DE3001051A1 - Kraftstoffeinspritzeinrichtung fuer brennkraftmaschinen, insbesondere fuer dieselmotoren - Google Patents
Kraftstoffeinspritzeinrichtung fuer brennkraftmaschinen, insbesondere fuer dieselmotorenInfo
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Description
10.1.1980 Ks/Kö
Kraftstoffeinspritzeinrichtung für Brennkraftmaschinen, insbesondere für Dieselmotoren
'Die Erfindung geht aus von einer Kraftstoffeinspritzeinrichtung
gemäß dem gattungsbildenden Oberbegriff des Hauptanspruchs. Es ist bereits eine Kraftstoffeinspritzeinrichtungdieser
Bauart bekannt (US-PS 3 486 493), bei
der die Einspritzpumpe als Pumpe-Düse ausgebildet- ist und die Kraftstoffeinspritzmenge durch einen in einen
Überströmkanal eingesetzten hydraulisch angetriebenen Steuerschieber bestimmt wird. Dieser Steuerschieber bestimmt
den wirksamen Förderhub und damit die Kraftstoffeinspritzmenge der Einspritzpumpe durch Sperrung des Rückflusses
aus dem Pumpenarbeitsraumj und die Einspritzung
ist beendet, wenn dieser Steuerschieber den überströmkanal öffnet und der Einspritzdruck sich entlasten kann. Bei der
bekannten Einrichtung ist der Steuerschieber vom Versorgungsdruck der Förderpumpe beaufschlagt und wird durch
Druckentlastung in seinem die Rückstellfeder enthaltenden Federraum betätigt. Zur Einleitung des Einspritzbeginns
steht somit nur die aus dem Versorgungsdruck resultierende Betätigungskraft abzüglich der Kraft der Rückstellfeder
zur Verfügung und zur Beendigung der Einspritzung nur die
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Kraft der Rückstellfeder, da beide Stirnflächen des Steuerschiebers bei Spritzende unter gleichen Druck gesetzt
werden. Dies begrenzt die Einsatzmöglichkeit bei schnellaufenden Motoren. Als weiterer Nachteil ist zu
nennen, daß die Steuerdruckleitung auch als Fülleitung dient, womit Rückwirkungen auf die Steuerung zu erwarten
sind.
Des weiteren ist durch die US-PS 3 465 737 eine Kraftstoffeinspritzeinrichtung
nahezu gleicher Bauart bekannt, bei der jedoch der Steuerschieber vom Steuerdruck einer als
Steuerpumpe dienenden separaten und zugleich mit der Pumpe-Düse angetriebenen Einspritzpumpe betätigt wird. Zur Änderung
des Spritzbeginns ist in den Antrieb der Steuerpumpe ein bekannter, das Antriebsdrehmoment übertragender Spritzversteller
eingebaut, so daß der gesamte Aufwand für die Einrichtung sehr groß ist. Ziel der Erfindung ist es, unter
Ausschaltung mechanischer Steuerungsteile für jede einzelne Einspritzpumpe bei geringem Bauaufwand eine kompakte
Einspritzeinrichtung zu erhalten, die bei schnelllaufenden Dieselmotoren eingesetzt werden kann.
Bei der erfindungsgemäßen Kraftstoffeinspritzeinrichtung mit den kennzeichnenden Merkmalen des Hauptanspruchs ist
ein genügend hoher, eine schnelle Betätigung des Steuerschiebers ermöglichender Steuerdruck vorhanden, ohne daß
hierzu eine einen separaten Antrieb erfordernde zusätzliche Steuerpumpe erforderlich ist. Durch Einstellung des
ersten Druckbegrenzungsventils auf einen Steuerdruck von etwa 30 bis 80 bar und des zweiten Druckbegrenzungsven-
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tils auf z.B. 6 bar, und durch die getrennte Anordnung der Steuerdruck- und Fülleitungen wird eine auch für den Einsatz
bei schneilaufenden Dieselmotoren anwendbare, schnelle
,und genaue Kraftstoffeinspritzung ermöglicht. Durch die Trennung der die Druckbeaufschlagung steuernden Ventilanordnung
von der Verteilereinrichtung können die benötigten Leitungen und Steuerzeiten optimal ausgelegt werden.
Durch die in den weiteren Unteransprüchen aufgeführten Maßnahmen sind konstruktive Ausgestaltungen und Verbesserungen
sowie vorteilhafte Weiterbildungen der im Hauptanspruch angegebenen Kraftstoffeinspritzeinrichtung möglich.
So wird entsprechend Anspruch 2 als Förderpumpe eine Konstantmengenpumpe
eingesetzt, die sowohl die Einspritzais auch Steuerkraftstoffmenge liefert und in der Lage
ist, den erforderlichen Steuerdruck zu erzeugen.
Eine vereinfachte Leitungsführung wird durch die Merkmale der Ansprüche 3 bis.6 erreicht, wobei außerdem noch durch
die kennzeichnenden Merkmale des Anspruchs 4 die bei der Umsteuerung der Steuerschieber auftretenden Entlastungsstöße und damit die Umschaltbewegungen dieser Steuerschieber
gedämpft werden, gemäß Anspruch 5 der überströmkanal zugleich der Füllung des Pumpenarbeitsraums dient,
Und durch Kanäle am Steuerschieber entsprechend den Merkmalen des Anspruchs 6 ein entsprechender Teil des Füllkanals
ersetzt wird.
Die gemäß Anspruch 7 den Druckraum des Steuerschiebers mit dessen Federraum verbindende* Drosselleitung stellt sicher,
daß der Steuerschieber in unbetätigtem Zustand immer in der Ausgangslage liegenbleibt und damit unempfindlich
gegen Leckströmungen wird. Die kennzeichnenden Merkmale
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des Anspruchs 8 dagegen stellen sicher, daß der bei der Entlastung aus dem Pumpenarbeitsraum unter hohem Druck
austretende Kraftstoff nicht dirkt in den Federraum des Steuerschiebers gelangt und gegebenenfalls dessen Steuerbewegung
ungünstig beeinflußt.
Durch die kennzeichnenden Merkmale des Anspruchs 9 ist eine elektrische Steuerung des Spritzbeginns und der Einspritzmenge
durch eine einzige Magnetventilanordnung erreichbar; und extrem kurze Schaltzeiten werden mit zur Zeit
zur Verfügung stehenden Magnetventilen durch die Anordnung gemäß Anspruch 10 erreicht.
Durch die kennzeichnenden Merkmale der Ansprüche 11 bis 13 sind verschiedene mögliche Magnetventilkombinationen
festgelegt j von denen die gemäß Anspruch 11 oder 12 gewählten
Merkmalskombinationen durch die Verwendung eines in die Steuerdruckleitung eingesetzten 3/2-Wegeventils eine
klare Trennung zwischen Steuerdruck und Versorgungsdruck ermöglicht und somit eine schnellere Hubbewegung des
Steuerschiebers sicherstellt. Durch die kennzeichnenden Merkmale des Anspruchs 13 können die in ihrem Aufbau sehr
einfachen 2/2-Wegeventile verwendet werden, und es wird
eine einfache Leitungsführung ermöglicht.
Die Merkmale des Kennzeichenteils von Anspruch 14 gewährleisten eine schnelle Betätigung des jeweils den Einspritzbeginn
oder das Spritzende steuernden Magnetventils, und bei Stromausfall kann keine Einspritzung stattfinden,
womit den Sicherheitsanforderungen.Rechnung getragen wird.
