DE3590194C2 - Brennstoff-Einspritzpumpe - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Brennstoff-Einspritzpumpe zum Einspritzen von Brennstoff in den Verbrennungsraum eines Verbrennungsmotors, gemäß Oberbegriff des Patentanspruchs 1, wie sie aus der JP-59-52175 K1 bekannt ist.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Brennstoffeinspritzpumpe anzugeben, bei der am Ende der Einspritzung bei einem weiteren Kolbenhub eine zweite Brennstoffeinspritzung verhindert wird.

Dies wird durch eine Brennstoffeinspritzpumpe mit den im Patentanspruch 1 angegebenen Merkmalen erreicht. Vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen angegeben.

Die Erfindung wird nachstehend anhand zeichnerisch dargestellter Ausführungsbeispiele erläutert. Es zeigt

Fig. 1 einen Schnitt durch eine Brennstoffeinspritzpumpe,

Fig. 2 eine auseinandergezogene, perspektivische Ansicht, welche wichtige Teile darstellt,

Fig. 3 eine vergrößerte, perspektivische Darstellung der Hauptteile eines Kolbens 8 und einer Steuerhülse 14,

Fig. 4 bis 7 jeweils eine Ansicht zur Erläuterung der Betriebsweise, und zeigen den Betrieb des Kolbens 8 und der Steuerhülse 14 in ihrer Relativlage zueinander,

Fig. 8 eine Ansicht zur Erläuterung der Betriebsweise und zeigt den durch den Kolben veranlaßten Pumpenbetrieb,

Fig. 9 eine Schnittansicht,

Fig. 10 einen Schnitt der Fig. 9 längs der Linie XIII-XIII, gesehen in Pfeilrichtung,

Fig. 11 bis 13 jeweils Frontansichten, die eine abgeänderte Ausführungsform einer Steuernut darstellen, die in die äußere Umfangsfläche des Kolbens eingeschnitten ist,

Fig. 14 einen Schnitt durch eine Einspritzpumpe gemäß einer erfindungsgemäßen Ausführungsform,

Fig. 15 einen Schnitt durch die Hauptteile längs der Linie XXXIX-XXXIX der Fig. 14,

Fig. 16 eine Seitenansicht der Fig. 15,

Fig. 17 eine obere endseitige Ansicht einer Hülse 4 gemäß einer weiteren erfindungsgemäßen Ausführungsform,

Fig. 18 einen Schnitt einer Pumpe gemäß einer weiteren Ausführungsform,

Fig. 19 einen Schnitt durch Fig. 18 längs der Linie XXXXIII-XXXXIII in Richtung der Pfeile,

Fig. 20 eine Seitenansicht der Fig. 19,

Fig. 21 ist eine auseinandergezogene, perspektivische Ansicht des Einspritzmengen-Steuerelementes der Einspritzpumpe nach Fig. 18,

Fig. 22 einen Schnitt einer Pumpe gemäß einer weiteren Ausführungsform,

Fig. 23 eine perspektivische Darstellung der Steuerhülse und der Steuerwelle gemäß Fig. 22,

Fig. 24 eine perspektivische Darstellung, die eine Abänderung der der vorherigen Ausführungsform, ähnlich Fig. 23, angibt,

Fig. 25 einen Längsschnitt der Hauptteile einer Pumpe gemäß einer weiteren Ausführungsform,

Fig. 26 einen Schnitt der Fig. 25 längs der Linie XXXXXIV-XXXXXIV, gesehen in Richtung der Pfeile,

Fig. 27 einen Längsschnitt einer weiteren Abänderung der vorigen Ausführungsform, ähnlich Fig. 25,

Fig. 28 einen Schnitt durch Fig. 27 längs der Linie XXXXXVI-XXXXXVI, gesehen in Richtung der Pfeile und

Fig. 29 eine Pumpenkennlinie.

Gemäß Fig. 1 bis 17 stellt das Bezugszeichen 2 ein Gehäuse einer in-line-Brennstoff-Einspritzpumpe für einen Dieselmotor dar und 4 stellt eine Hülse aus einer Mehrzahl von Hülsen dar, die im Gehäuse gehalten werden und derart angeordnet sind, daß ihre Achsen in Reihen in einer Ebene im Gehäuse 2 liegen. Diese Hülse 4 besteht aus einem ersten Hülsenabschnitt 4a und einem zweiten, mit Preßsitz darauf befestigten Hülsenabschnitt 4b. Das Bezugszeichen 6 bezeichnet einen Abgabeventilhalter, der an der Oberseite einer jeden Hülse 4 angebracht ist und mit den jeweiligen Zyindern des Motors verbunden werden soll. 7a ist ein Abgabeventil, 8 ist ein gleitbar in jeder Hülse angeordneter Kolben, 10 ist eine Feder zur Belastung des Kolbens nach unten, 12 ist ein mit einer (nicht dargestellten) Antriebswelle verblockter Nocken eines Motors, um den Kolben nach oben zu drücken, 14 ist eine Steuerhülse, die am Außenumfang des Kolbens 8 verschiebbar angeordnet ist, 16 ist ein an jeder Hülse 4 befestigter Führungsstift, der in eine Führungsnut der Steuerhülse 14 eingreift, um deren Drehung zu beschränken, und 18 ist eine Hülse, die drehbar auf der Hülse 4 angeordnet ist und nicht-drehbar den Kolben 8 erfaßt. Der Kolben 8 hat eine Steuerleitung 8a, die seine obere Stirnseite und seine Umfangswand miteinander verbindet, wobei umfangsseitig an ihm vorgesehene Steueröffnungen 8b in Verbindung mit der Steuerleitung 8a stehen, eine Längsnut 8c an seinem Umfang eingeschnitten ist, um die Steueröffnung 8b zu verlängern und die sich längs der Achse des Kolbens 8 erstreckt, wobei eine Schrägnut 8d diese Längsnut 8c schneidet und schräg zur Kolbenachse verläuft, und eine Steuernut durch die beiden Nuten 8c, 8d und die Steueröffnungen 8b verläuft. Andererseits sind in der Steuerhülse 14 Steueröffnungen 14a eingebracht, um ein Brennstoff- Einspritzende zu bilden. Die Bedingung, die notwendig ist, um den Brennstoff einzuspritzen, wenn der Kolben 8 einen gegebenen wirksamen Hub gemäß Fig. 7 ausführt, wird nachfolgend angegeben. Wird die Längsabmessung der Steuerhülse 14 durch das Bezugszeichen l₀ und die Längsabmessung einschließlich der Längsnut 8c und der Steueröffnung 8b durch das Bezugszeichen l₁ angegeben, so ist es notwendig, daß die Bedingung l₀<l₁ erfüllt ist. Wird die Längsabmessung zwischen dem oberen Rand der Steueröffnung 14a und dem oberen Ende der Steuerhülse 14 durch das Bezugszeichen l₄ und die Längsabmessung zwischen dem genannten oberen Rand der Steueröffnung 14a und dem oberen Ende der Längsnut 8c durch das Bezugszeichen l₃ bezeichnet, so ist es ferner notwendig, als Bedingung für die Verhinderung einer zweistufigen Brennstoffexplosion am Einspritzende, wenn der Kolben 8 den Brennstoff beim effektiven Mindesthub gemäß Fig. 8 einspritzt, daß die Beziehung l₃≧l₄ erfüllt ist. Ferner ist es erforderlich, als Bedingung, daß der Kolben 8 sich abwärts und aufwärts an der Position bewegen kann, wo die Steueröffnung 14a der Längsnut 8c gemäß Fig. 6 gegenüberliegt, was eine Bedingung zur Festlegung keines Einspritzens ist, daß die Beziehung l₁<l₂ erfüllt ist, wobei die Längsabmessung zwischen dem unteren Rand der Steueröffnung 14a und dem unteren Ende der Steuerhülse 14 durch das Bezugszeichen l₂ angegeben wird. Es ist ferner erforderlich, daß die Beziehung l₁≧l₄ erfüllt ist, als Bedingung, daß zwangsläufig kein Einspritzen von Brennstoff erfolgt, selbst wenn die Steuerröffnung 14a am unteren Rand der Steueröffnung 8b durch den Kolben 8 blockiert ist, beim Betriebszustand der gemäß Fig. 7 keinem Einspritzen entspricht. In Fig. 1 stellt das Bezugszeichen 15 eine Saugkammer zur Speicherung von Brennstoff dar, das von einer (nicht dargestellten) Speisepumpe zugeführt wurde, wobei der Brennstoff nicht in ein Nockenwellengehäuse 13 lecken kann, da der Kolben 8 in das zylindrische zweite Hülsenteil 4b eingesetzt ist, und ein dichter Zustand zwischen ihnen aufrecht erhalten wird. Das Bezugszeichen 21 bezeichnet eine Ölzufuhröffnung, durch welche Schmieröl dem Nockenwellengehäuse 13 zugeführt wird, und 23 stellt einen Führungsstift dar, der auf einem Stößel 25 vorsteht und gleitbar in einer Führungsnut 27 erfaßt wird, die an einem Gehäuse 2 eingeschnitten ist. Obgleich in der Fig. 2 nicht dargestellt, bezeichnet das in Fig. 7 angegebene Bezugszeichen 29 eine Einstellschraube (die in Fig. 2 und Fig. 9 nicht gezeigt ist), die in eine Gewindebohrung einer unten stehend beschriebenen Betätigungswelle 26 eingeschraubt ist, wobei der Brennstoff-Einspritztakt genau eingestellt werden kann, indem die Schraube 29 gelockert wird, um einen Hebel 28 richtig zu drehen.

