DE3727209A1 - Kraftstoffeinspritzpumpe fuer brennkraftmaschinen - Google Patents

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine Einspritzpumpe für die Zu­ führung von flüssigem Kraftstoff zu einer Brennkraftmaschine mit innerer Verbrennung und in der Bauweise, bei der ein Pumpenkol­ ben in einer Bohrung angeordnet ist, Nockenmittel vorgesehen sind, eine Antriebswelle mit einem dieser Mittel gekuppelt ist, um den Antrieb von Nocken und Nockenbahn relativ zueinander und eine Bewegung des Pumpenkolbens nach innen zu bewirken, und bei der eine von Fluiddruck betätigbare Vorrichtung zum Bewirken einer begrenzten Bewegung des anderen der Nockenmittel um die Drehachse der Antriebswelle vorgesehen ist.

Ein Beispiel einer solchen Pumpe ist in Fig. 1 der US-PS 45 20 782 in der Form einer Kraftstoffeinspritzpumpe dargestellt, die vom Typ des drehenden Verteilers ist und bei der die Antriebswelle mit einem drehenden Verteilerglied gekuppelt ist, das einen oder mehrere Pumpenkolben in jeweils einer Querbohrung trägt. Der Nocken ist mit dem Verteilerglied drehbar, und die Nockenbahn ist Teil eines kreisförmigen Nockenringes, der die Nockenbahn auf seiner inneren Umfangsfläche aufweist. Die unter der Einwirkung von Fluiddruck zu betätigende Vorrichtung enthält einen Steuer­ kolben, der mit dem Nockenbahnring derart zusammenwirkt, daß der Nockenbahnring eine Winkelbewegung um die Drehachse des Verteiler­ gliedes ausführen kann und die Kraftstoff-Föderung durch die Pumpe zeitlich gesteuert werden kann.

Solchen Pumpen ist eine Niederdruckpumpe inkorporiert, die als unter Druck stehende Kraftstoffquelle für die Kraftstoffzuführung zum Steuerkolben dient und die außerdem dazu dient, Kraftstoff zu der den Pumpenkolben aufnehmenden Bohrung zu fördern. Die Menge des der Bohrung zugeführten Kraftstoffes wird durch eine Kraft­ stoffsteuervorrichtung bestimmt, die eine einfache Drossel ent­ halten kann.

Es ist bekannt, den Auslaßdruck der Niederdruckpumpe so zu steu­ ern, daß er sich in Übereinstimmung mit der Drehzahl ändert und den Druck direkt auf ein federbelastetes Ventil wirken zu lassen, das in einer Bohrung des Kolbens angeordnet ist und das in Ver­ bindung mit entsprechenden Öffnungen den Kraftstoff-Fluß in den oder aus dem den Steuerkolben aufnehmenden Zylinder steuert.

Als Reaktion auf ein Ansteigen des Auslaßdruckes wird sich das Ventilglied relativ zum Steuerkolben in der Weise verstellen, daß Kraftstoff in den Zylinder gelangt und sich der Steuerkolben dann verstellt, um der Bewegung des Ventilgliedes zu folgen, bis ein neuer Gleichgewichtszustand bei entsprechender Stellung des Steuerkolbens hergestellt ist. Eine solche Bewegung des Steuer­ kolbens beschleunigt die zeitliche Aufeinanderfolge der Kraft­ stoffzumessung. Umgekehrt wird ein Druckabfall zu einer Bewegung von Ventilglied und Steuerkolben in einer entgegengesetzten Rich­ tung führen, um die Aufeinanderfolge der Kraftstoffzumessung zu verzögern. Während des Betriebes unterliegt der Steuerkolben der auf den Nockenbahnring wirkenden Gegenkraft, die aus dem Zusam­ menwirken von Nocken und Nockenbahn resultiert. Wenn die Nocken auf die Vorderflächen der Nockenbahn auftreffen, so neigen die Reaktionskräfte dazu, den Kraftstoff im Zylinder zu komprimieren. Bewegungen des Kolbens können in dieser Situation minimiert werden, wenn in dem Kanal, durch den der Kraftstoff, gesteuert vom Ventilglied, in den Zylinder eingeführt wird, ein Rückschlag­ ventil eingebaut wird. Bewegen sich die Nocken über die Spitzen der Nockenbahn, so stellt sich eine entgegengesetzte Wirkung ein, und die Reaktionskräfte können groß genug sein, um eine Bewegung des Kolbens zu bewirken. Solche Kolbenbewegungen können eine Reihe unerwünschter Effekte hervorrufen, von denen der wesent­ lichste Effekt der ist, daß der Kolben eine unkorrekte Stellung einnimmt, wenn die Nocken erneut auf eine Vorderfläche der Noc­ kenbahn auftreffen. Diese Situation sollte vermieden werden.

Aufgabe der Erfindung ist es, eine Pumpe der genannten Gattung in einfacher aber zweckmäßiger Weise zu verbessern.

