DE3346799A1

DE3346799A1 - Verteiler-brennstoffeinspritzpumpe

Info

Publication number: DE3346799A1
Application number: DE19833346799
Authority: DE
Inventors: Akira Masuda; Toshimi Aichi Matsumura; Masahiko Oobu Aichi Miyaki
Original assignee: NipponDenso Co Ltd
Current assignee: Denso Corp
Priority date: 1982-12-26
Filing date: 1983-12-23
Publication date: 1984-06-28
Also published as: US4499883A; JPS59119056A

Description

Verteiler-Brennstoffeinspritzpumpe

Die Erfindung betrifft eine Verteiler-Brennstoffeinspritzpumpe nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1.

Im einzelnen betrifft die Erfindung eine Verteiler-Brennstoffeinspritzpumpe zum Verteilen von Brennstoff zu den einzelnen Zylindern eines Verbrennungsmotores und genauer gesagt betrifft die Erfindung eine Verteiler-Brennstoffeinspritzpumpe, die mit einem Rotor versehen ist, der nur durch Drehen pumpen und verteilen kann.

Eine derartige Verteiler-Brennstoffeinspritzpumpe ist beispielsweise aus der US-PS 29 35 062 bekannt. Diese Brennstoffeinspritzpumpe weist eine dem Rotor entsprechende Antriebswelle auf, welche vom Motor gedreht wird. Eine zylindrische Ausnehmung ist in der Antriebswelle angeordnet und erstreckt sich im rechten Winkel zur Achse der Antriebswelle

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Ein Paar von Kolben sind gleitbeweglich in der zylindrischen Ausnehmung angeordnet. Einander gegenüberliegende Stirnflächen der Kolben bestimmen eine Brennstoffpumpkammer in der zylindrischen Ausnehmung. Wenn die Antriebswelle dreht, werden die Kolben durch die Wirkung einer Mitnahmeeinrichtung hin- und herbewegt und zwar mit einer Frequenz, die für jede Umdrehung der Antriebswelle äquivalent der Zahl der Motorzylinder ist.

Eine Ausnehmung, die einen Steuer- bzw. Regelbereich bestimmt, ist in der äußeren Umfangsflache der Antriebswelle angeordnet. Die Ausnehmung ist mit der Brennstoffpumpkammer mittels eines Einlaßkanales verbunden, der in der Antriebswelle angeordnet ist. Eine Steuer- bzw. Regelmuffe, die die Ausnehmung bedeckt, ist axial gleitbeweglich auf der äußeren Fläche der Antriebswelle angeordnet. Radiale öffnungen in einer der Zahl der Zylinder entsprechenden Zahl sind in der Steuer- bzw. Regelmuffe vorgesehen und in regelmäßigen Abständen um die Achse der Regelmuffe herum angeordnet. Wenn die Antriebswelle dreht, können die radialen Öffnungen mit dem Einlaßkanal mittels der Ausnehmung in Verbindung treten.

Ein Auslaßkanal, der mit der Brennstoffpumpkammer und einem radialen Kanal in Verbindung steht, der mit dem Auslaßkanal verbunden ist, wobei der radiale Kanal zum Verteilen von Brennstoff zu den einzelnen Motorzylindern dient, ist in der Antriebswelle vorgesehen.

QQ Die Wirkungsweise der zuvor beschriebenen Brennstoffeinspritzpumpe wird im folgenden kurz beschrieben. Wenn die Antriebswelle dreht, werden die Kolben hin- und herbewegt und die Öffnung und Schließung des Einlaßkanals wird mittels der radialen Öffnungen der Steuer- bzw. Regelmuffe

gr und des Steuer- bzw. Regelbereiches der Antriebswelle gesteuertbzw. geregelt. Wenn der Einlaßkanal geöffnet und geschlossen wird und wenn der Kolben hin- und hergeht, wird Brennstoff durch den Einlaßkanal in die Brennstoff-

pumpkammer gefördert und in dieser unter Druck gesetzt, per unter Druck gesetzte Brennstoff wird in die einzelnen Motorzylinder durch den Auslaßkanal und den radialen Kanal hindurch verteilt. Der Betrag an Brennstoff, der von der Brennstoffeinspritzpumpe gefördert wird, hängt von der Schließzeit des Einlaßkanales ab, das ist die Zeit, während der der Brennstoff in der Brennstoffpumpkammer unter Druck gesetzt wird, nachdem Brennstoff durch den Einlaßkanal in die Brennstoffkammer gefördert worden ist. Mit anderen Worten bestimmt sich der Betrag an Brennstoffförderung durch die besondere Form des Steuer- bzw. Regelbereichs der Antriebswelle und der axialen Stellung der radialen Öffnungen der Steuer- bzw. Regelmuffe.

Diese bekannte Brennstoffeinspritzpumpe unterliegt folgenden Nachteilen: Da der Betrag an Brennstofförderung von der Form des Steuer- bzw. Regelflächenbereiches als hauptsächlichem Faktor abhängt, muß der Steuer- bzw. Regelflächenbereich mit großer Genauigkeit gefertigt werden, um eine Steuerung bzw. Regelung der geförderten Brennstoffmenge mit hoher Genauigkeit zu erhalten. Es ist jedoch technisch schwer, den Steuer- bzw. Regelflächenbereich der besonderen Form auf einem Teil der äußeren Umfangsfläche der Antriebswelle genau herzustellen. Außerdem ist die Herstellung des Steuer- bzw. Regelflächenbereiches mit hohen Kosten verbunden.

