DE2053883B2 - Regeleinrichtung einer Kraftstoffeinspritzpumpe für Brennkraftmaschinen - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Regeleinrichtung einer Federwiderlager durch einen Thermostaten derart Kraftstoffeinspritzpumpe für Brennkraftmaschinen verschoben, daß mit zunehmender Temperatur die

Federspannung abnimmt, oder es dient als Feder ein elastischer Thermostat. Als Thermostat dient vorzugsweise ein Bimetallelement.

Ein Ausführungsbeispiel einer erfindungsgemäßen Regeleinrichtung einer Kraftstoffeinspritzpumpe sowie drei Varianten des Thermostaten sind vereinfacht in der Zeichnung, Fig. 1 bis4, dargestellt und werden im folgenden näher beschrieben.

In einem Gehäuse 1 sind ein Zylinder! einer Einspritzpumpe und ein Zylinder 3 einer synchron mit der Einspritzpumpe arbeitenden Hilfspumpe untergebracht, wobei die beiden Zylinder 2 und 3 koaxial hintereinander angeordnet sind.

In diesen Zylindern arbeitet ein Stufenkolben, dessen oberer Teil 4 den Kolben der Einspritzpumpe selbst darstellt, während sein unterer Teil 5, dessen Durchmesser größer ist als der des Teiles 4, als KoI-ben der Hilfspumpe dient. Durch nicht dargestellte Mittel werden diese beiden Kolben beispielsweise durch einen Nocken in eine hin- und hergehende Bewegung versetzt und führen gleichzeitig eiue Drehbe- -.vegung um ihre Achse aus. Außerdem ist in dem Gehäusel ein Saugraum 6 vorgesehen, welcher durch eine Förderpumpe? mit Kraftstoff gespeist wird, dessen Druck sich mit der Drehzahl des Mo- »ors, an welchen die Einspritzpumpe angebaut isi, ändert, was später näher erklärt werden wird.

Der Saugraum 6 steht durch eine Zufuhrleitung 8 mit dem Innern des Zylinders 2 der Einspritzpumpe in Verbindung. Die Mündung dieser Leitung 8 in den Zylinder2 ist an einer solchen Stille gelegen, daß sie kurz nach Beginn des Förderhubes des Kolbens 4 durch diesen geschlossen wird. Außerdem ist in diesem zuletzt genannten Kolben eine Nut 9 vorgesehen, welche sich in der Längsrichtung von der Stirnfläche des Kolbens 4 bis zu der Höhe einer Vielzahl von rings um die Achse des Zylinders 2 verteilten Förderleitungen 10 erstreckt, von denen nur eine dargestellt ist.

Während jedes einzelnen Förderhubs des KoI-bens 4 ist eine der Leitungen 10 mit dem durch Zylinder 2 und Kolben 4 begrenzten Pumpenarbeitsraum verbunden, so daß nach einer Anzahl von Forderhüben des Kolbens 4, welche gleich der Anzahl der rörderleiiungen 10 isv, alle diese Leitungen nacheinander mit dem Pumpenarbeitsraum in Verbindung gebracht worden sind.

Der Pumpenarbeitsraum kann durch eine Ilntlastungsleitung, in oie man einen Regelschiebet· 11 eingeschaltet hat. mit dem Saugraum 6 in Verbindung kommen. Diese Entlastungsleitung besteht aus einem Kanal 12, welcher am oberen Ende des Zylinders 2 beginnt, aus dem Innern eines Zylinders 13, in welchen der genannte Kanal 12 einmündet, und aus einem Kanal 14, welcher das Innere des Zylinders 13 mit dem Saugraum 6 verbindet. Der Regelschieber 11 ist axial verschiebbar und möglichst dicht im Zylinder 13 geführt und hat vor der Mündung des Kanals 12 eine Ringnut 11a. Eine Feder 15 ist bestrebt, den Regelschieber in der gezeichneten, durch das Anliegen eines Flansches 11 b des Regelkolbens an einer Wand des Pumpengehäuses bestimmten Lage zu haiten, in welcher der Regelschieber die Mündung des Kanals 14 in den Zylinder 13 überdeckt und damit die Entlaslungsleitung 12,13,14 sperrt.

