DE2836961A1

DE2836961A1 - Kraftstoffeinspritzpumpe fuer luftverdichtende einspritzbrennkraftmaschinen

Info

Publication number: DE2836961A1
Application number: DE19782836961
Authority: DE
Inventors: Heinz Scheying
Original assignee: Daimler Benz AG
Current assignee: Daimler Benz AG
Priority date: 1978-08-24
Filing date: 1978-08-24
Publication date: 1980-03-13
Also published as: IT7949960A0; IT1117761B; FR2434278B1; US4367706A; GB2028422A; GB2028422B; FR2434278A1

Description

Daimler-Benz Aktiengesellschaft Daim 11 930A

Stuttgart-Untertürkheim _{Q 1f}.__a

Kraftstoffeinspritzpumpe für luftverdichtende Einspritzbrennkraftmaschinen

Die Erfindung bezieht sich auf eine Kraftstoffeinspritzpumpe für luftverdichtende Einspritzbrennkraftmaschinen mit einem in jedem Pumpenzylinder angeordneten, im Pumpenarbeitsraum eine Kraftstoffsteuerbohrung steuernden Pumpenkolben und einem mit diesem in ständiger Verbindung stehenden Steuerelement für die Kraftstoffsteuerung, wobei das Steuerelement derart ausgebildet ist, daß es den Pumpenarbeitsraum mit einem über dem Steuerelement gelegenen Zwischenraum ständig, jedoch den Pumpenarbeitsraum und den Pumpendruckraum über eine im Steuerzylinder angeordnete Bohrungsanordnung nur während eines Kolbenhubes verbindet.

Nach der DE-OS 26 k7 788 ist eine Einspritzpumpe der vorerwähnten Art bekannt, bei der das Steuerelement eine Abflachung aufweist, die zum Auüenumfang des Steuerelementes schwach ausläuft. Mit dieser Maßnahme soll zunächst eine gedrosselte Kraftstoffmenge, dann unter hohem Druck eine

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ungedrosselte Kraftstoffmenge eingespritzt werden« um einen weichen Gang auch der häufig Lastwechseln unterworfenen Brennkraftmaschinen zu ermöglichen. Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, Die Einspritzung in .Vor- und Haupteinspritzung zu trennen sowie die Voreinspritzmenge lastabhängig zu steuern.

Die Aufgabe der Erfindung wird dadurch gelöst, daß Mittel vorgesehen sind, durch welche die Verbindung zwischen dem Pumpenarbeitsraum und dem Pumpendruckraum während dieses Kolbenhubes zeitlich unterbrochen ist, derart, daß vor der Unterbrechung eine veränderliche Voreinspritzmenge und nach dieser eine Haupteinspritzmenge gefördert /wird.

Durch die geteilte Einspritzung bzw. Voreinspritzung wird der Druckanstieg im Zylinder während des Förderverlaufes niedrig gehalten, was einen ruhigen Lauf der Brennkraftmaschine ergibt.

Da Brennkraftmaschinen nicht bei allen Lastzuständen die gleiche Voreinspritzmenge benötigen, wird gemäß der Erfindung vorgeschlagen, daß die Voreinspritzmenge durch eine an dem Pumpenkolben obenliegende Steuerkante steuerbar ist.

In vorteilhafter Ausgestaltung der Erfindung kann das Steuerelement aus einem in einem Steuerzylinder längsverschiebbar geführten und eine Bohrungsanordnung aufweisenden Steuerschieber gebildet sein, dessen Bohrungsanordnung aus einer den Pumpenarbeitsraum mit dem Zwischenraum verbindenden Verbindüngsbohrung und zwei von dieser abzweigenden Bohrungen besteht, von denen die erste Bohrung als Voreinspritzbohrung und die zweite als Haupteinspritzbohrung vorgesehen ist.

Bei einer Einspritzpumpe mit in dem Steuerzylinder angeordneter und zum Pumpendruckraum führender Bohrungsanordnung

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wird weiterhin vorgeschlagen, daß über diese Bohrungsanordnung der Pumpendruckraum und der Pumpenarbeitsraum zunächst über die erste Bohrung der Bohrungsanordnung- im Steuerschieber und dann über die zweite Bohrung miteinander verbunden sind.

