DE2844910A1 - Kraftstoffeinspritzpumpe fuer brennkraftmaschinen - Google Patents
Kraftstoffeinspritzpumpe fuer brennkraftmaschinenInfo
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Description
R. ^922
18.8.1978 Su/Kö
18.8.1978 Su/Kö
Die Erfindung geht aus von einer Kraftstoffeinspritzpumpe nach der Gattung des Hauptanspruchs. Bei einer
bekannten Kraftstoffeinspritzpumpe wird über unabhängig voneinander arbeitende Mittel eine Kraftstoffmehrmenge
beim Starten, weiterhin die Lerrlaufdrehzahl und nicht zuletzt eine drehzahlabhängige Spritzverstellung
erreicht. Gemäß den Forderungen der Dieselmotorenhersteller ist jedoch zunehmend ein Eingriff in
Abhängigkeit von der Motortemperatur her in die Regelung der Einspritzpumpe erforderlich. So ist es beispielsweise
für sich bekannt, über einen Dehnstoff-
030018/0096
-/■-■
R. 4S2?
regler und einen Bowdenzug die Null- oder Ruhelage des Verstellhebels der Einspritzpumpe zu verändern,
um damit mit zunehmender Moto'rtemperatur ein Abnehmen
der Leerlaufdrehzahl zu erreichen. Weiterhin ist für
sieh bekannt über einen Thermostat den Verstellkolben eines hydraulischen Spritzverstellers bei Kaltstart
auf "früh" zu verstellen. Auch ist es für sich bekannt,
über einen Thermostaten die Startmehrmenge bei zunehmender Starttemperatur herabzusetzen. Diese Eingriffe
sind für sich jeweils übersichtlich und deshalb auch jeweils für sich gelöst. In vielen Fällen
genügt jedoch die Anwendung nur einer dieser bekannten Lösungen nicht. Die Anwendung mehrerer würde jedoch
die Einspritzpumpe durch die erforderlichen Anbauten zu voluminös und aufgrund der vielen Zusatzteile
zu teuer machen. Außerdem besteht dann noch das Problem, die verschiedenen Steuergrößen infolge der
verschiedenen Geber und Wandler einander anzupassen.
Die erfindungsgemäße Kraftstoffeinspritzpumpe mit
den kennzeichnenden Merkmalen des Hauptanspruchs hat demgegenüber den Vorteil, daß in einfachster Art
mehrere thermische Eingriffe in die Einspritzpumpenregelung vorgenommen werden können bei gesicherter
und einfacher Abstimmung der einzelnen Steuergrößen. Ein weiterer Vorteil besteht darin, daß eine mehrere
Eingriffsmöglichkeiten bietende Grundvorrichtung in großer Serie herstellbar ist, wobei dann jeweils
der belieferte Motorhersteller nach Bedarf eine oder alle Eingriffsmöglichkeiten ausnutzt. In manchen
Fällen kann somit ein Motor, der eine besondere zusätzliche Ausstattung, wie beispielsweise eine
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κ. 49 2
Turbo-Aufladung aufweist, mit dem selben Grundtyp von Einspritzpumpe ausgestattet werden wie der
gleiche Standardmotortyp.
In den Unteransprüchen sind Ausgestaltungen und
Verbesserungen der Erfindung dargestellt.
Zeichnung
Zwei Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in der Zeichnung dargestellt und im folgenden näher beschrieben.
Es zeigen Fig. 1 eine Einspritzpumpe bei welcher die Erfindung verwirklicht ist, Fig. 2 einen Teilschnitt
durch die Pumpe gemäß der Linie II in Fig. 1, Fig. 3 einen die Motortemperatur erfassenden Geber
für zwei Bowdenzüge, Fig. k und 5 Stellglieder B und
C und Fig. 6 und 7 Stellglieder A3 B und C sowie eine
thermostatische Stellvorrichtung.
Bei der in Fig. 1 dargestellten Kraftstoffeinspritzpumpe
ist in einem Gehäuse 1 eine Buchse 2 angeordnet, welche eine zentrale Sackbohrung 3 aufweist, in der
ein Pumpenkolben 4 eine hin- und hergehende gleichzeitig rotierende Bewegung ausführt. Der in der Sackbohrung
3 gebildete Pumpenarbeitsraum 5 wird während des Saughubes des Pumpenkolbens 4 über eine Saugbohrung
6 von dem im Pumpengehäuse 1 angeordneten Saugraum 7 mit Kraftstoff versorgt und pumpt diesen während
des Druckhubes über Leitungen 8, von denen nur eine dargestellt ist, zu den an der Brennkraftmaschine
befindlichen Kraftstoffeinspritzdüsen. Zur
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Kraftstofführung und Verteilung zu den Druckleitungen
8 dient eine Zentralbohrung 9 im Pumpenkolben sowie eine Verteilerlängsnut 10 auf der Mantelfläche des
Pumpenkolbens.
