DE2712008A1

DE2712008A1 - Kraftstoffeinspritzpumpe

Info

Publication number: DE2712008A1
Application number: DE19772712008
Authority: DE
Inventors: John Edward Mardell
Original assignee: Lucas Industries Ltd
Current assignee: ZF International UK Ltd
Priority date: 1976-03-20
Filing date: 1977-03-18
Publication date: 1977-09-22
Also published as: DE2712008C2; IT1071303B; GB1574132A; JPS52116907A; JPS6133996B2; US4116591A; FR2344721B1; FR2344721A1

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine Kraftstoffeinspritzpumpe für die Kraftstoffzufuhr zu Verbrennungskraftmaschinen
<NichtLesbar>

Verbrennung. Sie soll eine solche Maschine in einfacher und zweckmäßiger Weise ausgestalten.

Zur Lösung dieser Aufgabe weist eine erfindungsgemäße Kraftstoffeinspritzpumpe ein Gehäuse auf, das eine gestufte zylindrische Bohrung definiert, in deren engeren Abschnitt eine Pumpe angeordnet ist, die in den weiteren Abschnitt hineinragt, wobei eine ringförmige Armatur durch den weiteren Bohrungsabschnitt gleitfähig geführt ist, wobei weiter ein Felderzeuger im Zwischenraum zwischen der Armatur und der Pumpvorrichtung angeordnet und durch einen Endverschluß des weiteren Bohrungsteiles getragen ist, wobei weiter die Armatur und ein bewegliches Teil der Pumpvorrichtung miteinander gekoppelt sind und wobei vom Felderzeuger eine Wicklung getragen wird derart, daß bei der Erregung der Wicklung durch elektrischen Strom die Armatur verstellt wird, um den beweglichen Pumpenteil zu verstellen und Kraftstoff durch den Auslaß der Pumpe zu fördern, d. h. die Vorrichtung von Kraftstoff zu entladen.

Ein Ausführungsbeispiel einer Kraftstoffeinspritzpumpe gemäß der Erfindung ist in der Zeichnung schematisch dargestellt und nachfolgend beschrieben, in der Zeichnung zeigen

Fig. 1 die Pumpe als Längsschnitt,

Fig. 2 die Pumpe der Fig. 1 in einer zur Fig. 1 senkrechten Ansicht, teilweise im Schnitt und

Fig. 3 eine Draufsicht auf die Pumpe.

Die Pumpe weist ein Gehäuse 10 auf, das eine gestufte, zylindrische Bohrung mit einem weiten Abschnitt 11 und einem engeren Abschnitt 12 definiert. An dem dem weiten Bohrungsabschnitt 11 abgekehrten Ende des Bohrungsabschnittes 12 ist ein Rand 13 vorgesehen, an dem ein Bund 14 der Ventilanordnung 15 anliegt. Die Ventilanordnung schließt ein nach außen bewegliches Ventilelement ein. Dieses Ventilelement ist durch eine Wickelfeder 16 zwischen dem Bund 14 und dem Kopf 17 des Ventilstössels am Ventilsitz in Anlage gehalten.

Die Wickelfeder 16 und der Kopf 17 sind in einer Kammer angeordnet, die in einem zylindrischen Teil 18 definiert ist, das seinerseits Teil der Pumpenanordnung ist. Die übrige Pumpenanordnung schließt einen Pumpenkolben 19 ein, der mittels einer weiteren Wickelfeder 20 außer Berührung von der vorgenannten Kammer im Teil 18 gehalten ist. Die Pumpenanordnung schließt ferner einen Stöpsel 21 ein, der in einen erweiterten Abschnitt einer Bohrung 22 in dem Pumpenkolben 19 eingeschraubt ist. Der Stöpsel 21 seinerseits ist mit einer Bohrung 23 versehen, die einen Kraftstoffeinlaß darstellt. Mit dem inneren Ende des Stöpsels kann ein Ventilelement 24 zusammenwirken, das in Berührung mit dem Stöpsel 21 zu bringen ist, um die Bohrung 23 zu schließen. Die Schließbewegung des Ventilelementes 24 wird von einer Wickelfeder bewirkt. Der Pumpenkolben 19 ist längsverschieblich in einer zylindrischen Bohrung des Teiles 18 gelagert. Die oben genannte Kammer bildet eine Fortsetzung dieser Bohrung.