Eine von der Platzersparnis und vom Bauaufwand her bevorzugte Ausführung der Erfindung ergibt sich dadurch, daß das Steuerelement zur Kraftstoffsteuerung in den Pumpenkolben integriert ist.

Erfindungsgemäß kann bei einer Einspritzpumpe mit zum Pumpendruckraum führender Bohrungsanordnung das mit Steuerkanten versehene Steuerelement in einer Hälfte des Pumpenkolbens angeordnet sein, die der Hälfte des Pumpenkolbens mit der obenliegenden und untenliegenden Steuerkante gegenüberliegt und ferner kann der Pumpenkolben unterhalb des Steuerelementes mit einem Hals versehen sein, zwischen dem und dem Pumpenzylinder ein als Pumpenarbeitsraum dienender Ringraum gebildet ist, der über einen Durchlaß in dem Steuerelement, z.B. eine Nut, den Pumpenarbeitsraum mit dem Zwischenraum oberhalb des Pumpenkolbens ständig verbindet.

Als weiteres Merkmal der Erfindung wird vorgeschlagen, daß die obenliegende Kante des Steuerelementes als Steuerkante für die Unterbrechung der Förderung(Ende der Voreinspritzung) und die untenliegende Kante für die Wiederfreigabe der Förderung (Beginn der Haupteinspritzung) vorgesehen ist.

In der Zeichnung ist der Gegenstand der Erfindung anhand von zwei Ausführungsbeispielen dargestellt und im folgenden näher beschrieben. Es zeigen

Fig. 1 einen Längsschnitt durch ein im wesentlichen aus Pumpenkolben und Steuerschieber bestehendes Pumpenelement einer Kraftstoffeinspritzpumpe,

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Fig. 2 ein Pumpenelement im Längsschnitt, das im wesentlichen aus einem Pumpenkolben mit integriertem Steuerelement zur Kraftstoffsteuerung besteht,

Fig. 3 den Pumpenkolben in Draufsicht.

Ein Pumpenelement V einer Einspritzpumpe für luftverdichtende Einspritzbrennkraftmaschinen besteht gemäß Fig. 1 aus einem in einem Pumpenzylinder 2 längsverschiebbar geführten Pumpenkolben 3 und einem in einem Steuerzylinder k geführten und als Steuerschieber ausgebildeten Steuerelement 5, das unter der Wirkung einer im Zwischenraum 6 angeordneten Druckfeder 7 auf dem Pumpenkolben 3 ständig aufliegt.

Der von einem Nocken einer Antriebswelle (nicht dargestellt) angetriebene Pumpenkolben 3 ist mit einer untenliegenden und obenliegenden Steuerkante 10 und 11 versehen, die je nach Steuerung der Kraftstoffmenge entsprechend geformt sein können und mit einer Längsnut 12 in Verbindung stehen.

Der Pumpenzylinder 2 weist eine radiale Steuerbohrung 13 auf, durch die bei Stellung U.T. des Pumpenkolbens 3 der Kraftstoff in einen Pumpenarbeitsraum 1U, ferner über Bohrungen 15, 16 einer Bohrungsanordnung im Steuerschieber 5 einerseits in den Zwischenraum 6 und andererseits über eine im Steuerzylinder k untergebrachte Bohrungsanordnung in einen Pumpendruckraum 17 gelangt.

Die Bohrungsanordnung im Steuerschieber 5 besteht aus der in den Zwischenraum 6 einmündenden Längsbohrung 15a und der von dieser abzweigenden und mit dem Pumpenarbeitsraum Ik In Verbindung stehenden Querbohrung 15 b, außerdem aus der von der Längsbohrung 15a abzweigenden obenliegenden Querbohrung 16 sowie einer untenliegenden Querbohrung 18, von denen die letztere mit dem Pumpenarbeitsraum }k und die obenliegende Querbohrung 16 mit den Zulaufbohrungen

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Querschnittssteuerung nicht in einem separaten Steuerelement untergebracht ist, sondern in dem Pumpenkolben 3. Der Pumpenkolben 3 setzt sich nunmehr aus dem Pumpenkopf 23 mit integriertem Steuerelement 5» das eine Hälfte des Pumpenkopfes 23 einnimmt, dem Hals 2k und dem Kolbenschaft 2 5_ zusammen.