Wird der Nocken 12 einmal durch eine Nockenwelle 12a gedreht, die durch die Rotationskraft angetrieben wird, die von der Antriebswelle des Motors kommt, und wird die Rolle 25a des Stößels 25 durch den Nocken 12 entsprechend der vorausgehend aufgeführten Anordnung belastet, so wird der Kolben 8 um einen gegebenen Hub aufwärts oder vertikal bei einem Takt hin und her bewegt.

Nunmehr wird der Vorgang, ausgehend von dem Zustand gemäß Fig. 1, bis zu dem Zustand, in welchem der Kolben 8 durch den Nocken 12 belastet wird, um den Brennstoff abzupumpen, unter Bezugnahme auf die Fig. 8a-e beschrieben (wobei die Steuerhülse 14 in einer festliegenden Stellung zwischen den Zuständen a und b sein soll). Ist die zugehörige Stellung des Kolbens 8 und der Steuerhülse 14 in einem Zustand gemäß Fig. 8a oder ist die Steueröffnung 8b nicht noch völlig durch die Steuerhülse 14 abgedeckt, so wird Brennstoff nicht abgepumpt, da die Druckkammer 20 und die Saugkammer 15 miteinander in Verbindung stehen. Nachdem die Steueröffnung 8b anschließend durch die Steuerhülse 14 gemäß Fig. 8c über deren Zustand gemäß Fig. 8b versperrt wird, wird die Druckkammer 20 von der Saugkammer 15 getrennt und durch den Kolben 8 unter Druck gesetzt. Dieser Takt des Kolbens 8, der sich zwischen den Zuständen a und c bewegt, wird als Vortakt bezeichnet. Steigt der Kolben 8 gemäß Fig. 8d, ausgehend vom Zustand nach Fig. 8c weiter nach oben, so überwindet der Abgabedruck in der Druckkammer 20 die Federkraft der Feder 7b im Abgabeventilhalter 6 und das Abgabeventil 7a wird geöffnet, so daß unter hohem Druck stehender Brennstoff einer Einspritzdüse 4 über ein Einspritzrohr 6a zugeführt wird. Somit wird der Brennstoff abgepumpt, bis die Schrägnut 8d des Kolbens 8 gemäß Fig. 8e in Verbindung mit der Steueröffnung 14a kommt. Liegt die Schrägnut 8d der Steueröffnung 14a gemäß Fig. 8e gegenüber, so beginnt die Druckkammer 20 über die Ölleitung 8a, die Steueröffnung 8b und die Längsnut 8c, in Verbindung mit der Saugkammer 15 zu kommen, und infolgedessen wird das Pumpen des Brennstoffs beendet. Da die Schrägnut 8d sich am Außenumfang des Kolbens 8 erstreckt und gegenüber dessen Achse geneigt ist, wie aus Fig. 3 hervorgeht, kann die Zeitspanne des Gegenüberliegens der Schrägnut 8d und der Steueröffnungen 14a der Steuerhülse 14 während des Takts des Kolbens 8 durch eine von der Hülse 18 verursachte Drehbewegung des Kolbens 8 geändert werden, wodurch die Brennstoff-Einspritzmenge bei einem Takt des Kolbens 8 reguliert werden kann. Dabei wird die Drehbewegung der Hülse 18 ausgeführt, indem eine Leiste 24 verschoben wird, welche in Eingriff mit einer Kugel 22 steht, die an der Hülse 18 in deren Längsrichtung befestigt ist.

Es wird nunmehr die Steuervorrichtung für den Brennstoff-Einspritztakt beschrieben. Die Steuerung des Brennstoff-Einspritztakts wird durch die Gleitbewegung der Steuerhülse 14 längs des Kolbens 8 durchgeführt und diese Gleitbewegung erfolgt mittels einer Betätigungswelle 26, die im Gehäuse 2 derart gehalten wird, daß sie an der Seite der Steuerhülse 14 liegt und daß ihre Achse auf einer Geraden angeordnet ist, die parallel zu einer Ebene liegt, auf welcher die vorausgehend erwähnten Hülsen 4 in Reihen angeordnet und senkrecht zur Achse des Kolbens 8 liegen, wobei ein Hebel 28 an der Betätigungswelle 26 befestigt ist und sich von dieser gegen den Kolben 8 hin erstreckt, und eine an der äußeren Umfangsfläche der Steuerhülse 14 eingeschnittene Nut 14b steht in Eingriff mit dem vorderen Ende des Hebels 28, um die Drehbewegung des Hebels 28 um die Betätigungswelle 26 und die Gleitbewegung der Steuerhülse 14 miteinander zu verriegeln. Die äußere Umfangsfläche des Hebels 28 weist an dessen Ende eine solche Krümmung auf, daß sie immer in Berührung mit der inneren Umfangsfläche der eingeschnittenen Nut 14b steht, ohne daß ein Spiel dazwischen vorhanden ist. Wie in Fig. 9 gut dargestellt ist, wird der Lagerzapfen 26a der Betätigungswelle 26 an jedem Ende von einem Gehäuse 2 mittels eines Lagers 30 aufgenommen, das einen Außendurchmesser aufweist, der größer als eine Außenabmessung ist, die die Betätigungswelle 26 und den Hebel 28 in Richtung des Durchmessers der Betätigungswelle 26 umfaßt, wobei eine Platte 32 zwischen einem Ende des Lagers 30 und dem Gehäuse 2 angeordnet ist. Schließlich stellt das Bezugszeichen 34 einen Schnappring dar, welcher verhindert, daß das im Gehäuse 2 befestigte Lager 30 aus dem Gehäuse gleitet, und 36 stellt einen im Lager 30 eingebetteten Einstellstift dar, der sich durch eine Platte 32 erstreckt und in das Gehäuse 2 eingreift. Die Befestigung der Betätigungswelle 26 erfolgt, indem jede Hülse 4, der Kolben 8 und die Steuerhülse 14 innerhalb des Gehäuses angebracht werden und die Welle dann in das Gehäuse 2, ausgehend von dessen Stirnseite, eingesetzt wird.

