DE2644698A1

DE2644698A1 - Kraftstoffeinspritzpumpe

Info

Publication number: DE2644698A1
Application number: DE19762644698
Authority: DE
Inventors: Gerald Hoefer; Karl Konrath; Helmut Laufer
Original assignee: Robert Bosch GmbH
Current assignee: Robert Bosch GmbH
Priority date: 1976-10-02
Filing date: 1976-10-02
Publication date: 1978-04-06
Also published as: GB1586288A; JPS6119828B2; DE2644698C2; JPS5344723A

Description

R. 3 < 8 2

Anlage zur

Patent- und

Gebrauehsmus t erhilfsanmeldung

ROBERT BOSCH GMBH, 7000 Stuttgart 1

Kraftstoffeinspritzpumpe Zus ammenfas sung

Es wird eine Kraftstoffeinspritzpumpe vorgeschlagen, bei der der eigentliche Druckhub des Pumpenkolbens nach einem bestimmten Vorhub und Sperren eines Überlaufkanals erfolgt und bei der dieser Überlaufkanal für Startdrehzahlen sperrbar ist_s um dadurch eine Frühverstellung des Spritzbeginns zu bekommen.

Stand der Technik ..

Die Erfindung geht aus von einer Kraftstoffeinspritzpumpe nach . der Gattung des Hauptanspruchs. Bei diesen bekannten Kraftstoffeinspritzpumpen erfolgt die Spritzverstellung durch Ändern des für die effektive Einspritzung wirksamen Bereichs des Antriebsnoekens, so daß der gesamt erforderliche Bereich des Antriebsnoekens erheblich vergrößert wird. Pur einen besseren Kaltstart

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und das darauffolgende Hochlaufen der Brennkraftmaschine ist jedoch für die meisten Motoren ein früherer Spritzbeginn erforderlich. Um andererseits während Vollast und hoher Drehzahl eine gute Füllung des Pumpenarbeitsraumes zu erhalten, ist bei diesen bekannten Pumpen eine möglichst lange Verbindung zwischen Saugraum und Pumpenarbeitsraum angestrebt. Das dabei notwendige Verwenden von großen Steuerquerschnitten bedingt aber auch eine sehr genaue Steuerung, um zu vermeiden, daß bei den einzelnen Druckhüben der Beginn der Kraftstofförderung zu den einzelnen Zylindern unterschiedlich ist. Aus diesem Grunde erfolgt die Steuerung des Überlaufkanals gleichmäßig bei allen Druckhüben nach einem bestimmen Vorhub. Eine generelle Verstellung des Spritzbeginns auf "früh" kann jedoch nicht erfolgen, weil dadurch der Gang der Brennkraftmaschine zu hart werden würde. -

Vorteile der Erfindung

Die erfindungsgemäße Kraftstoffeinspritzpumpe mit den kennzeichnenden Merkmalen des Hauptanspruchs hat demgegenüber den Vorteils daß auch dieser erste Vorhubbereich des Antriebsnockens für die Frühverstellung bei Start verwendet wird. Außerdem erfolgt diese zusätzliche F.rühverstellung unabhängig von der last- und drehzahlabhängigen Spritzverstellung während des Normalbetriebs.

Durch die in den Unteransprüchen aufgeführten Maßnahmen ist eine vorteilhafte Weiterbildung und Verbesserung der im Hauptanspruch angegebenen Kraftstofförderpumpe möglich. Besonders vorteilhaft ist dabei die Anordnung von Entlastungskanal und den wesentlichen Teilen des Überlaufkanals im Pumpenkolben selbst, wodurch die Zahl der für die Steuerung erforderlichen Kanten auf ein Minimum beschränkt und deren Bearbeitung sehr vereinfacht ist.

Zeichnung . .

Ein Ausführungsbeispiel ist in der Zeichnung dargestellt und in der nachfolgenden Beschreibung näher erläutert. Es zeigt

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Fig. 1 den für die Erfindung maßgebenden Teil einer Kraftstoffeinspritzpumpe in Längsschnitt.

