DE2000873B2 - Kraftstoffeinspritzpumpe für Brennkraftmaschinen - Google Patents

Description

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Die Erfindung betrifft eine Kraftstoffeinspritzpumpe für Brennkraftmaschinen gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruchs.

Es ist eine Einspritzpumpe dieser Gattung bekannt (GB-PS 6 96 993), bei der eine nur durch den Kolbenhub bestimmte vergrößerte Anlaßkraftstoffmenge in die Brennkraftmaschine eingespritzt wird, wobei diese vergrößerte Menge während eines Einspritzvorgangs und außerdem gegenüber dem Normalbetrieb durch Verlegung der den Beginn des Einspritzvorgangs bestimmenden Steuerkante später eingespritzt wird. Das Einspritzen der gesamten Anlaßkraftstoffmenge in einem einzigen Schritt hat den Nachteil, daß die Verteilung und Durchmischung innerhalb des Maschinenzylinders ungünstig ist und dadurch sowohl die so Zündwilligkeit als auch die Laufeigenschaften beeinträchtigt wird.

Ferner ist eine weitere Einspritzpumpe der eingangs beschriebenen Gattung bekannt (DE-PS 6 62 866), die sich von der soeben beschriebenen lediglich dadurch unterscheidet, daß beim Anlassen die gesamte Kraftstoffmenge die gleiche ist wie die größte beim Normalbetrieb eingespritzte Kraftstoffmenge, gegenüber dieser jedoch später eingespritzt wird, wobei die Beendung des Einspritzvorgangs beim Anlassen über eine Verlängerung der für den Normalbetrieb vorhandenen schrägen Steuerkante erfolgt Hier gelten im Hinblick auf das Einspritzen der Anlaßkraftstoffmenge während eines einzigen Einspritzvorgangs die gleichen Bedenken wie im anderen bekannten FaIL

Der Erfindung liegt somit die Aufgabe zugrunde, ausgehend von der im Oberbegriff des Patentanspruchs beschriebenen Pumpe eine Einspritzpumpe zu schaffen, mit deren Hilfe die Starteigenschaften einer Brennkraftmaschine verbessert werden könnea

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die im Kennzeichen des Patentanspruchs angegebenen Merkmale gelöst

Bei der erfindungsgemäßen Einspritzpumpe wird bei einem einzigen Hub des Pumpenkolbens die gesamte Anlaßkraftstoffmenge als Zusatz- und Haupteinspritzmenge auf zwei aufeinanderfolgende Arbeitsspiele der Brennkraftmaschine aufgeteilt, indem man im ersten Abschnitt des Pumpenkolbenhubs die Hauptanlaßkraftstoffmenge während eines Arbeitsspiels der Brennkraftmaschine einspritzt, diese Einspritzung durch Stoppen des Hubs des Pumpenkolbens, nicht aber durch Aufsteuern der Zu- bzw. Überströmbohrung beendet, wobei der Druck innerhalb des Pumpenarbeitsraums auf dem Schließdruck des Einspritzventils bltibt und erst beim nächsten Arbeitsspiel der Brennkraftmaschine dann im zweiten Abschnitt des Pumpenhubs die restliche, noch vorhandene Kraftstoffmenge als Zusatzanlaßkraftstoffmenge eingespritzt wird. Nach anschließend erfolgtem vollen Aufwärtshub des Pumpenkolbens mit neuer Brennstoffansaugung wird für dieses gleiche Arbeitsspiel dann die Hauptanlaßkraftstoffmenge mit dem nächsten Pumpenkolbenhub eingespritzt. Erfindungsgemäß wird also mit Hilfe der Zusatzeinspritzung die Kraftstoffmenge nur während des Anlassens erhöht. Im Normalbetrieb wird nur die erste Hubstufe des Pumpennockens wirksam. Dadurch, daß der Nockenhub nach erfolgter Haupteinspritzung konstant gehalten wird, ergibt sich der Vorteil, daß mit Rücksicht auf den bereits vorhandenen hohen Kraftstoffdruck für die Zusatzeinspritzung nur noch ein verhältnismäßig geringer Kolbenhub notwendig ist und daher diese Einspritzung voll wirksam in einer sehr kurzen Zeitspanne und außerdem mengenmäßig, speziell im Hinblick auf die relativ kleinen Zusatzeinspritzmengen auch genauer erfolgen kann als bei einer eventuell zuvor notwendigen Absteuerung einer Kraftstoffzuführbohrung.