Die Drehbewegung der Betätigungswelle 26 erfolgt mittels eines Betätigungshebels 40, der an einem Ende der Betätigungswelle 26 befestigt ist, und einer elektromagnetischen Zylinderspule 44, die am Gehäuse 2 von einer Stütze 41 gehalten wird, und welche den Betätigungshebel 40 mittels eines Schiebeelementes 42 gemäß Fig. 2 verdreht. Zur Betätigung der elektromagnetischen Zylinderspule 44 mit Genauigkeit ist ein Potentiometer 46 zur Messung der Drehbewegung des Betätigungshebels 40 ebenfalls von der Stütze 41 gehalten.

Es ist möglich, anstelle des Potentiometers 46 einen als Differentialwandler ausgebildeten Sensor zu verwenden. Bei der vorausgehend beschriebenen Ausführungsform ist es ferner möglich, den Betätigungshebel 40 durch einen Hydraulikzylinder zu drehen, statt eine elektromagnetische Zylinderspule 44 zu verwenden.

Die Leiste 24 stellt ferner ein Steuerelement für die Brennstoff-Einspritzmenge dar und die Betätigungswelle 26, der Betätigungshebel 40 und das Schiebeelement 42 bilden ein Steuerelement für den Brennstoff- Einspritztakt. Eine Steuervorrichtung für die Brennstoff-Einspritzung besteht aus einem Regler (des Minimum-Maximum-Bautyps oder eines anderen Bautyps, der nicht dargestellt ist), um die Leiste 24, die Steuereinheit 52 und die elektromagnetische Zylinderspule 44 zu betreiben.

Da die erste Ausführungsform den vorausgehend beschriebenen Aufbau hat, ist ihre Betriebsweise wie nachstehend beschrieben. Durch Drehen des Kolbens 8 um seine Achse, zwecks Änderung seiner relativen Position der Steueröffnung 14a gegenüber der Schrägnut 8d, die einen Teil der Steuernut 8c, 8d bildet, wird der wirksame Takt des Kolbens verändert, so daß die Brennstoff-Einspritzmenge reguliert werden kann. Indem die Längsnut 8c in Übereinstimmung mit der Steueröffnung 14a gebracht wird, kann der Betriebszustand entsprechend keiner Brennstoff-Einspritzung gemäß Fig. 6 erreicht werden. Ferner veranlaßt die Drehbewegung der Betätigungswelle 26, die den Hebel 28 aufweist, die Steuerhülse 14, sich in Richtung der Kolbenachse zu verschieben. Auf diese Weise wird der Vortakt des Kolbens geändert, wodurch der Einspritztakt eingestellt werden kann. Da die Größe der jeweiligen Teile zwischen dem Kolben und der Steuerhülse derart festgelegt ist, daß die Beziehungen (l₀<l₁) (der Ausdruck (1)), (l₁<l₂) (der Ausdruck (2), l₁≧l₄ (der Ausdruck (3)) und (l₃≧l₄) (der Ausdruck (4)) erfüllt werden können, wie in den Fig. 4 bis 7 gezeigt wurde, werden jeweils nachfolgende Bedingungen festgelegt: (a) Die Bedingung, die Brennstoff-Einspritzung im Einklang mit dem Ausdruck (1) vorzunehmen; (b) die Bedingung, den Zustand keiner Brennstoff-Einspritzung im Einklang mit dem Ausdruck (2) zu gewährleisten; (c) die Bedingung, die Brennstoff- Einspritzung beim Betriebszustand keiner Einspritzung zwangsläufig zu verhindern, im Einklang mit dem Ausdruck (3); und (d) die Bedingung, zwangsläufig eine zweistufige Brennstoffexplosion zu verhindern, indem das obere Ende der Längsnut 8c veranlaßt wird, vom oberen Ende der Steuerhülse 14 in die Brennstoffkammer 15 zu zeigen, selbst wenn die Steueröffnung 14a nicht in Verbindung mit der Steuernut steht, wenn der Kolben 8 gemäß Fig. 6 nach oben zum oberen Totpunkt verschoben ist, falls Brennstoff beim minimalen, effektiven Takt des Kolbens, entsprechend dem Ausdruck 4, eingespritzt wird. Daher kann eine genaue Steuerung der Brennstoff- Einspritzmenge und des Einspritztaktes erfolgen und die Steuerung des Einspritztaktes kann durch eine elektronische Steuerung bewirkt werden, da der Einspritztakt durch eine kleine Betätigungskraft steuerbar ist. Da keine Notwendigkeit besteht, einen Taktgeber zu verwenden, wie er in einer üblichen Vorrichtung verwendet wird, ist es möglich, den Aufbau dieser Brennstoff- Einspritzpumpenanordnung entsprechend zu vereinfachen. Da ferner die erste Ausführungsform derart aufgebaut ist, daß der Kolben 8 dicht in den unteren zylindrischen Abschnitt des zweiten Hülsenabschnitts 4b eingesetzt ist, ist es möglich, das Abfließen des Brennstoffs in der Brennstoffkammer 15 in das Nockenwellengehäuse 13 zu vermeiden. Bei der Verwendung einer Pumpe, die derart aufgebaut ist, daß ihr Abgabedruck oder Pumpendruck durch Abänderung des Profils des Nockens 12 zwecks Vergrößerung des Nockenhubs erhöht wurde, während der Durchmesser des in Fig. 1 dargestellten Kolbens beibehalten wird oder lediglich der Kolbendurchmesser vergrößert und der Nockenhub beibehalten wird, ist es mühelos möglich, die Pumpe mit einem Druck zu betreiben, der kleiner als der Haltedruck ist, falls eine Vorschubbewegung (durch die Abwärtsbewegung der Steuerhülse 14) über die vorausgehend erwähnte Einspritztakt-Steuerung durchgeführt wird, wenn der Pumpendruck in die Nähe des zulässigen Pumpendrucks gelangt, d. h. wenn der Motor mit hoher Druckzahl läuft. Dadurch ist es möglich, den Abgabedruck der Pumpe in Bereichen mittlerer und kleiner Last des Motors größer zu machen, wobei verschiedene Auswirkungen auf das Betriebsverhalten erhalten werden, beispielsweise bezüglich des Bestrebens, die Ausgangsleistung des Motors in den gleichen Bereichen zu erhöhen.

Obgleich die Einspritzmengen-Steuerung bei der vorausgehend beschriebenen, ersten Ausführungsform durch Drehen des Kolbens 8 erzielt wurde, kann sie so erfolgen, daß die Steuerhülse nicht nur durch ein Betätigungsgestängesystem aufwärts und abwärts bewegt wird, sondern ebenfalls um die Kolbenachse verdreht wird. Die Steuernut wurde im Kolben 8 und die Steueröffnungen 14a in der Steuerhülse 14 vorgesehen, jedoch kann die Steuernut an der Seite der Steuerhülse und die Steueröffnungen können jeweils an der Seite des Kolbens vorgesehen sein. Darüber hinaus wurde die Steuernut nur an der Umfangsfläche des Kolbens 8 an einer Seite eingeschnitten, sie kann jedoch auch an der Umfangsfläche der anderen Seite vorgesehen sein. Gemäß der ersten Ausführungsform verlaufen zwei Steueröffnungen 8b durch den Kolben und zwei Steueröffnungen 14a der Steuerhülse wurden vorgesehen, es kann jedoch eine Öffnung und eine Steueröffnung in einer Lage vorgesehen sein, wo sie einander gegenüberliegen. Gemäß Fig. 11 kann eine Abänderung der Steuernut bei der vorausgehend beschriebenen Ausführungsform aus einer Steuernut bestehen, die Steueröffnungen 8b aufweist, die in Verbindung mit einer Längsnut 8c, einer Schrägnut 8d und der Steuerleitung 8a im Kolben stehen. In diesem Falle wird der Innendurchmesser d₁ der Steueröffnung derart festgelegt, daß er mindestens gleich groß wie oder größer als die Entfernung d₀ zwischen den beiden Nuten 8c und 8d ist, um den Betriebszustand keiner Brennstoff-Einspritzung sicherzustellen. Die Steuernut kann ferner gemäß den Fig. 12 und 13 ausgebildet sein.

