DE3024963A1

DE3024963A1 - Kraftstoffeinspritzeinrichtung fuer brennkraftmaschinen, insbesondere fuer dieselmotoren

Info

Publication number: DE3024963A1
Application number: DE19803024963
Authority: DE
Inventors: Jean Lyon Leblanc; Jean Villeurbanne Pigeroulet; Raymond Genas Tissot
Original assignee: Robert Bosch GmbH
Current assignee: Robert Bosch GmbH
Priority date: 1980-07-02
Filing date: 1980-07-02
Publication date: 1982-01-28
Also published as: JPS5749060A; FR2486159B1; US4398519A; ATA288681A; GB2080442B; GB2080442A; FR2486159A1; AT381989B

Description

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R. 6392
1.7.1980 Ks/Wl

ROBERT BOSCH GMBH₃ 7000 Stuttgart 1

Kraftstoffeinspritzeinrichtung für Brennkraftmaschine^ insbesondere für Dieselmotoren

Stand der Technik

Die Erfindung geht aus von einer Kraftstoffeinspritzeinrichtung gemäß dem gattungsbildenden Oberbegriff des Hauptanspruchs. Es ist bereits eine Kraftstoffeinspritzeinrichtung dieser Bauart bekannt (US-PS 3 465 737) > bei der die Einspritzpumpe als Pumpedüse ausgebildet ist und die Kraftstoffeinspritzmenge durch einen in einen überströmkanal eingesetzten hydraulisch angetriebenen Steuerschieber bestimmt wird. Dieser Steuerschieber steuert den wirksamen Förderhub und damit die Kraftstoffeinspritzmenge der Einspritzpumpe durch Sperrung des Rückflusses aus dem Pumpenarbeitsraum; und die Einspritzung ist beendet, wenn dieser Steuerschieber den Überströmkanal öffnet und der Einspritzdruck sich entlasten kann. Bei der bekannten Einrichtung wird jeder Steuerschieber vom Steuerdruck einer als Steuerdruckpumpe dienenden, separaten und zugleich mit der Pumpedüse angetriebenen Einspritzpumpe betätigt und die Steuerleitung dient auch als Pülleitung, womit negative Rückwirkungen auf die Steuerung und Füllung zu erwarten sind.

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Als weiterer Nachteil ist zu nennen, daß die Füllung nur in der inneren Totpunktlage des Pumpenkolbens stattfindet, in der dieser über eine Ringnut die Steuerleitung mit dem Pumpenarbeitsraum verbindet. Dies begrenzt die Einsatzmöglichkeit bei schneilaufenden Motoren. Ziel der Erfindung ist es,. die gegenseitige Beeinflussung von Versorgungs- und Steuerdruck zu verhindern und die Füllung und Mengensteuerung zu verbessern, so daß die Einspritzeinrichtung auch bei schnell laufenden Dieselmotoren eingesetzt werden.

Vorteile der Erfindung

Bei der erfindungsgemäßen Kraftstoffeinspritzeinrichtung mit den kennzeichnenden Merkmalen des Hauptanspruchs wird unter Beibehaltung eines genügend hohen, eine schnelle Betätigung des Steuerschiebers ermöglichenden Steuerdrucks der Steuerdruckpumpe die Kraftstoffversorgung der Einspritzpumpen verbessert. Durch Einstellung des Steuerdrucks auf etwa 30 bis 80 bar und des Versorgungsdrucks auf z.B. 6 bar, und durch die getrennte Anordnung der Steuer- und Fülleitungen wird eine auch für den Einsatz bei schneilaufenden Dieselmotoren anwendbare, schnelle und genaue Kraftstoffeinspritzung ermög licht. Durch die Trennung der Füll- und Steuerleitungen können die während der Einspritzdauer abgeschlossenen Toträume sowohl am Pumpenarbeitsraum als auch in der Steuerleitung in vorteilhafter Weise verringert werden.