Bei einer Kraftstoffeinrichtung der gattungsgemäßen Bauart
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mit einem zentralen, als Verteilereinrichtung dienenden
Drehverteiler, der synchron zu den Einspritzpumpen angetrieben ist und zur Betätigung der Steuerschieber nacheinander
im Takt der Einspritzungen die Verbindung der einzelnen Steuerleitungen mit der Steuerdruckleitung herstellt
und unterbricht, wird die erforderliche Verteilerfunktion durch die kennzeichnenden Merkmale des Anspruchs
15 erzielt. Da dieser Drehverteiler nur eine Verteilerfunktion auszuüben hat, sind an die Präzision dieses Bauteils
nur geringe Anforderungen gestellt.
Ist die gattungsgemäße Einspritzeinrichtung mit einer aus
der eingangs genannten US-PS 3 ^86 493 bekannten zentralen,
einen Drehverteiler aufweisenden Ventilanordnung ausgestattet, welche die Betätigungsdauer des Steuerschiebers
bestimmt, dann.ergibt sich gemäß den kennzeichnenden Merkmalen des Anspruchs l6 eine gegenüber dem
Stand der Technik wesentlich vereinfachte Leitungsführung, und Betätigungsmöglichkeit.
In den kennzeichnenden Merkmalen der Ansprüche 17 und l8
ist eine Kraftstoffeinspritzeinrichtung mit einer zentralen, einen Drehverteiler aufweisenden Ventilanordnung
beansprucht, bei der in vorteilhafter Weise der lediglich zur Fördermengenänderung und Spritzbeginnänderung betätigbare
Zumeßschieber sich nicht mit dem Antrieb dreht und dadurch auf einfache Weise durch bekannte elektrische oder
mechanische Stellglieder betätigt werden kann. Der besondere Vorteil dieser Anordnung besteht in der exakten Trennung
zwischen den den Spritzbeginn ändernden und den die Fördermenge steuernden mechanisch oder elektrisch betätigbaren
Stellgliedern.
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Gemäß den Ansprüchen 19 und 20 ist durch die von je einer Steuerstelle an jedem Pumpenkolben gebildete Verteilereinrichtung
eine zwangsläufige Verbindung der Steuerdruckleitung mit den jeweils unter Steuerdruck zu stehenden Druckräumen
auf einfachste Weise möglich, die Länge der Steuerleitung kann in vorteilhafter Weise äußerst kurz gehalten
werden, wodurch die Toträume der Steuerleitungen verringert werden, und ein sonst notwendiger Antrieb der Verteilereinrichtung
entfällt.
Zeichnung
Vier Ausführungsbeispiele der erfindungsgemäßen Kraftstoff einspritzeinrichtung sind in der Zeichnung dargestellt und
werden im folgenden näher beschrieben. Es zeigen: Figur 1 eine vereinfachte Darstellung des ersten Ausführungsbeispiels
mit vier im Querschnitt dargestellten, als Pumpe-Düsen ausgebildeten Einspritzpumpen und einer mechanischen
Verteilereinrichtung,. Figur la einen nur teilweise dargestellten Schnitt längs der Linie I-I in Figur 1, Figur 2
eine vereinfachte Darstellung des zweiten Ausführungsbeispiels mit einer von zwei Magnetventilen gebildeten Ventilanordnung,
Figur 2a eine Ausführungsvariante zu dem in den Figuren 1, 2 und 4 verwendeten Steuerschieber mit getrennter
Entlastungsleitung, Figur 3 das dritte Ausführungsbeispiel mit einer Magnetventilanordnung und einer
von einem Drehverteiler gebildeten Verteilereinrichtung, Figur k einen Ausschnitt aus dem vierten Ausführungsbeispiel
mit einer vereinfachten Magnetventilanordnung, Figur 5 ein Steuerdiagramm zu den in den Figuren 2 b.is 4
dargestellten Magnetventilanordnungen, Figur 6 einen teilweisen Querschnitt durch die in Figur 1 verwendete Ventil-
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anordnung, Figur 6a eine Schrägansicht des in der Ventilanordnung nach Figur 6 verwendeten Drehverteilers und Figur
einen vereinfachten Querschnitt durch eine Ausführungsvariante zu der in Figur 1 verwendeten und in den Figuren
la, 5 und 5a näher dargestellten Ventilanordnung.
Bei der in Figur 1 dargestellten Kraftstoffeinspritzeinrichtung
sind mit 10a bis 1Od vier mechanisch angetriebene Pumpe-Düsen bezeichnet, die im wesentlichen aus einer
von je einem Antriebsnocken 11a bis lld einer Motornockenwelle 11 angetriebenen, als Kolbenpumpe ausgebildeten Einspritzpumpe
12a bis 12d und einer mit dieser zusammengebauten, als druckgesteuertes Einspritzventil ausgebildeten
Einspritzdüse 13 besteht. Als Einspritzdüse kann je nach den Erfordernissen des Motors jedes der bekannten,
vom Kraftstoffdruck gesteuerten und als nach außen oder
innen öffnende Ventile ausgebildeten Einspritzventile verwendet werden. Die mit l4a, l4b, l4c und I1Id bezeichneten
Pumpkolben tauchen bei ihren entgegen einer Stößelfeder 15 von den Antriebsnocken llä bis lld erzeugten und über
Rollenstößel 16 übertragenen Druckhüben in je einen von einem Teil einer Zylinderbohrung 17 der Pumpkolben 14a
bis l4d gebildeten Pumpenarbeitsraum 18 ein. Diese Pumpenarbeitsräume
18 werden über an eine für alle Pumpe-Düsen 10a bis 1Od gemeinsame, unter dem Versorgungsdruck pv stehende
Versorgungsleitung 19 angeschlossene Fülleitungen 21 mit Kraftstoff gefüllt, die zugleich auch als Verlängerung
der mit 22 bezeichneten, an. die Pumpenarbeitsräume 18 angeschlossenen Überströmkanäle anzusehen sind. Da beim dargestellten
Ausführungsbeispiel keine separaten Fülleitungen Ir, die Pumpenarbeitsräume 18 münden, sind die überström-
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leitungen 22 zugleich auch als ein Teil der Fülleitungen 21 anzusehen. In die Verbindung jedes Überströmkanals 22
mit der Fülleitung 21 ist ein entgegen der Kraft einer Rück stellfeder 23 betätigbarer Steuerschieber 24 eingesetzt,
der bei der Pumpe-Düse 10a in einer zur Einleitung der Einspritzung den überströmkanal 22 verschließenden Lage steht,
bei den anderen Pumpe-Düsen 10b bis 1Od jedoch in seiner den Pumpenarbeitsraum 18 mit den Fülleitungen 21 und damit
mit der als Niederdruckleitung dienenden Versorgungsleitung 19 verbindenden Ausgangsstellung steht. Um die Leitungsfüllung zu vereinfachen, münden die Fülleitungen 21 in je
einen die Rückstellfeder 23 enthaltenden Federraum 25 des Steuerschiebers 24, und der Federraum 25 ist über von
Flächen oder Nuten gebildete Kanäle 26 in einem Abschnitt 24a des Steuerschiebers 24 in dauernder Verbindung mit
einer als Ringnut ausgebildeten Steuerstelle 27 des Steuerschiebers 24. In der bei den Pumpe-Düsen 10b bis 1Od eingezeichneten
Ausgangslage des Steuerschiebers 24 hat die Ringnut 27 die Verbindung von der Fülleitung 21 zum überströmkanal
22 geöffnet, bei der ersten Pumpe-Düse 10a ist diese Verbindung geschlossen.
