DE2644699A1

DE2644699A1 - Kraftstoffeinspritzanlage

Info

Publication number: DE2644699A1
Application number: DE19762644699
Authority: DE
Inventors: Gerald Hoefer
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: JPS5344724A; US4168690A; FR2366447A1; JPS6035544B2; FR2366447B1; GB1586270A; BR7706566A

Description

R. 3 4 8|
28.9-1976 Su/Ml

Anlage zur

Patent- und

Gebrauchsmusterhxlfsanmeldung

ROBERT BOSCH GMBH, 7OOO Stuttgart 1 Kraftstoffexnspritzanlage Zusammenfassung

Es wird an einer Kraftstoffeinspritzanlage, bei der eine lastabhängige Spritzbeginnverstellung durch Steuern der Druckflüssigkeit mittels der Reglermuffe erreicht wird, vorgeschlagen, die von der Reglermuffe abgesteuerte Menge zu stauen, um den Staudruck zur Steuerdruckbeeinflussung dem Spritzverstellkolben bzw. dem Drucksteuerventil zuzuführen.

Stand der Technik

Die Erfindung geht aus von einer Kraftstoffeinspritzanlage nach der Gattung des Hauptanspruchs.' Diese bekannte Kraftstoffeinspritzanlage setzt voraus, daß zur lastabhängigen Änderung des Drucks für die Spritzbeginnzeitpunktverstellung stets auch eine drehzahlabhängige Verstellung vorhanden ist. Ist beispielsweise

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die drehzahlabhängige Verstellung Null oder sehr klein₃ dann ergeben sich bei großer lastabhängiger Verstellung Schwierigkeiten , bezüglich der Mengenbilanz der Kraftstoffzufuhrpumpe und der Auslegung der Rückstellfeder des Spritzverstellkolbens.

Vorteile der Erfindung

Die erfindungsgemäße Kraftstoffeinspritzaniage mit den kennzeichnenden Merkmalen des Hauptanspruchs hat demgegenüber den Vorteil, daß eine lastabhängige Verstellung des Spritzbeginns auch ohne Drehzahlverstellung des Stellgliedes möglieh ist.

Je nach Motor, für den die Kraftstoffeinspritzanlage bestimmt ist j kann es wünschenswert sein., den Spritzbeginn mit zunehmender Last auf "früher" oder "später" zu verschieben. Durch die in den Unteransprüchen aufgeführten Maßnahmen ist eine entsprechende vorteilhafte Weiterbildung und Verbesserung der im Hauptanspruch angegebenen Kraftstoffeinspritzanlage möglich.

Zeichnung

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist mit zwei Varianten in der Zeichnung dargestellt und in der nachfolgenden Besehreibung näher erläutert. Es zeigen:

Fig. 1 das Ausführungsbeispiel anhand einer im Längsschnitt dargestellten Kraftstoffeinspritzpumpe3 Fig. 2 die Variante.

Beschreibung des Erfindungsbeispiels ·

Im Gehäuse 1 einer Kraftstoffeinspritzpumpe für eine mehrzylindrige Brennkraftmaschine ist eine Antriebswelle 2 gelagert. Diese ist mit einer Stirnnockenseheibe 3 gekuppelt, die so viele Nocken 4 trägt, wie die Brennkraftmaschine Zylinder hat. Die Laufbahn der Nockenscheibe liegt auf nicht dargestellten Rollen auf, die in einem Ring 6 gelagert sind, der in das Pumpgehäuse eingesetzt

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ist und durch einen in den Ring eingreifenden Bolzen 7 um die Achse der Welle 2 drehbar ist. Ein Pump- und Verteilerglied 8 hat an seinem antriebseitigen Ende einen Bund 9, der durch einen Stift 10 mit der Stirnnockenscheibe gekuppelt ist.

Auf dem Bund 9 liegen übereinander zwei Gleitscheiben 11 und darauf eine oben sphärisch geformte Scheibe 12, gegen die eine entsprechend geformte Gegenfläche an einem Joch 13 durch zwei achsparallele, um l80° versetzt angeordnete Schraubenfedern 14 gedrückt wird, von denen nur die eine, hinter dem Pump- und Verteilerglied liegende Feder dargestellt ist. Diese Federn stützen sich an einem das Pumpgehäuse abschließenden Pumpkörper 15 ab. Unter der Wirkung der Federn 14 wird die Stirnnockenscheibe 3 gegen die erwähnten Rollen des Rings 6 gedrückt.

Das Pump- und Verteilerglied 8 gleitet in einer Zylinderbüchse 17, die fest im Pumpenkörper 15 sitzt. Dieser ist oben durch eine Schraubkappe 19 abgeschlossen, die einen Ventilsitzkörper 20 gegen die Stirnfläche der Zylinderbüchse 17 drückt. In dem Ventilsitzkörper 20 gleitet ein Ventilglied 21, das in seiner Schließstellung durch eine Feder 22 gegen den Ventilsitzkörper 20 gedrückt wird.

