DE3615286A1

DE3615286A1 - Kraftstoff-einspritzpumpvorrichtung

Info

Publication number: DE3615286A1
Application number: DE19863615286
Authority: DE
Inventors: Dorian Farrar Burnham Buckinghamshire Mowbray; John Andrew Manor Fields Putney London Rouse
Original assignee: Lucas Industries Ltd
Current assignee: ZF International UK Ltd
Priority date: 1985-05-28
Filing date: 1986-05-06
Publication date: 1986-12-04
Also published as: GB8608997D0; ES555152A0; GB8513282D0; GB2175712B; IT1190638B; JPS61272459A; GB2175712A; US4699108A; FR2582734A1; IT8620185A1; ES8703581A1; IT8620185A0; FR2582734B1

Description

Beschreibung

Diese Erfindung bezieht sich auf eine Flüssigkraftstoff-Einspritzpumpvorrichtung von der Art, enthaltend ein rotierendes und axial bewegbares Kraftstoff-Verteilerelement, eingebaut in ein Gehäuse, einen hin- und herbewegbaren Pumpkolben, angeordnet innerhalb einer in das Verteilerelement eingeschnittenen Bohrung, in dem Gehäuse angeordnete Nocken, um eine Einwärtsbewegung des Kolbens bei Rotation des Verteilerelementes zu bewirken, Durchflußmittel in dem Gehäuse und dem Verteilerelement, durch welche Kraftstoff zu der Bohrung fließen kann, um den Kolben nach außen zu bewegen, und durch welche Kraftstoff, zu einem Auslaß fließen kann, während sich der Kolben durch die Nocken nach innen bewegt, Stoppvorrichtungen zur Begrenzung des Ausmaßes der Auswärtsbewegung des Kolbens und damit zur Begrenzung der durch den Auslaß geförderten Kraftstoffmenge, wobei das Ausmaß der Auswärtsbewegung von der axialen Einstellung des Verteilerelements in dem Gehäuse abhängt, das Verteilerelement in einer axialen Richtung vorspannende Federn, eine in dem Gehäuse ausgebildete Kammer, sowie Mittel zur Steuerung des Flüssigkeitsdrucks in dieser Kammer, um die axiale Einstellung des Verteilerelements zu regeln.

Eine Vorrichtung des genannten Typs ist in der GB-OS 2 069 722 beschrieben. In dem dort in Figur 1 dargestellten Beispiel erstreckt sich das Verteilerelement in die aus dem Ausgang einer Niederdruckladepumpe durch Einlasse in dem Gehäuse und Verteilerelement mit Kraftstoff versorgte Kammer, wobei die Einlasse bei Rotation des Verteilergliedes miteinander periodisch in Verbindung stehen. Die Auslässe bilden eine eingeschränkte Öffnung. Kraftstoff tritt aus der Kammer durch eine veränderbare Öffnung aus, die von einem Abflußkanal umschlossen ist, welcher auf die Außenfläche des Verteilerelements mündet und dessen wirksamer

Querschnitt durch eine axial auf dem Verteilerelement gleitbare Hülse gesteuert werden kann. Der Abflußkanal und die Hülse bilden eine veränderbare Mündung; der Abflußkanal ist aber immer teilweise offen. Während des Betriebs der Vorrichtung können die Stoppvorrichtungen axialen Schub auf das Verteilerelement ausüben, wodurch eine geringfügige axiale Verschiebung desselben bewirkt wird, und infolgedessen kann die axiale Position des Verteilerelementes nicht genau bestimmt werden.

Ziel der vorliegenden Erfindung ist eine Vorrichtung der beschriebenen Art in einer einfacheren und zweckmäßigen Ausführung.