Der Antrieb des Pumpenkolbens erfolgt über einen Nockentrieb 11, welcher einen Rollen 12 tragenden
Ring 13 sowie eine auf den Rollen 12 laufende Stirnnockenscheibe 14 aufweist, über eine nicht mehr dargestellte
Drehkupplung wird die Nockenscheibe 14 sowie der Pumpenkolben 4 von der Antriebswelle 15
mitgenommen. Der im Gehäuse 1 gelagerte Rollenring 13 ist für die Spritzbeginnverstellung über einen
Kolbenspritzversteller 16 um einige Winkelgrade verdrehbar.
Der Hubantrieb des Pumpenkolbens 4 erfolgt entgegen der Kraft einer Rückstellfeder 17·
Der im Gehäuse 1 angeordnete Saugruam 7 sowie der Spritzversteller 16 wird durch eine Kraftstofförderpumpe
18 mit Kraftstoff versorgt, deren Druck drehzahlabhängig gesteuert ist und eine entsprechende
Verstellung des Hydraulikkolbens des Spritzverstellers 16 bewirkt.
Zur Steuerung der Einspritzmenge dient ein um den Kolben nageordneter Ringschieber 20, welcher die
Mündungen einer Querbohrung 21 der Längsbohrung 9 im Pumpenkolben 4 steuert. Je höher der Steuerschieber
20 angeordnet ist, desto später wird die Querbohrung 21 aufgesteuert, d.h. umso größer ist die
Einspritzmenge und umgekehrt. Der Steuerschieber wird durch einen mechanischen Drehzahlregler 23 verschoben.
Der Drehzahlregler 23 weist einen bei Ml
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R. ^ϊ2^
gelagerten Starthebel 24 auf, an dem unmittelbar die Verstellmuffe 25 eines mit Fliehgewichten 26 arbeitenden
Fliehkraftverstellers angreift. Der Antrieb des Fliehkraftverstellers erfolgt über einen Zahnradtrieb
27. Der Starthebel 24 stützt sich mit einer verhältnis weichen Startfeder 28 an einem Spannhebel
29 ab, welcher ebenfalls bei Ml gelagert ist und bei entsprechendem Hub der Verstellmuffe 25
durch den Starthebel 24 wie ein Schleppglied mitgenommen
wird. Sobald jedoch der Starthebel 24 am Spannhebel 29 anliegt, wird zuerst eine Leerlauffeder
30 und danach eine Regelfeder J>± beansprucht.
Wirkungsmäßig sind die Federn 28, 30, 31 !hintereinander
geschaltet. Da die Leerlauffeder 30 weicher als die Regelfeder 31 ist, bestimmt der untere Aufhängepunkt
32 der Regelfeder die Vorspannung der Leerlauffeder in der dem Leerlauf entsprechenden Ruhelage
des Spannhebels 29, welche durch einen Anschlag 33 bestimmt ist. Die Vorspannung wiederum der Regelfeder
31 wird durch einen Verstellhebel 34 bestimmt,
welcher durch den Fahrer betätigt wird und je nach Lage eine Änderung des Verhältnisses Einspritzmenge
zu Drehzahl bewirkt.
Am Starthebel 24 greift weiterhin ein Abstellhebel an, über den bei entsprechendem Verschieben Starthebel
und Spannhebel in eine Lage verdreht werden, für die der Regelschieber 20 so weit nach unten verschoben
wird, daß keine Einspritzung mehr stattfinden kann. Dieser Hebel 35 stellt außerdem einen Anschlag
für die größtmögliche Startmehrmenge dar. Bei geringen Verdrehen des Starthebels 35 ändert sich entsprechend
die Startlage des Regelschiebers 20 und damit die Startmehrmenge. Sollte eine Startmenge z.B. bei warmem
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R. 49 2 ^ AA
Motor nicht gewünscht sein, so wird durch den Hebel der Starthebel 24 bei Start unmittelbar an den Spannhebel
29 geschoben, so daß keine Startmehrmenge gefördert wird.
