DE3644147A1 - Kraftstoffeinspritzpumpe fuer brennkraftmaschinen - Google Patents
Kraftstoffeinspritzpumpe fuer brennkraftmaschinenInfo
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Description
Die Erfindung geht von einer Kraftstoffeinspritzpumpe nach der
Gattung des Hauptanspruchs aus. Bei einer durch die DE-OS 32 13 724
bekannten Kraftstoffeinspritzpumpe dieser Art weist der Pumpenkolben
als Entlastungskanal eine vom Pumpenarbeitsraum ausgehende axiale
Sackbohrung auf, von der ein Querkanal abzweigt zu zwei ersten Aus
trittsöffnungen und ferner ein Radialkanal zu einer zweiten Aus
trittsöffnung abzweigt. Diese Austrittsöffnung ist gegenüber den
ersten Austrittsöffnungen zur Pumpenantriebsseite hin versetzt an
geordnet und arbeitet mit einer im Ringschieber angeordneten Radial
bohrung zusammen, über die die Verbindung zum Entlastungsraum her
stellbar ist. Bei der bekannten Kraftstoffeinspritzpumpe ist die
Radialbohrung dabei so angeordnet, daß die zweite Austrittsöffnung
bei einer Ringschieberstellung entsprechend dem Niederlastbetriebs
bereich beim Pumpenkolbenförderhub in Verbindung ist, während im
Vollastbereich die zweite Austrittsöffnung nicht mit der Radial
bohrung in Verbindung kommt. Diese Einrichtung dient dazu, im
Niedriglastbereich nur einen Teil der Förderhübe des Pumpenkolbens
wirksam werden zu lassen und dementsprechend sind am Ringschieber
ringsum verteilt mehrere Radialbohrungen vorgesehen, so daß z.B. nur
jeder zweite Pumpenkolbenförderhub zum Druckaufbau im Pumpenarbeits
raum und damit zur Einspritzung von Kraftstoff führt. Dement
sprechend dient nur die Hälfte der Zylinder der Brennkraftmaschine
zu deren Antrieb. Diese Maßnahme hat den Zweck, den Kraftstoffver
brauch im Teillastbereich zu senken.
Es ist auch durch die DE-OS 32 18 275 eine Kraftstoffeinspritzpumpe
bekannt, bei der statt der bei obiger bekannter Kraftstoffeinspritz
pumpe vorgesehenen Radialbohrungen im Ringschieber von der Stirn
fläche des Ringschiebers ausgehende diametral verlaufende Nuten vor
gesehen sind, die nunmehr mit nur einer einzigen Austrittsöffnung
des Entlastungskanals zusammenarbeiten. Der Ringschieber ist dabei
nicht nur in Abhängigkeit von der Verstellung eines Kraftstoffein
spritzmengenreglers axial auf dem Pumpenkolben verschiebbar, sondern
auch noch durch eine Verdreheinrichtung verdrehbar. Durch ein Ver
drehen kann erreicht werden, daß während des Förderhubs des Pumpen
kolbens die Austrittsöffnung im Wechsel bei jedem oder bei jedem
zweiten Förderhub des Pumpenkolbens mit einer der diametral verlau
fenden Nuten in Verbindung kommt, je nach Zahl der vorgesehenen
Nuten. So kann entweder die Zahl der Einspritzungen z.B. auf die
Hälfte reduziert werden, ähnlich wie es durch den obengenannten
Stand der Technik bekannt ist oder es kann die Druckförderung der
Kraftstoffeinspritzpumpe ganz unterbunden werden. Darüber hinaus ist
es möglich, durch Reduzierung der Breite der Nuten ein gedrosseltes
Abströmen oder "Lecken" von Kraftstoff während des jeweiligen För
derhubs zu erreichen, was im Sinne einer Minderung der Kraftstoff
einspritzrate im niedrigen Drehzahlbereich dienen soll. Dies
bewirkt, daß die Brennkraftmaschine z.B. im Leerlauf mit reduziertem
Verbrennungsgeräusch betrieben werden kann.
Bei dieser bekannten Kraftstoffeinspritzpumpe ergeben sich jedoch
Probleme bezüglich der Steuerung der über die Drosselquerschnitte
abströmenden Kraftstoffmenge. Insbesondere bestehen Probleme, die
Kraftstoffmenge vom Übergang aus dem Leerlaufbereich in den Teil
lastbereich kontinuierlich zu erhöhen, damit kein Lastsprung bei
Lastaufnahme auftritt. Insbesondere ist die Abströmung der Kraft
stoffmenge bei der bekannten Einrichtung abhängig von der Drehzahl,
d.h. sie nimmt mit zunehmender Drehzahl ab, da hier die Drossel
wirkung zusammen mit dem verringerten Zeitquerschnitt zunimmt. Wei
terhin ergeben sich Probleme, wenn der Kraftstoffeinspritzpumpe eine
Spritzbeginnverstelleinrichtung zugeordnet wird, die regelmäßig
darin besteht, daß die erste Austrittsöffnung gegenüber der
Antriebswellendrehstellung der Kraftstoffeinspritzpumpe verstellt
wird.
Die erfindungsgemäße Kraftstoffeinspritzpumpe mit den kennzeichnen
den Merkmalen des Hauptanspruchs hat demgegenüber den Vorteil, daß
mit Veränderung der Hubstellung des Ringschiebers bei einer dem
Leerlauf oder niedrigen Teillastbereich entsprechenden Drehstellung
des Ringschiebers der Hub verändert wird, ab dem nach Hubbeginn des
Pumpenkolbens die zweite Austrittsöffnung in Verbindung mit der
Steueröffnung kommt. Über diesem Hub wird der Kraftstoff ohne
"Lecken" gefördert. Damit kann bei Lastaufnahme der Anteil des ohne
"Lecken" durch die zweite Austrittsöffnung fördernden Förderhubs des
Pumpenkolbens kontinuierlich vergrößert werden. Damit ist eine ruck
freie Lastaufnahme im Leerlaufbereich ermöglicht.
Durch die in den Unteransprüchen aufgeführten Maßnahmen sind vor
teilhafte Weiterbildungen und Verbesserungen der im Hauptanspruch
angegebenen Kraftstoffeinspritzpumpe möglich. Durch die Ausgestaltung
des Anspruchs 2 wird erreicht, daß in einfacher Weise beim Übergang
zwischen Leerlaufbetrieb und Teillastbetrieb ein "Lecken" von Kraft
stoff über die zweite Austrittsöffnung beim Förderhub des Pumpen
kolbens abgeschaltet werden kann. Durch die Ausgestaltung mit den
Längskanälen wird dabei der freie Querschnitt an der Steuerstelle
kontinuierlich verringert, so daß auch hier ein sprungfreies Über
gangsverhalten zwischen Leerlauf und Teillastbetrieb möglich ist.
Die Ausgestaltungen nach Anspruch 2 und 3 sind vorteilhafte Alter
nativlösungen zur Anbringung der Längskanäle im Zusammenwirken mit
der Steueröffnung. In vorteilhafter Weise ergibt sich gemäß Anspruch
7 ein kontinuierliches automatisches Abschalten der Leiselaufein
richtung bzw. des "Leckens" durch die zweite Austrittsöffnung bei
Lastaufnahme bzw. bei Vergrößerung der Eingabe des gewünschten Dreh
moments durch eine Bedienungsperson der mit der erfindungsgemäßen
Kraftstoffeinspritzpumpe ausgerüsteten und für den Antrieb eines
Kraftfahrzeuges vorgesehenen Brennkraftmaschine. Die Kraftstoffein
spritzpumpe ist dabei mit einem konventionellen, mit einer Regel
feder arbeitenden Kraftstoffeinspritzmengenregler gemäß Anspruch 7
ausgestattet.
