DE1805276B2 - Regeleinrichtung an einer brennstoffeinspritzpumpe fuer brennkraftmaschinen - Google Patents

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine Regeleinrichtung an einer Brennstoffeinspritzpumpe für Brennkraftmaschinen mit einem den Brennstoffdruck in einer Verbindungsleitung zwischen einer Niederdruckpumpe und einer Hochdruckpumpe bestimmenden Regler, der als unter der Einwirkung von Brennstoffdruckkräften und maschinendrehzahlabhängigen Fliehkräften arbeitender, eine Rücklaufleitung zur Niederdruekpumpen-Einlaßseite steuernder Schieber ausgebildet ist, und mit einer Verstellvorrichtung für den Einspritzzeitpunkt, welche einen von dem in der Verbindungsleitung vor einem in dieser angeordneten Durchflußmengen-Regelventil herrschenden Druck des Brennstoffs beaufschlagten Kolben enthält, von dessen Relativstellung zur Hochdruckpumpe der Einspritzzeitpunkt abhängt.

Es ist eine Regeleinrichtung zur Brennstoffeinspritzung mit einem Fliehkraft-Drehzahlfühler bekannt, welcher eine Hochdruckpumpe mit selbsttätiger Voreinspritzung und eine Niederdruckpumpe über einen Kraftstoffzuteiler miteinander verbindet.

Dabei ist der Drehzahl-Fühler in Form rotierender Gewichte ausgebildet, die den Kraftstoffzuteiler über ein Gestänge betätigen, wenn sie infolge der Fliehkraft ausschlafen (»Diesel Power«, Juni 1961, S 38 bis 40).

Nachteilig bei dieser Regeleinrichtung ist die Abhängigkeit der Einspritzkcnnlinie von selbst geringer Abnutzung des Drehzahlfühlers und eines Verbindungsgestänges zum Kraftstoffzuteiler.

Aus der USA.-Patentschrift 2 699 766 ist ein Druckregler bekannt, welcher ein drehbares Gehäuse enthält, das an der Vorderseite eines Hohlzylinders angeordnet ist. Das Gehäuse enthält ein kolbenförmiges Gewicht, welches über einen Stab mit einem tellerförmigen Ventil verbunden ist. Dabei wird der Ventilkörper von einer Feder auf seinen

ίο Sitz gedrückt. Der mit Fliehkraft arbeitende Drehzahlregler hält einen vorbestimmten Kraftstoffdruck in einer Kraftstoffkämmtr bei jeder Arbeitsdrehzahl ein-r Kraftstoffpumpe aufrecht, indem er ermöglicht, daß unterschiedliche Kraftstoffmengen von der Kraftstoffkammer in eine Einlaßkammer zurückfließen können.

Auch aus der USA.-Patentschrift 3 385 276 ist ein Druckregler bekannt, welcher den Druck des Kraftstoffs auf dem Weg von einer Pumpe zu den Ein-

ao spritzdüsen einer Brennkraftmaschine überwacht. Der Druckregler enthält einen Tauchkolben, welcher in einer Querbohrung eines Nabenbauteiles beweglich angeordnet ist. Während das Nabenbauteil sich mit einem von der Brennkraftmaschine angetriebenen Schaft um seine Achse dreht, stellt sich die Lage des Kolbens so ein, daß die Zentrifugalkraft, eine Federkraft und eine vom Kraftstoffdruck herrührende Kraft im Gleichgewicht sind.

Aus der USA.-Patentschrift 3 161 133, von deren Gegenstand eingangs ausgegangen ist, ist eine Regeleinrichtung zur Brennstoffeinspritzung mit einem Druckregler bekannt, bei welchem ein Steuerkolben in einer Bohrung verschiebbar ist. Die Bohrung ist in einem Einsatz angeordnet, welcher sich wiederum in einem Verlängerungsteil der Kraftstoffpumpe befindet. Am Steuerkolben greifen >mehrere Hebel an, von denen jeder mit einem Gewicht verbunden und in einem Drehpunkt gelagert ist. Die Gewichte drehen sich mit der Pumpenwelle um deren Achse und bewegen sich infolge der Zentrifugalkraft nach außen. Dabei drücken die Hebel den Steuerkolben in die Bohrung hinein und arbeiten gegen einen Flüssigkeitsdruck des Kraftstoffs. Bei dieser Anordnung ist es nachteilhaft, daß eine Feder erforderlich

