DE2600222A1

DE2600222A1 - Fluessigkraftstoff-pumpvorrichtung

Info

Publication number: DE2600222A1
Application number: DE19762600222
Authority: DE
Inventors: Kanenobu Tokashiki
Original assignee: Lucas Industries Ltd
Current assignee: ZF International UK Ltd
Priority date: 1975-10-22
Filing date: 1976-01-05
Publication date: 1977-04-28
Also published as: ES443991A1; IT1051514B; FR2328851B1; GB1530130A; FR2328851A1; JPS5916089B2; JPS5253127A; US4050433A

Description

COHAUSZ & FLORACK!—

D-4 DÜSSELDORF · SCHUMANNSTR. 97

PATENTANWÄLTE:
Dipl.-Ing. W. COHAUSZ · Dipl.-Ing. W. FLORACK · Dipl.-Ing. R. KNAUF · Dr.-Ing., Dipl.-Wirtsch.-Ing. A. GERBER · Dipl.-Ing. H. B. COHAUSZ

Lucas Industries Limited

Great King Street

GB-Birmingham JO. Dezember 1975

IPlüssigkeraft stoff -Pumpvorrichtung

jjie Erfindung betrifft eine Flüssigkraftstoff-Pumpvorrichtung zur Zuleitung von Kraftstoff zu einem Brennkraftmotor, mit einer synchron zum zugehörigen Hotor antreibbaren Einspritzpumpe, einer Speisepumpe zur Zuleitung von Kraftstoff unter Druck zur Einspritzpumpe mit einem Druck, der sich entsprechend der Drehzahl ändert, mit der die Vorrichtung angetrieben wird, einem Drosselglied zur Bestimmung der Kraftstoffmenge, die der Einspritzpumpe zugeleitet wird, und damit zur Betimmung der dem zugehörigen Motor zugeleiteten Eraftstoffmenge und druckmittelbetätigbaren Mitteln zur Bestimmung des Zeitpunkts der Zuleitung von Kraftstoff durch die Einspritzpumpe.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Vorrichtung der genannten Art zu schaffen, bei der die druckmittelbetätigbaren Mittel auf die dem Motor zugeleitete Kraftstoffmenge ansprechen.

Erfindungsgemäß sind in einer Vorrichtung der genannten Art die druckmittelbetätigbaren Mittel gekennzeichnet durch einen ersten in einem Zylinder verschiebbaren Kolben, Mittel zur Kopplung des ersten Kolbens mit einem Teil der .Einspritzpumpe derart, daß eine Bewegung des Kolbens den Zeitpunkt der Abgabe von Kraftstoff durch die äinspritzpumpe ändert, erste Federmittel zum Spannen des ersten Kolbens zu einem linde des Zylinders hin, einen !"ließweg, durch den der Druck des von der Speisepumpe gelieferten Kraftstoffdrucks dem ersten Kolben zuleitbar ist, derart, daß»der erste Kolben gegen die Wirkung der i"edermittel in eine Richtung bewegbar ist, in der der Zeitpunkt der Ab-

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gabt von Kraftstoff vorgestellt wird, einen in einem weiteren Zylinder sitzenden zweiten Kolben, zweite Pedermittel zum Spannen des zweiten Ilolbens in dis llichtung zum Angreifen am ersten Kolben zur Unterstützung der Wirkung des Kraftstoffdrucks, der den ersten Kolben beaufcchlägt, wobei der Kraftstoffdruck auch auf eine Seite des zweiten Kolbens so einwirkt, daß der von den zweiten IPedenaitteln ausgeübten Kraft entgegengewirkt wird, einen weiteren Fließweg, durch den ein Regeldruck zur anderen Seite des zweiten Kolbens leitbar ist, und eine Ventilanordnung, die in Verbindung mit den Drosselmitteln so betätigbar ist, daß der Regeldruck erzeugt wird, wobei die Ventilanordnung so angeordnet ist, daß der Eegeldruck im wesentlichen gleich dem Ausgangsdruck der Speisepumpe ist, wenn die Drosselmittel so eingestellt sind, daß ein geringe Kraftstoffmenge geliefert wird, und im wesentlichen KuIl ist, wenn die Drosseliaittel so eingestellt sind, daß eine große Kraftstoffi-.enge geliefert wird.

Fach einem weiteren Merkmal der Erfindung üben die ersten Federmittel eine größere Kraft auf den ersten Kolben aus, als die zweiten Federmittel auf den zweiten Kolben ausüben.

