DE2503300A1

DE2503300A1 - Kraftstoffeinspritzpumpe fuer brennkraftmaschinen

Info

Publication number: DE2503300A1
Application number: DE19752503300
Authority: DE
Inventors: Franz Eheim
Original assignee: Robert Bosch GmbH
Current assignee: Robert Bosch GmbH
Priority date: 1975-01-28
Filing date: 1975-01-28
Publication date: 1976-07-29
Also published as: BR7600504A; FR2299503A1; JPS5198429A; FR2299503B1; JPS60141474U; DE2503300C2; US4059369A; GB1533912A

Description

Anlage zur

Patent- und

Gebrauchsmusterhilfsanmeldung

ROBERT BOSCH GMBH, 7 Stuttgart 1 Kraftstoffeinspritzpumpe für Brennkraftmaschinen

Die Erfindung betrifft eine Kraftstoffeinspritzpumpe für Brennkraftmaschinen mit einem in einem Zylinder angeordneten rotierenden Verteilerkolben, der über in ihm angeordnete und auf seiner Mantelfläche mündende Radialöffnungen während seines Saughubes den Pumpenarbeitsraum mit mehreren in die Zylinderbohrung mündende mit den Radialöffnungen korrespondierende und durch diese drehzahlabhängig gesteuerte Saugkanäle verbindet.

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Bekanntlich wirkt sich ein "schädlicher Raum" des Pumpenarbeitsraums besonders dann nachteilig auf die Mengensteuerung der einzuspritzenden Kraftstoffmenge aus, wenn der schädliche Raum im Verhältnis zu der eingespritzten Kraftstoffmenge groß ist. Entsprechend wirkt sich der schädliche Raum besonders nachteilig bei niederen Motordrehzahlen aus. Gerade bei diesen Drehzahlen ist es aber erforderlich, daß möglichst geringe Schwankungen in der zugemessenen Kraftstoffmenge vorhanden sind, um einerseits einen ruhigen Lauf des Motors und zum anderen eine möglichst günstige Abgaszusammensetzung zu erreichen. So wirkt sich bei Saugdrossel geregelten Pumpen das Flüssigkeitsvolumen zwischen Saugdrossel und Pumpenarbeitsraum aus.

Bei den heute meist schnellaufenden Dieselmotoren muß bei der Einspritzpumpe wegen der hohen Drehzahlen erreicht wer- · den, daß der Öffnungsquerschnitt zwischen Saugleitung und Pumpenarbeitsraum möglichst groß ist, um damit bei den hohen Drehzahlen einen ausreichenden Öffnungszeitquerschnitt zu erhalten, der eine Auffüllung des Pumpenarbeitsraums . während des Saughubs gewährleistet. Aus diesem Grund sind bei einer bekannten Kraftstoffeinspritzpumpe im Pumpenkolben doppelt soviel Radialbohrungen angeordnet wie Motorzylinder von der Einspritzpumpe mit Kraftstoff versorgt werden, wobei jeweils zwei Bohrungen am Pumpenkolben axial untereinander angeordnet sind und mit einer entsprechenden Längsnut in der Zylinderbüchse zusammenwirken. Die Längsnuten allerdings münden unmittelbar und einzeln in den Saugraum der Einspritzpumpe. Hierdurch wird zwar ein sehr günstiger Öffnungszeitquerschnitt erreicht, aber es ist nicht möglich, mit einfachen Mitteln an einer Stelle in den Saugstrom einzugreifen.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Einspritzpumpe der eingangs genannten ArI zu entwickeln, bei der

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während des Saughubs des Pumpenkolbens zwischen Radial— Öffnungen und Saugkanälen ein möglichst großer Öffisoiigs— Zeitquerschnitt gegeben ist und bei der mit einfachen der durch die Drehbewegung des Verteilerkolbens nisiiifc tsetroffene Saugquerschnitt steuerbar ist.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelost., daß die Saugkanäle über einen Verbindungskanal zusammemjgeiEaßt in eine gemeinsame steuerbare Saugleitung münden * ist es auf sehr einfache Weise möglich₃ die zum raua strömende Kraftstoffmenge zu steuern und es kaum sieb hierbei um eine sogenannte saugdrosselgeregelte .Piepe 'ßäepeine druekhubseitiggesteuerte Pumpe handeln.