Um den Leerlauf bzw. die Startmehrmenge in Abhängigkeit
der Motortemperatur steueren zu können, genügt es, jeweils die Ausgangslage des Abstellhebels 35
bzw. des Starthebels 2k im einen Fall bzw. den Aufhängepunkt 32 bzw. die Ausgangslage des Verstellhebels
Jik durch einen temperaturabhängig arbeitenden
Anschlag zu verändern. Beim Abstellhebel wird der mögliche Hebelweg zunehmender Temperatur verkleinert,
beim Verstellhebel 34 mit zunehmender Temperatur vergrößert. Letzteres um dadurch in der Nullage die
Leerlauffeder 30 mit zunehmender Temperatur mehr zu entlasten. Infolge der Entlastung stellt sich die
Abregeldrehzahl im Leerlauf auf eine niedrigere Drehzahl ein.
In Fig. 2 ist der Nockentrieb der Pumpe gemäß der Linie II-II aus Fig. 1 dargestellt. Der Rollenring
13 mit den Rollen 12 wird über einen Bolzen 37 durch den hydraulischen Spritzverstellkolben 16 im Gehäuse
1 verdreht. In eine Nut 38 des Rollenrings 13 greift jedoch auch ein Exzenterbolzen 39 einer Verstellvorrichtung
4o. Hierdurch kann insbesondere bei Kaltstart der Rollenring 13 zwangsmäßig auf Früheinspritzung
verstellt werden. Genauso ist es jedoch denkbar, daß eine derartige Frühverstellung unmittelbar
am Stellkolben 16 des Spritzverstellers angreift. Und diesen beim kalten Motor auf früh veschiebt.
Diese Frühverstellung wird vorteilhafter Weise über ein Thermostat erreicht, oder eine entsprechend
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- Ά·
Α%
temperaturabhängige Stellvorrichtung. Natürlich ist auch vorstellbar, daß diese Frühverstellung über die
Steuerung des den Kolben 16 aufschlagenden Hydraulikdrucks erfolgt. Maßgebend ist, daß die Verdrehung
des Rollenrings in Richtung Früh eine Temperaturgeber entnommen ist, der die gleiche Stellproportion
beim Regler zur Änderung der Startmehrmenge bzw. der Leerlaufdrehzahl bewirkt.
In Fig. 3 ist an dem von der Kraftstoffeinspritzpumpe
versorgten Motor angeordneten Geber 42 dargestellt. Dieser als sogenannter Dehnstoffregler
ausgebildete Geber ragt in einen von Kühlwasser des Motors durchströmten Raum 43. Dieser Dehnstoffregler
42 verschiebt mit zunehmender Temperatur fortschreitend über einen Zapfen 44 einen Kolben 45
entgegen der Kraft einer Feder 46.'Am Kolben 45
sind zwei Bowdenzüge 47 befestigt, so daß eine synchrone, d.h. gleichzeitige Ansteuerung von den
Abschlägen des Abstellhebels und Verstellhebels bzw. der Frühverstellung des Spritzverstellers erfolgen
kann. Natürlich ist es auch möglich, daß lediglich zwei der genannten Eingriffe über diesen Temperaturgeber
erfolgen. Erfindungsgemäß kann jedoch die Pumpe von einem Geber auch nur über einen einzigen
Bowdenzug angesteuert werden, wobei mindestens zwei möglicherweise auch drei der beschriebenen Steuereingriffe
erfolgen können.
So ein Beispiel mit nur einem Bowdenzug ist in Fig. und 5 dargestellt. Die Pumpe selbst ist nur gestrichelt
erkennbar. Das pumpenseitige Ende eines Bowdenzugs 48, dessen anderes Ende mit dem Temperaturgeber
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am Motor verbunden ist, ist über einen Winkel 49 an
der Pumpe befestigt. Der Draht 50 des Bowdenzüge ist
durch einen Pührungsbolzen 51 gesteckt und an seinem Ende durch eine Klemmschraube gesichert. Im Zwischenbereich
des freien Drahtverlaufs ist eine weitere als Anschlag dienende Schraube 53 vorgesehen, welche die
Ausgangslage des Abstellhebels 35 bestimmt bzw. ändert.
Die Feststellschraube 52 hingegen wirkt auf den Bolzen 51» welcher in einem am Pumpengehäuse befestigten
Winkel 51^ entgegen der Kraft einer Feder
55 axial verschiebbar ist. An diesem Bolzen 51 ist ein Anschlagsteller 56, welcher den Weg des 'Verstellhebels.