In vorteilhafter Weiterbildung wird für die Verstellung des Ring
schiebers sowohl in Hubrichtung als auch in Drehrichtung eine Dreh
magneteinrichtung verwendet, die von der elektrischen Steuereinrich
tung angesteuert wird. Dabei kann in besonders vorteilhafter Weise
mit einem einzigen Stellelement gemäß Anspruch 12 sowohl die Kraft
stoffeinspritzmenge im Teillast- bis Vollastbereich exakt einge
stellt werden, ein Betrieb mit der erfindungsgemäßen Leiselaufein
richtung im Leerlaufbereich oder niedrigen Teillastbereich ermög
licht werden und schließlich eine Abschaltung der Leiselaufeinrich
tung bei Lastaufnahme erzielt werden. Dabei ergibt sich insbesondere
gemäß Anspruch 13 der Vorteil, daß im Leerlaufbetrieb bei Niedrigst
last durch den Leckvorgang über die zweite Austrittsöffnung bei Ein
spritzbeginn eine niedrige Einspritzrate erfolgt, die dann, sobald
die Steueröffnung aus der Überdeckung mit einem der Längskanäle
kommt, in eine höhere Förderrate übergeht. Bei Lastaufnahme liegt
der Anteil der höheren Förderrate dann jeweils am Ende des Förder
hubs, so daß eine Einspritzcharakteristik erhalten wird, bei welcher
zunächst mit geringer Einspritzrate und dann mit höherer Einspritz
rate der Kraftstoff den Einspritzstellen zugeführt wird. Dies
begünstigt den Verbrennungsablauf und verringert die Geräuschent
wicklung. Aufgrund dieses Einspritzverhaltens wird während des Zünd
verzugs die vorgelagerte Kraftstoffeinspritzmenge noch weiter ver
ringert.
Zwei Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in der Zeichnung dar
gestellt und werden in der nachfolgenden Beschreibung näher erläu
tert. Es zeigen
Fig. 1 ein erstes Ausführungsbeispiel anhand einer
im Längsschnitt dargestellten, vereinfacht wiedergegebenen Kraft
stoffeinspritzpumpe, Fig. 2 einen Schnitt durch den Pumpenkolben
des Ausführungsbeispiels gemäß Fig. 1 mit Wiedergabe der erfin
dungsgemäßen Ausgestaltung von Pumpenkolben und Ringschieber, Fig.
3 eine äquivalente Ausgestaltung zum Ausführungsbeispiel nach Fig.
2, Fig. 4 den Drehantrieb des Ringschiebers anhand eines Schnitts
durch die Kraftstoffeinspritzpumpe senkrecht zur Pumpenkolbenachse,
Fig. 5 eine Abwinkelung der Mantelfläche des Pumpenkolbens im
Bereich seines steuerwirksamen Teils mit zugehörigen Steueröffnungen
des auf diesem Teil verschiebbaren Ringschiebers gemäß Fig. 2,
Fig. 6 den Auftrag der zur Einspritzung kommenden Kraftstoffmenge
über den Hub des Pumpenkolbens bei verschiedenen Laststellungen des
Ringschiebers, Fig. 7 ein zweites Ausführungsbeispiel der Erfindung
in Abänderung zum Ausführungsbeispiel nach Fig. 1 als Teilquer
schnitt durch eine Kraftstoffeinspritzpumpe, Fig. 8 eine Dar
stellung der Ringschieberbewegung bzw. der Position des diesen
betätigten Stellorgans in verschiedenen Betriebsbereichen zum Aus
führungsbeispiel nach Fig. 7, Fig. 9 ein Verstelldiagramm des Ver
stellorgans vom Ausführungsbeispiel nach Fig. 7 und Fig. 10 ein
Diagramm der zur Einspritzung kommenden Kraftstoffmenge über den Hub
des Pumpenkolbens bei verschiedenen Abschaltgraden der Leiselauf
einrichtung.
In einem Gehäuse 1 einer in Fig. 1 wiedergegebenen Kraftstoffein
spritzpumpe ist eine Buchse 2 angeordnet, in deren einen Pumpen
zylinder bildender Innenbohrung 3 ein Pumpenkolben 4 durch einen
Nockenantrieb 5 angetrieben wird und eine hin- und hergehende und
zugleich rotierende Bewegung ausführt. Der Pumpenkolben schließt auf
seiner einen Stirnseite einen Pumpenarbeitsraum 6 ein und ragt zum
Teil aus der Innenbohrung 3 heraus in einen einen Entlastungsraum
bildenden Pumpensaugraum 7, der im Gehäuse 1 eingeschlossen ist.
Der Pumpenarbeitsraum 6 wird über in der Mantelfläche des Pumpen
kolbens angeordnete Längsnuten 8 und eine radial durch die Buchse 2
hindurchtretende und im Gehäuse 1 verlaufende Saugbohrung 9, die vom
Pumpensaugraum 7 ausgeht, mit Kraftstoff versorgt, solange der
Pumpenkolben seinen Saughub bzw. seine untere Totpunktlage einnimmt.
Der Pumpensaugraum wird über eine Förderpumpe 11 aus einem hier
nicht gezeigten Kraftstoffbehälter mit Kraftstoff versorgt. Durch
ein nicht gezeigtes Drucksteuerventil wird dabei der Druck üblicher
weise im Saugraum drehzahlabhängig gesteuert, um somit z.B. hydrau
lisch über einen drehzahlabhängig gesteuerten Druck eine drehzahl
abhängige Spritzverstellung vornehmen zu können. Dabei wird in
bekannter Weise der Hubbeginn des Pumpenkolbens mit steigender Dreh
zahl auf Früh verstellt.
Vom Pumpenarbeitsraum 6 führt im Pumpenkolben ein Längskanal 14 ab,
der als Sackbohrung ausgebildet und als Entlastungskanal zu bezeich
nen ist. Von diesem zweigt eine Querbohrung 15 ab, die zu ersten
Austrittsöffnungen 16 am Umfang des Pumpenkolbens 4 führt, in einen
Bereich, in dem dieser in den Saugraum 7 ragt. Die Austrittsöffnun
gen 16 liegen sich dabei vorzugsweise diametral gegenüber, was zu
einer ausgeglichenen hydraulischen Belastung des Pumpenkolbens
führt. In diesem Bereich ist auf dem Pumpenkolben ein Mengenver
stellorgan in Form eines Ringschiebers 18 angeordnet, der dicht auf
dem Pumpenkolben verdreh- und verschiebbar ist und mit seiner oberen
Stirnseite eine erste Steuerkante 19 bildet, durch die die ersten
Austrittsöffnungen 16 gesteuert werden.