Ferner kann bei der vorausgehend beschriebenen ersten Ausführungsform eine Ausnehmung sowohl längs der Innenumfangsfläche und der Außenumfangsfläche des oberen Endes der Steuerhülse 14 vorhanden sein oder eine Ausnehmung am unteren Ende des ersten Hülsenabschnittes 4a, wobei, selbst wenn die Steuerhülse in Anlage mit dem unteren Ende des ersten Hülsenabschnitts 4a gelangt, wobei eine dichte Abdichtung zwischen diesen Teilen vorhanden ist, Brennstoff über die Ausnehmung in die Brennstoffkammer entleert wird, wodurch bezüglich des Betriebsverhaltens erreicht wird, daß eine Zweistufen-Explosion des Brennstoffs verhindert wird.

Die nächste Ausführungsform wird unter Bezugnahme auf die Fig. 14 bis 16 beschrieben. Die gleichen Bauteile wie bei der vorausgehend erwähnten ersten Ausführungsform werden in der Beschreibung weggelassen, indem sie mit den gleichen Bezugszeichen versehen sind.

Das Bezugszeichen 14 bezeichnet eine zylindrische Brennstoff-Steuerhülse, die am Außenumfang eines Kolbens 8 in einer Brennstoffkammer derart befestigt ist, daß sie in Achsenrichtung frei gleitbar und um die Achse drehbar ist; 92 ist eine bogenförmige Führungsnut, die an der äußeren Umgangsfläche der Steuerhülse 14 in einer Ebene eingeschnitten ist, die die Achse des Kolbens 8 in einem rechten Winkel schneidet; 26 ist eine Einspritztakt-Steuerwelle, deren Achse in einer Ebene liegt, die senkrecht zur Achse des Kolbens 8 verläuft; 28 ist ein Einspritztakt-Steuerarm, der von der Steuerwelle 26 absteht und bei welchem der Kugelteil 94 an seinem vorderen Ende in die Führungsnut 92 eingreift; 96 ist eine Verzahnung, die an der äußeren Umfangsfläche der Steuerhülse 14 gegenüber der Führungsnut 92 längs nahezu des halben Hülsenumfangs vorhanden ist; und 98 ist eine Zahnstange, die im Eingriff mit der Verzahnung 96 steht, und welche in der in den Zeichnungen dargestellten Anordnung als zylindrische Zahnstange ausgebildet ist, indem ein Zahnstangenprofil um eine Achse abgerollt wurde, die senkrecht zur Achse des Kolbens 8 verläuft, die aber auch eine übliche Zahnstange sein kann. Das Bezugszeichen 100 stellt eine Hülse zur Verhinderung einer Kolbendrehung dar, die am unteren Endabschnitt des Kolbens 8 befestigt ist und bei welcher der Flanschabschnitt am oberen Hülsenende am Gehäuse 2 mit Hilfe von Haltestiften 102 befestigt ist, und ferner ein Winkelbereich des unteren Endes der Hülse an einem entsprechenden Winkelbereich 8e des Kolbens 8 befestigt ist, so daß der Kolben 8 sich frei in Achsrichtung verschieben, aber nicht um seine Achse drehen kann. Zusätzlich kann die Hülse 100 zur Verhinderung einer Kolbendrehung im Hinblick auf ihre Drehrichtung an einer Hülse 4 befestigt sein, oder sie kann einstückig mit der Hülse 4 ausgebildet und indirekt durch Bolzen 104 am Gehäuse 2 befestigt sein.

Im Hinblick auf den vorausgehend beschriebenen Aufbau dieser Ausführungsform kann die Brennstoff- Zuführmenge durch die Bewegung der Zahnstange 98 in ihrer Axialrichtung reguliert werden, wobei die Steuerhülse 14 um die Achse des Kolbens 8 gedreht und die gegenseitige Lage der Steueröffnungen 14a und einer Längsnut 8c, die einen Teil der Steuernut darstellt, geändert werden. Ferner kann die gegenseitige Lage der Steueröffnungen 14a und der Steuernut in Richtung des Nockenhubs geändert werden oder der Einspritztakt kann reguliert werden, indem die Steuerwelle 26 um ihre Achse verdreht wird, um die Steuerhülse 14 in Axialrichtung des Kolbens 8 mittels des Steuerarms 28 zu verschieben.

Um die Brennstoff-Einspritzmengen der Einspritzpumpe auf eine Anzahl von Zylindern abzustimmen, ist ferner bei dieser Ausführungsform die Zahnstange 98 auf einer Gewindespinel 106 verschraubt. Durch relative Drehung der Zahnstange 98 und der Gewindespindel 106 in geeigneter Richtung kann die Zahnstange 98 somit in ihrer Axialrichtung längs der Gewindespindel 106 bewegt werden, womit in anderen Worten die Steuerhülse 14 in die gewünschte Relativlage am Umfang des Kolbens 8 gebracht werden kann. Nach Beendigung dieser Einstellung wird die Zahnstange 98 an der Gewindespindel 106 mit Hilfe von Feststellmuttern 108 befestigt. Somit kann die Brennstoff-Einspritzmenge der Einspritzpumpe in vorteilhafter Weise leicht und schnell reguliert werden, so daß sie gleichmäßig in jedem Zylinder eingestellt ist. Bei der vorausgehend beschriebenen Ausführungsform wurde ferner die Steuernut am Kolben 8 vorgesehen und damit zusammenwirkende Steueröffnungen an der Steuerhülse 14, doch kann die Anordnung auch in ähnlicher Weise wie bei der vorausgehend beschriebenen bekannten Anordnung so erfolgen, daß eine gegenüber der Kolbenachse schräg angeordnete Steuernut an der Seite der Steuerhülse 14 vorgesehen ist, und Steueröffnungen, die mit der Ölleitung 8a in Verbindung stehen, münden an der Außenumfangsfläche des Kolbens 8.

Die nächste Ausführungsform wird unter Bezugnahme auf die Fig. 14 bis 17 erläutert.

Zwar wurde bei der vorausgehend aufgeführten Ausführungsform die Hülse 4 abnehmbar am oberen Ende des Gehäuses 2 befestigt, und der obere endseitige Flanschabschnitt der Hülse 100 zur Verhinderung einer Kolbendrehung wurde am Gehäuse 2 durch Haltestifte befestigt, doch unterscheidet sich die vorliegende Ausführungsform von der vorherigen lediglich darin, daß sie so aufgebaut ist, daß der obere endseitige Flanschabschnitt einer Hülse 100 zur Verhinderung einer Kolbendrehung an der Hülse 4 und nicht am Gehäuse 2 befestigt sein kann, oder daß die Hülse 100 einstückig mit der Hülse 4 ausgebildet ist, so daß sie zusammen mit der Hülse 4 unmittelbar mittels Bolzen 104 am Gehäuse 2 befestigt werden kann. Der übrige Aufbau dieser Ausführungsform ist der gleiche wie bei der vorherigen Ausführungsform. Um die Brennstoff-Einspritzmengen einer Einspritzpumpe für eine Anzahl von Zylindern gleichförmig einzustellen, erfolgt die Feinregulierung dieser Einnspritzmengen durch Verdrehen der Hülse 4 und des Kolbens 8 als eine Einheit um die Kolbenachse in geeigneter Richtung, um ihre relative gegenseitige Lage zur Steuerhülse 14 zu verändern, und in anderen Worten, um die Relativlage der Steueröffnungen 14a gegenüber der Steuernut zu verändern, bevor die Hülse 4 durch die Bolzen 104 am Gehäuse 2 befestigt wird. Zu diesem Zweck ist gemäß Fig. 17 diese Ausführungsform derart aufgebaut, daß die Bolzenlöcher 10 an der Hülse 4, die mit dem Bolzen 104 zusammenwirken, als Langlöcher ausgebildet sind, so daß die Hülse 4 sich um die Kolbenachse drehen kann. Infolgedessen ist der Vorteil gegeben, die Einspritzmengen der Brennstoff-Einspritzpumpe für jeden Zylinder schnell und leicht in Anpassung zueinander fein einzustellen.

