DE1426090C - Regeleinrichtung für eine Kraftstoffeinspritzpumpe - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Regeleinrichtung für eine Kraftstoffeinspritzpumpe für Brennkraftmaschinen mit einem von der Maschine angetriebenen Verteiler, einem am einen Ende des Verteilers vorgesehenen Kopf, der eine radiale Bohrung enthält, in der mindestens ein durch vom Verteiler absatzweise zugeführten Kraftstoff nach außen verschiebbarer Kolben gleitet, einem den Kopf umgebenden, zur Veränderung des Einspritzpunktes drehverstellbaren Nockenring, der den Kolben beim Umlauf des Verteilers nach innen verschiebt, wobei der Kraftstoff über den Verteiler nacheinander den einzelnen Zylindern der Maschine zugeführt wird, und einem durch den mindestens teilweise von der Drehzahl der Maschine abhängenden Druck mindestens einer Flüssigkeit, z. B. des Kraftstoffes, gegen die Kraft einer Druckfeder verschiebbaren, zur Drehverstellung des Nockenrings dienenden Kolben, dessen Zylinder die Flüssigkeit über einen Kanal mit einem ihren Rückfluß bei sinkenden Druck verhindernden Rückschlagventil zugeführt wird, wobei sich die Druckfeder gegen ein durch den Druck der bzw. einer Flüssigkeit in Richtung auf die Druckfeder belastetes und durch diese in veränderlichem Abstand zum Kolben gehaltenes Element abstützt.

Es ist eine Kraftstoffeinspritzpumpe bekannt, die zur Verstellung des Nockenringes einen Kolben aufweist, der sich bei sinkendem Flüssigkeitsdruck in der Kraftstoffzufuhr gegen die Wirkung einer Feder verschiebt und den Einspritzzeitpunkt vorverlegt. Bei steigendem Flüssigkeitsdruck wird ein Stützkolben, an dem die Feder anliegt, gegen diese verschoben und eine entgegengesetzte Stellrichtung des Nockenringes bewirkt.

Eine andere Konstruktion einer Stellvorrichtung sieht vor, sowohl von einem ebenfalls gegen die Wirkung einer Feder verschiebbaren Stellkolben, als auch von einem Stützkolben ausgehend wechselseitig ein zum Nockenring führendes Stellorgan zu betätigen.

Um die von den rotierenden Kolben ausgehenden Nockenstöße abzufangen, sind in beiden Fällen jeweils Rückschlagventile zur Stabilisierung der Stellbzw. Stützkolben in der Flüssigkeitszufuhr vorgesehen. Demzufolge muß die Druckflüssigkeit bei der Rückführung der Kolben in deren Ausgangslage an diesen vorbeifließen oder durch hierfür vorgesehene, besonders enge Kanäle abfließen.

Dieser Umstand verzögert die Entleerung der Druckräume beachtlich und hat zur Folge, daß die Stellvorrichtung sehr träge arbeitet. Bei rasch aufeinanderfolgenden Drehzahländerungen der Brennkraftmaschine vermag eine solche Stellvorrichtung den Drehzahlschwankungen nicht mehr zu folgen und ist deshalb nicht geeignet, den Einspritzzeitpunkt entsprechend den Leistungserfordernissen anzupassen. Darin ist ein erheblicher Mangel der vorbekannten Kraftstoffeinspritzpumpen zu erblicken.

Ein weiterer Nachteil der beschriebenen Kraftstoffeinspritzpumpen ergibt sich aus dem permanenten Abfließen der Druckflüssigkeit über die Leckkolben in die Entleerungsräume. Auf diese Weise wird dem Flüssigkeitskreislauf der Förderpumpe ein nicht unerheblicher Teil entzogen. Folglich wird die Förderpumpe für eine beträchtlich höhere Leistung auszulegen sein, als für die eigentliche Kraftstoffmenge vonnöten ist.

Es sind ferner Kraftstoffeinspritzpumpen mit Stellvorrichtungen bekannt, die mittels einem durch den Flüssigkeitsdruck gegen eine Feder verschiebbaren Ventileinsatz je nach vorhandener, von der Drehzahl der Brennkraftmaschine abhängiger Druckhöhe, einen zum Druckraum vor dem Stellkolben führenden Kanal mit der Flüssigkeitszufuhr-Leitung oder mit einem Abfluß verbinden. In der Gleichgewichtslage zwischen dem Flüssigkeitsdruck und der Federkraft verschließen die genannten Ventileinsätze den Kanal.