Nach einem Aspekt der Erfindung enthält bei einer Pumpe der gat­ tungsgemäßen Form die vom Fluiddruck zu betätigende Vorrichtung einen in einem Zylinder in Richtung seiner Längsachse verstell­ baren Kolben sowie Mittel zum Kuppeln des Kolbens mit dem ande­ ren der genannten Mittel sowie ein Steuerventilglied, das in Richtung seiner Längsachse in einer Bohrung des Kolbens verstell­ bar ist sowie ein Kanalmittel, durch das die einander gegenüber­ liegenden Enden des Steuerventilgliedes einem niedrigen Druck ausgesetzt sind sowie in die genannte Bohrung mündende und durch das Ventilglied gesteuerte Öffnungen, wobei, wenn das Ventil­ glied in einer Richtung verstellt wird, Fluid zum einen Ende des Zylinders gelangen kann, um den Kolben in derselben Richtung zu bewegen, um erneut eine Gleichgewichtsposition herzustellen und, wenn das Ventilglied in der anderen Richtung verstellt wird, Fluid aus dem genannten einen Ende des Zylinders herausgelangen kann, um es dem Kolben zu ermöglichen, in der anderen Richtung bewegt zu werden, bis die Gleichgewichtsposition erneut herge­ stellt ist, und wobei schließlich Mittel vorgesehen sind, die auf einen Steuerdruck reagieren, um die Stellung des genannten Ven­ tilgliedes zu steuern.

Nach einem anderen Aspekt der Erfindung enthält die unter dem Einfluß eines Fluiddruckes zu betätigende Vorrichtung einen Kolben, der in einem Zylinder verstellbar ist sowie ein Steuer­ ventilglied, das in einer Bohrung in dem Kolben in Richtung seiner Längsachse verstellbar ist und dessen Verstellbewegung als Reaktion auf eine Veränderung der Arbeitsparameter der zugehöri­ gen Brennkraftmaschine bewirkt wird, um die Zuführung oder die Freigabe von Flüssigkeit zu oder von dem einen Ende des Zylinders zu ermöglichen, wobei die Anordnung weiter Mittel enthält zum Dämpfen der Bewegung des Kolbens weg von dem genannten einen Ende des Zylinders.

Ausführungsbeispiele einer Einspritzpumpe gemäß der Erfindung sind nachfolgend anhand der Zeichnung beschrieben. In der Zeich­ nung zeigen

Fig. 1 einen Teil einer Pumpe gemäß der Erfindung als Schnitt und in Verbindung mit einem Blockschaltbild und

Fig. 2 eine andere Ausführungsform der erfindungsgemäßen Pumpe in einer Fig. 1 entsprechenden Darstellung.

Die Kraftstoffpumpe ist von dem Typ, der einen drehenden Steuer­ kolben aufweist und bei dem der Steuerkolben in einem Gehäuseteil angeordnet ist sowie eine Querbohrung aufweist, die ein Paar Pumpenkolben aufnimmt. Die Pumpenkolben sind angeordnet, um bei Bewegungen nach innen Kraftstoff aus der Bohrung zu verdrängen. Die Bewegungen der Kolben werden von einer Nockenbahn bewirkt, die auf dem Innenumfang einer kreisförmigen Nockenbahn angeordnet ist. Der Steuerkolben ist mit einer Antriebswelle gekuppelt, die während des Betriebes drehzahlabhängig von der zugehörigen Brenn­ kraftmaschine angetrieben wird. Kraftstoff, der von den nach innen sich bewegenden Kolben gefördert wird, wird abwechselnd zu einer Mehrzahl von Auslaßöffnungen zugeführt, wobei während der Fülltakte Kraftstoff der Bohrung zugeführt wird. Der Teil der Pumpe, der als Hochdruckteil angesprochen werden kann, ist in der Zeichnung mit 10 bezeichnet, während die Auslaßöffnungen mit 11 bezeichnet sind. Der Gehäuseteil der Pumpe ist mit 12 bezeichnet, und innerhalb dieses Gehäuseteiles 12 ist eine Niederdruckpumpe 13 angeordnet, die Kraftstoff durch einen Einlaß 15 ansaugt und durch einen Auslaß 16 fördert, der mit dem Einlaß der Hochdruck­ pumpe 10 durch eine mit 17 bezeichnete Kraftstoffsteuervorrich­ tung verbunden ist. Der Auslaßdruck der Niederdruckpumpe 13 wird gesteuert durch ein Entlastungsventil 14, so daß der Auslaßdruck sich in Übereinstimmung mit der Drehzahl ändert, mit der die Pumpe angetrieben wird.

Die Kraftstoffsteuervorrichtung 17 kann als Drossel ausgebildet sein, oder sie kann als andere, komplexere Vorrichtung ausgebildet sein. Gleichgültig, wie sie ausgestaltet ist, muß sie so ange­ ordnet sein, daß in einer Rohrleitung 18 die Wirkung eines Kraft­ stoffdruckes umkehrbar und entsprechend veränderbar ist mit der Menge des Kraftstoffes, der der zugehörigen Brennkraftmaschine zuführbar ist, d.h. daß der Druck bis gegen den Auslaßdruck der Niederdruckpumpe ansteigt wie die Kraftstoffmenge, die der zu­ gehörigen Brennkraftmaschine zugeführt wird, abnimmt.

Gemäß der Schnittdarstellung in Fig. 1 umschließt der Gehäuseteil 12 eine Hülse 20, in der im Steuerkolben 21 in Richtung seiner Längsachse verstellbar gelagert ist. Der Steuerkolben 21 ist mechanisch mit dem vorerwähnten Nockenbahnring in bekannter Weise gekuppelt, und ein Ende des von der Hülse gebildeten Zylinders ist durch einen einfachen Stopfen 22 verschlossen, während das andere Ende des Zylinders durch einen Endverschluß 23 verschlos­ sen ist, der dem Gehäuseteil 12 ausbaubar zugeordnet ist und der einen zylindrischen Abschnitt 24 aufweist, dessen Durchmesser kleiner ist als der Durchmesser des Zylinders, der in den Zylin­ der hineinragt. Darüber hinaus ist der Steuerkolben 21 mit einer Vertiefung versehen, und in die Vertiefung ragt der zylindrische Abschnitt 24 hinein, um dabei den Spalt 24 A zu belassen.