Auf der Pumpenwelle 2 ist eine rotierende Verdrängerpumpe angeordnet, die als Kraftstoffzufuhrpumpe 24 dient und unmittelbar in den Innenraum 26 des Gehäuses 1 fördert. Von dem Innenraum 26 zweigt ein Kanal 27 ab, der zu einem Einlaßkanal 28 in der Zylinderbüchse 17 führt. Dieser Kanal 28 arbeitet mit Längsnuten 29 im Endabschnitt des Pump- und Verteilergliedes 8 zusammen. Diese Nuten münden in den Pumpenarbeitsraum 30, an den auch das Druckventil 20, 21 angeschlossen ist. Aus dem in Strömungsrichtung hinter dem Ventil 20, 21 liegenden Innenraum der Schraubkappe 19 zweigt ein im Ventilsitzkörper 20 und in der Wand der Zylinderbüchse 17 liegender Kanal 31 ab, der in einen radialen Kanal 32 mündet. Dieser arbeitet mit einem Ringkanal 33 im Pump- und Verteilerglied zusammen. Von dem Ringkanal 33 zweigt eine Verteilernut 34 im Pump- und Verteilerglied ab, die

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mit Auslaßkanälen 35 zusammenarbeiten, von denen nur einer gezeichnet ist. Diese Auslaßkanäle liegen radial in der Zylinderbüchse 17 und geneigt im Pumpenkörper 15 und münden in Aulaßanschlußöffnungen 36, die zum Anschluß der nicht dargestellten Einspritzleitungen zu den ebenfalls nicht dargestellten Einspritzdüsen der Brennkraftmaschine dienen. Ebenso wie die Nokken 4 der Stirnnockenscheibe 3 sind auch die Längsnuten 29 und die Auslaßkanäle 35 mit den Anschlußöffnungen 36 in gleicher Anzahl vorhanden wie die Zahl der Zylinder der Brennkraftmaschine,

Von dem Pumpenarbeitsraum 30 führt im Pump- und Verteilerglied ein axialer Kanal 38 zu einem Querkanal 39· Die Mündungen dieses Querkanals 39 in der Mantelfläche des Pump- und Verteilergliedes 8 arbeiten mit einem Steuerschieber 4l zusammen, der auf dem Pump- und Verteilerglied axial verschiebbar ist. Zu diesem Zweck greift in eine Ausnehmung des Steuerschiebers 4l der eine, kugelförmig ausgebildete Arm 42 eines zweiarmigen Hebels 42, 43 ein, der auf einem Zapfen 44 gelagert ist. Dieser Zapfen sitzt exzentrisch auf der Stirnseite einer im Pumpengehäuse gelagerten Welle 45, die zum Einstellen der Vollastkraftstoffmenge und zum Abstellen der Kraftstoffmenge dient*

An dem anderen Arm 43 des zweiarmigen Hebels 42, 43 greift das kugelig geformte Ende einer Reglermuffe 47 an, die als Stellglied eines Drehzahlreglers dient und auf einer im Gehäuse 1 fest angeordneten Reglerachse 48 verschiebbar ist. Auf der Reglerachse ist ein Zahnrad 49 drehbar, das mit einem auf der

.Pumpenantriebswelle 2 fest angeordneten Zahnrad 50 kämmt. Mit dem Zahnrad 49 sind aus Blech geformte Taschen 51 fest verbunden, in denen Fliehgewichte 52 gelagert sind. Diese greifen

. mit Armen 53 an der Reglermuffe 47 an.

An dem Arm 43 des^- zweiarmigen Hebels 42, 43 sind als Reglerfedern eine Druckfeder 54 und eine Zugfeder 55 wirksam. Die Druckfeder 54 greift unmittelbar an dem "Hebelarm 43 an und stützt sich dabei an einem Bolzen 56 ab. An diesem Bolzen ist das eine Ende der Zugfeder 55 eingehängt, deren anderes Ende

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an einem Zapfen 57 angreift. Dieser sitzt an einem Einstellhebel 58, der zum Einstellen der zu regelnden Drehzahl von außerhalb des Gehäuses 1 verstellbar ist. Die Regiermuffe hat radiale öffnungen 60, die mit einer Ringnut 6l in der Mantelfläche der Reglerachse 48 zusammenwirken. Die Ringnut 6l steht in ständiger Verbindung mit einer Längsbohrung 62, die in einer Querbohrung 63 endet. Diese ist durch eine schräge Bohrung 64 mit einer Einlaßbohrung 65 verbunden, die in nicht, dargestellter Weise an die Saugseite der Kraftstoffzufuhrpumpe 24 angeschlossen ist.