Die Hilfspumpe 3,5 hat die Aufgabe, auf hydraulischem Wege di?. Verschiebung des Regelschiebers 11 gegen die Wirkung der Feder 15 herbeizuführen, um dabei die Kanäle 12 und 14 über die Ringnut Uo zu verbinden, so daß die EnUastungslaitung 12, Ki, 14 geöffnet wird, wodurch die Kraftstoiförderung in eine der Förderleitungen 10 und demzufolge die Einspritzung unterbrochen wird.

Der Zylinder 3 wird aus dem Saugraum 6 durch eine Zuführleitung 16 mit Flüssigkeit versorg. Die Mündung der Zufuhrleitung 16 in den genannten Zylinder wird durch den Kolben S dann freigegeben, wenn sich dieser Kolben in seiner unteren Totpunktlage befindet (wie in F i g. 1 dargestellt). Bei jedem einzelnen Förderhub des Kolbens 5 wird der wesentliehe Anteil dieser Flüssigkeit durch eine der in der Außenfläche des Kolbens 5 vorgesehenen Nut 17 und durch die Leitung 18, in welche ein Rückschlagventil 22 eingeschaltet ist, in den Zylinder 13 getördert, wo sie den Regelschieber 11 verschiebt, mit Ausnahme während der Anlaßperiode des von der Pumpe versorgten Motors.

Während der zwischen z»vei aufeinanderfolgenden Förderhüben des Kolbens s liegenden Periode wird der Regelschieber 11 durch die Feder 15 in seine Ruhelage zurückgeschoben, wobei er einen Teil der Flüssigkeit, die sich in dem Zylinder 13 befindet,

*5 durch eine zweite den Zylinder 13 mit dem Zylinder 3 verbindende Leitung 19 fördert, in welche eine Drosselstelle 20 eingeschaltet ist. deren Querschnitt durch entsprechende Mittel änderbar ist. Die in F i g. 1 dargestellte Regelschraube 21 ist lediglich zum Zweck der Erklärung dargestellt. Die Einschaltung der Drosselstelle 20 in die Rückführleitung 19 ruft eine Verzögerung der Rückbewegung des Regel-Schiebers 11 hervor, was zur Folge hat, daß der Regelschieber 11 bei einem bestimmten Drosselquerschnitt über einer bestimmten Drehzahl eine auf der unter der Bezeichnung »flüssiger Anschlag« bekannten Erscheinung beruhende Rege'.wirkung ausübt.

Die während jed^rs einzelnen Förderhubes durch den Kolben 5 der Hilfspumpe 3,5 geförderte Kraftstoffmenge und der Durchmesser des Zylinders 13 sind derart gewählt, daß normalerweise der Regelschieber 11 selbst dann, wenn er von seiner dargestellten Ruhelage ausgegangen ist, den Entlastungskanal 12, 13, 14 der Einspritzpumpe vor der Beendigung des Förderhubes der Kolben 4 und 5 öffnet. Demzufolge strömt normalerweise am Ende jedes einzelnen Förderhubes des Kolbens 4 ein Teil des sich in der Druckkammer dieser Pumpe befindenden Kraftstoffes durch die genannte Entlastungsleitung in den Saugraum 6 zurück. Mindestens ein Teil des Kraftstoffes, der unter normalen Umständen auf diese Weise in den Saugraum 6 zurückströmen müßte, wi'-d während der Anlaßperiode über die Leitungen 10 zum Motor gefördert und eingespritzt.