Der Steuerkolben 21 ist mit einer Längsbohrung 25 versehen, die sich von einer zentralen Öffnung 26, in der ein mit dem Nocken­ bahnring gekuppelter Zapfen sich befindet, zu dem Ende des Kol­ bens erstreckt, das dem Stopfen 22 näher ist. Dieses Ende der Bohrung ist durch einen Schraubstopfen 27 verschlossen, der als Anschlag für ein Ende einer schwachen gewickelten Schraubenfeder 28 dient, deren anderes Ende mit dem Ventilglied zusammenwirkt, das in seiner Gesamtheit mit 29 bezeichnet ist und das in Rich­ tung der Längsachse der Bohrung 25 in dieser verstellbar ange­ ordnet ist. Das Ventilglied ist mit einem Vorsprung 30 versehen, der sich teilweise über die Öffnung 26 erstreckt; der Zweck hiervon wird noch beschrieben.

Das Ventilglied 29 steuert die Zuführung von Fluid unter Druck in das Ende des Zylinders, das zwischen dem Kolben und dem Stopfen 22 liegt, und es steuert außerdem die Abführung von Fluid aus dem Zylinder. Zu diesem Zweck ist ein Paar Öffnungen 31, 32 zu der Bohrung 25 hin offen, wobei die beiden Öffnungen des Öffnungs­ paares in axialer Richtung gegeneinander versetzt sind. Beide Öffnungen sind durch je eine Bohrung mit dem dem Stopfen 22 näheren Ende verbunden, und das Ventilglied ist mit einem Bund 34 versehen, der in der dargestellten Gleichgewichtsstellung die Öffnungen 31 und 32 verschließt. Das Ventilglied definiert einen weiteren Bund 35, der mit Abstand vom Bund 34 angeordnet ist, um eine Ringnut zu begrenzen, der Kraftstoff vom Auslaß 16 der Niederdruckpumpe 13 konstant mit niedrigem Druck zugeführt wird, was durch eine Öffnung 36 in der Hülse erhalten wird sowie durch eine mitwirkende Nut 37 in dem Steuerkolben. Das Ende des Ventil­ gliedes, von dem aus sich der Vorsprung 30 erstreckt, ist dem Druck innerhalb des Gehäuseteiles 12 ausgesetzt und so angeordnet, daß das gegenüberliegende Ende des Ventilgliedes ebenfalls diesem Druck unterworfen ist, indem ein Strömungskanal 38 im Steuer­ kolben vorgesehen ist, die sich zu der Öffnung 26 erstreckt. Durch diese Anordnung sind die Enden des Ventilgliedes dem selben Niederdruck ausgesetzt, und die unter der Druckeinwirkung stehen­ den Flächen der Bünde 34, 35 sind dem selben höheren Druck ausge­ setzt, so daß das Ventilglied für den praktischen Betrieb so an­ gesehen werden kann, als wäre Druckgleichgewicht gegeben.

Bei der beschriebenen Anordnung wird bei einer Bewegung des Ventilgliedes in Richtung auf das in der Zeichnung linke Ende die Öffnung 32 freigegeben, so daß Kraftstoff aus dem Zylinder ab­ strömen kann und dadurch eine Bewegung des Steuerkolbens nach links - in der Darstellung der Zeichnung - möglich ist, bis eine Gleichgewichtsstellung sich einstellt, bei der die Öffnungen 31 und 32 durch den Bund 34 verschlossen sind. Wird das Ventilglied nach rechts bewegt, so wird die Öffnung 31 zu der Nut im Ventil­ glied freigegeben und Kraftstoff kann in das eine Ende des Zylin­ ders gelangen, um den Steuerkolben nach rechts zu verstellen, bis die Gleichgewichtsstellung erneut hergestellt ist. Es ist daraus zu ersehen, daß der Steuerkolben der Bewegung des Ventil­ gliedes folgt. Da der Kolben 21 mit dem Nockenbahnring verbunden ist, ist er den Reaktionskräften unterworfen, die sich aus dem Zusammenwirken der Nocken mit der Nockenbahn ergeben, und die übliche Nockenreaktion beim Zusammenwirken zwischen Nocken und Nockenbahn veranlaßt den Steuerkolben, sich nach links zu bewe­ gen, und diese Kraft verursacht die Kolbenbewegung, wenn das Ventilglied nach links bewegt wird. Die Nockenreaktion würde üblicherweise den Kolben relativ zum Ventilglied nach links verstellen, und eine solche Bewegung würde die Öffnung 31 frei­ geben, so daß Kraftstoff unter Druck im Ende des Zylinders ver­ anlaßt werden könnte, zurück zum Auslaß der Niederdruckpumpe zu gelangen. Eine solche Kraftstoffströmung wird durch das Rück­ schlagventil verhindert, das mit 39 bezeichnet ist. Wird der Nocken über die Nockenbahn bewegt, so wirkt die Reaktionskraft in der entgegengesetzten Richtung, um den Kolben nach rechts zu verstellen. Das Ergebnis ist, daß die Bewegung des Kolbens nicht länger verhindert wird.