Vom Entlastungskanal 14, der vorzugsweise koaxial zur Pumpenkolben
achse verläuft, zweigt ferner eine Radialbohrung 20 ab, die zu einer
Verteileröffnung 21 am Pumpenkolbenumfang führt. Im Arbeitsbereich
dieser Verteileröffnung zweigen in einer radialen Ebene von der
Innenbohrung 3 Förderleitungen 22 ab, die entsprechend der Zahl der
mit Kraftstoff zu versorgenden Zylinder der zugehörigen Brennkraft
maschine am Umfang der Innenbohrung 3 verteilt angeordnet sind. Die
Förderleitungen führen über je ein Ventil 23, das als Rückschlag
ventil oder als Druckentlastungsventil in bekannter Weise ausge
staltet ist, zu den nicht gezeigten Kraftstoffeinspritzstellen. Zu
diesen wird, sobald bei Beginn des Förderhubs des Pumpenkolbens nach
einer entsprechenden Verdrehung desselben die Saugbohrung 9 durch
die Mantelfläche des Pumpenkolbens verschlossen ist, der im Pumpen
arbeitsraum 6 befindliche Kraftstoff über den Entlastungskanal 14,
die Radialbohrung 20 und die Verteilernut 21 gefördert. Diese För
derung wird dann unterbrochen, wenn im Laufe des Pumpenkolbenhubs
die ersten Austrittsöffnungen 16 durch die Steuerkante 19 geöffnet
werden und in Verbindung mit dem Saugraum 7 kommen. Ab diesem Punkt
wird der vom Pumpenkolben verdrängte restliche Kraftstoff nur noch
in den Saugraum gefördert. Je höher der Ringschieber 18 zum Pumpen
arbeitsraum hin verstellt ist, desto größer ist die vom Pumpenkolben
geförderte Kraftstoffeinspritzmenge.
Der für die Verstellung des Ringschiebers vorgesehene Kraftstoffein
spritzmengenregler 25 weist einen Spannhebel 26 auf, der um eine
Achse 27 schwenkbar, einarmig ausgebildet ist und an seinem Hebel
armende mit seiner Regelfederanordnung 28 gekoppelt ist. Diese be
steht aus einer Leerlauffeder 29, die zwischen dem Kopf eines Kupp
lungsgliedes 30 und dem Spannhebel angeordnet ist, wobei das Kupp
lungsglied 30 durch eine Öffnung im Spannhebel durchgesteckt ist und
am anderen vom Kopf abgewandten Ende mit einer Hauptregelfeder 31
verbunden ist. Diese ist wiederum an ihrem anderen Ende an einem
Schwenkarm 33 eingehängt, der über eine durch das Pumpengehäuse
durchgeführte Welle 34 mit einem Verstellhebel 35 verstellbar ist.
Der Verstellhebel ist dabei zwischen einem einstellbaren Vollastan
schlag 36 und einem einstellbaren Leerlaufanschlag 37 willkürlich
von einer Bedienungsperson betätigbar. Z.B. wird der Verstellhebel
35 mit dem Gaspedal verbunden, das der Fahrer des Kraftfahrzeuges,
mit dem die Brennkraftmaschine und die Einspritzpumpe ausgerüstet
ist, entsprechend seinem Drehmomentwunsch betätigt. Statt der hier
gezeigten einfachen Schraubenfeder als Hauptregelfeder können natür
lich auch andere Regelfederanordnungen verwendet werden, die mehr
stufig und/oder vorgespannt ausgeführt sind.
Um die Achse 27 ist ferner ein Starthebel 39 schwenkbar, der zwei
armig ausgeführt ist und mit einem Arm über einen Kugelkopf 40 in
einer Radialebene zum Ringschieber verlaufenden Quernut 41 ein
greifend mit dem Ringschieber gekoppelt ist. Der andere Arm des
Starthebels weist eine Blattfeder 49 auf, die sich als Startfeder
gegen die Spannhebel 26 spreizend an diesem abstützt. Auf eben
diesen Hebelarm des Starthebels 39 wirkt das Stellglied 42 eines
Drehzahlgebers in Form einer Fliehkraftstellanordnung 43 bekannter
Bauart. Diese wird synchron zur Antriebswelle 44 der Kraftstoffein
spritzpumpe über ein Zahnradgetriebe 45 angetrieben. Mit zunehmender
Drehzahl werden also das Stellglied 42 zusammen mit dem Starthebel
39 und dem Ringschieber 18 entgegen der Kraft der Startfeder 42 ver
schoben, bis der Starthebel am Spannhebel 26 zur Anlage kommt. Im
Laufe dieser Bewegung wird der Ringschieber von einer höchsten, pum
penarbeitsraumnächsten Stellung entsprechend einer Startmengenein
stellung zur Pumpenkolbenantriebsseite hin verstellt und dabei die
Startübermenge abgeregelt. Kommt der Starthebel zur Anlage an den
Spannhebel, so werden beide Hebel entgegen der Kraft der Leerlauf
feder 29 verschwenkbar bis dann anschließend an den Leerlaufbereich
die Hauptregelfeder 31 zur Wirkung kommt. Je nach Ausgestaltung
dieser Feder als All-Drehzahlreglerfeder oder als Leerlaufenddreh
zahlreglerfeder wird der Spannhebel bei Erreichen der eingestellten
Drehzahl weiter bewegt und der Ringschieber 18 zur Reduzierung der
Einspritzmenge verschoben. Je nach Stellung des Verstellhebels 35
wird also bei einer bestimmten Drehzahl eine größere oder geringere
Kraftstoffeinspritzmenge eingespritzt.
Zur Einstellung ist die Achse 27 auf einem Einstellhebel 46 gela
gert, der um eine gehäusefeste Achse 47 schwenkbar ist und durch
eine Feder in Anlage an einem einstellbaren Anschlag 48 gehalten
wird.
Soweit bisher beschrieben entspricht die Kraftstoffeinspritzpumpe
einer bekannten Ausgestaltung. In Fig. 2 ist nun die erfindungs
gemäße Weiterbildung dargestellt, die aus folgendem besteht: Der
Längskanal 14 im Pumpenkolben bzw. der Entlastungskanal 14 ist gemäß
Fig. 2 über den Abgang der Querbohrung 15 hinaus zur Pumpenkolben
antriebsseite verlängert und weist dort einen Radialkanal 50 auf, in
dem eine Drossel 51 angeordnet ist. Mit der Austrittsöffnung des
Radialkanals 50 wird am Umfang des Pumpenkolbens eine zweite Aus
trittsöffnung 52 definiert. Zwischen dieser und den ersten Aus
trittsöffnungen 16, die in einer zur Pumpenkolbenachse radialen
Ebene liegen sind isoliert Längsnuten 55 angeordnet, die zusammen
mit der Mantelfläche der Innenbohrung 53 des auf dem Mantel des
Pumpenkolbens gleitenden Ringschiebers 18 Längskanäle bilden. Die
Längsnuten 55 können auch als Längsschlitze ausgeführt werden und
ersetzen dabei zugleich auch die Drossel 51. Am Ringschieber ist
ferner eine Ringnut 54 angeordnet, die von der Mantelfläche der
Innenbohrung ausgeht. Schließlich ist zwischen Steuerkante 19 des
Ringschiebers und der Ringnut 54 im Ringschieber ein Kanal 57 vor
gesehen, der radial verlaufend die innere Bohrung 53 mit dem Außen
umfang des Ringschiebers verbindet. Am Übergang zur Innenbohrung 53
ist der Kanal 57 als Steueröffnung 58 ausgebildet, die z.B. gemäß
Fig. 5 die Form eines sich in Achsrichtung erstreckenden Langloches
aufweisen kann. Die Austrittsöffnungen 16 haben im ausgeführten Bei
spiel, wie das ebenfalls der Fig. 5 entnehmbar ist, zunächst den
kreisrunden Querschnitt der Querbohrungsaustrittsfläche und daran
angesetzt eine rechteckförmige Ausnehmung 60 mit zur Steuerkante 19
weisenden, zu dieser parallelen Begrenzungskante. Diese Ausbildung
dient in bekannter Weise zur schnellen Aufsteuerung von Entlastungs
querschnitten. Die Längskanäle 55 sind so angeordnet, daß sie
während des gesamten Pumpenkolbenhubes in Verbindung mit der Ringnut
54 bleiben. Ebenso ist die Steueröffnung 58 so angeordnet, daß die
Radialebene, in der die Steueröffnung mündet, ebenfalls über den
gesamten Pumpenkolbenhub in Überdeckung mit dem der Ringnut 54 abge
wandten Enden der Längskanäle 55 bleibt. Weiterhin ist die Bemessung
des axialen Abstandes h 1 zwischen zweiter Austrittsöffnung und
erster Austrittsöffnung so, daß sie kleiner ist als der axiale
Abstand h 2 zwischen erster Steuerkante 19 und der pumpenantriebs
seitigen Begrenzungskante 61 der Ringnut 54. Aus der Differenz
zwischen diesen axialen Abständen ergibt sich eine nutzbare Leck
strecke hl, die zugleich der Differenz des möglichen Nutzhubs hn
minus Vorspannhub sx ist. Diese Maße spielen im Zusammenhang mit der
Arbeitsweise der Kraftstoffeinspritzpumpe in Leiselaufbetrieb eine
Rolle, die im folgenden noch erläutert wird.
