DE2931938C2 - - Google Patents

Description

Die Erfindung geht von einer Kraftstoffeinspritzpumpe gemäß der Gattung des Hauptanspruchs aus, nach Patent 26 48 043.

Bei einer durch das Hauptpatent 26 48 043 bzw. die gleichnamige DE-OS bekannten Kraftstoffeinspritzpumpe dieser Art wird die vom Drucksteuerventil zur Entlastungsseite abzuführende Kraftstoffmenge vollständig über den Federraum und eine von diesem abzweigenden Entlastungsöffnung abgeführt. Die Entlastungsöffnung des Federraums wird dabei durch das Druckhalteventil kontrolliert und weist eine Druckfeder auf, die das Ventilglied des Druckhalte­ ventils in Schließrichtung bewegt und die sich an einem temperatur­ abhängig verstellbaren Anschlag abstützt. Dieser ist so ausgelegt, daß bei kalter Brennkraftmaschine das Ventilglied des Druckhalte­ ventils über die Feder so vorgespannt ist, daß es nicht öffnet, so daß die gesamte von der Vorförderpumpe geförderte Kraftstoffmenge in den Saugraum gefördert wird und der Druck in diesem und im Arbeits­ raum vor dem Verstellkolben rasch und steil ansteigt. Erst bei Er­ reichen der Betriebstemperatur wird durch Abschalten der Beheizung eines Thermostaten das Druckhalteventil so entlastet, daß es öff­ net, so daß das Drucksteuerventil in der üblichen bekannten Weise den Druck im Saugraum und im Arbeitsraum steuert. Von dieser bekann­ ten Kraftstoffeinspritzpumpe wird somit nur in einem bestimmten Be­ triebsbereich der auf den Verstellkolben der Verstelleinrichtung für den Spritzbeginn wirkende Druck in Abhängigkeit eines zusätzlichen Betriebsparameters, der Betriebstemperatur der Brennkraftmaschine, modifiziert. Die bekannte Ausgestaltung ist jedoch nicht geeignet, über den gesamten Betriebsbereich der Brennkraftmaschine eine Druck­ modifizierung durchzuführen. Insbesondere steht die variable, über den Federraum abfließende Kraftstoffmenge einer gezielten, repro­ duzierbaren Beeinflussung des Drucksteuerventils entgegen.

Aufgabe der Erfindung ist es, eine Kraftstoffeinspritzpumpe der ein­ gangs genannten Art mit gegendruckgesteuertem Drucksteuerventil in baulich einfacher Weise so zu modifizieren, daß bei der Spritzbeginn­ verstellung wechselnden geodätischen Höhen, in denen die Brennkraftmaschine zum Einsatz gelangen soll, Rechnung getragen wird.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die im Kennzeichen des Haupt­ anspruchs angegebenen Merkmale gelöst.

Zwar ist es, durch die US-PS 39 68 779 bekannt, die Einflußgröße "Außenluftdruck" zur Steuerung des Einspritzbeginns heran­ zuziehen, doch wird dies dort anhand einer speziellen Konstruktion vorgenommen, die nicht ohne weiteres auf die Ausgestaltung gemäß der DE-OS 26 48 043 übertragen werden kann.

Die erfindungsgemäße Kraftstoffeinspritzpumpe hat den Vorteil, daß auf einfache Weise und auch nachträglich ein in einer Grundaus­ stattung einer Kraftstoffeinspritzpumpe vorhandenes Drucksteuer­ ventil zur Beeinflussung der Spritzbeginnverstellung in Abhängigkeit von Luftdruck modifiziert werden kann. Insbesondere kann mit diesem ausgewählten Parameter eine gute Abgasqualität erzielt werden. Durch die konstruktive Lösung ist es möglich, feinfühlig eine Druckände­ rung im Arbeitsraum vor dem Spritzverstellkolben über den gesamten Betriebsbereich der Brennkraftmaschine einzuhalten.

Durch die in den Unteransprüchen aufgeführten Maßnahmen sind vor­ teilhafte Weiterbildungen und Verbesserungen der im Hauptanspruch angegebenen Lösung gekennzeichnet.

Ein Ausführungsbeispiel des Gegenstandes der Erfindung ist in der Zeichnung vereinfacht dargestellt und im fol­ genden näher beschrieben. Es zeigt

Fig. 1 eine Schemazeichnung der Kraftstoffeinspritzpumpe mit Spritz­ beginnverstelleinrichtung,

Fig. 2 ein Funktionsdiagramm und

Fig. 3 einen Schnitt durch das Druckhalteventil mit Barometerdose.

