe nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß dieses Steuerorgan (56 a) ein Drehschieber (56) ist.

6. Kraftstoffeinspritzpumpe nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß der Drehschieber mit Regeldrossel (56 b) und der den Leckkanal (52) steuernde Drehschieber ein Teil (56) sind.

7. Krafistoffeinspritzpumpe nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß der gemeinsame Drehschieber (56) auch axial verschoben werden kann und daß die Steuerkanten (56 d, 56 e) zur Steuerung der Kanäle (52, 54) gegen die Drehschieberachse und gegeneinander geneigt sind.

8. Kraftstoffeinspritzpumpe nach einem der Ansprüche 4 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Verstellmittel von Regelschieber (13) und von Drehschieber (56) für Regeldrosselstelle (56 b) und Schließorgan des Leckkanals (56 a) einander so zugeordnet sind, daß der Leckkanal (52) bei Vollast- und großer Teillaststellung des Regelschiebers (13) vollkommen geschlossen und die Regeldrossel (56 b) vollkommen geöffnet ist, während der Leckkanal (52) vollkommen geöffnet ist, wenn der Regelschieber (13) nahe der oder in der Leerlaufstellung ist, wobei dann die Regeldrossel (56 ft) nahezu oder ganz geschlossen ist.

9. Kraftstoff einspritzpumpe nach einem der Ansprüche 6 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß von dem gemeinsamen Drehschieber (56) noch eine Drosselstelle (56 c) in einem Überströmkanal (59) gebildet wird, der vom Zylinder (15) des Regelschiebers (13) abzweigt und vom Regelschieber (13) erst nach Zurücklegung eines bestimmten Weges aufgesteuert wird.

10. Kraftstoffeinspritzpumpe nach einem der Ansprüche 4 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß in dem Leckkanal (52) eine zweite, jedoch fest einstellbare Drosselstelle (53) angeordnet ist.

11. Kraftstoff einspritzpumpe nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß die beiden fest einstellbaren Drosselstellen (24', 53) derart in Serie geschaltet sind, daß sich die eine Drosselstelle in einem gemeinsamen Abschnitt des zweiten Kanals (54) und des Leckkanals (52) befindet, während die zweite Drosselstelle (53) nur im Leckkanal (52) angeordnet ist.

12. Kraftstoffeinspritzpumpe nach Anspruch 10 oder 11, dadurch gekennzeichnet, daß der Leckkanal (52) direkt aus der Hilfspumpe abzweigt und dabei das Rückschlagventil (60) zwischen Hilfspumpe (3, 5) und Regelschieberzylinder (15) umgeht.

In Betracht gezogene Druckschriften: Deutsche Patentschrift Nr. 1153 941.

Hierzu 2 Blatt Zeichnungen

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