Es ist daher Aufgabe der Erfindung, eine Verteiler-Brennstoff einspritzpumpe für Verbrennungsmotoren zu schaffen, die einen einfachen Aufbau aufweist und leicht herzustellen ist und dabei die Menge der Brennstofförderung mit großer Genauigkeit steuert bzw. regelt.

Diese Aufgabe wird durch die kennzeichnenden Merkmale des Anspruchs 1 gelöst.

Die erfindungsgemäße Verteiler-Brennstoffeinspritzpume zum

Verteilen von Brennstoff zu den einzelnen Zylindern eines Verbrennungsmotors weist ein Gehäuse auf, in dem ein Rotor angeordnet ist, der vom Motor gedreht wird. Der Rotor weist eine zylindrische Ausnehmung auf, die sich im rechten Winkel zur Achse des Rotors erstreckt. Weiterhin weist der Rotor einen Brennstoffkanal auf, der sich in die zylindrische Ausnehmung öffnet und sich entlang der Achse des Rotors erstreckt. Ferner weist der Rotor eine der Zahl der Motorzylinder entsprechende Zahl von Überlaufausnehmungen auf, die mit dem Brennstoffkanal verbunden sind und sich umfangsseitig öffnen, wobei sie in regelmäßigen Abständen auf der äußeren Umfangsflache des Rotors angeordnet sind. Ein Paar von Kolben ist gleitbeweglich in der zylindrischen Ausnehmung des Rotors angeordnet. Die einander gegenüberliegenden Stirnflächen der Koblen bestimmen eine Brennstoffpumpkammer in der zylindrischen Ausnehmung. Eine Brennstoffördereinrichtung zum Fördern von Brennstoff in die Brennstoffpumpkammer ist vorgesehen. Weiterhin ist eine Mitnahmeeinrichtung vorgesehen, die an den beiden Kolben im Gehäuse anliegt und die die beiden Kolben in der zylindrischen Ausnehmung hin- und herbewegt, wenn der Rotor dreht, wodurch ein Vorgang zum unter Druck Setzen von Brennstoff mit einer Frequenz wiederholt wird, die äquivalent der Zahl der Motorzylinder für jede Umdrehung des Rotors ist. Weiterhin ist eine Verteiler/Fördereinrichtung zum Verteilen und Fördern von in der Pumpkammer unter Druck gesetzten Brennstoff zu den einzelnen Motorzylindern durch den Brennstoffkanal vorgesehen, wobei die Verteiler/ Fördereinrichtung eine Steuer- bzw. Regelmuffe aufweist, die auf der äußeren Umfangsflache des Rotors angeordnet ist, so daß sie entlang der Achse des Rotors gleiten kann. Die Steuer- bzw. Regelmuffe weist an einer inneren Umfangsflache erste und zweite Überlaufnuten auf, die mit den Überlauföffnungen in Verbindung treten können. Wenigstens ein Ende einer jeden dieser Überlaufnuten öffnet sich zur äußeren Stirnfläche der Steuer- bzw. Regelmuffe, wobei der Umfangsabstand zwischen der ersten und zweiten Überlaufmuffe ent-

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lang der Achse .des Rotors variiert, wodurch das Öffnen und Schließen der Überlaufausnehmungen bei jedem Vorgang zum unter Druck Setzen von Brennstoff durch die erste und zweite Überlaufnut gesteuert bzw. geregelt wird, so daß der Zeitpunkt zum Beginn der Brennstofförderung und der Zeitpunkt zum Ende der Brennstofförderung, welche den Betrag angeforderter Brennstoffmenge bestimmen, bei jedem Vorgang zum unter Druck Setzen von Brennstoff bestimmt wird. Weiterhin ist eine Einstelleinrichtung zum Bewegen der Steuer- bzw. Regelmuffe entlang der Achse des Rotors vorgesehen, um den Betrag an Brennstofförderung einzustellen.

Gemäß der Erfindung kann der Betrag an geförderter Brennstoffmenge durch die erste und zweite Überlaufnut bestimmt werden, die auf der inneren Umfangsflache der Steuer- bzw. Regelmuffe angeordnet sind. Daher ist der Aufbau zum Steuern bzw. Regeln der geförderten Brennstoffmenge vereinfacht. Da die erste und zweite Überlaufnut einfach ausgebildet sind, können sie auf einfache Weise mit großer Genauigkeit hergestellt werden. Das Vorhandensein der ersten und zweiten Überlaufnut führt niemals zu einer Vergrößerung des Raumes zum unter Druck Setzen von Brennstof f, eingeschlossen die Brennstoffpumpkammer, den Brenn-Stoffkanal usw., zum Zeitpunkt des unter Druck Setzens von Brennstoff. Daher kann der Brennstoff unter hohem Druck gefördert werden.

Die Unteransprüche haben vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung zum Inhalt.