Das Teil 18 bildet eine äußere Schulter, die mit einem ringförmigen Rückhalteelement 25 zusammenwirkt, das in einen etwas verengten Abschnitt der Bohrung 11 eingeschraubt ist. Ist das Rückhalteelement 25 in der

Bohrung 11 festgelegt, dann ist das ringförmige Ende des zylindrischen Teiles
<NichtLesbar>
kann ist das Volumen der Bohrung
<NichtLesbar>
und der vorgenannten Kammer verringert das unter Druck stehender Kraftstoff wirkt auf das Düsenventil, um das Ventil von seinem Sitz abzuheben, so daß Kraftstoff durch die Auslaßdüse austreten kann. Der Außenumfang des Gehäuses 10 ist mit einem Schraubengewinde versehen, so daß es in eine entsprechende Bohrung des Zylinderkopfes der zugehörigen Brennkraftmaschine eingeschraubt und dort gesichert werden kann und so der Kraftstoff vom Kolben in den Brennraum der Brennkraftmaschine eingebracht werden kann. Wird der Kolben freigegeben, veranlasst die Feder 20 den Kolben von der vorgenannten Kammer freizukommen, und eine frische Kraftstoffmenge wird hinter dem Ventilelement 24 in die Bohrung 22 eingesaugt, wobei diese Kraftstoffmenge durch die Bohrung 23 zufließt.

Zur Betätigung des Kolbens ist eine elektromagnetische Vorrichtung vorgesehen, die eine runde zylindrische

Armatur 26 einschließt, die in Abschnitt 11 der Bohrung axial verstellbar ist. Gegen eine Verdrehung in Umfangsrichtung ist die Armatur 26 durch eine Führungsnase 27 des Gehäuses 10 gesichert, die mit geringem Spiel in eine Nut am Außenumfang der Armatur hineinragt. Am unteren Ende ist die Armatur nach innen eingezogen und wirkt mit einem Flansch
<NichtLesbar>
zusammen, der an einem Kupplungsstück sitzt, das außer dem Flansch
<NichtLesbar>
ein dem Kolben umgebendes zylindrisches Bohrstück aufweist, das wiederum an seinem dem Flansch abgekehrten Ende einen nach innen gerichteten Flansch
<NichtLesbar>
aufweist, der mit dem vorgenannten Stöpsel 21 zusammenwirkt.

Der axialen Verstellung der Armatur dient ein elektrisches Feld, das mittels eines Felderzeugers aufgebaut wird, der ein Zylinderelement 30 im Ringraum zwischen dem Kupplungsstück und der Armatur aufweist. Das Zylinderelement 30 weist als integralen Bestandteil ein Tragelement 31 auf, das sich von einem Endverschluß 32 aus erstreckt, der gestuft ist, um in das offene Ende des weiten Abschnittes 11 der Bohrung eingesetzt werden zu können. Der Endverschluß ist in seiner Position durch eine über eine Schraubenverbindung mit dem Gehäuse 10 verbundene Kappe 33 gesichert, die, gegebenenfalls und wie dargestellt, gegen eine unbeabsichtigte Lockerung durch einen Sicherungsring 34 gesichert sein kann, der nach dem Aufschrauben der Kappe 33 auf das Gehäuse 10 nach außen federt, um aus einer äußeren Ringnut des Gehäuses 10 in eine Stellung zu gelangen, in der er Kontakt mit einer Stufe im Innenumfang der Kappe erhält.

Der Endverschluß 32 und das Tragelement 31 sind mit einer Längsbohrung zur Aufnahme einer Einlassführung 35 versehen, die im Betrieb mit einer externen Kraftstoffquelle verbunden ist. Darüber hinaus ist die Kappe 33 mit einer Bohrung versehen, durch die sich die Einlassführung erstreckt.

In der Außenseite des Endverschlusses 32 ist diametral ein Schlitz 36 angeordnet, dessen Basis einen kanalförmigen elektrischen Isolator 37 aufnimmt, der mit Isolierhülsen zusammenwirkt, um durch den Endverschluß geführte elektrische Leiter
<NichtLesbar>
zu umgeben. Der Verbindung der elektrischen Leiter
<NichtLesbar>
mit einer äußeren Stromquelle dienen Sammelleiter
<NichtLesbar>
die sich durch Aussparungen in der Kappe 33 erstrecken.