Erfindungsgemäß bestehen in einer Vorrichtung der beschriebenen Art die Mittel zur Steuerung des Flüssigkeitsdrucks in dieser Kammer aus: einer zu dieser Kammer führenden Versorgungsleitung, einem rotierenden Teil, das sich axial mit dem Verteilerelement bewegen läßt, einer ersten axialen Nut, die parallele Seiten und einen Einlaß aufweist, welcher so gelegen ist, daß er periodisch mit der Nut in Übereinstimmung kommt, w^Qnn das Teil rotiert, wobei diese Versorgungsleitung diese axiale Nut und diesen Einlaß einschließt, der Einlaß und die Nut eine definierte Begrenzung bilden, eine axial bewegliche Hülse einen Abschnitt dieses rotierenden Teils umgibt, diese Hülse und dieses rotierende Teil einen Abflußkanal aus dieser Kammer bilden, der bei Rotation des rotierenden Teils intermittierend geöffnet wird, dieser Abflußkanal einen Auslaß und eine zweite Nut mit axial abgeschrägten Seiten enthält, und diese zweite Nut und der zugehörige Auslaß einen veränderbaren Durchflußbegrenzer bilden, durch welche Flüssigkeit zur Erniedrigung des Drucks in der Kammer fließen kann, wobei die relativen axialen Positionen des rotierenden Teils und der Hülse das Maß der durch

den veränderbaren Durchflußbegrenzer bestimmten Beschränkung festlegen und diese Versorgungsleitung und dieser Abflußkanal so angeordnet sind, daß sie geschlossen werden, sobald die Auswärtsbewegung des Kolbens durch diese Stoppvorrichtungen angehalten wird.

Ein Beispiel einer erfindungsgemäßen Vorrichtung wird anhand der Zeichnung beschrieben, in welcher:

Figur 1 ein Seitenschnitt eines Beispiels einer erfindungsgemäßen Vorrichtung, und

Figur 2 eine Ansicht eines Teils der Vorrichtung gemäß Figur 1 ist, wobei ein Teil der Vorrichtung der Figur 1 weggelassen wurde.

Die in der Zeichnung wiedergegebene Vorrichtung enthält ein mehrteiliges Gehäuse 10, zu welchem eine Hülse 11, in der ein rotierendes zylindrisches Verteilerelement 12 angeordnet ist, gehört. Das Vertei 1 erlement 12 ragt aus der Hülse 11 heraus und ist mit einer sich nach außen erstreckenden Bohrung 13 versehen, in welcher ein Paar von Kolben 14 angeordnet ist. Die Bohrung 13 steht mit einem axialen, in das Verteilerelement eingeschnittenen Durchgang 15 in Verbindung, welches mit einem Förderdurchgang 16 verbunden ist, der auf der Außenfläche des Verteilerelements in einer axialen Nut 16a endet. Diese Nut gelangt bei Rotation des Verteilerelements nacheinander mit Auslaßöffnungen 17 in Verbindung, die im Betrieb an die jeweiligen Einspritzdüsen des zugehörigen Motors angeschlossen sind. Die Nut 16A kommt auch mit Einlaßdurchgängen 18, deren innere Enden und die Auslaßöffnungen 17 in der gleichen radialen Ebene liegen, in Übereinstimmung. Die Einlaßdurchgänge kommunizieren mit einer umlaufenden Nut 19, die in die Außenoberfläche der Hülse eingeschnitten ist und steht über ein Ein-/Aus-Venti1 20 mit dem Auslaß einer Kraftstoff1 adepumpe, angedeutet bei 21, in Verbindung. Die Pumpe saugt Kraftstoff von einem (nicht dargestellten) Kraftstoffeinlaß an, und

ihr Ausgangsdruck wird durch ein (ebenfalls nicht dargestelltes) Ventil gesteuert.

Der Rotor der Pumpe 21 sitzt auf einer Antriebswelle 22, die im Gehäuse gelagert ist und im Betrieb durch den zugehörigen Motor angetrieben wird. Die Welle trägt ein tellerförmiges Antriebsrad 23 und besitzt einen verbreiterten Kopfabschnitt 24, welcher das Ende des Verteilerelements 12 umgibt. Der Kopfabschnitt bildet ein Paar Schlitze 25, in denen sich Schuhe 26 befinden, die mit ihren inneren Enden jeweils an den Kolben 14 angreifen und an ihren äußeren Enden Rillen aufweisen, in denen Walzen 27 sitzen.