Zur Verbesserung des Zünd- und Brennverhaltens, hier jedoch über den ganzen Normalbetrieb der Brennkraftmaschine, wobei der Anlaßbetrieb nicht erwähnt ist, ist es bereits bekannt (FR-PS 14 08 171), zunächst eine Hauptkraftstoffmenge einzuspritzen, bevor während desselben Arbeitsspiels der Brennkraftmaschine mit dem Einspritzen der Zusatzkraftstoffmenge begonnen wird, indem der Hub des Pumpenkolbens mit Hilfe eines Drehnockens gesteuert wird, der eine erste Hubstufe für die Haupteinspritzung und eine über diese radial hinausragende zweite Hubstufe für eine Zusatzeinspritzung aufweist, wobei der einen bestimmten Drehwinkel überstreichende Nockenabschnitt zwischen den beiden Hubstufen konstanten Radius hat. Das Ende der Zusatzeinspritzung und der Haupteinspritzung wird in diesem Fall durch zwei axial versetzte Steuerkanten gesteuert, in dem sich durch Aufsteuern einer Zuströmbohrung, der Druck im Pumpenarbeits-

raum wieder entspannt Da für jeden einzelnen Einspritzvorgang mit einem niedrigen Druck begonnen wird, ist für den notwendigen Einspritzdruck stets eine relativ große Hubhöhe des Pumpenkolbens notwendig. Im übrigen muß vor jeder Einspritzung erst die Kraftstoffzustrombohrung wieder abgtsteuert werden, was sich drehzahlabhängig auf die Größe der Einspritzmengen auswirkt und insbesondere für die relativ kleinen Zusatzeinspritzungen von Nachteil ist

Ein Ausfuhrungsbeispiel der Erfindung wird nachfol- to gend an Hand schematicher Zeichnungen näher erläutert Es zeigt

F i g. 1 in einer graphischen Darstellung den Hubverlauf des Antriebsnocktns der Kraftstoffeinspritzpumpe über dem Nockendrehwinkel; ι s

F i g. 2 und 3 in einer Teilschnittansicht das Pumpenelement und in einer Abwicklung in vergrößerter Darstellung den Pumpenkolben und die Lage der Kraftstoffzuströmbohrung relativ zum Kolben bei verschiedenen Kolbenhüben und Verdrehlagen des Pumpenkolbens.

Der in F i g. 1 dargestellte Nockenhubverlauf H eines nicht näher dargestellten Einspritzpumpennockens zeigt eine erste Hubstufe Ai und eine zweite Hubstufe A₂, wobei zwischen beiden Hubstufen ein Nockenabschnitt a, b mit konstantem Radius eingeschaltet ist. Der an der Abszisse angegebene Ausdruck θ repräsentiert den Drehwinkel des Nockens. In den Fig.2 und 3 bezeichnet das Bezugszeichen 1 einen Pumpenkolben und 2 eine im Pumpenkolben 1 für die Begrenzung der Kraftstoffeinspritzmenge vorgesehene schräge Steuerkante. Das Bezugszeichen 3 bezeichnet einen Pumpenzylinder und 4 eine Zu- bzw. Überströmbohrung für das Einführen von Kraftstoff in den Pumpenzylinde- 3 und für das Abführen von Kraftstoff aus dem Pumpenzylinder am Ende der Einspritzung. Wie man aus F i g. 2 ersieht, ist die Steuerkante 2 über eine ir. dem Pumpenkolben zwischen dessen Stirnflächen la und der Steuerkante 2 ausgebildete Längsbohrung 5 mit einer Kraftstoffleitung verbunden, die von dem Pumpenkolben zu einer Einspritzdüse (nicht gezeigt) führt. Es wird nunmehr die Arbeitsweise der Einspritzpumpe erläutert. In der Fig.3 ist gezeigt, wie in Abhängigkeit von der Bewegung des Pumpenkolbens 1 die relative Längsstellung zwischen der Zu- bzw. Überströmbohrung 4 und der Sleuerkante 2 geändert wird. In dieser Figur ist die Änderung bei normalen Betrieb im rechten Teil und diejenige beim Anlassen im linken Teil verdeutlicht

Während des normalen Motorbetriebs wird der Kraftstoff in einer Menge eingespritzt die der Hubhöhe A3 des Pumpenkolbens 1 entspricht. Die Steuerkante 2 ist so angeordnet daß die Hubhöhe A₃ kleiner als diejenige der Hubstufe Ai ist Während des Normalbetriebs wird die Steuerkante 2 bei dem der zweiten Hubstufe A2 entsprechenden Hub des Pumpenkolbens 1 zur Zu- bzw. Abströmbohrung 4 geöffnet und dadurch diese Hubstufe unwirksam.