Jeder der Steuerschieber 24 ist an seinem der Rückstellfeder 23 gegenüberliegenden Ende -on einem Druckraum 28
begrenzt, der seinerseits über eine Steuerleitung 29 an eine für alle Pumpe-Düsen gemeinsame Steuerdruckleitung
angeschlossen ist.
Die Steuerdruckleitung 1 kann unter den Steuerdruck ps
einer Steuerkraftstoffquelle 32 gesetzt werden, wenn der von einer Förderpumpe 33 aus einem Tank 34 in die Steuerdruckleitung
31 geförderte Kraftstoff in seiner Druckhöhe
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von einem ersten Druckbegrenzungsventil 35 bestimmt wird.
Dies ist dann der Fall, wenn der sich in der Steuerdruckleitung 31 befindende Steuerkraftstoff durch eine Ventil=
anordnung 36 daran gehindert ists in eine unter wesentlich
niedrigerem Druck stehende Niederdruckleitung abzufließen. Im dargestellten Ausführungsbeispiel dient die Versorgungsleitung
19 als Niederdruckleitung, in der im vorliegenden
Fall dann der Versorgungsdruck p„ herrscht. Zur Steuerung dieses Versorgungsdrucks pv ist dem ersten
Druckbegrenzungsventil 35 ein zweites Druckbegrenzungsventil 37 nachgeschaltet.
Die Steuerkraftstoffquelle 32 ist somit von der vorzugsweise als Konstantmengenpumpe ausgebildeten Förderpumpe
33 und dem ersten Druckbegrenzungsventil 35 gebildet, und der bei gesperrtem Rücklauf in der Steuerdruckleitung
herrschende Steuerdruck p„ ist um ein Mehrfaches höher als der in der Versorgungsleitung 19 und den Fülleitungen
21 herrschende Versorgungsdruck pv. Günstige Werte ergeben
sich bei p„ = 6 bar und pg = 30 bis 8O bar.
Die für alle Pumpe-Düsen 10a bis 1Od zentrale Ventilanordnung 36 weist einen Drehverteiler 38 auf, der zugleich
mit der Nockenwelle 11 synchron zu den Einspritzpumpen 12a bis 12d angetrieben wird und zur Fördermengenänderung
längsverschiebbar und zur Spritzbeginnänderung relativ zu seinem Antrieb verdrehbar ist. Wie aus den Figuren 1
und la zu entnehmen ist, ist der umlaufende Drehverteiler 38 auf seiner mit 39 bezeichneten Mantelfläche mit vier
Steuerflächen 41 versehen, d.h. der Drehverteiler 38
trägt pro anzusteuernder Steuerleitung 29 je eine Steuerfläche kl. Die Ventilanordnung 36 ist in eine die Steuerdruckleitung
31 niit der als Niederdruckleitung dienenden
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Versorgungsleitung 19 verbindende Leitung 42 eingesetzt, wobei eine dauernd mit der Steuerdruckleitung 31 verbundene
Steueröffnung 42a der Leitung 42 von den Steuerflächen 4l am Drehverteiler 38 gesteuert wird und eine
andere zur Niederdruckleitung 19 führende Steueröffnung
42b in dauernder Verbindung mit einer von den Steuerflächen 4l begrenzten Ausnehmung 4o am Drehverteiler 38
steht. Verschließt eine der Steuerflächen 4l die Steueröffnung 42a, dann wird in der Steuerdruckleitung 31 der
vom ersten Druckbegrenzungsventil 35 begrenzte Steuerdruck ps aufgebaut und, wie in Figur 1 dargestellt, über
eine als· Verteilereinrichtung dienende Ringnut 43 am Pumpkolben l4a und die Steuerleitung 29 in den Druckraum
28 der ersten Pumpe-Düse 10a geleitet. Figur 1 zeigt die Spritzbeginnstellung für die erste Pumpe-Düse 10a,
da der im Pumpenarbeitsraum 18 befindliche Kraftstoff durch den den überströmkanal 22 absperrenden Steuerschieber
24 daran gehindert wird, in die Niederdruckleitung 19 abzufließen. Beim weiteren Abwärtshub des Pumpkolbens l4a
wird danach der im Pumpenarbeitsraum 18 komprimierte Kraftstoff über die Einspritzdüse 13 in den zugehörigen
Motorzylinder eingespritzt. Bei den übrigen nichtbetätigten Pumpe-Düsen 10b bis 1Od ist entweder in der unteren
oder oberen Totpunktlage des zu£.;hörigen Antriebsnockens
11b bis lld die Verbindung von der Steuerdruckleitung 31 zum Druckraum 28 des Steuerschiebers 24 durch die entsprechende
Lage der zugehörigen Ringnuten 43 an den Pumpkolben 14b bis l4d gesperrt. Die von den vier Ringnuten
43 an den Pumpkolben l4a bis l4d gebildete Verteilereinrichtung und die zentrale Ventilanordnung 36 bilden
zusammen die den Förderbeginn und das Förderende der entsprechenden
Pumpe-Düsen 10a bis 1Od steuernde Steuereinrichtung.
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Dreht sich der Drehverteiler 38 aus der in Figur 1 gezeichneten Stellung weiter im Uhrzeigersinn entsprechend
dem Pfeil 44, dann wird zur Steuerung des Spritzendes, wenn die Steuerfläche 4l die Steueröffnung 42a nicht mehr
verschließt, die Steuerdruckleitung 31 zu der Versorgungsleitung 19 über die Ausnehmung 40 am Drehverteiler 38, die
Steueröffnung 42b und den entsprechenden Teil der Leitung 42 entlastet. Dadurch wird der Druck in der Steuerdruckleitung
31 auf den Versorgungsdruck p„ reduziert und in dem
immer noch über die Ringnut 43 und die Steuerleitung 29
mit der Steuerdruckleitung 31 verbundenen Druckraum 28 der
ersten Pumpe-Düse 10a wird der Druck abgesenkt und die Rückstellfeder 23 kann den Steuerschieber 24 in seine Ausgangslage
verschieben. Dabei wird der Pumpenarbeitsraum 18 über den überströmkanal 22, die Steuerstelle 27 am
Steuerschieber 24, die Kanäle 26, den Pederraum 25 und
die Pülleitung 21 mit der Versorgungsleitung 19 verbunden. Der dadurch bewirkte Druckabfall im Pumpenarbeitsraum 18
beendet die Einspritzung, und im Pumpenarbeitsraum 18
wird nur ein dem Versorgungsdruck p„ entsprechender Standdruck
aufrechterhalten. Bis zur Beendigung des Resthubes des Pumpkolbens 14a wird der überschüssige Kraftstoff aus
dem Pumpenarbeitsraum 18 in die Versorgungsleitung 19 verdrängt und beim darauffolgenden Saughub wird dieser Pumpenarbeitsraum
18 über die Pülleitung 21 und die Überströmleitung 22 wieder gefüllt. Diese Füllung ist beendet, wenn der
Pumpkolben l4a wieder in seiner unteren Totpunktlage steht, wie dies bei den Pumpkolben l4c und l4d der dritten und
vierten Pumpe-Düse 10c und 1Od der Fall ist.
