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In der deutschen Patentschrift 1178 643 ist eine Kraftstoffeinspritzpumpe
für mehrzylindrische Brennkraftmaschinen beschrieben, bei der im Kopf eines rotierenden,
zugleich als Verteiler ausgebildeten Pumpenkörpers wenigstens ein Kolben in einer
Bohrung angeordnet ist, der beim Einspritzhub über Nocken einwärts und durch den
von einer vorgeschalteten Förderpumpe der Bohrung zugeführten Kraftstoff auswärts
bewegt wird. Um eine solche bekannte Kraftstoffeinspritzpumpe so auszugestalten,
daß beim Anlaßvorgang der Brennkraftmaschine eine das Normalmaß übersteigende Kraftstoffeinspritzmenge
zugeführt werden kann, ist im Pumpengehäuse ein einen Ausweichkolben aufnehmender
Zylinder angeordnet der an seinem einen Ende über in dem Verteiler angeordnete Steuerkanäle
so mit dem Pumpenarbeitsraum verbunden ist, daß beim Einspritzhub ein Teil des von
dem Kolben geförderten Kraftstoffes unter Verschiebung des Ausweichkolbens in den
Zylinder abgeleitet wird, wobei die Verschiebebewegung des Ausweichkolbens in diese
Endlage durch einen Anschlag begrenzt wird, während er beim Füllhub des Einspritzpurnpenkolbens
durch eine Rückstellkraft in seine andere Endla(ye zurückgeschoben wird.
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Bei der bekannten Kraftstoffeinspritzpumpe stehen die in gleichen
Winkelabständen im Verteiler angeordneten Steuerkanäle mit der Längsbohrung des
Verteilers in Verbindung, über die bei der Drehung des Verteilers der Kraftstoff
der Bohrung der Einspritzpumpe und von dieser dem Auslaßkanal des Verteilers zugeführt
wird, der bei der Drehung des Verteilers nacheinander mit den im Pumpengehäuse angeordneten
Auslaßbohrungen in Verbindung kommt, von wo aus der Kraftstoff den Zylindern der
Brennkraftmaschine zugeführt wird. Die genannten Steuerkanäle sind dabei so angeordnet,
daß sie bei der Drehung des Verteilers der Reihe nach mit dem inneren Ende des Zylinders
des Ausweichkolbens lediglich während des Druckhubes bis zum Beginn des Saughubes
in Verbindung kommen. An das äußere Ende des Zylinders ist ein vom Kraftstoff-Förderdruck
unabhängiger Rücklaufkanal angeschlossen, der von einem erst bei einem bestimmten
Kraftstoff-Förderdruck öffnenden Steuerventil geschlossen wird, sobald es dem Kraftstoff
den Zutritt zum äußeren Ende des Zylinders ermöglicht. Auf diese Weise wird erreicht,
daß während des Einspritzhubes der Kraftstoffeinspritzpumpe im Normalbetrieb ein
Teil des von der Einspritzpumpe geförderten Kraftstoffes unter Verminderung der
Einspritzmenge in den Zylinder abgeleitet wird, wodurch der Ausweichkolben nach
außen gegen einen Anschlag geschoben wird. Der beim Einspritzhub in den Zylinder
abgeleitete Kraftstoff wird nach dem Einspritzhub in die Bohrung der Einspritzpumpe
zurückgedrückt. Dies geschieht dadurch, daß über das Steuerventil der Ausweichkolben
auf seiner Rückseite von dem von der Förderpumpe gelieferten Kraftstoff beaufschlagt
wird.
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Die Rückleitung des in den Zylinder abgeleiteten Kraftstoffes in die
Bohrung der Kraftstoffeinspritzpumpe hat in bestimmten Fällen einige Nachteile.
Insbesondere kann von Nachteil sein, daß die öffnung des Zylinders, über die der
Kraftstoff von dem sich drehenden Verteiler in den Zylinder und aus diesem zurück
zu der Bohrung des Verteilers fließt, verhältnismäßig lang ausgeführt, d. h. über
einen großen Winkelabschnitt des Verteilerumfangs, verlaufen muß. Dies bringt vor
allem dann Schwierigkeiten mit sich, wenn die Kraftstoffeinspritzpumpe in Verbindung
mit einer Brennkraftmaschine Verwendung finden soll, die mehr als vier Zylinder
aufweist. In diesem Fall ist der am Umfang des Verteilers zur Verfügung stehende
Raum nicht ausreichend, um alle erforderlichen Kanäle und Steueröffnungen auf dem
Umfang unterzubringen.