ist. welche die Arbeitsweise der Zentrifugalgewichte unterstützen muß, um zu verhindern, daß der zulässige Austrittsdruck bei geringer Drehzahl der Pumpe zu klein wird. Bei einer solchen Feder besteht die Möglichkeit, daß Ermüdungserscheinungen auftreten, so daß sie nachgestellt werden müßte, was bei dieser Konstruktion aber nicht möglich ist. Dieser Drehzahlregler weist eine Vielzahl von zum Teil beweglichen Bauelementen, wie einen Steuerkolben, einen Einsatz, ein Verlängerungsteil, mehrere Hebel, Gewichte, Lager und eine Feder auf. Dadurch wird die ganze Anordnung störanfällig, aufwendig und teuer. Die Vielzahl von Verschleißteilen wirkt sich nachteilhaft auf die Lebensdauer des Druckreglers aus.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine einfache Regeleinrichtung zur Brennstoffeinspritzung für Brennkraftmaschinen anzugeben, die in Abhängigkeit von der Drehzahl eine Veränderung des Einspritzdruckes und eine Verstellung des Einspritz-Zeitpunktes gewährleistet und eine konstante Einspritzkennlinie über lange Zeit aufweist.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß in an sich bekannter Weise der um eine

zu seiner Verschiebungsrichlung senkrechte Achse Raum 33, der durch die Ringnut 18 des Schiebers

drehbar angeordnete, seinen Schwerpunkt außerhalb 16 und Wandungen der Bohrung 15 gebildet wird,

der Achse bildende Schieber in seinem mittleren Durch den Kanal 34 läuft ein Teil des Kraftstoffs

Teil eine Ringnut aufweist, deren Kanten Brennstoff- zurück in den Saugraum der Niederdruckpumpe 14.

ein- und -auslaßkanäle steuern, wobei der Brenn- 5 Der übrige Kraftstoff gelangt durch den Kanal 35

stoffeinlaßkanal ein von der Niederdruckseite zum Kraftstoffdurchflußmengen-Regelventil 23 und

kommender Ast der Verbindungsleitung ist, und daß zur Verstellvorrichtung 8 für den Einspritzzeitpunkt,

der Brennstoffauslaßkanal die Rücklaufleitung ist, Der Krattstoffdruck im Raum 33, der durch die

der Ein- und der Auslaßkanal von je einer der Kanäle 19, 20 auch im Raum unter der Kappe 21

beiden. R-^nutenkanten gesteuert wird und ein zum io herrscht, hängt ab vom Verhältnis zwischen den

Durchfluß·. lelventil führender Ast der Verbindungs- Durchgangsquerschnitten der Kanäle 32 und 34, das

leitung von dem durch die Ringnut gebildeten Raum von der Stellung des Schiebers 16 bestimmt wird,

abzweigt. Am Schieber 16 greifen einerseits die Fliehkräfte an,

Die Erfindung wird nachstehend an einem Aus- die ihn nach außen zu schleudern versuchen. An-

l'ührungsbeispiel mit Bezugnahme auf die Zeichnun- 15 deinerseits wird der Schieber mit dem Kraftstoffdruck

gen näher erläutert. Es zeigt beaufschlagt, der unter der Kappe 21 herrscht und

F i μ. 1 den Längsschnitt der erfindungsgemäßen den Fliehkräften entgegenwirkt. Unter der Wirkung

einspritzpumpe für Brennkraftmaschinen, dieser Kräfte stellt sich der Schieber jeweils in eine

Fig. 2 den Schnitt H-II nach Fig. 1. Lage ein. bei der der Krat: ,toffdruck unter der

Im Gehäuse I der Einspritzpumpe befindet sich 20 Kappe 21 gleich der am Schieber 16 angreifenden

zunächst die Hochdruckpumpe 2 mit Verteilerläu- Fliehkraft, bezogen auf den Schieberquerschnitt,

for 3. In Radialbohrungen des Läufers 3 befinden wird. Die Feder 37 dient lediglich zur V01 einstellung

sich die Radialkolben 4, welche von der Kurven- des Schiebers 16.