J>k erweitert bzw. einschränkt. Hierdurch
erfolgt ein gleichzeitiger Eingriff in die Leerlauf- und Startmehrmengensteuerung. über den zweiten
in Fig. 3 gleichzeitig betätigten Bowdenzug kann entsprechend ein Eingriff in die Spritzverstellung
vorgenommen werden. Es ist jedoch auch durchaus möglich, beispielsweise.den Eingriff in die Startmenge
durch Verschieben der Anschlagschraube 53 auszuschalten.
Bei den in den Figuren 6 und 7 dargestellten zweiten
Ausführungsbeispielen ist der thermostatische Geber 58, der im Prinzip ähnlich wie der in Fig. 3 dargestellte
ausgebildet sein kann, direkt an der Kraftstoff einspritzpumpe angeordnet. Hierzu dient ein
Halteblech 59· Das Kühlwasser der Brennkraftmaschine wird über nicht dargestellte Schläuche und Anschlüsse
60 einem Topf 6l zugeführt, in den der Dehnstoffregler ragt. Der Dehnstoffregler wiederum betätigt
entweder direkt oder wie im vorigen Beispiel über einen Bowdenzug einen Bolzen 62, welcher auf einem
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AH
Hebel 63 wirkt, der wiederum am Rollenring 13 entweder wie in Fig, 2 über den Exzenter 40 angreift
oder wie schon erwähnt, durch Verstellen des Hydraulikkolbens 16 des Spritzverstellers. In jedem Fall
wird hierzu eine Achse 64 durch den Hebel 63 verdreht.
In Verlängerung des Hebels 63 ist ein Lappen 65 angeordnet,
den wiederum ein Kugelkopf 66 als Anschlag für den Verstellhebel 34 dient. Die dargestellte
Lage gilt für warmen Motor, bei kaltem Motor nimmt
der Kugelkopf die gestrichelt dargestellte Lage ein. Auf der der Achse 64 abgewandten Seite des Hebels 63
weist dieser einen Mitnahmelappen 67 auf, der über ein Gestänge 68 mit dem Abstellhebel 35 gekoppelt
ist j und zwar in Art eines Schleppgliedes, so daß bei kaltem Motor der Hebelweg größer ist wie in der
dargestellten Lage.
Als Geber kann natürlich auch ein elektromagnetischer Geber dienen, der über ein Temperaturmeßgeber angesteuert
wird.
030018/0098
Claims (1)
18.8.1978 Su/Kö
Robert Bosch GmbH, 7000 Stuttgart 1
Ansprüche
ij Kraftstoffeinspritzpumpe für Brennkraftmaschinen
mit einem der Förderbewegung mindestens eines Pumpenkolbens bewirkenden Nockenantrieb, welcher ein
im Pumpengehäuse an sich ortsfest gelagertes Teil aufweist, weiterhin mit einem die Kraftstoffeinspritzmenge
bestimmenden über einen Drehzahlregler bzw. willkürlich betätigbaren Fördermengenverstellglied
und mit einer gesteuerten in die Regelfunktion der Pumpe eingreifenden Stellvorrichtung, dadurch gekennzeichnet,
daß die Stellvorrichtung (42 - 47, 58 62)
motortemperaturabhangig steuerbar ist und gleichzeitig mindestens zwei von drei die Einspritzung
beeinflussenden Stellgliedern (A, B, C) der Kraftstoff einspritzpumpe verstellt, nämlich das Stellglied
(16, 40) A einer Spritzbeginnverstellung bei kaltem Motor in Richtung "Früh" mittels eines relativ
zu einem umlaufenden Teil (14) verdrehbaren, an sich ortsfest gelagerten Teils (13).
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das Stellglied (35) B für Ändern der Kraftstoffmehrmenge
beim Starten mit zunehmender Temperatur auf abnehmende Mehrmenge und das in den Drehzahlregler (23) zur Regelung
der Leerlaufdrehzahl eingreifendes Stellglied (30 34)
Ο, für Abnahme der Leerlaufdrehzahl mit zunehmender
Temperatur.
2. Kraftstoffeinspritzpumpe nach Anspruch I3 dadurch
gekennzeichnet, daß das Stellglied A entweder über einen hydraulisch betätigten Stellkolben (16) oder
unmittelbar am verdrehbaren, als Nocken oder Rollenring (13) ausgebildeten Teil angreift.
