DE2558699A1

DE2558699A1 - Pumpeduese fuer die kraftstoffeinspritzung in brennkraftmaschinen

Info

Publication number: DE2558699A1
Application number: DE19752558699
Authority: DE
Inventors: Franz Ing Grad Eheim; Gerald Hoefer; Odon Dipl Ing Kopse
Original assignee: Robert Bosch GmbH
Current assignee: Robert Bosch GmbH
Priority date: 1975-12-24
Filing date: 1975-12-24
Publication date: 1977-07-14
Also published as: DE2558699C2; JPS5281425A; FR2336564B3; GB1571413A; JPS6035550B2; FR2336564A1; US4092964A; IT1067782B

Description

R. 30 3 1

Anlage zur

Patent- und

Gebrauchsmusterhilfsanmeldung

ROBERT BOSCH GMBH, 7OOO Stuttgart Pumpedüse für die Kraftstoffeinspritzung in Brennkraftmaschinen

Die Erfindung .betrifft eine Pumpedüse für die Kraftstoffeinspritzung in Brennkraftmaschinen mit einem aus zwei Teilen bestehenden Pumpkolben_s nämlich einem mechanisch angetriebenen Pörderkolben und einem koaxial zu diesem im gleichen Pumpenzylinder arbeitenden Ausweichkolben, die zwischen sich einen mit Flüssigkeit gefüllten Ausgleichsraum einschliessen mit einer Flüssigkeit niederen Drucks führenden Versorgungsbohrung, die nach Förderbeginn des Förderkolbens durch dessen dem Ausgleichsraum zugewandten Begrenzungskante zusteuerbar ist und

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mit einer in den Pumpzylinder mündenden Entlastungsbohrung, die zur Beendigung der Pumpbewegung des Ausweichkolbens durch dessen dem Ausgleichsraum zugewandten Begrenzungskante aufsteuerbar ist und mit einem Pumparbeitsraum des dem Ausgleichsraum abgewandten Ende des Ausweichkolbens unter den in den Spritzpausen über eine mit einem Rückschlagventil versehene Fülleitung Kraftstoff vorgegebener Menge vorgelagert wird und mit einer zum Druckraum der Düse führenden Druckleitung.

Bei einer bekannten Pumpedüse dieser Art wird aufgrund der dynamischen Verhältnisse im Pumparbeitsraum auch noch nach beabsichtigter Spritzbeendung Kraftstoff in die Brennkraftmaschine eingespritzt. Diese Verschleppung des Spritzendes hat eine entsprechende Verschlechterung der Abgaswerte zur Folge, ganz abgesehen von einem höheren Kraftstoffverbrauch sowie ungünstiger Geräuschentwicklung.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Pumpedüse der eingangs genannten Art zu entwickeln, mit der ein scharfes und über der Drehzahl einheitliches, d.h. beherrschtes, Spritzende erreichbar ist, um die beschriebenen Nachteile bei der bekannten Pumpedüse zu vermeiden.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß als Flüssigkeit im Ausgleichsraum Kraftstoff dient, und daß durch den Ausweichkolben für das Einspritzende die zum Druckraum der Düse führende Druckleitung steuerbar ist. Weitere Ausgestaltungen der Erfindung sind anhand eines Ausführungsbeispieles in der Zeichnung dargestellt und werden im folgenden näher beschrieben.

In der Fig. ist eine Pumpedüse 65 dargestellt, die von einer Kraftstoffeinspritzpumpe 66 her mit Kraftstoff versorgt wird und die über eine Nockenwelle 67 angetrieben wird. Die in einem Eederraum.. 18 angeordnete Schliessfeder 3 beaufschlagt gleichzeitig eine Ventilnadel 2 sowie einen Zwischenkolben Ein Druckraum k der Düse wird über eine Druckleitung 68 von

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einem Pumpraum 69 während des Druckhubs des Pumpkolbens 70 mit Kraftstoff versorgt. Der Pumpkolben 70 besteht aus einem unmittelbar angetriebenen Förderkolben 71 und einem Ausweichkolben 72. Zwischen Förderkolben und Ausweichkolben ist ein mit Kraftstoff gefüllter Ausgleichraum 73 angeordnet, der als Teil des Pumpkolbens 70 angesehen werden kann.