um insbesondere den schädlichen Saum zwischen gesteuerter Stelle in der Saugleitung und dem Pumpenarbeitsraoa klein zu halten, um aber auch einen möglichst geringen Bearbeitungsaufwand an den Steuerstellen zwischen und Zylinder-zu erhalten ₃ ist nach einer - Ausgestalteag Erfindung die Anzahl der Saugkanäle- kleiner als die der Badialoffnungen und es ist der Yerbindungskamal als kürzestmöglicher. Teilringkanal ausgebildet ₃ wobei vorte hafterweise .der Steuerquerschnitt der Saugkanäle ma übt· Mündung der Zylinder Hechteckform hat _s die der Form als Längsnuten ausgebildeten Radialöffnungen Da es sich ja bei der Verteilerpumpensteuerung um e±ne Drehsteuerung handelt, ist um einen maximalen .Öfffmmgsseit querschnitt zu erhalten₃ der Ee ent ε ekquer schnitt den? sicit überdeckenden Steuerquerschnitte der vorteilhafteste „

Ein Ausführungsbeispiel des Gegenstandes der Erfinctang ist nachfolgend anhand der Zeichnung näher erläutert, Es .-zeigen:

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Fig. 1 einen Teillängsschnitt durch eine erfindungsgemäße Pumpe ₃

Fig. 2 3₃ 4 und 5 vier verschiedene Möglichkeiten der

Führung des Yerbindungskanals der Saugkanäle gemäß einem Querschnitt durch den Pumpenzylinder und den Pumpenkolben gemäß der Linie II-II aus Fig. 1 in vergrößertem Maßstab, und

Fig. 6 eine Ansieht auf den Zylinder und eine der Saugkanäle .

Bei der in Fig. 1 dargestellten Kraftstoffeinspritzpumpe für mehrzylindrige Brennkraftmaschinen ist in einem Gehäuse 1 eine Antriebswelle 2 gelagert, an welche eine Stirnnockenscheibe 3 gekuppelt ist, die eine Anzahl von Moeken 4 aufweist, welche mit ortsfesten Rollen 5 zusammenwirken. Durch die Drehung - der Antriebswelle 2 wird die Stirnnoekenscheibe 3 und ein mit dieser durch ein Kupplungsteil 6 verbundener und auf die Nockenscheibe durch mindestens eine nicht dargestellte Feder gepreßter Pumpenkolben T in eine hin- und hergehende und gleichzeitig rotierende Bewegung versetzt. Die Zahal der Hocken 4 und damit die Hubzahl pro Umdrehung entspricht der zu versorgenden Zahl der Zylinder der Brennkraftmaschine.

Der Pumpenkolben 7 arbeitet in einer in das Gehäuse 1 eingesetzten, oben durch einen Yentilträger 8 verschlossenen Zylinderbuchse 9 mit Zylinderbohrung 10 und. schließt dort einen Arbeitsraum Il ein. Vom Arbeitsraum 11 führt eine im YerÄilträger 8 angeordnete axiale Bohrung 12 in einen Saekraxua 13» £er- über eine Leitung 14 eine ¥erbindung zur Bohrung 10 in der Zylinderbüchse 9 hat. Die Axialbohrung 12 ist durch ein in Biehtung Arbeitsraum 11 von einer Feder 15 belastetes Yentilglied 16 verschließbar. Die Yerbindungsleitung Ik mündet radial in die Zylinderbohrung

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10 und wird von hier aus über eine am Umfang des Pumpenkolbens angeordnete Ringnut 17 und einer mit dieser verbundenen Längsnut 18 entsprechend der Drehbewegung des Pumpenkolbens nacheinander bei jedem Druckhub mit einzelnen in die Bohrung 10 mündenden und zu den Zylindern- der nicht dargestellten Brennkraftmaschine führenden Druckleitungen 20 verbunden. Die Druckleitungen 20 sind entsprechend der Zahl der zu versorgenden Motorzylinder gleichmäßig um die Bohrung 10 verteilt angeordnet.