Gemäß einer vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung weisen die ersten und zweiten Überlaufnuten Öffnungen an beiden Stirnflächen der Steuer- bzw. Regelmuffe auf, so daß sie noch einfacher herzustellen sind, was eine weitere Verminderung der Herstellungkosten bedeutet.

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Gemäß einer weiteren vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung weist die Mitnahmeeinrichtung einen Mitnahmering auf, welcher den Rotor umgibt und dessen innereUmfangsflache als Mitnahmeflache dient, wobei eine Dreheinrichtung zum direkten Drehen des Mitnahmeringes um die Achse des Rotors vorgesehen ist. Daher kann der Zeitpunkt des Beginns des unter Druck Setzens von Brennstoff genau eingestellt werden. Weitere Einzelheiten, Merkmale und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus nachfolgender Beschreibung eines Ausführungsbeispiels anhand der Zeichnung.

Es zeigt

Fig. 1 einen Vertikalschnitt durch eine Ausführungsform der erfindungsgemäßen Verteiler-Brennstoffein

spritzpumpe,

Fig. 2 einen Schnitt durch die Brennstoffeinspritzpumpe gemäß Fig. 1 entlang der Linie II-II in Fig. 1,

Fig. 3 einen Schnitt durch die Brennstoffeinspritzpumpe gemäß Fig. 1 entlang der Linie III-III in Fig. 1,

Fig. 4 eine perspektivische Darstellung der Brennstoffeinspritzpumpe, die schematisch einen Teil der

Brennstoffeinspritzpumpe zeigt,

Fig. 5 einen Schnitt durch die Brennstoffeinspritzpumpe gemäß Fig. 1 entlang der Linie V-V in Fig. 1,

Fig. 6 einen der Fig. 5 entsprechenden Schnitt, der

einen Rotor zeigt, dessen Überlaufausnehmungen Herstellungsfehler aufweisen,

Fig. 7 ein Entwicklungsdiagramm, das die innere Umfangsfläche einer Steuer- bzw. Regelmuffe zeigt, und

Fig. 8a

und 8b teilweise Entwicklungsdiagramme, die die innere

Umfangsflache der Steuer- bzw. Regelmuffe zeigen.

Gemäß Fig. 1 ist eine erfindungsgemäße Verteiler-Brennstoff einspritzpumpe dargestellt, welche für einen Viertaktvierzylindermotor verwendet werden kann. Die Brennstoffeinspritzpumpe weist ein Gehäuse 10 auf, welches einen hinteren Gehäusebereich 12, einen Zwischengehäusebereich 14 und einen vorderen Gehäusebereich 18 aufweist, dessen Innenraum als Brennstoffrückführkammer 16 ausgebildet ist. Die Brennstoffrückführkammer 16 ist mit einem nicht näher dargestellten Brennstofftank über eine nicht näher dargestellte Leitungseinrichtung verbunden. Der Zwischengehäusebereich 14 ist am vorderen Endbereich des hinteren Gehäusebereiches 12 öldicht mittels eines O-Ringes 20 angeordnet. Der vordere Gehäusebereich 18 ist an der vorderen Stirnseite des Zwischengehäusebereiches 14 öldicht befestigt.

Ein Rotor 22 ist im Gehäuse 10 angeordnet. Der vordere Endbereich des Rotors 22 erstreckt sich in den vorderen Gehäusebereich 18, während sein hinterer Endbereich sich nach außen aus dem hinteren Gehäusebereich 12 heraus erstreckt. Der Rotor 22 ist mittels Lagerbereichen 24 und 26 drehbar gelagert, welche im hinteren und Zwischengehäusebereich 12 bzw. 14 angeordnet sind. Das hintere Ende des Rotors 22 ist mit einer nicht näher dargestellten Kurbelwelle des Motors mittels eines Getriebemechanismus verbunden. Der Rotor 22 wird mit einer Drehfrequenz gedreht, die der Hälfte der des Motors entspricht.

Ein Flanschbereich 28 ist einstückig an dorn letzten Teil des Rotors 22 angeformt, welcher innerhalb des hinteren Gehäusebereichs 12 angeordnet ist. Der Flanschbereich 28 gg des Rotors 22 weist eine zylindrische Ausnehmung 30 auf, die sich in Radialrichtung des Flanschbereiches 28 erstreckt. Ein Paar von Kolben 32 sind gleitbewog1ich in der