Durch die in den Unteransprüchen aufgeführten Maßnahmen sind konstruktive Ausgestaltungen und Verbesserungen sowie vorteilhafte Weiterbildungen der im Hauptanspruch angegebenen Kraftstoffeinspritzeinrichtung möglich. So wird entsprechend Anspruch 2 die Füllung durch den zusätzlichen Zulaufkanal verbessert.

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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 Absteuerung in der Steuerdruckpumpe auftretenden Entlastungs stöße 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 und die Führung des Steuerschiebers verbessert wird.

Die gemäß Anspruch 7 den Druckraum des Steuerschiebers mit einer Entlastungsleitung verbindende Ringnut stellt sicher, daß der bei der Entlastung aus dem Pumpenarbeitsraum unter hohem Druck austretende Kraftstoff nicht in den Federraum des Steuerschiebers gelangt und dessen Steuerbewegung ungünstig beeinflußt.

Ist die gattungsgemäße Einspritzeinrichtung mit einer aus der eingangs genannten US-PS 3 465 737 bekannten zentralen, einen Drehverteiler aufweisenden Verteilerpumpe ausgestattet, welche die Betätigungsdauer des Steuerschiebers bestimmt, dann ergibt sich gemäß den kennzeichnenden Merkmalen des Anspruchs 9 eine gegenüber dem Stand der Technik eindeutig von der Füllung der Pumpenarbeitsräume getrennte und exakt steuerbare Betätigung der Steuerschieber.

In den kennzeichnenden Merkmalen der Ansprüche 8 und 10 sind hydraulische Mittel zur Begrenzung des Schieberhubes beansprucht, wodurch in vorteilhafter Weise die Fördermenge der Einspritzpumpen allein von der Betätigungsdauer des Steuerschiebers und nicht von der geförderten Steuerkraftstoffmenge der Steuerdruckpumpe abhängt.

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Durch die im Anspruch 11 festgelegten Merkmale der Schiebersteuerung ist eine verbesserte Spritzdauersteuerung erreichbar, und durch die mit der Strömungsdrossel versehene Leitung ist sichergestellt, daß der Steuerschieber in unbetätig tem Zustand immer in der Ausgangslage liegenbleibt und damit unempfindlich gegen Leckströmungen wird.

Gemäß Anspruch 12 ist durch die Ringleitung eine gute Durchspülung und Entlüftung der Leitungen gewährleistet.

Zeichnung

Drei Ausführungsbeispiele der erfindungsgemäßen Kraftstoffeinspritzeinrichtung sind in der Zeichnung dargestellt und werden im folgenden näher beschrieben. Es zeigen: Figur eine vereinfachte Darstellung des ersten Ausführungsbeispiels mit vier im Querschnitt dargestellten, als Pumpedüsen ausgebildeten Einspritzpumpen und einer von einer mechanischen Verteilerpumpe gebildeten Steuerdruckpumpe, Figur 2 einen Ausschnitt aus den zweiten Ausführungsbeispiel mit einer Ausführungsvariante zu dem in Figur 1 verwendeten Steuerschieber mit einer von der Fülleitung getrennten Entlastungsleitung, Figur 3 eine vergrößerte Darstellung des im zweiten Ausführungsbeispiel verwendeten Steuerschiebers und Figur 4 eine Pumpedüse des dritten Ausführungsbeispiels mit einem abgewandelten Steuerschieber.

Beschreibung der Ausführungsbeispiele

Bei der in Figur 1 dargestellten Kraftstoffeinspritzeinrichtung sind mit 10a bis 1Od vier mechanisch angetriebene Pumpedüsen bezeichnet, die im wesentlichen aus einer

