DE2503345A1 - Kraftstoffeinspritzpumpe fuer brennkraftmaschinen - Google Patents

Kraftstoffeinspritzpumpe fuer brennkraftmaschinen

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DE2503345A1 DE19752503345 DE2503345A DE2503345A1 DE 2503345 A1 DE2503345 A1 DE 2503345A1 DE 19752503345 DE19752503345 DE 19752503345 DE 2503345 A DE2503345 A DE 2503345A DE 2503345 A1 DE2503345 A1 DE 2503345A1
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Description

R. 2 5 3 3
16.12.1971I Su/Kb
Anlage zur
Patent-und
Gebrauchsmusterhilfsanmeldung
ROBERT BOSCH GMBH, 7 Stuttgart 1 Kraftstoffeinspritzpumpe für Brennkraftmaschinen
Die Erfindung betrifft eine Kraftstoffeinspritzpumpe für Brennkraftmaschinen mit einer den Pumpenarbeitsraum mit einem Kraftstoffversorgungsraum (Saugraum) verbindenden Saugleitungj die während des Saughubs der Pumpe in Richtung Pumpenarbeitsraum durchströmbar ist und zum Abstellen der Brennkraftmaschine durch ein Magnetventil sperrbar ist, dessen bewegliches Ventilteil im Schließzustand mindestens durch den Saugraumdruck auf den Ventilsitz gepreßt wird.
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Um zu gewährleisten, daß auch bei hohen Drehzahlen, d.h.
bei einem kleinen Öffnungszeitquerschnitt, der Pumpenarbeitsraum voll aufgefüllt werden kann, ist ein Mindestsaugleitungsquerschnitt erforderlich, der einen entsprechenden Durchgangsquerschnitt des Magnetventils bedingt. Da der Druck im Saugraum das bewegliche Ventilteil des Magnetventils auf den Ventilsitz preßt, durch eine Schließfeder unterstützt, öffnet das Magnetventil mit einer entsprechenden Verzögerung, da zum Aufbau der vollen erforderlichen Magnetkräfte eine nicht unwesentliche Zeitspanne gebraucht wird. Es ist zwar möglich, den Ansteuerzeitpunkt des Magnetventils in den Zeitabschnitt des Druckhubs der Pumpe also vor Beginn des Saughubs zu legen, um dadurch eine rechtzeitige Aufsteuerung zu erhalten. Abgesehen davon, daß dies nur bis zu einem gewissen Grade möglich ist, sind dafür zusätzliche u.U. aufwendige Steuerglieder erforderlich.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Kraftstoffeinspritzpumpe der eingangs genannten Art zu entwickeln, bei der das Magnetventil entsprechend den heute bei hohen Drehzahlen erforderlichen kurzen Steuerzeiten schnell den gesamten Saugleitungsquer schnitt aufsteuert, so daß möglichst keine einen Füllungsverlust bedingende Drosselwirkungen auftreten.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß der Magnetanker unmittelbar mit dem beweglichen Ventilteil eines ·. Vorsteuerventils verbunden ist und zu Beginn seines Hubes die Saugleitungsabschnitte vor und nach dem Magnetventil hydraulisch verbindet und nach weitgehendem Druckausgleich " im Verlauf des weiteren Öffnungshubes über ein mit dem Anker verbundenes Schleppglied das bewegliche Ventilteil eines Hauptventils betätigt.
Ein Ausführungsbeispiel des Gegenstandes der Erfindung ist nachfolgend anhand der Zeichnung näher erläutert. Es zeigen: Fig. 1 einen Teillängsschnitt durch eine erfindungsgemäße Pumpe' 6 0983 1/0 199
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Fig. 2 einen Längsschnitt durch ein erfindungsgemäßes
Magnetventil in vergrößertem Maßstab 3 Fig. 3 ' und k Ausschnitte aus dem Vorsteuerteil entsprechender Magnetventile in etwas anderer Ausbildung.
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 Nocken 4 aufweist, welche mit ortsfesten Rollen 5 zusammenwirken. Durch die Drehung der Antriebswelle 2 wird die Stirnnockenscheibe 3 und ein mit dieser durch ein Kupplungsteil 6 verbundener und auf die Nockenscheibe durch mindestens eine nicht dargestellte Feder gepreßter Pumpenkolben 7 in eine hin- und hergehende und gleichzeitig rotierende Bewegung versetzt. Die Zahl der Nocken 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 Ventilträger 8 verschlossenen Zylinderbüchse 9 mit Zylinderbohrung 10 und schließt dort einen Arbeitsraum 11 ein. Vom .Arbeitsraum 11 führt eine im Ventilträger 8 angeordnete axiale Bohrung 12·in' einen Saekraum 13 3 der über eine Leitung 14 eine Verbindung zur Bohrung 10 in der Zylinderbüchse 9 hat. Die Axialbohrung 12 ist durch ein in Richtung Arbeitsraum 11 von einer Feder 15 belastetes Ventilglied 16 verschließbar. Die Verbindungsleitung 14 mündet radial in die Zylinderbohrung 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.