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zylindrischen Ausnehmung 30 angeordnet. Daher wird in der zylindrischen Ausnehmung 30 zwischen den einander gegenüberliegenden Stirnflächen der zwei Kolben 32 eine Brennstoff pumpkammer 34 bestimmt. Ein Brennstoffkanal 36 ist innerhalb des Rotors 22 angeordnet und erstreckt sich entlang seiner Achse. Ein Ende des Brennstoffkanals 28 öffnet sich in die Brennstoffkammer 34 während sich das andere Ende des Brennstoffkanals 36 zur vorderen Stirnfläche des Rotors 22 hin öffnet. Die vordere Öffnung des Brennstoffkanals 36 ist mittels eines Stopfens 38 geschlossen, welcher in den vorderen Endbereich des Rotors 22 eingeschraubt ist. Vier radiale Ausnehmungen 40 sind an dem Bereich des Rotors 22 angeordnet, der von dem Lagerbereich 26 bedeckt ist und sind in regelmäßigen Abständen um die Achse des Rotors herum angeordnet. Ein Ende einer jeden der radialen Ausnehmungen 40 öffnet sich in den Brennstoffkanal und das andere Ende zur äußeren Umfangsflache des Rotors 22 hin. Jede der radialen Ausnehmungen 40 kann mit einem Brennstoffeinlaßkanal 42 in Verbindung treten, welcher im Zwischengehäusebereich 14 und im Lagerbereich 26 angeordnet ist. In Fig. 1 ist eine der radialen Ausnehmungen 40 mit dem Brennstoffeinlaßkanal 42 verbunden. Eine einzelne Verteilerausnehmung 44 ist in dem Bereich des Rotors 22 angeordnet, der von dem Lagerbereich 26 bedeckt ist. Ein Ende der Verteilerausnehmung 44 öffnet sich in den Brennstoffkanal 36, während sich das andere Ende zur äußeren Umfangsfläche des Rotors 22 hin öffnet. Die Verteileröffnung 44 kann mit jedem von vier Brennstoffauslaßkanälen 46 in Verbindung treten, welche im Zwischengehäusebereich 14 und dem Lagerbereich 26 angeordnet sind. Die entsprechenden Öffnungen der Brennstoffauslaßkanale 46, welche sich zur inneren Umfangsflache des Lagerbereiches 26 hin öffnen, sind in regelmäßigen Abständen um die Achse des Rotors 22 herum angeordnet. Wie aus Fig. 1 ersichtlich ist, sind die Brennstoffauslaßkanale 46 mit nicht näher dargestellten Brennstoffdüsen der Zylinder des Verbrennungsmotors über Förder-Steuerorgane 48 einzeln verbunden. In Fig. 1

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ist einer der Brennstoffauslaßkanäle 46 und eines der Förder-Steuerorgane 48 dargestellt. Weiterhin ist in Fig. 1 die Verteilerausnehmung 44 in einem Zustand dargestellt, in dem sie mit einem der Brennstoffauslaßkanäle 46 in Verbindung steht, was seinen Grund lediglich in der Vereinfachung der Darstellung hat. Tatsächlich steht die Verteilerausnehmung 44 jedoch mit keiner der Brennstoffauslaßkanäle 46 in Verbindung, wenn eine der radialen Ausnehmungen 40 mit dem Brennstoffeinlaßkanal 42 verbunden ist.

Gemäß der Darstellung in Fig. 1 ist eine Förderpumpe 50 an dem Teil des Rotors 22 befestigt, der gemäß der gewählten Darstellung direkt links neben dem Flanschbereich 28 angeordnet ist, wobei die Befestigung mittels einer Feder 52 vorgenommen ist. Wie aus Fig. 2 ersichtlich ist, ist die Brennstofförderpumpe 50 als Flügelpumpe ausgebildet, die vier Flügel 54 aufweist und vom Rotor 22 gedreht wird. Die Förderpumpe 50 saugt Brennstoff vom Brennstofftank an und fördert den Brennstoff in den Einlaßkanal 42 durch eine Brennstofförderleitung, die nicht näher dargestellt ist.

Ein zum Rotor 22 koaxialer Mitnahmering 56 ist im hinteien Gehäusebereich 12 angeordnet, und zwar zwischen der Brennstoffpumpe 50 und dem Zwischengehäusebereich 14. Die innere Umfangsflache des Mitnahmerings 56 ist als Mitnahmefläche 58 ausgebildet, wie dies in Fig. 3 dargestellt ist. Die Mitnahmefläche 58 weist ein Profil auf, so daß die Mitnahmefläche 58 in Zusammenwirken mit Mitnahmerollen 60 und Rollenhalteteilen 62, die später näher erläutert werden, die

QQ Kolben 32 viermal bei jeder Umdrehung des Rotors 22 hin- und herbewegt. Wie dies aus Fig. 3 und 4 ersichtlich ist, ragt ein Stift 64 von der äußeren Umfangsflache des Mitnahmerings 56 vor. Der Mitnahmering 56 kann urn die Achse des Rotors 22 zum Einstellen von außerhalb des Gehäuses; 10 durch Bewegen des Stiftes 64 gedreht werden. Zwei aufgenommene Bereiche 66, die fortlaufend zur zylindrischen Ausnehmung 30 vorgesehen sind, sind in der äußeren Umfangs-

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fläche des Flanschbereiches 28 angeordnet. Die Rollenhalteteile 62 sind einzeln in die ausgenommenen Bereiche 66 eingesetzt, so daß sie in Radialrichtung des Rotors 22 gleiten können. Die Mitnahmerollen 60, die in Rollkontakt mit

b der Mitnahmefläche 58 des Mitnahmerings 56 stehen, sind drehbar durch ihre entsprechenden Rollenhalteteile 62 gehalten. Eine Führungsplatte 68 ist auf jeder Seitenfläche des Flanschbereiches 28 angeordnet. Die beiden Führungsplatten 68 führen die Rollenhalteteile 62 in einer radialen Gleitbewegung. Der Raum, der zwischen der Mitnahmefläche 58 des Mitnahmeringes 56 und der äußeren Umfangsfläche des Flanschbereiches 28 bestimmt ist, steht mit dem Brennstoffeinlaßkanal· 42 über einen Kanal 70 in Verbindung, welcher im Zwisohengehausebereich 14 angeordnet ist.

