DE2353737A1

DE2353737A1 - Kraftstoffeinspritzpumpe fuer brennkraftmaschinen

Info

Publication number: DE2353737A1
Application number: DE19732353737
Authority: DE
Inventors: Gerald Hoefer; Karl Konrath
Original assignee: Robert Bosch GmbH
Current assignee: Robert Bosch GmbH
Priority date: 1973-10-26
Filing date: 1973-10-26
Publication date: 1975-05-07
Also published as: FR2249242B1; GB1482548A; JPS5073027A; FR2249242A1; US3942914A

Description

R. Ι 8 27

21.9.1973 Böer/Wa

Anlage zur
Patent- und
Gebrauchsmustern!Ifsanmeldung

ROBERT BOSCH GMBH, 7000 STUTTGART 1

Kraftstoffeinspritzpumpe für Brennkraftmaschinen

Die Erfindung betrifft eine Kraftstoffeinspritzpumpe für
Brennkraftmaschinen mit einem hin- und hergehenden und
gleichzeitig rotierenden und dabei als Verteiler dienenden Pumpenkolben und Änderung der vom Pumpenkolben geförderten Kraftstoffmenge in Abhängigkeit von der Drehzahl durch
Unterbrechen der Pumpenförderung infolge Aufsteuerns eines ersten Entlastungskanals des Pumpenarbeitsraumes durch ein Fö r der menge nre ge !glied, und mit einem zweiten .Entlastungs-

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kanal des Pumpenarbeitsraumes der, nach dem er vom Fördermengenrege lglied aufgesteuert würde, durch den Pumpenkolben nach einem bestimmten Förderhub wieder-verschlossen ist.

Bei einer bekannten Kraftstoffeinspritzpumpe dieser Art erfolgt die Fördermengenregelung durch Aufsteuern eines ersten Entlastungskanals des Pumpenarbeitsraumes mittels eines hydraulisch angetriebenen, hin- und hergehenden, nach'dem Prinzip des sogenannten "flüssigen Anschlags" arbeitenden Regelglieds. Zur Erzielung einer lastabhängigen Spritzbeginnverstellung, bei der mit abnehmender Last der Spritzbeginn auf "spät" gestellt wird, ist dort ein zweiter Entlastungskanal vorgesehen, der durch eine Ringnut am Pumpenkolben und durch eine Ringnut des Regelglieds so gesteuert wird, daß mit steigendem "flüssigem Anschlag" entpsrechend einer abnehmenden Einspritzmenge bzw. Last der zweite Entlastungskanal in zunehmenden Maße früher aufgesteuert wird als er durch die Ringnut am Kolben wieder verschlossen wird. Diese Ausbildung der Einspritzpumpe ist jedoch sehr aufwendig und es bedarf insbesondere einer erheblichen Änderung des Pumpenkörpers, um die beschriebene Regelung zu verwirklichen.

Aufgabe der Erfindung ist es, eine zunehmende Verschiebung des Beginns der Kraftstoff-Förderung auf "spät" mit abnehmender Last bei einer KraftstöTeinspritzpumpe, dessen Fördermengenregelung durch Aufsteuern eines Entlastungskanals durch einen mit dem Pumpenkolben zusammen^arbeitenden Ringschieber erfolgt, mit einfachen Mitteln zu erzielen, ohne daß damit der grundsätzliche Aufbau der Pumpe wesentlich geändert wird.

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Diese Aufgabe wird dadurch gelöst, daß der erste Entlastungskanal und ein zweiter Teil des zweiten Entlastungskanals im Pumpenkolben verlaufen und je eine Austrittsöffnung in den Pumpensaugraum haben, von denen die Austrittsöffnung des ersten Entlastungskanals erst einen bestimmten Pumpenkolbenförderhub später .als die Austrittsöffnung des zweiten Teils des zweiten Entlastungskanals durch einen als Fördermengenregelglied dienenden Ringschieber am Pumpenkolben aufsteuerbar ist, und daß der zweite Teil des zweiten Entlastungskanals eine zweite Austrittsöffnung aus dem Pumpenkolben hat, die in der untersten Stellung des Pumpenkolbens mit einem ersten, zum Pumpenarbeitsraum führenden Teil des zweiten Entlastungskanals verbunden und nach einem bestimmten Hub des Pumpenkolbens wieder von diesem getrennt ist.