Die Antriebsnocken lla bis lld sind so ausgebildet, daß
sowohl in der unteren als auch in der oberen Totpunktlage
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eine längere Rast des Pumpkolbens 14a bis 14d stattfindet,
womit sichergestellt ist, daß bei der Betätigung einer der Steuerschieber 24 nicht ein anderer mit beeinflußt
wird, denn sowohl in der unteren als auch in der oberen Totpunktlage verschließt die Ringnut 43 an den .Pumpkolben
14a bis l4d die Verbindung vom Druckraum 28 über die Steuer leitung 29 zur gemeinsamen Steuerdruckleitung 31·
Im dargestellten Ausführungsbeispiel werden die einzelnen Pumpe-Düsen 10a bis 1Od direkt von den über die strichpunktiert
angedeutete, vorzugsweise von der obenliegenden Motornockenwelle gebildeten Nockenwelle 11 verbundenen und
angetriebenen Antriebsnocken 11a bis lld betätigt, wodurch der zur Erzeugung hoher Einspritzdrücke notwendige "steife
Antrieb" gewährleistet ist. Selbstverständlich können die Pumpkolben l4a bis l4d auch über an sich bekannte Kipphebel
von den Antriebsnocken 11a bis lld angetrieben werden (nicht dargestellt). In vorteilhafter Weise ist
auch der Drehverteiler 38 von der gleichen Motornockenwelle
11 angetrieben, und eine räumlich günstige Anordnung der gesamten Kraftstoffeinspritzeinrichtung ergibt
sich dann, wenn wie strichpunktiert an der Förderpumpe 33 angedeutet, auch diese durch die Motornockenwelle 11
angetrieben wird.
Bei den nachfolgend zu den Figuren 2 bis 4 beschriebenen weiteren Ausführungsbeispielen sind gleiche bzw. gleichwirkeride
Teile gleich bezeichnet, baulich abgewandelte Teile erhalten einen Indexstrich und neue Teile werden neu
bezeichnet.
Bei dem in Figur 2 dargestellten zweiten Ausführungsbeispiel sind die Pumpe-Düsen 10a bis 1Od gleich aufgebaut
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wie die zu Figur 1 des ersten Ausführungsbeispiels beschriebenen,
und auch die Steuerkraftstoffquelle 32 arbeitet in gleicher Weise. In diesem Ausführungsbeispiel
sind ebenfalls vier über die Motornockenwelle 11 verbundene Antriebsnocken 11a bis Hd eingezeichnet 3 und die
für jede Pumpe-Düse 10a bis 1Od gleich langen Steuerleitungen 29 sind durch die als Verteilereinrichtung dienenden
Ringnuten 43 an den Pumpkolben l4a bis l4d an die Steuerdruckleitung 31 anschließbar. Als Ventilanordnung
dient hier jedoch eine aus zwei Magnetventilen 46 und 47 bestehende und als ein Teil der Steuereinrichtung anzusehende
Magnetventilanordnung 48, durch die der Abfluß des Steuerkraftstoffs aus der Steuerdruckleitung 31 zu der
unter dem Versorgungsdruck pv stehenden Versorgungs- oder
Niederdruckleitung 19 in der gezeichneten Stellung der Magnetventile 46 und 47 gesperrt ist. Dadurch herrscht
in der Steuerdruckleitung 31 und im Druckraum 28 der ersten Pumpe-Düse 10a der Steuerdruck p«, da der Antriebsnocken Ha den Pumpkolben l4a der ersten Pumpe-Düse 10a
bereits so weit bewegt hat, daß die Ringnut 43 die zugehörige
Steuerleitung 29 mit der Steuerdruckleitung 31 verbunden hat und der Steuerschieber 24 in die gezeichnete,
die Überströmleitung 22 sperrende Stellung verschoben ist. Zugleich sind die nicht unter Steuerdruck stehenden
Steuerleitungen 29 der anderen von den Antriebsnocken Hb bis lld angetriebenen und in ihrer oberen bzw. unteren
Totpunktlage stehenden Pumpe-Düsen 10b bis 1Od durch die entsprechende Lage der zugehörigen Ringnuten 43 von der
unter Steuerdruck pg stehenden Steuerdruckleitung 31 abgetrennt.
Die Magnetventilanordnung besteht, wie aus der vereinfachten Darstellung in Figur 2 zu entnehmen ist,
aus den zwei hydraulisch parallel geschalteten Magnetventilen 46 und 47, durch die bei entsprechender überschnei-
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dung der Steuersignale extrem kurze, mit einem einzigen Magnetventil nicht erzielbare Steuerzeiten erreichbar
sind.
Das erste Magnetventil 46 ist als 2/2-Wegeventil ausgebildet
und in Figur 2 in seiner betätigten, d.h. vom zugehörigen erregten Elektromagneten verschobenen zweiten Schalt
stellung eingezeichnet, in der es die Verbindung von der Steuerdruckleitung 31 zur Versorgungsleitung 19 sperrt. Das
zweite Magnetventil 47 ist ein 3/2-Wegeventil und verbindet
in seiner entregten, in Figur 2 eingezeichneten ersten Schaltstellung den einen zur Verteilereinrichtung 43 führenden
Teil 31a der Steuerdruckleitung 31 mit dem anderen
mit der Steuerkraftstoffquelle 32 verbundenen Teil 31b. Zur
Beendigung der Einspritzung und Entlastung der Steuerdruckleitung 31 schaltet dieses zweite Magnetventil 47
bei erregtem Elektromagneten in seine zweite, den Teil 31a der Steuerdruckleitung 31 mit der Versorgungsleitung 19
verbindende Schaltstellung um. Vor Einleitung des nächsten
Einspritzvorgangs kehrt dann das erste Magnetventil 46 bei entregtem Elektromagneten in seine im Schaltsymbol eingezeichnete
erste Schaltstellung zurück und das zweite Magnetventil 47 wird wieder in die gezeichnete erste Schaltstellung
bei ebenfalls entregtem Elektromagneten gebracht.
In Figur 2a ist eine Ausführungsvariante des bei allen Ausführungsbeispielen verwendeten Steuerschiebers 24 dargestellt
und mit 24' bezeichnet. Dieser Steuerschieber 24' enthält eine im wesentlichen durch seine Längsachse
hindurchgebohrte Drosselleitung 51, welche den Druckraüm 28 mit dem die Rückstellfeder 23 enthaltenden Federraum
25 verbindet und so eng ausgeführt ist, daß über die
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Steuerleitung 29 in den Druckraum 28 bei gesperrter Verteilereinrichtung
43 gelangender Leckkraftstoff in den Federraum 25 überfließen kann, die Betätigung des Steuerschiebers
24' bei unter Steuerdruck pQ gesetztem Druckraum
28 jedoch nicht beeinträchtigt wird. Die Drosselleitüng 51 kann insgesamt als Drossel ausgebildet sein,
es ist jedoch günstiger, den in der Achsrichtung verlaufenden Teil dieser Leitung etwas größer auszuführen und
nur einen kurzen, in Figur 2a mit 51a bezeichneten Teil dieser Leitung als Strömungsdrossel auszubilden. Abweichend
von dem in den Figuren 1, 2 und nachfolgend auch in Figur 3 dargestellten und verwendeten Steuerschieber
24 ist unabhängig vom Vorhandensein einer Drosselleitung 51 in Figur 2a der Steuerschieber 24' mit einer gegenüber
dem die Rückstellfeder 23 enthaltenden Federraum 25 abgedichteten Ringnut 27' versehen, durch die der überströmkanal
22 mit einer separaten Entlastungsleitung 52 verbindbar ist. Diese Entlastungsleitung 52 kann direkt zum
Tank 34 zurückführen_und somit unter Atmosphärendruck stehen
oder sie kann an geeigneter Stelle in die Fülleitung 21 oder in die Versorgungsleitung 19 münden, wodurch eine
direkte Beaufschlagung des Federraums 25 und damit eine Beeinflussung der Hubbewegung des Steuerschiebers 24'
oder 24 vermieden werden kann.
