DE1576467A1

DE1576467A1 - Kraftstoffeinspritzpumpe fuer Brennkraftmaschinen

Info

Publication number: DE1576467A1
Application number: DE19671576467
Authority: DE
Inventors: Pierre Bessiere
Original assignee: Robert Bosch GmbH
Current assignee: Robert Bosch GmbH
Priority date: 1966-05-26
Filing date: 1967-05-18
Publication date: 1970-01-29
Also published as: GB1122890A; FR1487477A

Description

R. 8660
18.4.1967 Su/Ke

Anlage zur

Patent- und

Ge b rau chs mus t e rh i1fsanmeldung

ROB F BT BOSCH GMBH, Stuttgart W, Breitscheidstraße

Kraftstoffeinspritzpumpe für Brennkraftmaschinen

Die Erfindung betrifft eine Kraftstoffeinspritzpumpe für Brennkraftmaschinen mit Änderung der geförderten Kraftstoffmenge in Abhängigkeit von der Drehzahl durch Unterbrechen der Pumpenförderung mindestens bei Erreichen der Maximaldrehzahl infolge Aufsteuerns eines Sntlastungskanals des Pumpenarbeitsraums während des E'örderhubs des Pumpenkolbens mittels eines hin- und hergehenden Regelgliedes, das durch die Druckflüssigkeit einer synchron mit dor Hauptpumpe angetriebenen Hilfspumpe im Sinne seines Hingangs angetrieben wird und während seines durch eine Rückstellkraft bewirkten Rückgangs dadurch gebremst wird, daß es wenigstens einen Teil der Flüssigkeit, die seinen Hingang verursacht hat, durch

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eine Regeldrossel mit änderbarem Querschnitt hindurchpressen wobei das Regelglied zwecks Erzeugung einer KraftstoffmehrHienge während des Anlassens am Aufsteuern des Entlastungskanals gehindert wird, indem mindestens ein Teil der Druckflüssigkeit der Hilfspumpe durch einen Überströmkanal abfließen kann.

Bei einer bekannten Kraftstoffeinspritzpumpe der oben beschriebenen Bauart (siehe französische Patentschrift 1 427 170) wird der genannte Überströmkanal durch einen Kolbenschieber geschlossen, der durch die Druckflüssigkeit einer Förderpumpe betätigt wird, deren Druck sich mit der Drehzahl ändert, d.h. mit zunehmender Drehzahl steigt. Bei diesen Kraftstoffeinspritzpumpen ist konstruktiv bedingt eine kleine Fläche (Kolbenstirnfläche) einem verhältnismäßig niedrigen Druck (Saugraumdruck) ausgesetzt, so daß das Arbeitsvermögen dieses Schiebers nur gering ist. Außerdem entstehen durch das Abströmen von Kraftstoff aus dem Saugraum während jedes Saughubs der Einspritzpumpe besonders bei niederen Drehzahlen, also geringen Drücken im Saugraum, Druckschwankungen, die trotz Dämpfungsdrosseln in den zu dem Kolbenschieber führenden Kanälen eine ungewünsehte Ungleichförmigkeit im Schließen dieses Überströmkanals zur Folge haben.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Einspritzpumpe der eingangs beschriebenen Art ohne den genannten Nachteil zu bauen, DarUberhlnaus soll eine Änderung der Maximal-Kraftstoffmenge abhängig von der Drehzahl (sog. Angleichung) möglich sein.

Diese Aufgabe Wird gemäß der Erfindung dadurch gelöst, daß der Überströmkanal eine Drosselbohrung hat unct den Raum unter dem Regelglied, der von der Hilfspumpe mit Druckflüssigkeit gefüllt wird, unmittelbar mit einem zweiten Raum verbindet, der mit einem Raum niedrigen Drucks über eine Drosselstelle verbunden ist*, die durch einen Kolbenschieber gesteuert wird, der durch den ins zweiten Raum herrschenden Flüssigkeitsdruck entgegen der Kraft mindestens einer Rückstellfeder verschoben wird, deren Kraft kleiner ist als

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die durch die Rückstellkraft des Regelgliedes auf den Kolbenschieber wirksame Kraft* so daß oberhalb einer bestimmten Drehzahl die Drosselstelle durch den Kolbenschieber geschlossen wird, bevor das Regelglied zu arbeiten beginnt.