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Die Erfindung bezweckt eine Beseitigung dieses Nachteils der bekannten
Kraftstoffeinspritzpumpe. Die Erfindung ist dadurch gekennzeichnet, daß die öffnung,
mit der der Zylinder des Ausweichkolbens an die den Verteiler aufnehmende Bohrung
des Pumpengehäuses angeschlossen ist, bei der Drehung des Verteilers abwechselnd
mit den zugleich als Einlaß dienenden Steuerkanälen und über weitere im Verteiler
angeordnete Leitungen innerhalb derjenigen Zeit, in der die öffnung nicht mit einem
der Steuerkanäle verbunden ist, mit einem Abfluß verbunden ist.
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Die genan ' nten Leitungen bestehen aus am Umfang des Verteilers
angeordneten Nuten. Zur Rückstellung des Ausweichkolbens kann dieser auf seiner
Rückseite vom Förderdruck der vorgeschalteten Förderpumpe beaufschlagt werden, wie
dies bei der bekannten Pumpe bereits der Fall ist. Andererseits besteht aber auch
die Möglichkeit den Ausweichkolben unter der Wirkung einer Rückstellfeder in seine
Ausgangslage zurückzustellen.
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Ferner sieht die Erfindung vor, die Bewegung des Ausweichkolbens in
Abhängigkeit von der Drehzahl der Brennkraftmaschine bzw. des Verteilers derart
zu steuern, daß die der Brennkraftinaschine maximal zuführbare Kraftstoffinenge
in Abhängigkeit von der Drehzahl der Brennkraftmaschine einstellbar ist. Zu diesem
Zweck kann der Kraftstoffdurchfluß durch die Abzapföffnung zum Abbremsen der Rückstellbewegung
des Ausweichkolbens drosselbar sein. Vorzugsweise wird zu diesem Zweck ein Ventil
verwendet, dessen Einstellung abhängig ist von der Drehzahl des Verteilers.
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Um beim Anlaßvorgang der Brennkraftmaschine mit einem Kraftstoffüberschuß
arbeiten zu können, ist eine Vorrichtung vorgesehen, mit der die Verschiebebewegung
des Ausweichkolbens verhindert werden kann.
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In der Zeichnung ist ein vorteilhaftes Ausführungsbeispiel der erfindungsgemäßen
Kraftstoffeinspritzpumpe dargestellt. Es zeigt F i g. 1 eine für eine vierzylindrige
Brennkraftmaschine bestimmte Kraftstoffeinspritzpumpe gemäß der Erlmdung im Längsschnitt,
F i g. 2 einen Schnitt nach Linie 2-2 der F i g. 1,
F i g. 3
eine Einzelheit der erfindungsgemäßen Brennkraftinaschine in abgeänderter Ausführung.
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Die in der Zeichnung dargestellte Kraftstoffeinspritzpumpe weist ein
Pumpengehäuse 10 auf, in dem ein rotierender Verteiler 11 gelagert
ist, der sich in zeitlicher Abstimmung zu der Brennkraftmaschine dreht. An dem einen
Ende des Verteilers sind die rotierenden Teile einer als Flügelkolbenpumpe ausgebildeten
Förderpumpe 12 gelagert, die im Pumpengehäuse einen Einlaß 13 und einen Auslaß
14 aufweist. Im Betrieb ist der Einlaß 13 an eine Kraftstoffquelle angeschlossen.
Der Auslaß der Förderpumpe ist über ein überdruckventil 15 mit dem Einlaß
verbunden,
welches somit den Druck an der Auslaßseite der Förderpumpe
begrenzt.