Bei jedem Druckhub des Pumpenkolbens 7 wird Kraftstoff über die Axialbohrung 12 unter Öffnung des Ventilgliedes 16, den Raum 13, die Verbindungsleitung 14 und die Verteilernut 18 zu einer der Druckleitungen 20 gefördert. Beim Saughub gelangt der Kraftstoff aus einem unter Überdruck stehenden Pumpensaugraum 22 über eine Saugleitung 23 ₃ die in die "Bohrung 10 mündet und einer von in gleicher Anzahl, und Anordnung wie die Druckleitungen 20 an der Mantelfläche des Pumpenkolbens vorhandenen Längsnuten 24 in den Arbeitsraum 11.Beim Druckhut) des Pumpenkolbens wird durch dessen Verdrehung die Verbindung zwischen der Saugleitung 23 und den Längsnuten 2k unterbrochen, so daß die volle vom Pumpenkolben geförderte Kraftstoffmenge einer der Druckleitungen 20 zugeführt werden kann. Außerdem ist die Saugleitung 23 durch ein Magnetventil 25 steuerbar, wie später näher ausgeführt wird.

Zur Regelung der geförderten Kraftstoffmenge ist der Arbeitsraum 11 über eine axial im Pumpenkolben 7 verlaufende Sackbohrung 26 sowie eine die Sackbohrung 26 schneidende Querbohrung 27 mit dem Pumpensaugraum 22 verbindbar. Mit der Querbohrung 27 arbeitet ein Fördermengenregelglied 28 zusammen in Form eines auf dem Pumpenkolben verschiebbaren Ringschiebers, der durch seine Stellung den Zeitpunkt bestimmt, an dem bei der Aufwärtsbewegung des Pumpenkolbens

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7 die Querbohrung 27 geöffnet und eine Verbindung zwischen dem Arbeitsraum 11 und dem Pumpensaugraum 22 hergestellt wird. Von diesem Zeitpunkt an wird die Pumpenförderung in die Druckleitung 20 unterbrochen. Durch die Verstellung des Ringschiebers 28 kann somit die zur Einspritzung gelangende Kraftstoffmenge verändert werden.

Zur Kraftstoffeinspritzmengenänderung wird der Ringschieber 28 durch einen Reglerhebel 3O₃ der mit einem Kugelkopf 31 in eine Ausnehmung 32 des Ringschiebers 28 eingreift, verstellt. Der Reglerhebel ist dabei um eine Achse 34 schwenkbar, die durch einen Exzenter 35 einstellbar ist. Am anderen Ende des Reglerhebels 30 greift nicht dargestellt eine Regelfeder entgegen der Kraft eines Drehzahlsignalgebers an. Die Vorspannung der Regelfeder wird durch einen Verstellhebel geändert, der willkürlich verstellt werden kann. Der Drehzahlsignalgeber wirkt dabei bei zunehmender Drehzahl in Richtung Verkleinerung der einzuspritzenden Menge, während die Feder in Richtung Zunahme wirkt. Die jeweilige Gleichgewichtslage, die einer bestimmten Einspritzmenge entspricht, kann durch den Verstellhebel entsprechend geändert werden.

In den Figuren 2 bis 6 ist die Zylinderbüchse 9 bzw. der Pumpenkolben 7 in vergrößertem Maßstab dargestellt, in den Figuren 2 bis 5 im Querschnitt, in Fig. 6 als Teilausschnitt in der Draufsicht.