Die Erfindung ist nachstehend an Hand eines Ausführungsbeispiels unter Bezugnahme auf die Zeichnung näher erläutert. In der Zeichnung sind:

?ig. 1 eine schematische Seitenansicht der Vorrichtung und Pig. 2 eine graphische Darstellung, die die Charakteristiken der Vorrichtung zeigt.

Bezugnehmend auf Fig. 1 der Zeichnung weist die Vorrichtung einen Körperteil 10 auf, in den eins zylindrische Bohrung 11 eingeformt ist, in der ein zylindrisches rotierendes Verteilerglied 12 untergebracht ist. Das Verteilerglied 12 wird im Betrieb synchron zum zugehörigen Kotor angetrieben, und an einem Ende des Verteilerglieds ist eine vergrößerte Partie vorgesehen, in die eine sich quer erstreckende Bohrung 13 eingeformt ist.

Die Bohrung 12 nimmt zxrei Pumpstößel I4 auf, die an ihren äußeren linden

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in einen Angriff mit Schuhen 15 Gelangen können, die jeweils r.ollen 16 tragen.

Die Sollen 16 sind zum Angriff an der inneren Veriphe.'ii cirios Fockenrings 17 vorgesehen, dsr zur vJinkelbowöguKg in Körperteil 10 gelagert ist. J&r ":io okenring ist an seiner inneren Veripb.cri? :rtit mehreren Γ aar en "locken versehen, luittcls derer mit dem Drehen des Yerteilurglieds den Hollen eins "Bewegung nach innen verliehen wird, tu Kraftstoix aus der Bohrung 1 3 zu verdrängen..

Die Bohrung 1J steht ai b eirieüi sich axial erstreckenden Kanal IG im Yerteilerglied in Verbindung, und dieser Kanal steht mit einem Abförderkanal 19 in Verbindung, der sich nach außen zur Peripherie; des Verteilerglieds erstreckt und der während der Bewegung der Stößel I4 nach innen axt einem von i/iehreren Auslaßöffnungen 20 in eine Flucht gelangt, die in den Körperteil 10 eingeformt sind. Sie Auslaßöffnungen stehen im Bebrieb mit den jeweiligen iiinspritzdüsen des zugehörigen Kotors in Verbindung.

Der Kanal 18 steht ferner mit mehreren sich nach außen erstreckenden Einlaßkanälen 21 in Verbindung, und diese fluchten nacheinander mit einer Einlaßöffnung 22, die in den Körperteil 1G eingeformt ist. üiner der Sinlaßkanäle 21 fluchtet mit der öffnung 22 während der Zeit, während der der Abförderkanal 19 außer Flucht mit den Auslaßöffnungen liegt

Kraftstoff wird der Einlaßöffnung 22 durch eine Drosseleinrichtung 2J zugeleitet, und im vorliegenden Ausführungsbeispiel bestehen diese Drosselmittel aus einem zylindrischen Glied 24» das im Winkel bewegbar ist, um die Kraftstoffmenge zu bestimmen, die der Einspritzpumpe zugeleitet wird, die durch die Stößel I4 lind die Hocken am lockenring I7 gebildet ist. Das Ventilglied 24 ist in einer Bohrung im Winkel bewegbar, die in den Körperteil geformt ist, und die Einlaßöffnung 22 steht mit einer öffnung 25 in Verbindung, die in die Bohrung öffnet. Ein Ende der Bohrung steht mit dem Auslaß einer Speisepumpe über einen Kanal 26 in Verbindung, und am Ventilglied 24 ist eine sich axial erstreckende