Nach einer günstigen Ausgestaltung der Erfindung ist die Querschnittsfläche des Kolbenschiebers gleich der Querschnittsfläche des Regelgliedes. Nach einer zusätzlichen,vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung ist die Kraft der Rückstellfeder des Kolbenschiebers änderbar und der Weg des Kolbenschiebers durch einen vorzugsweise verstellbaren Anschlag begrenzt.

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in der Zeichnung in teilweise sehematischem Axialschnitt dargestellt und wird im folgenden näher beschrieben.

Bei der in der Zeichnung dargestellten Kraftstoffeinspritzpumpe mit Pumpenk;^;rper P dient die Stufe 1 eines Stufenkolbens 1, 2 als Putnp- und Verteilerkolben der eigentlichen Einspritzpumpe und die Stufe 2 als Kolben einer Hilfspumpe. Der Stufenkolben 1, 2 wird durch nicht dargestellte Mittel derart angetrieben, daß er eine hin-und hergehende Axialbewegung und eine Drehbewegung um seine Achse ausführt. Die Hinbewegung des Kolbens 1, 2 erfolgt durch einen nicht dargestellten Nocken, die Rückbewegung durch eine Feder 3. Bei der Drehbewegung dient die Stufe 1 des Kolbens als Verteiler.

Auf dem Kolben 1 ist eine Ringnut 4 angeordnet, die über einen Kanal 5 mit dem Pumpenarbeitsraum 6 der Einspritzpumpe in Verbindung steht. In die Ringnut 4 münden auf der Oberfläche des Kolbens angeordnete Längsnuten 7, die eine Zuflußbohrung 8 steuern, so daß während eines Abschnitts dos Saughubs des Pumpenkolbens Kraftstoff aus einem Saugraum 9 der Einspritzpumpe über die Bohrung 8, eine der Längsnuten J₉ dio Ringnut 4 und die Bohrung 5 in den Pumpenarbe its raum 6 gelangt.

Dem Saugraum 9 wird durch eine Förderpumpe 10 Kraftstoff zugeführt, wobei die Förderpumpe ebenfalls durch den Motor, der von der Ein-

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spritzpumpe mit Kraftstoff versorgt wird, angetrieben wird. Um den tiruck im Saugraum 9 zu regeln, z.B. einen drehzahlabhängigen Druck zu erhalten, ist in der Druckleitung der Förderpumpe 10 ein Drucksteuerventil angeordnet, das eine Drosselstelle 11b enthält, deren Querschnitt.durch den Kolbenschieber 11 gesteuert wird. Der Kolbenschieber 11 wird auf der einen Seite durch den im Druckkanal herrschenden Kraftstoffdruck und auf der anderen Seite durch eine Rückstellfeder 11a belastet.

An der Oberfläche des Kolbens 1 ist eine Verteilernut 12 angeordnet, die bei jedem der aufeinanderfolgenden Druckhübe des Kolbens den Pumpenarbe it s raum 6 mit einer der Druckleitungen Ij5 verbindet, die zu den nicht dargestellten Einspritzventilen am Motor führen und in die jeweils ein Druckventil 14 eingebaut ist.

Der Pumpenarbeitsraum 6 ist über einen Entlastungskanal 15 in. stetiger Verbindung mit einer Ringnut 16, die auf einem ,Regelschieber 17 angeordnet ist. Der Regelschieber 17 arbeitet in einem Zylinder 17a.