Der Ringschieber weist ferner noch in seiner äußeren Mantelfläche
eine sich in Axialrichtung erstreckende Längsnut 62 auf mit in
Umfangsrichtung weisenden Führungsflächen 63. In die Längsnut 62
greift ein Gleitteil 65 ein, der von den Begrenzungsflächen bzw.
Führungsflächen 63 der Längsnut 62 gefaßt ist. Der Gleitteil ist in
Umfangsrichtung zum Ringschieber 18 durch einen Verstellhebel 66
schwenkbar. Der Verstellhebel ist dabei gemäß Fig. 4 Teil eines um
eine Achse 67 schwenkbaren Winkelhebels 68, an dessen anderem Hebel
arm 69 ein Stellfinger 70 eingreift, der exzentrisch auf der Stirn
seite 71 einer dicht durch das Gehäuse aus dem Pumpensaugraum 7 nach
außen geführten Welle 73 sitzt. Am nach außen ragenden Ende der
Welle ist auf dieser ein Stellhebel 74 drehbar gelagert und über
eine vorgespannte Mitnahmefeder 75 in Form einer Schraubenfeder und
ein Mitnahmeteil 76, das am Ende der Welle 73 drehfest mit dieser
verbunden ist, verdrehbar. Das Mitnahmeteil hat einen Arm 72, an den
der Stellhebel 74 unter Einwirkung der Mitnahmefeder 75 gehalten
wird und so mit der Welle 73 gekoppelt ist. Die Verdrehung erfolgt
mit Hilfe eines mit der Welle 73 verbundenen Begrenzungsanschlags 77
nur innerhalb eines bestimmten Winkelbereiches, so daß bei Betäti
gung des Stellhebels 74 über diesen Winkelbereich hinaus dieser nur
unter Verspannung der Mitnahmefeder vom Arm 72 abhebt und weiter
gedreht wird, ohne daß die Welle 73 bewegt wird.
Durch diese oben beschriebene Verdreheinrichtung beginnend mit dem
Gleitteil 65 bis zum Stellhebel 74 läßt sich der Ringschieber 18
verdrehen, ohne daß die erste Steuerkante 19 ihre Hubstellung ver
ändert, dies insbesondere dadurch, daß die Quernut 41 parallel zur
ersten Steuerkante 19 verläuft. Gleichermaßen wird bei einer Hub
verstellung des Ringschiebers 18 durch den Kugelkopf 40 die Dreh
stellung des Ringschiebers nicht verändert, da die Nut 62 sich in
Achsrichtung erstreckt.
Die Kraftstoffeinspritzpumpe in ihrer besondere Ausgestaltung zum
Erzielen eines leisen Laufes arbeitet folgendermaßen:
Wenn nach abgeschlossenem Startvorgang die Brennkraftmaschine sich
im Leerlaufbetrieb befindet, so wird die Kraftstoffmengenregelung
mittels der Leerlauffeder 29 gesteuert. Auch grundsätzlich führt der
Pumpenkolben nach jedem vorausgegangenen Saughub, bei dem in bekann
ter Weise der Pumpenarbeitsraum mit Kraftstoff gefüllt wird, mit
beginnendem Förderhub einen Hub der Größe sv durch, bis die zweite
Austrittsöffnung 52 in Verbindung mit der Ringnut 54 kommt. Die
ersten Austrittsöffnungen sind dabei gemäß der Bemessung h 1, h 2
durch die Mantelfläche der Innenbohrung 53 des Ringschiebers ver
schlossen. Während dieses Hubes sv wird die vom Pumpenkolben geför
derte Kraftstoffmenge zur Erzeugung des Einspritzdruckes im Pumpen
arbeitsraum verwendet. Dieser Hub wird auch Entlastungshub benannt
und beansprucht für sich einen relativ großen Teil des Gesamthubes
des Pumpenkolbens, wie aus Fig. 6 entnehmbar ist. Ab dem Hub sv
könnte also eine Einspritzung erfolgen, da die Verteilernut 21 in
Verbindung mit einer der Druckleitungen 22 ist und ein Druck er
reicht ist, der den Öffnungsdruck des Einspritzventils entspricht.
