DE3816508A1

DE3816508A1 - Kraftstoffeinspritzpumpe fuer brennkraftmaschine

Info

Publication number: DE3816508A1
Application number: DE3816508A
Authority: DE
Inventors: Andre Brunel
Original assignee: Robert Bosch GmbH
Current assignee: Robert Bosch GmbH
Priority date: 1988-05-14
Filing date: 1988-05-14
Publication date: 1989-11-23
Also published as: FR2631390A3; GB2220992A; JPH0216357A; GB2220992B; GB8911001D0; US4889096A; JP2768496B2; FR2631390B3

Description

Stand der Technik

Die Erfindung geht von einer Kraftstoffeinspritzpumpe nach der Gat tung des Hauptanspruches aus. Bei einer solchen durch die DE-OS 30 11 831 bekannten Kraftstoffeinspritzpumpe wird ein Pumpenarbeits raum durch am Umfang eines Verteilers angeordnete Steuernuten ver sorgt. Die Steuernuten sind mit einem Versorgungskanal verbindbar, der einerseits eine Verbindung zu einem Speicherraum mit Speicher kolben und andererseits eine Verbindung zu einer extern an der Kraftstoffeinspritzpumpe angebrachten Förderpumpe hat.

Eine solche Kraftstoffeinspritzpumpe hat den Nachteil, daß eine Zu leitung von der Förderpumpe zu der Kraftstoffeinspritzpumpe erfor derlich ist und damit zusätzliche Abdichtprobleme und ein Versor gungskanal erforderlich werden. Dadurch baut die Kraftstoffein spritzpumpe sehr groß und ein zusätzliches Kraftstoffvolumen muß während der Kraftstofförderung bewegt werden.

Vorteile der Erfindung

Die erfindungsgemäße Kraftstoffeinspritzpumpe mit den kennzeichnen den Merkmalen des Hauptanspruchs hat demgegenüber den Vorteil, daß mittels einer Nockenbahn einer Kraftstoffeinspritzpumpe zugleich mit dem Pumpenkolben ein als Förderpumpe ausgebildeter Förderkolben an getrieben wird. Dadurch ist eine Kraftstoffeinspritzpumpe mit gerin ger Baugröße und kurzer Baulänge herstellbar. Es ist nur ein kleines unter Fülldruck stehendes Kraftstoffvolumen erforderlich. Die Ab dichtung an Verbindungsstellen, Lager und Wellen kann einfach herge stellt werden und erfordert keinen zusätzlichen Aufwand.

Durch die in den weiteren Ansprüchen aufgeführten Maßnahmen sind vorteilhafte Weiterbildungen und Verbesserungen der erfindungsge mäßen Vorrichtung möglich. Besonders vorteilhafte Ausführungen der Erfindung ergeben sich aus den Ansprüchen 2 und 3. Durch diese Maß nahmen wird das Totvolumen durch kurze Verbindungen unter erhöhtem Speisedruck vermindert.

Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen ergeben sich aus den Ansprü chen 4 und 5, diese Ansprüche zeigen das vorteilhafte Zusammenwirken der Steuernuten 32, der Ringnut 37, der Rücklaufleitung 49 und der Entlastungsleitung 50.

Zeichnung

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in der Zeichnung darge stellt und wird in der nachfolgenden Beschreibung erläutert. Es zei gen

Fig. 1 ein erstes Ausführungsbeispiel der erfindungsgemäßen Kraftstoffeinspritzpumpe im Längsschnitt;

Fig. 2 ein Schnitt quer zur Längsachse der Kraftstoffeinspritzpumpe.

Beschreibung des Ausführungsbeispieles

Die in Fig. 1 im Längsschnitt dargestellte Kraftstoffeinspritzpumpe zur Versorgung einer nicht dargestellten Brennkraftmaschine weist ein Pumpengehäuse 1 auf. Das Pumpengehäuse 1 besteht aus einem topf förmigen Gehäuseteil 5 und einem dieses Gehäuseteil 5 verschließen den Deckelteil 6. Das topfförmige Gehäuseteil 5 weist einen zylin drischen Teil 7 und ein Bodenteil 8 auf, wobei vom offenen Ende des zylindrischen Teils 7 her das Deckelteil 6 eingeschoben wird, um ei nen dichten Einschluß eines Pumpenraums 9 zu erreichen. Koaxial wird durch das Bodenteil 8 eine Antriebswelle 10 geführt, die sich im Pumpenraum 9 der Kraftstoffeinspritzpumpe topfartig erweitert und dort an den Rändern mit einem Nockenring 2 verbunden ist, dessen Mantelfläche an der zylindrischen Wand 11 des zylindrischen Teils 7 geführt ist. Der Nockenring 2 weist auf seiner Innenseite eine Nockenbahn 12 auf, mit radial nach innen gerichteten Nocken, die in Zahl und Folge an die Zahl und Folge von Pumpenkolben 17 angepaßt sind, die in der Kraftstoffeinspritzpumpe vorgesehen sind.