Da die Zahnstange 98 auch an der Schraubspindel 106 in gleicher Weise wie bei der vorherigen Ausführungsform verschraubt ist, kann die Zahnstange 98 in Axialrichtung der Schraubspindel mittels Drehung der Zahnstange 98 in geeigneter Richtung gegenüber der Schraubspindel bewegt werden, und, anders ausgedrückt, die Steuerhülse 14 kann in die gewünschte Relativlage am Umfang des Kolbens 8 bewegt werden, um davon abhängig die Feinregulierung der Einspritzmenge durchzuführen. Selbstverständlich wird die Zahnstange 98 in einer gegebenen Lage durch Feststellmuttern 108, ähnlich wie bei der sechsten Ausführungsform, befestigt.

Die nächste Ausführungsform wird nunmehr unter Bezugnahme auf die Fig. 18 bis 21 beschrieben.

Das Bezugszeichen 2 stellt ein Gehäuse einer Brennstoff- Einspritzpumpe dar. 4 ist eine abnehmbar am oberen Ende des Gehäuses befestigte Hülse, 20 eine in der Hülse 4 ausgebildete Druckkammer für Brennstoff, 7a ein Brennstoff-Abgabeventil, das in einem Abgabeventilhalter 6 enthalten ist, der am oberen Ende der Hülse 4 verschraubt ist und das durch eine Feder 7b vorbelastet wird, um die Druckkammer 20 zu blockieren. 6a ist eine Abgabeleitung, die im Abgabeventilhalter 6 angeordnet ist und über eine nicht dargestellte Einspritzleitung mit der Brennstoff-Einspritzdüse in Verbindung steht; und 8 ist ein Kolben, der im Gehäuse 2 unter Zwischenschaltung der Hülse 4 gleitbeweglich ist, und dessen obere Stirnseite der Druckkammer 20 zugewandt ist, während sein unterer Endabschnitt mittels eines Nockenhalters (Gleitstück) 25 und einer Rolle 25a in Anlage mit einem Nocken 12 steht. Das Bezugszeichen 12a stellt eine Nockenwelle dar, die durch einen (nicht dargestellten) Motor angetrieben wird; 10 ist eine Feder, die immer den Nockenhalter 25 zur Seite des Nockens 25 hindrückt und 15 ist eine Saugkammer, die derart ausgebildet ist, daß sie den Kolben 8 umgibt, und welcher während des Betriebs des Motors immer Brennstoff mittels einer (nicht dargestellten) Pumpe zugeführt wird. Das Bezugszeichen 14 bezeichnet eine zylindrische Steuerhülse, die am Außenumfang des Kolbens 8 in der Brennstoffkammer 15 angeordnet und in Axialrichtung des Kolbens frei gleitbar und um den Kolben drehbar ist; 92 ist eine bogenförmige Führungsnut, die an der äußeren Umfangsfläche der Hülse 14 in einer Ebene eingeschnitten ist, die die Achse des Kolbens 8 in einem rechten Winkel schneidet; 26 ist eine Einspritztakt-Steuerwelle, deren Achse in einer Ebene enthalten ist, die senkrecht zur Achse des Kolbens 8 verläuft; 28 ist ein Einspritztakt-Steuerarm, der von der Steuerwelle 26 absteht und bei welchem der Kugelabschnitt 94 an seinem vorderen Ende in die Führungsnut 92 eingesetzt ist; 96 ist eine an der äußeren Umfangsfläche der Steuerhülse 14 angebrachte Verzahnung 96, die der Führungsnut 92 längs nahezu ihres halben Umfangs gegenüberliegt; 112 ist eine mit der Verzahnung 96 in Eingriff stehende Zahnstange; und 8a ist eine Steuerleitung im Kolben, deren eines Ende in die Druckkammer 20 mündet und deren anderes Ende mit der Steuernut 8c, 8d verbunden ist, die an der äußeren Umfangsfläche des Kolbens eingeschnitten ist und in Anlage mit der Steuerhülse 14 steht, wobei die Steuernut aus einer Schrägnut 8d besteht, die gegenüber der Kolbenachse geneigt ist, und einer Längsnut 8c, die sich in Axialrichtung des Kolbens erstreckt und insgesamt die Gestalt des Buchstabens Lambda (λ) aufweist. Das Bezugszeichen 14a stellt Steueröffnungen dar, die in der Steuerhülse 14 in radialer Richtung angebracht sind und mit der Steuernut zusammenwirken; und 114 stellt eine hohle, rohrförmig ausgebildete Kolbenführung dar, die am unteren Endabschnitt des Kolbens 8 befestigt ist, in welcher der Winkelabschnitt 116 an seinem unteren Ende auf den entsprechenden Winkelabschnitt 8e am Kolben 8 aufgesetzt ist, so daß infolgedessen der Kolben 8 sich frei in Axialrichtung gegenüber der Hülse 4 und der Kolbenführung 114 bewegen kann, aber sich nicht gegenüber der Kolbenführung 114 um seine Achse verdrehen kann. Am äußeren umfangsseitigen Abschnitt des oberen Endflansches der Kolbenführung 114 ist, wie im einzelnen aus Fig. 21 hervorgeht, ein Vorsprung 120 mit einer axial verlaufenden Aufnahmenut 118 vorgesehen. In der Wandfläche des Gehäuses 2, die gegenüber dem Vorsprung 120 liegt, ist andererseits drehbar ein Einstellelement 124 angeordnet, das einen exzentrischen Stift 122 trägt, der zum Eingriff in die Aufnahmenut 118 bestimmt ist, und das Einstellelement 124 ist derart ausgestaltet, daß eine Sicherungsmutter 128 mit einem aus dem Äußeren des Gehäuses 2 vorstehenden Gewindeabschnitt 126 des Einstellelementes 124 verschraubt ist.

Wenn die jeweiligen Bauelemente der Brennstoffpumpe in der vorstehend beschriebenen Vorrichtung in der dargestellten Lage sind, stehen die Steueröffnungen 14a und die Steuernut 8c, 8d nicht in Verbindung miteinander, und die unteren Enden der Steuernut stehen gegenüber der unteren Stirnseite der Steuerhülse 14 nach unten vor, so daß sie in die Saugkammer 15 münden, und infolgedessen stehen die Druckkammer 20 und die Saugkammer 15 in Verbindung miteinander. Wird nunmehr die Nockenwelle 12a, ausgehend von diesem Betriebszustand, durch den Motor gedreht und der Kolben 8 durch den Nocken 12 über die Rolle 25a nach oben gestoßen, so werden die unteren Enden der Steuernut durch die Steuerhülse 14 verschlossen, so daß die Verbindung zwischen der Druckkammer 20 und der Saugkammer 15 unterbrochen wird, da die Verbindung zwischen dem Schrägabschnitt der Steuernut und der Steueröffnung 14a unterbrochen gehalten wird. Der Brennstoff in der Druckkammer wird daher mit Ansteigen des Kolbens 8 unter Druck gesetzt und, falls sein Druck einen eingestellten Wert überschreitet, wird das Abgabeventil 7a geöffnet, wodurch der Brennstoff von der Abgabeleitung 6a zur Einspritzdüse des Motors gelangt. Steigt der Kolben 8 weiter aufwärts, so daß die Schrägnut 8d der Steuernut in Verbindung mit der Steueröffnung 14a der Steuerhülse 14 gebracht wird, so steht die Druckkammer 20 wiederum mit der Saugkammer 15 in Verbindung und die Brennstoff- Einspritzung ist beendet. Dabei steht das obere Ende der Längsnut 8c der Steuernut von der oberen Stirnseite der Steuerhülse 14 nach oben vor, um die Druckkammer 20 und die Saugkammer 15 direkt miteinander zu verbinden, wodurch eine zweistufige Brennstoffinjektion definitiv verhindert wird. Durch die Bewegung der Zahnstange 112 in ihrer Axialrichtung und die Drehung der Steuerhülse 14 um die Achse des Kolbens 8 zur Veränderung der gegenseitigen Position der Steueröffnungen 14a und der Steuernut, wird anschließend die Brennstoff-Zufuhrmenge vergrößert oder verkleinert. Durch Verdrehen der Steuerwelle 26 um ihre Achse zur Verschiebung der Steuerhülse 14 in Axialrichtung des Kolbens 8 mittels des Steuerarms 28 wird die Relativlage der Steueröffnung 14a und der Steuernut in Richtung des Nockenhubs verändert oder der Einspritztakt wird reguliert. Darüber hinaus werden die Zahnstange 112 und die Steuerwelle 26 jeweils gesondert durch eine (nicht dargestellte) Motorsteuervorrichtung bewegt, wie beispielsweise ein Gaspedal, einen Regler oder einen Taktgeber, im Falle eines Motorfahrzeugs, oder durch ein geeignetes Betätigungselement.

