DE3715837A1 - Fluessigkraftstoff-einspritzpumpe - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Flüssigkraftstoff-Einspritz­ pumpe mit einem Pumpengehäuse, einem darin angeordneten und axialverschieblichen Drehverteiler, einer im Verteiler aus­ gebildeten Bohrung mit einem darin befindlichen Kolben, Nockenelementen, die dem Pumpenkolben während der Rotation des Verteilers eine Einwärtsbewegung erteilen, eine mit der Bohrung in Verbindung stehende Fördernut, die im Umfang des Verteilers ausgebildet und so angeordnet ist, daß sie wäh­ rend aufeinanderfolgender Förderhübe des Pumpenkolbens ab­ wechselnd mit im Gehäuse ausgebildeten Auslaßöffnungen fluchtet, Mitteln zur Zuführung von Kraftstoff zu der Boh­ rung, um eine Auswärtsbewegung des Pumpenkolbens zu bewir­ ken, und Anschlagmitteln, die die Auswärtsbewegung des Pumpenkolbens begrenzen, wobei die Anschlagmittel so ange­ ordnet sind, daß das Maß der Auswärtsbewegung des Pumpen­ kolbens von der axialen Einstellung des Verteilers abhängt.

Die Pumpe soll den Einspritzdüsen einer Brennkraftmaschine Hochdruckkraftstoff zuführen, und bei derartigen Pumpen ergibt sich ein Problem, wenn Luft in die Kolbenbohrung und die daran angeschlossenen Kanäle einströmen kann. Das An­ saugen von Luft kann z. B. geschehen, wenn man den Kraft­ stofftank, der dem die Pumpe enthaltenden Kraftstoffsystem zugehörig ist, leer werden läßt. Wenn das Luftvolumen aus­ reichend groß ist, besteht die Gefahr, daß die Einwärts­ bewegung des Pumpenkolbens keinen ausreichend hohen Druck erzeugt, um Kraftstoff durch die Auslaßöffnungen zu ver­ drängen, wobei dann die Luft während der Einwärtsbewegung des Kolbens nur verdichtet wird und sich bei der Auswärts­ bewegung des Kolbens ausdehnt.

Lüftungsvorrichtungen für solche Pumpen sind zwar bekannt, aber die bekannten Vorrichtungen benötigen einen Bediener, der ein Ventil öffnet, und das Lüften erfolgt üblicherweise während der Einwärtsbewegung des Kolbens. Die Notwendigkeit eines Eingriffs durch den Bediener wird als nicht akzepta­ bel angesehen. Aufgabe der Erfindung ist somit die Bereit­ stellung einer Pumpe der eingangs genannten Art in solcher Ausbildung, daß die Entlüftung automatisch erfolgt.

Die Flüssigkraftstoff-Einspritzpumpe der eingangs genannten Art ist gemäß der Erfindung gekennzeichnet durch Elemente zum Verstellen des Verteilers in Axialrichtung in eine Stellung, in der die Pumpe zum Zweck des Anlassens des Motors einen Kraftstoffüberschuß fördert, und wenigstens eine im Gehäuse ausgebildete Entlüftungsöffnung, die sich zum Außenumfang des Verteilers an einer Stelle öffnet, an der sie mit der Fördernut fluchtet, wenn der Pumpenkolben durch die Nockenelemente nach außen bewegt wird.

Anhand der Zeichnung, die eine Seitenansicht der Pumpe im Schnitt zeigt, wird die Erfindung beispielsweise näher erläutert.

Die Pumpe umfaßt ein Pumpengehäuse 10, in dem eine Buchse 11 festangeordnet ist. In der Buchse ist drehbar ein Ver­ teiler 12 angeordnet, der außerdem innerhalb der Buchse axialverschieblich ist. Der Verteiler springt aus der Buch­ se vor und weist einen vergrößerten Abschnitt 13 auf, in dem eine diametral verlaufende Kolbenbohrung 14 ausgebildet ist. In der Kolbenbohrung ist ein Paar Pumpenkolben 15 an­ geordnet, die mit ihren äußeren Enden an Nockenfolgeele­ menten anliegen, deren jedes einen Schuh 16 und eine Rolle 17 umfaßt. Die Rollen 17 liegen an der Innenumfangsfläche eines kreisrunden Nockenrings 17 A an, an dem innere Steuer­ flächen ausgebildet sind, so daß während der Rotation des Verteilers die Kolben mit einer Einwärtsbewegung beauf­ schlagt werden.

