DE1807554C3

DE1807554C3 - Kraftstoffeinspritzvorrichtung für Brennkraftmaschinen mit Druckzündung

Info

Publication number: DE1807554C3
Application number: DE1807554A
Authority: DE
Inventors: Auf Nichtnennung Antrag
Original assignee: Automobiles Peugeot SA
Current assignee: Automobiles Peugeot SA
Priority date: 1966-08-01
Filing date: 1968-11-07
Publication date: 1979-10-04
Also published as: FR1495537A; FR94194E; DE1807554B2; AT304174B; US3588287A; GB1261246A; DE1807554A1

Description

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Die Erfindung betrifft eine Kraftstoffeinspritzvorrichtung für Brennkraftmaschinen mit Druckzündung, bestehend aus einer Einspritzung mit einem von einem Pumpenkolben begrenzten Arbeitsraum, an den über ^r>5 jeweils eine Einspritzleitung wenigstens eine Einspritzdüse; angeschlossen ist, und aus dem während eines Druckhubes des Pumpenkolbens über einen eine Drosselstelle aufweisenden Kanal Kraftstoff in einen Aufnahmeraum gelangen kann, wobei der Betriebsbe- ^M reich, in dem der Aufnahmeraum wirksam ist, in Abhängigkeit von einer Betriebsgröße der Brennkraftmaschine mit Hilfe einer Abschaltvorrichtung von außen her steuerbar ist

Eine Kraftstoffeinspritzvorrichtung in der vorstehend *>"> beschriebenen Art ist aus der FR-PS 14 95 537 bekannt Bei dieser Einspritzvorrichtung ist der Aufnahmeraum von einer axial verschiebbaren Wand begrenzt, die Teil eines Kolbens ist, der durch eine der Vergrößerung des nur eine bestimmte Kraftstoffmenge aufnehmenden Aufnahmeraumes entgegenwirkende Schraubendruckfeder belastet ist Dieser Aufnahmeraum dient dem Zweck, in bestimmten Betriebsbereichen der Brennkraftmaschine eine bestimmte Menge des von der Einspritzpumpe gelieferten Kraftstoffs auf dem Wege zur Einspritzdüse abzuzweigen, um durch ein hierdurch verändertes Einspritzgesetz die Verbrennungsgeräusche zu mildern. Um eine Kraftstoffabzweiguag, z. B. oberhalb des unteren Drehzahlbereiches, zu verhindern, wird bei der bekannten Einspritzvorrichtung die verschiebbare Wand in ihrer Ausgangsstellung, die dem minimalen Fassungsvermögen des Aufnahmeraumes entspricht über den ärehzahlabhängigen Kraftstoffdruck einer Kraftstofförderpumpe blockiert Bei dieser Einspritzvorrichtung bildet somit die verschiebbare Wand einen funktionswichtigen Bestandteil der Einrichtung zur Abschaltung des Aufnahmeraumes, te übrigen erweist sich diese bekannte Art der Abschaltung des Aufnahmeraumes als relativ aufwendig und ist überdies der Abschaltbereich nicht ohne weiteres frei wählbar.

Der Erfindung liegt somit die Aufgabe zugrunde, eine Einspritzvorrichtung der eingangs genannten Art so auszubilden, daß die Abschaltung des Aufnahmeraumes auf einfachere und von außen her freier wählbare Weise möglich ist

Diese Aufgabe wind erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß die Abschaltvorrichtung aus einem in dem zum Aufnahmeraum führenden Kanal angeordneten, die Verbindung zwischen dem Pumpenarbeitsraum und dem Aufnahmeraum nur im niedrigen Drehzahl- und Lastbereich freigebenden Dreh- oder Axialschieber besteht

Mit Hilfe des im Kanal zwischen Pumpenarbeitsraum und Aufnahmeraum angeordneten Dreh- oder Axialschiebers läßt sich der Betriebsbereich, in dem der Aufnahmeraum wirksam sein soll, einfacher und freier wählen, zumal der jeweils verwendete Schieber sowohl mechanisch, hydraulisch als auch elektromagnetisch betätigt werden kann.