Eine vorteilhafte Ausbildung der Erfindung besteht weiterhin darin, daß die zweite Austrittsöffnung des zweiten Teils des zweiten Entlastungskanals in eine Außenringnut des Pumpenkolbens mündet und der erste Teil des zweiten Entlastungskanals in einer in das Pumpengehäuse eingesetzten Zylinderbüchse des Pumpenkolbens angeordnet, ist. In vorteilhafter Weise bedarf es zur Erzielung einer Verschiebung des Beginns der Kraftstoff-Förderung auf "spät" bei abnehmender Last lediglich geringfügige Änderungen in Form einer geänderten Zylinderbüchse und eines Pumpenkolbens in dem als zweiter Teil des zweiten- Entlastungskanals eine zusätzliche Bohrung mit zwei Querbohrungen angeordnet ist. Diese Maßnahmen können in einfacher Weise vorgenommen werden, ohne daß dabei der grundsätzliche Aufbau der Pumpe wesentlich geändert wird.

Eine andere sehr vorteilhafte Ausgestaltung der Erfindung besteht darin, daß der erste Teil des zweiten Entlastungskanals aus einer Innenringnut in einer in das Pumpengehäuse eingesetzten Zylinderbüchse des Pumpenkolbens und einer in diese Innenringnut mündenden, vom ersten Entlastungskanal

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abzweigenden Querbohrung besteht, wobei die Querbohrung durch den Förderhub des Pumpenkolbens nicht früher als die zweite Austrittsöffnung des zweiten Teils des zweiten Entlastungskanals schließbar ist. In diesem Falle bedarf es nur einer sehr geringfügigen Änderung der Zylinderbüchse, so daß die Verwirklichung der gestellten Aufgabe in sehr günstiger Weise erzielt wird.

Zwei Ausführungsbeispiele der Erfindung werden in der Zeichnung, gezeigt und im folgenden näher beschrieben. Es zeigen:

Fig. 1 ein erstes Ausführungsbeispiel der Erfindung mit einem in einer Zylinderbüchse verlaufenden ersten Teil des zweiten Entlastungskanals und

Fig. 2 ein zweites Ausführungsbeispiel der Erfindung, bei dem ein Teil des ersten Entlastungskanals gleichzeitig als zweiter Entlastungskanal dient.

In einem Gehäuse 1 einer Kraftstoffeinspritzpumpe arbeitet in einer Bohrung 2 einer in das Pumpengehäuse eingesetzten Zylinderbüchse 3 ein Pumpenkolben 4, der durch nicht dargestellte Mittel entgegen der Kraft einer nicht dargestellten Rückstellfeder in eine hin- und hergehende und gleichzeitig rotierende Bewegung versetzt wird. Der Pumpenarbeitsraum 6 dieser Pumpe wird über in der Mantelfläche des Pumpenkolbens angeordnete Längs nute 7 und eine durch die Zylinderbüchse 3 im Gehäuse 1 verlaufende Bohrung. 8 aus einem Saugraum 9 mit Kraftstoff versorgt, solange der Pumpenkolben seinen Saughub ausführt bzw. seine untere Totpunktanlage einnimmt. Der Saugraum 9 wird über eine Förderpumpe 11 aus einem Kraftstoffbehälter 12 mit Kraftstoff versorgt. Durch ein Drucksteuerventil 13 wird der Druck im Saugraum 9 in bekannter Weise

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drehzahlabhängig gesteuert, so daß mit steigender Drehzahl der Druck im Saugraum zunimmt.

Vom Arbeitsraum 6 führt im Pumpenkolben ein Längskanal 15 ab, der im unteren, aus der Zylinderbüchse 3 ragenden Pumpenkolbenteil über eine Austrittsöffnung 16 in den Pumpensaugraum 9 mündet. Die Austrittsöffnung 16 wird durch einen mit dem Pumpenkolben zusammenarbeitenden Ringschieber 17 gesteuert. Von dem Längskanal 15 zweigt ferner in dem. in die Zylinderbüchse 3 ragenden Teil des Pumpenkolbens 4 eine Querbohrung 18 ab, die in eine Längsverteilernut 19 in der Mantelfläche des Pumpenkolbens mündet. Über den Längskanal 15 , die Querbohrung .18 und die Längsv.erteilernut 19 wird jeweils beim Förderhub des Pumpenkolbens, nachdem dieser durch seine Verdrehung die Bohrung 8 verschlossen hat, eine der Druckleitungen 2o mit dem Pumpenarbeitsraum 6 verbunden. Die Druckleitungen 2o führen jeweils über ein Rückschlagventil 21 zu den einzelnen Einspritzdüsen der Zylinder einer ni cht dargestellten Brennkraftmaschine und sind entsprechend der Zahl der zu versorgenden Zylinder am Umfang der Bohrung 2 verteilt. Während des Förderhubes des Pumpenkolbens 4 wird somit Kraftstoff über den Längskanal 15 zu den Einspritzdüsen gefördert, solange die Austrittsöffnung 16 des Längskanals 15 durch den Ringschieber 17 verschlossen bleibt.