Bei dieser Ausführungsform wird die Sicherungsmutter 128 gelöst und das Einstellelement 124 wird mittels eines Werkzeugs, beispielsweise eines Schraubenziehers, gedreht, wenn die Einspritzmengen der Einspritzpumpe für eine Anzahl von Zylindern gleichmäßig abgeglichen werden. Anschließend wird die Kolbenführung 114 zusammen mit dem Kolben 8 um die Kolbenachse in der richtigen Richtung gedreht, dank des Zusammenwirkens des Exzenterstifts 122 und der Aufnahmenut 118, so daß die Relativ­ position von Kolben und Steuerhülse 14 geändert wird, und anders ausgedrückt, wird die Relativposition der Steuernut 14a und der Steuernut verändert, so daß die Feineinstellung der Einspritzmenge der Brennstoff- Einspritzpumpe für jeden Zylinder durchgeführt werden kann. Somit sind die Einspritzmengen der Einspritzpumpe für alle Zylinder aufeinander abgestellt, und die Sicherungsmuttern 128 der jeweiligen Einstellelemente 124 werden jeweils angezogen, um jedes Einstellelement 124 am Gehäuse 2 festzulegen. Zu diesem Zeitpunkt sind die Kolbenführungen 114 und somit die Kolben 8 genau auf die ihnen gegenüberliegenden Steuerhülsen 14 eingestellt, und zwar mittels des Exzenterstiftes 122 und der Aufnahmenut 118. Infolgedessen ist der Vorteil einer raschen Feineinstellung der Einspritzmengen der Brennstoff-Einspritzpumpe für jeden Zylinder vorhanden und desgleichen die gleichförmige Abstimmung derselben. Bei der vorausgehend beschriebenen Ausführungsform wurde die Steuernut am Kolben 8 vorgesehen und die damit zusammenwirkenden Steueröffnungen 14a wurden an der Steuerhülse 14 angebracht, jedoch kann die Anordnung so getroffen werden, daß eine bezüglich der Achse des Kolbens geneigte Steuernut an der Seite der Steuerhülse 14 liegt und daß Steueröffnungen, die mit der Steuerleitung 8a in Verbindung stehen, an der äußeren Umfangsfläche des Kolbens münden. Obgleich eine Kombination des Exzenterstifts 122 und der Aufnahmenut 118 bei der vorausgehend beschriebenen Ausführungsform verwendet wurde, ist es offensichtlich, daß eine kraftschlüssige Nockenanordnung, die sich aus einem Nocken und einer Nut für den Nocken zusammensetzt und die vom Standpunkt eines Mechanikers die gleichen Wirkungen aufweist, gleichermaßen verwendet werden kann.

Die nächste Ausführungsform wird unter Bezugnahme auf die Fig. 22 und 23 beschrieben.

Diese Ausführungsform unterscheidet sich von der vorherigen Ausführungsform durch den Umstand, daß die vertikale Bewegung der Steuerhülse 14 durch die Steuerwelle 26 und deren Drehung durch die Zahnstange 112 bei der vorherigen Ausführungsform, daß jedoch die vorliegende Ausführungsform so aufgebaut ist, daß sowohl die vertikale Bewegung und die Drehung einer Steuerhülse 14 allein durch ein Steuerwellenelement 142 erfolgen. Das Bezugszeichen 138 bezeichnet einen L-förmigen Strömungsregulierstift, dessen eines Ende an der äußeren Umfangsfläche der Steuerhülse 14 befestigt ist, und an dessen vertikalem Stift 138a, der sich in Richtung der Kolbenachse erstreckt, ein Einspritztakt-Regulierstift 140 befestigt ist, der derart ausgerichtet ist, daß er die Kolbenachse unter einem rechten Winkel schneidet. Das Bezugszeichen 142 bezeichnet im wesentlichen ein Steuerwellenelement, das mit dem Strömungsregulierstift 138 und einem Einspritztakt-Regulierstift 140 zusammenwirkt, und das Steuerwellenelement 142 besteht aus einem Einspritzmengen-Steuerelement 144, das mit einem entsprechenden Betätigungselement verbunden ist, wie beispielsweise einer (nicht dargestellten) linearen Zylinderspule zur Erteilung einer geradlinigen Bewegung zwecks Verschiebung in Richtung der Pfeile A, A′, und einem Einspritztakt-Steuerelement 146, das mit dem Einspritzmengen-Steuerelement 144 in Axialrichtung einschiebbar verbunden ist und mit einem geeigneten Betätigungselement, wie beispielsweise einer (nicht dargestellten) Rotations-Zylinderspule, so daß das Einspritzmengen-Steuerelement um seine Achse gedreht wird, wenn sich das Einspritztakt-Steuerelement selbst um die Achse dreht, wie dies deutlich in Fig. 23 dargestellt ist. Das Bezugszeichen 148 bezeichnet ein Mitnehmerelement, das vorstehend an einem Winkelabschnitt des Einspritzmengen-Steuerelementes 144 befestigt und gegen die Steuerhülse 14 gerichtet ist, und dieses Mitnehmerelement 148 weist eine erste Nut 150 auf, die gleitbar mit dem vertikalen Stift 138a des Strömungsregulierstifts 138 in Eingriff kommt, sowie eine zweite Nut 152, die gleitbar mit dem Einspritztakt-Regulierstift 140 in Eingriff gelangt.