Vier Überlauföffnungen 72, die beispielsweise von kleinen runden Bohrungen gebildet sein können, sind radial im vorderen Endbereich des Rotors 22 angeordnet. Ein Ende einer jeden Überlauföffnung 72 öffnet sich in den Brennstoffkanal 36, während sich das andere Ende zur äußeren Umfangsflache des Rotors 22 hin öffnet. Die Mündungen der Überlauföffnungen 72 sind in regelmäßigen Abständen um die Achse des Rotors 22 herum angeordnet. In Fig. 1 sind die Überlauföffnungen 72 und die radialen Ausnehmungen 40 derart dargestellt, daß sie in der gleichen Phase um die Achse des Rotors 22 herum angeordnet sind, und zwar aus Gründen der vereinfachten Darstellung. Tatsächlich besteht jedoch eine Phasendifferenz um einen vorbestimmten Winkel um die Achse des Rotors 22 herum zwischen den Überlauföffnungen 72 und

oQ den radialen Ausnehmungen 40.

Eine Steuer- bzw. Regelmuffe 74, die die Mündungen der Überlauföffnungen 72 bedeckt, ist auf der äußeren Umfangsflache des vorderen Endbereiches des Rotors 22 öldicht angeordnet, or so daß die Steuer- bzw. Regelmuffe 74 entlang der Achse des Rotors 22 gleiten kann. Wie aus den Fig. 4 und 5 hervorgeht, sind erste und zweite Überlaufnuten 76 und 78 nahe

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beieinander auf der inneren Umfangsflache der Steuer- bzw. Regelmuffe 74 angeordnet. Die erste Überlaufnut 76 erstreckt sich parallel zur Achse des Rotors und die beiden Enden der ersten Überlaufnut 76 öffnen sich einzeln an beiden Seitenflächen der Steuer- bzw. Regelmuffe 74. Die zweite Überlaufnut 78 erstreckt sich diagonal oder in einem Winkel zur Achse des Rotors 22. Die beiden Enden der zweiten Überlaufnut 78 öffnen sich einzeln, wie diejenigen der ersten Überlauföffnung 76, an beiden Seitenflächen der Steuer- bzw. Regelmuffe 74. Wie aus Fig. 7 hervorgeht, variiert daher der Abstand zwischen den entsprechenden aufeinander zuweisenden Rändern 80 und 82 der ersten bzw. zweiten Überlaufnut 76 bzw. 78 graduell entlang der Achse des Rotors 22. In diesem Falle nimmt der Abstand zwischen den Rändern 80 und 82 in Richtung auf den mittleren Gehäusebereich 14 zu.

Die Steuer- bzw. Regelmuffe 74 ist mit dem unteren Ende eines Steuer- bzw. Regelhebels 84 verbunden, welcher sich nach oben im vorderen Gehäusebereich 18 erstreckt. Der Steuer- bzw. Regelhebel 84 ist drehbeweglich mittels eines Stiftes 86 in seinem Mittelbereich gelagert, so daß er um den Stift 86 herum schwingen kann. Ein Ende einer Schraubenfeder 88, das den Steuer- bzw. Regelhebel 84 in eine Drehrichtung entgegen dem Uhrzeigersinn mit einer Kraft belastet, ist am unteren Endbereich des Steuer- bzw. Regelhebels 84 befestigt. Das andere Ende der Schraubenfeder 88 ist an einer Einstellschraube 90 befestigt, welche durch die vordere Wand des vorderen Gehäusebereiches 18 hindurchtritt. Das obere Ende des Steuer- bzw. Regelhebels 84 liegt an einer Ausgangswelle 94 einer üblichen linearen Solenoidbetätigungseinrichtung 92 an, welche im oberen Bereich des Innenraumes des vorderen Gehäusebereiches 18 angeordnet ist. Daher kann die axiale Stellung der Steuerbzw. Regelmuffe 74 auf dem Rotor 22 durch Steuerung der

gg Energiezufuhr zu der Solenoidbetätigungseinrichtung 92 eingestellt werden, um den Steuer- bzw. Regelhebel 84 zu schwenken. Die axiale Stellung der Steuer- bzw. Regelmuffe

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\i/ ΑΙ 74 kann durch Verwendung einer üblichen hydraulischen Betätigungseinrichtung anstatt der linearen Solenoidbetäti-. gungseinrichtung 92 durchgeführt werden.

Die Wirkungsweise der zuvor beschriebenen Verteiler-Brennstoffeinspritzpumpe wird im folgenden beschrieben.