Der Ringschieber wird über einen Zwischenhebel 23, der mit einem Kopf 24 in eine Ausnehmung 25 des Ringschiebers eingreift und um eine Achse 26 schwenkbar ist, durch einen nicht weiter dargestellten Drehzahlregler in Abhängigkeit von Last und Drehzahl auf dem Pumpenkolben 4 verschoben. Dabei bewirkt eine Verschiebung des Zwischenhebels nach unten, daß die Austrittsöffnung 16 des Längskanals 15 während des Förderhubs des

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Pumpenkolbens h immer früher aufgesteuert wird, und der Pumpenarbeitsraum 6 dabei entlastet und kein Kraftstoff mehr unter Druck in die Druckleitungen 20 gefördert wird. Der Längskanal 15 dient somit als erster Entlastungskanal des Pumpenarbeitsraumes. Je tiefer der Ringschieber 17 verstellt worden ist, um so geringer ist somit die zur Brennkraftmaschine geförderte Einspritzmenge. In der obersten Stellung des Ringschiebers 17 wird die Austrittsöffnung 16 während des Förderhubs des Pumpenkolbens H nicht mehr geöffnet, so daß die gesamte vom Pumpenkolben 4 förderbare Kraftstoffmenge zur Einspritzung gelangt. Diese Stellung des Ringschiebers entspricht der Vollaststellung.

Vom Pumpenarbeitsraum 6 führt weiterhin ein zweiter Entlastungskanal ab, dessen erster Teil 28 in der Zylinderbüchse verläuft und am unteren Ende der Zylinderbüchse 3 wieder in die Bohrung 2 mündet. Im Pumpenkolben 4 verläuft ferner ein zweiter Teil 29 des zweiten Entlastungskanals, der eine Austrittsöffnung 30 in den Pumpensaugraum 9 im Arbeitsbereich des Ringschiebers besitzt und eine zweite Austrittsöffnung 31 besitzt, die in eine Ringnut 32 am Umfang des Pumpenkolbens 4 mündet. Die Ringnut 32 arbeitet mit der Einmündung des ersten Teils 28 des zweiten Entlas'tungskanals zusammen und ist mit diesem in der in Pig. I gezeichneten Totpunktlage des Pumpenkolbens verbunden. Die Austrittsöffnung 30 des zweiten Entlastungskanals wird durch den Ringschieber 17 in jeden Fall eher aufgesteuert als die Austrittsöffnung des ersten Entlastungskanals 15·

Die Steuerung des zweiten Entlastungslcanals ist folgende: Wenn sich der Ringschieber 17 durch den nicht dargestellten Drehzahlregler betätigt z.B. in der in Fig. 1 gezeigten Mittelstellung befindet, so wird die Verbindung zwischen dem

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ersten Teil 28 des zweiten Entlastungskanais und der P.Lngnut 32 und damit dem zweiten Teil 29 des zweiten Entlastungskanals nach, einem Förderhub vom Betrag a unterbrochen. Weiterhin wird die Austrittsöffnung 30 nach einem Förderhub vom Betrag b des Pumpenkolbens vom Ringschieber 17 frei gegeben. In der gezeigten Mittelstellung des Ringschiebers ist.jedoch der Betrag b geringer als der Betrag a, so daß während des Förderhubs, bei dem der erste Entlastungskanal 15 noch durch den Ringschieber 17 verschlossen ist, kurzzeitig der Arbeitsraum 6 über den ersten Teil 28 und den zv/eiten Teil 29 des zweiten Entlastungskanals entlastet wird^ias zur Folge hat, daß während dieses Hubs kein Kraftstoff zur Einspritzung gelangt. Die über den zweiten Entlastungskanal abströmende Kraftstoffmenge ist die Menge, die der Pumpenkolben 4- bei einem Hub entsprechend der Differenz des Hubs a minus des Hubs b fördert. Nach einem Hub c des Pumpenkolbens 3 wird der erste Entlastungskanal über die Austrittsöffnung 16 geöffnet und damit der Einspritzvorgang beendet. Der Hub c ist dabei in jedem Fall größer als der Hub b nach dem durch den Ringschieber 17 die Austrittsöffnung 30 des zweiten Entlastungskanal geöffnet wird.