3. Kraftstoffeinspritzpumpe nach Anspruch 1 oder 2,
dadurch gekennzeichnet, daß das Stellglied B bei Lage für Startmehrmenge kein oder mindestens ein verspätetes
Aufsteuern einer die Einspritzung betätigenden Entlastungsbohrung (21) bewirkt, indem es beispielsweise auf
einen Starthebel (24) eines Drehzahlreglers (23) oder unmittelbar auf ein Kraftstoffmengensteuerglied der
Einspritzpumpe wirkt.
4. Kraftstoffeinspritzpumpe nach einem der Ansprüche
1 bis 3j dadurch gekennzeichnet, daß das Stellglied C
eine Änderung der Vorspannung der Leerlauffeder im
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28U910
- 3 - R. ξ Ζ ?£
Leerlauf beispielsweise durch Ändern des Angriffspunktes in einem mechanischen Regler bewirkt.
5. Kraftstoffeinspritzpumpe nach einem der vorhergehenden
Ansprüche j dadurch gekennzeichnet, daß als Stellvorrichtung ein thermostatischer Geber der
Kühlwassertemperatur der Brennkraftmaschine dient (Fig. 3).
6. Kraftstoffeinspritzpumpe nach Anspruch 5, dadurch
gekennzeichnet j daß der Geber unmittelbar an der Brennkraftmaschine befestigt ist und mit mindestens
einem Bowdenzug (47) auf die Stellglieder A, B, C wirkt.
7· Kraftstoffeinspritzpumpe nach Anspruch 5, dadurch
gekennzeichnet, daß der Geber (58 - 6l) an der Kraftstoff einspritzpumpe bzw. dem Regler befestigt ist .und
über Leitungen (Schläuche) mit Kühlwasser versorgt wird.
8. Kraftstoffeinspritzpumpe nach einem der Ansprüche 5,
6 oder 7j dadurch gekennzeichnet, daß ein einzelner Geber
mit zwei Bowdenzügen (47) arbeitet, von denen einer
das Stellglied A, der andere mindestens eines der Stellglieder B oder C betätigt.
030018/0096 _ _
-4- κ. 4m
9. Kraftstoffeinspritzpumpe nach einem der vorhergehenden
Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das Stellglied C als Anschlag (56, 66) ausgebildet
die Leerlaufdrehzahl durch Begrenzung des Weges eines willkürlich betätigbaren Verstellhebels (3*0
bestimmt.
10. Kraftstoffeinspritzpumpe nach einem der vorhergehenden
Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das Stellglied B auf einen Starthebel (24) des Drehzahlreglers
der Einspritzpumpe wirkt und dessen möglichen Weg und damit die Startmehrmenge steuert.
dl. Kraftstoffeinspritzpumpe nach Anspruch 9 oder 10 bei
der der Starthebel (24) einerseits mit einem Pördermengenverstellglied
(20) gekoppelt ist und andererseits durch einen Drehzahlgeber (25, 26)
entgegen der Kraft einer an einem Spannhebel (29) angreifenden Regelfeder (31) belastet ist, wobei
in Art eines Schleppgliedes der Starthebel (24) nach Zusammenpressung einer in Reihe mit der Regelfeder
(31) geschalteten weicheren Startfeder (28) den Spannhebel (29) mitnimmt und ein am Starthebel
(24) angreifender verstellbarer Abstellhebel (35) bei entsprechendem Verdrehen in Abstellage durch
Mitnahme des Spannhebels (29) die Einspritzung
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28U910
beendet, dadurch gekennzeichnet, daß das Stellglied B als Anschlag (53) die Abstellhebelausgangslage
(Ruhelage) bestimmt.
12. Kraftstoffeinspritzpumpe nach einem der vorhergehenden
Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß mindestens zwei der Stellglieder A, B, oder C durch
Kopplungsteile miteinander verbunden sind (Fig. bis 7).
13· Kraftstoffeinspritzpumpe nach einem der Ansprüche
9 bis 12, dadurch gekennzeichnet, daß als Stellglieder
B und C verstellbare Anschläge (53, 56 bzw. 66, 67) dienen, die je für sich oder gemeinsam
betätigbar sind.
14. Kraftstoffeinspritzpumpe nach einem der Ansprüche
9 bis 13, dadurch gekennzeichnet, daß das Stellglied A als Hebel (63) ausgebildet eine Achse (64) der
Spritzbeginnverstellung betätigt und daß die thermostatische Stellvorrichtung (58 - 6l) an diesem
Hebel (63) angreift, wobei dieser Hebel über entsprechende Ausbildungen bzw. Gestänge die Stellglieder
B und C bestimmt.
030018/0096
Priority Applications (6)
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