DE2449332C2 - Kraftstoffverteilereinspritzpumpe für Brennkraftmaschinen - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Kraftstoffverteilereinspritzpumpe nach der Gattung des Hauptanspruchs.

Bei einer durch die AT-PS 2 98 159 bekannten Kraftstoffverteilereinspritzpumpe der eingangs genannten Art wird in nachteiliger Weise der Pumpenkolben während seines Druckhubs durch die eine umfangsseitig als Längsnut ausgebildete Verteilernut in radialer Richtung einseitig belastet und mit größerer Kraft mit seiner Kolbenwand an die Wand des Pumpenzylinders gepreßt, so daß die Gefahr des »Fressens« besteht. Weiterhin sinkt bei Einspritzpumpen dieser Bauart bei der schlagartigen Reduzierung des Drucks im Pumpenarbeitsraum bei Beendigung der Einspritzung der Druck in den zu den Kraftstoffeinspritzdüsen führenden Druckleitungen in sehr unterschiedlichem, vom Verlauf der Druckwellenreflexionen zwischen den Kraftstoffeinspritzdüsen und der Kraftstoffeinspritzpumpe sowie von der Drehzahl abhängendem Maße ab, soweit die von den Druckwellen nicht mehr verschlossenen, zu diesen hin führenden Druckleitungsabschnitte betroffen sind, die deshalb zu Beginn einer neuen Kraftstofförderung jeweils mehr

ίο oder weniger stark aufgefüllt werden müssen, bevor die eigentliche Einspritzung beginnen kann. Dies führt zu relativ großen Streuungen der Einspritzmengen.

Aufgabe der Erfindung ist es deshalb, mit einfachen Mitteln die bei der bekannten Kraftstoffeinspritzpumpe auftretenden Streuungen der Einspritzmengen weitgehend zu vermeiden und zugleich die Gefahr des »Fressens« des Pumpenkolbens zu verhindern.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die im Kennzeichen des Hauptanspruchs angegebenen Merkmale gelöst. Durch die zusätzlich angeordnete Längsnut kann in einfacher Weise während des Pumpensaughubes Kraftstoff aus dem Pumpensaugraum ungehindert in die jeweilige Druckleitung in den Bereich zwischen der Steuerstelle durch die Verteilerlängsnut und das Druckventil strömen, wodurch Totvolumina auf der Druckförderseite der Pumpen vermieden werden. Zugleich sorgt dio Anordnung der zusätzlich angeordneten Längsnut dafür, daß die über die Verteilerlängsnul auf dem Pumpenkolben wirkenden Kräfte kompensiert werden.

Es ist zwar durch die US-PS 34 20 179 bekannt, am Pumpenkolben einer Verteilereinspritzpumpe zwei zusätzliche Längsnuten vorzusehen, die mit der Verteilerlängsnut über eine Ringnut im Pumpenkolben in ständiger Verbindung stehen und beim Druckhub des Pumpenkolbens eine Kraft auf diesen bringen, derart, daß die über die Verteilerlängsnut auf den Pumpenkolben wirkenden Kräfte im wesentlichen kompensiert werden. Die vorstehend genannte Ringnut steht über nur ein einziges Druckventil mit dem Pumpenarbeitsraum in Verbindung, das somit für alle Druckleitungen zuständig ist. Somit unterscheidet sich diese bekannte Pumpe bereits in einem wesentlichen Punkt von der eingangs beschriebenen Pumpenbauart und bietet somit auch nicht die Möglichkeit, Einspritzmengenstreuungen durch ein zwischen den einzelnen Einspritzungen liegendes Auffüllen von Druckleitungsabschnitten in erfindungsgemäßer Weise zu verringern, da durch das zentrale Druckventil die Verbindung zwischen den zusätzlichen Nuten und dem Pumpenarbeitsraum während des Saughubes unterbunden ist. Wenn auch bei der bekannten Kraftstoffverteilereinspritzpumpe die beiden Längsnuten mit Druckleitungen in Verbindung treten nachdem die Verteilerlängsnut von der zuvor mit Einspritzkraftstoff versorgten Druckleitung getrennt wurde, so ist das hier belanglos, da hierdurch wegen der erwähnten Anordnung des Druckventils keine zusätzliche Verbindung zum Saugraum der Kraftstoffeinspritzpumpe bzw. zu einem druckausgleichendcn Kraftstoffvorrat hergestellt wird.