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An dem anderen Ende des Verteilers befindet sich eine Querbohrung
16, in der ein Paar Kolben 17 der Einspritzpumpe gelagert ist. Die
Kolben 17 sind so angeordnet, daß sie bei der Umdrehung des Verteilers durch
vier in gleichen Winkelabständen ange-,ordnete Steuernocken, die an einem Nockenring
18
angeformt sind, nach innen geschoben werden. Zwischen den Kolben und dem
Nockenring ist je-
weils eine Rolle 19 gelagert. Der Verteiler weist
ferner einen Längskanal 20 auf, der mit der Querbohrung 16 verbunden ist
und in den ein quer verlaufender Auslaßkanal 21 einmündet. Der Auslaßkanal gelangt
bei der Umdrehung des Verteilers, und zwar jeweils dann, wenn die Kolben
17 unter Einwirkung der Steuernocken nach innen geschoben werden, nacheinander
mit vier in gleichen Winkelabständen angeordneten Auslaßbohrungen 22 in Verbindung,
die in dem Pumpengehäuse angeordnet sind und die im Betrieb an die (nicht dargestellten)
Einspritzdüsen angeschlossen sind, über die der Kraftstoff den Verbrennungsräumen
der Brennkraftmaschine zugeführt wird.
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An einer anderen Stelle des Längskanals 20 münden - vier in
gleichen Winkelabständen angeordnete Einlaßkanäle 23 ein, die bei der Drehung
des Verteilers nacheinander mit einer in dem Pumpengehäuse angeordneten Einlaßbohrung
24 in Verbindung gelangen, wobei diese Verbindung je-
weils dann hergestellt
ist, wenn der Auslaßkanal 21 -und die Auslaßbohrungen 22 nicht miteinander in Verbindung
stehen. Die Einlaßbohrung 24 ist mit dem Auslaß 14 der Förderpumpe verbunden. In
der Kraftstoffzuführung liegt ein verstellbares Drosselventil 24 a für die
Steuerung der zu der Einlaßöffnung fließenden Kraftstoffmenge.
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Die insoweit beschriebene Pumpe ist in ihrem Aufbau und in ihrer Arbeitsweise
bekannt. Der Kraftstoff wird der Querbohrung16 zugeführt, wodurch die Kolben
17 nach außen geschoben werden, während die Einlaßbohrung 24 mit einem der
Einlaßkanäle 23 in Verbindung steht. Dreht sich der Verteiler weiter, so
werden die Kolben unter Einwirkung der Nockensteuerung nach innen geschoben, wodurch
der Kraftstoff aus der Querbohrung verdrängt und über den Auslaßkanal 21 und eine
der Auslaßbohrungen 22 in einen der Zylinder der Brennkraftmaschine gefördert wird.
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In dem Pumpengehäuse ist ferner ein Zylinder 25
angeordnet,
dessen eines Ende mit einer Abzapföffnung 26 verbunden ist, die ihrerseits
so angeordnet ist, daß sie bei der Umdrehung des Verteilers jeweils während derjenigen
Zeit mit den obengenannten Einlaßkanälen 23 nacheinander in Verbindung kommt,
in der die Kolben 17 einwärts bewegt werden. In dem Zylinder gleitet ein
Ausweichkolben 27, der auf seiner Rückseite vom Druck des Kraftstoffes beaufschlagbar
ist, der vom Auslaß 14 der Förderpumpe über eine Ring-nut 28 des Verteilers
zufließt. Zur Begrenzung der Hubbewegung des Ausweichkolbens 27 ist ein verstellbarer
Anschlag 29 vorgesehen.
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In dem Verteiler sind weitere Leitungen ausgebildet, die aus vier
sich in axialer Richtung erstreckenden Nuten 30 bestehen, die, wie F i
g. 2 erkennen läßt, zwischen den Einlaßkanälen 23 liegen und in Aufeinanderfolge
mit der Abzapföffnung 26
jedesmal dann in Verbindung kommen, wenn die Einlaßbohrung
24 mit einem Einlaßkanal 23 verbunden ist. Gelangt bei der Drehung des Verteilers
eine der Nuten 30 in Verbindung mit der Abzapföffnung 26, so wird
zugleich eine Verbindung zu einem Abilußkanal 31 des Pumpengehäuses hergestellt,
der mit dem Einlaß der Förderpumpe 12 verbunden ist.
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Im Betrieb werden die Kolben 17 durch die Nocken des Ringes
18 nach innen geschoben, wodurch ein Teil des Kraftstoffes in den Zylinder
25
abgeleitet wird. Der Ausweichkolben 27 wird dabei bis zum Anschlag
an der Anschlagschraube 29 nach außen geschoben. Anschließend wird die in
der Querbohrung 16 verbleibende Kraftstoffmenge über den Auslaßkanal 21 zu
einer der Auslaßbohrungen 22 und somit zu einem der Verbrennungsräume der Brennkraftmaschine
gefördert. Bei Weiterdrehung des Verteilers gelangt die Abzapföffnung
26 in Verbindung mit einer der axial verlaufenden Nuten 30,
wodurch
der in dem Zylinder 25 befindliche Kraftstoff von dem vom Auslaßdruck der
Förderpumpe beaufschlagten Ausweichkolben zur Einlaßseite der Förderpumpe hin ausgeschoben
wird. Der Ausweichkolben gelangt dabei in seine Ausgangsstellung, worauf sich das
Arbeitsspiel wiederholt.