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BAD ORIGINAL

i.'ut 27 vorgesehen, axe in ständiger Verbindung rait dem Kanal 26 steht. ..it der Winkelbewegung des Yentilglieds 24 ändert sich das Ua.B des jpluclrtens der i'ut 2^r/ mit der öffnung 25, und damit entsteht eine einstellbare Drsossel. Der Kanal 26 steht mit eina? Mut 26 in Verbindung, die an der Peripherie des Verteilerglieds angefornt ist, und diese JTut steht axt dem Kanal 29 in Verbindung·, die in den Körperteil ein^eforijit ist und mit deiu Auslaκ d&r ΰρeisepumpe in Verbindung steht, die mit JG beezeichnefc ist. Die Speisepumpe ist zweckmäßig als Lamellenrotationspudipe ausgebildet und hat einen Einlaß j?1, der mit einem Kraftstoffeinlafi 32 in Verbindung steht, der im Betrieb mit einer Kraftstoffquelle verbunden ist. Der Auslaß der Speisepumpe ist mit 33 bezeichnet, und ein Ventil 54 ist vorgesehen, derart, daf3 der Förderdruck der Speisepumpe sich ents$prechend der Drehzahl ändert, mit der die Vorrichtung läuft. Das Ventil 34 ist in bekannter Ausführung vorgesehen, und in diesem bewegt sich ein Stößel 35» der mit dein Förderdruck der Speisepumpe beaufschlagt wird, gegen die Kraft einer Feder 36, und zwar mit höher werdendem Kraftstoffdruck, um eine Überlauföffnung 37 zu öffnen, die mit dem Einlaß 3I eier Speisepumpe in Verbindung steht.

V/enn im Betrieb ein Wandern der Stößel nach außen durch die Hocken zugelassen wird, fließt Kraftstoff durch die Einlaßöffnung 22 in die Bohrung 13, und die Stößel werden durch den Kraftstoffdruck nach außen bewegt. Das I<iaß der Bewegung nach außen wird durch die Winkeleinstellung des Ventilglieds 24 bestimmt, 'wahrend einer weiteren Drehung des Verteilerglieds wandert der Sinlaßkanal 21 außer Flucht mit der Einlaßöffnung 22, und der Abförderkanal I9 wandert in eine Flucht mit einer der Auslaßöffnungen 20. Venn eine solche Verbindung hergestellt ist, fördert die Bewegung der Stößel I4 nach innen durch die Wirkung der Hocken Kraftstoff zur betreffenden Einspritzdüse des Motors.

3s ist erwünscht, die Zeitpunkte der Zufuhr von Kraftstoff durch die Einspritzpumpe entsprechend der Drehzahl einstellen zu können, mit der die Vorrichtung läuft, und zu diesem Zweck ist ein erster Kolben 38 vorgesehen, der mit dem Itfockenring I7 durch einen Stift 39 gekoppelt ist. Der Kolben 33 ist in einer Sichtung durch zwei Schraubendruckfedern 40 gespannt, und der Förderdruck der Speisepumpe beaufschlägt ein Ende des

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Kolbens 58 durch einen Fließweg 4-1 · Hit dieser Anordnung wird mit höher werdender Drehzahl des zugehörigen hotors und iüit einer damit einhergehenden !Erhöhung des Förderdrucks der Speisepumpe der Kolben JO gegen die W Wirkung der Federn 40 in eine ilichtung bewegt, um den Seitpunkt der Zufuhr von Kraftstoff vorzustellen, "wie ersichtlich ist, ist in Pig. 1 die Bewegungsrichtung des Kolbens J8 parallel aur Achse des Yerteilerglieds dars^gestellt, in der Praxis jedoch ist die Bewegungsrichtung des Kolbens JS im rechten Winkel zur Achse des Yerteilerglieds vorgesehen, so daß eine Winkelbewegung der Achse des Yerteilerglieds gegenüber dem TTokkenring I7 verliehen wird.

Der Kolben 58 sitzt in einem Zylinder, der in ein G-eähäuse 49 eingeformt ist, das am Körperteil 10 befestigt ist. Sine verlängerte Partie 42 des Gehäuses bildet einen weiteren Zylinder für einen zweiten Kolben 45· 5>ez-Kolben 45 ist mit einer Verlängerung zum Angreifen am Kolben 53 versehen und wird zum Kolben yd hin durch zweite Federiaittel in der !Form einer Schraubendruckfeder 44 gespannt. Der Fließweg 4I steht mit dem Raum zwischen den beiden Kolben in Verbindung, und damit wird der Kolben 45 auf einer Seite vom Förderdruck der Speisepumpe beaufschlagt. An der anderen Seite wird der Kolben 45 einem Regeldruck durch einen Fließweg 45 beaufschlagt. Der Fließweg 45 steht mit einer weiteren Öffnung 46 in Verbindung, die in die wand'des Zylinders eingeformt ist, der das Ventilglied 24 aufnimmt, und das Ventilglied 24 ist mit einer wendelförmig angeordneten Erhöhung 47 mit einer kleineren axialen Breite als die Öffnung 46 versehen. Der Raum auf einer Seite der Erhöhung 47 wird vom Druck im Kanal 26 beaufschlagt, und der Raum auf der anderen Seite der Erhöhung wird einem Abflußdruck ausgesetzt, der im wesentlichen Null ist, und zwar über eine Jfcfc 43, die in die Peripherie des Ventilglieds eingeformt ist. Zweckmäßig ist der Abfluß mit dem Einlaß y\. eier Speisepumpe über nicht dargestellte Kanäle verbunden.