In den Nockenantrieb einer Kraftstoffeinspritzpumpe 1 greift über einen Stift 2 für die Verstellung des Spritz­ beginnzeitpunktes ein Verstellkolben 3 ein. Der Verstell­ kolben 3 ist durch in einem Arbeitsraum 4 befindliche Druckflüssigkeit entgegen einer Rückstellfeder 5 ver­ schiebbar, wobei, je weiter der Kolben in Richtung Feder verschoben wird, der Spritzzeitpunkt bezüglich des oberen Totpunktes des Kolbens der Brennkraftmaschine nach "Früh" verschoben wird. Eine Vorförderpumpe 6 saugt aus einem Kraftstoffbehälter 7 Kraftstoff an und fördert ihn in einen Saugraum 8 der Kraftstoff­ einspritzpumpe 1, aus welchem - nicht näher dargestellt - die Kraftstoffeinspritzpumpe mit Kraftstoff versorgt wird und welcher über eine Bohrung 9 im Ver­ stellkolben 3 mit dem Arbeitsraum 4 verbunden ist. Über ein Drucksteuerventil 11 wird der Förderdruck der Vorför­ derpumpe 6 und damit der Druck im Saugraum 8 drehzahl­ abhängig gesteuert, wobei mit zunehmender Drehzahl der Druck proportional steigt. Dieser drehzahlabhängige Druck herrscht also auch im Arbeitsraum 4, so daß bei zunehmen­ der Drehzahl und somit zunehmendem Druck der Ver­ stellkolben 3 in Richtung "Früh" verschoben wird.

In Fig. 2 ist ein Diagramm dargestellt, bei dem über der Drehzahl n (Abszisse) der Hub s (Ordinate) des Verstell­ kolbens 3 dargestellt ist. Mit I ist die Kennlinie erfaßt für die Spritzbeginnverstellung, für die der Hub und damit die Frühverstellung linear mit der Drehzahl zunimmt. Mit II ist eine parallel verlaufende Kennlinie dargestellt, deren entsprechender Verlauf des Spritzbeginns erforderlich wäre, wenn die Brennkraftmaschine in 2200 m Höhe betrieben werden würde. Die erforderliche Spritzbeginnverstellung würde drei Winkelgrade in Richtung "Früh" erfordern. Dies wird dadurch erreicht, daß der Druck im Saugraum 8 und damit im Arbeitsraum 4 über ein Druck­ halteventil 12 beeinflußt wird, welches über eine Barome­ terdose 13 steuerbar ist. Das Drucksteuerventil 11 weist einen Steuerkolben 14 auf, mit dem eine Absteueröffnung 15 steuer­ bar ist und der durch den Förderdruck der Vorförder­ pumpe 6 gegen eine Steuerfeder 16 verschiebbar ist. Der Steuerkolben 14 weist eine Drosselverbindung 17 auf, über die die Räume auf seinen beiden Stirnseiten verbunden sind. Der die Steuerfeder 16 aufnehmende Federraum 18 hat einen Rückströmkanal 19, in dem das Druckhalteventil 12 angeordnet ist. Das Druckhalteventil 12 wiederum weist ein bewegliches Ventilglied 20 auf, an dem eine Ventil­ feder 21 angreift. Auf der dem Ventilglied 20 abgewand­ ten Seite stützt sich die Ventilfeder 21 an der Barometer­ dose 13 ab, die hier aus zwei Membrandosen besteht und über die die Vorspannung der Ventilfeder 21 änderbar ist.

Die Funktion dieser Schaltung ist derart, daß bei einem Luftdruck etwa auf Meereshöhe die Ventilfeder 21 weitgehend ent­ spannt ist und dadurch das bewegliche Ventilglied 20 dem Kraftstoffstrom im Rückströmkanal 19 nahezu keinen Wider­ stand entgegensetzt, wobei über die Drosselverbindung 17 eine konstante Menge abströmt. Sobald nun z. B. in einem Fahrzeug die Brennkraftmaschine in einen anderen Höhenbereich gelangt, d. h. der Außenluftdruck abnimmt, wird durch die Entspannungs­ funktion der Barometerdose die Ventilfeder 21 stärker vorgespannt und dem Abfluß im Rückströmkanal 19 ein Wider­ stand entgegengesetzt. Dieser Widerstand bewirkt eine Erhöhung des Druckes im Federraum 18 und damit eine Ver­ kleinerung des Querschnitts der Absteueröffnung 15 des Drucksteuer­ ventils 11. Dies wiederum bewirkt eine Erhöhung des Druc­ kes im Saugraum 8 der Einspritzpumpe bzw. dem Arbeits­ raum 4 am Verstellkolben 3, wodurch eine Veränderung des Spritzbeginns in Richtung "Früh" erfolgt.