Der Regelschieber 17 wird im Zylinder 17a durch den von der Hilfspumpe 2, 2a verdrängten Kraftstoff angetrieben. Der Hingang des Regelschiebers findet also während des Verdrängungshubs des Pumpenkolbens 1 statt. Auf der Oberfläche des Kolbens 2 sind Längsnuten angeordnet, die in den Pumpenarbeitsraum 19 der Hilfspumpe münden und während des Saughubs der Hilfspumpe eine Bohrung 20 aufsteuern, die in stetiger Verbindung mit dem Saugraum 9 ist. Während des Druckhubs des Hilfspumpenkolbens 2 wird die Bohrung 20 durch den Hllfspumpenkolben geschlossen, und der Kraftstoff aus dem Pumpenarbeitsraum 19 der Hilfspumpe wird über ein Rückschlagventil 21 In den Zylinder 17a unter den Regelschieber I7 gefördert. Ein Teil dieses Kraftstoffs wird während des Förderhubs der Hilfspumpe auch über . einen Kanal 22 gefördert, der ebenfalls den Pumpenarbeitsraum I9 mit dem Zylinder 17a verbindet. In diesem Kanal 22 1st eine Drosselstelle 23 angeordnet, deren Querschnitt mittels einer Drosselnadel

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änderbar ist. Durch diesen von der Hilfspumpe geförderten Kraftstoff wird bei Normalbetrieb der Regelschieber entgegen der Kraft einer Feder 25 verschoben, bis die Ringnut 16 den Entlastungskanal 15 mit einer Bohrung 2.6 verbindet, die in stetiger Verbindung mit dem Saugraum 9 ist. Sobald der Entlastungskanal 3; 5 mit der Bohrung ?6 in Verbindung gelangt, wird die Einspritzung unterbrochen.

Der Raum im Zylinder 17a, der sich unterhalb des Regelschiebers 17 befindet und der von der Hilfspumpe mit Kraftstoff gefüllt wird, ist über eine Drosselbohrung 27 unmittelbar mit einem zweiten Raum 28 verbunden. Dieser zweite Raum 28 ist eine Erweiterung eines Zylinders 29, in dem ein Kolbenschieber 30 angeordnet ist. Der Zylinder verbindet den Raum 28 mit einem Raum 32, der in der gezeichneten Lage durch einen·Kanal 31 im Kolbenschieber 30 mit dem Raum 28 in Verbindung steht. Dieser Raum 32 ist mit dem Saugraum 9 der Einspritzpumpe durch eine Bohrung 33 verbunden.. Der Kolbenschieber "50 ist, wie der Regelschieber 17* durch den von der Hilfspumpe 2, 2a verdrängten Kraftstoff auf der einen Stirnseite beaufschlagt. Zwei Federn '34 belasten den Kolbenschieber 30 auf der anderen Stirnseite. DieAusgangslage des Kolbenschiebers ist durch Unterlagscheiben 35 einstellbar, die zwischen einem Kragen 36 des Kolbenschiebers 30 und- einer Fläche 37 des Pumpenkörpers P angeordnet sind. In dieser Ausgangslage wird der Kanal 31 an seiner Mündung in den Raum 28 auf einen Querschnitt 31a verengt.

Der Kolbenschiober 30 hat den gleichen Durchmesser wie der Regelschieber 17. Die Federn 34, die den Kolbenschieber 30 belasten, sind zusammen schwächer als die Feder 25, die den Regelschieber 17 beaufschlagt. Aus diesem Grunde wird, wenn Kraftstoff aus dem Pumpenar- beitsraum 19 der Hilfspumpe in den Zylinder 17& gelangt, zuerst der Kolbenschieber 30 nach unten geschoben, bevor der Regelschieber seinen Hub nach oben beginnen kann. Die Kraft der Federn 34 kann durch eine Einstellschraube 38 geändert werden, und der Hub des Kolbenschiebers 30 kann durch einen verstellbaren Anschlag 39 begrenzt werden.

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Der Querschnitt der Bohrung 33 zwischen Raum 32 und Saugraum 9 kann so gewählt werden, daid dadurch die Bewegung des Kolbenschiebers J50 gebremst oder gedämpft wird.