Aus der GB-PS 8 61 753 ist zwar eine Einspritzvorrichtung bekannt, bei der der Kraftstoff aus dem Pumpenarbeitsraum der Einspritzpumpe in einen z. B. den Tank darstellenden Aufnahmeraum gelangen kann, und zwar über einen eine Drosselstelle enthaltenden Kanal innerhalb einer axial beweglichen Kolbenstange. Solange die Kolbenstange durch Federkraft oder, wie ein anderes Beispiel zeigt, durch die Kraft eines Elektromagneten in ihrer Ausgangslage gehalten wird, ist die Verbindung zwischen dem Pumpenarbeitsraum und dem Aufnahmeraum offen. Wenn der Druck im Pumpenarbeitsraum einen vorgegebenen Wert erreicht hat, bewegt sich die Kolbenstange nach oben, wodurch die Austrittsöffnung des Kanals in der Kolbenstange versperrt wird. Die Abfuhr von Kraftstoff aus dem Pumpenarbeitsraum wird damit unterbrochen. Der Druck, bei dem die Unterbrechung des Kanals eintritt, wird um so schneller erreicht, je höher die Drehzahl der Brennkraftmaschine ist. Da bei dieser bekannten Einrichtung die an den Pumpenarbeitsraum angeschlossene Einspritzdüse sich erst öffnet, nachdem der Kanal in der beweglichen Kolbenstange versperrt worden ist, wird die abgezweigte Kraftstoffmenge jeweils vor dem Einspritzen des Kraftstoffs in die Zylinder entnommen. Als Organ für die Abschaltung des Aufnahmeraumes dient mithin eine axial verschiebbare Kolbenstange, die in Abhängigkeit vom Druck des Kraftstoffs im

Pumpenarbeitsraum betätigt wird. Eine Einflußnahme von außen her durch Betriebsgrößen der Brennkraftmaschine, insbesondere zur Abschaltung des Aufnahmeraumes in bestimmten Betriebsbereichen der Brennkraftmaschine, ist hier nicht möglich.

Schließlich ist auch die Anordnung eines mechanisch vom Gasgestänge aus betätigten Drehschiebers im Verlauf einer Kraftstoffleitung bekannt (US-PS 33 32 407), die hier jedoch die Druckleitung zum Druckraum der Einspritzdüse ist Der Drehschieber weist entsprechend seinen beiden Hauptbetriebsstellungen zwei um 90° versetzte Durchgänge auf, von denen der eine gegenüber dem anderen als Drosseldurchgang ausgebildet ist, um in bestimmten Betriebsbereichen der Brennkraftmaschine die Kraftstoffzufuhr je Zeiteinheit aus Gründen eines geräuschärmeren Laufs der Brennkraftmaschine zu reduzierer».

Nach einer Ausgestaltung der Erfindung besteht bei der Ausbildung der Abschaltvorrichtung als Drehschieber letzterer aus einem mit einer einen Teil des Kanals zwischen dem Pumpenarbeitsraum und dem Aufnahmeraum bildenden Durchgangsbohrung versehenen Hahnküken, wobei zur weiteren Vereinfachung die als Drosselbohrung ausgebildete Drosselstelle in der Durchgangsbohrung des Hahnkükens angeordnet ist

Bei Verwendung eines Axialschiebers als Abschaltvorrichtung ist nach einer anderen Weiterbildung der Erfindung eine am Axialschieber angeordnete Umfangsnut mit einer zu einer Seite hin konisch ausgebildeten Begrenzungswand als Steuerfläche zur jo progressiven Sperrung der Verbindung zwischen dem Pumpenarbeitsraum und dem Aufnahmeraum versehen. Bei dieser Ausführungsform kann in weiterer Ausgestaltung der Erfindung der die Verbindung zwischen dem Pumpenarbeitsraum und dem Aufnahmeraum steuernde Jj Axialschieber .mit einem die Kraftstoffzufuhr zur Einspritzpumpe steuernden Axialschieber zu einer Baueinheit verbunden sein.

Ausführungsbeispiele der Erfindung werden nachfolgend anhand der Zeichnung näher erläutert Es zeigt 4< >

F i g. 1 in einer schematischen Darstellung die Hauptbestandteile der Einspritzvorrichtung, wobei die Einspritzpumpe im Bereich der Abschaltvorrichtung, des Aufnahmeraumes sowie des Pumpenarbeitsraumes im Schnitt dargestellt ist ⁴

F i g. 2, 3 und 5 Schnittansichten von weiteren Ausführungsformen, bei denen die Abschaltvorrichtung als Drehschieber ausgebildet ist, und

Fig.4 und 6 Schnittansichten von Ausführungsformen, bei denen die Abschaltvorrichtung als Axialschie- jo ber ausgebildet ist.