Auch bei der aus der DE-PS 5 60 073 bekannten Kraftstoffverteilereinspritzpumpe weist der Pumpenkolben zwar zusätzliche, mit dem Pumpenarbeitsrauin beim Förderhub des Pumpenkolbens verbundene Austrittsöffnungen auf, durch die die Kraftwirkung des Förderdrucks während des Druckhubs in der Vertcilcröffnung auf den Pumpenkolben kompensiert werden soll. Ferner weisen die Druckleitungen auch hier jeweils ein

Druckventil auf, doch kommen die obengenannten Austrittsöffnungen während des Saughubes des Pumpenkolbens nicht in erfindungsgemäßer Weise mit den Einspriiz- bzw. Druckleitungen in Verbindung, ivas bei dieser bekannten Pumpenbauart auch nicht erforderlich ist, da es hier nicht zu einem unterschiedlichen Füllungsgrad in den den Druckventilen vorgelagerten Druckleitungsabschnitten durch einen nach Beendigung der Einspritzung bewirkten spontanen Druckabbau im Pumpenarbeitsraum kommen kann, da die Mengenregelung hier über eine steuerbare Bypaßöffnung erfolgt, durch die während des gesamten Förderhubs des Pumpenkolbens der Kraftstoffeinsi)ritzpumpe Kraftstoff abströmt. Der Pumpenkolben führt dabei zur Kraftstofförderung jedesmal seinen gesamten möglichen Arbeitshub aus.

Ein Ausführungsbeispiel des Gegenstandes der Erfindung ist in der Zeichnung vereinfacht dargestellt und wird im folgenden näher beschrieben. Es zeigt

F i g. 1 eine Kraftstoffverteilereinspritzpumpe im Längsschnitt,

F i g. 2 einen Querschnitt durch den Pumpenkolben und das anliegende Gehäuse gemäß Linie H-II in F i g. 1 in vergrößerter Darstellung.

In einem Pumpengehäuse 1 einer Kraftstoffverteilereinspritzpumpe arbeitet in einer Bohrung 2 eines in das Pumpengehäuse eingesetzten Pumpenzylinders 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 umfangsseitig am Pumpenkolben angeordnete Längsnuten 7 und eine durch das Pumpengehäuse 1 und den Pumpenzylinder 3 verlaufende Bohrung 8 aus einem Pumpensaugraum 9 mit Kraftstoff versorgt, solange der Pumpenkolben seinen Saughub ausführt bzw. seine untere Totpunktlage einnimmt. Der Pumpensaugraum 9 wird über eine Förderpumpe 11 aus einem Kraftstoffbehälter 12 mit Kraftstoff versorgt. Durch ein Drucksteuerventil 13 wird der Druck im Pumpensaugraum 9 in bekannter Weise dreh-/.ahlabhängig gesteuert, so daß mit steigender Drehzahl der Druck im Pumpensaugraum zunimmt.

Vom Pumpenarbeitsraum 6 führt im Pumpenkolben 4 ein zugleich als Entlastungsleitung dienender Längskanal 15 ab, der im unteren, aus dem Pumpenzylinder 3 ragenden Pumpenkolbenteil über eine Querbohrung 16 in den Pumpensaugraum 9 mündet. Die Querbohrung 16 wird durch einen mit dem Pumpenkolben 4 zusammenarbeitenden, als Kraftstoffmengenversteilorgan dienenden Ringschieber 17 gesteuert. Von dem Längskanal 15 zweigt ferner in dem in den Pumpenzylinder 3 ragenden Teil des Pumpenkolbens 4 eine Radialbohrung 18 ab, die in eine umfangsseitig im Pumpenkolben angeordnete Verteilerlängsnut 19 mündet. Über den Längskanal 15, die Radialbohrung 18 und die Verteilerliingsnut 19 wird jeweils beim Druckhub des Pumpenkolbcns, nachdem dieser durch seine Verdrehung die Bohrung 8 verschlossen hat, eine der Druckleitungen 20 mit dem Pumpenarbeitsraum 6 verbunden. Die Druckleitungen 20 führen jeweils über ein Rückschlagventil 21 t>0 zu den einzelnen Einspritzdüsen der Zylinder einer nicht dargestellten Brennkraftmaschine und sind entsprechend der Zahl der zu versorgenden Zylinder am Umfang des Pumpenzylinders 3 verteilt. Während des Förderhubs des Pumpenkolbens 4 wird somit Kraftstoff über den Längskanal 15 zu den Einspritzdüsen gefördert, solange die Querbohrung 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 17 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 Kopfes 24 nach unten, daß die Querbohrung 16 des Längskaaals 15 während des Druckhubs des Pumpenkolbens 4 immer früher aufgesteuert wird, wonach der Pumpenarbeitsraum 6 entlastet und kein Kraftstoff mehr unter Druck in die Druckleitungen 20 gefördert wird. 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 Querbohrung 16 während des Druckhubs des Pumpenkolbens 4 nicht mehr geöffnet, so daß die gesamte vom Pumpenkolben 4 förderbare Kraftstoffmenge zur Einspritzung gelangt. Diese Stellung des Ringschiebers entspricht der Vollaststellung.