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von je einem Antriebsnocken 11a bis Hd 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 14a, I¹Ib, l4c und l4d bezeichneten Pumpenkolben tauchen bei ihren entgegen einer Stößelfeder 15 von den Antriebsnocken Ha bis Hd erzeugten und über Stößel l6 übertragenen Druckhüben in je einen von einem Teil einer Zylinderbohrung 17 gebildeten Pumpenarbeitsraum l8 ein. Diese Pumpenarbeitsräume 18 werden über an eine für alle Pumpedüsen 10a bis 1Od gemeinsame, unter dem Versorgungsdruck p_v stehende Versorgungsleitung 19 angeschlossene Pülleitungen 21 mit Kraftstoff gefüllt, die zugleich auch als Verlängerung der mit 22 bezeichneten, an die Pumpenarbeitsräume 18 angeschlossenen Überströmkanäle anzusehen sind. Obgleich beim dargestellten Ausführungsbeispiel noch zusätzliche, von den Pumpenkolben in deren innerer Totpunktlage aufgesteuerte Zulaufkanäle 20 in die Pumpenarbeitsräume 18 münden, sind die Überströmkanäle 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 Rückstellfeder 23 betätigbarer Steuerschieber 24 eingesetzt, der bei der Pumpedüse 10a in einer zur Einleitung der Einspritzung den Überströmkanal 22 verschließenden Lage steht, bei den anderen Pumpedüsen 10b bis 1Od jedoch in seiner den Pumpenarbeitsraum 18 mit den Fülleitungen 21 und damit mit der auch als Niederdruckleitung dienenden Versorgungsleitung 19 verbindenden Ruhe-

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oder 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 Pederraum 25 ist über von Flächen oder Nuten gebildete Kanäle 26 in oder an einem Abschnitt 24a des Steuerschiebers 24 in dauernder Verbindung mit einer als Ringnut ausgebildeten Steuerstelle 27 des Steuerschiebers 24 (siehe dazu den Steuerschieber 24 der Pumpedüse 10b). In der bei den Pumpedüsen 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 Pumpedüse 10a ist diese Verbindung geschlossen.

Jeder der Steuerschieber 24 ist an seinem der Rückstellfeder 23 gegenüberliegenden Ende von einem Druckraum 28 begrenzt, der seinerseits über eine Steuerleitung 29a bzw. 29b bzw. 29d an eine für alle Pumpedüsen gemeinsame Steuerdruckpumpe 31 angeschlossen ist.

Die Steuerleitungen 29a bsi 29d werden wechselweise im Takt der Einspritzungen von der Steuerdruckpumpe 3I unter einen Steuerdruck p_Q gesetzt, wenn der von einer Förderpumpe 33 aus einem Tank 34 in einen Innenraum 32 der Steuerdruckpumpe 31 geförderte und unter Versorgungsdruck p_v stehende Kraftstoff von der Steuerdruckpumpe 31 in die jeweilige Steuerleitung 29a bzw. 29b bis 29d gefördert wird. Zur Steuerung des Versorgungsdrucks p_v ist der Versorgungsleitung 19 hinter der letzten Pumpedüse 1Od ein Druckbegren zungsventil 35 nachgeschaltet, von dem überschüssiger Kraft stoff über eine Rücklaufleitung 36 zum Tank 34 geleitet wird.

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Die Versorgungsleitung 19 und. Rücklauf leitung 36 bilden eine vom Tank 34 ausgehende und in diesen wieder zurückkehrende Ringleitung 37, durch die ein kontinuierlicher Durchfluß durch die Steuerdruckpumpe 31 und die Pumpedüsen 10a bis 1Od gewährleistet ist, womit eine verbesserte Füllung, eine Kühlung der Aggregate und eine Abführung von austretenden Luftblasen erreicht wird.

Die Kraftstoffversorgung der gesamten Einspritzeinrichtung wird somit von der vorzugsweise als Konstantmengenpumpe ausgebildeten Förderpumpe 33 und dem Druckbegrenzungsventil 35 gebildet, und der von der Steuerdruckpumpe 31 erzeugte Steuerdruck ρ_σ ist um ein Mehrfaches höher als der in der Versorgungsleitung 19 und den Fülleitungen 21 herrschende Versorgungsdruck p„. Günstige Werte ergeben sich bei p„ = 6 bar und p_o = 30 bis 8O bar.