Diese Übermengenförderung hört auf, sobald die Drehzahl des Motors, an welchen die Pumpe angebaut ist, tlnen bestimmten Wert erreicht, welcher untethalb der Leerlaufdrehzahl dieses Motors liegt und erfindungsgemäß auch dann, wenn der Motor eine bestimmte Betriebstemperatur erreicht hat.

Um diese Übermengenförderung wählend der Anlaßperiode des Motors herbeizuführen, hat man in dem Fördersystem der Hilfspumpe 3,5 eine Überstromleitung 24 vorgesehen, welche, wenn sie geöffnet wird, mindestens einen Teil des von der Hilfspumpe 3,5 für die Verschiebung des Regelschiebers 11 geförderten Kraftstoffes unwirksam macht, derart, daß der Regelschieber in seiner Ruhestellung bleibt

oder höchstens einen zum öffnen deir Entlastungsleitung 12, 13, 14 der Einspritzpumpe nicht ausreichenden Hub ausführt. In diese Überströmleitung 24 ist als Absperrorgan ein Absperrschieber 25 eingeschaltet, welcher die Überströmleitung 24 schließt, sobald der Motor die obengenannte, ganz bestimmte Drehzahl erreicht hat.

Die eine Stirnseite des Absperrschiebers 25 wird durch die inn Saugraum 6 befindliche Flüssigkeit beaufschlagt, deren Druck mit der Drehzahl steigt und die den Absperrschieber 25 über einen bestimmten Druck entsprechend einer bestimmten Drehzahl entgegen der Kraft einer Rückstellfeder 26 verschiebt. Die Ausgangslage des Absperrschiebers 25 wird durch einen Anschlag 27 bestimmt, der aus Bimetall besteht und die Ausgangslage je nach Temperatur ändert. Zur Aufsteuerung der Überströmleitung 24 dient eine Ringnut 28, die auf der Mantelfläche des Absperrschiebers 25 angeordnet ist. Auch bei kaltem Motor und Startdrehzahlen bildet diese Ringnut 28 eine Drosselstelle in der Überströmleitung 24, um zu verhindern, daß der Motor durchgeht. Es könnte nämlich sein, daß der Absperrschieber 25 klemmt und auch bei höheren Drehzahlen nichi. die Überströmleitung 24 schließt, so daß weiterhin Startmehrmenge eingespritzt wird, ohne daß die Pumpe abregeln kann. Infolge der genannten Drosselstelle wird mit Sicherheit über einer bestimmten Drehzahl der Regelschieber 11 verschoben, um dann den Entlastungskanal 12 bis 14 aufzusteuern. Sobald die Motortemperatur steigt, wird durch den Bimetallanschlag 27 die Ausgangslage des Absperrschiebers 25 derart geändert, daß die Drosselwirkung der Ringnut 28 zunimmt und der Regelschieber 11 entspreche™ zeitlich früher mit der Abregelimg der Drehzahl be ginnt. Wird der Motor bei normaler Arbeiitstempera tür gestartet, so ist durch den Bimetallanschlag 2' von vornherein die Ringnut 28 von der Überstrom leitung 24 getrennt, so daß gar keine Übermenge ge fördert wird.

Der drehzahlabhängige Druck im Saugrohr 6 win durch ein Drucksteuerventil 30 erreicht, das in einet Kanal 31 geschaltet ist, der die Druckleitung 32 de Förderpumpe 7 mit der Saugleitung 33 verbindet über die die Förderpump« 7 Kraftstoff aus den Kraftstoffbehälter 34 saugt.

Bei der in F i g. 2 dargestellten Variante der tem peraturabhängigen Steuerung der Startmehrmengi wird durch den Bimetallanschlug 27' die Vorspan niing der Feder 26' mit steigender Temperatur ver mindert, so daß der Absperrschieber 25' früher ver schoben und damit die Ringnut 28' früher von de Überströmleitung 24' getrennt wird.