Der Bolzen 7 steckt mit seinem aus dem Gehäuse 1 herausragenden Endabschnitt in einem Zylindergelenkstück 66, das in einem Kolben 67 eines Hydraulikstellgeräts drehbar angeordnet ist (Fig. 2), dessen Gehäuse 68 an das Gehäuse 1 der Einspritzpumpe angeschlossen ist (Fig. 1). Der Kolben 67 wird auf der einen Seite über einen Kanal 69 durch den Druck im Innenraum 26 des Gehäuses 1 beaufschlagt. Gegen die andere Kolbenseite drückt eine Feder 70. -.

Am Übergang der schrägen Bohrung 64 in die Einlaßbohrung 65 ist eine Drosselvorrichtung angeordnet, die den Kraftstoffstrom aus der schrägen Bohrung 64 drosselt. Hierfür mündet die Bohrung 64 in eine in der Einlaßbohrung 65 angeordnete Ringnut 72, in die ein verstellbarer Bolzen 73 ragt. Je weiter der Bolzen 73 hereingeschraubt wird, desto kleiner wird der verbleibende Ringquerschnitt 74 zwischen den flüssigkeitsgefüllten Räumen 72 und der Bohrung 65. Von der schrägen Bohrung 64 zweigt eine Leitung 77 ab, in der der durch die Drossel gestaute Flüssigkeitsdruck zu den weiter unten beschriebenen Vorrichtungen geführt wird, um auch bei niederen Drehzahlen die eingangs genannte lastabhängige Spritzbeginnverstellung zu erreichen.

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Der Druck im Innenraum 26 des Gehäuses 1 wird über ein Drucksteuerventil 79 geregelt^ in dem ein Steuerkolben 80 über eine Bohrung 81 unmittelbar von dem Kraftstoff des Innenraums 26 beaufschlagt entgegen einer Feder 82 verschoben wird und dabei einen Steuerquerschnitt 83 mehr oder weniger freigibt. Die am Steuerquerschnitt 83 abgesteuerte Menge fließt über einen Rücklauf 84 zur Einlaßbohrung 65 der Pumpe. Durch dieses Drucksteuerventil 79 wird ein mit zunehmender Drehzahl steigender Druck im Innenraum 26 erzeugt.

Gemäß einer Ausgestaltung der Erfindung wird, wie in Pig. I dargestellt, der durch die Drossel 74 bewirkte Staudruck über die Leitung 77 der Federseite des Kolbens 80 des Drucksteuerventils 79 zugeführt.

Gemäß einer anderen Ausgestaltung der Erfindung wird dieser Staudruck über die Leitung 77' der Federseite des Spritzverstellkolbens 67 zugeführt j was eine gewisse Umkehrung der Wirkung zur Folge hat.

Die Kraftstoffeinspritzanlage arbeitet wie folgt:

Bei laufender Brennkraftmaschine dreht sich die Antriebswelle 2 der Einspritzpumpe und damit auch die Stirnnockenscheibe 3₃ die im Zusammenwirken mit den Rollen des Rings 6 eine axial hin und her gehende und gleichzeitig rotierende Bewegung des Pump- und Verteilergliedes 8 erzeugt. Dabei wird die Stirn-. nockenscheibe 3 durch die Kraft der Rückführfedern l4 iri ständiger Berührung mit den genannten Rollen gehalten. Das Pump- und Verteilerglied 8 ist in seiner unteren Totpunktlage gezeichnet. Der Pumpenarbeitsraum 30 ist mit durch den Einlaßkanal 28 eingeströmtem Kraftstoff gefüllt. Beim Drehen der Stirnnockenseheibe 3 wird zunächst der Einlaßkanal 28 geschlossen. Bei dem nun folgenden wirksamen Druckhub des Pump- und Verteilerglieds 8 wird Kraftstoff aus dem Pumpenarbeitsraum 30 über das geöffnete Ventil 20, 21 durch die Kanäle 31 und .32 in den Ringkanal 33 und von dort über die Verteilernut 34 zu einem der Auslaßka-

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näle 35 und zu der zugehörigen Anaschlußöffnung 36 gefördert. Von dort gelangt er zu einer der Einspritzdüsen der Brennkraftmaschine.

Die Kraftstoffzufuhrpumpe 24 fördert in den Innenraum 26 der Einspritzpumpe Kraftstoff unter drehzahlabhängigem Druck, der auf den Kolben 67 cles Hydraulikgeräts wirksam ist und dabei den Ring 6, dessen Drehlage den Förderbeginn der Einspritzpumpe bestimmt, drehzahlabhängig verstellt.