Die für alle Pumpedüsen 10a bis 1Od zentrale und von einer Radialkolbenverteilerpumpe gebildete Steuerdruckpumpe 31 weist einen Drehverteiler 38 auf, der zugleich mit der Förderpumpe 33 von 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 dem vereinfachten Schemabild in Figur 1 zu entnehmen ist, ist der umlaufende Drehverteiler 38 auf seiner mit 39 bezeichneten Mantelfläche mit einer Steuerfläche 41 und einer Verteilernut 42 versehen, und ein Gehäuse 43 der Steuerdruckpumpe 31 enthält pro anzusteuernder Steuerleitung 29a bis 29d je eine Steuerbohrung 44, von denen nur zwei in der Schnittebene liegende eingezeichnet sind. Die Steueröffnungen 44 werden von der Steuerfläche am Drehverteiler 38

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zur Bestimmung der Einspritzdauer verschlossen. Zur Änderung der Einspritzdauer ist die Steuerfläche 41 von zwei Längsnuten 46 und 47 begrenzt, von denen die erste Längsnut 46 im Normalfall in Richtung der Längsachse des Drehverteilers 38 verläuft, die zweite Längsnut 47 jedoch schräg zur Längsachse in die Mantelflächen 39 eingearbeitet ist, wodurch je nach Stellung des Drehverteilers eine verschieden lange Steuerzeit und damit die Einspritzmenge bestimmt wird. Ist auch die erste Steuernut 46, wie dargestellt, schräg gestellt, dann steuert sie eine lastabhängige Spritzbeginnänderung. Eine drehzahlabhängige Spritzbeginnänderung wird dadurch erreicht, daß eine von der Antriebswelle 11 angetriebene Stellmuffe 48 in Achsrichtung des Drehverteilers 38 entgegen der Kraft einer Spritzverstellerfeder 49 verschoben wird und über einen durch eine Schrägnut 51 im Drehverteiler hindurchgesteckten Bolzen 52 eine relative Verdrehung des Drehverteilers zum Antrieb bewirkt. Die Längsverschiebung der Stellmuffe 48 kann in bekannter Weise durch Fliehgewichte oder aber auch durch elektrische Stellglieder erfolgen. Die Nuten 42, 46 und 47 münden in eine Ringnut 53 am Drehverteiler 38 und bilden zusammen mit dieser einen von dem Pumpenkolben 45 unter Druck gesetzten Pumpenarbeitsraum 55· Die Verteilernut 42 ist im Bereich der Mündungsstellen der Steuerleitungen 29a bis 29d, von denen jeweils eine mit 54a und 54d bezeichnete Mündungsstelle dargestellt ist, mit einer Erweiterung 42a versehen, die die Verbindung vom Pumpenarbeitsraum über die Verteilernut 42 zu den Steuerleitungen 29a bis d während der längstmöglichen Einspritzdauer und in jeder axialen Lage des Drehverteilers 38 offenhält.

Um den Schieberhub der Steuerschieber 24 zu begrenzen und

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damit, vor allem bei längerer Einspritzdauer ein Überschwingen der Steuerschieber 24 zu verhindern sind seitlich an die Wand der Druckräume 28 Entlastungsleitungen 56 angeschlossen, welche über eine gemeinsame Rücklaufleitung 57 miteinander verbunden und zum Tank 34 geführt sind. Ist, wie gestrichelt eingezeichnet, das Druckbegrenzungsventil 35 direkt hinter der letzten Pumpendüse 1Od angeordnet, dann kann die Rücklaufleitung 57, wie durch den Leitungsabschnitt 57a angedeutet, in die an die Versorgungsleitung 19 angeschlossene Rücklaufleitung 36 münden. Es kann dann, wie durch eine Trennlinie 58 gekennzeichnet, der mit 57b bezeichnete Abschnitt der Rücklaufleitung 57 entfallen.

Bei den nachfolgend zu den Figuren 2 bis 4 beschriebenen weiteren Ausführungsbeispielen sind gleiche bzw. gleichwirkende Teile gleich bezeichnet, baulich abgewandelte Teile erhalten einen Indexstrich und neue Teile werden neu bezeichnet.