Ist nun aber die zweite Austrittsöffnung in Verbindung mit der Ring
nut 54, so kann Kraftstoff über eine der Längskanäle 55 und die
Steueröffnung 58 über den Kanal 57 zum Saugraum 7 abströmen. Die
Abströmrate wird dabei durch die Drossel 51 bestimmt, die auch durch
einen reduzierten Querschnitt an irgendeiner Stelle in der Verbin
dung zwischen Pumpenarbeitsraum ab Abzweigung der Radialbohrung 20
und Entlastungsraum ausgebildet sein kann. Aus Gründen eines niedri
gen schädlichen Raumes ist aber die Lage der beschriebenen Drossel
51 vorteilhaft. Das Abströmen geschieht nur dann, wenn der Ring
schieber in einer Drehstellung ist, der eine Überdeckung einer der
Längskanäle 55 mit der Steueröffnung 58 zuläßt. Die Längskanäle 55
sind entsprechend der Zahl der pro Umdrehung des Pumpenkolbens er
folgenden Förderhübe an seinem Umfang verteilt angeordnet, so daß
pro Pumpenkolbenförderhub die Möglichkeit besteht, eine Verbindung
zwischen Ringnut 54 und Saugraum 7 herzustellen. Über diese Verbin
dung leckt also im Bypaß zur Kraftstofförderung zu der jeweiligen
Kraftstoffeinspritzdüse Kraftstoff in den Saugraum 7 ab, so daß die
Förderrate zur Einspritzdüse erheblich abgesenkt ist. Der wirksame
Förderhub ist dabei durch die Stellung des Ringschiebers 18 bestimmt
und beendet, wenn die ersten Austrittsöffnungen über die erste
Steuerkante 19 geöffnet werden. Durch die dabei erfolgende Ent
lastung sinkt der Druck im Pumpenkolbenarbeitsraum 6 unter den
Öffnungsdruck der Einspritzventile ab und es strömt der restliche
geförderte Kraftstoff bei sich immer mehr öffnender Austrittsfläche
der Austrittsöffnungen 16 in den Saugraum 7 zurück. In Fig. 5 ist
zu dieser Arbeitsweise die Abwicklung der Mantelfläche eines Teils
der Innenbohrung 53 des Ringschiebers dargestellt, überlagert mit
der Mantelfläche und der dort enthaltenen Steueröffnungen des
Pumpenkolbens im Bereich des Ringschiebers. Man erkennt eine erste
Stellung, bei der die zweite Austrittsöffnung 52 gerade die untere
Begrenzungskante 61 des Ringschiebers 54 berührt. Der dazu gehörige
Längskanal 55 ist in voller Überdeckung mit der Ringnut und die
Steueröffnung 58 ist an ihrem linken Ende in Überdeckung mit dem
Längskanal bzw. mit der Längsnut 55. Die ersten Austrittsöffnungen
sind voll durch die Mantelfläche des Ringschiebers verschlossen und
haben die erste Steuerkante 19 noch nicht erreicht. In der zweiten
Stellung ist nun der Pumpenkolben weiter angehoben und hat sich
dabei in Drehrichtung weiter bewegt, in der Fig. 5 in Richtung zum
rechten Blattrand. Die zweite Austrittsöffnung 52′ in dieser Stellung
ist in Überdeckung mit der Ringnut 54, die Längsnut 55′ ist immer
noch in Überdeckung mit der Ringnut und mit der Steueröffnung 58.
Die erste Austrittsöffnung in der Position 16′ ist weiterhin noch
überdeckt. Es fließt ein Leckstrom zum Saugraum 7 ab, die Einspritz
rate ist um diesen Leckstrom reduziert. Ab der dritten Stellung ist
16′′ wird diese jedoch durch die erste Steuerkante geöffnet, obwohl
weiterhin die Längsnut 55′ in Verbindung mit der Steueröffnung 58
und die zweite Austrittsöffnung 52′′ mit der Ringnut 54 in Verbindung
sind. Ab diesem Punkt wird die Einspritzung beendet.
Sollte die hierbei gespritzte Kraftstoffmenge für die Versorgung der
Brennkraftmaschine nicht ausreichen, so wird über den Fliehkraft
geber 43 und die Leerlauffeder 29 der Schieber zur Pumpenarbeits
raumseite hin verschoben, so daß bei gleicher Pumpenkolbensteuerung
entsprechend der in Fig. 5 eingezeichneten Kolbenerhebungskurve 79
die zweite Austrittsöffnung 52 erst zu einem späteren Punkt in Ver
bindung mit der Ringnut 54 kommt. Entsprechend länger erfolgt eine
Kraftstofförderung nach einem Kraftstoffvorspannhub und anschließend
die Förderung im reduzierten Maße wie in Fig. 6 dargestellt. Dort
ist die Kraftstoffeinspritzmenge bzw.-Rate über den Hub des Ring
schiebers dargestellt. Das linke große Rechteck bis zum Punkt sv ist
die vom Pumpenkolben geförderte Menge, die notwendig ist, den Kraft
stoff im Arbeitsraum auf den Einspritzdruck vorzuspannen. Für den
oben beschriebenen ersten Fall folgt daran unter Einwirkung des
Leckens ein Hub hl mit verminderter Kraftstoffeinspritzrate bis zum
Nutzhub hn, der zugleich dem Hub bei Vollast VL entspricht. Dies ist
zugleich Hubende bei Leerlaufbetrieb mit eingeschalteter Leiselauf
einrichtung LV. Wird dagegen der Ringschieber aus dieser niedrigen
Laststellung in eine höhere Laststellung gebracht, wie soeben
beschrieben, so vergrößert sich der Hub sx, bei dem der Pumpenkolben
mit voller Förderrate arbeitet, von sv bis zur Linie 2 bzw. sx′. Die
Förderung mit reduzierter Menge erstreckt sich dann bis hn′. Aus der
Differenz der beiden Förderraten ergibt sich insgesamt eine Mehr
menge an eingespritzem Kraftstoff. Bei weiterer Lastaufnahme bzw.
bei weiterer Belastung der Brennkraftmaschine wird der Ringschieber
weiterhin zum Pumpenarbeitsraum hin verschoben, so daß erst z. B. an
der Linie 5 bzw. ab dem Hub sx′′ ein Lecken erzielt werden kann. Ent
sprechend wird der Förderhub bei hn′′, dem Pumpenkolbenförerhub für
die Startmehrmenge, beendet. Man sieht daraus, daß auf diese Weise
ein Lastaufnahme mit voller Einspritzrate bis zur Höhe des Nutzhubes
hn möglich ist. Je nachdem wie dieser Nutzhub hn konstruktiv einge
stellt wird, kann dabei aus einem Betrieb, bei dem ein Lecken von
Kraftstoff erfolgt die Einspritzmenge bis zu Mengen erhöht werden,
die z.B. der Vollasteinspritzmenge entsprechen.
In Fig. 5 wurde mit 79 die Kolbenerhebungskurve wiedergegeben zum
Spritzzeiteinstellungspunkt 0°. Wird jedoch bei zunehmender Drehzahl
der Spritzbeginn auf frühere Winkel verlegt, bis zu 12° Nockenwinkel
nach links in Fig. 5, so kann man sich die Öffnungsquerschnitte 55,
52 und 16 nach links verschoben vorstellen bei stehenbleibendem
Steuerquerschnitt 58. Die Abschalteinrichtung hat dabei den Vorteil,
daß sie zum Abschalten in die entgegengesetzte Richtung verdreht
werden kann als diese Frühverlegung des Aufsteuervorganges. Geht man
davon aus, daß für einen Leiselauf eine Leckdauer von ca. 10°
Nockenwinkel benötigt wird, so reduziert sich die Abschaltverdrehung
auf diesen Winkel plus der notwendigen Überdeckung um einen dichten
Verschluß zwischen Steueröffnung und Längsnut zu erhalten. Die
Abschaltbewegung kann also sehr klein gehalten werden, so daß die
ganze Einrichtung auch bei einer Kraftstoffeinspritzpumpe verwendet
werden kann, die mehr als vier Zylinder pro Pumpenkolbendrehung mit
Kraftstoff versorgt.
Um von der in Fig. 5 gezeigten Betriebsstellung 58 in die Abschalt
stellung 58′ zu gelangen, wird der Stellhebel 74 entsprechend ver
stellt. Dieser ist mit dem Verstellhebel 35 gekoppelt und von diesem
so bewegt, daß er bei Lastaufnahme bzw. beim Übergang vom Leerlauf
betrieb in den Teillastbetrieb die Steueröffnung 58′ in die Ab
schaltstellung bringt. Damit ergibt sich eine automatische Abschal
tung mit Lastaufnahme verbunden mit einem weichen Übergang der
Kraftstoffmengendosierung ohne Lastsprung.