Fig.! zeigt eine Einspritzpumpe A, von deren Pumpenarheitsraum 101 Einspritzleitungen B zu den Einspritzdüsen C führen, von denen der besseren Übersicht wegen nur eine einzige dargestellt ist. Die « Einspritzpumpe enthält einen axial beweglichen und im vorliegenden Beispiel zugleich umlaufenden Kolben 102, der in seiner Außenwandung einen axial verlaufenden Verteilkanal 103 aufweist über den der Kraftstoff in die einzelnen Ausgangsleitungen 104 gelangt. «>

Vom Pumpenarbeitsraum 101 führt weiterhin ein Kanal 112 mit einer Drosselbohrung 106 zu einem Aufnahmeraum 105, in dem ein Kolben 107, der durch eine Schraubendruckfeder 108 belastet ist, eine axial verschiebbare Wand bildet. In Verlängerung des « Kolbens 107 ist ein Anschlag 109 vorhanden, der die Axialbewegung des Kolbens 107 begrenzt und damit das maximale Fassungsvermögen des Aufnahmeraumes 1OS festlegt.

Im Zuge des Kanals 112 ist ein Drehschieber angeordnet, der im wesentlichen aus einem drehbaren Hahnküken 110 mit einer Durchgangsbohrung 113 besteht Mit Hilfe dieses Drehschiebers kann die Verbindung zwischen dem Pumpenarbeitsraum 102 und dem Aufnahmeraum 1OS abgesperrt werden.

Bei dem in F i g. 1 dargestellten Ausführungsbeispiel ist das Hahnküken 110 mit einem Stellhebel 115 drehfest verbunden, der an seinem freien Ende über eine Schubstange 116 mit dem Einstellhebel 114 (Gashebel) der Brennkraftmaschine in Verbindung steht Der Einstellhebel 114 ist zwischen zwei Anschlägen 117 und 118 bewegbar, wobei die Stellung am Anschlag 117 der Lehrlaufdrehzahl und die Stellung am Anschlag 118 der maximalen Drehzahl der Brennkraftmaschine entspricht

Die Einspritzvorrichtung arbeitet v/ie folgt:

Bei der Einstellung des Einstellhebels 114 in seinem unteren Einstellbereich nahe dem Anschlag 117 nimmt das Hahnküken 110 die in Fig. 1 dargestellte Stellung ein und gibt die Verbindung zwische« dem Pumpenarbeitsraum 101 und dem Aufnahmeraum 105 frei. Dies bedeutet daß zu Beginn eines Einspritzvorganges eine bestimmte Kraftstoff menge über den Kanal 112 dem Aufnahmeraum 105 zugeführt wird, die nach beendeter Einspritzung, also zu Beginn des Ansaugvorganges, wieder in den Pumpenarbeitsraum zurückkehrt Bei Einstellungen des Einstellhebels 114 oberhalb des vorgenannten unteren Einstellberuiches sperrt das Hahnküken 110 die Verbindung zwischen dem Pumpenarbeitsraum 101 und dem Aufnahmeraum 105 ab, d. h. in diesem Betriebsbereich der Brennkraftmaschine wird beim Einspritzvorgang kein Kraftstoff abgezweigt

Bei der abgewandelten Ausführungsform nach F i g. 2 ist der Aufnahmeraum von feststehenden Wandungen umgeben und hat deshalb ein konstantes Aufnahmevolumen. Die Menge des Kraftstoffes, die bei jedem Einspritzvorgang in den Aufnahmeraum gelangt, resultiert bei dieser Ausführungsform im übrigen aus der Kompressibilität des Kraftstoffs im Aufnahmeraum 105 unter der Einwirkung des Einspritzdruckes.

Bei dem Ausführungsbeispiel nach Fig.3 sitzt die Drosselbohrung, die mit 106f> bezeichnet ist, nicht im Kanal 112, sondern in der Durchgangsbohrung 113 des Hahnkükens llOfo

Fig.4 zeigt eine Ausführungsform mit einem Axialschieber 110c zum Abschalten des Aufnahmeraumes 105, der so ausgebildet ist daß die Verbindung zwischen dem Pumpenarbeitsraum 101 und dem Aufnahmeraum 1OS progressiv absperrbar ist. Der Axialschieber 110c enthält zu diesem Zweck eine Umfangsnut mit einer zu einer Seite hin konisch ausgebildeten Begrenzungswand als Steuerfläche 119, die so angeordnet ist, daß mit zunehmender Axialverschiebung des Schiebers die Verbindung vom Pumpenarbeitsraum 101 zum Aufnahmeraum 105 zunehmend abgesperrt wird.

Der Anschluß des Kanals 112 an den Pumpenarbeitsraum 101 kann weiterhin so ausgebildet sein, daß entweder ein permanenter oder nur ein vorübergehender Anschluß vorliegt. Ein vorübergehender Anschluß kann mit Hilfe von Nuten oder Bohrungen im Kolben der Einspritzpumpe bewirkt werden. In F i g. 5 ist eine Ausführungsform für eine solche Anschlußweise dargestellt Der Kolben 102 der Einspritzpumpe enthält hierbei eine axial verlaufende Bohrung 120 und eine dazu quer verlaufende Bohrung 121, über die der

Pumpenarbeitsraum 101 mit dem Aufnahmeraum 105 nur dann verbunden ist, wenn die Bohrung 121 dem Kanal 112 gegenübersteht. In dieser Stellung ist, wie aus Fig.5 ersichtlich ist, der Pumpenarbeitsraum 101 außerdem über den Verteilkanal 103 mit der zur Einspritzdüse führenden Ausgangsleitung 104 verbunden.