Je weiter der Ringschieber 17 nach unten in Richtung geringerer Einspritzmenge bewegt wird, desto geringer wird der Betrag des Hubs b, d.h. um so früher wird die Austrittsöffnung 30 des zweiten Entlastungskanals geöffnet und um so mehr Kraftstoff'kann über die miteinander verbundenen Teile 28, 29 des zweiten Entlastungskanais abströmen. Der Hauptteil der Kraftstoffeinspritzung, der nach Beendigung des Hubs a des Pumpenkolbens und vor den Auf steuern des ersten Entlastungskanals liegt, wird somit mit abnehmender Last bzw. mit Zunehmender Drehzahl auf "spät" verschoben. ,Venn jedoch der Ringschieber 17 zur Förderung einer Volllastmenge nach oben verschoben wird, so nimmt der Hub b

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als
zu und wird gleich oder größer [der Hub a, so daß bevor die Austrittsöffnung 30 des zweiten !Teils 29 des zweiten Entlastungskanals geöffnet ist, die Verbindung zwischen der Ringnut 32 und dem ersten Teil 28 des zweiten Entlastungskanals bereits unterbrochen ist. In diesem Falle kann über den zweiten Entlastungskanal kein Kraftstoff abströmen.

Der Betrag a des Kolbenhubs ist bei der einmal montierten Pumpe unveränderbar, er kann jedoch bei der Montage der Pumpe z.B. durch Zwischenlegen von Zwischenscheiben an der antriebseitigen Stirnseite des Kolbens 4, an der Stirnseite der in das Gehäuse 1 eingesetzten Zylinderbüchse 3 oder zwischen den Teilen eines zweiteiligen ausgeführten Gehäuses eingestellt bzw. verändert werden.

Das Aus fülarung s"b ei spiel nach. SIg. 2 ist im wesentlichen

gleich aufgebaut und hat auch im wesentlichen die gleiche Punktionsweise wie das Ausführungsbeispiel nach Pig. 1. Es unterscheidet sich lediglich durch die Anordnung des zweiten Entlastungskanals. In diesem Falle hat der zweite Teil des zweiten Entlastungskanals zunächst den gleichen Verlauf, nur mündet die zweite Austrittsöffnung 31 in diesem Fall in eine Innenringnut 34- in der Zylinderbüchse 3' ferner mündet in der in Fig. 2 gezeigten untersten Stellung des Pumpenkolbens in die Innenringnut 34- eine vom ersten Entlastungskanal abzweigende Querbohrung 35 des Pumpenkolbens 4-'. Der erste Teil des zweiten Entlastungskanals wird somit in diesem Ausführungsbeispiel durch die Ringnut 34-, die Querbohrung 35 und einem Teil des ersten Entlastungskanals 15 gebildet.

Die Steuerung des zweiten Entlastungskanals erfolgt in gleicher V/eise wie im vorstehenden Beispiel beschrieben, In der Ausgangsstellung des Pumpenkolbens entsprechend seiner unteren Totpunktlage ist die Austrittsöffnung 30

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ORIGINAL INSPECTED

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des zweiten Teils 29 des zweiten Entlastungskanals durch, den z.B. in Mittelstellung "befindlichen Ringschieber 17 verschlossen, während die zweite Austrittsöffnuig 3>1 mit der Innenringnut 34- "verbunden ist, von der über die Querbohrung 35 und den ersten Entlastungskanal 15 eine Verbindung zum Pumpenarbeitsraum 6 besteht. Fach einem Förderhub des Pumpenkolbens 4-¹ vom Betrag b wird die Austrittsöffnung 30 des zweiten Entlastungskanals durch den z.B. in Mittelstellung befindlichen Ringschieber 17 frei gegeben, während nach, einem Hub vom Betrag a die Verbindung der zweiten Austrittsöffnung 31 des Teils 29 des zweiten Entlastungskanals mit der Innenringnut 34- unterbrochen ist. Während der Hubdifferenz a minus b kann der vom Pumpenkolben 4- geförderte Kraftstoff vom Pumpenarbeitsraum 6 über den- ersten Entlastungskanal 15₅ die Querbohrung 35» ^i ^e Innenringnut 34- und den zweiten Teil 29 des zweiten Entlastungskanals abströmen.