Wenn das Ventilglied im Betrieb so eingestellt ist, daß für die maximale Kraftstoffmenge gesorgt wird, beträgt der Druck in der Öffnung 46 und damit im Fließweg 45 clen Abflußdruck, und efcwenn das Ventilglied so einge-

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stellt ist, cia£ geringe Kraftstoifmengen geliefert werden, ist der Druck in der Öffnung 4% ift wesentlichen gleich dem Förderdruck der Speisepumpe, ,/eil die Erhöhung 47 eine kleine axiale Breite im Vergleich zu der Öffnung 4ό hat, ändert sich der Druck je nach der Stellung· des Yentilglieds.

Die von den ledern 40 ausgeübte Kraft ist stärker als die von der Feder 44 ausgeübte Kraft, und wenn der Druck in Fließweg 45 gleich dem Abflußdruck ist, wird der Kolben 45 νοώ Kolben $d durch den Druck wegbewegt, der am Auslas der Förderpumpe entsteht. Der Eblben 43 spielt deshalb keine Jtolle bei der Bestimmung aes Seitpunkts der Zufuhr von Kraftstoff zum Motor, und der Kolben ~j8 bewegt sich gegen die Wirkung der Federn 40, während sich der Kraftstoffdruck erhöht. In der graphischen Darstellung ist diest-r Zustand durch die gestrichelte Linie gezeigt, und wie ersichtlich, erhöht siCi aas uaß der Vorstellung mit der höher werdenden Drehzahl.

wenn nun die Situation betrachtet wird, bei der der Druck im Fließweg 45 i;n wesentlichen gleich dem Druck im. FlieSweg 4I ist: In dieser Situation ist der Kolben &'$ im wesentlichen druckkompensiert, und die von der Feder 44 ausgeübte Kraft wirkt auf den Kolben JS, um die von der Feder 40 ausgeübte Kraft teilweise auszugleichen. Als I'olge davon wird mit höher werdender Drehzahl des TIo to rs bei Verringerung der effektiven Kraft der Feder 40 eine Iiieaerto3?uren-Vorstellung erreicht, und das ist durch die durchgehende Linie in Fig. 2 dargestellt. Wenn sich der Kolben 43 um sein maximales Maß bewegt hat, ist die Feder 44 nicht mehr in der Lage, die Kraft der Feder 40 auszugleichen, und damit wird das Haß der Vorstellung im wesentlichen konstant bleiben, bis der Druck im Fließweg 4I in &e^r Lage ist, den Kolben 58 gegen die Wirkung der Federn 40 zu bewegen. Es versteht sich natürlich, daß der Druck im Fließweg 45 von der Drehzahl abhängt, und bei Zwischeneinstellungen des Ventilglieds 24 werden verschiedene Kurven erreicht, wobei eine solche Kurve strichpunktiert in der graphischen Darstellung gezeigt ist.

Bei einer Vorrichtung, wie sie bisher beschrieben worden ist, muß die Reaktion auf den liockenring, die auftritt, wenn die Rollen an den Hocken angreifen, so weit wie möglich verhindert werden, damit keine ■Winkelbewegung des liockenrings hervorgerufen wird, weil die Einstellung des liockenrings gestört wird. Dazu sind in die Fließwege 4I und 45 Rück-

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schlagventile 50 bzw. 51 eingebaut. Die "Ventile schließen sich, wenn irgendeine Tenclena besteht, daß der Kockenring· von der ..ieaktionskraf t bewegt wird.. Sie können so eingerichtet sein, daß sie Leckvego bilden, urc einen geringen Durchfluß in ihrer Blockierrihchtung zuzulassen, damit eine Bewegung der Kolben gestattet wird, wenn sich die !"ediuißdrücke ändern. Alternativ können die Kolben J8 und 43 niit den -Jänden ihrer betreffenden Zylinder kleine Cpislräume bilden, die Leckx/cge bilden, welche ausreichen, um einen kleinen ilediumfluß zu gestatten.