scheibe 6 über Stößel 5, 41 angetrieben werden. Der Drehzahlt ühler sorgt also dafür, daß sich der

Die Kurvenscheibe 6 besitzt an der zu den Radial- 25 Druck, mit welchem der Kraftstoff durch den Kanal

kolben 4 weisenden Seite gleichmäßig über den 35 dem Kraftstoffzuteiler und der Voreinspritzung 8

Umfang verteilte Vorsprünge 7 (Fig. 2), mit denen zufließt, verhältnisgleich mit dem Quadrat aus der

sie die Radialkolben 4 über die Stößel betätigt. Drehzahl des Verteilerläufers 3 ändert.

Die Kurvenscheibe 6 wird ihrerseits von der Vcr- Die Radialkolben 4 des Verteilerläufers 3 werden

Stellvorrichtung 8 für den Einspritzzeitpunkt betätigt. 30 durch die Fliehkraftwirkung auseinandergeschoben.

Die Verstellvorrichtung 8 enthält einen Kolben 9, In diesem Augenblick kommuniziert der Einlaßkanal

eine Feder 10 mit Federteller 11 und zwei Einstell- 38 durch eine Bohrung 40 der Hülse 39 mit dem

schrauben 12, 13, die den Kolbenhub in beiden Rieh- Kraftstoffdurchflußmengen-Regelventil 23. Es erfolgt

tungen begrenzen. Der Kolben 9 steht mit der also der Saughub.

Kurvenscheibe 6 über eine Verzahnung in Ver- 35 Bei Weiterdrehung des Läufers 3 wird der Kanal

bindung. 38 vom Kanal 40 getrennt. In diesem Augenblick

Im Gehäuse 1 befindet sich weiter eine Zahnrad- laufen die Schieberrollen 41 des Stößels gegen die Niederdruckpumpe 14. Sie ist mit dem Verteiler- Vorsprünge 7 der Kurvenscheibe 6 auf. Die Radialläufer 3 verbunden. kolben 4 fahren zusammen und drücken den Kraft-

Im Verteilerläufer 3 der Hochdruckpumpe ist eine 4° stoff unter hohem Druck zu der Einspritzdüse, sobald Bohrung 15 quer zur Drehachse vorgesehen. In der Druckkanal 42 mit dem entsprechenden Hochdieser Bohrung ist ein Drehzahifühler in Form eines druckanschluß 43 in Verbindung kommt.
Längsschiebers 16 angeordnet. Der Schieber hat an Die den Radialkolben 4 zugeteilte Kraftstoffmenge einem Ende einen verstärkten Kopf 17, so daß der wird durch den Durchgangsquerschnitt der Bohrung Schwerpunkt des Schiebers gegenüber der Läufer- 45 25 in der Hülse 24 des Kraftstoffdurchflußmengendrehachse versetzt ist. In der Längenmitte des Regelventils 23 bestimmt. Dieser Durchgangsquer-Schiebers 16 ist eine Ringnut 18 sowie eine Radial- schnitt hängt seinerseits von der Lage der Steuerbohrung 19 vorhanden. Eine weitere Bohrung 20 kante der Ringnut 27 des Kolbens 26 ab. Die Lage verläuft entlang der Schieberachse. An beiden Enden des Kolbens stellt man mit der Einstellschraube 31 wird der Schieber 16 mit Kappen 21, 22 abge- 50 in Abhängigkeit von der erforderlichen Einspritzschlossen, menge ein. Das Drehzahlverhalter des Motors wird

Das Kraftstoffdurchflußmengen-Regelventil 23 be- durch die Vorspannung der Feder 29 bestimmt, die

findet sich ebenfalls im Gehäuse 1. Es enthält eine mit der Schraube 44 eingestellt wird.