Jedoch vermögen auch die letztgenannten Kraft-Stoffeinspritzpumpen den Anforderungen nicht vollauf gerecht zu werden, da entweder der Stellkolben beidseitig von der Flüssigkeit beaufschlagbar und zu diesem Zweck der Ventileinsatz mit einer zentralen Bohrung versehen ist oder wiederum Leckkolben verwendet werden, wodurch, wie bereits vorstehend aufgezeigt, beträchtliche Mengen an Druckflüssigkeit dem Kreislauf entzogen werden. In einem Fall sind außerdem zur mechanischen Kraftübertragung zwischen Stellkolben und Ventileinsatz Hebelgetriebe vorgesehen, die infolge ihrer Lagerspiele und Reibungen naturgemäß störanfällig sind und zu Ungenauigkeiten in der Drehverstellung des Nockenringes führen. ζ"

Die Erfindung hat zur Aufgabe, eine Regeleinrichtung eingangs geschilderter Art zu schaffen, der die genannten Mängel und Nachteile nicht anhaften, die insbesondere unter weitestgehender Ausschaltung mechanischer Übertragungsmittel ein nahezu trägheitsloses Ansprechen der Stellvorrichtung ermöglicht und überdies den Verlust an Druckflüssigkeit auf eine praktisch nicht mehr in Erscheinung tretende Menge reduziert.

Die Aufgabe wird dadurch gelöst, daß das Element ein Ventileinsatz ist, der einen zwischen Rückschlagventil und Zylinder liegenden Teil des Kanals so beherrscht, daß dieser Teil bei steigendem Flüssigkeitsdruck mit der Druckquelle der bzw. einer Flüssigkeit und bei sinkendem Flüssigkeitsdruck mit einem Abfluß verbindbar ist.

In einer zweckmäßigen Ausbildung des Gegenstandes der Erfindung ist die Druckquelle ein Kraftstoffzuführkanal. In Weiterverfolgung des Erfindungsgedankens verhindert das Rückschlagventil den Rückfluß des Kraftstoffs aus dem Zylinder zum Kraftstoff- ,

zufuhrkanal. V.

Die Erfindung ist an Ausführungsbeispielen erläutert. In den Zeichnungen zeigt

F i g. 1 einen Schnitt durch die Pumpe gemäß einem Ausführungsbeispiel der Erfindung,

F i g. 2 einen Teilschnitt nach Linie II-II von F i g. 1 und

F i g. 3 einen der F i g. 2 ähnlichen Schnitt, der ein

weiteres Ausführungsbeispiel der Erfindung darstellt.

In den F i g. 1 und 2 der Zeichnungen enthält ein Gehäuseteil 4 an einem Ende eine Förderpumpe 5, die mit einem umlaufenden Flügelrad ausgerüstet ist. Der Einlaß 6 dieser Pumpe ist mit ihrem mit dem Kanal 7 im Gehäuseteil in Verbindung stehenden Auslaß über ein nicht dargestelltes Rückschlagventil verbunden, welches den von der Drehzahl dieser Pumpe abhängigen Förderdruck einregelt. Das andere Ende des Gehäuseteils enthält die Kraftstoffeinspritzpumpe, die an einem Ende eines Verteilers 9, welcher die umlaufenden Teile der Förder- und der Einspritzpumpe miteinander verbindet, einen drehbaren Kopf 8 aufweist. Dieser Kopf ist mit einer Querbohrung 10 versehen, die ein Paar hin- und herbewediche Kolben 11 enthält, welche mittels Rollen

12 an ihren äußeren Enden mit einem umgebenden Nockenring 13 zusammenwirken.