Dio Kraftstoffeinspritzpumpe bzw. ihre Regeleinrichtung arbeitet wie folgt:

Bei AnIaßdrehzahlen wird die von der Hilfspumpe 2, 2a verdrängte Flüssigkeit über das Rückschlagventil 21 bzw. die Drossel 23 und die Drosselbohrung 27 in den Raum 28 gefördert und fließt wenigstens teilweise über die Drosselstelle 31a und den Kanal 3I in den Raum bzw. in den Saugraum 9. Da nur ein mit zunehmender Drehzahl abnehmender Teil der in den Raum 28 geförderten Flüssigkeit über die Drosselbohrung 31a abfliegt, wird durch den anderen Teil der Kolbenschieber entgegen der Kraft der Federn ~$K verschoben, wobei der Querschnitt der Drosselbohrung 31^& verengt bzw. diese Bohrung geschlossen wird. Während des nachfolgenden Saughubs des Pumpenkolbens 2 verdrängt der Kolbenschieber 30 den über ihm befindlichen Kraftstoff über die Drosselbohrung 27 und die im Kanal 22 angeordnete Drosselstelle 23, wodurch die Rückbewegung des Kolbenschieber 30 gebremst wird. Gegen Ende seines Rückhubs wird die Drosselbohrung 31a geöffnet.

Diese Bewegungen des Kolbenschiebers 30 finden statt, ohne daß sich der Regelschieber 17 wesentlich aus seiner Ausgangslage bewegt, die durch einen Kragen 40 bestimmt ist, der sich an einer Fläche 41 des Pumpenkcirpers abstützt. Der Regelschieber kann also die Einspritzung nicht unterbrechen, und die Kraftstoffpumpe fördert die für das Anlassen erforderliche Kraftstoffmehrmenge.

Ist der Motor angelassen, und steigt die Drehzahl, so gelangt der Kolbenschieber 30 nicht mehr in seine Ausgangslage zurück, und die Drosselstelle 31a bleibt geschlossen. Der Kolbenschieber 30 wird also an den Anschlag 39 geschoben, und der Regelschiebor 17 kann seine Steuerarbeit ausführen; die Förderung von Kraftstoffmehrmenge ist beendet. Bei normalen Drehzahlen kann der Kolbenschieber 30 erst nit seinem Rückhub beginnen, wenn der Regelschieber schon in seiner \usgangslage ist. Durch die Schraube 38 kann eingestellt werden,

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oberhalb welcher Drehzahl keine Kraftstoffmehrmenge mehr gefördert werden soll. Der Querschnitt 51a bleibt also bei Drehzahlen oberhalb dieser Drehzahl stets geschlossen.

Wie oben erwähnt, kann der Kolbenschieber 30 nicht mit seinem RUckhub beginnen, bevor der Regelschieber 17 wieder in seiner Ausgangslage ist. Gelangt nun beim Verlangsamen der Motordrehzahl durch Verkleinern des Querschnitts der Drossel 23 und dadurch Steigen des flüssigen Anschlags der Regelschieber nicht mehr in seine Ausgangslage, so kann der Kolbenschieber 30 nicht mit seinem Rücklauf beginnen.

Die beschriebene Vorrichtung ermöglicht auch eine Änderung der einzuspritzenden Maximalmenge, abhängig von der Drehzahl (sog. Angleichung), indem der Kolbenschieber 30 arbeitet, nachdem der Drosselquerschnitt 31a schon geschlossen ist, und wobei der maximale Weg des Kolbenschiebors 30 durch den Anschlag 39 änderbar ist. Die Weglänge des Rücklaufs des Kolbenschiebers 30 hängt von der Drohzahl ab. Dies gilt auch für den darauffolgenden Hinweg des Kolbenschiebers. Es wird also durch die von der Hilfspumpe 2 verdrängte Flüssigkeitsmenge zuerst der Kolbenschieber 30 an seinen Anschlag 39 geschoben, bevor der Rogelschieber 17 mit seinem Hingang beginnt. Je später der Reg'ilschieber 17 seinen Hingang beginnt, desto größer ist die eingespritzte Menge, da der Regelschieber zu einem späteren Zeitpunkt dim Entlastungskanal I5 mit der Bohrung 26 verbindet, d.h. also, Je länger d^r Pückhub des Kolbenschiebers 30 ist, desto später beginnt der Regelschieber 17 mit seinem Hingang.