Beschreibung des Erfindungsbeispiels

In einem hier strichpunktiert angedeuteten Gehäuse 1 einer Kraftstoffeinspritzpumpe arbeitet in einer Bohrung' 2 einer in das Pumpengehäuse 1 eingesetzten Zylinderbüchse 3 ein Pumpenkolben 4,. der durch nichtdargestellte Mittel in eine hin und her gehende und gleichzeitig rotierende Bewegung versetzt wird.< Ein Pumpenarbeitsraum 6 dieser Pumpe wird über in der Mantelfläche des Pumpenkolbens angeordnete Längsnuten 7 und mindestens eine durch die Zylinderbüchse 3 im Gehäuse 1 verlaufende Bohrung 8 aus einem Saugraum 9 mit Kraftstoff versorgt, solange der Pumpenkolben 4 seinen Saughub ausführt bzw. seine untere Totpunktlage einnimmt. Der Saugraum 9 wird über eine Förderpumpe 11 aus einem Kraftstoffbehälter 12 mit Kraftstoff versorgt. Durch ein Drucksteuerventil 13 wird der Druck im Saugraum 9 in bekannter Weise drehzahlabhängig gesteuert, so daß mit' steigender Drehzahl der Druck im Saugraum zunimmt.

Vom Arbeitsraum 6 führt im Pumpenkolben ein Entlastungskanal 15 ab, der im unteren, aus der Zylinderbüchse 3 ragenden Pumpenkolbenteil über eine Austrittsöffnung 16 in den Pumpensaugraum 9 mündet. Die Austrittsöffnung 16 wird durch einen mit dem Pumpenkolben zusammenarbeitenden Ringschieber 17 gesteuert. Von dem Entlastungskanal 15 zweigt ferner in den in die Zylinderbüchse 3. ragenden Teil des Pumpenkolbens 4 eine Querbohrung 18, die in eine Längsverteilernute 19 in der Mantelfläche des Pumpenkolbens mündet, über den Entlastungskanal 15, die Querbohrung 18 und die Längsverteilernut 19 wird jeweils beim Förderhub des Pumpenkolbens, nachdem dieser durch seine Verdrehung die Bohrung 8 verschlossen hat, eine der gestrichelt dargestellten Druckleitungen 20 mit dem Pumpenarbeitsraum 6 verbunden. Die Druckleitungen 20 führen jeweils über ein nichtdargestelltes Druckventil zu den

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einzelnen Einspritzdüsen der Zylinder einer ebenfalls nichtdargestellten Brennkraftmaschine und sind entsprechend der Zahl der zu versorgenden Zylinder am Umfang der Bohrung 2 verteilt. Während des Pörderhubes des Pumpenkolbens 4 wird somit Kraftstoff über den Entlastungskanal 15 zu den Einspritzdüsen gefördert, solange die Austrittsöffnung 16 des Entlastungskanals 15 durch den Ringschieber IJ verschlossen bleibt.

Der Ringschieber wird über einen Zwischenhebel 23, der mit einem · Kopf 24 in einer Ausnehmung 25 des Ringschiebers 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 Zwischenhebels nach unten, daß die Austrittsöffnung 16 des Längskanals 15 während des Förderhubs des Pumpenkolbens 4 immer früher aufgesteuert wird und der Pumpenarbeitsraum 6 dabei entlastet und kein Kraftstoff mehr unter Druck in die Druckleitungen 20 gefördert wird. Der Entlastungskanal 15 dient somit teilweise als Absteuerkanal, teilweise als Druckförderkanal. 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 Austrittsöffnung 16 während des Förderhubs des Pumpenkolbens 4 nicht mehr geöffnet, so daß die gesamte vom Pumpenkolben 4 förderbare Kraftstoffmenge zur Einspritzung"gelangt. Diese Stellung des Ringschiebers entspricht der Stellung beim Starten der Brennkraftmaschine.