Wenn der Verbrennungsmotor beginnt, den Rotor 22 zu drehen, gelangt eine der radialen Ausnehmungen 40 des Rotors 22 zuerst mit dem Brennstoffeinlaßkanal 4^:2 in Verbindung. Zu diesem Zeitpunkt gelangen die Kolben 32 des Rotors 22 zu ihren entsprechenden Brennstoffsaugbereichen der Mitnahmefläche 58 des Mitnahmerings 56. Daher wird Brennstoff von der Brennstoffpumpe 50 zur Brennstoffpumpkammer 34 durch den Brennstoffeinlaßkanal 42, die radiale Ausnehmung 40 und den Brennstoffkanal 36 gefördert. Wenn der Brennstoff in dieser Art und Weise gefördert wird, bewegen sich die Kolben 32 radial nach außen. Bei diesem Brennstoffsaughub steht die Verteilerausnehmung 44 mit keiner der Brennstoffeinlaßkanäle 46 in Verbindung und die Überlauföffnungen 72 sind durch die Steuer- bzw. Regelmuffe 74 geschlossen. Danach, wenn der Rotor 22 dreht, wird die radiale Ausnehmung 40 vom Brennstoffeinlaßkanal 42 getrennt und die Kolben 32 des Rotors 22 gelangen in ihre Brennstoffverdichtungsbereiche der Mitnahmefläche 58 des Mitnahmerings 56. Demgemäß werden die beiden Kolben 32 radial nach innen durch die Mitnahmefläche 58 des Mitnahmerings 56 aufgrund der Rollen 60 und der Rollenhalter 62 gedruckt. Daher wird der Brennstoff in der Brennstoffpumpenkammer 34 unter Druck gesetzt. Beim BrennstoffVerdichtungshub steht die Verteileröffnung 44 mit einer der Brennstoffauslaßkanäle 46 in Verbindung. Wenn daher der Brennstoff in der Brennstoffpumpenkammer in einem Maße unter Druck gesetzt wird, das höher ist als der vorbestimmte Druck, der durch die Förderorgane 48 bestimmt ist und wenn die Verteileröffnung 44 mit einer der Brennstoffauslaßkanäle 46 in Verbindung steht, wenn der Rotor 22 dreht, wird der unter Druck gesetzte Brennstoff von der Brennstoffpumpenkammer 34 zum

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Einspritzventil eines bestimmten Zylinders des Verbrennungsmotors durch den Brennstoffkanal 36, die Verteilerausnehmung 44, den Brennstoffauslaßkanal 46 und das Förderorgan 48 gefördert. Dann wird der geförderte Brennstoff vom Einspritzventil eingespritzt. Ein derartiger Brennstoffpumpvorgang wird viermal wiederholt, während der Rotor eine Umdrehung ausführt. Daher wird unter Druck gesetzter Brennstoff aufeinanderfolgend von der Brennstoffeinspritzpumpe zu den Einspritzventilen der einzelnen Motorzylinder verteilt. ■

Im folgenden werden die Funktionen und die Wirkungsweisen der Überlauföffnungen 72 und der Steuer- bzw. Regelmuffe 74 erläutert, welche den Betrag an Brennstoffördermenge der Brennstoffeinspritzpumpe zu den einzelnen Motorzylindern bestimmen.

Wenn der Brennstoff in der Brennstoffpumpenkammer 34 mittels der Kolben 32 wie zuvor beschrieben unter Druck gesetzt wird, wird er von der Brennstoffpumpenkammer 34 durch den Brennstoffkanal 36, die Verteileröffnung 44, eine der Brennstoffauslaßkanäle 4 6 und durch das entsprechende Förderorgan 48 gefördert. In einem Anfangszustand des Brennstoffverdichtungshubes jedoch steht eine der Überlauföffnungen 72 mit der ersten Überlaufnut 76 in Verbindung, In einem frühen Zustand des BrennstoffVerdichtungshubes wird daher der Brennstoff in der Brennstoffpumpenkammer 34 von dort aus zur Brennstoffrückführkammer im vorderen Gehäusebereich 18 durch den Brennstoffkanal 36,

3Q die Überlauföffnung 72 und die erste Überlaufnut 76 ausgelassen. Daher wird der Brennstoff in der Brennstoffpumpenkammer 34 daran gehindert, daß er über ein vorbestimmtes Druckniveau hinaus unter Druck gesetzt wird, wobei das vorbestimmte Druckniveau durch das Förderorgan 48 bestimmt ist. Wie Fig. 8a zeigt, wird als Ergebnis davon der Vorgang zum unter Druck Setzen des Brennstoffes tatsächlich bei leicht gedrehtem Rotor 22 begonnen, so daß die Mündung

der Überlauföffnung 72 zu einem Punkt A außerhalb der

ersten Überlaufnut 76 gelangt. Die Brennstofförderung wird an und nach diesem Zeitpunkt ermöglicht. Wenn der Rotor 22 danach weitergedreht wird, so daß die Überlauföffnung 72
den Punkt B erreicht, in dem sie mit der zweiten Überlaufnut 78 in Verbindung steht, wird der Brennstoff in der
Brennstoffpumpenkammer 34 von dort wieder zur Brennstoffrückführkammer 16 durch den Brennstoffkanal 36, die Überlauföffnung 72 und die zweite Überlaufnut 78 abgeleitet.