Wie aus den Figuren 2 bis 5 ersichtlich, mündet die als Saugleitung dienende Versorgungsleitung 23 in eine in der Mantelfläche der Zylinderbüchse 9 angeordnete Teilringnut 38, die als Verbindungskanal zu mehreren radial in der Zylinderbüchse 9 verlaufenden Saugkanälen 39 führt. Die Saugkanäle 39 sind über öffnungen 40, die wie in Fig. 6 dargestellt, einen rechteckigen Querschnitt aufweisen, mit der Zylinderbohrung 4l der Zylinderbüchse 9 verbunden. Diese öffnungen 40 arbeiten mit den Längsnute.n 24 zusammen, wodurch

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sich aufgrund der Überschneidung Von deren Rechteckc^uei'seliiiitten eine erstens sehr genaue Steuerung., zweitens ein maximaler Öffnungszeitquersehnitt ergibt.

Wie sieh aus den Figuren 2 bis 5 ergibt stehen mindestens immer zwei der Saugkanäle 39 während des Saughubs der Pumpe (jeweils dargestellt) mit je einer Längsnut 24 und damit dem Pumpenarbeitsraum 11 in Verbindung. Beim Beispiel nach Pig. H sind es sogar drei Öffnungen UO₃ die durch Längsnuten 24 während des Saughubs aufgesteuert werden. Maßgebend dafür wieviel derartige Verbindungen zur gleichen Zeit hergestellt werden, hängt im wesentlichen davon ab₅ ob es sich um eine 3-3 H- oder 6-Zylinderpumpe mit entsprechend drei₃ vier oder sechs Längsnuten 24 handelt. Hierbei wird "der Abstand der in Drehrichtung von einer öffnung 40 zur nächsten besteht und der durch die Längsnuten 24 bestimmt ist₃ mögliehst klein .gehalten, so daß in der Reihenfolge immer der mögliche bzw. der nächste und tibernächste Saugkanal 39 durch einem Yerbindungskanal 38 zusammengeschlossen wird. Hierdurch isifc für ein Minimum an schädlichem Raum zwischen durch das Magnetventil 25 gesteuerter Stelle in der Saugleitung 23 und der Steuerstelle zwischen den Längsnuten 24 und den öffnungen HO ein maximaler Öffnungszeitquerschnitt gegeben.

Die Saugleitung 23 wird durch das Magnetventil 25 sobald der Strom abgestellt wird,, gesperrt. Beispielsweise bei Abstellen der elektrischen Anlage des Kraftfahrzeugs. Hierbei wird das bewegliehe Yentilteil 44 das gleichzeitig dea? Anker des Magnetventils ist, durch eine Feder H5 auf Uen gehäusefesten Ventilsitz 46 geschoben. Sobald dann die elektrische Anlage des Kraftfahrzeuges wieder eingeschaltet;" wird_a wird die Magnetspule 46 erregt nnü zieht wieoenaa den Anker HH entgegen der Kraft der Sehließfeder 45 in die Öffnungsposition.

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Claims

Ansprüche

/ 1. 'Kraftstoffeinspritzpumpe für Brennkraftmaschinen mit einem in einem Zylinder angeordneten rotierenden Verteilerkolben, der über in ihm angeordnete und auf seiner Mantelfläche mündende Radialöffnungen während seines Saughubes den Pumpenarbeitsraum mit mehreren in die Zylinderbohrung mündende mit den Radialöffnungen korrespondierende und durch diese drehzahlabhängig gesteuerte Saugkanäle verbindet, dadurch gekennzeichnet, daß die Saugkanäle (39) über einen Verbindungskanal (38) zusammengefaßt in eine gemeinsame steuerbare Saugleitung (23) münden.
2. Kraftstoffeinspritzpumpe nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Anzahl der Saugkanäle (39) kleiner ist als die Anzahl der Radialöffnungen und daß der Verbindungskanal (38) als kürzestmöglicher Teilringkanal ausgebildet ist.
3. Kraftstoffeinspritzpumpe nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Saugleitung (23) durch ein Magnetventil (25) steuerbar ist.
4. Kraftstoffeinspritzpumpe nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Steuerquer-

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schnitt (40) der Saugkanäle (39) ^arL der Mündung In den Zylinder (4l) Rechteckform hat, die der Form der als Längsnuten ausgebildeten Radialöffnungen (24) entspricht
5. Kraftstoffeinspritzpumpe nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß maximal drei Saugkanäle (39) vorgesehen sind.
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