Bei dieser Ausführungsform, die den vorausgehend beschriebenen Aufbau aufweist, veranlaßt die Bewegung des Einspritzmengen-Steuerelementes 144 in seiner Axialrichtung, beispielsweise in Richtung des Pfeils A in Fig. 23 mit Hilfe des Betätigungselementes, das Mitnehmerelement 148, sich in Richtung A zu verschieben, so daß infolge des Zusammenwirkens seiner ersten Nut 150 und des vertikalen Stifts 138a der Strömungsregulierstift 138 und damit die Steuerhülse 14 im Uhrzeigersinn um die Achse des Kolbens 8 gedreht werden und die Relativposition einer Steueröffnung 14a und einer Steuernut 154 geändert werden, so daß die Brennstoff-Zufuhrmenge reguliert wird. Durch Drehen des Einspritztakt-Steuerelementes 146 um seine Achse mittels des vorausgehend erwähnten, geeigneten Betätigungselementes, wie beispielsweise einer Rotations-Zylinderspule, wird das Mitnehmerelement 148 um die Achse des Steuerwellenelementes 142 gedreht, so daß dank des Zusammenwirkens der zweiten Nut 152 und des Einspritztakt-Regulierstifs 140 die Steuerhülse 14 in Axialrichtung des Kolbens 8 verschoben wird und die Relativlage der Steueröffnung 14a und der Steuernut 154 in Richtung des Nockenhubs verändert wird, wodurch der Einspritztakt reguliert wird. Da sich das Element zur Drehung der Steuerhülse 14 um ihre Achse zur Durchführung der Steuerung der Brennstoff-Einspritzmenge und das Element zur Verschiebung der Steuerhülse 14 in Axialrichtung zur Durchführung der Steuerung des Einspritztaktes an einer Seite der Steuerhülse 14 befinden - im Einklang mit dieser Ausführung - so hat diese Ausführungsform den Vorteil, einen einfachen Aufbau, verglichen mit einer bekannten Anordnung, aufzuweisen und die seitlichen Abmessungen im Bereich der Steuerhülse 14 zu verringern. Ferner kann der Abgleich der Einspritztakte der Einspritzpumpe für eine Anzahl Zylinder durch (i) Einstellung einer Beilagscheibe an der Trennfläche zwischen der Hülse 4 und dem Gehäuse 2 erfolgen, sowie (ii) Einstellung einer Beilagscheibe zwischen dem Nockenhalter (Gleitstück) 25 und dem unteren Ende des Kolbens 8. Darüber hinaus kann die vorausgehend beschriebene Ausführungsform derart aufgebaut sein, daß eine gegenüber der Kolbenachse geneigte Steuernut an der Seite der Steuerhülse 14 vorgesehen ist und eine Steueröffnung, die mit der Steuerleitung 8a in Verbindung steht, auf der äußeren Umfangsfläche des Kolbens 8 mündet, obgleich die Steuernut 154 am Kolben 8 vorgesehen wurde und die damit zusammenwirkende Steueröffnung 14a an der Steuerhülse 14 angebracht worden ist.

Es wird nunmehr eine Abänderung der vorausgehend aufgeführten Ausführungsform unter Bezugnahme auf Fig. 24 beschrieben, wobei das Bezugszeichen 144′ ein Einspritzmengen-Steuerelement mit kreisförmigem Querschnitt bezeichnet, auf welchem ein Mitnehmerelement 148′ mit einer ersten Nut 150′ und einer zweiten Nut 152′ befestigt und durch einen Einstellbolzen 156 und eine Mutter 158 festgelegt ist. Die Brennstoff-Einspritzmenge kann dadurch reguliert werden, daß das Einspritzmengen-Steuerelement 144′ in Axialrichtung in der gleichen Weise wie bei der vorherigen Ausführungsform verschoben wird, um die Steuerhülse 14 zu drehen, und der Einspritztakt kann reguliert werden, indem das Einspritzmengen-Steuerelement um seine Achse gedreht wird, damit die Steuerhülse 14 nach oben oder unten bewegt wird. Bezüglich der einleitenden Abstimmung der Einspritzpumpe auf eine Anzahl von Zylindern ist es ferner möglich, die Einspritzmengen aufeinander abzustimmen, indem die Mutter 158 gelöst wird, um das Mitnehmerelement 148′ in Axialrichtung zu bewegen und die Einspritztakte abzustimmen, indem die Winkellage des Mitnehmerelementes 148′ um seine Achse verstellt wird.

Nachstehend wird eine weitere Ausführungsform beschrieben.

Beim tatsächlichen Fördern des Brennstoffs wird leicht ein sogenannter Vorstrom verursacht und der Druckanstieg erfolgt nicht ausgeprägt. Der Vorstrom wird dadurch verursacht, daß, bevor die Mündung einer Steueröffnung seitlich an der Umfangsfläche eines Kolbens vollständig durch eine Steuerhülse abgeschlossen wird, die Mündung der Steueröffnung allmählich verkleinert wird. Dies tritt infolge der Kreisform der Öffnung ein. Brennstoff wird daher allmählich abgepumpt und infolgedessen leckt Brennstoff, dessen Druck einen gegebenen Einspritzdruck nicht erreicht, aus der Einspritzdüse V aus, womit Nachteile, wie die Erzeugung von Rauch und die Verschlechterung des Brennstoffverbrauchsverhältnisses, verbunden sind.

Die vorliegende Ausführungsform wurde realisiert, indem die vorausgehend aufgeführten Umstände beachtet wurden, und durch sie wird eine Brennstoff- Einspritzpumpe geschaffen, bei welcher ein Pumpbeginn- Entlastungsteil mit der Mündung einer Brennstoffzuführöffnung am Kolbenumfang verbunden ist, wodurch der Vorstrom beschränkt und der Druckanstieg steiler gestaltet werden kann, um die Erzeugung von Rauch zu verhindern und das Brennstoffverbrauchsverhältnis zu verbessern.

Es wird nunmehr diese Ausführungsform unter Bezugnahme auf Fig. 25 und 26 beschrieben. Diese Ausführungsform ist nur durch den Aufbau eines Kolbens gekennzeichnet, aber alle anderen Bauelemente sind in ihrer Gestaltung wie jene der vorausgehend aufgeführten Ausführungsform, so daß die Beschreibung dieser gemeinsamen Teile weggelassen wird.

Ein Kolben 8 weist eine Steuerleitung 8a auf, wobei eine Mündung an seiner oberen Stirnseite und an einem Abschnitt seiner Umfangsfläche miteinander in Verbindung stehen. Eine Schrägnut 8d, die an der Umfangsfläche des Kolbens 8 vorgesehen ist, steht mit der Steueröffnung 8b der Steuerleitung 8a an der Seite der Umfangsfläche des Kolbens 8 in Verbindung. Ein Pumpbeginn-Entlastungsteil 160 steht ferner mit der Steueröffnung 8b der Steuerleitung 8a an der Seite des Kolbenumfangs in Verbindung. Dieser Pumpbeginn-Entlastungsteil 160 ist eine längs der Umfangsfläche des Kolbens 8 vorhandene Nut, wie sie in den Fig. 25 und 26 dargestellt ist, und ihre Breitenabmessung muß mindestens gleich groß wie oder größer als die Steueröffnung 8b der Steuerleitung 8a sein. Darüber hinaus muß die untere Kante des Pumpbeginn- Entlastungsteils 160 gleich groß wie oder kleiner als die untere Kante der genannten Steueröffnung sein.

Liegt die Steueröffnung 8b der Steuerleitung 8a seitlich an der Umfangsfläche des Kolbens 8 somit unter der unteren Stirnseite einer Steuerhülse 14, so kann Brennstoff von dort in eine Steuerhülse 14 eintreten. Der Kolben 8 bewegt sich nach oben und tritt an der unteren Stirnseite der Steuerhülse 14, ausgehend vom oberen Ende der Steueröffnung 8b vorbei. Gleichzeitig liegt der Pumpbeginn-Entlastungsteil 160 der unteren Stirnfläche der Steuerhülse 14 gegenüber und die Zufuhr von Brennstoff hält an, da die wirksame Fläche der Steuerleitung 8a nicht verkleinert wird. Der Druck des Brennstoffs in der Hülse 4 erreicht nicht einen vorgegebenen Druck und das Pumpen des Brennstoffs in die Einspritzdüse V beginnt nicht, bevor die untere Kante der Steueröffnung 8b an der unteren Stirnfläche der Steuerhülse 14 vorbeitritt und die untere Kante des Pumpbeginn- Entlastungsteils 160 ebenfalls an der unteren Stirnfläche der Steuerhülse 14 vorbeitritt. Da der Pumpbeginn- Entlastungsteil 160 und die Steueröffnung 8b miteinander in Verbindung stehen, wird die Pumpbewegung durch das vollständige Schließen des Pumpbeginn-Entlastungsteils 160 durchgeführt. Mit anderen Worten wird die wirksame Fläche der Steueröffnung 8b der Steuerleitung 8a durch den Pumpbeginn-Entlastungsteil 160 erweitert, und wenn der untere Rand des Pumpbeginn-Entlastungsteils 160 oberhalb der unteren Stirnfläche der Steuerhülse 14 zu liegen kommt, wird diese wirksame Fläche mit einem Schlag Null. Daher kann die Brennstoff-Vorstrommenge verkleinert und der Druckanstieg steiler gemacht werden, ohne daß Zeit zur Erhöhung des Einspritzdrucks erforderlich ist.