Im Pumpenkolben 4 ist weiterhin ein überlaufkanal 28 angeordnet, mit zwei in der Mantelfläche des Kolbens endenden Mündungen 29 und 30. Die Mündung 29 ist im Bereich der Zylinderbüchse 3 angeordnet und in ständiger überdeckung mit- einer- in der Zylinderbüchse 3 angeordneten Ringnut 31» Die zweite Mündung 30 hingegen

wird durch den Ringschieber 17 gesteuert, ist also im Bereich des Saugraumes 9, und zwar höher als die Austrittsöffnung 16 an-

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geordnet. Während des Normalbetriebs der Brennkraftmaschine " bleibt ein Teil der Mündung 30 durch den Ringschieber 17 stets aufgesteuert. Wird hingegen der Ringschieber beim Starten x*eiter nach oben geschoben,, so wird auch diese Mündung 30 zu Beginn des Druckhubes gesperrt. Von dem Entlastungskanal 1-5 zweigt weiterhin eine radiale Bohrung 32 ab, die ebenfalls in der Mantelfläche des Kolbens 4 im Bereich der Zylinderbüchse 3 endet und deren Mündung mit der Ringnut 31 zusammenwirkt» Die Zuordnung von dieser Ringnut 31 und der Radialbohrung 32 ist derart, daß' nach einem Vorhub h des Pumpenkolbens 4 die Bohrung 32 von der Ringnut 31 getrennt wird.

Durch diese Vorhubsteuerung, die naturgemäß für alle Druckhübe gleich ist, erfolgt die eigentliche Förderung zur Brennkraftmaschine hin erst in dem Moments in dem die. Bohrung 32 von der Ringnut 31 getrennt ist. Hierdurch wird dieser eigentliche Förderbeginn nicht abhängig von der Drehbewegung des Pumpenkolbens, sondern von der Hubbewegung gesteuert, so daß Toleranzen in der Steuerung sehr viel besser zu beherrschen sind und außerdem der Auffüllvorgang des Pumpenarbeitsraums 6 durch Vergrößerung der Auffüllnuten 7 verbessert werden kann, ·

Um eine von nachteiligen Drosseleffekten weitgehend unabhängige Steuerung zu erreichen, ist in der Mantelfläche des Pumpenkolbens 4 eine Quer nut 33 angeordnet, die in stetiger Verbindung mit der Radialbohrung 32 ist und die mit der Ringnut 31 eine Rechteckschlitzsteuerung bewirken, zusammenarbeitet.

Während des Vorhubes h des Pumpenkolbens gelangt Kraftstoff aus dem Pumpenarbeitsraum 6 in den Saugraum 9 über den überlauf kanal·,-der sich aus folgenden Abschnitten zusammensetzt, der Radialbohrung 32, den Nuten 31 und 33, der Radialbohrung 29» dem Kanal 28 und der Radialbohrung 30. Wie die Radialbohrung 32 so endet auch die Radialbohrung 33 in einer Quernut 34, die dann durch die Stirnfläche 35 des Ringschiebers 17 gesteuert wird.

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Wird nun bei Startdrehzahlen der Ringschieber 17 aus der dargestellten Vollaststellung um den Hub w_ nach oben geschoben, so wird während des Vorhubs des Pumpenkolbens dieser Überlaufkanal nicht aufgesteuert. Erst bei dem weiteren Hubverlauf des Pumpenkolbens erfolgt eine Aufsteuerung der Nut 34, nachdem jedoch bereits die Nuten 33 und 31 voneinander getrennt sind. Hierdurch wird also die bei Normalbetrieb während des Vorhubs abströmende Menge mit eingespritzt. Dies bewirkt eine Verstellung in Richtung "früh" des Einspritzbeginns, unter vorteilhafter Ausnutzung der Vorhubsteuerung.

Die erfindungsgemäße Kraftstoffeinspritzpumpe arbeitet wie folgt: Solange der Ringschieber 17 die in der Zeichnung dargestellte Vollaststellung oder eine Stellung für geringere Einspritzmenge einnimmt, kann während des Vorhubes h eine gewisse dem Vorhub entsprechende Menge durch den Überlaufkanal 32, 33, 31, 29, 28, 30 und 3^ zum Saugraum .9 hin abströmen. In diesem Drehzahlbereich erfolgt die erforderliche Spritzbeginnverstellung über den Nockentrieb. Ein bezüglich des Förderhubes konstanter Förderbeginn zur Brennkraftmaschine hin ist durch die Vorhubsteuerung gewährleistet. Sobald jedoch der Ringschieber in die gestrichelt dargestellte Startstellung um den Weg W₀ nach oben geschoben wird, bleibt während des Vorhubes der Überlaufkanal durch den Ringschieber 17 gesperrt. Hierbei ist der Abstand s zwischen der Stirnfläche 35 des Ringschiebers 17 und der oberen Begrenzungssteuerkante der Nut 34 größer als h_y, d.h. erst wenn bereits die Nuten 33 und 31 voneinander getrennt sind, wird die Nut 34 durch die Stirnkante 35 zum Saugraum 9 hin geöffnet.. Hierdurch beginnt die Einspritzung in die Brennkraftmaschine bereits vom Beginn des Förderhubes des Pumpenkolbens an, was eine zusätzliche Spritzbeginnverstellung in Richtung "früh" zur Folge hat.