Der Verteiler wird zeitlich abgestimmt mit dem zugehörigen Motor angetrieben, und zu diesem Zweck ist eine Antriebs­ welle 18 vorgesehen. Mit dieser einstückig ist ein kreis­ ringförmiger Kopf 19, der zwei Schlitze 20 definiert. Der Kopf 19 verläuft um den vergrößerten Abschnitt des Vertei­ lers 13, und letzterer weist zwei Mitnehmerscheiben 21 auf, die auf entgegengesetzten Seiten der Nockenfolgeelemente positioniert und in den Schlitzen 20 so festgelegt sind, daß sie zwar den Verteiler mit der Antriebswelle verbinden, jedoch gleichzeitig eine relative Axialbewegung zwischen Verteiler und Antriebswelle gestatten. Die Innenfläche des Kopfs 19 ist nach außen erweitert unter Bildung einer An­ schlagfläche 22, die mit Anschlagflächen 23, die an den Seitenflächen der Schuhe 16 ausgebildet sind, in Anlage bringbar ist.

Der Verteiler ist von einer Schraubendruckfeder 24 vorge­ spannt, die zwischen dem Verteiler und der Antriebswelle positioniert ist. Der Verteiler ist in entgegengesetzte Richtung, also gegen die Kraft der Feder 24, durch Fluid­ druck verschiebbar, der einer im Gehäuse 10 gebildeten Kammer 25 zugeführt wird, in die sich die Endfläche des Verteilers erstreckt. Druckkraftstoff kann der Kammer 26 über ein Absperrorgan 26 von einer Niederdruckpumpe, die von der Antriebswelle antreibbar ist, zugeführt werden. Der Druck in der Kammer 25 wird von einer Buchse 27 geregelt, die innerhalb des Pumpengehäuses 10 axial verstellbar und im Betrieb mit einem Reglermechanismus 27 A verbunden ist. Die Buchse bestimmt den Öffnungsgrad einer Regelbohrung 28, und die Anordnung ist so getroffen, daß bei Verschiebung der Buchse 27 in die eine Richtung die Regelbohrung 28 ent­ weder geöffnet oder vollständig geschlossen wird, so daß sich eine Verringerung bzw. eine Erhöhung des Drucks in der Kammer 25 einstellt, wobei die Druckänderung eine Verschie­ bung des Verteilers in Bewegungsrichtung der Buchse 27 bewirkt.

Die Bohrung 14 kommuniziert mit einem im Verteiler ausge­ bildeten Längskanal 29, der mit in Axialrichtung beabstan­ deten Nuten 30, 31 in Verbindung steht, die am Umfang des Verteilers ausgebildet und mit dem Längskanal 29 über ein­ zelne Verbindungskanäle 30 A, 31 A verbunden sind.

Die Nut 30 ist so positioniert, daß sie wechselweise mit einer Mehrzahl von Kraftstoffeinlaßbohrungen 32 fluchtet, die in der Buchse 11 ausgebildet und über einen Kanal 33 im Gehäuse ständig mit einer Druckkraftstoffversorgung ver­ bunden sind, die zweckmäßig die genannte Niederdruckpumpe ist.

Die Nut 31 ist so positioniert, daß sie mit einer Mehrzahl Auslaßöffnungen 34 fluchtet, von denen nur eine gezeigt ist und die mit Auslässen am Gehäuse verbunden sind, wobei im Betrieb die Auslässe mit dem Einspritzsystem des Motors verbunden sind.