Die einzuspritzende Menge wird durch die Einspritzpumpe 66 bestimmt, die diese Menge über eine ihrer Druckleitungen 7^, in der je ein Rückschlagventil 75 angeordnet ist, in den Pumpraum 69 vorlagert. Entsprechend der Vorlagermenge weicht der Ausweichkolben 72 in Richtung Förderkolben 71 aus. Dieses

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Ausweichen erfolgt während des "Saughubes" der Pumpe¹, währenddem auch der Förderkolben 71 eine entsprechende Bewegung ausführt. In seiner oberen Ausgangslage wird dann durch die untere Stirnkante des Förderkolbens 71 eine Versorgungsbohrung 76 aufgesteuert, die zu einem Raum niederen Drucks führt, in unserem Fall über eine Leitung 77 zum Saugraum der Einspritzpumpe 66. Bei Änderungen der in den Pumpraum 69 geförderten Vorlagermenge wird das Volumen des Raums 73 entsprechend geändert, d.h. es strömt über die Bohrung 76 Kraftstoff zu oder ab (dargestellte Lage).

Während des Förderhubs der Pumpedüse 65 wird durch den Nocken 67 und den Kipphebel 79 der Förderkolben 71 in Richtung Ausweichkolben 72 bewegt, wobei aus dem Raum 73 solange Kraftstoff über die Bohrung 76 abströmt, bis die Bohrung 76 geschlossen ist. Danach wird über das eingeschlossene Volumen im Raum 73 der Ausweichkolben 72 verschoben und verdrängt aus dem Pumpraum 69 und die Druckleitung 68 den einzuspritzenden Kraftstoff in den Druckraum 4 der Düse, aus dem dann nach Abheben der Ventilnadel 2 der Kraftstoff über Spritzöffnungen 5 in den Motor gelangt. Das Spritzende wird dadurch erzeugt, daß die untere Stirnseite 80 des Ausweichkolbens die in eine Ringnut 78 mündende Druckleitung 68 absteuert. Der beim weiteren Förderhub des Pumpkolbens 70 aus dem Pumparbeitsraum 69 verdrängte Kraftstoff wirkt auf den Zwischenkolben I¹I und

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schiebt diesen entgegen der Kraft der Schliessfeder 3 auf die Ventilnadel 2. Hierdurch wird erreicht, daß ein außerordentlich hoher Schliessdruck erzeugt wird. Mit dem Absteuern der Druckleitung 68 durch den Ausweichkolben 72 wird durch in diesem angeordnete Ringnuten 95 und Bohrungen 82 die Druckleitung 68 mit einer Entlastungsleitung 83 verbunden. Hierdurch wird der Druck im Druckraum 4 der Düse entsprechend abgebaut, um ein scharfes Schließende zu erhalten. Zur Beendigung des Förderhubs des Ausweichkolbens 72 steuert dieser mit seiner oberen Stirnkante 84 eine Entlastungsbohrung 85 auf, die mit der Leitung 77 verbunden ist. Der Förderkolben 71 kann also seinen Förderhub fortsetzen, wobei aus dem Raum 73 Kraftstoff über die Bohrung 85 abströmt, während der Ausweichkolben 72 in dieser Absteuerstellung verharrt. Erst wenn über den Nocken 67 der Pumpkolben 70 seinen Rückhub beginnt, kann auch der Zwischenkolben 14 in seine Ausgangslage zurückgleiten. Dieser Zeitpunkt wird jedoch stets so gewählt werden, daß ein Aufdrücken der Ventilnadel 2 vom Motorraum oder vom Druckraum 4 her nicht möglich ist.

Um eine möglicherweise erforderliche Spritzzeitpunktverstellung zu erreichen, ist die untere Stirnkante 86 am Förderkolben 71 schräg ausgebildet und es ist der Förderkolben 71 über eine Vorrichtung beispielsweise eine Zahnstange 87 verdrehbar. Hierdurch wird erreicht, daß die Bohrung 76 je nach Drehlage des Förderkolbens 71 unterschiedlich zugesteuert wird, so daß der Antrieb des Ausweichkolbens 72 jeweils zu einem entsprechend anderen Zeitpunkt, erfolgt. Die Verstellung der Vorrichtung 87 kann durch einen Stellmotor 88 erfolgen, der von einem elektrischen Steuergerät 89 angesteuert wird, wobei das Steuergerät 89 gleichzeitig zur Regelung der Kraftstoffeinspritzpumpe 66 dienen kann oder sogar in diese integriert deren Regler darstellt. Die list würde somit über das Gaspedal 90 in dieses Steuergerät 89 eingegeben werden, während die Drehzahl über die Kupplung 91 der Einspritzpumpe 66 und einen Drehzahlmesser 96 dem Steuergerät