Demgemäß wird der Brennstoff in der Brennstoffpumpenkammer 34 vor einem unter Druck Setzen bewahrt, das über ein vorbestimmtes Druckniveau hinausgeht, welches von dem Förderorgan 48 bestimmt wird. Zu diesem Zeitpunkt ist die Brennstof förderung beendet. Daher wird der tatsächliche Hub

5 der Brennstofförderung durch den Abstand Ll zwischen den
Rändern 80 und 82 der ersten und zweiten Überlaufnuten 76
und 78 oder zwischen den Punkten A und B bestimmt, wobei
der Abstand Ll die Schließzeit der Überlauföffnung 72 darstellt, wenn der Rotor 22 dreht, wie dies in Fig. 8a dar-

OQ gestellt ist. Mit anderen Worten wird die Menge geförderten Brennstoffs auf der Basis des Abstandes Ll bestimmt.
Die Menge an Brennstofförderung, die daher durch die erste und zweite Überlaufnut 76 und 78 bestimmt ist, kann durch
Bewegen der Steuer- bzw. Regelmuffe 74 in axialer Richtung

2g zum Rotor 22 gemäß der Betriebsbedingungen des Verbrennungsmotors eingestellt werden. D. h., daß der Betrag an Brennstof förderung durch Änderung des Abstandes zwischen den
Punkten A und B von Ll zu L2 (L2 > Ll), wie dies in Fig. 8b dargestellt ist_/beispielsweise eingestellt werden kann.

Gemäß einer Ausführungsform der erfindungsgemäßen Einspritzpumpe, die hier im Detail beschrieben wurde, wird die Menge an Brennstofförderung durch die ersten und zweiten Überlaufnuten 76 und 78 bestimmt, welche an der inneren Umfangs-

„_. fläche der Steuer- bzw. Regelmuffe 74 angeordnet sind. Daher sind die ersten und zweiten Überlaufnuten 76 und 78
mit großer Genauigkeit gefertigt, um eine genaue Steuerung

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bzw. Regelung der geförderten Brennstoffmenge zu ermöglichen. Die ersten und zweiten Überlaufnuten 76 und 78, von denen eine geradlinig und die andere geneigt, ausgebildet ist, sind einfach ausgebildet und weisen Endöffnungen auf beiden Seitenflächen der Steuer- bzw. Regelmuffe 74 auf. Demgemäß können diese Nuten 76 und 78 auf einfache Weise und mit hoher Genauigkeit hergestellt werden. Daher kann die Menge an Brennstofförderung, cie durch die erste und zweite Überlaufnut 76 und 78 bestimmt ist, mit hoher Genauigkeit gesteuert bzw. geregelt werden. Das Vorhandensein erster und zweiter Überlaufnuten 76 und 78 vergrößert niemals den Raum für das unter Druck Setzen des Brennstoffes, der die Pumpenkammer 34, den Brennstoffkanal 36, die radialen Ausnehmungen 40 und die Überlauföffnungen 72 umfaßt. Daher kann der geförderte Brennstoff in hohem Maße unter Druck gesetzt werden.

Gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung kann die Menge an Brennstoff, die einem jeden Motorenzylinder zugeführt wird, einheitlich gemacht werden, selbst dann, wenn die Überlauföffnungen 72 Herstellungsfehlern unterliegen. Obwohl die Überlauföffnungen 72 in regelmäßigen Winkelabständen c^= ^_x - <*₃ =^c*i_i (90°), um die Achse des Rotors 22 herum angeordnet sein sollten, wie dies in Fig.

dargestellt ist, können sie manchmal in unregelmäßigen Abständen β₃* ^₁ (=o(_w ) c β_χ =ß^ , um die Achse des Rotors herum angeordnet sein, wie dies in Fig. 6 dargestellt ist. Da jedoch die Menge an gefördertem Brennstoff von den ersten und zweiten Überlaufnuten 76 und 78 bestimmt ist, ist daher selbst dann, wenn die Überlauföffnungen 72"irgendwelchen Fertigungsfehlern unterliegen, der Zeitpunkt, der für jede Überlauföffnung 72 erforderlich ist, um von dem Punkt A zum Punkt B zu gelangen, wenn der Rotor 2 2 dreht, gleichförmig. Demgemäß ist die Menge an Brennstoff, die von der Brenn-Stoffeinspritzpumpe zu jedem Motorzylinder gefördert wird, gleich groß. Daher gibt es keine Unterschiede in der Einspritzmenge zwischen den einzelnen Motorenzylindern.

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Claims

Patentansprüche

Verteiler-Brennstoffeinspritzpumpe zum Verteilen von Brennstoff zu den einzelnen Zylindern eines Verbrennungsmotors mit einem Gehäuse (10), mit einem Rotor (22), der im Gehäuse angeordnet ist und mittels des Verbrennungsmotors drehbar ist, wobei der Rotor eine zylindrische Ausnehmung (30) aufweist, die sich im rechten Winkel zur Achse des Rotors erstreckt und wobei der Rotor weiterhin einen Brennstoffkanal (36) aufweist, der sich in die zylindrische Ausnehmung öffnet und sich entlang der Achse des Rotors erstreckt, mit einem Paar von Kolben (32), die gleitbeweglich in der zylindrischen Ausnehmung des Rotors angeordnet sind und deren Stirnflächen eine Brennstoffpumpenkammer (34) an der zylindrischen Ausnehmung bestimmen, mit einer Brennstoffördereinrichtung zum Fördern von Brennstoff zur Brennstoffpumpenkammer, mit einer Mitnahmeeinrichtung,