Fig.6 zeigt eine Ausführungsform, bei der der Axialschieber 110t/ für die Abschaltung des Aufnahmeraumes mit einem die Kraftstoffzuführung zum Pumpenarbeitsraurti der Einspritzpumpe steuernden Axialschieber 122 zu einer Baueinheit zusammengefaßt ist. Der Axialschieber 122 hat die Aufgabe, in Abhängigkeit vom Betrieb der Brennkraftmaschine die erforderliche Menge an Kraftstoff bei jedem Einspritzvorgang zu dosieren. Dies wird durch eine Konusfläche 123 erreicht, die je nach der Stellung des Axialschiebers 122 den Durchflußquerschnitt für den Kraftstoff in den Leitungen 124 und 125 mehr oder weniger stark drosselt. Im Zeitpunkt der Kraftstoffzufuhr befindet sich der Kolben 102 der Einspritzpumpe in der unteren Totpunktstellung, so daß die quer verlaufende Bohrung 126 im > Kolben 102 der Einspritzpumpe dem Kanal 125 gegenübersteht.

Der Aufnahmeraum 105 wird ähnlich wie bei der Ausführungsform nach F i g. 4 in progressiver Weise abgesperrt, zu welchem Zweck der Axialschieber llOd

ίο eine Umfangsnut mit einer zu einer Seite hin konisch ausgebildeten Begrenzungswand als Steuerfläche 127 aufweist.

Der Axialschieber 120 kann ebenso wie die anderen Schieber für die Abschaltung des Aufnahmeraumes, die

ii vorstehend beschrieben wurden, mechanisch, hydraulisch oder elektromagnetisch betätigt werden, wobei die Steuerung auch von anderen Parametern als der Stellung des Einstellhebels 114 abhängig sein kann.

Hierzu 2 Blatt Zeichnungen

Claims

Patentansprüche:

1. Kraftstoffeinspritzvorrichtung für Brennkraftmaschinen mit Druckzündung, bestehend aus einer Einspritzpumpe mit einem von einem Pumpenkolben begrenzten Arbeitsraum, art den über jeweils eine Einspritzleitung wenigstens eine Einspritzdüse angeschlossen ist und aus dem während eines Druckhubes des Pumpenkolbens über einen eine Drosselstelle aufweisenden Kanal Kraftstoff in einen Aufnahmeraum gelangen kann, wobei der Betriebsbereich, in dem der Aufnahmeraum wirksam ist, in Abhängigkeit von einer Betriebsgröße der Brennkraftmaschine mit Hilfe einer Abschaltvorrichtung von außen her steuerbar ist, dadurch gekennzeichnet, daß die Abschaltvorrichtung aus einem in dem zum Aufnahmeraum führenden Kanal (112) angeordneten, die Verbindung zwischen dem Pumpenarbeitsraum (101) und dem Aufnahmeraum (105) nur im niedrigen Drehzahl- und Lastbereich freigebenden Dreh- oder Axialschieber besteht

2. Einspritzvorrichtung mit einem Drehschieber als Abschaltvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Drehschieber aus einem mit einer einen Teil des Kanals (112) zwischen dem Pumpenarbeitsraum (101) und dem Aufnahmeraum (105) bildenden Durchgangsbohrung (113) versehenen Hahnküken (110 bzw. UOb,) besteht

3. Einspritzvorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die als Drosselbohrung (iO6b) ausgebildete Drosselstelle in der Durchgangsbohrung des Hahnkükens (MQb)angeordnet ist

4. Einspritzvorrichtung mit einem Axialschieber als Abschaltvorrichtung nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch eine am Axialschieber angeordnete Umfangsnut mit einer zu ein«..- Seite hin konisch ausgebildeten Begrenzungswand als Steuerfläche (119) zur progressiven Sperrung der Verbindung zwischen dem Pumpenarbeitsraum (101) und dem Aufnahmeraum (105). -to

5. Einspritzvorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daS der die Verbindung zwischen dem Pumpenarbeitsraum (101) und dem Aufnahmeraum (105) steuernde Axialschieber (1 iOd) mit einem die Kraftstoffzufuhr zur Einspritzpumpe steuernden ⁴~> Axialschieber (122) zu einer Baueinheit verbunden ist