Zur Reduzierung der Leckstrecke kann statt der vorstehend beschrie
benen Art der Kraftstoffmengenerhöhung auch ein Verdrehen des Ring
schiebers mit der Lastaufnahme durchgeführt werden, wobei sich im
Prinzip dieselbe Kraftstoffmengensteuerung ergibt, wie sie in Fig.
6 für die Lastaufnahme durch Anheben des Ringschiebers dargestellt
ist.
Zu der in Fig. 2 gezeigten Ausgestaltung der Erfindung ist auch
eine äquivalente Ausgestaltung gemäß Fig. 3 möglich. Hier sind die
die Längskanäle bildenden Längsnuten 155 in die Mantelfläche der
Innenbohrung 53 des Ringschiebers verlegt. Die beim Ausführungsbei
spiel nach Fig. 2 vorgesehene Ringnut 54 liegt dann als Ringnut 154
am pumpenarbeitsraumseitigen Ende der Längsnuten 155 und ist in
ständiger Verbindung mit dem Radialkanal 57. Die übrigen Öffnungen
sind in derselben Weise angeordnet wie beim Ausführungsbeispiel nach
Fig. 2. Als Steueröffnung dient in dieser Ausgestaltung die zweite
Austrittsöffnung 52 in Zusammenwirkung mit den Längskanälen 155
analog zur oben beschriebenen Arbeitsweise zwischen Längskanäle 55
und Steueröffnung 58. Hier kommt für die Lastaufnahme bzw. für das
Steuern der Entlastungsmenge eine Drehwinkelverstellung des Ring
schiebers in Frage, die zugleich auch die Abschaltfunktion übernimmt.
Ein zweites Ausführungsbeispiel der Erfindung ist im Detail in Fig.
7 wiedergegeben. Statt des in Fig. 1 vorgesehenen mechanischen
Reglers zur Verstellung des Ringschiebers 18 ist hier nun ein an
sich bekanntes Drehmagnetstellwerk vorgesehen, von dem hier nur die
Stellwelle 81 dargestellt, die gehäusefest geführt ist und an derem
einen Ende das nicht gezeigte Magnetstellwerk sitzt und deren
anderes Ende ein Betätigungsglied in Form eines exzentrisch auf der
Stirnseite der Stellwelle 81 sitzenden Kugelkopfes 82 angeordnet
ist. Dieser Kugelkopf greift in eine Ausnehmung 83 mit Kreisquer
schnitt am Umfang des Ringschiebers 18 ein, wobei die Ausnehmung 83
der Kugelkopfform so angepaßt ist, daß eine spielfreie Betätigung
möglich ist. Abweichend vom Ausführungsbeispiel nach Fig. 1 ersetzt
dieser Kugelkopf 82 auch das Gleitteil 65 gemäß Fig. 2. Eine sepa
rate Verdreheinrichtung des Ringschiebers ist also nicht vorgesehen.
In Fig. 8 ist eine Draufsicht auf den Ringschieber 18 gezeigt, mit
einer Startstellung St des Kugelkopfes 82 und einer Stopstellung Sp
des Kugelkopfes. Man erkennt hier, wie auch in Fig. 7, daß die
Achse der Stellwelle 81 neben der Längsachse des Pumpenkolbens liegt.
Aus Fig. 9 geht die Arbeitsweise dieser Ausgestaltung hervor. Der
Arbeitsbereich des Drehmagnetstellwerks ist eingeteilt in zwei ver
schiedene Arbeitsbereiche. Der erste Arbeitsbereich I befindet sich
auf dem Teilkreis des Bewegungskreises des Kugelkopfes 82, der dem
Pumpenarbeitsraum hinzugewandt ist. Dieser Bereich liegt etwa
symmetrisch zu einer Achse, die parallel zur Pumpenkolbenachse
verläuft und die Achse der Stellwelle 81 schneidet. Entlang dieses
Teilkreises 85 führt der Kugelkopf 82 im wesentlichen eine Bewegung
in Umfangsrichtung des Ringschiebers aus. Die Hubbewegung des Ring
schiebers dabei ist vernachlässigbar klein. In diesem ersten
Arbeitsbereich erfolgt die Abstellbewegung des Ringschiebers. Dabei
ist am rechten Ende des Arbeitsbereiches I mit LV der nicht abge
schaltete Leiselauf dargestellt, während im linken Endbereich der
Leiselauf abgeschaltet ist und zugleich die Starteinspritzmenge ein
geschaltet ist. Diese Position ist mit St bezeichnet. Unterhalb von
LV und St sowie in Achsmitte sind Zuordnungen des Steuerquerschnitts
58 zu einem der Längskanäle 55 dargestellt und zwar jeweils zu Hub
beginn nach Durchlaufen des Vorspannhubes sv. Dabei bewegt sich der
dargestellte Längskanal 55 jeweils im gleichen Sinne, wie das in
Fig. 5 dargestellt ist, also rechtsdrehend mit zugleich erfolgender
Hubbewegung gemäß dem Pfeil c. Bei der Stellung LV ist in Ausgangs
stellung nach Durchlaufen eines Hubes sv, bei dem die zweite Aus
trittsöffnung 52 mit der Ringnut 54 in Verbindung kommt, der Längs
kanal 55 bereits am linken Rand der Steueröffnung 58 in Überdeckung.
Am Ende des Förderhubes ist der Längskanal 55 immer noch, und zwar
auf der rechten Seite der Steueröffnung 58 in Überdeckung. Der
Abschaltbewegung folgend ist im Mittelbereich der Längskanal 55 nach
Durchlaufen des Vorspannhubes sv mit der rechten Hälfte der Steuer
öffnung 58 in Überdeckung. Diese Überdeckung bleibt über einen Teil
hub erhalten, der umso kleiner wird, je weiter der Ringschieber in
Abschaltrichtung zur Position St hin verdreht wird. In der Position
St schließlich ist der Längskanal nach Durchlaufen des Vorhubes sv
bereits nicht mehr in Überdeckung mit der Steueröffnung 58.
Diese Ausgestaltung hat den Vorteil, daß während des Vorhubes sv der
Kraftstoff analog zu Fig. 6, jetzt in Fig. 10 dargestellt, mit der
maximal möglichen Förderrate vorgespannt wird. Daran schließt sich
für die Position LV gesehen über die Hublänge hl, der Leckstrecke,
ein Förderhub an, bei dem die Förderrate wesentlich reduziert ist.
Dies entspricht dem flacheren unteren Rechteck entlang der Abszisse
in Fig. 11. Wird nun ausgehend von der Position LV Last auf
genommen, so entstehen mit zunehmender Verdrehung nach links am Ende
des Förderhubs zunehmend breite Förderabschnitte, bei der mit voller
Förderleistung nach anfänglich reduzierter Förderrate gefördert
wird. Z.B. gilt für eine Einstellposition 2, die im Prinzip der Ein
stellposition 2 von Fig. 6 entspricht das nach Durchlaufen der Vor
hubstrecke sv bis zum Hub hn′ mit reduzierter Förderrate gefördert
wird und vom Hub hn′ bis hn wieder mit voller Förderleistung geför
dert wird. Das bedeutet also, daß im vorliegenden Falle der Ein
spritzvorgang dem tatsächlichen Bedarf der Brennkraftmaschine ange
paßt ist. Während des Spritzbeginns wird mit kleiner Förderrate
gefördert, so daß sich während der Zündverzugszeit nicht zu große
Kraftstoffmengen im Brennraum vorlagern und erst gegen Ende des
Förderhubs wird dann die Förderrate vergrößert.