Bei dem in Figur 3 dargestellten dritten Ausführungsbeispiel
werden die mit 14a1 bis l4d' bezeichneten Pumpkolben
der Pumpe-Düsen 10a1 bis 1Od' von gegenüber den Antriebsnocken lla bis Hd der Figuren 1 und 2 in ihrer Form abweichenden
Antriebsnocken Ha' bis Hd' angetrieben, und
als Verteilereinrichtung dient ein zentraler, synchron zu den Pumpe-Düsen 10a1 bis 1Od' angetriebener Drehverteiler
53, der ebenfalls direkt oder indirekt mit der
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Motornockenwelle 11 verbunden ist. Eine Mantelfläche 54
dieses Drehverteilers 53 ist mit einer dauernd mit der Steuerdruckleitung 31 verbundenen Steueröffnung 55 versehen,
deren mit B bezeichnete Breite - in Umfangsrichtung gesehen - für die längstmögliche Betätigungsdauer des
Steuerschiebers 24 unter Berücksichtigung der in der Praxis auftretenden Drehzahlen ausgelegt ist. Die Steueröffnung
55 ist über eine Querbohrung 56 im Drehverteiler
53 und über eine Längsbohrung 57 in dauernder Verbindung mit der Steuerdruckleitung 31, und bei der zur Ansteuerung
der Pumpe-Düsen 10a1 bis 1Od' im Uhrzeigersinn erfolgenden
Drehbewegung des Drehverteilers 53 werden die einzelnen Steuerleitungen 29 nacheinander im Takt der Einspritzungen
mittels der Steueröffnung 55 mit der Steuerdruckleitung 31 verbunden. Die in die Steuerdruckleitung 31 zwischen dem
zur Verteilereinrichtung 53 führenden Teil 31a und den von der Steuerkraftstoffquelle 32 her gespeisten Teil 31b
dieser Leitung 31 eingesetzte Magnetventilanordnung ist in
Figur 3 mit 48' bezeichnet und besteht aus zwei 3/2-Wegeventilen
46' und 47f s durch die der eine dauernd mit der
Verteilereinrichtung 53 verbundene Teil 31a der Steuerdruckleitung 31 wechselweise mit dem anderen mit der
Steuerkraftstoffquelle 32 verbundenen Teil 31b der Steuerdruckleitung
31 oder mit der Nieoordruck- oder Versorgungsleitung
19 verbindbar ist. In Figur 3 ist das erste, zur Einleitung des Spritzbeginns betätigte Magnetventil 46'
in seinerden Abfluß des Kraftstoffs aus der Steuerdruckleitung 31 in die Niederdruckleitung 19 verhindernden,
jedoch den Durchfluß des Steuerkraftstoffs von der Steuerkraftstoffquelle
32 zum Drehverteiler 53 ermöglichenden Schaltstellung gezeichnet, das zweite Magnetventil 47'
stand bereits in dieser entsprechenden Schaltstellung und
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(nicht eingezeichnet) zur Beendigung der Einspritzung kann dann das zweite Magnetventil 47' in eine die Entlastung
des Steuerdrucks p„ in den zum Drehverteiler 53 führenden
Teil 31a der Steuerdruckleitung 31 ermöglichende Schaltstellung umschalten. In dieser Schaltstellung ist
dann eine Verbindung zu der Versorgungsleitung 19 hergestellt, in der der gegenüber dem Steuerdruck pg wesentlich
niedrigere Versorgungsdruck pv herrscht, der wie weiter
vorne zu Figur 1 bereits beschrieben, vom Druckbegrenzungsventil 37 gesteuert wird.
Figur 4 zeigt eine schaltungstechnisch vereinfachte, anstelle
der Magnetventilanordnungen 48 oder 48' in den Figuren 2 bzw. 3 verwendbare Magnetventilanordnung 48",
die aus zwei nahezu gleichen, als 2/2-Wegeventile ausgebildeten Magnetventilen 46" und 47" besteht. Beide Magnetventile
46" und 47" sind in die Steuerdruckleitung 31 mit der Versorgungsleitung 19 verbindende Leitungen 42'
und 42" eingesetzt. Entsprechend den Schaltstellungen der
Magnetventile in den Figuren 2 und 3 steht das erste Magnetventil 46" in seiner bei erregtem Elektromagneten die
Verbindung von der Steuerdruckleitung 31 zur Niederdruckleitung 19 sperrenden zweiten Schaltstellung, während das
zweite, nicht erregte Magnetventil 47" bereits in seiner diese Verbindung sperrenden ersten Schaltstellung steht.
Wie aus Figur 4 zu entnehmen ist, ist die Steuerdruckleitung 31 direkt mit der Steuerkraftstoffquelle 32 verbunden,
und die Versorgungsleitung 19 zweigt zwischen den beiden Druckbegrenzungsventilen 35 und 37 ab. Zur Verbesserung
der Wirkungsweise der Ventilanordnung 48" kann, wie strichpunktiert angedeutet, in die Steuerdruckleitung 31 vor der
über die Leitungen 42' und 42" erfolgenden Verbindung zur
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Versorgungsleitung 19 eine Strömungsdrossel 59 eingesetzt werden. Diese Strömungsdrossel 59 muß so ausgelegt sein,
daß ein den Rückhub des Steuerschiebers 24 ermöglichender Druckabfall auf den Versorgungsdruck pv bei durch das
zweite Magnetventil 47" gesteuerter Verbindung zur Versorgungsleitung
19 in der Steuerdruckleitung 31 möglich ist, und daß auch bei gesperrtem Abfluß ein schneller Druckaufbau
des Steuerdrucks ρσ in dieser Steuerdruckleitung 31
stattfindet.
Die Wirkungsweise der beiden in Figur 2 in ihrer den Abfluß aus der Steuerdruckleitung 31 sperrenden Schaltstellung
eingezeichneten Magnetventile 46 und 47 und auch der zu den
Figuren 3 und 4 beschriebenen Magnetventile 46' und 47'
bzw. 46" und 47" ist aus dem in Figur 5 dargestellten Diagramm zu entnehmen.
Auf der·Ordinate sind die mit "zu" bezeichnete Schließstellung
und die mit "auf" bezeichnete Offenstellung beider Magnetventile 46 und 47, bzw. 46' und 47' oder 46" und 47"
über der in der Abszisse aufgetragenen Zeit t mittels zweier geringfügig zueinander in der Höhe versetzt gezeichneter
Kurven a und b aufgetragen. Der voll ausgezogene Kurvenzug a bezieht sich auf das erste Magnetventil 46,
46', 46" und der gestrichelt eingezeichnete Kurvenzug b auf das zweite Magnetventil 47, 47', 47". Wie aus dem
Kurvenzug b zu entnehmen ist, ist bei t. das zweite Magnetventil 47S 47', 47" bereits geschlossen, wenn in
tp die durch t„ gekennzeichnete Einspritzung durch Umschalten
des ersten Magnetventils 46, 46', 46" von seiner Offen- in seine Schließstellung, d.h. von "auf" nach
"zu", eingeleitet wird. Die Einspritzung ist dann beendet, wenn im Zeitpunkt t, das zweite Magnetventil 47, 47', 47"
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öffnet und von "zu" nach "auf" umschaltet. Kurz danach kann auch bei tu das erste Magnetventil 46, 46', 46"
wieder in seine Offenstellung umschalten, so daß vor Beginn der zu den Zeitpunkten t. und tp stattfindenden
Sehließbewegungen beider Magnetventile beide Magnetventile offen und die Steuerdruckleitung 31 zur Niederdruckleitung
19 hin entlastet ist. Durch diese sogenannte "Gegentaktschaltung" zweier Magnetventile können auch für extrem
kurze, d.h. bis auf Null verkürzte Schaltzeiten handelsübliche druckausgeglichene Magnetventile mit einer
systembedingten Mindestumschaltdauer verwendet werden. Die allein durch den Hub des Ventilgliedes bedingten
Schaltzeiten sind durch die Schräglage der entsprechenden Kurventeile der Kurven a und b angedeutet, und mit
den Kurven c und d sind die elektrischen Schaltimpulse für die zugehörigen Elektromagneten angedeutet. Wie aus den
Kurven c und d zu entnehmen ist, wird das erste Magnetventil 46, 46', 46" kurz vor t~ zur Steuerung des Spritzbeginns
eingeschaltet und zu einem in weiten Grenzen festlegbaren Zeitpunkt zwischen t, und tp wieder ausgeschaltet.