Mit beiden beschriebenen Anordnungen wird erreicht, daß mit abnehmender -^ast der Spritzbeginn auf "spät" verschoben wird. Dazu sind nur geringfügige Änderungen am grundsätzlichen Aufbau der Einspritzpumpe notx^endig. Insbesondere kann schon durch Ersatz der Zylinderbüchse 3 oder 3¹ die Einspritzpumpe auf konventionelle Weise betrieben werden. Gleiches kann auch durch einfachen Austausch des Pumpenkolbens erreicht werden.

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Claims

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Ansprüche

Kraftstoff einspritzpumpe für Brennkraftmaschinen mit einem hin- und hergehenden und gleichzeitig rotierenden und dabei als Verteiler dienenden Pumpenkolben und Änderungen der vom Pumpenkolben geförderten Kraftstoffmenge in Abhängigkeit von der Drehzahl durch Unterbrechen der Pumpenförderung infolge Aufsteuerns eines ersten Entlastungskanals des Pumpenarbeitsraumes durch ein J¹O rder_mengenre gel glied und mit einem zweiten Entlastungskanal des Pumpenarbeitsraumes der, nach dem er vom Fördeimengenregelglied aufgesteuert wurde, durch den Pumpenkolben nach einem "bestimmten Förderhub wieder verschlossen ist, dadurch gekennzeichnet, daß der erste Entlastungskanal (15) und ein zweiter Teil (29) des zweiten Entlastungskanals im Pumpenkorben (4-, 4¹) verlaufen und je eine Austrittsöffnung (16, 30) in den Pumpensaugräum (9) haben, von denen die Austrittsöffnung (16) des ersten Entlastungskanals (15) erst einen bestimmten Pumpenkolbenförderiiub später als die Austritts-öffnung (30) des zweiten Teils (29) des zweiten Entlastungskanals durch einen als Eördermengenregelglied dienenden Ringschieber (17) am Pumpenkolben aufsteuerbar ist, und daß der zweite Teil (29) des zweiten Entlastungskanals eine zweite Austrittsöffnung (3D aus dem Pumpenkolben hat, die in der untersten Stellung des Pumpenkolbens mit einem ersten, zum Pumpenarbeitsraum (6) führen-

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den Teil (28) des zweiten Entlastungskanals verbindbar und nach einem "bestimmten Hub des Pumpenkolbens wieder von diesem trennbar ist»
2. Kraftstoff einspritzpumpe nach. Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die zweite Austrittsöffnung (31) des zweiten Teils (29) des zweiten Entlastungskanals in eine Außenringnut .(32) des PumpenkoITdens (4) mündet und der erste Teil (28) des zweiten Entlastungskanals in einer in das Pumpengehäuse eingesetzten Zylinderbuchse (3) des Pumpenkorbens angeordnet ist. .
3. Kraftstoffeinspritzpumpe nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der erste Teil (28) des zweiten Entlastungskanals aus einer Innenringnut (3²O in einer in das Pumpengehäuse eingesetzten Zylinderbuchse (3¹) des Pumpenkolbens und einer in diese Jnnenringnut mündenden, vom ersten Entlastungskanal (15) abzweigenden Querbohrung (35) besteht, wobei die Querbohrung durch den Pörderhub des Pumpenkolbens nicht früher als die zweite Austrittsöffnung (31) des zweiten Teils (29) des zweiten Entlastungskanals schließbar ist.

4-, Kraftstoffeinspritzpumpe nach Anspruch 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Pumpenkolbenhub nach dem die

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zweite Austrittsöffnung (31) des zweiten Teils (29) des zweiten Entlastungskanals geschlossen ist nur bei in Vollaststellung befindlichem Ringschieber (I7)größer, gleich oder kleiner ist als der zur Öffnung der Austrittsöffnung (30) des zweiten Entlastungskanals in den Pump ens augraum (9) erforderliche Hub. ->

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