Im Endverschluß 23 ist eine gestufte Bohrung vorgesehen, in deren engerem und inneren Abschnitt 40 ein erster Steuerkolben 41 in seiner Längsrichtung verstellt angeordnet ist. Der Kolben 41 ragt in einen weiteren Teil 42 der Bohrung, in dem ein zweiter Steuer­ kolben 43 angeordnet ist. Der Steuerkolben 43 ist in Richtung auf den Kolben 21 infolge der Wirkung einer gewickelten Druckfeder 44 vorbelastet, die sich an einem Verschlußstopfen 45 abstützt. Der innere Abschnitt des Teiles 42 der Bohrung ist über den Strömungs­ kanal 46 mit der vorgenannten Rohrleitung 18 verbunden, und der innere Abschnitt des Teiles 40 der Bohrung ist mit dem Auslaß 16 der Niederdruckpumpe verbunden.

Der Kolben 41 ist tassenförmig ausgebildet, wobei sein offenes Ende gegen den Kolben 21 gerichtet ist, und innerhalb des Kolbens 41 ist ein Anschlagglied 47 angeordnet, auf das eine Feder 48 einwirkt, die innerhalb des Kolbens in Wirkverbindung mit einer Ringlippe oder einem ähnlichen Rückhalteglied im offenen Ende des Kolbens steht. Auf Anschlag 47 wirkt ein Stift 49, der sich durch eine Bohrung im zylindrischen Abschnitt 24 erstreckt und in Wirk­ verbindung steht mit dem Vorsprung 30 des Ventilgliedes 29. Der Teil des Stiftes 49, der in den Kolben 21 hineinragt, erstreckt sich durch einen Freiraum 24 B, der einen gedrosselten Strömungs­ kanal in den Zwischenraum 24 A zwischen dem zylindrischen Abschnitt 24 und dem Kolben 21 formt. Die gedrosselte Strömung des Kraft­ stoffes aus dem Zwischenraum 24 A durch den Freiraum 24 B dämpft die Bewegung des Kolbens, insbesondere wenn der Kolben veranlaßt wird, nach der Bewegung der Nocken über die Nockenbahn sich nach rechts zu bewegen. Schließlich wird der Raum zwischen dem Kolben 43 und dem Stopfen 45 mittels eines Strömungskanales 50 mit dem Inneren des Gehäuseteiles verbunden.

Während des Betriebes, wenn zunächst die Wirkung des Kolbens 41 beachtet wird, ist dieser dem Auslaßdruck der Niederdruckpumpe 13 unterworfen und bewegt sich unter der Wirkung dieses Druckes ent­ gegen der Wirkung der Feder 44. Eine solche Bewegung ermöglicht es der Feder 28, das Ventilglied nach rechts zu bewegen und, wie vorher beschrieben, ermöglicht dies, daß Kraftstoff in den Zy­ linder einströmt, um die Bewegung des Steuerkolbens 21 nach rechts zu bewirken. Dabei sollte beachtet werden, daß in der Zeichnung der Kolben schon in seiner rechten Endstellung darge­ stellt ist. Wenn der Auslaßdruck der Niederdruckpumpe sinkt, so wird sich der Kolben 41 unter der Wirkung der Feder 44 nach links bewegen, und das wird eine Verstellung des Ventilgliedes nach links bewirken, wodurch es auch dem Kolben 21 ermöglicht wird, sich nach links zu bewegen. Die Stellung des Kolbens 21 verändert sich demzufolge in Übereinstimmung mit dem Auslaßdruck der Nieder­ druckpumpe, der sich, wie bereits ausgeführt, in Übereinstimmung mit der Drehzahl ändert.

Der zeitliche Verlauf ("Timing") der Kraftstoff-Förderung in einer Verteilerpumpe der beschriebenen Art verändert sich mit der Kraftstoffmenge, die der zugehörigen Brennkraftmaschine zugeführt werden soll und in dem Maße, in dem sich die Menge des geförder­ ten Kraftstoffes verringert, wird der Zeitpunkt des Beginnes der Kraftstoff-Förderung auf einen späteren Punkt verlegt. Es ist deshalb wünschenswert, in der Lage zu sein, den Nockenbahnring so zu verstellen, daß der Zeitpunkt des Beginnes der Kraftstoff- Förderung zumindest beibehalten wird, und das wird durch die Anwendung des Kolbens 43 ermöglicht, der dem Druck in der Rohr­ leitung 18 unterliegt. Dieser Druck steigt an, wie die Kraft­ stoffmenge abnimmt, und die praktische Wirkung besteht darin, daß mit einer Verringerung der Kraftstoffmenge der Stellkolben 43 sich zusammen mit dem Kolben 41 entgegen der Wirkung der Feder 44 bewegen wird, um den Nockenbahnring in Richtung auf eine Beschleu­ nigung der zeitlichen Aufeinanderfolge der Kraftstoff-Förderung zu verstellen.

Wie bereits erläutert, wird die Bewegung des Steuerkolbens 21 gedämpft durch die Tatsache, daß Kraftstoff in die Dämpfungs­ kammer einzuströmen und aus dieser Dämpfungskammer abzuströmen hat, die von dem Raum 24 A zwischen diesem Steuerkolben und dem zylindrischen Teil 24 gebildet wird, wobei die Kraftstoffströ­ mung durch den vorerwähnten Freiraum (Spiel) 24 B erfolgt. Ist jedoch die Pumpe zusammengebaut, wird - wenn überhaupt - nur wenig Kraftstoff in der Dämpfungskammer oder in den verbleibenden Strömungskanälen bleiben, so daß sich eine Dämpfungswirkung nicht einstellt und die Bewegung des Steuerkolbens 21 nicht geregelt wird. Der Zweck der Feder 48, die normalerweise am Arbeiten der Pumpe keinen Anteil hat, ist es, eine Bewegung des Anschlages 47 in einer solchen Situation zu ermöglichen und dabei die auf die dünne Stange 49 einwirkenden Druckkräfte klein zu halten.