Bei der in Fig.3 dargestellten Variante dient da Bimetall 27" zugleich als Feder, deren Vorspannuni sich mit der Temperatur ändert. Auch hier wird dii Ringnut 28" des Absperrschiebers 25" von de Überströmleitung 24" getrennt, sobald der Moto seine N:jrmallauftemperatur erreicht hat.

In Fig.4 ist die Bimetallfeder oder auch der Bi metallanschlag 27'" so aufgehängt, daß er durch eim Welle 36 von außerhalb des Purnpengehäuses ander bar ist. Auf diese Weise ist jede gewünschte Vorein stellung, die je nach Motor unterschiedlich sein kann möglich. Ringnut 28'" und Überströmleitunj 24'" sind z. B. entsprechend F i g. 3 ausgebildet,

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Γ r,

Claims (6)

1 2 mit Änderung der geförderten Kraftstoffmenge in Pateritansprüche: Abhängigkeit von der Drehzahl durch Unterbrechen der Pumpenförderung mindestens bei Erreichen der

1. Regeleinrichtung einer Kraftstoffeinspritz- Maximaldrehzahl infolge Aiifsteuerns eines Entlapumpe für Brennkraftmaschinen mit Änderung ä stungskanals des Pumpenarbeitsraums während des der geförderten Kraftstoffmenge in Abhängigkeit Förderhubs des Pumpenkolbens mittels eines hinvon der Drehzahl durch Unterbrechen der Pum- und hergehenden Regelgliedes, das durch den Druck penförderung mindestens bei Erreichen der Ma- einer von einer synchron mit der Hauptpumpe angeximaldrehzahl infolge Aufsteuerns eines Entla- triebenen Hilfspumpe geförderten Flüssigkeit im stungskanals des Pumpenarbeitsraums während m Sinne seines Hingangs angetrieben wird und war. rend des Förderhubs des Pumpenkolbens mittels eines seines durch eine Rückstellkraft bewirkten Rückhin- und hergehenden Regelgliedes, das durch gangs dadurch gebremst wird, daß es wenigstens den Druck einer von einer synchron mit der einen Teil der Flüssigkeit, deren Druck seinen Hin-Hauptpumpe angetriebenen Hilfspumpe geför- gang verursacht hat, dutch eine Regeldrossel hinderten Flüssigkeit im Sinne seines Hingangs an- 15 dur-hpressen muß, so daß bei einem bestimmten getrieben wird und während seines durch eine Drosselquerschnitt und Erreichen einer bestimmten Rückstellkraft bewirkten Rückgangs dadurch ge- Drehzahl das Regelglied infolge Eintretens eines sobremst wird, daß es wenigstens einen Teil der genannten flüssigen Anschlags nicht mehr in seine Flüssigkeit, deren Druck seinen Hingang verur- Ausgangslage an einen festen Anschlag zurückläuft, sacht hat, durch eine Regeldrossel hindurchpres- 20 wobei das Regelglied zwecks Erzeugung einer Kraftsen muß, so daß bei einem bestimmten Drossel- stoffmehrmenge während des Anlassens am Aufsteuquerschnitt und Erreichen einer bestimmten ern des Entlastungskanals gehindert wird, indem Drehzahl das Regelglied infolge Eintretens eines mindestens ein Teil der Druckflüssigkeit der Hilfssogenannten flüssigen Anschlags nicht mehr in pumpe durch einen Überströmkanal abfließen kann, seine Ausgangslage an einen festen Anschlag zu- 25 der eine änderbare Drosselstelle (Überströmdrossel) riiekläuft, wobei das Regelglied zwecks Erzeu- enthält, die von einem Schließorgan gesteuert wird, gung einer Kraftstoffmehrmenge während des an dem in Öffnungsrichtung die Kraft einer Feder Anlassens am Aufsteuern des Entlastungskanals und in Schließrichtung der Druck einer Flüssigkeit gehindert wird, indem mindestens ein Teil der angreift, der mit zunehmender Drehzahl steigt.
Druckflüssigkeit der Hilfspumpe durch einen 30 Bei einer bekannten Regeleinrichtung einer Kraft-Überströmkanal abfließen kann, der eine ander- Stoffeinspritzpumpe dieser Art (deutsche Patentbare Drosselstelle (Überströmdrossel) enthält, die schrift 1 225 914) wird das Schließorgan lediglich in von einem Schließorgan gesteueu wird, an dem Abhängigkeit von der Drehzahl mit Hilfe einer im in Öffnungsrichtung die Kraft ein* r Feder und in Druck drehzahl abhängigen Flüssigkeit gesteuert. Schließrichtung der Druck einer Flüssigkeit an- 35 Wird der Motor jedoch bei großer Kälte gestartet greift, der mit zunehmender Drehzahl steigt, da- oder auch, wenn er bereits warm ist, so ist diese Iedurch gekennzeichnet, daß der Quer- diglich drehzahlabhängige Abschaltung der Startschnitt (24, 28) des Überströmkanals zusätzlich mehrmenge unbefriedigend. Bei großer Kälte ist im temperaturabhängig steuerbar ist. allgemeinen die Abschaltdrebzahl ^r-jhnell erreicht,