Auf den Außenumfang des zylindrischen Felderzeugers 30, das den Träger für die das elektrische Feld er<Nicht lesbar>

Wicklung bildet, ist ein zweigängiges Gewinde angeordnet (insbesondere Fig. 2). Das Gewinde bildet Tröge, und zwischen einander benachbarten Trögen sind Rippen 40, 41 angeordnet. Die Rippen 40, 41 haben Schraubenform, und in den schraubenförmigen Trögen zwischen den Rippen befindet sich eine fortlaufende elektrische Wicklung. Die Wicklung beginnt an einem der Leiter
<NichtLesbar>
ist entlang einer der Tröge geführt und kehrt in dem anderen Trog zurück, um mit dem anderen Leiter
<NichtLesbar>
verbunden zu sein. Wenn im Beispiel auch nur eine Wicklung mit einer
<NichtLesbar>
dargestellt ist, so kann auch gegebenenfalls eine Wicklung mit mehreren
<NichtLesbar>
vorgesehen sein. Die Enden der Wicklung sind in einem zylindrischen Isolationsstück 42 angeordnet, das das Tragelement 31 umgibt. Ein entsprechendes Isolationsstück 43 ist am anderen Ende der Feldanordnung angeordnet. Wird im Betrieb der Vorrichtung elektrischer Strom durch die Wicklung geschickt, so werden die Rippen 40, 41 polarisiert, so dass sie entgegengesetzte magnetische Polarität haben. Weitere Rippen 44, 45 sind auf der Innenseite der Armatur 26 angeordnet, die ebenfalls Schraubenform haben und etwas in die Tröge zwischen den Rippen 40, 41 hineinragen. Gemäß der Zeichnung haben die Rippen 44, 45 und 40, 41 im Schnitt eine solche Form, daß im wesentlichen parallele Flächen einen bestimmten Abstand voneinander haben und nach dem Erregen der Wicklung die zwischen diesen Flächen sich ausbildenden Anziehungskräfte die Armatur nach unten ziehen und dabei die beschriebene Pumpwirkung bewirken.

Während des Betriebes ist das Innere des Gehäuses völlig mit Kraftstoff gefüllt, wozu die Luft aus dem Gehäuseinneren durch einen Entlüftungszapfen
<NichtLesbar>
im Endverschluß entweichen kann. Der Einlaß 35 ist mit einer unter Niederdruck stehenden Kraftstoffquelle verbunden, wobei der Druck zu nieder ist, um die Feder 20 zusammendrücken zu können.

Wird die Pumpe betätigt, so fördert sie eine vorbestimmte Menge Kraftstoff, und die Kraftstoffmenge kann mittels eines Anschlages eingestellt werden, der die Bewegung der Armatur begrenzt oder die Anordnung kann so getroffen werden, daß die vorgenannten Rippen als gegenseitige Anschläge die Bewegung der Armatur begrenzen. Im letzten Fall kann eine Winkelverstellung der Feldanordnung innerhalb des Gehäuses eine Änderung der von der Pumpe geförderten Kraftstoffmenge bewirken.

Die Kraftstoffzufuhr kann auf drei verschiedenen Wegen beendet werden. Zunächst kann der Stromfluß in der Wicklung aufrechterhalten werden, wobei dann die normale Druckerschöpfung die Kraftstoffzuleitung beendet. Nach einer Alternative kann die Wicklung entregt werden, wenn die Maximalentladung erhalten wurde und in diesem Fall wird der Kolben
<NichtLesbar>
der Wirkung der Feder zurückgeführt, wobei der der Einspritzdüse zugeführte Kraftstoffdruck verringert wird. In einer weiteren Alternative kann die Wicklung entregt werden, ehe die Endposition erreicht ist.

Die Bauweise der Feldanordnung und der Armatur ist näher in der
<NichtLesbar>

Patentanmeldung
<NichtLesbar>
beschrieben.