Ansprüche

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Leerseite

Claims

1. Flüssigkrafts toff -Pumpvorrichtung zur i-ruli-itum*' το ti rrtc-'ΐ stoff zu einem BrennV~raitrio tor, mi + .sire? ^.ticlaron Sfiri zugehörigen !-"otor cntreibbaren !Einspritzpumpe, einer ,Speisepumpe zur Zuleitung von Eraft- «lof f unter Dxuül: zur '^ir.sjjri bapu^pe .üi b £inom Dxtäc^, der si~h ontspreoliend der Drehzahl ändort, mit der die-Vorrichtung angetrieben wird, einem Drosselglied zur Bestimmung der Krafts to ffiaenge, die der Einspritzpumpe zugeleitet wird,, unc damit zur Bestimmung der dem zugehörigen Ko tor zugeleiteten Kraftstoff menge und drucloiiittelbetiltigbaren Mitteln zur Bestimmung des Zeitpunkts der Zuleitung von Kraftstoff durch die ΐΐηspritzpumpe, gekennzeichnet durch einen ersten in einem Zylinder verschiebbaren Kolben, Mittel zur Kopplung des ersten Kolbens mit einem ^rj?eil der Einspritzpumpe derart, daß eine Bewegung des Kolbens den Zeitpunkt der Abgabe von Kraftstoff durch die 5Jinspritspumpe ändert, erste i'edermittel zum Spannen dees ersten Kolbens zu einem Ende des Zylinders hin, einen Fließweg, durch den der Druck des von der Speisepumpe gelieferten Kraftstoffdrucks dem ersten Kolben zuleitbar ist, derart, daß der erste Kolben gegen die Wirkung der Federmittel in eine Eichtung bewegbar ist, in der der Zeitpunkt der Abgabe von Kraftstoff vorgestellt wird, einen in einem weiteren Zylinder sitzenden zweiten Kolben, zweite Federmittel zum Spannen des zweiten Kolbens in die Eichtung zum Angreifen am ersten Kolben zur Unterstützung der Wirkung des Kraftstoffdrucks, der den ersten Kolben beaufschlagt, wobei der Kraftstoffdruck auch auf eine Seite des zweiten Kolbens so einwirkt, daß der von den zweiten Federmitteln ausgeübten Kraft entgegengewirkt wird, einen weiteren Fließweg, durch den ein Hegeldruck zur anderen Seite des zweiten Kolbens leitbar ist, und eine Ventilanordnung, die in Verbindung mit den Drosselmitteln so betätigbar ist, daß der Regeldruck erzeugt wird, wobei die Ventilanordnung so angeordnet ist, daß der Hegeldruck im wesentlichen gleich dem Ausgangsdruck der Speisepumpe ist, wenn die Drosselmittel so eingestellt sind, daß eine geringe Kraftstoffmenge geliefert wird, und im wesentlichen 15'ull ist, wenn die Drosselmittel so eingestellt sind, daß eine große Kraftstoffmenge geliefert wird.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeich-29 420

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η. e t , 0.SiJ di-j ersten leaemittel eine stärkere.· Kraft auf den ersten T.olten ausüben, als die reiten i« eaerxaittel auf den sw&iten Kolben ausüben.

j$. Vorrichtung nach Anspruch. 1oder 2, dadurch, g e k e η η z ei c α η e t , daß die Yen türanordnung', so eingerichtet ist, daß aer ilegeldruck sich im wesentlichen zwischen KuIl und dem Ausgangsdruck der bpeisepuape ändert, -und daß die Drosseliaittel zwischen den Positionen bewegt wird, in. denen eine geringe und eine große rienge Kraftstoff von der Vorrichtung zugeführt wird.

4. Vorrichtung nach Anspruch 3, gekennzeichnet durch Rückschlag even tile, die jeweils in den i'ließwegen sitzen und die so angeordnet sind, daß ein Fließen von liedium in die die Kolben enthaltenden Zylinder gestattet wird.

5· Vorrichtung nach Anspruch 4» dadurch gekennzeichnet, dai3 die Rückschlagventile in dtm Kolben und die "Wände der betreffenden Zylinder Leckwege bilden.

6. Vorrichtung* nach einem der Ansprüche 1 bis 5» dadurch gekennzeichnet, daß die Ventilanordnung den Ausgangsdruck dei Speisepumpe so modifiziert, daß der ßegeldruck geliefert wird.

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