Die gestrichelte Kurve d zeigt, daß das zweite Magnetventil 47, 47', 47" zur Steuerung des Spritzendes bei t, eingeschaltet
und vor tp z.B. bei t. oder, wie strichpunktiert
angedeutet, bei t,- wieder ausgeschaltet wird.
Figur 6 zeigt einen Schnitt durch ein praktisches Ausführungsbeispiel
der in den Figuren 1 und la nur angedeuteten Ventilanordnung 36 mit den für die Betätigung des
Drehverteilers 38 wesentlichen Bauteilen, und Figur 6a
eine Schrägansicht des Drehverteilers 38. In den Antrieb des Drehverteilers 38 ist eine Fliehgewichtsgruppe 6l eingefügt,
deren Fliehgewichte 62 auf eine Stellmuffe 63 einwirken, und die bei der fliehkraftabhängigen, entgegen
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- «et* - R.
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der Kraft der Verstellfeder 66 erfolgenden Axialbewegung der Stellmuffe 6j>
eine der Spritzbeginnänderung dienende relative Verdrehung des Drehverteilers 38 zu seinem Antrieb
11 erzeugen. Die von den Steuerflächen 4l in einer Richtung begrenzte Ausnehmung 40 im Drehverteiler 38
steht über die Steueröffnung 42b und einen Teil der Leitung 42 in dauernder Verbindung mit der Versorgungsleitung
19, während die von den Steuerflächen 4l zur Steuerung der Einspritzdauer verschließbare Steueröffnung
42a mit der Steuerdruckleitung 31 verbunden ist. Die die Fördermenge beeinflussende Axialbewegung des
Drehverteilers 38 kann zum Abstellen oder Korrigieren
der Fördermenge über einen Hebel 67 erfolgen, während die Einstellung von Regelfedern 68a, 68b und 68c über
einen Verstellhebel 69 beeinflußbar ist. Die übertragung
der Regelfederkräfte erfolgt über einen Zwischenhebel 71.
In Figur 7 ist eine Ausführungsvariante zu der in den Figuren
1, la, 6 und 6a verwendeten mechanischen Ventilanordnung 36 dargestellt. Die in Figur 7 mit 36' bezeichnete
Ventilanordnung enthält in einem feststehenden Gehäuse 91 eine als umlaufender Drehverteiler dienende Steuerhülse
92, die von einer strichpunktiert angedeuteten, synchron zur Motornockenwelle 11 umlaufenden Welle oder, wie beim
Ausführungsbeispiel angenommen, direkt von der Motornokkenwelle 11 über eine spielfreie Kupplung, vorzugsweise
eine Membrankupplung angetrieben wird, die in Figur 7 fl'edoch
zur Vereinfachung der Zeichnung als eine um 45° versetzt gezeichnete Klauenkupplung 93 dargestellt ist. Die
Steuerhülse 92 nimmt in einer zentrischen Längsbohrung 94 einen zur Fördermengenänderung längs verschiebbaren und
zur Spritzbeginnänderung verdrehbaren aber ansonsten
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stillstehenden Zumeßschieber 95 auf, der mit den vier hier
mit 41' bezeichneten Steuerflächen versehen ist. Die konzentrisch
um den Zumeßschieber 95 angeordnete Steuerhülse 92 ist mit nur einer in einer zur Längsachse der Steuerhülse
92 senkrechten Ebene liegenden als Radialbohrung ausgeführten Steueröffnung 96 versehen, die in eine Ringnut
98 am Umfang der Steuerhülse 92 mündets und die Ringnut 98
ist ihrerseits wieder über die Steueröffnung 42a im Gehäuse 91 mit dem zur Steuerdruckleitung 31 führenden Teil
der Leitung 42 verbunden. Die von den Steuerflächen 4l' einseitig axial begrenzte Ausnehmung 4o! ist über Radialbohrungen
97 und eine Ringnut 100 in der Steuerhülse 92 in dauernder Verbindung mit der Steueröffnung 42b im Gehäuse
91 und über diese und einen Teil der Leitung 42 mit der Versorgungsleitung 19. Die zur Pordermengenänderung
erforderliche Längsverschiebung des Zumeßschiebers 95 erfolgt über einen Hebel 99, die zur Spritzbeginnänderung
erforderliche Drehbewegung über einen Hebel 101. Beide Hebel können über bekannte mechanische oder elektromechanisch^
Regler oder Spritzversteller betätigt werden, ebenso können hydraulische bzw. elektrohydraulische Stellglieder
an diesen Hebeln 99 und 101 angreifen.
Die als Ausführungsbeispiele beschriebenen Kraftstoffeinspritzeinrichtungen
sind ausschließlich mit Pumpe-Düsen versehen, weil mit diesen die Vorteile der erfindungsgemäßen
hydraulischen Steuerung am besten zur Geltung kommen. Das Erfindungsprinzip kann aber auch auf Einzelpumpen
und auf zu Reihenpumpen zusammengefügte Einspritzpumpen angewendet werden.
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10,1.1980 Ks/Kö
Kraftstoffeinspritzeinrichtung für Brennkraftmaschinen, insbesondere für Dieselmotoren
Es wird eine Kraftstoffeinspritzeinrichtung (Figur 1) für Brennkraftmaschinen vorgeschlagen, bei der Einspritzbeginn
und -ende durch einen hydraulisch betätigten Steuerschieber (24) bestimmt sind. Die vorzugsweise mit einer
Einspritzdüse (13) zu einer Pumpe-Düse (10a bis 1Od) zusammengebauten
Einspritzpumpen (12a bis 12d) der Einrichtung weisen eine zentrale, aus einer Förderpumpe (33) und
einem ersten Druckbegrenzungsventil (35) gebildete Steuerkraftstoff quelle (32-) auf, die einen gegenüber dem von
einem zweiten Druckbegrenzungsventil (37) bestimmten Versorgungsdruck (py) um ein Mehrfaches erhöhten, den Steuerschieber
(24) betätigenden Steuerdruck (p~) erzeugt. Der Steuerschieber (24) wird zur Einleitung des Spritzbeginns
über eine Verteilereinrichtung (O) von einer Ventilanordnung
(36) unter Steuerdruck (p„) gesetzt und verschließt einen aus dem Pumpenarbeitsraum (l8) wegführendenüberströmkanal
(22). Zur Steuerung des Spritzendes entlastet der Steuerschieber (24) bei seinem Rückhub diesen überströmkanal
wieder zu einer Niederdruckleitung (19)· Der zur Betätigung der Hubbewegung des Steuerschiebers (24) erforderliche
Steuerdruck (ps) in der Steuerdruckleitung (31) wird mittels der Ventilanordnung (36) durch Sperren des
Abflusses aus dieser Leitung (31) aufgebaut.