Figur 1

Figur 2 und Figur 3

Claims

1. Kraftstoffeinspritzpumpe zum Einbringen von Kraftstoff in eine Brennkraftmaschine mit innerer Verbrennung, dadurch gekennzeichnet, daß ein Gehäuse (10) eine gestufte Zylinderbohrung (11, 12) aufweist, in deren engerem Teil (12) eine Pumpe (18, 19) angeordnet ist, die sich in den weiteren Bohrungsteil erstreckt, wobei eine zylindrische Armatur (26) verstellbar vom weiteren Teil (11) der Bohrung geführt ist, zwischen der und der Pumpvorrichtung ein Erzeuger
<NichtLesbar>
für ein elektrisches Feld sich befindet, der zylindrisch ausgebildet und von einem Endverschluß (32) des weiteren Bohrungsteiles gehalten ist, wobei weiter die Armatur und ein Bewegungsteil (19) der Pumpe miteinander gekoppelt sind und wobei weiter eine elektrische Wicklung Teil des Erzeugers des elektrischen Feldes ist, um bei Erregung mit elektrischem Strom eine Bewegung der Armatur zu bewirken, die ihrerseits dabei eine Bewegung des Bewegungsteiles der Pumpe und die Ausbringung von Kraftstoff durch den Pumpenauslaß bewirkt.

2. Pumpe nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch einen Kraftstoffeinlaß (35) im Endverschluß (32), der außerdem Sammelanschlüsse trägt, die mit den elektrischen Wicklungen verbunden sind.

3. Pumpe nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch ein auf Druck ansprechendes Ventil (15) zur Steuerung des Kraftstoffdurchlasses durch den Kraftstoffauslaß.

4. Pumpe nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß das Ventil (15) Teil der Düsenanordnung ist.

5. Pumpe nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Pumpe (18, 19) einen zylindrischen Außenteil (19) aufweist, der im engeren Bohrungsteil (12) gehalten ist, in dessen Bohrung verstellbar ein Kolben (17) angeordnet ist, der weiter eine Kammer definiert, die ihrerseits den Auslaß (15) und einen ventilgesteuerten Kraftstoffeinlaß vom Inneren des Gehäuses (10) aufweist und wobei Federmittel mit Vorspannung den Kolben in Richtung auf eine Vergrößerung des Kammervolumens beeinflussen.

6. Pumpe nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß der Kraftstoffeinlaß eine axial im Kolben (19) sich erstreckende Bohrung (22) mit einem federbelasteten Ventil (24) aufweist, das den Übertritt von Kraftstoff aus der Kammer des Pumpenzylinders
<NichtLesbar>
in das Gehäuse (10) verhindert.

7. Pumpe nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß der Endverschluß (32) einen Kraftstoffeinlaß (35) aufweist, der in das Innere des Gehäuses (10) führt.

8. Pumpe nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß der bewegliche Teil der Pumpe (18, 19) deren Kolben (19) ist, wobei die Teile zum Kuppeln des Kolbens mit der Armatur (26) ein rohrförmiges Element (28, 29) innerhalb des Ringraumes zwischen dem Kolben und dem Felderzeuger (30) aufweisen, das am einen Ende mit einem nach innen gerichteten, mit dem Kolben zusammenwirkenden Flansch (29) und am anderen Ende mit einem nach außen gerichteten, mit der Armatur zusammenwirkenden Flansch
<NichtLesbar>
versehen ist.

9. Pumpe nach Anspruch
<NichtLesbar>
dadurch gekennzeichnet, daß das zylindrische Außenteil (18) der Pumpe

(18, 19) im engeren Bohrungsteil (12) des Gehäuses
<NichtLesbar>
mittels eines in einem Bund des weiteren Bohrungsteiles (11) eingeschraubten Halteringes (25) gehalten ist.

10. Pumpe nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß die Armatur
<NichtLesbar>
mit einem Paar schraubenförmiger Rippen (44, 45) auf der Innenseite versehen ist, daß der Felderzeuger
<NichtLesbar>
ein rohrförmiges Teil mit entsprechenden und korrespondierenden Rippen (40, 41) auf der Außenseite aufweist, daß die Rippen des Felderzeugers einen geringeren axialen Abstand voneinander haben als die Tröge zwischen den Rippen der Armatur weit sind, daß die Rippen von Armatur und Felderzeuger so zusammenwirken, daß begrenzte Axialbewegungen zwischen Armatur und Felderzeuger möglich sind, daß die Wicklungen in den Trögen des Felderzeugers angeordnet sind und daß schließlich die Flussrichtung in den Wicklungsteilen aufeinanderfolgender Tröge entgegengesetzt gerichtet ist.

11. Pumpe nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß Anschläge (27) Drehbewegungen der Armatur (26) verhindern.