DE2647788A1

DE2647788A1 - Kraftstoffeinspritzpumpe fuer luftverdichtende einspritzbrennkraftmaschinen

Info

Publication number: DE2647788A1
Application number: DE19762647788
Authority: DE
Inventors: Heinz Scheying
Original assignee: Daimler Benz AG
Current assignee: Daimler Benz AG
Priority date: 1976-10-22
Filing date: 1976-10-22
Publication date: 1978-04-27
Also published as: GB1575335A; FR2368615B1; US4178141A; DE2647788C2; FR2368615A1; IT1090046B

Description

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Daimler-Benz Aktiengesellschaft Daim 11 I

Stuttgart-Untertürkheim 21.10.76

Kraftstoffeinspritzpumpe für luftverdichtende Einspritzbrennkraftmaschinen

Die Erfindung bezieht sich auf eine Kraftstoffeinspritzpumpe für luftverdichtende Einspritzbrennkraftmaschinen mit in jedem Pumpenzylinder koaxial zueinander angeordneten Pumpenkolben und Steuerschieber, von denen der im Pumpenarbeitsraum eine Kraftstoff steuerbohrung steuernde Pumpenkolben den unter der Vorspannung einer Feder stehenden Steuerschieber betätigt, wobei dieser Steuerschieber eine Bohrungsanordnung aufweist, über die der Pumpenarbeitsraum mit dem Pumpendruckraum zeitweilig verbunden ist.

Für direkt einspritzende Brennkraftmaschinen ist zumeist die Anordnung zweier Kolben bzw. eines Kolbens sowie eines Steuerschiebers pro Pumpenzylinder einer Kraftstoffeinspritzpumpe deshalb vorgesehen, um auf diese Weise die*Förderverläufe zumindest in einem Teil des gesamten Lastbereiches vorteilhafter steuern zu können.

Ks ist allgemein bekannt, daß man z.B. mit sogenannten Drosselzapfendüsen in luftverdichtenden Einspritzbrennkraftmaschinen eine weiche Verbrennung und damit einen ruhigen Lauf dieser Brennkraftmaschinen erzielen kann.

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Drosselzapfendüsen können aber nicht in allen Brennkraftmaschinen verwendet werden. So sind z.B. bei Brennkraftmaschinen mit Direkteinspritzung Mehrlochdüsen vorgesehen. Bei solchen Düsen ist das Verbrennungsgeräusch allgemein höher, weil während des Zündverzuges eine zu große Kraftstoffmenge eingespritzt wird.

Dieses Verhalten durch besondere, den Förderverlauf an der Kraftstoff einspritzpumpe bestimmende Maßnahmen zu verbessern, ist Aufgabe der vorliegenden Erfindung.

Die Aufgabe wird gemäß der Erfindung dadurch gelöst, daß der ständig auf dem Pumpenkolben aufliegende, gegebenenfalls mit diesem einteilig ausgebildete Steuerschieber im wesentlichen in seiner dem Pumpenkolben zugewandten unteren Hälfte eine in Bewegungsrichtung des Steuerschiebers verlaufende Aussparung, vorzugsweise Abflachung, aufweist, die zum Außenumfang des Steuerschiebers schwach ausläuft, und daß auch in einem Gehäuseteil, in dem der Steuerschieber längsverschiebbar geführt ist, eine Bohrungsanordnung vorgesehen ist, durch die der Pumpendruckraum über die erste Bohrungsanordnung oder über die Aussparung wechselweise mit dem Pumpenarbeitsraum verbunden ist.

Durch die getroffenen Maßnahmen wird über den gesamten Lastbereich betrachtet zunächst wenig Kraftstoff, dann am Schluß unter hohem Druck viel Kraftstoff eingespritzt, wodurch ein weicher Gang auch der häufig Lastwechseln unterworfenen Brennkraftmaschine, insbesondere Kraftfahrzeug - Brennkraftmaschinen! gewährleistet ist.

In bevorzugter Ausführungsform der Erfindung kann die Bohrungsanordnung im Steuerschieber aus einer in einen Zwischenraum über

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dem Steuerschieber mündenden Längsbohrung,mindestens einer zu

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dieser führenden und mit dem Pumpenarbeitsraum in Verbindung stehenden Zulaufbohrung sowie mindestens einer von der Längsbohrung in der oberen Hälfte des Steuerschiebers abzweigenden und - bei unterer Totpunktlage des Pumpenkolbens - mit der Bohrungsanordnung im Gehäuseteil verbundenen Steuerbohrung bestehen.