Als Alternative zu dem Freiraum bzw. Spiel 24 B, der bzw. das den gedrosselten Strömungsweg für den Kraftstoff von der Kammer 24 A bildet, kann ein Kanal 24 C vorgesehen sein, in den eine Drossel eingefügt ist, wie es in unterbrochenen Linien dargestellt ist.

Darüber hinaus kann die Kraftstoffsteuervorrichtung 17 angeordnet sein, um in der Rohrleitung 18 einen Kraftstoffdruck zu erzeugen, der zum Ausgangsdruck der Pumpe 13 hin ansteigt, in dem Maße, wie die Menge des der zugehörigen Brennkraftmaschine zugeführten Kraftstoffes ansteigt. In diesem Fall werden die auf den Kolben 43 übertragenen Drücke umgekehrt, der Kanal 50 wird mit der Rohr­ leitung 18 verbunden, und der Kanal 46 ist mit dem Innenraum des Gehäuseteiles verbunden. Diese Anordnung hat den Vorteil gegenüber der dargestellten Lösung, daß die Spannung in der Feder verrin­ gert wird.

Das Vorhandensein der Dämpfungskammer verringert die Bewegung des Kolbens 21 infolge der Nockenreaktion, insbesondere wenn sich die Nocken über die Spitzen der Nockenbahn bewegen, und dabei kann die Stellung des Kolbens 21 und des Nockenbahnringes genauer gesteuert werden. Die Tatsache, daß das Ventilglied 29 nicht länger dem Steuerdruck zum Zwecke der Steuerung seiner Position unterworfen ist und stattdessen durch die größeren Kolben 41, 43 gesteuert wird, führt zusätzlich zu einer Verbesserung der Steu­ erung der Position des Kolbens 21 und des Nockenbahnringes.

In Fig. 2 ist eine modifizierte Ausgestaltung der Pumpe gezeigt, bei der der Kolben 51 in Richtung seiner Längsachse verstellbar in einem Zylinder angeordnet ist, der von einer Hülse 52 gebildet wird, die in dem Gehäuseteil der Pumpe mittels eines Deckels 53 am einen Ende gehalten ist sowie durch einen Endverschluß 54 am gegenüberliegenden Ende. Der Kolben 51 ist mit einer zentralen Öffnung versehen wie im Beispiel gemäß Fig. 1 und ist ebenfalls mit einer Bohrung 55 versehen, die sich von der Öffnung aus zu dem dem Deckel 53 nahen Ende des Kolbens erstreckt. Dieses Ende der Bohrung 55 ist durch einen eingeschraubten Stopfen 56 ver­ schlossen und steht in Verbindung mit dem Auslaß 16 der Nieder­ druckpumpe durch einen Kanal 57 in dem Kolben, der ständig mit einem Kanal 58 im Gehäuse in Verbindung steht, der seinerseits an den Auslaß 16 angeschlossen ist. Mit der Bohrung 55 in Verbindung steht eine Mündung 60, die mit dem nächstliegenden Ende des von der Hülse gebildeten Zylinders in Verbindung steht, und zwar mittels eines Kanales 61, der mit einem Rückschlagkugelventil 62 versehen ist. Ferner mündet in die Bohrung 55 eine weitere Mün­ dung 63, die mit Abstand von der Mündung 60 angeordnet ist und mit dem nächstliegenden Ende des Zylinders durch einen weiteren Kanal im Kolben in Verbindung steht. In der Bohrung ist ein Ventilglied 64 verstellbar, das in einer druckausgeglichenen Position gerade beide Öffnungen 60, 63 überdecken kann.

Mit dem Ventilglied 64 wirkt ein Stift 65 zusammen, der gleitbar in einer Öffnung des Kolbens gelagert ist und der außerdem in einer Aussparung gleitbar ist, die in einem zylindrischen Ab­ schnitt 66 des Endverschlusses vorgesehen ist. Der Kolben ist im Querschnitt verringert, um den zylindrischen Abschnitt zu bilden, und letzterer ist mit einer gestuften Bohrung 67 versehen, in deren engerem Teil sich der Stift 65 erstreckt. Der Kolben 51 steht unter dem Einfluß der Vorspannung einer Feder 65, die zwi­ schen dem Kolben und dem Ansatz angeordnet ist, und gleitfähig im engeren Teil der Bohrung 67 ist ein Steuerkolben 69 angeordnet, auf den der Stift 65 einwirkt. Das weitere Ende der Bohrung 67 ist durch einen Stopfen 70 verschlossen, der ein winkelförmig verstellbares Anschlagglied 71 aufnimmt, das die Bewegung des Kolbens 69 und des Ventilgliedes 64 begrenzt. Das Anschlagglied ist verstellbar und durch eine komplementär geformte Bohrung in der Bodenwand eines tassenförmigen Bauteiles 72 hindurchgeführt. Das tassenförmige Bauteil 72 ist am Außenumfang mit einem Schrau­ bengewinde versehen, wobei das Schraubengewinde mit einem ent­ sprechenden Schraubengewinde des Stopfens 70 zusammenwirkt. Wird das Anschlagglied gedreht, so verändert sich die Stellung des tassenförmigen Bauteiles 72 in axialer Richtung. Zwischen den Kolben 69 und dem tassenförmigen Bauteil ist eine Feder einge­ schaltet, die mit Vorspannung auf den Kolben 69, den Stift 65 und das Ventilglied 64 entgegen dem Kraftstoffdruck in der Bohrung 55 einwirkt.