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die an den beiden Kolben im Gehäuse anliegt, wobei die Mitnahmeeinrichtung dazu vorgesehen ist, die beiden Kolben in der zylindrischen Ausnehmung hin- und herzubewegen, wenn der Rotor dreht, wodurch ein Vorgang zum unter Druck Setzen des Brennstoffes mit einer Frequenz wiederholbar ist, die der Zahl der Zylinder für jede Umdrehung des Rotors äquivalent ist, und mit einer Verteiler/Fördereinrichtung zum Verteilen und Fördern von in der Pumpenkammer unter Druck gesetztem Brennstoff zu den einzelnen Motorenzylindern durch den Brennstoffkanal, dadurch gekennzeichnet, daß weiterhin eine Überlaufeinrichtung zum Ablassen des Brennstoffes in den Brennstoffkanal (36) vorgesehen ist, wobei die Überlaufeinrichtung Überlauföffnungen (72) in einer der Zahl der Motorenzylinder entsprechenden Zahl aufweist, die im Rotor (22) angeordnet sind und sich in den Brennstoffkanal (36) öffnen und die Mündungen aufweisen, die umfangsseitig in regelmäßigen Abständen auf der äußeren Umfangsflache des Rotors (22) angeordnet sind, daß weiterhin eine Steuer- bzw. Regelmuffe (74) auf der äußeren Umfangsflache des Rotors (22) für eine Gleitbewegung entlang der Achse des Rotors (22) angeordnet ist, wobei die Steuer- bzw. Regelmuffe an einer inneren Umfangsflache erste und zweite Überlaufnuten (76, 78) aufweist, die mit einer jeden der Überlauföffnungen (72) in Verbindung treten können, wobei wenigstens ein Ende einer jeden Überlaufnut (76, 78) sich zur äußeren Seitenfläche der Steuer- bzw. Regelmuffe (74) öffnet und wobei der umfangsseitige Abstand zwischen der ersten und der

gO zweiten Überlaufnut (76, 78) entlang der Achse des Rotors (22) variiert, wodurch die Öffnung und die Schließung der Überlauföffnungen (72) bei jedem Brennstoffverdichtungsvorgang durch die ersten und zweiten Überlaufnuten (76, 78) Steuer- bzw. regelbar sind und

gg wobei der Zeitpunkt für den Beginn der Brennstofförderung und der Zeitpunkt für das Ende der Brennstofförderung, welche den Betrag geförderten Brennstoffs be-

stimmen, bei jedem Brennstoffverdichtungsvorgang bestimmbar sind, und daß eine Einstelleinrichtung zum Bewegen der Steuer- bzw. Regelmuffe (74) entlang der Achse des Rotors (22) vorgesehen ist, die die Menge an gefördertem Brennstoff bestimmt.
2. Brennstoffeinspritzpumpe nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die ersten und zweiten Überlaufnuten (76, 78), die an der inneren Umfangsflache der Steuer- bzw. Regelmuffe (74) angeordnet sind, sich parallel bzw. im Winkel zur Achse des Rotors (22) erstrecken.
3. Brennstoffeinspritzpumpe nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die ersten und zweiten Überlaufnuten (76, 78) an ihren beiden Enden zu beiden Seitenflächen der Steuer- bzw. Regelmuffe (74) offen sind.
4. Brennstoffeinspritzpumpe nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Brennstoffffördereinrichtung eine Förderpumpe (50) aufweist, die mittels des Rotors (22) drehbar ist und daß ein Brennstof feinlaßkanal (42) mit der Förderpumpe (50) verbunden ist und mit dem Brennstoffkanal (36) in Verbindung bringbar ist, wodurch der Brennstoff, der von der Förderpumpe (50) gefördert wird, zum Brennstoffkanal (36)durch den Brennstoffeinlaßkanal (42) förderbar ist.
5. Brennstoffeinspritzpumpe nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Förderpumpe (50) eine Flügelpumpe ist.
6. Brennstoffeinspritzpumpe nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Mitnahmeeinrichtung einen Mitnahmering (56) aufweist, der koaxial zum Rotor (22) angeordnet ist, daß die innere Umfangsflache

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des Mitnahmerings (56) als Mitnahmefläche dient, und daß ein Stift (64) von der äußeren Umfangsflache des Mitnahmeringes (56) vorragt, wodurch der Mitnahmering (56) direkt um die Achse des Rotors (22) zum.Zwecke einer von außen vornehmbaren Einstellung drehbar ist.
7. Brennstoffeinspritzpumpe nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Überlauföffnungen (72) als enge runde Ausnehmungen ausgebildet sind.

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8. Brennstoffeinspritzpumpe nach einem der Ansprüche 1

bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Einstelleinrichtung eine lineare Solenoidbetätigungseinrichtung (92) aufweist, welche zum Bewegung der Steuer- bzw. Regelmuffe (74) entlang der Achse des Rotors?(22) dient, wodurch die axiale Stellung der Steuer- bzw. Regelmuffe (74) auf dem Rotor (22) Steuer- bzw. regelbar ist.