Der zweite Arbeitsbereich II des Magnetstellwerkes umfaßt den Nor
malbetrieb der Brennkraftmaschine, bei der ohne Leiselaufeinrich
tung, d.h. ohne Lecken von Kraftstoff oder ohne reduzierte Kraft
stoffeinspritzrate eingespritzt wird. Hierbei kommt ein Teilkreis 86
der Kreisbahn des Kugelkopfes 82 zur Wirkung, der sich seitlich an
den ersten Arbeitsbereich I nach einem bestimmten Zwischenbereich
anschließt. Dieser Teilkreis 86 weist eine wesentlich größere Rich
tungskomponente in Achsrichtung auf, so daß bei der Drehbewegung des
Kugelkopfes 82 auch eine wesentliche Hubbewegung des Ringschiebers
18 bewirkt werden kann. Dabei hat am linken Ende des zweiten Ar
beitsbereiches II der Ringschieber seine höchste Stellung ent
sprechend der maximalen Einspritzmenge der Vollasteinspritzmenge.
Dieser Punkt ist mit VL bezeichnet. Aus der darüber gezeichneten
Steuerquerschnittskombination ist ersichtlich, daß der Längskanal 55
beim Beginn des wirksamen Förderhubs, also nach Durchlaufen der Vor
hubstrecke sv, links vom Steuerquerschnitt 58 liegt und auch nach
Durchlaufen des Gesamtförderhubes nicht in Verbindung mit diesem
Steuerquerschnitt gelangt. Mit zunehmender Verdrehung des Ringschie
bers nach rechts ausgehend von VL zu niedrigen Lastbereichen wird
die Steueröffnung 58 noch weiter von den Längskanälen entfernt, so
daß ein Lecken im Bereich II völlig ausgeschaltet ist. Entlang der
Teilkreisbahn 86 erreicht durch Drehung des Kugelkopfes 82 der Ring
schieber Positionen entsprechend Niedriglast bis zum Abschalten.
Hier regelt also der Regler in üblicher Weise ab.
Das hier nicht weiter gezeichnete Drehmagnetstellwerk wird von einer
entsprechenden hier ebenfalls nicht weiter diskutierten oder be
schriebenen Regeleinrichtung gesteuert, wobei für die Arbeit in den
Arbeitsbereichen I und II der Kugelkopf 82 auch in Drehsprüngen ver
stellt werden kann. Mit Hilfe der elektronischen Steuereinrichtung
kann der Ringschieber alle möglichen und notwendigen Positionen
einnehmen. Dabei ist in den Hauptbetriebsbereichen, dem Leerlauf mit
eingeschalteter Leiselaufeinrichtung bzw. mit verminderter Kraft
stoffeinspritzrate ein kontinuierlicher Betrieb möglich und ebenso
auch im Lastbereich, dem Arbeitsbereich II. Beim Übergang von ei
nem zum anderen Bereich muß dagegen das Magnetstellwerk sprungar
tige Drehbewegungen durchführen.
Bei dieser zu den Fig. 7 bis 10 beschriebenen Ausgestaltung ist
am Ringschieber also nur eine Bohrung zur Führung des Kugelkopfes 82
notwendig. Anstelle von zwei Nuten gemäß Ausführungsbeispiel nach
Fig. 1. Es entfällt auch eine Ankopplung des Stellhebels zum Ver
stellhebel. Dafür ist eine entsprechende elektronische Steuerung
vorgesehen. Es sind weiter keine Änderungen des Pumpengehäuses ge
genüber einer Normalausführung notwendig und es entstehen auch keine
zusätzlichen Kräfte am Gaspedal. Gleichermaßen ist aber ein stetiger
Übergang von Leiselaufbetrieb in den Teillastbereich möglich, ohne
über die Vollastmenge fahren zu müssen.
Gegenüber dem Bekannten bedeutet die erfindungsgemäße Kraftstoffein
spritzpumpe eine Verbesserung in der Funktion bei weniger stark kon
struktiv belasteten Pumpenkolben, der insbesondere wegen des Weg
falls eines zweiten Entlastungskanals gemäß des einen Stands der
Technik wesentlich schlanker ausgeführt werden kann. Zudem sind auch
keine zusätzlichen Totvolumina im Hochdruckkreis vorhanden, die die
Spritzmengengenauigkeit insbesondere unter Einfluß der Dynamik be
einflussen würden.
Claims (15)
1. Kraftstoffeinspritzpumpe für Brennkraftmaschinen mit einem in
einem Pumpenzylinder (3) hin- und hergehend und zugleich rotierend
angetriebenen und dabei als Verteiler des geförderten Kraftstoffs zu
mehreren Einspritzstellen dienenden Pumpenkolben (4), der im Pumpen
zylinder (3) einen Pumpenarbeitsraum (8) begrenzt, mit Änderung der
vom Pumpenkolben geförderten Kraftstoffeinspritzmenge durch Steuern
der Öffnung einer ersten Austrittsöffnung (16) am Pumpenkolbenumfang
eines im Pumpenkolben (4) angeordneten, vom Pumpenarbeitsraum (6) zu
einem Entlastungsraum (7) führenden Entlastungskanal (14) mittels
eines auf dem Pumpenkolben (4) durch einen Kraftstoffeinspritz
mengenregler (25) innerhalb des Entlastungsraumes axial verschieb
baren Ringschieber (18), der eine erste Steuerkante (19) aufweist,
die in einer radialen Ebene zur Pumpenkolbenachse liegt, über die
die erste Austrittsöffnung (16) nach einem variablen Druckhub des
Pumpenkolbens steuerbar ist und mit einem vom Entlastungskanal (14)
zu einer zweiten Austrittsöffnung (52) am Pumpenkolbenumfang führen
den Radialkanal (50) im Bereich der Überdeckbarkeit durch den Ring
schieber (18), der zur Steuerung der zweiten Austrittsöffnung, einen
an seiner inneren Mantelfläche austretenden Kanal (57) aufweist, der
mit dem Entlastungsraum (7) verbunden ist, dadurch gekennzeichnet,
daß an der inneren Mantelfläche des Ringschiebers (18) eine Ringnut
(54, 154) und zwischen Pumpenkolbenumfang und innerer Mantelfläche
des Ringschiebers begrenzte Längskanäle (55, 155) vorgesehen sind,
die mit der Ringnut (54, 154) in Verbindung stehen und ab einem der
lastabhängigen Axialstellung des Ringschiebers (18) entsprechenden
Anfangshub (sx) des Pumpenkolbens (4) mit der zweiten Austrittsöff
nung (52) verbindbar sind und während einem durch die Dauer der
Überdeckung eines der Längskanäle (55) mit einer den Radialkanal
(50) mit dem Kanal (57) dabei verbindenden Steueröffnung (58; 52)
begrenzten Drehwinkel eine eine begrenzende Drossel enthaltende Ver
bindung zwischen Pumpenkolbenarbeitsraum (6) und Entlastungsraum (7)
herstellen.
2. Kraftstoffeinspritzpumpe nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet,
daß der Ringschieber (18) durch eine Verdreheinrichtung (65, 68; 82,
81) verdrehbar ist und dabei die Dauer die Verbindung der Steuer-
Öffnung mit der jeweiligen Längsnut (55) einstellbar ist.