2. Regeleinrichtung nach Anspruch 1, dadurch 40 d.h. die Startmehrmenge wird zu früh abgeschaltet, gekennzeichnet, daß ein die Ausgangslage des so daß die Motordrehzahl wieder auf Startdrehzahl Schließorgans (25) bestimmender Anschlag durch fällt, bei der dann wieder die Startmehrmenge geföreinen Thermostaten (27) änderbar ist. dert wird. Diese starken Drehzahlwechsel führen zu

3. Regeleinrichtung nach Anspruch 1, dadurch Aussetzern und unbefriedigendem ruckartigem Lauf, gekennzeichnet, daß das Federwiderlager des 45 Wird dagegen der Motor gestartet, wenn er bereits Schließorgans (25') durch einen Thermostaten warm ist, so führt die Startmehrmenge zu schlechter (27') derart verschoben wird, daß mit zunehmen- Verbrennung.

der Temperatur die Federspannung abnimmt Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, die ein-

(F i g. 2). gangs genannte Regeleinrichtung derart weiterzuent-

4. Regeleinrichtung nach Anspruch 1, dadurch 50 wickeln, daß die Startmehrmengen-Steuerung auch gekennzeichnet, daß als Feder-Widerlager des temperaturabhängig erfo'gt.

Schließorgans ein elastischer Thermostat (27") Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gedient (F i g. 3). löst, daß der Querschnitt des Überströmkanals zu-

5. Regeleinrichtung nach einem der An- sätzlich temperaturabhängig steuerbar ist.

sprüche 2 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß als 55 Es wird bemerkt, daß es durch die deutsche Pa-

Thermostat ein BimetalleiCment dient. tentschrift 25 201 bei Regeleinrichtungen an sich be-

6. Regeleinrichtung nach Anspruch 4 und 5, kannt ist, Überströmdrosseln mit einem Schließorgan dadurch gekennzeichnet, daß die Bimetallfeder zu versehen, weiches in seiner einen Bewegungsrich-(27"') als Spiralfeder ausgebildet ist, deren Vor- tung unter dem Druck einer Flüssigkeit steht und in spannung durch Verdrehen einer Welle (36) von 60 der entgegengesetzten Richtung von einer Feder beaußerhalb des Pumpengehäuses (1) änderbar ist lastet ist, wobei die Feder unter dem Einfluß eines (F i g. 4). temperaturempfindlichen Gliedes steht.

Bei drei verschiedenen vorteilhaften Ausgestaltungen der Erfindung ist entweder der die Ausgangslage 65 des Schließorgans bestimmende Anschlag durch einen Thermostaten änderbar oder es wird das