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Bei jedem Druckhub des Pumpenkolbens J wird Kraftstoff über die Axialbohrung 12 unter Öffnung des Ventilgliedes 16, den Raum 13, die Verbindungsleitung 14 und die Verteilernut l8 zu einer der Druckleitungen 20 gefördert. Beim Saughub gelangt der Kraftstoff aus einem unter überdruck stehenden Pumpensaugraum 22 über eine Saugleitung 23, 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 2k in den Arbeitsraum 11.Beim Druckhub des Pumpenkolbens wird durch dessen Verdrehung die Verbindung zwischen der Saugleitung 23 und den Längsnuten 24 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 Förder'mengenregelglied 28 zusammen in Form eines auf dem Pumpenkolben verschiebbaren Ringschiebers, der durch seine Stellung den Zeitpunkt bestimmt, an dem bei der Aufwärtsbewegung des Pumpenkolbens 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 dre Verstellung des Ringschiebers 28 kann somit die zur Einspritzung gelangende Kraftstoffmenge verändert werden.
Zur Kraftstoffeinspritzmengenänderung wird der Ringschieber 28 durch einen Reglerhebel 30, der mit einem Kugelkopf
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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.
Das Magnetventil 25 ist wie in Fig. 2,3 und 4 dargestellt, als vorgesteuertes Magnetventil ausgebildet. In dem Gehäuse 38 des Magnetventils ist eine Magnetspule 39 eine Führungshülse 40 und ein Magnetkern 4l angeordnet. In der Führungshülse 40 ist ein Anker 42 angeordnet, der durch eine Feder 43 belastet ist. Auf der dem Anker abgewandten Seite des Magnetventils ist das Gehäuse durch eine Blechhaube 44 verschlossen, welche in das Ventilgehäuse 38 bei 45 eingebördelt ist. An der Blechhaube sind Nasen 46 angeordnet, von denen nur eine dargestellt ist und die in den Magnetspulenkörper greifen, wodurch ein Sichverdrehen der Blechhaube gegenüber der Magnetspule 39 verhindert wird. In der Blechhaube ist eine Einführungsbuchse 47 für den elektrischen Anschluß 48 vorgesehen. Die Anschlußbuchse 47 ist gegenüber der Bleehhaube 44 durch einen Isolierring 49 getrennt. Mittels einer auf der Einführungsbüchse 47 angeordneten Mutter 50 kann das von der elektrischen Anlage des Kraftfahrzeuges zugeführte nicht dargestellte Kabel festgespannt werden.
Der zwischen Ventilgehäuse 38 und Magnetspule 39 bestehende Raum 52 ist mit einem Kunstharz ausgefüllt, um zu verhindern, daß die vom Motor her übertragenen Erschütterungen ein
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Loslösen der Ventilteile insDesondere des elektrischen Anschlusses bewirken. Kern 4l und Anker 42 sind auf dem sich zugewandten Seiten konisch ausgebildet, um auch bei größeren Hüben eine günstige Magnetkraftübertragung zu erhalten. Der Anker 42 dient gleichzeitig als bewegliches Ventilteil des Vorsteuerventils j das eine Druckentlastungsbohrung 53 steuert, die bei geöffnetem Vorsteuerventil die Saugleitungsabschnitte vor und nach dem Magnetventil miteinander verbindet. Die Bohrung 53 ist in einem hutförmigen Ventilteil 54 angeordnet, das über ein Schleppglied 55 mit dem Anker 42 verbunden ist und das als Hauptventil den eigentlichen Durchgang der Saugleitung 23 steuert. Zwischen Ventilteil 54 und Anker ist ein relativ großer Ringspalt vorgesehen, um einen Kraftstoffstrom zu ermöglichen. Statt dem Ringspalt können auch Längsnuten dienen. Auf dem Teil 54 ist elastisches Dichtmaterial 56 insbesondere aufvulkanisiert, welches mit der Sitzfläche 57 des Hauptventils zusammenwirkt und wie bei dem Beispiel nach Fig. 2 gleichzeitig als Ventilsitz 58 des Hilfsventils dienen kann. Bei diesem Beispiel ist als Schleppglied 55 eine Hülse vorgesehen, die fest im Anker 42 angeordnet ist und in entsprechenden Langlöchern 59 im Ventilteil 54 gleitet.