Als weiteres Merkmal der Erfindung wird vorgeschlagen, daß spätestens nach Schliei3en der Steuerbohrung durch den Pumpenkolben die Verbindung Pumpendruckraum/Pumpenarbeitsraum über die Bohrungsanordnung im Steuerschieber unterbrochen ist und der Förderbeginn dann einsetzt, sobald die Abflachung mit ihrer Steuerkante die Bohrungsanordnung im Gehäusetei1 erreicht.

In der Zeichnung ist der Gegenstand der Erfindung anhand eines Ausführungsbeispieles dargestellt und im folgenden näher beschrieben. Es zeigen

Fig. 1 bis 5 jeweils einen Längsschnitt durch eines der Pumpenelemente einer Kraftstoffeinspritzpumpe, wobei der in dem Pumpenzylinder geführte Pumpenkolben mit dem Steuerschieber in verschiedenen Stellungen dargestellt ist

Fig. (·> einen Schnitt durch das Pumpenelement nach der Linie VI - VI in Fig. h.

In den Fig. 1 bis "5 ist Jeweils eines der Pumpenelemente 1, (die Anzahl der Pumpenelemente entspricht der Zylinderzahl der Brennkraftmaschine) einer nicht näher dargestellten Einspritzpumpe für luftverdichtende Einepritzbrennkraftmaschinen von Kraftfahrzeugen gezeigt.

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Das Pumpenelement 1 besteht im wesentlichen aus einem Zylinder 2, der sich in den oberen Zylinderteil 3 und unteren Zylinderteil h aufteilt, und einem Pumpenkolben 5 und Steuerschieber 6.

Der nur im unteren Zylinderteil k im Pumpenarbeitsraum 7 längsverschiebbar geführte und von einem Nocken einer Antriebswelle (nicht dargestellt) angehobene Pumpenkolben 5 weist außer einer Längsnut 8 seitlich eine schraubenförmige Ausfräsung 9 auf. Die dadurch entstehende Kante an der Kolbenwand ist als Kolbensteuerkante 10 bezeichnet.

Auf diesem Pumpenkolben 5 liegt unter der Wirkung einer im Zwischenraum 12 angeordneten Druckfeder 11 der in dem oberen Zylinderteil 3 längsbeweglich geführte Steuerschieber 6 auf, der mit diesem gemeinsame Hubbewegungen ausführt.

In dem Steuerschieber 6 befindet sich eine Bohrungsanordnung 13i die aus einer zentral angeordneten Längsbohrung 14, einer in der oberen Hälfte des Steuerschiebers 6 von der Längsbohrung 1U abzweigenden und quer zu dieser verlaufenden Steuerbohrung 15 sowie einer zu der Längsbohrung I^ im unteren Bereich des Steuerschiebers führenden Zulaufbohrung 16 besteht, die mit dem Pumpenarbeitsraum 7 in Verbindung steht. Die Längsbohrung 1** mündet in den Zwischenraum 12.

In der unteren Hälfte des Steuerschiebers 6 ist eine in Bewegungsrichtung desselben verlaufende flache Aussparung 17 vorgesehen, deren Fläche zur Außenwand hin schwach ausläuft und einen konkaven Verlauf hat.

Die an der Außenwand des Steuerschiebers 6 entstehende Kante ist als Steuerkante 18 bezeichnet.

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Außer der Bohrungsanordnung 13 im Steuerschieber 6 befindet sich eine Bohrungsanordnung im oberen Zylinderteil 3· Sie besteht aus Zulaufbohrungen 19, 20, 21, von denen die Bohrung 19 in eine in der Wand des Zylinderteiles 3 angeordnete Ringnut 22

mündet, die von der Steuerbahrung 15 überfahren wird. Die Bohrung 21 führt schließlich in einen Pumpendruckraum 23, über den geförderter Kraftstoff durch ein federbelastetes Druckventil 2k und durch eine Druckleitung zu der Einspritzdüse gelangt.

Der Zylinderteil k hat eine oder zwei radiale Steuerbohrungen 25, die einen Saugraum 26 mit dem Pumpenarbeitsraum 7 verbinden.

Die Funktion der Einspritzpumpe ist folgende: Eine Förderpumpe saugt Kraftstoff aus einem Kraftstoffbehälter und drückt ihn in den Saugraum 26 des Pumpenelementes 1, In der untersten Stellung des Pumpenkolbens 5 gemäß Fig. 1 ist der Pumpenarbeitsraum 7, der Zwischenraum 12 und der Pumpendruckraum 23 mit Kraftstoff gefüllt, der vom Saugraum 26 durch die Steuerbohrung 25 in den Pumpenarbeitsraum 7, von dort aus in die Zulaufbohrung 16, Längsbohrung 1U und dann sowohl in den Zwischenraum 12 als auch in die Steuerbohrung 15, in die Ringnut 22 und über die Bohrungen' 19, 20, 21 schließlich in den Pumpendruckraum 23 gelangt ist.