Obwohl als Ausführungsbeispiel der Erfindung eine Verteilerkraftstoff einspritzpumpe gewählt wurde, läßt sich die Erfindung sinngemäß z.B. auf eine Reihenkraftstoffeinspritzpumpe mit schrägen Steuerkanten übertragen.

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Normalerweise ist diese Frühverstellung beim Starten bis zu einer Drehzahl zwischen 700 und 1000 Umdrehungen pro Minute gewünscht. Da jedoch die Leerlaufdrehzahl normalerweise tiefer liegt, kann durch entsprechende _s eine gezielte Hysterese aufweisende Startmengenabschaltung erst nach Erreichen der 700 bis 1000 Umdrehungen pro Minute der Ringschieber 17 wieder in die Normallage verschoben werden. Es ist jedoch auch denkbar, daß diese Hysterese durch ein thermostatisches Glied gesteuert wird.

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Leerseite

Claims

Ansprüche ^:

(1.)Kraftstoffeinspritzpumpe für Brennkraftmaschinen mit mindestens einem hin und her gehenden Pumpenkolben, welcher bei seinem Förderhub für den Spritzbeginn nach einem Vorhub einen Überlaufkanal des Pumpenarbeitsraum sperrt und für das Spritzende in Zusammenwirkung mit einem zur Einspritzmengenänderung von einem Drehzahlregler betätigten Steuerglied einen Entlastungskanal des Pumpenarbeitsraums bei Normalbetrieb aufsteuert, in Startstellung jedoch sperrt, dadurch gekennzeichnet_s daß der überlaufkanal (28, 29, 30, 31, 32, 33, 3¹O zusätzlich vom Steuerglied (17) gesteuert bei Startdrehzahl gesperrt ist.
2. Kraftstoffeinspritzpumpe nach Anspruch 1, dadurch gekennzeieh-

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net, daß als Steuerglied -.(17) ein um den Pumpenkolben (4) angeordneter durch den Drehzahlregler axial verstellbarer Ringschieber dient und daß der Überlaufkanal (28, 29, 30, 32,· 33, 34) abschnittsweise im Pumpenkolben (4) verläuft.
3. Kraftstoffeinspritzpumpe nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Entlastungskanal (15) als lim Kolben (4) angeordnete einen weitgehend axial und einen radial verlaufenden Abschnitt aufweisende Bohrung ausgebildet ist, und daß zum axialen Abschnitt (15) eine weitere im Bereich des Pumpenzylin--

ders (3) angeordnete Radialbohrung (32, 33) als ein überlaufkanalabschnitt abzweigt, welcher während des 'ersten Förderhubs des PumpenkO/lbens (4) mit einer im Pumpenzylinder (3) angeordneten Ringnut (31) in Verbindung steht, die in stetiger Verbindung mit

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einer im Pumpenkolben (4) verlaufenden als weiterer überlaufkanalabschnitt dienender Bohrung (28, 29, 30) steht, deren Mündung (30, 34) während Startdrehzahlen durch das Steuerglied (17) gesperrt ist.
4. Kraftstoffeinspritzpumpe nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die im Kolben verlaufenden gesteuerten Radialbohrungen (16, 30, 32) in Quernuten (33, 34) münden, die mit entsprechenden quer zur Hubrichtung verlaufenden Steuerkanten (Ringnut 31> Stirnkante 35 und Steuerglied 17) zusammenwirken .

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