Der engere Teil der Bohrung 67 steht in Verbindung mit dem Innen­ raum des Gehäuseteiles der Pumpe mittels eines Kanales 74, und der Zwischenraum 68 A zwischen dem Kolben 51 und dem zylindrischen Abschnitt 66 steht ebenfalls in Verbindung mit dem Innenraum des Gehäuseteiles mittels einer Drossel 75, die einen gedrosselten Strömungsweg für die Kraftstoffströmung vom Zwischenraum bildet. Schließlich ist die Fläche des Kolbens 69, die dem Anschlagglied 71 zugekehrt ist, dem Druck ausgesetzt, der von der Steuervor­ richtung 17 in diesem Fall aufgebracht wird; der Druck steigt zu dem Auslaßdruck der Niederdruckpumpe an, wie die Kraftstoffmenge ansteigt, die der zugehörigen Brennkraftmaschine zugeführt wird.

Während des Betriebes wird das Ventilglied 64 nach rechts ver­ stellt, um die Mündung 60 freizugeben und es dem Kraftstoff zu ermöglichen, in den Zylinder zu gelangen und den Kolben nach rechts zu bewegen, wenn der Ausgangsdruck der Niederdruckpumpe ansteigt wie die Drehzahl der zugehörigen Brennkraftmaschine. Die Bewegung des Ventilgliedes ist gegen die Wirkung der Feder 73 gerichtet, wobei die von der Feder aufgebrachte Kraft verändert werden kann durch Drehung des Anschlaggliedes. Der von der Steuer­ vorrichtung 17 erzeugte Druck unterstützt die Wirkung der Feder 73, die im Fall des Zusammenfallens des Auslaßdruckes der Pumpe das Ventilglied nach links verstellt, um die Mündung 63 freizu­ geben und es dem Kraftstoff zu ermöglichen, aus dem Zylinder abzuströmen. Der Kolben wird infolge der Wirkung der Feder 68 der Bewegung des Ventilgliedes folgen und ebenfalls der auf die Noc­ kenbahn aufgebrachten Reaktionskraft, wenn die Nocken auf die vorderen Flächen der Nockenbahn auftreffen.

Wie bei dem vorhergehenden Beispiel wird die Bewegung des Kolbens infolge der Reaktionskräfte beim Zusammenwirken der Nocken mit den Vorderseiten der Nockenbahn, wenn die Mündung 63 einmal ver­ schlossen worden ist, durch das Ventil 62 verhindert, und die Bewegung des Kolbens in entgegengesetzter Richtung wird gedämpft durch die Drosselung des Kraftstoff-Flusses mittels der Drossel 75.

Im Vergleich mit dem vorhergehenden Beispiel ist die Dämpfung der Bewegung des Kolbens die gleiche. Jedoch ist die Positionierung des Ventilgliedes 64 weniger genau, weil die einander gegenüber­ liegenden Enden des Ventilgliedes unterschiedlichen Kraftstoff­ drücken ausgesetzt sind und daher verantwortlich dafür sind, von jeder Druckveränderung im Gehäuseteil der Pumpe beeinflußt zu werden, und weil die Flächen des Ventilgliedes und des Kolbes 69, die dem Kraftstoffdruck ausgesetzt sind, kleiner sind.

Zusammenfassend kann die Erfindung nochmals wie folgt beschrieben werden.

Eine Kraftstoffeinspritzpumpe vom Typ der drehenden Verteiler­ vorrichtung weist einen von einem Fluiddruck zu betätigenden Kolben 21 auf, der mit einem Nockenbahnring der Pumpe gekuppelt ist, um den zeitlichen Ablauf der Kraftstoff-Förderung einstellen zu können. Die Fluidströmung in das eine Ende oder aus diesem einen Ende des den Kolben aufnehmenden Zylinders wird gesteuert von einem Ventilglied 29, das in Richtung seiner Längsachse ver­ stellbar in einer Bohrung des Kolbens angeordnet ist. Das Ventil­ glied wird unter ausgeglichenem Druck gehalten und mittels Steuer­ kolben 41, 43 auf Veränderungen des Fluiddruckes hin positioniert. Der Kolben unterliegt dem Einfluß von Reaktionskräften, wenn die Nocken der Pumpe auf die Vorderseiten der Nockenbahnabschnitte auftreffen, und der Tendenz des Kolbens, sich zu verstellen, wird durch ein Kugelventil 39 entgegengewirkt. Entgegengerichtete Gegenkräfte stellen sich ein, wenn die Nocken über die Spitzen der Nockenbahn sich bewegen, und die Kolbenbewegung wird begrenzt durch Drosselung der Flüssigkeitsströmung aus dem anderen Ende des Zylinders.