In Fig. 29 stellt die voll ausgezogene Linie die Pumpenkennlinie dar, die sich aus dem Aufbau der vorausgehend beschriebenen Ausführungsform ergibt, und die gestrichelte Kurve kennzeichnet eine übliche Ausbildung. Die Bezeichnung S stellt in der Zeichnung eine Vortaktposition dar. Die Pumpenkennlinie bei der vorausgehend beschriebenen Ausführungsform, bis die wirksame Fläche der Steuerleitung 8a Null wird, verläuft steil, jedoch bei der üblichen Anordnung allmählich. Was das Brennstoff-Zufuhrverhältnis angeht, so ist sein Anstieg bis zu einem gegebenen Wert bei der vorausgehend beschriebenen Ausführungsform steil und allmählich bei der bekannten Anordnung.

Die Fig. 27 und 28 zeigen eine weitere Abänderung dieser Ausführungsform. Die Abänderung ist die gleiche wie bei der vorausgehenden Ausführungsform hinsichtlich des Umstandes, daß die Steuerleitung 8a und dieSchrägnut 8d am Kolben 8 vorhanden sind, aber die Ausführung ist derart, daß ein Pumpbeginn-Entlastungsteil 160a flach an der Umfangsfläche des Kolbens 8 eingeschnitten ist. Selbstverständlich steht dieser Pumpbeginn-Entlastungsteil 160a mit der Steueröffnung 8b der Steuerleitung 8a in Verbindung, und seine Breite in Vertikalrichtung muß mindestens gleich groß wie oder größer als die Steueröffnung sein. Die untere Kante des Pumpbeginn-Entlastungsteils 160a muß gleich groß wie oder kleiner als die untere Kante der Steueröffnung 8b sein. Somit kann der Pumpbeginn- Entlastungsteil 160a im wesentlichen die gleiche Betriebsweise bieten, wie die vorausgehend beschriebene Ausführungsform.

Claims (10)

1. Brennstoff-Einspritzpumpe
mit einem zu einer Einspritzdüse (V) führenden Abgabeventil (7a), das mit einer in einem Pumpengehäuse (2) vorgesehenen Druckkammer (20) in Verbindung steht;
mit einem Kolben (8), dessen eines Ende der Druckkammer (20) zugeordnet ist und der von einer im Pumpengehäuse (2) vorgesehenen Saugkammer (15) umgeben ist;
mit einer im Kolben (8) vorgesehenen Steuerleitung (8a), deren eines Ende mit der Druckkammer (20) und deren anderes Ende im Kolben (8) über eine Steueröffnung (8b) mit der Saugkammer (15) verbunden ist;
mit einer Steuerhülse (14) zur Steuerung der Einspritzzeit, die gleitbeweglich am Außenumfang des Kolbens (8) in der Saugkammer (15) angeordnet ist;
mit einer Steuernut (8c, 8d), die an der äußeren Umfangsfläche des Kolbens (8) angeordnet ist, um die Druckkammer (20) und die Saugkammer (15) über die Steuerleitung (8a) zu verbinden oder zu trennen, und die eine Schrägnut (8d), die geneigt zur Achse des Kolbens (8) liegt, und eine Längsnut (8c) aufweist, die parallel zur Achse des Kolbens (8) angeordnet ist;
mit einer Steueröffnung (14a) in der Steuerhülse (14), welche die Steuernut (8c, 8d) mit der Saugkammer (15) verbindet;
mit einem Einspritzmengen-Steuerelement (18, 22, 24) am Pumpengehäuse (2), welches durch eine relative Drehbewegung zwischen der Steuerhülse (14) und dem Kolben (8) die Brennstoff-Einspritzmenge steuert; und
mit einem Einspritzzeit-Steuerelement (26, 28), das die Steuerhülse (14) in Axialrichtung des Kolbens (8) bewegt;
dadurch gekennzeichnet, daß das Einspritzende dadurch festgelegt ist, daß die Längsabmessung (l₄), zwischen dem oberen Ende der Steuerhülse (14) und deren Steueröffnung (14a) kürzer ist als die Längsabmessung (l₃) zwischen dem oberen Ende der Längsnut (8c) und der Steueröffnung (14a), wenn am Einspritzende die Steuernut (8c, 8d) des Kolbens (8) nicht mehr mit der Steueröffnung (14a) der Steuerhülse (14) verbunden ist (Fig. 5).

2. Brennstoff-Einspritzpumpe nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Einspritzbeginn dadurch festgelegt ist, daß die Längsabmessung (l₁) zwischen dem oberen Ende der Steuernut (8c, 8d) und der Steueröffnung (8b) des Kolbens (8) kleiner ist als die Längsabmessung (l₀) der Steuerhülse (14) (Fig. 4).

3. Brennstoff-Einspritzpumpe nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß während der Nullförderung des Kolbens (8) die Steueröffnung (14a) der Steuerhülse (14) und die Längsnut (8c) direkt miteinander verbunden sind, wobei die Längsabmessung (l₂) zwischen dem unteren Ende der Steuerhülse (14) und deren Steueröffnung (14a) kleiner ist als die Längsabmessung (l₁) der Längsnut (8c) einschließlich der Steueröffnung (8b) des Kolbens (8) (Fig. 6).

4. Brennstoff-Einspritzpumpe nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß am Ende der Nullförderung die Steueröffnung (14a) der Steuerhülse (14) nicht mehr mit der Steuernut (8b, 8c) des Kolbens (8) verbunden ist, wobei die Längsabmessung (l₄) zwischen dem oberen Ende der Steuerhülse (14) und deren Steueröffnung (14a) kleiner ist als die Längsabmessung (l₁) der Längsnut (8c) einschließlich der Steueröffnung (8b) des Kolbens (8) (Fig. 7).

5. Brennstoff-Einspritzpumpe nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Längsnut (8c) und die Schrägnut (8d) voneinander getrennt sind und jeweils eine Steueröffnung (8b) des Kolbens (8) aufweisen, und die Steuerhülse (14) hierzu entsprechende Steueröffnungen (14a) aufweist.

6. Brennstoff-Einspritzpumpe nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß Längsnut (8c) und die Schrägnut (8d) voneinander getrennt sind und jeweils eine Steueröffnung (8b) des Kolbens (8) aufweisen, und der Mindestabstand (d₀) zwischen der Längsnut (8c) und der Schrägnut (8d) kürzer ist als der Innendurchmesser (d₁) der Steueröffnung (14a) der Steuerhülse (14).

7. Brennstoff-Einspritzpumpe nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Einspritzmengen-Steuerelement (18, 22, 24) derart aufgebaut ist, daß es den Kolben (8) dreht.

8. Brennstoff-Einspritzpumpe nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Einspritzmengen-Steuerelement (98) derart aufgebaut ist, daß es die Steuerhülse (14) um den Kolben (8) dreht.

9. Brennstoff-Einspritzpumpe nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß das Einspritzmengen-Steuerelement (18, 22, 24) eine am Außenumfang der Steuerhülse (14) vorgesehene Verzahnung (96) aufweist, eine mit der Verzahnung (96) in Eingriff stehende Zahnstange (98), eine sich senkrecht zur Achse des Kolbens (8) entlang der Steuerhülse (14) erstreckende Gewindespindel (106), und eine Feststellvorrichtung, etwa eine Sicherungsmutter (108), zur einstellbaren Befestigung der Zahnstange (98) an der Gewindespindel (106).

10. Brennstoff-Einspritzpumpe nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die wirksame Fläche der Steueröffnung (8b) an der Kolbenoberfläche gegenüber dem Querschnitt der Steuerleitung in Umfangsrichtung des Kolbens (8) erweitert (160) ist (Fig. 25-28).