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Claims (1)
10.1,1980 Ks/Kö
ROBERT BOSCH GMBH3 7000 Stuttgart 1
Ansprüche
1/ Kraftstoffeinspritzeinrichtung für Brennkraftmaschinen,
insbesondere für Dieselmotorena mit pro Arbeitszylinder
je einem mechanisch angetriebenen Pumpkolben einer - vorzugsweise mit' der Einspritzdüse zu einer Pumpe-Düse
vereinigten - von einer Förderpumpe mit Kraftstoff versorgten Einspritzpumpe, mit je einem vom Steuerdruck einer
für alle Einspritzpumpen gemeinsamen Steuerkraftstoffquelle entgegen mindestens der Kraft einer Rückstellfeder betätigbaren
Steuerschieber, der in einen dauernd mit dem Pumpenarbeitsraum verbundenen überströmkanal eingesetzt
ist und diesen Kanal zur Einleitung des Einspritzbeginns verschließt und zur Beendigung der Einspritzung wieder
öffnet, und mit einer Steuereinrichtung, durch die der Steuerdruck über Steuerleitungen auf die Druckräume der
Steuerschieber aufschaltbar ist, gekennzeichnet durch folgende Merkmale :
a) die Steuerkraftstoffquelle (32) ist von der für einen
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gegenüber dem Versorgungsdruck (pv) der Einspritzpumpen
(12a bis 12d) um ein Mehrfaches erhöhten Steuerdruck (Po) ausgelegten Förderpumpe (33) und von einem ersten,
den Steuerdruck (pg) in einer mit den Steuerleitungen (29) verbindbaren Steuerdruckleitung (31) begrenzenden
Druckbegrenzungsventil (35) gebildet;
b) dem ersten Druckbegrenzungsventil (35) ist ein zweites
Druckbegrenzungsventil (37) nachgeschaltet, welches den in von den Steuerleitungen (29) getrennten
Pülleitungen (21) herrschenden Versorgungsdruck (pv)
bestimmt;
c) die Steuereinrichtung besteht aus einer für alle Einspritzpumpen
(12a bis 12d) gemeinsamen, den Anfang und die Dauer der Druckbeaufschlagung der Druckräume (28)
der Steuerschieber (24, 24') bestimmenden Ventilanordnung (36, 48, 48', 48") und aus einer von dieser getrennten
Verteilereinrichtung (43, 53), durch die im Takt der Einspritzungen jeweils eine der zu den Druckräumen
(28) der Steuerschieber (24, 24') führenden Steuerleitungen (29) mit der Steuerdruckleitung (31)
verbindbar ist;
d) der zur Betätigung der Steuerschieber (24, 24') erforderliche, über die Verteilereinrichtung (^3, 53) jeweils
einen der Druckräume (28) beaufschlagende Steuer-
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druck (Ρα) wird durch die den Abfluß des Steuerkraftstoffs
aus der Steuerdruckleitung (31) in eine Niederdruckleitung (19) sperrende Ventilanordnung (36, 48,
.118', 48") aufgebaut und danach für den Rückhub des
Steuerschiebers (24, 24') zur Niederdruckleitung (19)
hin wieder entlastet.
2. Kraftstoffeinspritzeinrichtung nach Anspruch 1, dadurch
gekennzeichnet, daß die Förderpumpe (33) als Konstantmengenpumpe ausgebildet ist.
3. Kraftstoffeinspritzeinrichtung nach Anspruch 1 oder 2S
dadurch gekennzeichnet, daß die Fülleitungen (21) an eine für alle Einspritzpumpen (12a bis 12d) gemeinsame,
unter dem Versorgungsdruck (pv) stehende Versorgungsleitung
(19) angeschlossen sind.
4. Kraftstoffeinspritzeinrichtung nach einem der Ansprüche
1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Versorgungsleitung (19) als Niederdruckleitung für den über die Ventilanordnung (36, 48, 48', 48") aus der Steuerdruckleitung
(31) abfließenden Kraftstoff dient.
5· Kraftstoffeinspritzeinrichtung nach einem der Ansprüche
1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß durch den von einer
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Steuerstelle (27) am Steuerschieber (24) gesteuerten überströmkanal
(22) der Pumpenarbeitsraum (19) mit der Füllleitung (21) verbindbar ist (Figuren 1, 2 und 3).
6. Kraftstoffeinspritzeinrichtung nach Anspruch 5, dadurch
gekennzeichnet, daß die Fülleitung (21) an einen die Rückstellfeder (23) des Steuerschiebers (24) enthaltenden
Federraum (25) angeschlossen ist und über Kanäle (26) in einem zwischen der Steuerstelle (27) am Steuerschieber
(24) und dem Federraum (25) angeordneten Abschnitt (24a) des Steuerschiebers (24) mit dem überströmkanal
(22) verbindbar ist.
7. Kraftstoffeinspritzeinrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß der Druckraum (28)
des Steuerschiebers (24') über eine - vorzugsweise durch
den Steuerschieber (24') hindurchgebohrte - Drosselleitung (51) mit dem die Rückstellfeder (23) enthaltenden Federraum
(25) verbunden ist (Figur 2a).
8. Kraftstoffeinspritzeinrichtung nach einem der Ansprüche
1 bis 7s dadurch gekennzeichnet, daß durch eine gegenüber
einem die Rückstellfeder (.23) enthaltenden Federraum (25) abgedichtete Ringnut (27') am Steuerschieber
(24·) der überströmkanal (22) mit einer Entlastungsleitung
(52) verbindbar ist (Figur 2a).
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9. Kraftstoffeinspritzeinrichtung nach einem der Ansprüche
1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Ventilanordnung als eine den Spritzbeginn und die Spritzdauer bestimmende
Magnetventilanordnung (48, 48's 48") ausgebildet
ist (Figuren 2, 3 und 4),
10. Kraftstoffeinspritzeinrichtung nach Anspruch 9,
dadurch gekennzeichnet, daß die Magne.tventilanordnung (48, 48', 48") aus zwei hydraulisch parallel geschalteten
Magnetventilen (46 und 47, 46' und 47', 46" und 47") besteht,
von denen das erste, vor dem Einspritzbeginn zur Niederdruckleitung (.19) offene Magnetventil (46, 46', 46")
durch seine Umschaltbewegung den Abfluß des Steuerkraftstoffs aus der Steuerdruckleitung (3D in die Niederdruckleitung
(19) bei bereits vor Einspritzbeginn den Abfluß sperrendem zweitem Magnetventil (47, 47', 47") zur Einleitung
der Einspritzung sperrt, und von denen das zweite Magnetventil (47, 47', 47") durch seine den Abfluß ermöglichende
Umschaltbewegung bei noch umgeschaltetem erstem Magnetventil (46, 46', 46") das Spritzende steuert (Figuren
2, 3 und 4).