Claims (16)

1. Kraftstoffeinspritzpumpe für die Förderung von Kraftstoff zu einer Brennkraftmaschine mit interner Verbrennung mit einem Pumpenförderkolben in einer Förderkolbenbohrung, mit einem Nockenbahnmittel und einem Nockenmittel, mit einer Antriebs­ welle, die entweder mit dem Nockenbahnmittel oder dem Nocken­ mittel gekuppelt ist, um diese beiden Mittel relativ zueinan­ der zu bewegen, um eine nach innen gerichtete Bewegung des Förderkolbens zu bewirken, mit einer von einem Fluiddruck zu betätigenden Vorrichtung zum Bewirken einer begrenzten Bewe­ gung des anderen Mittels von Nockenbahnmittel und Nockenmittel um die Drehachse der Antriebswelle, wobei die Vorrichtung einen in Richtung seiner Längsachse in einem Zylinder ver­ stellbaren Steuerkolben aufweist sowie Mittel vorgesehen sind, die den Steuerkolben mit dem anderen Mittel von Nockenbahn­ mittel und Nockenmittel kuppelt, wobei ein Steuerventilglied in einer im Steuerkolben angeordneten Bohrung in Richtung seiner Längsachse verstellbar ist und Kanalmittel vorgesehen sind, durch die die einander gegenüberliegenden Enden des Steuerventilgliedes einem Niederdruck ausgesetzt sind, wobei ein Öffnungsmittel in die genannte Bohrung mündet und durch das Ventilglied gesteuert wird, so daß bei einer Bewegung des Ventilgliedes in einer Richtung Fluid zum einen Ende des Zylinders gelangen kann, um den Steuerkolben in der gleichen Richtung zu verstellen, um eine Gleichgewichtsstellung wieder herzustellen und bei einer Bewegung des Ventilgliedes in der Gegenrichtung Fluid aus dem genannten einen Ende des Zylinders abströmen zu lassen, um den Steuerkolben in der anderen Rich­ tung zu verstellen, bis die Gleichgewichtsstellung wieder her­ gestellt ist, und wobei schließlich Mittel vorgesehen sind, die auf einen Steuerdruck ansprechen, um die Position des Ventilgliedes zu steuern.

2. Pumpe nach Anspruch 1, bei der das Öffnungsmittel eine erste und eine zweite in axialer Richtung voneinander beabstandete Öffnung aufweist, die in die Bohrung in dem Kolben einmünden, bei der diese Öffnungen durch einen ersten und einen zweiten Kanal mit dem genannten einen Ende des Zylinders verbunden sind, bei der das genannte Ventilglied einen Bund aufweist, der im Zustand des Druckgleichgewichtes beide Öffnungen ver­ deckt und der bei einer Bewegung des Ventilgliedes weg von dem genannten einen Zylinderende die erste der beiden Öffnungen freigibt, so daß Fluid unter Druck in das genannte eine Ende des Zylinders gelangen kann, und der bei einer Bewegung des Ventilgliedes hin zu dem genannten einen Ende des Zylinders die zweite der beiden genannten Bohrungen freigibt, so daß Fluid aus dem genannten Ende des Zylinders abströmen kann, und bei der der genannte erste Kanal ein Rückschlagventil ein­ schließt, um das Abströmen von Fluid aus dem genannten einen Ende des Zylinders zu verhindern, wenn der Kolben durch Fremd­ kraft veranlaßt wird, sich zum genannten einen Ende des Zylin­ ders hin zu bewegen, und bei der schließlich ein Mittel zum Dämpfen der Bewegung weg von dem genannten einen Ende des Zylinders vorgesehen ist.

3. Pumpe nach Anspruch 2, bei der das genannte Dämpfungsmittel einen Zwischenraum, der teilweise vom Kolben gebildet wird und einen gedrosselten Strömungsweg einschließt, der mit dem Zwi­ schenraum in Verbindung steht, wobei die Bewegung des Kolbens weg von dem einen Ende des Zylinders gedämpft wird durch Dros­ selung einer Flüssigkeitsströmung durch den Strömungsweg.

4. Pumpe nach Anspruch 3, bei der das Mittel, das auf einen Steuerdruck anspricht, einen ersten und einen zweiten Steuer­ kolben in einer gestuften Bohrung aufweist, wobei der erste Steuerkolben einen kleineren Durchmesser als der zweite Steuer­ kolben hat und mit diesem zusammenwirkt, bei der ein Feder­ mittel die Steuerkolben gegen das genannte eine Ende des Zylinders vorspannt, bei der sich ein Stift zwischen dem genannten Ventilglied und dem genannten ersten Kolben erstreckt und bei der ein erstes Kanalmittel vorgesehen ist, durch das Flüssigkeit mit einem Druck, der sich entsprechend der Antriebs­ drehzahl der Pumpe ändert, dem ersten Steuerkolben entgegen der vom Federmittel ausgeübten Kraft zugeführt wird und bei der ein zweites Kanalmittel vorgesehen ist, durch das Flüssig­ keit mit einem Druck, der sich abhängig von der Kraftstoff­ menge, die der zugehörigen Brennkraftmaschine durch die Pumpe zugeführt wird, ändert, dem zweiten Steuerkolben zugeführt wird.

5. Pumpe nach Anspruch 4, bei der der Flüssigkeitsdruck im umge­ kehrten Verhältnis zur Menge des der Brennkraftmaschine zu­ geführten Brennstoffes verändert wird und bei der der Flüssig­ keitsdruck auf den zweiten Steuerkolben einwirkt entgegen der vom Federmittel aufgebrachten Kraft.

6. Pumpe nach Anspruch 4, bei der der Flüssigkeitsdruck in dem Maße ansteigt, wie die Menge des der Brennkraftmaschine zu­ geführten Brennstoffes ansteigt, und bei der der Flüssigkeits­ druck auf den zweiten Steuerkolben einwirkt, um die Wirkung des Federmittels zu unterstützen.