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89 über die Anschlüsse A-A eingegeben wird. Eine zusätzliche Beeinflussung des Einspritzgesetzes kann über ein Rückhalteventil 93 erfolgen, das in der Entlastungsleitung 83 angeordnet ist und über das der Druck im Federraum l8 und damit der Öffnungshub der Ventilnadel 2 beeinflußbar ist. Das •Drucksteuerventil 93 kann ebenfalls von dem Steuergerät 89 angesteuert werden.

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Claims

Ansprüche

f 1J Pumpedüse für die Kraftstoffeinspritzung in Brennkraftmaschinen mit einem aus zwei Teilen bestehenden Pumpenkolben, nämlich einem mechanisch angetriebenen Förderkolben und einem koaxial zu diesem im gleichen Pumpzylinder arbeitenden Ausweichkolben die zwischen sich einen mit Flüssigkeit gefüllten Ausgleichsraum einschliessen mit einer Flüssigkeit niederen Drucks führenden Versorgungsbohrung, die nach Förderbeginn des Förderkolbens durch dessen dem Ausgleichsraum zugewandten Begrenzungskante steuerbar ist₍ mit einer in den Pumpzylinder mündenden Entlastungsbohrung, die zur Beendigung der Pumpbewegung des Ausweichkolbens durch dessen dem Ausgleichsraum zugewandten Begrenzungskante aufsteuerbar ist, mit einem Pumparbeitsraum des dem Ausgleichsraum abgewandten Ende des Ausweichkolbens unter den in den Spritzpausen über eine mit einem Rückschlagventil versehenen Füllleitung Kraftstoff vorgegebener Menge vorgelagert wird und mit einer zum Druckraum der Düse führenden Druckleitung, dadurch gekennzeichnet, daß als Flüssigkeit im Ausgleichsraum (73) Kraftstoff dient und daß durch den Ausweichkolben (72) für das Einspritzende die zum Druckraum (4) der Düse führende Druckleitung (68) steuerbar ist.
2. Pumpedüse nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß durch den Ausweichkolben (72) der Druckraum (k) der Düse über eine

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Entlastungsleitung (83) mit einem Raum (l8) niederen Drucks verbindbar ist.
3. Pumpedüse nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß in

der Mantelfläche des Pumpzylinders der Anfang der Entlastungsleitung (83) sowie im Bereich des Pumparbeitsraums (69) der Anfang (78) der Druckleitung (68) durch das Ende (80) des Ausvreichkolbens (72) steuerbar angeordnet sind und daß im Ausweichkolben (72) eine an dessen Mantelfläche mündende Kurzschlußleitung (82) vorgesehen ist, deren Mündungen (97) nach Spritzende mit den Anfängen von Druckleitung (68) und Entlastungsleitung (83) verbindbar sind.
4. Pumpedüse nach Anspruch 3» dadurch gekennzeichnet, daß die Mündungen und Anfänge als Ringnuten (78, 95) ausgebildet sind. ' .
5· Pumpedtt^e fnä'c'n iinem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Entlastungsleitung (83) mit dem die Schließfeder (3) der Einspritzdüse (1) aufnehmenden Raum (l8) verbunden ist und daß der. Druck in der Entlastungsleitung (83) mittels eines Drucksteuerventils (93) in Abhängigkeit von Last und Drehzahl der Brennkraftmaschine änderbar ist.

insbesondere
6. Pumpedüse'nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Förderkolben (71) verdrehbar ist und eine schräge Steuerkante (86) zur Steuerung der Versor-

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gungsbohrung (76) aufweist, wodurch der Pump- und damit der Einspritzbeginn des Ausweichkolbens (72) änderbar ist ohne Änderung der Fördermenge.
7. Pumpedüse nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Verdrehung des Förderkolbens (71) mittels einem auf dem Förderkolben angeordneten Zahnkranzes (96) und einer gehäusegeführten Zahnstange (87), insbesondere in Abhängigkeit von Motorkenngroßen, erfolgt.
8. Pumpedüse nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der einzuspritzende Kraftstoff über eine Kraftstoffeinspritzpumpe (66) zumessbar und vorlagerbar ist.

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