3. Kraftstoffeinspritzpumpe nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet,
daß die Steueröffnung, die an der inneren Mantelfläche des Ring
schiebers (18) mündende Austrittsöffnung (58) des Kanals (57) ist,
daß die Längskanäle Längsnuten (55) in der Mantelfläche des Pumpen
kolbens sind und die zweite Austrittsöffnung (52) nach dem Anfangs
hub (sx) mit der Ringnut (54) in Verbindung kommt.
4. Kraftstoffeinspritzpumpe nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet,
daß die Steueröffnung die zweite Austrittsöffnung (52) am Pumpen
kolben ist und die Längskanäle als Längsnuten (155) an der inneren
Mantelfläche des Ringschiebers (18) angeordnet sind und am pumpen
arbeitsraumseitigen Ende in die Ringnut (154) münden, die ihrerseits
ständig mit dem Kanal (57) verbunden ist.
5. Kraftstoffeinspritzpumpe nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet,
daß der axiale Abstand (h 2) zwischen pumpenkolbenantriebsseitig
liegender Begrenzungskante (61) der Ringnut (54) und der ersten
Steuerkante (19) um eine Leckstrecke (h 1) größer ist als der axiale
Abstand (h 1) zwischen zweiter Austrittsöffnung (52) und erster Aus
trittsöffnung (16).
6. Kraftstoffeinspritzpumpe nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet,
daß der axiale Abstand zwischen pumpenkolbenantriebsseitiger
Begrenzungskante der Längskanäle (155) und der ersten Steuerkante
(19) um eine Leckstrecke (h 1) größer ist als der axiale Abstand
zwischen zweiter Austrittsöffnung (52) und erster Austrittsöffnung
(16).
7. Kraftstoffeinspritzpumpe nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet,
daß bei Erreichen des Entlastungshubs (sx, sv) die Steuerkante der
zweiten Austrittsöffnung (52) drehwinkelabhängig mit dem jeweiligen
Längskanal (155) in Verbindung kommt und nach einem Leckhub (h 1) die
erste Austrittsöffnung (16) die erste Steuerkante (19) erreicht.
8. Kraftstoffeinspritzpumpe nach einem der Ansprüche 2 bis 7,
dadurch gekennzeichnet, daß der Kraftstoffeinspritzmengenregler (25)
einen Drehzahlgeber (43) aufweist, der entgegen der Kraft einer
Regelfederanordnung (42, 29, 28) die Axialstellung des Ringschiebers
(18) über einen Reglerhebel (39) einstellt und einen Verstellhebel
(35) aufweist, über den die Belastung des Reglerhebels (39) durch
die Regelfederanordnung willkürlich änderbar ist und daß der Ver
stellhebel (35) mit der Verdreheinrichtung (65) des Ringschiebers
gekoppelt ist.
9. Kraftstoffeinspritzpumpe nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet,
daß zwischen dem Ringschieber (18) und dem Reglerhebel (39) eine
eine Drehbewegung ohne Hubänderung der ersten Steuerkante zulassende
erste Kopplungseinrichtung vorgesehen ist, bestehend aus in einer
zur Pumpenkolbenachse radialen Ebene liegende Führungsfläche (41)
und einem auf diesen Führungsflächen geführten Gleitteil (40) und
daß zwischen Ringschieber (18) und einem Schwenkorgan (65, 66) der
Verdreheinrichtung eine eine Hubbewegung ohne Verdrehung des Ring
schiebers zulassende zweite Kopplungseinrichtung vorgesehen ist,
bestehend aus in Richtung zur Pumpenkolbenachse liegenden, in
Umfangsrichtung des Pumpenkolbens weisenden Führungsflächen (63) und
einen auf diesen Führungsflächen geführten Gleitteil (65).
10. Kraftstoffeinspritzpumpe nach Anspruch 8 oder 9, dadurch gekenn
zeichnet, daß der Verstellhebel (35) bei einer Stellung entsprechend
beginnendem Teillastbereich bei Lastaufnahme den Ringschieber in
eine Drehstellung gebracht hat, bei der die Verbindung vom Pumpen
arbeitsraum über die Steueröffnung zum Entlastungsraum (7) ständig
über den gesamten Pumpenkolbenförderhub geschlossen ist.
11. Kraftstoffeinspritzpumpe nach einem der Ansprüche 2 bis 7,
dadurch gekennzeichnet, daß die Verdrehung des Ringschiebers (18)
zugleich mit seiner Verstellung durch den Kraftstoffeinspritzmengen
regler betätigt wird.
12. Kraftstoffeinspritzpumpe nach Anspruch 11, dadurch gekenn
zeichnet, daß der Kraftstoffeinspritzmengenregler ein Drehmagnet
stellwerk ist mit einer Welle (81) an deren Ende exzentrisch ein
kugeliges Betätigungsglied (82) sitzt, daß in eine Ausnehmung (83)
am Ringschieber passend eingreift.
13. Kraftstoffeinspritzpumpe nach Anspruch 12, dadurch gekenn
zeichnet, daß durch die Drehmagneteinrichtung, durch eine Regelein
richtung gesteuert, der Ringschieber für eine Änderung der Dauer der
Überdeckung des jeweiligen Längskanals (55) mit der Steueröffnung in
einem ersten Arbeitsbereich (I) verstellt wird, in dem das Betäti
gungsglied (82) auf einem sich in Umfangsrichtung des Ringschiebers
(18) im wesentlichen in einer zur Pumpenkolbenachse radialen Ebene
erstreckenden Teilkreis bewegt wird und für die Änderung der Ein
stellung der Kraftstoffeinspritzmenge im Teillastbereich bis zum
Vollastbereich in einem zweiten Arbeitsbereich (II) verstellt wird,
in dem das Betätigungsglied (82) auf einem sich an den Teilkreis des
ersten Arbeitsbereiches anschließenden und sich im wesentlichen in
Achsrichtung des Pumpenkolbens erstreckenden Teilkreis bewegt wird,
wobei innerhalb des zweiten Arbeitsbereiches (II) die Längskanäle
(55) ständig von der Steueröffnung (58) getrennt bleiben.
14. Kraftstoffeinspritzpumpe nach Anspruch 13, dadurch gekennzeich
net, daß die Steueröffnung dem Längskanal (55) so zugeordnet ist,
daß die Abschaltbewegung des Ringschiebers (18) im ersten Arbeits
bereich (I) entgegen der Drehrichtung des Pumpenkolbens erfolgt und
die Abregelbewegung des Ringschiebers zur Verminderung der pro Pum
penkolbenhub eingespritzten Kraftstoffmenge mit seiner Umfangskompo
nente innerhalb des zweiten Arbeitsbereiches (II) in Drehrichtung
des Pumpenkolbens erfolgt.
15. Krafstoffeinspritzpumpe nach Anspruch 14, dadurch gekenn
zeichnet, daß die Änderung der Einspritzmenge im ersten Arbeits
bereich (I), sich durch eine Änderung der Verteilung zwischen Voll
förderanteil und Leiselaufförderanteil ergibt, wobei sich der Voll
förderanteil vom Einspritzende her aufbaut und im zweiten Arbeits
bereich (II) durch Änderung des Förderendes (FE) erfolgt.
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