Hülse 24 mit kalibriertem dreiecktormigem Fenster Mit Erreichen der Nenndrehzahl wird der Kolben

25. In der Hülse 24 bewegt sich der Kolben 26 mit 55 26, der durch den Druck des Kraftstoffs, dei über

einer Ringnut 27 auf der Außenfläche, in die mit den Kanal 35 zugeleitet wird, beaufschlagt ist, gegen

einer Axialbohrung 28 in Verbindung stehende Ra- die Kraft der Feder 29 verschoben. Dabei wird das

dialbohrungen münden. Der Kolben 26 wird an Fenster 25 der Hülse im Regelventil 23 von der

einer Seite von der Feder 29 belastet, die ihn mit Steuerkante der Nut 27 abgedeckt, so daß der

dem Steuerhebel 30 verbindet. An der anderen KoI- 60 DurchgangsqMerschnitt des Fensters 25 kleiner wird,

benseite ist eine Einstellschraube 31 vorgesehen, die Die Vorrichtung 8 sorgt für die Änderung des

den Kolbenhub in Jieser Richtung begrenzt. Einspritzbeginns. Dies geschieht in der Weise, daß

Die beschriebene Einspritzpumpe hat folgende ein Kolben 9 die Kurvenscheibe 6 in Abhängigkeit

Wirkungsweise. vom Kraftstoffdruck, der den Kolben 9 über den

Wird der Verteilerläufer 3 in Drehung versetzt, so 65 Kanal 35 beaufschlagt, verstellt.

drückt die mit ihm verbundene Niederdruckpumpe Bei kleinen Motordrehzahlen reicht der Kraftstoff-

14 den Kraftstoff aus dem Kraftstoffbehälter (in der druck nicht aus, um die Federkraft des Ventils 45

Zeichnung nicht gezeigt) durch den Kanal 32 in den zu überwinden, und der Kolben 9 bleibt in seiner

rechten Endstellung stehen, die durch die Schraube 13 bestimmt wird und der spätesten Einspritzung entspricht. Mit Zunahme der Drehzahl dringt der Kraftstoff durch das Ventil 45 durch und verschiebt den Kolben 9, der hierbei die Scheibe 11 erreicht und die Feder 10 zusammendrückt. Während seir Bewegung verstellt der Kolben 9 die Kurvenscheib im Sinne einer Vorverlegung des Einspritzzeitpunk Der früheste Einspritzzeitpunkt wird durch die Le der Einstellschraube 12 bestimmt.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims (1)

1. Patentanspruch:

   Regeleinrichtung an einer Brennstoffeinspritzpumpe für Brennkraftmaschinen mit einem den Brennstoffe!. ^-k in einer Verbindungsleitung zwischen einer Niederdruckpumpe auf einer Hochdruckpumpe bestimmenden Regler, der als unter der Einwirkung von Brennstoffdruckkräften und maschinendrehzahlabhängigen Fliehkräften arbeitender, eine Rücklaufleitung zur Niederdruckpumpen-Einiaßseite steuernder Schieber ausgebildet ist, und mit einer Verstellvorrichtung für den Einspritzzeitpunkt, welche einen von dem in der Verbindungsleitung vor einem in dieser angeordneten Durchflußmengen-Regelventil herrschenden Druck des Brennstoffs beaufschlagten Kolben enthäk, von dessen Relativstellung zur Hochdruckpumpe der Einspritzzeitpunkt abhängt, dadurch gekennzeichnet, daß in an sich bekannter Weise der um eine zu seiner Verschiebungsrichtung senkrechte Achse drehbar angeordnete, seinen Schwerpunkt außerhalb der Achse bildende Schieber (16) in seinem mittleren Teil eine Ringnut (18) aufweist, deren Kanten Brennstoffein- und -auslaßkanä!e(32.34) steuern, wobei der Brennstoffeinlaßkanal (32) ein von der Niederdruck"-eite kommender Ast der Verbindungsleitung (32, 33, 35, 40, 38) ist, und daß der Brennsioffauslaßkanal (j4) die Rücklaufleitung ist, der Ein- und der /vuslaßkanal (32, 34) von je einer der beiden Ringnutkanten gesteuert wird und ein zum Durchfiußmengenregelventil (23) führender Ast der Verbindungsleitung von dem durch die Ringnut(18) gebildeten Raum(33) abzweigt.