In Fig. 3 ist ein Druckhalteventil 12 konstruktiv ausgestaltet dargestellt. In dem Gehäuse 23 ist ein Ventilsitz 24 vorgesehen, mit dem das bewegliche Ventilglied 20 zusammenwirkt, welches durch die Ventil­ feder 21 belastet ist. Die Ventilfeder 21 stützt sich rückseitig an der Stirnwand einer Sackbohrung 25 eines als verschieb­ barer Anschlag 26 dienenden Schiebers ab. Dieser Schieber ist im Gehäuse 23 über eine Dichtung 27 radial dichtend axial geführt und durch die Barometerdose 13 verschiebbar. Der Öffnungsdruck des Druckhalteventils 12 hängt also von der durch die Barometer­ dose 13 bestimmten Lage des Anschlags 26 ab. Die Baro­ meterdose 13 arbeitet gegen eine Stützfeder 28, die sich einerseits am Gehäuse 23 abstützt und andererseits an einem Widerlager 29 in Form eines Federtellers angreift, der über einen Sicherungsring 30 am Anschlag 26 gehalten ist. Die Federkraft der Stützfeder 28 ist ca. zehnmal so groß wie die der Ventilfeder 21. Hier­ durch wird einerseits erreicht, daß das aus Barometerdose 13, Anschlag 26 und Feder 28 bestehende Stellwerk weitge­ hend unabhängig von den Arbeitsdrücken des Druckhalteven­ tils 12 arbeitet, und andererseits ist dadurch erreichbar, daß die Ventilfeder 21 so stark entlastbar ist, daß das Druckhalteventil 12 nahezu druckentlastet ist, d. h. daß der Kraftstoff nahezu ungedrosselt durch den Rückstromkanal 19 strömen kann.

Claims (5)

1. Kraftstoffeinspritzpumpe für Brennkraftmaschinen mit einer Ver­ stelleinrichtung für den Spritzbeginn, mit einem die Förderbewegung mindestens eines Pumpenkolbens bewirkenden Nockenantrieb, dessen im Pumpengehäuse gelagerten Teil durch einen entgegen einer Rückstell­ kraft wirkenden Verstellkolben verschiebbar ist, dessen Arbeitsraum an eine Vorförderpumpe angeschlossen ist, dessen Kraftstofförderdruck als im Arbeitsraum wirkender Steuerdruck mittels eines Drucksteuer­ ventils durch gesteuerten Abfluß einer Teilmenge der geförderten Menge drehzahlabhängig steuerbar ist, wobei das Drucksteuerventil einen vom Förderdruck der Vorförderpumpe gegen die Rückstellkraft einer Feder beaufschlagten Steuerkolben hat, der mit einer Steuer­ kante zum gesteuerten Abfluß der Teilmenge der von der Vorförderpumpe geförderten Menge ver­ sehen ist, und das Drucksteuerventil auf seiner Federseite ein Steuerorgan aufweist, das zur Beeinflussung der Rückstellkraft auf den Steuerkolben ein federbelastetes Druckhalteventil aufweist, das in einem der Druckmittelentlastung dienenden Rückströmkanal des Federraumes des Drucksteuerventils angeordnet ist und dessen Ventil­ feder sich an einem in Abhängigkeit von einem den Betrieb der Brennkraftmaschine beeinflussenden Parameter verschiebbaren Anschlag abstützt, und mit einer von der Druckseite des Drucksteuerventils zu dessen Federraum füh­ renden Drosselverbindung, nach Patent 26 48 043, dadurch gekennzeich­ net, daß die zwischen der Druckseite des Drucksteuerventils (11) und dessen Federraum (18) vorhandene Drosselverbindung (17) einen kon­ stanten, stets offenen Querschnitt aufweist und parallel zum Abfluß­ weg der vom Steuerkolben (14) gesteuerten Teilmenge geschaltet ist und daß der An­ schlag (26) für die das Druckhalteventil (12) belastende Ventilfeder (21) in Abhängigkeit vom Außenluftdruck durch eine Barometerdose (13) verschoben wird.

2. Kraftstoffeinspritzpumpe nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß als Anschlag (26) ein im Gehäuse (23) des Druckhalteventils (12) radial dichtend geführter Schieber dient, an dessen der Ventilfeder (21) abgewandten Seite die Barometerdose (13) angreift.

3. Kraftstoffeinspritzpumpe nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß am Anschlag (26) über ein Widerlager (29) eine sich am Gehäuse (23) des Druckhalteventils (12) abstützende, der Kraft der Baro­ meterdose (13) entgegenwirkende Stützfeder (28) angreift.

4. Kraftstoffeinspritzpumpe nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß das Widerlager (29) als Federteller ausgebildet ist, der mit einer Innenbohrung über den Anschlag (26) geschoben sich an einem in einer Ringnut dieses Anschlags eingreifenden Sicherungsring (30) ab­ stützt.

5. Kraftstoffeinspritzpumpe nach Anspruch 3 oder 4, dadurch gekenn­ zeichnet, daß die Stützfeder (28) so dimensioniert ist, daß bei hohem Außenluftdruck die Vorspannung der Ventilfeder (21) auf Null senkbar ist.