Beim Aufwärtshub durch den Nocken der Antriebswelle verschließt der Pumpenkolben 5 die Steuerbohrung 25 (Fig. 2), gleichzeitig ist die Verbindung zwischen beiden Bohrungsanordnungen im Steuerschieber 6 und Zylinderteil 3 unterbrochen. Der Druck im Pumpenarbeits- und Zwischenraum beginnt zu steigen. Sobald die Steuerkante 18 des sich mit aufwärts bewegenden Steuerschiebers 6 die Ringnut 22 im Gehäuseteil 6 erreicht (Fi^. 3), wird der Kraftstoff in Abhängigkeit vom Druck über die Bohrungsanordnung im Gehäuseteil 3 in den Druckraum 23 verdrängt und das federbelastete Druckventil angehoben. Über die Druckleitung wird dann der Kraftstoff zur Einspritzdüse gedrückt.

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Durch die konkav ausgebildete Fläche und die sich daran anschließende Abflachung 17 des Steuerschiebers 6 erfolgt ab Förderbeginn zunächst eine langsame Zunahme der Fördermenge pro Grad Nockenwinkel. Sobald die Abflachung 17 der Ringnut 22 gegenüberliegt, wird die größte Fördermenge pro Grad Nockenwinkel erreicht. Das Förderende ist in Fig. k gezeigt, in der die schraubenförmige Steuerkante 10 des Pumpenkolbens 5 die Steuerbohrung 2*5 anschneidet, so daß sich der Druck in allen Räumen des Pumpenelementes 1 entspannen kann.

In Fig. 5 ist der Pumpenkolben "5 in oberer Totpunktlage gezeigt.

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Claims

1.j Kraftstoffeinspritzpumpe für luftverdichtende Einspritzbrennkraftmaschinen mit in jedem Pumpenzylinder koaxial zueinander angeordneten Pumpenkolben und Steuerschieber, von denen der im Pumpenarbeitsraum eine Kraftstoffsteuerbohrung steuernde Pumpenkolben den unter der Vorspannung einer Feder stehenden Steuerschieber betätigt, wobei dieser Steuerschieber eine Bohrungsanordnung aufweist, über die der Pumpenarbeitsraum mit dem Pumpendruckraum zeitweilig verbunden ist, dadurch gekennzeichnet, daß der ständig auf dem Pumpenkolben ("5) aufliegende, gegebenenfalls mit diesem einteilig ausgebildete Steuerschieber (6) im wesentlichen in seiner dem Pumpenkolben (")) zugewandten unteren Hälfte eine in Bewegungsrichtung des Steuerschiebers (6) verlaufende Aussparung (17)i vorzugsweise Abflachung, aufweist, die zum AuOenumfang des Steuerschiebers (6) schwach ausläuft, und daß auch in einem Gehäuseteil (3) in dem der Steuerschieber längsverschiebbar geführt ist, eine Bohrungsanordnung (19, 20, 21) vorgesehen ist, durch die der Pumpendruckraum (23) über die erste Bohrungsanordnung (13) oder über die Aussparung (17) wechselweise mit dem Pumpenarbeitsraum (7) verbunden ist.

2. Kraftstoffeinspritzpumpe nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Bohrungsanordnung (13) im Steuerschieber (6) aus einer in einen Zwischenraum (12) über dem Steuerschieber (6) mündenden Längsbohrung (1^), mindestens siner zu dieser führenden und mit dem Pumpenarbeitsraum (7) in Verbindung stehenden Zulaufbohrung (16) sowie mindestens einer von der Längsbohrung (lh) in der oberen Hälfte des Steuerschiebers (6) abzweigenden und - bei unterer Totpunktlage des Pumpenkolbens (5) mit der Bohrungsanrrdnung (19» 20,21) im Gehäuseteil (3) verbundenen Steuerbohrung (15) besteht.

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Kraftstoffeinspritzpumpe nach den Ansprüchen 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß spätestens nach Schließen der
Steuerbohrung (2 "5) durch den Pumpenkolben (5) die Verbindung Pumpendruckraum (23)/Pumpenarbeitsraum (7) über die
Bohrungsanordnung (13) im Steuerschieber (6) unterbrochen ist und der Förderbeginn dann einsetzt, sobald die Abflachung (17) mit ihrer Steuerkante (iß) die Bohrungsanordnung
(10, 20, 21) im Gehäuseteil (3) erreicht.

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