Im Normalbetrieb der Pumpe wird die Nut 31 mit einer Aus­ laßöffnung 34 in Verbindung gebracht, unmittelbar bevor die Kolben durch die Steuerflächen nach innen bewegt werden. Während der Einwärtsbewegung der Kolben wird Kraftstoff aus der Bohrung 14 zu dem jeweiligen Auslaß und von dort zu einem Brennraum des zugehörigen Motors verdrängt. Während sich der Verteiler weiterdreht, wird die Nut 31 außer Deckung mit der Öffnung 34 bewegt, und die Nut 30 wird in Deckung mit einer Einlaßöffnung 32 bewegt. Kraftstoff kann nunmehr der Bohrung 14 zugeführt werden, um eine Auswärts­ bewegung der Kolben 15 zu bewirken. Diese Auswärtsbewegung der Kolben 15 bewirkt auch eine Auswärtsbewegung der Schuhe 16 und Rollen 17, und die Bewegungsgrenze ist erreicht, wenn die Anschlagflächen 23 an der Anschlagfläche 22 anlie­ gen. Während sich der Verteiler weiterdreht, bewegt sich die Nut 30 außer Deckung mit der Einlaßöffnung 32, und die Nut 31 wird in Deckung mit dem nächsten Auslaß 34 gebracht. Danach wird der Arbeitszyklus wiederholt, wobei den Brenn­ räumen des Motors wechselweise Kraftstoff zugeführt wird. Die dem Motor bei jedem Förderhub der Kolben zugeführte Kraftstoffmenge ist durch die axiale Einstellung des Ver­ teilers bestimmt, und diese wird, wie erwähnt, durch Ändern der axialen Einstellung der Buchse 27 geregelt.

Wenn Luft in die Bohrung 14 und die daran angeschlossenen Kanäle eintritt, kann es möglich sein, daß die Kraftstoff­ förderung aufhört, da die Einspritzdüsen des Motors, die mit den Auslässen verbunden sind, Absperrorgane enthalten, die durch starke Federn vorgespannt sind. Wenn in der Boh­ rung 14 und den zugehörigen Kanälen Luft vorhanden ist, kann es sein, daß während der Einwärtsbewegung der Kolben kein ausreichend hoher Druck erzeugt wird, um eine Kraft­ stoffverdrängung durch die Düsen zu ermöglichen. Es muß daher ein Mechanismus vorgesehen sein, der zu einem Zeit­ punkt während des Betriebs der Pumpe ein Entlüften ermög­ licht. Da sich im Normalbetrieb der Pumpe sehr hohe Kraft­ stoffdrücke entwickeln, ist es unerwünscht, daß die Entlüf­ tung während der Einwärtsbewegung der Kolben stattfindet, und ferner ist es weder notwendig noch erwünscht, daß die Entlüftung im Normalbetrieb des Motors erfolgt. Es ist also vorgesehen, daß die Entlüftung nur stattfindet, wenn die Pumpe so eingestellt ist, daß sie zu Anlaßzwecken einen Kraftstoffüberschuß fördert.