Die mit der Steuerbohrung 13 zusammenwirkenden Steuerkanten 10, 11 sind zumindest annähernd baugleich mit denen des Pumpenkolbens nach Fig. 1.

Der Boden des Pumpenkolbens 3 ist stufig ausgebildet, wobei die untere Stufe 26 zugleich die eine Hälfte des Pumpenkopfes 23 ist, in der das Steuerelement 5 untergebracht ist. Die Stufe 26 ist als obere Steuerkante für die Voreinspritzung vorgesehen, während die untere Steuerkante 27 für die Haupteinspritzung vorgesehen ist. Eine in dem Steuerelement angeordnete durchgehende Nut 28 verbindet den -aus Hals 2k und Pumpenzylinder 2 gebildeten Ringraum bzw. Pumpenarbeitsraum 14 ständig mit dem Zwischenraum 6.

Bei dieser Ausführung ist die Wirkungsweise folgende:

In U.T. des Pumpenkolbens 3 füllen sich ebenfalls alle Räume des Pumpenelementes 1. Beim Aufwärtshub des Pumpenkolbens 3 schließt die obenliegende Steuerkante 11 die Steuerbohrung 13· Die Voreinspritzung beginnt, welche solange dauert, bis die obere Steuerkante 26 die Zulaufbohrung 19 schließt. Die Verbindung zwischen dem Pumpenarbeitsraum 1kJ Zwischenraum 6 und dem Pumpendruckraum 17 ist vorübergehend unterbrochen. Der Druck im Pumpenarbeitsraum 14 / Zwischenraum 6 steigt an, bis die untere Steuerkante 27 die Zulaufbohrung 19 errreicht hat. Nun beginnt die Haupteinspritzung, die erst dann endet, wenn die untenliegende Steuerkante 10 an der Bohrung 13 angelangt ist.

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19, 20, 21 der Bohrungsanordnung im Steuerzylinder k verbunden sind - wie aus der dargestellten Lage des Steuerschiebers 5 zu ersehen ist.

Die Zulaufbohrung 21 führt in den Pumpendruckraum 17, über den geförderter Kraftstoff durch ein federbelastetes Druckventil 22 und durch eine Druckleitung zu einer Einspritzdüse der Brennkraftmaschine (nicht gezeigt) gelangt.

Die Wirkungsweise des Pumpenelementes gemäß Fig. 1 ist folgende:

Eine Förderpumpe saugt Kraftstoff aus einem Kraftstoffbehälter und drückt ihn bei U.T. des Pumpenkolbens 3 über die Steuerbohrung 13 in den Pumpenarbeitsraum 1U, in den Zwischenraum 6 und den Pumpendruckraum 17· Beim Aufwärtshub verschließt der Pumpenkolben 3 die Steuerbohrung 13· Die Voreinspritzung beginnt und wird erst dann unterbrochen, nachdem die obenliegende Querbohrung 16 die obere Kante 19a einer der Zulaufbohrung 19 zugeordneten Aussparung 19b überfahren hat. Der Zufluß ist unterbrochen. Während dieser Zeit wächst der Druck im Pumpenarbeitsraum 14 und Zwischenraum 6 solange, bis die untenliegende Querbohrung 18 die Unterbrechung beendet. Durch diese Querbohrung wird nun die Hauptmenge des Kraftstoffes zur Einspritzdüse freigegeben. Sobald die untere Steuerkante 10 des Pumpenkolbens 3 die Steuerbohrung 13 überfährt, ist das Haupteinspritzende erreicht.

Neben der Haupteinspritzmenge läßt sich je nach Belastungszustand der Brennkraftmaschine auch die Voreinspritzmenge von der am Pumpenkolben 3 obenliegenden Steuerkante 11 steuern.