Bei dem in Figur 2 nur ausschnittweise dargestellten zweiten Ausführungsbeispiel sind die Pumpedüsen gleich aufgebaut wie die zu Figur 1 des ersten Ausführungsbeispiels beschriebenen, und auch die Steuerdruckpumpe 31 arbeitet in gleicher Weise. In diesem Ausführungsbeispiel ist nur eine mit 10a' bezeichnete Pumpedüse dargestellt, die sich von der in Figur 1 beschriebenen Pumpedüse 10a nur durch einen abgeänderten Steuerschieber 24' unterscheidet, der in Figur 3 in vergrößertem Maßstab dargestellt ist. Der Steuerschieber 24' weist eine gegenüber dem die Rückstellfeder 23 enthaltenden Federraum 25 abgedichtete Ringnut 62 auf, die die Steuerstelle 27' bildet und durch die der

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Überströmkanal 22 zur Beendigung der Einspritzung in der Ausgangsstellung des Steuerschiebers 24' mit einer Entlastungsleitung 6l verbindbar ist. In der dargestellten, eine Einspritzung steuernden Stellung des Steuerschiebers 24' ist die Verbindung vom Überströmkanal 22 zur Entlastungsleitung 6l gesperrt, so daß bei der durch einen Pfeil in Figur 2 gekennzeichneten Abwärtsbewegung des Pümpenkolbens l4a der Kraftstoff aus dem Pumpenarbeitsraum 18 zur Einspritzdüse 13 gefördert und von dieser in den Motorzylinder eingespritzt wird. In dieser Stellung steht der Druckraum 28 des Steuerschiebers 24' unter dem Steuerdruck p„ in der Leitung 29a. Der Druckraum 28 ist in der gezeichneten Betriebsstellung des Steuerschiebers 24' über einen in eine zweite Ringnut 63 am Steuerschieber 24' mündenden, durch den Steuerschieber 24' hindurchgebohrten Kanal 64 mit der Entlastungsleitung 6l verbunden. Damit dient diese Entlastungsleitung 61 wie die Leitung 56 in Figur 1 der Begrenzung des Steuerschieberhubes. Kehrt der Steuerschieber 24' bei entlasteter Steuerleitung 29a durch die Kraft der Rückstellfeder 23 in seine nicht dargestellte Ausgangslage zurück, dann wird der Überströmkanal 22 mit der Entlastungsleitung 61 verbunden und die Einspritzung beendet. Diese Kanalanordnung hat den Vorteil, daß die Absteuerstöße die hier ausschließlich über den Zulaufkanal 20 erfolgende Füllung des Pumpenarbeitsraums 18 nicht behindern. Durch eine entsprechend lange Rast des Antriebsnockens 11a wird erreicht, daß der Zulaufkanal 20 genügend lange offen ist. Die Entlastungsleitungen 6l sind wie die entsprechende Leitung 56 in Figur 1 an die gemeinsame Rücklaufleitung 57 angeschlossen.

Bei dem dritten, in Figur 4 ebenfalls wie in Figur 2 nur ausschnittweise dargestellten Ausführungsbeispiel besteht

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der Unterschied dieser Pumpedüse 10a" zu den in Figur 1 dargestellten Pumpedüsen in der veränderten Ausbildung und Ansteuerung des mit 24" bezeichneten Steuerschiebers. Der Steuerschieber 24" ist wie eine druckgesteuerte Ventilnadel einer nach Innen öffnenden Einspritzdüse ausgebildet und trägt an seinem der Rückstellfeder 23 abgewandten Ende einen Ventilkegel Jl, der mit einem Ventilsitz 72 an der Abflußstelle einer Entlastungsleitung 73 zusammenwirkt und diesen in der Ruhestellung des Steuerschiebers 24" verschließt. Die Entlastungsleitung 73 ist mit einer Strömungsdrossel 74 versehen und mündet in eine alle Entlastungsleitungen 73 miteinander verbindende und zum Tank zurückführende Rücklaufleitung 57. Die unter Steuerdruck p_s setzbare Steuerleitung 29a mündet radial in den hier mit 28" bezeichneten Druckraum, und zur Betätigung des Steuerschiebers 24" greift der Steuerdruck an einer von einer den Ventilkegel Jl tragenden Nadelspitze gebildeten Druckschulter 75 des Steuerschiebers 24" an. Durch die Strömungsdrossel 74 verzögert kann die Steuerkraftstoffmenge dabei zur Rücklaufleitung 57 zurückfließen und auch bei entlasteter Steuerleitung 29a stellt die Entlastungsleitung 73 sicher, daß auch bei am Steuerschieber 24" vorbeileckendem, unter Druck stehendem Kraftstoff letzterer nicht ungewollt angehoben wird. Bei dieser Anordnung kann die Steuerdruckpumpe 31", wie bei Einspritzpumpen üblich mit einem Druckventil j6 an jedem Pumpenauslaß versehen sein.