Zusätzlich sind in den Schlitzen 25 Antriebsscheiben 28 angebracht, die mit dem Verteilerelement verbunden sind. Die Antriebsscheiben übertragen den Antrieb von der Welle 22 auf das Verteilerelement, erlauben aber gleichzeitig eine axiale Bewegung des Verteilerelements innerhalb der Hülse.

Die innere Oberfläche des verbreiterten Abschnitts 24 der Welle ist nach außen erweitert, und die Schuhe 26 sind mit hierzu komplementären Oberflächen versehen. Die erweiterte Oberfläche des verbreiterten Abschnitts und die komplementären Oberflächen der Schuhe stellen Stoppvorrichtungen dar zur Begrenzung des Ausmaßes der Auswärtsbewegung der Kolben 14, und das Ausn.aß einer derartigen Auswärtsbewegung kann durch Veränderung des axialen Position des Verteilerelementes variiert werden.

Die Welle 22 umschließt auch eine Kammer, in der eine Spiral druckfeder 29 sitzt, die zwischen der Antriebswelle und dem Verteilerelement wirkt, um das Verteilerelement, wie in der Zeichnung dargestellt,

nach rechts zu drängen. Eine Kammer 30 wird zum Teil von der Endoberfläche des Vertei 1 erelements und zum Teil von einem Deckel 31 gebildet, wobei der Deckel einen über den verkleinerten Endabschnitt der Hülse 11 reichenden Randabschnitt besitzt. Eine Fluiddichtung in Form eines Dichtungsringes ist zwischen dem Deckel 31 und dem verkleinerten Endabschnitt der Hülse vorhanden, so daß Kraftstoff unter Druck in der Fuge 19 nicht direkt in die Kammer 30 eintreten kann.

Die Walzen 27 greifen an der Innenoberfläche einer bezüglich ihres Drehwinkels einstellbaren Nockentrommel 32 an, und an der Innenoberfläche der Nockentrommel sind Paare von Nockenbuckeln angeformt. Die Nockenbuckel sind in einer solchen Position angebracht, daß eine Einwärtbewegung der Kolben 14 nur stattfinden kann, wenn die Nut 16A am Ende des Durchgangs 16 mit einem Auslaß 17 in Verbindung steht. Wenn die Nut 16A mit einem Einlaßdurchgang 18 zur Übereinstimmung kommt, wird Kraftstoff zur Bohrung 13 gefördert und die Kolben 14 werden nach außen bewegt. Das Ausmaß der Auswärtsbewegung der Kolben wird durch das Anstoßen der Oberflächen auf den Schuhen an der erweiterten Oberfläche des verbreiterten Abschnitts der Antriebswelle begrenzt. Deshalb bestimmt die axiale Einstellung der Antriebswelle das Ausmaß der Auswärtsbewegung der Kolben. Wenn die Schuhe an der erweiterten Oberfläche angreifen, wird aufgrund der Neigung der Oberflächen ein axialer Schub auf das Verteilerelement ausgeübt, der bestrebt ist, das Verteilerelement nach rechts in der Zeichnung zu verschieben.

Um die axiale Einstellung des Verteilerelements zu steuern, ist in das Verteilerelement eine erste Reihe von Nuten 33 eingeschnitten, von denen nur eine dargestellt ist, eingeschnitten,

und welche bei Rotation des Verteilerelements der Reihe nach mit einem mit der umlaufenden Nut 19 kommunizierenden Einlaß 34 übereinstimmen. Wenn eine Verbindung zwischen einer Nut 33 und dem Einlaß 34 hergestellt ist, kann Kraftstoff unter Druck in die Kammer 30 hineinfließen. Wegen der intermittierenden Natur der Verbindung zwischen den parallele Seiten besitzende Nuten 33 und dem Einlaß 34 bilden der Einlaß und die Nuten einen festgelegten Durchflußbegrenzer.