Sobald die Magnetspule 39 erregt wird, wird der Anker 42 entgegen der Kraft der Schließfeder 43 an den Kern 4l gezogen. Hierbei öffnet er die Druckentlastungsbohrung 53> so daß die beiden Abschnitte des Saugkanals 23 vor und nach dem Magnetventil 25 miteinander verbunden werden. Sobald dann· der Druckausgleich erfolgt ist, wird bei der weiteren Hubbewegung des Ankers 42 über das Schleppglied 55 das Teil des Hauptventils mitgenommen, so daß es von der Sitzfläche 57 abhebt und den Saugkanal 23 voll aufsteuert. Sobald die an das Magnetventil 25 angelegte Spannung abgeschaltet wird, wird durch die Schließfeder 43 der Anker 42 auf den Sitz und das Ventilteil 54 auf den Sitz 57 geschoben. Aufgrund der sich dann einstellenden Druckdifferenz in der Saugleitung 23 vor und nach dem Magnetventil 25 wird das Ventilteil 54 zusätzlich auf den Sitz gepreßt. Am Teil 54 des Hauptventils ist ein Bund 60 angeordnet, der bei geöffnetem Ventil an die Stirnseite der Führungshülse 40 anschlägt, wodurch
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der maximale Öffnungsquerschnitt dos Magnetventils bestimmt wird. Hierdurch kann verhindert werden, daß der Anker 42 und der. Kern 4l mit ihren konischen Flächen aufeinander liegen, was bekanntlich zu einem Aneinanderkleben der beiden Teile führen kann.
Das Magnetventil 25 ist in eine Gewindebohrung 6l des Einspritzpumpengehäuses 1 eingeschraubt und mit" einer Rundschnurdichtung 62 gegenüber diesem abgedichtet. Für Kraftstoffeinspritzpumpen die ohne ein derartiges Magnetventil arbeiten sollen, wird lediglich statt dem Magnetventil ein Stopfen in die Bohrung 6l geschraubt.
Bei der in Fig. 3 dargestellten Variante des Hauptventils dient als Schleppglied zwischen Hauptventilkörper 54 und· Anker 42 ein in einer Ringnut 64 axial beweglicher Sprengring 65, der unverschiebbar an der Bohrungswand der Öffnung . des Ventilteiles 54 angeordnet ist. Zur Steuerung der Druckentlastungsbohrung 53 dient hier ein separates Dichtungsteil 66, das fest mit dem Anker 42 verbunden ist.
Bei der in Fig. 4 dargestellten weiteren Variante dient als Dichtungsteil zwischen Anker 42 und beweglichem Ventilteil 54 des Hauptventils eine Kugel 68, die mit dem Anker 42 verbunden ist und mit einem sphärisch ausgebildeten Sitz 69 auf dem Ventilteil 5^ zusammenwirkt. . '
Als elastisches Dichtungsmaterial 56,66 wird vorzugsweise ein Fluorelastomer verwendet, das unter dem HandelsnameiO. Viton auf dem Markt ist.
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Claims (1)

  1. Ansprüche
    ι ι.:Kraftstoffeinspritzpumpe für Brennkraftmaschinen mit einer den Pumpenarbeitsraum mit einem Kraftstoffversorgungsraum (Saugraum) verbindenden Saugleitung, die während des Saughubs der Pumpe in Richtung Pumpenarbeitsraum durchströmbar ist und zum Abstellen der Brennkraftmaschine durch ein Magnetventil sperrbar ist, dessen bewegliches Ventilteil im Schließzustand mindestens durch den Saugraumdruck auf den Ventilsitz gepreßt wird, dadurch gekennzeichnet, daß der Magnetanker (42) unmittelbar mit dem beweglichen Ventilteil eines Vorsteuerventils (53,58) verbunden ist und zu Beginn seines Hubes die Saugleitungsabschnitte (23) vor und nach dem Magnetventil (25) hydraulisch verbindet und nach weitgehendem Druckausgleich im Verlauf des weiteren Öffnungshubes über ein mit dem Anker (42) verbundenes Schleppglied (55S64,65) das bewegliche Ventilteil (54) eines Hauptventils betätigt.