Die Wirkungsweise der erfindungsgemäßen Kraftstoffeinspritzeinrichtung wird nachfolgend anhand des in Figur 1 dargestellten Ausführungsbexspxels beschrieben:

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Verschließt die Steuerfläche 4l am Drehverteiler 38 die der'Steuerleitung 29a zugeordnete Steueröffnung 44, dann wird von der Steuerdruckpumpe 31 der Steuerdruck p_g aufgebaut und über die Steuerleitung 29a in den Druckraum 28 der ersten Pumpedüse 10a geleitet. Figur 1 zeigt die Spritzbeginnstellung für die erste Pumpedüse 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 Pumpenkolbens l4a wird danach der im Pumpenarbeitsraum 18 komprimierte Kraftstoff über die Einspritzdüse 13 in den zugehörigen Motorzylinder eingespritzt. Bei den übrigen nichtbetätigten Pumpedüsen 10b bis 1Od sind entweder beim Rückhub oder in der inneren Totpunktlage der zugehörigen Pumpenkolben l4b bis l4d die Steuerleitungen 29b bis 29d drucklos und die Steuerschieber 24 stehen in der entsprechenden Ruhelage.

Dreht sich der Drehverteiler 38 aus der gezeichneten Stellung weiter im Uhrzeigersinn entsprechend dem Pfeil D, dann wird zur Steuerung des Spritzendes, wenn die Steuerfläche 4l die Steueröffnung 44 nicht mehr verschließt, die Steuerleitung 29a über die Verteilernut 42, die Ringnut 53 und Längsnut 47 am Drehverteiler 38 und die Steueröffnung 44 in den Innenraum 32 der Steuerdruckpumpe 31 entlastet. Dadurch wird der Druck in der Steuerleitung 29a auf den in der Versorgungsleitung I9 herrschenden Versorgungsdruck p„ reduziert, und in dem Druckraum 28 der ersten Pumpedüse 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

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Steuerschieber 24, die Kanäle 26, den Feuerraum 25 und die Pülleitung 21 mit der Versorgungsleitung 19 verbunden. Der dadurch bewirkte Druckabfall im Pumpenarbeitsraum l8 beendet die Einspritzung, und im Pumpenarbeitsraum 18 wird nur ein dem Versorgungsdruck p„ entsprechender Standdruck aufrechterhalten. Bis zur Beendigung des Resthubes des Pumpenkolbens 14a wird der überschüssige Kraftstoff aus dem Pumpenarbeitsraum 18 in die Versorgungsleitung 19 verdrängt , und beim darauffolgenden Saughub wird dieser Pumpen arbeitsraum 18 über die Pülleitung 21 und die Überströmleitung 22 wieder gefüllt. Diese Füllung wird in der inneren Totpunktlage des Pumpenkolbens 14a noch von dem Zulaufkanal 20 unterstützt und ist beendet, wenn der Pumpenkolben l4a wieder in seiner inneren Totpunktlage steht, wie dies bei den Pumpenkolben l4c und l4d der dritten und vierten Pumpedüse 10c und 1Od der Fall ist.

Die Antriebsflocken lla bis lld sind so ausgebildet, daß in der inneren Totpunktlage eine längere Rast der Pumpenkolben l4a bis l4d stattfindet, womit eine ausreichende Füllzeit sichergestellt ist.