Während des Anlassens wird der Pumpenkolben 1 vor Beginn seines Aufwärtshubs um einen vorbestimmten Winkel gedreht und eine Hauptanlaßkraftstoffmenge entsprechend der Hubstufe Ai eingespritzt wonach der Pumpenkolben gegen den Schließdruck der Einspritzdüse an einer Stelle stationär gehalten wird, die beim Scheitelwert der ersten Hubstufe Ai entspricht; hat sich der Nocken um einen vorbestimmten Drehwinkel (der dem Abschnitt θ zwischen den Stellen a und b entspricht) gedreht, erfolgt beim nächsten Arbeitsspiel der Brennkraftmaschine zunächst die Einspritzung einer Zusatzanlaßkrafistoffmenge entsprechend der Hubhöhe Λ4 oder Hubstufe A₂. Die Hubhöhe A₄ kann dabei so groß wie diejenige der Hubstufe A₂ sein.

Gemäß Vorbeschreibung wird am oberen Totpunkt der ersten Hubstufe Ai des Nockenhubs der Kraftstoffdruck in der Kraftstoffleitung zwischen der Pumpe und dem Einspritzventil auf einem Wert gehalten, der dem Schließdruck des Einspritzventils entspricht so daß die Einspritzung der Zusatzanlaßkraftstoffmenge an der zweiten Hubstufe A₂ bei lediglich kleinem Druckunterschied und einer kleinen Bewegung des Kolbens erreicht werden kann. Wird die Neigung der zweiten Hubstufe A₂ verringert, kann diese Einspitzung intermittierend bewirkt werden und eine innige Mischung von Kraftstoff und Luft erreicht werden.

Während des Anlassens muß die die Einspritzung begrenzende Steuerkante 2 nicht notwendig zur Bohrung 4 geöffnet sein. Beispielsweise kann der Pumpenkolben um seine Längsachse so weit verdreht werden, daß nur der Hub der zweiten Hubstufe A₂ die Einspritzmenge bestimmt, womit die Einspritzung der Zusatzeinlaßkraftstoffmenge während der ganzen zweiten Hubstufe A₂ durchgeführt werden kann.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims (1)

1. Patentanspruch:

   Kraftstoffeinspritzpumpe für Brennkraftmaschinen mit einem Pumpenkolben, der zwecks Beendigung der Einspritzung und Bemessung der Leerlauf- s bis Vollastkraftstoffmenge mit einer schrägen, mit einer in der Wand des den Kolben aufnehmenden Pumpenzylinders angeordneten Zu- bzw. Überströmbohrung zusammenwirkenden Steuerkante versehen ist, der ferner durch einen mit einer für die 'o Einspritzung sowohl der Leerlauf- bis Vollastkraftstoffmenge als auch einer gegenüber der letzteren vergrößerten Anlaßkraftstoffmenge ausgelegten Hubstufe versehenen Nocken angetrieben wird, und der zum Zweck des Anlassens der Brennkiaftmaschine in eine an die Vollaststellung des Pumpenkolbens anschließende Anlaßstellung verdrehbar ist, dadurch gekennzeichnet, daß der Nocken auüer einer der Einspritzung der Leerlauf- bis Vollastkraftstoffmenge sowie einer Hauptanlaßkraftstoffmenge dienenden ersten Hubstufe (h \) eine über diese Stufe hinausragende, der Einspritzung einer Zusatzanlaßkraftstoffmenge dienende zweite Hubstufe (h 2) aufweist, die durch einen einen mit Bezug auf die Nockendrehachse konstanten, dem Scheitelwert der ersten Hubstufe (h 1) entsprechenden, den Einspritzdruck zwischen der Einspritzung der Haupt- und Zusatzanlaßkraftstoffmenge auf diese Weise auf einem dem Schließdruck der Einspritzdüse entsprechenden Druck haltenden Radius aufweisenden Nockenabschnitt von dieser Hubstufe nockenwinkelmäßig so weit entfernt ist, daß mit einem Hub des in Anlaßstellung verdrehten Pumpenkolbens (1) während -eines Arbeitsspiels der Brennkraftmaschine die Hauptanlaßkraftstoffmenge und während des nächsten Arbeitsspiels die entweder durch die in den Anlaßstellungsbereich des Pumpenkolbens (1) hinein verlängerte Steuerkante (2) oder durch die Hubhöhe der zweiten Hubstufe (h 2) bestimmte Zusatzanlaßkraftstoffmenge einge- *< > spritzt wird.