Kraftstoff kann aus der Kammer 30 über einen Abflußkanal, der einen in das Verteilerelement eingeschnittenen und die Kammer 30 mit einer Reihe von Nuten 36 (nur eine ist dargestellt) auf der Außenfläche des Abschnitts des Verteilerelements, der sich von der Hülse 11 erstreckt, verbindenden Durchgang 35 einschließt, austreten.

Um den herausragenden Abschnitt des Verteilerelements herum ist eine nicht rotierbare aber axial bewegliche Hülse 37 angeordnet, in welcher ein radialer Auslaß 38 gebildet ist.

Die in Figur 2 abgebildeten Nuten 36 besitzen konisch verlaufende Seitenflächen und bilden zusammen mit dem Auslaß 38 einen veränderbaren Durchflußbegrenzer. Bei Bewegung der Hülse 37 nach rechts wird das Ausmaß der Durchflußbeschränkung vermindert und umgekehrt.

Die axiale Position der Hülse 37 wird durch einen Reglermechanismus bestimmt, der in dem speziellen Beispiel einen Fliehkraftmechanismus 40 enthält, welcher an die Hülse 37 über einen schwenkbaren Hebel 37A gekoppelt ist und der sich bei Erhöhung der Rotationsgeschwindigkeit des Verteilerelements und der Antriebswelle bewegt, um die Hülse nach links zu verschieben. Diese Bewegung findet

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gegen die Wirkung einer Reglerfeder 41 statt; die von der Feder ausgeübte Kraft ist durch ein Bedienungselement 42 regulierbar.

Im Betrieb stellen die Nuten 36 und der Auslaß 38 einen veränderbaren Durchflußbegrenzer dar, durch den Kraftstoff aus der Kammer abfließen kann, und die Nuten 33 und der Einlaß 34 bilden einen festgelegten Durchflußbegrenzer, durch welchen Kraftstoff der Kammer 30 zugeführt wird. Soll der Druck in der Kammer erhöht werden, wird die Hülse 37 nach links in der Zeichnung bewegt, wodurch die Durchflußbegrenzung im Abflußkanal verstärkt wird. Als Folge dessen tritt eine Erhöhung des Drucks in der Kammer 30 ein und eine erhöhte Kraft wirkt auf das Ende des Verteilerelements, um dieses nach links zu bewegen. Bewegung des Verteilerelements nach links vermindert die Durchflußbegrenzung im Abflußkanal, und es stellt sich eine Gleichgewichtslage ein, in der das Verteilerelement eine Position einnimmt, die sich links von der von ihm eingenommenen Position befindet, als die Hülse zuerst nach links geschoben wurde. Bewegung der Hülse nach links in der Zeichnung wird durch den Fliehkraftmechanismus bewirkt, der auf die Geschwindigkeit der Antriebswelle und daher des zugehörigen Motors anspricht. Dadurch wird eine Regelwirkung erzielt. Wird die von der Feder 41 ausgeübte Kraft durch den Eingriff des Bedienenden erhöht, oder falls die Motorgeschwindigkeit abnimmt, bewegt sich die Hülse 37 nach rechts und das durch den Abflußkanal bestimmte Ausmaß der Durchflußbegrenzung wird vermindert, wodurch eine Druckverminderung in der Kammer 30 und Bewegung des Verteilerelements nach rechts hervorgerufen wird, bis sich eine neue Gleichgewichtslage eingestellt hat. Die Übereinstimmung der Nuten 33 mit dem Einlaß 34 und der Nuten 36 mit dem Auslaß 38 wird zustande

gebracht, bevor die Oberflächen auf den Schuhen mit der konisch verlaufenden Oberfläche auf dem verbreiterten Teil des Verteilerelements zusammenwirken, so daß eine hydraulische Sperre in der Kammer 30 vorliegt, wenn diese Oberflächen miteinander in Eingriff stehen. Auf diese Weise wird die Bewegung des Verteilerelements durch den axialen Schub, der durch den gegenseitigen Eingriff der Oberflächen ineinander aufgebaut wird, verhindert.