Der Verteiler ist in der Figur in der Kraftstoffüberschuß­ stellung gezeigt, wenn also die Kolben sich um ihren Höchstbetrag nach außen bewegen können. In dieser Situation kann die Nut 31 mit einer, bevorzugt aber mit mehreren Ent­ lüftungsöffnungen 35 kommunizieren, die in der Buchse 11 ausgebildet sind und mit dem Inneren des Pumpengehäuses in Verbindung stehen. Die Entlüftungsöffnungen 35 sind so positoniert, daß die Fluchtung der Nut 31 mit einer Entlüf­ tungsöffnung während des ersten Teils des Füllzyklus er­ folgt, also wenn die Nut 30 mit einer Einlaßöffnung 32 in Verbindung steht. Es ist zu beachten, daß die inneren Enden der Entlüftungsöffnungen reduzierten Querschnitt haben, und die Anordnung ist so getroffen, daß nach der Kraftstoff­ zufuhr die Nut 31 sich in Deckung mit einer der Entlüf­ tungsöffnungen 35 und die Nut 30 sich in Deckung mit einer der Einlaßöffnungen 32 bewegt. Kraftstoff kann nunmehr aus der Einlaßöffnung 32 strömen, und jegliche Luft, die in den Kanälen 30 A und 31 A enthalten ist, sowie ein Teil der in dem Kanal 29 enthaltenen Luft strömt zu der und durch die Entlüftungsöffnung 35 und zum Inneren des Gehäuses, aus dem sie zurück zum Kraftstoffbehälter abgeleitet werden kann. Es ist jedoch ferner vorgesehen, daß während der Rotation des Verteilers die Nut 31 sich außer Deckung mit der Ent­ lüftungsöffnung 35 bewegt, während die Verbindung zwischen der Nut 30 und der Einlaßöffnung aufrechterhalten wird, so daß nach dem Anfangsstrom von Luft und etwas Kraftstoff durch die Entlüftungsöffnung dieser Strom aufhört und Kraftstoff dann in den Kanal 29 und die Bohrung 14 ein­ strömt, um die Kolben nach außen zu verdrängen. Es wurde gefunden, daß durch Anwendung der vorstehend beschriebenen Konstruktion Luft allmählich aus der Bohrung 14 und den damit verbundenen Kanälen abgeleitet wird, wobei jedoch zu beachten ist, daß einige Zyklen erforderlich sein können, bevor eine vollständige Entlüftung erreicht ist. Sobald der zugehörige Motor angelassen wird, bewegt ferner der Regler­ mechanismus 27 A, der mit der Buchse 27 verbunden ist, diese nach links, wodurch die dem Motor zugeführte Kraftstoff­ menge verringert wird, und diese Bewegung verhindert eine Kommunikation zwischen der Nut 31 und den Entlüftungsöff­ nungen 35, so daß die beschriebene Entlüftung nur statt­ finden kann, wenn die Pumpe so eingestellt ist, daß sie zu Anlassen des Motors einen Kraftstoffüberschuß fördert.

Claims (3)

1. Flüssigkraftstoff-Einspritzpumpe, mit einem Gehäuse (10), einem darin angeordneten und in Axialrichtung ver­ schiebbaren umlaufenden Verteiler (12), einer im Verteiler (12) ausgebildeten Bohrung (14) mit einem Pumpenkolben (15), Nockenelementen (16, 17), die den Pumpenkolben (15) während der Rotation des Verteilers nach innen bewegen, einer mit der Bohrung (14) kommunizierenden Fördernut (31), die im Außenumfang des Verteilers (12) ausgebildet und so angeordnet ist, daß sie während aufeinanderfolgender För­ derhübe des Pumpenkolbens (15) abwechselnd mit im Gehäuse (10) ausgebildeten Auslaßöffnungen (34) fluchtet, und An­ schlagmitteln (22, 23) zur Begrenzung der Auswärtsbewegung des Pumpenkolbens (15), wobei die Anschlagmittel so ange­ ordnet sind, daß das Maß der Auswärtsbewegung des Pumpen­ kolbens (15) von der axialen Einstellung des Verteilers (12) abhängt, gekennzeichnet durch Elemente (27, 27 A) zum Verstellen des Verteilers (12) in Axialrichtung in eine Stellung, in der die Pumpe zum Zweck des Anlassens des Motors einen Kraftstoffüberschuß fördert, und wenigstens eine im Gehäuse (10) ausgebildete Entlüftungs­ öffnung (35), die sich zum Außenumfang des Verteilers (12) an einer Stelle öffnet, an der sie mit der Fördernut (31) fluchtet, wenn der Pumpenkolben (15) durch die Nockenele­ mente nach außen bewegt wird.

2. Einspritzpumpe nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Entlüftungsöffnung (35) eine Verengung aufweist.

3. Einspritzpumpe nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Mittel zur Kraftstoffzuführung eine weitere auf dem Außenumfang des Verteilers (12) ausgebildete Nut (30), die mit der Bohrung (14) in Verbindung steht, sowie eine Mehr­ zahl Einlaßöffnungen (32) umfassen, die im Gehäuse (10) ausgebildet sind und mit denen die weitere Nut (30) während der Rotation des Verteilers (12) nacheinander in Deckung gelangt, wobei eine Kraftstofförderleitung (29), die mit den Einlaßöffnungen (32) und der ersten Nut (31) verbunden ist, nur während der Anfangsperiode der Fluchtung zwischen der weiteren Nut (30) und einer Einlaßöffnung (32) mit einer Entlüftungsöffnung (35) deckungsgleich ist.