Der Kanal 7 des Gehäuseteils fluchtet beim Umlauf des Verteilers nacheinander mit einer Mehrzahl radial angeordneter Kanäle 14 im Verteiler. Die Kanäle 14 stehen mit einem axialen Kanal 15 des Verteilers in Verbindung, der in die Bohrung 10 im Kopf einmündet. Vom axialen Kanal 15 geht außerdem ein radialer Kanal 16 aus, welcher beim Umlauf des Verteilers nacheinander mit einer Mehrzahl von Mündungen 17 im Gehäuseteil fluchten kann, die mit den Einspritzdüsen der Zylinder der Maschine verbunden sind.

Die beschriebene Pumpe ist an sich bekannt und arbeitet folgendermaßen: ^!

Der von der Förderpumpe 5 gelieferte Kraftstoff tritt intermittierend in den axialen Kanal 15 des Verteilers ein und bewegt die Kolben 11 der Einspritzpumpe nach außen. An bestimmten Zeitpunkten des Umlaufes werden, die Kolben durch den Nockenring 13 einwärts bewegt und leiten den Kraftstoff durch die Mündungen 17 nacheinander den Zylindern der Maschine zu.

Die beschriebene Pumpe ist mit einer abgesetzten zylindrischen Kammer 18 im Gehäuseteil 4 versehen, welche an die Einspritzpumpe angrenzt und deren Achse parallel zu einer Tangente des Nockenringes

13 verläuft. In dem erweiterten Teil der Kammer 18 ist ein Kolben 19 gelagert, der mit einer Aussparung versehen ist, die einen kurzen Arm 20 aufnimmt, weleher radial in den Nockenring eingesetzt ist. Eine axiale Bewegung des Kolbens wirkt sich in einer Drehverstellung des Nockenringes aus. Der mit kleinerem Innendurchmesser versehene Teil der Kammer enthält einen zylindrischen Ventileinsatz 21, während zwischen den Ventileinsatz und den Kolben eine auf Druck belastbare Schraubenfeder 22 eingelegt ist.

Das mit kleinerem Innendurchmesser versehene Ende der Kammer 18 ist über einen Zufuhrkanal 23 mit dem Auslaß der Förderpumpe 5 verbunden, so daß der in diesem Ende der Kammer herrschende Druck von der Drehzahl der Maschine abhängt. Das erweiterte Ende der Kammer ist über einen Kanal 24 mit einer Mündung 25 verbunden, die in der Wand des mit kleinerem Innendurchmesser versehenen Teils der Kammer vorgesehen ist. Die Mündung 25 ist so angeordnet, daß sie durch den Ventileinsatz 21 abgedeckt wird, wenn sich letzterer in der Gleichgewichtsstellung (s. F i g. 2) befindet.

Am Umfang des Ventileinsatzes ist eine Ringnut 26 vorgesehen, in die der vom Zufuhrkanal 23 ausgehende Kraftstoff durch den Kanal 27 eintreten kann. Der Kanal 27 enthält ein Rückschlagventil 28.

Wenn der Ventileinsatz in der Gleichgewichtsstellung steht und der Kraftstoffdruck im engeren Teil der Kammer infolge Erhöhung der Drehzahl der die Pumpe antreibenden Maschine anwächst, wird der Ventileinsatz 21 gegen die Feder 22 in Richtung auf den Kolben 19 bewegt. Infolgedessen kommt die Ringnut 26 des Ventileinsatzes mit der Mündung 25 zur Deckung, so daß der Kraftstoff vom Zufuhrkanal 23 aus in das erweiterte Ende der Kammer eintritt. Daher wird der Kolben 19 in Richtung auf das engere Ende der Kammer verschoben, bis die Kraft der Feder 22 mit dem Speisedruck im Gleichgewicht ist und den Ventileinsatz in die Gleichgewichtsstellung zurückbewegt. Während dieser Bewegung dreht der Kolben den Nockenring 13, so daß der Einspritzzeitpunkt vorverlegt wird. Während der Zeit, während der das erweiterte Ende der Kammer mit dem Zufuhrkanal 23 in Verbindung ist, verhindert das Rückschlagventil 28 außerdem den Rückfluß des Kraftstoffes, der als Folge einer Rückwirkung des Nokkenringes eintreten würde, wenn dieser von den Rollen 12 berührt wird. Wenn andererseits der Druck in dem Zufuhrkanal 23 sinkt, wird der Ventileinsatz in Richtung auf das engere Ende der Kammer verschoben, wobei das erweiterte Ende der Kammer mit dem Zwischenraum zwischen dem Kolben und dem Ventileinsatz in Verbindung tritt. Dadurch kann der Kraftstoff aus diesem Zwischenraum in den Tank oder die Eintrittsseite der Förderpumpe durch den Kanal 29 im Kolben entweichen. Das hat zur Folge, daß der Kolben so lange in Richtung auf das erweiterte Ende der Kammer verschoben wird, bis der Ventileinsatz seine Gleichgewichtsstellung wieder einnimmt.