11. Kraftstoffeinspritzeinrichtung nach Anspruch 10, dadurch
gekennzeichnet, daß'beide Magnetventile (461 und 47')
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als 3/2-Wegeventile ausgebildet sind, durch die der eine
dauernd mit der Verteilereinrichtung (53) verbundene Teil (31a) der Steuerdruckleitung (31) wechselweise mit dem
anderen mit der Steuerkraftstoffquelle (32) verbundenen
Teil (31b) der Steuerdruckleitung (31) oder mit der Niederdruckleitung (19) verbindbar ist (Figur 3)<
12. Kraftstoffeinspritzeinrichtung nach Anspruch 10, dadurch
gekennzeichnet, daß das erste Magnetventil (46)
als 2/2-Wegeventil ausgebildet und in eine die Steuerdruckleitung
(31) mit der Niederdruckleitung (19) verbindende Leitung (42') eingesetzt ist und daß das zweite
Magnetventil (47) als 3/2-Wegeventil ausgebildet ist und
wechselweise den einen zur Verteilereinrichtung (43) führenden Teil (31a) der Steuerdruckleitung (3D mit dem
anderen mit der Steuerkraftstoffquelle (32) verbundenen
Teil (31b) der Steuerdruckleitung (31) oder mit der Niederdruckleitung (19) verbindet (Figur 2).
13. Kraftstoffeinspritzeinrichtung nach Anspruch 10, dadurch
gekennzeichnet, daß beide Magnetventile (46", 47") der Magnetventilanordnung (48") als 2/2-Wegeventile ausgebildet
sind, die in je eine die Steuerdruckleitung (31) mit der Niederdruckleitung (19) verbindende Leitung (42',
42") eingesetzt sind und diese Leitungen (42', 42") wech-
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59 73
seiweise öffnen oder, sperren und daß vorzugsweise zwischen
der Steuerkraftstoffquelle (32) und der Verbindung
mit den die Magnetventile (.46% 47",) enthaltenden Leitungen
(42', 42") eine Strömungsdrossel (59) in die Steuerdruckleitung (.31) eingesetzt ist (.Figur 4),
14, Kraftstoffeinspritzeinrichtung nach einem der Ansprüche
10 bis 13 > dadurqh gekennzeichnet, daß das erste
Magnetventil (46, 46·, 46") für'seine den Einspritzbeginn
auslösende, die.Verbindung von der Steuerdruckleitung
(31) zur Niederdruckleitung (19) sperrende Umschaltbewegung und das.zweite Magnetventil (47, 47', 47") für
seine das Spritzende steuernde,.die Steuerdruckleitung (31) zur Niederdruekleitung (19) entlastende Umschaltbewegung
erregbar ist "(Figuren 2, 3 und 4).
15. Kraft stoff einspritzeiririchtjung'nach einem der Ansprüche
1 bis 14, mit einem zentralen, als Verteilereinrichtung dienenden Drehverteilei*, der synchron zu den Einspritzpumpen
angetrieben ist und' zur Betätigung der
Steuerschieber nacheinander im Takt der Einspritzungen die Verbindung der:einzelnen Steuerleitungen mit der
Steuerdruckleitung herstellt und unterbricht, dadurch gekennzeichnet, daß die umlaufende Mantelfläche (54) des
Drehverteilers (53) mit einer dauernd mit der Steuer-
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-8 - κ, 5 9
druckleitung (31) verbundenen Steueröffnung (55) versehen ist, deren Breite (B) - in Umfangsrichtung gesehen
- für die längsmögliche Betätigungsdauer des Steuerschiebers (24) ausgelegt ist (Figur 3).
16. Kraftstoffeinspritzeinrichtung nach einem der Ansprüche
1 bis 8, mit einer zentralen, einen Drehverteiler aufweisenden Ventilanordnung, deren Drehverteiler synchron
zu den Einspritzpumpen angetrieben, zur Fördermengenänderung längsverschiebbar und zur Spritzbeginnänderung
relativ zu seinem Antrieb verdrehbar ist, und der zur Steuerung des die Steuerschieber betätigenden
Steuerdrucks mittels mindestens einer Steuerfläche im Takt der Einspritzungen die Verbindung von der angesteuerten
Steuerleitung zur Niederdruckleitung sperrt oder öffnet, dadurch gekennzeichnet, daß die Ventilanordnung
(36) in eine die Steuerdruckleitung (31) mit
der Niederdruckleitung (19) verbindende Leitung (42) eingesetzt ist, und daß der umlffende Drehverteiler (38)
auf seiner Mantelfläche (39) pro Steuerleitung (29) eine Steuerfläche (1Jl) aufweist (Figuren 1, la, 6, 6a).
17· Kraftstoffeinspritzeinrichtung, insbesondere nach
einem der Ansprüche 1 bis 8, mit einer zentralen, einen Drehverteiler aufweisenden Ventilanordnung, deren Dreh-
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verteiler synchron zu den Einspritzpumpen angetrieben ist und zur Steuerung des die Steuerschieber betätigenden
Steuerdrucks mittels einer Steuerfläche im Takt der Einspritzungen
die Verbindung von der angesteuerten Steuerleitung zu einer Niederdruckleitung sperrt oder öffnet,
dadurch gekennzeichnet, daß der umlaufende Drehverteiler
von einer konzentrisch um einen Zumeßschieber (95) angeordneten Steuerhülse (.92) gebildet ist, und daß der ansonsten
stillstehende Zumeßschieber (95) pro anzusteuernder Steuerleitung (29) mit einer Steuerfläche (2U') versehen
ist, zur Pordermengenänderung längsverschiebbar und zur Spritzbeginnänderung verdrehbar in der Steuerhülse
(92) gelagert ist und eine dauernd mit der Niederdruckleitung (19) verbundene, einseitig von den Steuerflächen (4lf) begrenzte Ausnehmung aufweist (Figur 7).
18. Kraftstoffeinspritzeinrichtung nach Anspruch 17, dadurch
gekennzeichnet, daß die Steuerhülse (92) mit nur einer mit den Steuerflächen (4l!) am Zumeßschieber (95)
zusammenwirkenden, vorzugsweise als Radialbohrung ausgeführten Steueröffnung (96) versehen ist, die in eine Ringnut
(98) am Umfang der Steuerhülse (92) mündet, wobei die Ringnut (98) dauernd mit der Steuerdruckleitung (31)
verbunden ist (Figur 7)»
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19· Kraftstoffeinspritzeinrichtung nach einem der Ansprüche
1 bis l4 oder 16 bis 18, dadurch gekennzeichnet, daß die Verteilereinrichtung von je einer in die Pumpkolben (l4a
bis l4d) jeder Einspritzpumpe (12a bis 12d) eingearbeiteten Steuerstelle (43) gebildet ist, durch die mindestens
in der Ausgangs- oder unteren Totpunktlage (UT) des Pumpkolbens (14a bis l4d) die Verbindung von der zugehörigen
Steuerleitung (29) zur Steuerdruckleitung (31) unterbrochen und nach einem ersten Teilhub (h.) wiederhergestellt
ist (Figuren 1 und 2).
20. Kraftstoffeinspritzeinrichtung nach Anspruch 19, dadurch
gekennzeichnet, daß die Steuerstelle von einer in die Mantelfläche des Pumpkolbens (14a bis l4d) eingearbeiteten
Ringnut (-43) gebildet ist.
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Priority Applications (5)
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DE8080106901T DE3069719D1 (en) | 1980-01-12 | 1980-11-08 | Fuel-injection device for internal combustion engines, especially for diesel engines |
EP80106901A EP0032168B1 (de) | 1980-01-12 | 1980-11-08 | Kraftstoffeinspritzeinrichtung für Brennkraftmaschinen, insbesondere für Dieselmotoren |
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