7. Pumpe nach Anspruch 4, bei der die genannte gestufte Bohrung konzentrisch zu der Zylinderlängsachse angeordnet ist, bei der der genannte Stift sich durch den genannten Zwischenraum er­ streckt und mit begrenztem Spiel durch eine Öffnung in dem erstgenannten Steuerkolben, um auf das genannte Ventilglied einzuwirken und bei der ein Federmittel das Ventilglied mit Vorspannung zum Zusammenwirken mit dem genannten Stift bringt, wobei dieser Stift und die Öffnung den gedrosselten Strömungs­ weg bilden.

8. Pumpe nach Anspruch 4, die ein weiteres Mittel einschließt, das zwischen dem Stift und dem genannten ersten Steuerkolben zur Begrenzung von Druckkräften in dem Stift vorgesehen ist.

9. Pumpe nach Anspruch 6, bei der das weitere Mittel einen An­ schlag einschließt, der verstellbar in einer Aussparung im ersten Steuerkolben angeordnet ist und mit dem Stift zusammen­ wirkt und bei der eine vorbelastete Feder zwischen dem An­ schlag und dem Kolben angeordnet ist.

10. Kraftstoffpumpe für die Förderung von Kraftstoff zu einer Brennkraftmaschine mit innerer Verbrennung mit einem Pumpen­ kolben in einer Pumpenkolbenbohrung, einem Nockenbahnmittel und einem Nockenmittel, mit einer Antriebswelle, die mit einem dieser beiden Mittel gekuppelt ist, um Nockenbahnmittel und Nockenmittel relativ zueinander zu bewegen, um dem Pumpen­ kolben eine nach innen gerichtete Bewegung zu verleihen, mit einem von einem Fluiddruck zu betätigenden Kolben, der in Richtung seiner Längsachse verstellbar in einem Zylinder ange­ ordnet ist, um eine begrenzte Bewegung des anderen der beiden Mittel (d.h. Nockenbahnmittel und Nockenmittel) auf der Dreh­ achse zu bewirken, mit einem Steuerventilglied, das verstell­ bar in einer Bohrung in dem Kolben angeordnet und unter dem Einfluß eines Wechsels eines Arbeitsparameters der zugehörigen Brennkraftmaschine verstellbar ist, um das Abströmen von Flüs­ sigkeit aus einem Ende des Zylinders zu ermöglichen und mit einem Mittel zum Dämpfen der Bewegung des Kolbens weg von diesem einen Ende des Zylinders.

11. Pumpe nach Anspruch 10, die einen Endverschluß für das andere Ende des Zylinders einschließt, wobei der Kolben und das andere Ende des Zylinders einen Zwischenraum bilden, der sein Volumen verändert, wenn sich der Kolben gegen das andere Ende des Zylinders verstellt und mit dem ein gedrosselter Strömungs­ weg in Verbindung steht.

12. Pumpe nach Anspruch 11, bei der der gedrosselte Strömungsweg von einem Kanal in dem genannten Endverschluß und einer Dros­ sel in dem Kanal gebildet wird.

13. Pumpe nach Anspruch 11, bei der der gedrosselte Strömungs­ kanal zumindest zum Teil von einer Drossel in einem Kanal in dem Kolben gebildet wird.

14. Pumpe nach Anspruch 12 oder Anspruch 13, bei der das Ende der Bohrung, das dem genannten einen Ende des Zylinders benachbart ist, in Verbindung steht mit einer Flüssigkeitsquelle, deren Druck sich in Übereinstimmung mit der Drehzahl der zugehörigen Brennkraftmaschine ändert, bei der ein Stift verstellbar in diesem Kolben und in einem zylindrischen Abschnitt des genann­ ten Endverschlusses angeordnet ist, der mit einem Steuerkolben zusammenwirkt, der verstellbar in einer Bohrung des zylindri­ schen Abschnittes angeordnet ist und bei der ein Federmittel mit Vorspannung auf den genannten Steuerkolben einwirkt, um der Bewegung des Ventilgliedes, des Stiftes und des Steuer­ kolbens unter dem Einfluß der Flüssigkeit entgegenzuwirken, die unter Druck auf das genannte Ventilglied einwirkt.

15. Pumpe nach Anspruch 14, die ein Kanalmittel einschließt, durch das Flüssigkeit unter Druck auf den genannten Steuerkolben einwirkt, um die Wirkung des genannten Federmittels zu unter­ stützen, wobei der Flüssigkeitsdruck in dem Maße ansteigt, wie die der zugehörigen Brennkraftmaschine zugeführte Kraftstoff­ menge ansteigt.

16. Pumpe nach Anspruch 15, die einschließt ein Anschlagglied zum Begrenzen der Bewegung des Steuerkolbens entgegen der Wirkung des Federmittels, wobei das Anschlagglied in dem genannten Endverschluß winkelverstellbar ist, die einschließt einen tassenförmigen Federanschlag, der das genannte Anschlagglied umgibt, wobei der Federanschlag von dem Anschlagglied winkel­ einstellbar ist und, wie ein Gehäuse, ein Schraubengewinde aufweist, und die einschließt eine gewickelte Druckfeder zwischen dem Federanschlag und dem genannten Steuerkolben, wobei die genannte Feder das genannte Federmittel ist und wobei die von dieser Feder auf den Steuerkolben ausgeübte Kraft durch Drehung des genannten Anschlaggliedes einstellbar ist.