Der Kanal 27 im Ventileinsatz kann durch einen das Rückschlagventil enthaltenden Kanal im Gehäuseteil ersetzt werden, welcher das engere Ende der Kammer mit der Ringnut 26 verbindet.

Beim Ausführungsbeispiel nach F i g. 3 ist der Kanal 27 fortgelassen. Dafür ist ein weiterer Kanal 30 vorgesehen. Der Kanal 30 enthält ein Rückschlagventil 31 und wird mit Schmieröl versorgt, welches unter dem Druck der ölpumpe der Maschine steht. Die Wirkungsweise dieser Ausführungsform gleicht derjenigen des zuerst beschriebenen Ausführungsbeispieles, mit der Ausnahme, daß die Zufuhr des Schmieröls zum erweiterten Ende der Kammer und seine Abfuhr aus demselben durch den Ventileinsatz gesteuert wird, wenn -dieser aus der Gleichgewichtsstellung herausgerückt wird.

Claims (5)

Patentansprüche:

1. Regeleinrichtung für eine Kraftstoff einspritzpumpe für Brennkraftmaschinen mit einem von der Maschine angetriebenen Verteiler, einem am einen Ende des Verteilers vorgesehenen Kopf, der eine radiale Bohrung enthält, in der mindestens ein durch vom Verteiler absatzweise zugeführten Kraftstoff nach außen verschiebbarer Kolben gleitet, einem den Kopf umgebenden, zur Veränderung des Einspritzpunktes drehverstellbaren Nokkenring, der den Kolben beim Umlauf des Verteilers nach innen verschiebt, wodurch der Kraftstoff über den Verteiler nacheinander den einzelnen Zylindern der Maschine zugeführt wird, und einem durch den mindestens teilweise von der Drehzahl der Maschine abhängenden Druck mindestens einer Flüssigkeit, z. B. des Kraftstoffes, gegen die Kraft einer Druckfeder verschiebbaren, zur Drehverstellung des Nockenrings dienenden Kolben, dessen Zylinder die Flüssigkeit über einen Kanal mit einem ihren Rückfluß bei sinkendem Druck verhindernden Rückschlagventil zugeführt wird, wobei sich die Druckfeder gegen ein durch den Druck der bzw. einer Flüssigkeit in Richtung auf die Druckfeder belastetes und durch diese in veränderlichem Abstand zum Kolben gehaltenes Element abstützt, dadurch gekennzeichnet, daß das Element ein Ventileinsatz

(21) ist, der einen zwischen Rückschlagventil (28, 31) und Zylinder (18) liegenden Teil (24, 25) des Kanals (24, 25, 27, 23; 24,25, 30) so beherrscht, daß dieser Teil bei steigendem Flüssigkeitsdruck mit der Druckquelle der bzw. einer Flüssigkeit und bei sinkendem Flüssigkeitsdruck mit einem Abfluß (29) verbindbar ist.

2. Regeleinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Druckquelle ein Kraftstoffzufuhrkanal ist.

3. Regeleinrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Rückschlagventil (28)

den Rückfluß des Kraftstoffs aus dem Zylinder (18) zum Kraftstoffzufuhrkanal verhindert.

4. Regeleinrichtung nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch zwei verschiedene Flüssigkeiten, Kraftstoff und Schmieröl, wobei das Schmieröl unter dem Druck der Schmierölpumpe den Kolben (19) beaufschlagt, während der Kraftstoffdruck den Ventileinsatz (21) belastet.

5. Regeleinrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß das Rückschlagventil (31) den Rückfluß des Schmieröls aus dem Zylinder (18) zum Schmierölzufuhrkanal verhindert.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen