DE3327370A1

DE3327370A1 - Kraftstoffeinspritzpumpe fuer aufgeladene diesel-brennkraftmaschinen, insbesondere verteilereinspritzpumpe

Info

Publication number: DE3327370A1
Application number: DE19833327370
Authority: DE
Inventors: Ilija Dipl.-Ing. 7000 Stuttgart Djordjevic
Original assignee: Robert Bosch GmbH
Current assignee: Robert Bosch GmbH
Priority date: 1983-07-29
Filing date: 1983-07-29
Publication date: 1985-02-14
Also published as: JPS6043128A; JPH0575893B2; DE3327370C2

Description

R.
6.7.19Θ3

18839

ROBERT BOSCH GNBH, 7000 Stuttgart 1

!5 Kraftstoffeinspritzpumpe für aufgeladene Oiesel-Brennkraftmaschinen, insbesondere Verteilsreinspritzpumpe

Stand der Technik
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Die Erfindung geht aus von einer Kraftstoffeinspritzpumpe für aufgeladene Diesel-Brennkraftmaschinen, insbesondere einer Verteilereinspritzpumpe, nach dem gattungsbildenden Oberbegriff des Hauptanspruchs. Eine derartige *° Kraftstoffeinspritzpumpe ergibt sich aus der DE-OS 28 47 572. Hierbei wird der vorhandene, drehzahlgesteuerte Druck des im Innenraum der Einspritzpumpe befindlichen Kraftstoffs als drehzahlabhängige Stellgröße für die Beaufschlagung des Stellkolbe.ns herangezogen. Dadurch er-

gibt sich eine raumsparende Anordnung der Steuereinrichtung. Ein zusätzliches Drehzahlstellglied wird nicht benötigt. Auch kommt man mit einer einzigen, dem Raumnacken und dem Stellkolben gemeinsamen Rückstellfeder aus. Bei dieser Kraftstoffeinspritzpumpe erfolgt also die Mengenkorrektur durch hydraulische Betätigung. Will man eine solche kombinieren mit einer ladedruckabhängigen Veränderung des Gegendruckes im Federraum, ergeben sich Schwierigkeiten, weil die Aufteilung des gesamten Schie-

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berweges des Stellkolbens mit Raumnocken durch den Förderpumpendruckverläuf im Drehzahlbereich dieser Funktionen bestimmt ist. Wenn für die ladedruckabhängige Veränderung des Gegendruckes im Federraum ein größerer Weg benötigt wird, ist dem schwerlich zu entsprechen. Ein solcher Kennlinienknick ist nur mit großem Aufwand erreichbar, weil man entweder den Gesamtweg vergrößern oder die Federsteifigkeit z.B. durch Einsatz von zwei Federn verändern müßte oder den Raumnocken abgestuft ausbilden könnte, wobei die Einstellung des Kennlinienknicks hierbei außerordentlich schwierig ist.

Vorteile der Erfindung

Die erfindungsgemäße Kraftstoffeinspritzpumpe mit den kennzeichnenden Merkmalen des Hauptanspruchs hat demgegenüber den Vorteil, daß in einfacher, raumsparender Anordnung der Kennlinienknick durch Veränderung der wirksamen Fläche des Stellkolbens verwirklicht ist. Im ersten Teil des Schieberweges wirkt der gesamte Querschnitt des Stellkolbens gegen die Rückstellfeder, mit einhergehender erster Kennlinie größerer Steigung des Schieberweges als Funktion der Drehzahl. Sobald der innere Kolben bei dieser Hubbewegung am gehäusefesten Anschlag anschlägt und abgestützt ist, bleibt er gehäusefest stehen, so daß unter der Einwirkung des Kraftstoffdruckes der Stellkolben relativ zum feststehenden inneren Kolben bewegt wird. Hierbei ist nur noch die restliche Ringfläche vom Kraftstoffdruck beaufschlagt,

^ou was einer Änderung der Federsteif^gkeit gleichkommt. Es ergibt sich mit Knick eine an die 'erste Kennlinie anschließende zweite Kennlinie des Schieberweges als Funktion der Drehzahl, mit gegenüber der ersten Kennlinie geringerer Steigung. Die Erfindung schafft die Voraus-Setzung für eine sehr einfach.? Einstellung des Kennlinienknickes z.B. durch Verstellbarkeit des gehäusefesten Anschlages. Von Vorteil ist, daß der Kennlinienknick mit nach wie vor einfachen Elementen ohne die Notwendigkeit

einer zweiten Feder oder eines komplizierten Raumnockens verwirklicht ist. Von Vorteil ist ferner, daß die Endkraft der Rückstellfeder und dadurch, deren Beanspruchung kleiner wird.

Durch die in den Unteransprüchen aufgeführten Maßnahmen sind vorteilhafte Weiterbildungen und Verbesserungen der im Hauptanspruch angegebenen Kraftstoffeinspritzpumpe möglich.
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Zeichnung ·

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in der Zeichnung dargestellt und in der nachfolgenden Beschreibung näher erläutert. Die Zeichnung zeigt einen schematischen Längsschnitt eines Teiles einer Verteilereinspritzpumpe.

Beschreibung des Ausführungsbeispieles

in der Zeichnung ist eine Hubkolben-Verteilereinspritzpumpe lediglich ausschnittweise gezeigt, die grundsätzlich bekannt ist (DE-OS 28 47 572). Hinsichtlich des Grundaufbaus dieser Pumpe ist eine Beschreibung daher nicht nötig. Diesbezüglich wird auf den Stand der Technik verwiesen.

Die Einspritzpumpe 10 ist für den Anbau an aufgeladene Dieselmotoren bestimmt. Sie weist ein Pumpengehäuse 11 und eine daran angesetzte Steuereinrichtung 12 auf, die ^ow einer drehzahlabhängig gesteuerten Korrektur der Lage eines Vollastanschlages 13 dient, Als drehzahlabhängige Stellgröße dient hier der drehzahlgesteuerte Druck des sich im Innenraum 18 des Pumpengehäuses 11 befindlichen Kraftstoffs. Der Vollastanschlag 13 ist vom balligen Ende eines Hebelarmes 14a eines doppelarmigen Anschlaghebels 14 gebildet, dessen zweiter Hebelarm 14b sich an einem als Übertragungsteil dienenden Abtaststift 15 abstützt. Der Abtaststift 15 ist mittels eines in die

Wand des Pumpengehäuses 11 eingesetzten Führungsgliedes 16 mit enger, den Durchtritt von Kraftstoff verhindernder Gleitpassung geführt. Der Abtaststift 15 stützt sich mit seinem freien Ende an einer vorzugsweise dreidimensionalen Nockenfläche 17 eines Raumnockens 19 ab, die er abtastet.

Der Innenraum 18 ist mit unter drehzahlabhängig gesteuertem Vorförderpumpendruck stehendem Kraftstoff gefüllt.

Er dient zugleich als Saugraum der Pumpe und nimmt einen mechanischen Drehzahlregler 20 auf, von dem in der Zeichnung nur der den Vollastanschlag 13 tragende, auf der gehäusefesten Achse 21 schwenkbar gelagerte Anschlaghebel 14 sowie ein sich am Vollastanschlag 13 abstützender Spannhebel 22 zu sehen sind.

Der Raumnocken 19 ist einstückiger Bestandteil eines zu dessen Axialverschiebung verschiebbaren Stellkolbens 23, dessen sich an die beaufschlagbare Kolbenstirnfläche 24 anschließender Zylinderteil 25 in besonders kompakter Gestaltung gleich die Nockenfläche 17 trägt. Der Stellkolben 23 mit seinem Zylinderteil 25 ist axial verschiebbar in einer Zylinderbuchse 26 gehalten, die auswechselbar in die Wand des Pumpengehäuses 11 eingepaßt ist, Die Zylinderbuchse 26 ist an beiden Enden offen. Am in der Zeichnung unteren Ende ist darin ein Sprengring 27 od. dgl. Anschlagring angesetzt, der ein Herausfallen des Stellkolbens 23 in den Innenraum 18 hinein verhindert.

°O Der Druck des im Innenraum 18 befindlichen Kraftstoffes als drehzahlabhängige Stellgröße beaufschlagt die Kolbenstirnfläche 24, so daß dieser entsprechend dem drehzahlabhängig gesteuerten Druck den Raumnocken 19 entgegen der Rückstellkraft einer Rückstellfeder 28, die an einer einstellbaren Kappe 29 abgestützt ist, verschiebt bzw. in eine Lage bewegt, in der zwischen der hydraulischen Stellkraft einerseits und der Rückstellkraft der Rückstellfeder 28 andererseits Gleichgewicht herrscht.

S-

I ö Ö O

In besonderer Gestaltung enthält der Stellkolben 23 innerhalb einer Kolbenkammer 30 einen beweglichen, zum Stellkolben 23 koaxialen inneren Kolben 31. Die Kolbenkammer 30 befindet sich auf der Seite des Stellkolbens 23, die dessen Kolbenstirnfläche 24 gegenüberliegt. Zu diesem Ende hin ist die Kolbenkammer 30 offen. Am offenen Ende ist ein Axialanschlag 32 in Form eines Ringes, einer Scheibe od. dgl. befestigt, an dem der innere Kolben 31 mit einer Seite unter Begrenzung des Hubweges anschlägt. Der Axialanschlag 32 ist innen offen und bildet eine Axialabstützung für die Rückstellfeder 28.

Auf der anderen Seite des inneren Kolbens 31 bildet entweder der Boden 33 der Kolbenkammer 30 oder ein eingelegter Ring 34 einen dortigen Axialanschlag. Der innere Kolben 31 ist innerhalb der Kolbenkammer 30 relativ zum Stellkolben 23 zwischen den beiden Anschlägen 32 und 34 beweglich. Der relative Bewegungshub ist einstellbar, z.B. dadurch, daß in die Kolbenkammer 30 an zumindest einem Ende des inneren Kolbens 31 weitere Distanzringe eingelegt werden.

Der innere Kolben 31 ist durch einen zum Innenraum 18 des Pumpengehäuses 11 offenen Kanal 35 im Stellkolben 23 auf seiner dem Innenraum 18 zugewandten Seite mit dem drehzahlabhängig gesteuerten Vorförderpumpendruck, unter dem der Kraftstoff steht, beaufschlagbar. Der Kanal 35 ist als zentrale Axialbohrung ausgebildet, die von der Kolbenstirnfläche 24 ausgehend bis hinein in

die Kolbenkammer 30 führt.

Dem inneren Kolben 31 ist auf der dem Kanal 35 abgewandten Seite ein gehäusefester, verstellbarer Anschlag. 36 in Form einer Anschlagschraube zugeordnet. Mit seiner zugewandten Seite kann der innere Kolben 31 bei der Verschiebung des Stellkolbens 23 am freien Ende des Anschlages 36 mit einhergehender Hubbegrenzung anschlagen.

Die innere öffnung des Axialanschlages 32 ist so groß, daß dieser vom freien Ende des Anschlages 36 durchsetzbar ist.

Wie ersichtlich ist, befindet sich die Nockenfläche 17 auf einem Axialabschnitt des Zylinderteiles 25, wobei die Nockenfläche 17 sich in Rückstellrichtung der Rückstellfeder 28 etwa kegelstumpfförmig verjüngt. Der die Nockenfläche 17 tragende Axialbereich befindet sich zwisehen der wirksamen Kolbenstirnfläche 24 einerseits und der Kolbenkammer 30 andererseits.

Durch den Kraftstoffdruck im Innenraum 18 wird der innere Kolben 31 dauernd in der gezeigten Position gehalten, in ¹^ der er mit einer Stirnseite am Axialanschlag 32 anschlägt,

Nachfolgend wird die Wirkungsweise der Steuereinrichtung 12 beschrieben. Die Lage des Vollastanschlages 13 bestimmt die Stellung des Spannhebels 22 und damit die die ^O maximal zulässige Vollasteinspritzmenge steuernde Lage eines nicht weiter gezeigten Ringschiebers, der als Teil der Einspritzpumpe 10 vom Spannhebel 22 und einem nicht weiter gezeigten Regelhebel betätigbar ist. Die Lage des Vollastanschlages 13 wird über den Abtaststift 15 von dem Verlauf der Nockenfläche 17 des Raumnockens 19 bestimmt. Der drehzahlabhängig gesteuerte Kraftstoffdruck im Innenraum 18 wirkt auf die Kalbenstirnfläche 24 des Stellkolbens 23 und, durch den Kanal 35 und die Kolbenkammer 30, zunächst auch auf die dem Kanal 35 zu-

gewandte Stirnfläche des inneren Kolbens 31, der unter dieser Kraft am Axialanschlag 32 und damit am Stellkolben 23 abgestützt ist. Mithin wirkt also der Kraftstoffdruck auf die gesamte, dem Querschnitt des Steuerkolbens 23 entsprechende Fläche. Unter dieser Kraft wird der Stell-

kolben 23 zusammen mit dem inneren Kolben 31, ohne Relativverschiebung zueinander, gegen die Wirkung der Rückstellfeder 28 verschoben. Der Abtaststift 15berührt so einen anderen Bereich der in Verschieberichtung ab-

M)

fallenden Nockenfläche 17, so daß der Anschlaghebel 14 unter der Wirkung einer Regelfeder 37 so nachgeführt und geschwenkt wird, daß der Vollastanschlag 13 in der Zeichnung sich weiter nach links bewegt. Diese Verschiebung von Stellkolben 23 mitsamt dem inneren Kolben 31 gegen die Rückstellfeder 28 folgt einer ersten Kennlinie mit linearer Charakteristik des Hubweges als Funktion der Drehzahl. Stößt bei dieser Verschiebung der innere Kolben 31 mit seiner oberen Seite am freien Ende des ge~ häusefesten Anschlages 36 an, erfolgt hier eine Abstützung. Der weiterhin auf die Kolbenstirnfläche 24 wirkende Kraftstoffdruck, der gegensinnig nun auch im Inneren der Kolbenkammer auf der Fläche des Bodens 33 wirkt, hat eine demgemäß verringerte Kraft gegen die Wirkung der Rückstellfeder 28 in Hubrichtung zur Folge. Diese folgt einer zweiten Kennlinie mit linearer Charakteristik des Hubweges als Funktion der Drehzahl, die sich mit einem Sprung an die erste Kennlinie anschließt, jedoch dieser gegenüber eine geringere Steigung hat.

Die beschriebene Kraftstoffeinspritzpumpe macht es also möglich, eine geknickte Kennlinie allein durch Veränderung der wirksamen Fläche des Stellkolbens zu erreichen. Dies hat den Vorteil einfacher Einstellung. Außerdem ist die Endkraft der Rückstellfeder 28 kleiner, wodurch auch die Beanspruchung geringer wird. Die Einstellung ist einfach durch Verstellung des Anschlages 36. Außerdem läßt sich der relative Hub zwischen Innenkolben 31 und Stellkolben 23 durch einzulegende Scheiben wunschgemäß vor-

geben.

Die Erfindung eröffnet zugleich die Möglichkeit, den von der Rückstellfeder 28 im dortigen Federraum entwickelten Gegendruck in Abhängigkeit vom Ladedruck zu verändern, der über einen Einlaß 38 in den oberen Kammerbereich 39 eingeleitet wird und dort auf die freie Stirnfläche des inneren Kolbens 31 wirkt.

Claims

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R. 1883S

6.7.1983

ROBERT BOSCH GPIBH, 7000 Stuttgart 1

Ansprüche

Kraftstoffeinspritzpumpe für aufgeladene Diesel-Brennkraftmaschinen, insbesondere Verteilereinspritzpumpe, deren als Saugraum dienender Innenraum (18) des Pumpen^u gehäuses (11) mit unter drehzahlabhängig gesteuertem Druck stehendem Kraftstoff speisbar ist und einen Drehzahlregler enthält, bei dem der Weg eines mit dem Fördermengenverstellglied verbundenen Regelhebels durch die die maximal zulässige Vollastfördermenge bestimmende Lage eines Vollastanschlages (13) begrenzt ist, und mit einer Steuereinrichtung (12), die einen Raumnocken (19), dessen Nockenfläche (17) von einem mit dem Volllastanschlag (13) in Wirkverbindung stehenden Übertragungsglied (14, 15) abgetastet wird, sowie einen direkt 30

am Raumnocken (19) zu dessen Verschiebung angreifenden, hydraulisch betätigten Stellkolben (23) aufweist, der vom drehzahlgesteuerten Druck des im Innenraum (18) befindlichen Kraftstoffes gegen die Kraft einer zugleich

den Raumnocken (19) zurückstellenden Feder (28) betätig-35

bar ist, da durch gekennzeichnet, daß der Stellkolben (23) einen dazu koaxialen, inneren Kolben (31) enthält, welcher in einer Kolbenkammer (30) zwischen zwei Axialanschlägen (32 und 34) des Stellkolbens (23)

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relativ zu diesem verschiebbar ist und durch einen zum Innenraum (2Θ) des Pumpengehäuses (11) offenen Kanal (35) im Stellkolben (23) auf seiner dem Innenraum (18) zu gewandten Seite mit dem Druck des im Innenraum (18) befindliehen Kraftstoffes beaufschlagbar ist, und daß dem

inneren Kolben (31) auf der dem Kanal (35) abgewandten Seite ein gehäusefester Anschlag (36) zugeordnet ist, gegen den der innere Kolben (31) bei der Verschiebung des Stellkolbens (23) anschlägt.
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2. Kraftstoffeinspritzpumpe nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Stellkolben (23) mit dem Raumnocken (19) einstückig ist und auf einem Axialabschnitt die in Rückstellrichtung der Feder (28) etwa keilförmig., insbesondere kegelstumpfförmig, sich verjüngende Nockenfläche (17) trägt.
3. Kraftstoffeinspritzpumpe nach Anspruch 1 oder 2, d a durch gekennzeichnet, daß die Nockenfläche (17) sich auf dem Axialbereich zwischen der wirksamen Kolbenstimfläche (24) des Stellkolbens (23) und der Kolbenkammer (30) erstreckt,
4. Kraftstoffeinspritzpumpe nach einem der Ansprüche 1-3, dadurch gekennzeichnet, daß der Kanal

(35) als zentrale Axialbohrung ausgebildet ist, die sich von der wirksamen Kolbenstirnfläche (24) bis in die Kolbenkammer (30) erstreckt.

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5. Kraftstoff einspritzpumpe nach einem der Ansprüche 1-4, dadurch gekennzeichnet, daß die Kolbenkammer (30) im Stellkolben (23) auf einer Seite, die der wirksamen Kolbenstirnfläche (24) gegenüberliegt, offen ist und als dortiger Axialanschlag einen Ring (32), eine Scheibe od. dgl., aufweist, an der die Feder (28) mit ihrem zugeordneten Ende abgestützt ist und deren Inneres vom gehäusefesten Anschlag (36) durchsetzbar ist.

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6. Kraftstoffeinspritzpumpe nach einem der Ansprüche 1-5, dad urch gekennzeichnet, daß der gehäusefeste Anschlag (36) verstellbar ist, vorzugsweise als Anschlagschraube ausgebildet ist.

7. Kraftstoffeinspritzpumpe nach einem der Ansprüche 1-6, dadurch gekennzeichnet, daß der andere Axialanschlag des inneren Kolbens C31] aus dem Boden (33) der Kolbenkammer (30) selbst oder aus in die Kolbenkammer (30) eingelegten Ringen (34), Scheiben od. dgl. gebildet ist.

8. Kraftstoffeinspritzpumpe nach einem der Ansprüche 1-7, dadurch gekennzeichnet, daß der axiale

!5 relative Bewegungshub zwischen dem Stellkolben (23) und dem inneren Kolben (31) einstellbar ist.

9. Kraftstoffeinspritzpumpe nach einem der Ansprüche 5-8, gekennzeichnet durch zumindest auf einer Axialseite des inneren Kolbens (31) zwischen diesem und dem zugeordneten Axialanschlag angeordnete Distanzringe (34).