    2. Kraftstoffeinspritzpumpe nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Sitz (58) des Vorsteuerventils auf dem beweglichen Teil (54) des Hauptventils angeordnet ist.
    3· Kraftstoffeinspritzpumpe nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß das bewegliche Teil (54) des Hauptventils topfförmig über das bewegliche Teil (42) des Vorsteuerventils greift und auf diesem geführt ist.
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    l\. Kraftstoff einspritzpumpe nach Anspruch 3, dadurch gekenn- '. zeichnet, daß zwischen Hauptventil und Vorsteuerventil der Kraftstofführung dienende Nuten oder ein Ringspalt angeordnet ist.
    5. Kraftstoffeinspritzpumpe nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß als Dichtelement des Vorsteuerventils eine Kugel (68) dient, die an das bewegliche Teil (42) des Vorsteuerventils gekoppelt ist.
    6. Kraftstoffeinspritzpumpe nach einem der Ansprüche 3 bis 5» dadurch gekennzeichnet, daß in der Innenwand der Topföffnung oder der Mantelfläche des bewegliehen Teils (42) des Vorsteuerventils ein Mitnahmeteil (55,-65) angeordnet ist, das in eine entsprechende eine axiale Relativverschiebung ermöglichende Ausnehmung (59j64) auf dem anderen Ventilteil ermöglicht .
    7, Kraftstoffeinspritzpumpe nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß als Mitnahmeteil ein Sprengring (65) dient.
    8. Kraftstoffeinspritzpumpe nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß als Mitnahmeteil ein radial angeordneter Stift (55) dient.
    9. Kraftstoffeinspritzpumpe nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet,daß der Anker (42) des Magnetventils (25) auf seiner dem Magnetkern (41) zugewandten Stirnseite konisch ausgebildet ist und mit einer entsprechend
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    konisch ausgebildeten Stirnseite des Magnetkerns zusammenwirkt .
    10. Kraftstoffeinspritzpumpe nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Anker (42) in einer insbesondere aus unmagnetischem Material bestehenden Führungsbuehse (40) angeordnet ist und daß er mit einem Bund (60) versehen ist, der zur Hubbegrenzung mit dem ihm zugewandten Ende der Führungsbuchse (40) zusammenwirkt.
    11. Kraftstoff einspritzpumpe nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß Magnetspule (39) und elektrischer Anschluß (47,48,49,50) gegenüber dem Ventilgehäuse (38) drehentlastet sind.
    12. Kraftstoffeinspritzpumpe nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß* das Magnetventil (25) in das Einspritzpumpengehäuse (1) gesetzt, insbesondere geschraubt ist, wobei der Ventilsitz (57) am Pumpengehäuse. (1) angeordnet ist und daß aus dem Magnetventilgehäuse (38) in Richtung Ventilsitz (57) ein fest mit dem Gehäuse (38) verbundener Rohrstutzen (40) (Führungsbuehse ) ragt, der als Stützelement einer zwischen Magnetventil (25) und Pumpengehäuse (1) angeordneten.Radialdichtung (62) (0-Ring) dient.
    13· Kraftstoff einspritzpumpe nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das Magnetventil (25)
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    auf der dem Ventilsitz (57) abgewandten Seite durch eine auch dem elektrischen Anschluß dienenden Blechhaube (44) verschlossen ist, die insbesondere rotationssymmetriseh ausgebildet, vorzugsweise in das Ventilgehäuse (38) eingebördelt ist und mit mindestens einer in den Magnetspulenkörper (39) greifenden eine Relativverdrehung von Haube (44) zu Spule (39) verhindernden Nase (46) versehen ist.
    l4. Kraftstoffeinspritzpumpe nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der elektrische Anschluß zentral auf der dem Ventilsitz (57) abgewandten Seite des Magnetventils (25) durch eine Buchse (47) in das Magnetventil gehäuse (38) eingeführt ist und daß an der Einführungsbuchse (47) ein Mehrkant als Werkzeugeingriff vorgesehen ist, um ein Relativverdrehen der Buchse (47) beim Anschrauben des Elektrokabels zu vermeiden.
    15· Kraftstoffeinspritzpumpe nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das bewegliche Ventilteil mit einem hutförmigen unmittelbar aufgebrachten (vulkanisierten) vorzugsweise aus Flourelastomer bestehenden Dichtungsmaterial versehen ist.
    l6. Kraftstoffeinspritzpumpe nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Raum (52) zwischen Magnetspule (39) und Ventilgehäuse (38) mit einem Kunststoffharz ausgefüllt ist. "
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