Das in Fig. 2 gezeigte Ausführungsbeispiel unterscheidet sich von dem Ausführungsbeispiel nach Fig. 1 dadurch, daß die

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Claims

Daimler-Benz Aktiengesellschaft Da im 11 930/**

Stuttgart-Untertürkheim 21 8 1978

Ansprüche

/' 1 .) Kraftstoff einspritzpumpe für luftverdichtende Einspritzbrennkraftmaschinen mit einem-in jedem Pumpenzylinder angeordneten, im Pumpenarbeitsraum eine Kraftstoffsteuerbohrung steuernden Pumpenkolben und einem mit diesem in ständiger Verbindung stehenden Steuerelement für die Kraftstoffsteuerung, wobei das Steuerelement derart ausgebildet ist, daß es den Pumpenarbeitsraum mit einem über dem Steuerelement gelegenen und als Speicher dienenden Zwischenraum ständig, jedoch den Pumpenarbeitsraum und den Pumpendruckraum über eine Bohrungsanordnung nur während eines Kolbenhubes verbindet, dadurch gekennzeichnet , daß Mittel vorgesehen sind, durch welche die Verbindung zwischen dem Pumpenarbeitsraum (1k) und dem Pumpendruckraum (17) während dieses Kolbenhubes zeitlich unterbrochen ist, derart, daß vor der Unterbrechung eine veränderbare Voreinspritzmenge und nach dieser eine Haupteinspritzmenge gefördert wird.

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2. Kraftstoffeinspritzpumpe nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet , daß die Voreinspritzmenge durch eine an dem Pumpenkolben (3) obenliegende Steuerkante (11) steuerbar ist.

3. Kraftstoffeinspritzpumpe nach den Ansprüchen 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Steuerelement (5) aus einem in einem Steuerzylinder (k) längsverschiebbar geführten und eine Bohrungsanordnung aufweisenden Steuerschieber gebildet ist, dessen Bohrungsanordnung aus einer den Pumpenarbeitsraum (lh) mit dem Zwischenraum (6) verbindenden Verbindungsbohrung (15) und zwei von dieser abzweigenden Bohrungen (i6, 18) besteht, von denen die erste Bohrung (16) als Voreinspritzbohrung und die zweite (18) als Haupteinspritzbohrung vorgesehen ist.

h. Kraftstoffeinspritzpumpe nach den Ansprüchen 1 bis 3> mit in einem Steuerzylinder angeordneter und zum Pumpendruckraum führender Bohrungsanordnung, dadurch gekennzeichnet , daß über diese Bohrungsanordnung der Pumpendruckraum (17) und der Pumpenarbeitsraum (1U) zunächst über die erste Bohrung (i6) der Bohrungsanordnung im Steuerschieber und dann über die zweite Bohrung (18) miteinander verbunden sind.

5. Kraftstoffeinspritzpumpe nach den Ansprüchen 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Steuerelement (5) zur Kraftstoffsteuerung in den Pumpenkolben (3) integriert ist.

6. Kraftstoffeinspritzpumpe nach den Ansprüchen 1, 2 und 5, mit zum Pumpendruckraum führender Bohrungsanordnung, dadurch gekennzeichnet, daß das mit Steuerkanten (26, 27) versehene Steuerelement (5)

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in einer Hälfte des Purapenkolbens angeordnet ist, die der Hälfte des Pumpenkolbens mit der obenliegenden und untenliegenden Steuerkante (1O, 1i) gegenüberliegt und daß der Pumpenkolben (3) unterhalb des Steuerelementes (5) mit einem Hals 2^) versehen ist, zwischen dem und dem Pumpenzylinder (2) ein als Puropenarbeitsraura (14") dienender Ringraum gebildet ist, der über einen Durchlaß (28) in dem Steuerelement (5)» z.B. eine Nut, den Pumpenarbeitsraum (1*O "iit dem Zwischenraum (6) oberhalb des Pumpenkolbens (3) ständig verbindet.

Kraftstoffeinspritzpumpe nach den Ansprüchen 1,2 sowie 5 und 6, dadurch gekennzeichnet, daß die obenliegende Kante(26) des Steuerelementes (5) als Steuerkante für die Unterbrechung der Förderung (Ende der Voreinspritzung) und die untenliegende Kante (27) für die Wiederfreigabe der Förderung (Beginn der Haupteinspritzung) vorgesehen ist.

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