Die genannte GB-OS 2 069 722 zeigt in Figur 4 einen Aufbau, bei dem ein separates rotierendes, axial mit dem Verteilerelement bewegliches Element dazu dient, die Kraft zu entwickeln, die auf das Verteilerelement ausgeübt wird, um letzteres gegen die Wirkung seiner Feder zu bewegen. Ein solches rotierendes Element kann in die Ausführungsform der in Figur 1 gezeigten Vorrichtung eingebaut sein, wobei das rotierende Element mit den Nuten 33 und Nuten 36 versehen ist und eine separate, das rotierende Element umgebende Hülse den Auslaß 38 aufweisen würde.

- Leerseite -

Claims

LUCAS INDUSTRIES public limited company
Birmingham B19 2XF / England LUC 58

Kraftstoff-Einspritzpumpvorrichtung

Patentansprüche:

1/ Flüssigkraftstoff-Einspritzpumpvorrichtung, enthaltend ein rotierendes und axial bewegbares, in ein Gehäuse eingebautes Kraftstoff-Verteilerelement, einen in einer in das Verteilerelement eingeschnittenen Bohrung hin- und herbewegbaren Pumpkolben, in dem Gehäuse angeordnete Nocken, die eine Einwärtsbewegung des Kolbens bei Rotation des Verteilerelements bewirken, eine Durchflußleitung in dem Gehäuse und dem Verteilerelement, durch welche Kraftstoff zu der Bohrung fließen kann, um den Kolben nach außen zu bewegen, und durch welche Kraftstoff zu

einem Auslaß fließen kann, während sich der Kolben durch die Nocken nach innen bewegt, Stoppvorrichtungen zur Begrenzung des Ausmaßes der Auswärtsbewegung des Kolbens und damit zur Begrenzung der durch den Auslaß geförderten Kraftstoffmenge, wobei das Ausmaß der Auswärtsbewegung von der axialen Einstellung des Verteilerelements in dem Gehäuse abhängt, das Verteilerelement in eine axiale Richtung drängende Federn, eine von dem Gehäuse umschlossene Kammer sowie Mittel zur Steuerung des Flüssigkeitsdrucks in dieser Kammer, um die axiale Einstellung des Verteilerelements zu regeln, dadurch gekennzeichnet, daß diese Mittel bestehen aus einer zu dieser Kammer (30) führenden Versorgungsleitung, einem rotierenden Teil, das sich axial mit dem Verteilerelement (12) bewegen läßt, einer ersten axialen Nut (33), die parallele Seiten und einen Einlaß (34) aufweist, welcher so gelegen ist, daß er periodisch mit der Nut (33) in Übereinstimmung kommt, wenn das Teil rotiert, wobei diese Versorgungsleitung diese axiale Nut (33) und diesen Einlaß (34) einschließt, der Einlaß (34) und die Nut (33) eine definierte Durchflußbegrenzung bilden, eine axial bewegliche Hülse (37) einen Abschnitt dieses rotierenden Teils umgibt, diese Hülse (37) und dieses rotierende Teil einen Abflußkanal aus dieser Kammer (30) bilden, der bei Rotation des rotierenden Teils intermittierend geöffnet wird, dieser Abflußkanal einen Auslaß (38) und eine zweite Nut (36) mit axial abgeschrägten Seiten enthält und diese zweite Nut (36) und der zugehörige Auslaß (38) einen veränderbaren Durchflußbegrenzer bilden, durch welchen Flüssigkeit zur Erniedrigung des Drucks in der Kammer (30) fließen kann, wobei die relativen axialen Positionen des rotierenden Teils und der Hülse (37) das Maß der durch den veränderbaren Durchflußbegrenzer bestimmten Beschränkung festlegen und diese Versorgungsleitung und dieser Abflußkanal so angeordnet sind, daß sie geschlossen werden, sobald die Auswärtsbewegung

des Kolbens (14) durch diese Stoppvorrichtungen angehalten wird.
2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß dieses rotierende Teil durch das Verteilerelement gebildet wird.
3. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Vorrichtung einen Regelmechanismus zur Einstellung der Position dieser Hülse (37) besitzt.