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Mit Hilfe der beschriebenen Vorrichtung kann die der Brennkraftmaschine
zuführbare maximale Kraftstoffmenge in einfacher Weise durch Änderung der Einstellung
des Anschlages 29 festgelegt werden. Falls erwünscht, kann der Ausweichkolben
auf seiner Rückseite von einer Rückstellfeder, z. B. der in F i g. 3 dargestellten
Schraubenfeder 32, beaufschlagt sein, die die Rückstellung des Ausweichkolbens
bewirkt.
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Um das Abtriebsdrehmoment bzw. die Abtriebsleistung der Brennkraftmaschine
zu steuern, ist ein Ventil vorgesehen, welches die über die Abzapföffnung entweichende
Kraftstoffmenge steuert. Auf diese Weise wird die Rückstellbewegung des Ausweichkolbens
27 nach innen verhindert bzw. abgebremst. Wird der Ausweichkolben nur um
einen Teil des maximal möglichen Rückstellweges zurückgeschoben, so wird bei der
darauffolgenden Einwärtsverschiebung der Kolben 17 eine geringere Kraftstoffmenge
erforderlich sein, um den Ausweichkolben nach außen gegen den Anschlag
29 zu schieben. Dies hat zur Folge, daß der Brennkraftmaschine eine größere
Kraftstoffmenge zugeführt wird. Die Einstellung des Ventils ist abhängig von der
Drehzahl der Brennkraftmaschine, und das Ventil ist so angeordnet, daß bei einer
Erhöhung der Drehzahl der Brennkraftmaschine die durch die Abzapföffnung strömende
Kraftstoffmenge vermindert wird. Wie F i g. 1 erkennen läßt, weist das Ventil
ein zylindrisches Ventilglied 33 auf, welches in einer Bohrung gelagert ist,
die von dem Abflußkanal 31
geschnitten wird. Das Ventilglied wird unter Einwirkung
einer Schraubendruckfeder 34, die in einer an dem Pumpengehäuse befestigten Hohlkappe
35
liegt, gegen das eine Ende der Bohrung gedrückt. Dieses Ende der Bohrung
steht mit dem Auslaß 14 der Förderpumpe in Verbindung, so daß der sich in Abhängigkeit
von der Drehzahl der Brennkraftmaschine ändernde Auslaßdruck der Förderpumpe das
Ventilglied gegen die Wirkung der Feder 34 zu verschieben versucht. Das Ventilglied
weist zwischen seinen Enden einen kegelstumpfförmigen Abschnitt
in
einer solchen Anordnung auf, daß bei einer Drehzahlerhöhung der Brennkraftinaschine
das Ventilglied im Sinne einer Drosselung des Kanals 31 und somit einer Verringerung
der durch die Abzapföffnung 26 fließenden Kraftstoffinenge verschoben wird.
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Um für den Startvorgang der Brennkraftmaschine eine Kraftstoffübermenge
zu erhalten, ist ein von Hand betätigtes Ventil vorgesehen, welches in dem Abflußkanal
31 oder in der Verbindung zwischen der Nut 28 und dem rückwärtigen Ende des
Zylinders 25 (F i g. 1) angeordnet sein kann. Um den Kraftstoffdurchfluß
durch die Kanäle zu unterbinden, kann das Ventil von einer Stelle außerhalb der
Pumpe betätigt werden. Durch die hiermit bev#irkte Absperrung der Kanäle wird verhindert,
daß der Ausweichkolben 27 nach außen oder, falls er nach auUn geschoben ist,
nach innen in seine Ausgangsstellung zurückbewegt werden kann. In beiden Fäl)en
wird während der Einwärtsbewegung der Kolben 17 kein Kraftstoff in den Zylinder
25 abgeleitet, so daß der Brennkraftmaschine eine übermenge an Kraftstoff zugeffffirt
wird.