Im dargestellten Ausführungsbeispiel werden die einzelnen Pumpedüsen 10a bis 1Od direkt von den über die strichpunktiert angedeutete, vorzugsweise von der obenliegenden Motornockenwelle gebildeten Nockenwelle 11 verbundenen und angetriebenen Antriebsnocken lla bis lld betätigt, wodurch der zur Erzeugung hoher Einspritzdrücke notwendige "steife Antrieb" gewährleistet ist. Selbstverständlich können die Pumpenkolben l4a bis l4d auch über an sich bekannte Kipphebel von den Antriebsnocken lla bis lld angetrieben werden (nicht dargestellt). In vorteilhafter Weise ist

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auch die Steuerdruckpumpe 31 von der gleichen Motornocken welle 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.

Die als Ausführungsbeispiele beschriebenen Kraftstoffeinspritzeinrichtungen sind ausschließlich mit Pumpedüsen 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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Kraftstoffeinspritzeinrichtung für Brennkraftmaschinen₅ insbesondere für Dieselmotoren

Zusammenfassung

Kraftstoffeinspritzeinrichtung (Figur 1) für Brennkraftmaschinen, bei der Einspritzbeginn und -ende durch einen hydraulisch betätigten Steuerschieber (24) bestimmt sind. Die vorzugsweise mit einer Einspritzdüse (13) zu einer Pumpedüse (10a bis 1Od) zusammengebauten Einspritzpumpen (12a bis 12d) der Einrichtung weisen eine zentrale, von einer Förderpumpe (33) mit Kraftstoff versorgte Steuerdruckpumpe (31) auf, die einen gegenüber dem ■Versorgungsdruck (p_v) der Förderpumpe (33) um ein Mehrfaches erhöhten, den Steuerschieber (24) betätigenden Steuerdruck (p„) erzeugt. Jeder Steuerschieber (24) wird zur Einleitung des Spritzbeginns über eine von der Fülleitung (21) der Einspritzpumpen getrennte Steuerleitung (29a bis 29d) unter Steuerdruck (p„) gesetzt und verschließt einen aus dem Pumpenarbeitsraum (18) wegführenden überströmkanal (22). Bei Spritzende entlastet der Steuerschieber (24) bei seinem Rückhub diesen überströmkanal wieder zu einer Niederdruckleitung (19).

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Leerseite

Claims

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Ansprüche

/ 1.!Kraftstoffeinspritzeinrichtung für Brennkraftmaschinen, insbesondere für Dieselmotoren, mit pro Arbeitszylinder je einem mechanisch angetriebenen Pumpenkolben einer, vorzugsweise mit der Einspritzdüse zu einer Pumpedüse vereinigten Einspritzpumpe, mit je einem vom Steuerdruck einer für alle Einspritzpumpen gemeinsamen Steuerdruckpumpe 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, mit je einer Steuerleitung, durch die der Steuerdruck von der Steuerdruckpumpe zu den Druckräumen der Steuerschieber geleitet wird, und mit einer sowohl die Steuerdruckpumpe als auch die Einspritzpumpe aus einem Kraftstofftank mit Kraftstoff versorgenden Förderpumpe, dadurch gekennzeichnet, daß die unter Versorgungsdruck (p_v) gesetzten Kraftstoff zur Steuerdruckpumpe (31) fördernde Förderpumpe (33) über von den Steuerleitungen (29a bis 29d) getrennte Fülleitun-

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gen (21) mit den Pumpenarbeitsräumen (18) der Einspritzpumpen (12a bis d) verbindbar ist.
2. Kraftstoffeinspritzeinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß jede Fülleitung (21) über einen vom Pumpenkolben (lila bis d) gesteuerten Zulaufkanal (20) in der Wand des Pumpenarbeitsraumes (18) mit letzterem verbindbar ist.
3. Kraftstoffexnspritzeinrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Fülleitungen (21) über eine für alle Einspritzpumpen (12a bis 12d) gemeinsame, unter dem Versorgungsdruck (p-y) stehende Versorgungsleitung (19) mit der Förderpumpe (33) verbunden sind.
4. Kraftstoffexnspritzeinrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Versorgungsleitung (19) auch als Niederdruckleitung für den aus der Steuerdruckpumpe (3D abfließenden Kraftstoff dient.
5· Kraftstoffexnspritzeinrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß über den von einer Steuerstelle (27) am Steuerschieber (24) gesteuerten Überströmkanal (22) der Pumpenarbeitsraum (19) mit der Füllleitung (21) verbindbar ist (Figuren 1 und 4).