Von dem Längskanal 15 zweigt eine zweite Radialbohrung 28 ab, die in eine zusätzliche Längsnut 29 am Umfang des Pumpenkolbens 4 mündet. Die Radialbohrung 28 mit der zusätzlichen Längsnut 29 sind weitgehend gegenüber der Radialbohrung 18 mit der Verteilerlängsnut 19 am Pumpenkolben 4 angeordnet, wodurch praktisch ein Ausgleich der Kräfte bewirkt wird, die über die Verteilerlängsnut 19 während des Druckhubs auf den Pumpenkolben 4 wirken und die bei bekannten Pumpen zu Kolbenfressern führen können. Durch den weitgehenden Ausgleich dieser Kräfte ist es auch möglich, die Verteilerlängsnut 19 möglichst breit zu halten, um damit eine günstige Überdeckung zu den Druckleitungen 20 zu erhalten. Wie aus Fig. 2 ersichtlich, ist jeweils wenn die Verteilerlängsnut 19 von einer Druckleitung 20 getrennt ist. die zusätzliche Längsnut 29 in Überdeckung mit einer anderen Druckleitung 20. Während des Saughubs der Pumpe strömt dann Kraftstoff über die Bohrung 8 und die Längsnuten 7 in den Pumpenarbeitsraum 6 und von dort über die Längsbohrung 15, die Radialbohrung 28 und die zusätzliche Längsnut 29 in eine der Druckleitungen 20, wodurch diese bis zum Rückschlagventil 21 mit Kraftstoff aufgefüllt wird. Sobald dann der neuerliche Druckhub beginnt, wird wieder die zusätzliche Längsnut 29 von der jeweiligen Druckleitung 20 getrennt und die Verteilerlängsnut 19 mit einer der Druckleitungen verbunden. Die Aufsteuerfolge der Druckleitungen 20 durch die Längsnuten 29 und 19 erfolgt möglichst dicht nacheinander, um zu verhindern, daß in der zwischen den Aufsteuerungen liegenden Zeitabschnitten Kraftstoff wieder aus diesen Druckventilvorräumen abströmen kann.

Durch die beschriebene Anordnung der zusätzlichen Längsnut wird somit nicht nur ein Kräfteausgleich am Pumpenkolben erreicht, sondern es wird vor allem eine Füllung der Druckventilvorräume bewirkt bei einfachster Gestaltung der Steuerung.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims (2)

1. Patentansprüche:

   1, Kraftstoffverteilereinspritzpumpe für Brennkraftmaschinen mit einem in einem Pumpenzylinder hin- und her- sowie rotierend angetriebenen, zugleich als Verteiler dienenden Pumpenkolben, der eine Verteilerlängsnut aufweist die während der bei der Drehung des Pumpenkolbens nacheinander erfolgenden einzelnen Druckhübe des Pumpenkolbens jeweils mit einer von mehreren entsprechend der Zylinderzahl der Brennkraftmaschine am Umfang des Pumpenzylinders verteilt in diesen einmündenden, jeweils ein Druckventil enthaltenden und zu Einspritzdüsen führenden Druckleitungen in Verbindung tritt sowie ständig an einen vom Pumpenkolben begrenzten Pumpenarbeitsraiim angeschlossen ist, der während wenigstens eines Teils des Saughubes des Pumpenkolbens mit einem Pumpensaugraum der Einspritzpumpe verbunden ist und beim Druckhub des Pumpenkolbens zur Bestimmung seines wirksamen Kraftstofförderhubes über eine von einem Kraftstoffmengenverstellorgan gesteuerte Öffnung einer Entlastungsleitung während eines durch das Kraftstoffmengenverstellorgan einstellbaren Teils des Druckhubs mit dem Saugraum verbunden ist, dadurch gekennzeichnet, daß der Pumpenkolben (4) im Bereich seines in dem Pumpenzylinder (3) verbleibenden Teils eine zusätzliche Längsnut (29) aufweist, die der Verteilerlängsnut (19) so im wesentlichen gegenüberliegend angeordnet ist, daß sie während des Druckhubs des Pumpenkolbens, vom Pumpenarbeitsraum (6) her mit unter Einspritzdruck stehendem Kraftstoff versorgt, als Druckausgleichnut dient und dann, wenn die Verteilerlängsnut (19) von der zuvor mit Einspritzkraftstoff versorgten Druckleitung (20) getrennt ist, die zusätzliche Längsnut (29) mit einer der anderen Druckleitungen (20) in Verbindung ist und diese zumindest während eines Teils des Saughubes des Pumpenkolbens (4) an den Pumpensaugraum (9) anschließt.
2. 2. Kraftstoffverteilereinspritzpumpe für Brennkraftmaschinen nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Verteilerlängsnut (19) und die zusätzliche Längsnut (29) über je eine Radialbohrung (18, 28) an einen zugleich als Entlastungsleitung dienenden, mit seinem einen Ende im Pumpenarbeitsraum (6) mündenden und an seinem anderen Ende die von dem Kraftstoffmengenstellorgan (17) gesteuerte öffnung aufweisenden Längskanal (15) angeschlossen sind.