Mit steigender Drehzahl gehen- die Fliehgewichte 52 des Drehzahlreglers nach außen und verschieben die Reglermuffe 47 entgegen der Kraft der Reglerfedern 54 ₉ 55 nach oben. Dabei wird zunächst die zur Regelung der Leerlaufdrehzahl dienende Feder 54 zusammengedrückt und danach die zur Regelung der Betriebsdrehzahl dienende Feder 55 gespannt. Bei dieser Bewegung der Reglermuffe 47 wird einerseits der Steuerschieber 4!nach unten geschoben, so daß die von der Einspritzpumpe geförderte Kraftstoffmenge.verringert wird (Teillast), und andererseits die Ringnut 61 der Reglerachse durch die Bohrungen 60'der Reglermuffe 47 mehr aufgesteuert, so daß mehr Kraftstoff aus dem Innenraum 26 des Pumpengehäuses'1 entweichen kann. Dies hat bei'Normalbetrieb auch 'eine■ Änderung des Druckes auf den Kolben 67 und damit ein Verdrehen des den Förderbeginn der Einspritzpumpe und damit den Einspritzzeitpunkt bestimmenden Rings. 6 zur Folge.

Der zwischen Ringnut "6l und Bohrung 60 freigegebene Querschnitt ist also proportional der Stellung der Reglermuffe 47 und damit der Last bzw. der. eingespritzten Kraftstoffmenge. Die Stellungen des Steuerschiebers 41 und der Reglermuffe 47 sind also einander proportional. Entsprechend ist der durch den Drosselquerschnitt 74 entstehende Staudruck in der Leitung 77 auch proportional der Last.

Bei der. in Fig. 1 dargestellten ersten Ausgestaltung der Erfindung unterstützt der in der Leitung 77 herrschende Staudruck die Kraft

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der Feder 82 im Drucksteuerventil 79· Um den Drehzahleinfluß auf die Spritzverstellung in bestimmten Anwendungen möglichst gering zu halten, wird die Feder 82 verhältnismäßig weich gewählt. Hierdurch strömt bei höheren Drehzahlen eine entsprechend größere Menge ab, ohne daß sich dadurch der Druck im Innenraum 26 wesentlich ändert» Dadurch jedoch., daß der lastabhängige Staudruck die Feder 82 unterstützt erfolgt eine entsprechend große Änderung des Druckes im Innenraum 26 in Abhängigkeit von der Last und damit eine entsprechende Spritzbeginnverstellung.

Bei der in Fig. 2 dargestellten zweiten Ausgestaltung der Erfindung, bei der der Staudruck den Spritzverstellerkolben 67 beaufschlagt, ändert sich der Staudruck mit Last (Reglermuffe ' · 47 wird verschoben), was eine entsprechende Verstellung des Spritzverstellkolbens 67 zur Folge hat. Je nach Einstellung des Drosselquerschnitts Th kann dadurch bei bestimmten LastVerhältnissen ein Gleichgewicht der am Spritzverstellerkolben 67 angreifenden Kräfte erreicht werden, nämlich der Kraft, die durch Spritzverstellerkolbendurchmesser und Druck im Innenraum 26 erzeugt wird und der Kraft, die durch Spritzverstellerkölbenflache und Staudruck sowie die Kraft der Feder 70 erzeugt wird.

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Claims

Ansprüche

11.)Kraftstoffeinspritzanlage für Brennkraftmaschinen mit einer Kraftstoffzufuhrpumpe, deren Förderdruck durch ein mit einem federbelasteten Steuerglied arbeitenden Drucksteuerventil drehzahlabhängig zur Betätigung eines der Spritzzeitpunktverstellung

- dienenden gegen eine Rückstellfeder verstellbaren Spritzverstellkolbens änderbar ist und mit einem Drehzahlregler, dessen drehzahlabhängig und willkürlich zur Änderung der Einspritzmenge der Einspritzpumpe betätigtes Steuerglied, einen von der Förderseite der Zufuhrpumpe abzweigenden Entlastungskanal zur lastabhängigen Druckbeeinflussung steuert, dadurch gekennzeichnet, daß stromab der Steuerstelle (60, 6l) des Stellgliedes (47) im Kanal (62, 63, 64, 65) eine einstellbare Drossel (72, 73, 74) angeordnet ist und

der Staudruck stromauf der Drossel zur Änderung der Spritzzeitpunktverstellung verwendet wird.
2. Kraftstoffeinspritzanlage nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Staudruck über eine Steuerleitung (77) der Federseite des Stellgliedes (80) des Drucksteuerventils (79) zugeführt wird.
3. Kraftstoffeinspritzanlage nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Staudruck über eine Steuerleitung (77') der Federseite des Spritzverstellkolbens (77) des Spritzzeitpunktverstellers zugeführt wird. , "" .

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