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6. Kraftstoffeinspritzeinrichtung nach Anspruch 5₅ dadurch gekennzeichnet j daß jede Fülleitung (21) an einen die Rückstellfeder (23) des Steuerschiebers (24) enthaltenden Federraum (25) angeschlossen ist und über mindestens einen Kanal (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 (Figur 1).
7. Kraftstoffeinspritzeinrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4j dadurch gekennzeichnet, daß durch eine gegenüber einem die Rückstellfeder (23) enthaltenden Federraum (25) abgedichtete Ringnut (62) an jedem Steuerschieber (24¹) die Überströmkanäle (22) mit je einer Entlastungsleitung (6l) verbindbar sind, welche ihrerseits an eine gemeinsame Rücklaufleitung (57) angeschlossen sind (Figuren 2 und 3).
8. Kraftstoffeinspritzeinrichtung nach Anspruch 7* dadurch gekennzeichnet j daß der Druckraum (28) des Steuerschiebers (24') über einen in eine zweite Ringnut (63) mündenden vorzugsweise durch den Steuerschieber (24') hindurchgebohrten - Kanal (64) zur Begrenzung des Steuerschieberhubes mit der Entlastungsleitung (61) verbindbar ist (Figuren 2 und 3)

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9. Kraftstoffeinspritzeinrichtung nach Anspruch 4, mit einer zentralen, die Steuerdruckpumpe bildenden und einen Drehverteiler aufweisenden Verteilerpumpe, dadurch gekennzeichnet, daß der Drehverteiler (38) synchron zu den Einspritzpumpen (12a bis 12d) angetrieben, zur Fördermengenänderung längsverschiebbar und zur Spritzbeginnänderung relativ zum Antrieb verdrehbar ist, und daß der umlaufende Drehverteiler (38) auf seiner Mantelfläche (39) eine Verteilernut (42) und eine Steuerfläche (41) aufweist, die zur Steuerung des die Steuerschieber (24) betätigenden Steuerdrucks (p_Q) im Takt der Einspritzungen die Verbindung vom Pumpenarbeitsraum (55) und von der über die Verteilernut (42) angesteuerten Steuerleitung (29a bis d) zur Niederdruckleitung (19) sperrt oder öffnet.
10. Kraftstoffeinspritzeinrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 6 oder 9, dadurch gekennzeichnet, daß an die Druckräume (28) der Steuerschieber (24) den Schieberhub begrenzzende Entlastungsleitungen (56) angeschlossen sind, welche über eine gemeinsame Rücklaufleitung (57) miteinander verbunden sind (Figuren 1 bis 3)·
11. Kraftstoffeinspritzeinrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 5j bei der jeder Steuerschieber innerhalb des Druckraumes eine Druckstufe und einen in der Ruhestellung des

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Steuerschiebers eine an den Druckraum abgeschlossene Leitung abschließenden Ventilkegel aufweist, dadurch gekennzeichnet, daß die Steuerleitung (29a) radial im Bereich der Druckstufe (75) in den Druckraum (28") mündet, und daß die vom Ventilkegel (71) verschließbare Leitung als eine mit einer Strömungsdrossel (74) versehene Entlastungsleitung (73) ausgebildet und an eine gemeinsame Rücklaufleitung (57) angeschlossen ist (Figur 4).
12. Kraftstoffeinspritzeinrichtung nach Anspruch 3 oder 4, dadurch gekennzeichnet, daß die alle Fülleitungen (21) verbindende Versorgungsleitung (19) als Teil einer Ringleitung (37) hinter der letzten Einspritzpumpe (12d) über ein Druckbegrenzungsventil (35) an eine zum Kraftstofftank (34) führende Rücklaufleitung (36) angeschlossen ist.

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