Di^ mit zunehmender Motordrehzahl erfolgende Abnahme der eingespritzten Kraftstoffmenge wird bestimmt von dem Querschnitt der Drosselstelle 27 und von der Kraft der Federn J>k. Mit zunehmender Drehzahl hat der Kolbenschieber 30 weniger Zeit, aus seiner Endlage in Richtung Ausgangslage zu laufen, wodurch die Einspritzmenge verringert wird. Hierbei dient auch der verstellbare Anschlag 39 zur Einstellung der Angleichung. Die Schraube 38 ermöglicht, die Kraft der ?Rdorn 34 abhängig vom Drosselquerschnitt 27 einzustellen. Bei

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mehreren Federn 3^ kann eine dazu dienen, das Ende der Übermenge zu bestimmen, während die andere oder anderen zur Einstellung der Angleichung verwendet werden können.

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Claims

Robert Bosch GmbH * R. 8660 Stuttgart "3- . Su/K9 Ansprüche

1. ! Kraftstoffe Inspritz pumpe für Brennkraftmaschinen mit Änderung

der geförderten Kraftstoffmenge in Abhängigkeit von der Drehzahl durch Unterbrechen der Pumpenförderung mindestens bei Erreichen der Maximaldrehzahl infolge Aufsteuerns eines Entlastungskanals des Pumpenarbeitsraums während des Förderhubs des

Pumpenkolbens mittels eines hin- und hergehenden Regelgliedes, ι
das durch die Druckflüssigkeit einer synchron mit der Hauptpumpe angetriebenen Hilfspumpe im Sinne seines Hingangs angetrieben wird und während seines durch eine Rückstellkraft bewirkten Rückgangs dadurch gebremst wird, daß es wenigstens einen Teil der Flüssigkeit, die seinen Hingang verursacht hat, durch eine Regeldrossel mit änderbarem Querschnitt hindurchpressen muß, • wobei das Regelglied zwecks Erzeugung einer Kraftstoffmehrmenge während des Anlassens am Aufsteuern des Entlastungskanals gehindert wird, indem mindestens ein Teil der Druckflüssigkeit der Hilfspumpe durch einen Überströmkanal abfließen kann, dadurch gekennzeichnet, daß der Überströmkanal ejLne Drosselbohrung (27)

hat und den Räum unter dom Regelglied (17), der von der Hilfspumpe (2, 19) mit Druckflüssigkeit gefüllt wird, unmittelbar mit einem zweiten Raum (28) verbindet, der mit einem Raum (32) niedrigen Drucks Über eine Drosselstelle (31, 31a) verbunden ist, die durch einen Kolbenschieber (30) gesteuert wird, der durch den im zweiten Raum (28) herrschenden Flüssigkeitsdruck entgegen der Kraft mindestens einer Rückstellfeder (3¹O verschoben wird,

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deren Kraft kleiner ist als die durch die Rückstellkraft (25)
des Regelgliedes (17) auf den Kolbenschieber (30) wirksame Kraft, so daß oberhalb einer bestimmten Drehzahl die Drosselstelle (31, 31a) durch den Kolbenschieber (30) geschlossen wird, bevor das
Regelglied (17) zu arbeiten beginnt,

2. Kraftstoffeinspritzpumpe nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Querschnittsfläche des Kolbenschiebers (3c) gleich der
Querschnittsfläche des Regelgliedes (I7) ist.

3· Kraftstoffe inspritzpumpe nach Anspruch 1 oder 2, da'durch gekennzeichnet,, daß die Kraft der Rückstellfeder (3²O des Kolbenschiebers (30) änderbar ist.

4. Kraftstoffeinspritzpumpe nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Weg des Kclbenschiebers (30) durch einen vorzugsweise verstellbaren Anschlag (39) begrenzt ist.

5. Kraftstoffeinspritzpumpe nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß mehrere Rückstellfedern Ok) für

den Kolbenschieber (30) vorgesehen sind, die nacheinander zum

Eingriff kommen. ^-,

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