Die in dem topfförmigen Gehäuseteil 5 angeordnete Nockenbahn 12 wirkt mit einem Förderkolben 14 und zwei Pumpenkolben 17 zusammen, die in einer gemeinsamen Radialebene liegend und radial zur Achse des Deckelteils 6 und der Achse der Antriebswelle 10 ausgerichtet im Deckelteil 6 geführt werden. Dazu weist der Deckelteil 6 radial gerichtete Pumpenkolbenführungszylinder 20 auf, die einerseits in eine im Deckelteil 6 und koaxial zur Antriebswelle 10 angeordneten Verteilerzylinder 33 münden und andererseits über zylinderbüchsen artige Stutzen in sich nockenbahnseitig anschließende im Durchmesser größere Bohrungen 15 münden, in denen tassenförmige Rollenstößel 16 geführt sind. Diese weisen auf der Nockenbahnseite Aufnahmen für Rollen 13 auf, die der Nockenbahn 12 folgend dem Antrieb der Rollen stößel 16 dienen, und dienen mit ihrer inneren Bodenfläche 18 der Anlage der Pumpenkolben 17. Der Einwärtshub der Pumpenkolben 13 Richtung Verteilerzylinder 33 ist durch am Pumpenkolbenumfang einge setzte Sicherungsringe 22 begrenzt, die dabei in Anlage an den Stut zen kommen. Zur Verteilerzylinderseite begrenzen die Pumpenkolben 13 einen Pumpenarbeitsraum 38, der andererseits durch eine Ringnut 37 in der Mantelfläche eines im Verteilerzylinder 33 geführten und mit der Antriebswelle 10 drehzahlgleichgekoppelten Verteiler 4 begrenzt wird.

Im Deckelteil 6 ist auch ein radial zur Achse der Antriebswelle 10 gerichteter, um 90° zu einem der Pumpenkolben 17 versetzter Füh rungszylinder 24 angeordnet, in dem der Förderkolben 14 gleitet, der gleichfalls eine nockenbandseitige Aufnahme für eine Rolle 26 hat, die der Nockenbahn 12 folgend, dem Antrieb des Förderkolbens 14 dient. Auf der der Rolle 26 gegenüberliegenden Seite, der Innenseite des Förderkolbens 14, ist eine Druckfeder 27 vorgesehen, die sich an einem innenliegenden Teil des Deckelteils 6 abstützt. Diese Druckfeder drückt die Rolle 26 an den Nockenring 2. Der Hub des För derkolbens 14, in dem als Sackbohrung ausgeführten Führungszylinder 24 ist so ausgelegt, daß an der Innenseite der Sackbohrung noch ein Pumpeninnenraum 28 bleibt. In diesen Pumpeninnenraum 28 führt eine Kraftstoffzuleitung 29, in der im Pumpengehäuse 1 ein Steuerventil 30, z. B. ein Rückschlagventil oder ein als synchron zur Antriebs welle 10 gesteuertes Schiebeventil angeordnet ist. Diese Kraftstoff zuleitung 29 und das Steuerventil 30 ermöglichen, daß während der Saughubbewegung des Förderkolbens 14 Kraftstoff in den Pumpeninnen raum 28 gezogen wird. Während der Einwärtsbewegung des Förderkolbens 14 wird das Steuerventil 30 geschlossen und Kraftstoff über zwei in den Verteilerzylinder 33 mündende Füllbohrungen 31 in je eine von mehreren, im gezeigten Beispiel vier Steuernuten 32, die parallel zur Achse des Verteilers 4 in der Mantelfläche des Verteilers 4 an geordnet sind, gedrückt. Die Steuernuten 32 sind ständig mit der Ringnut 37 verbunden.

Während des Druckhubs des Förderkolbens 14 ist die Ringnut 37 mit dem durch den Förderkolben 14 erzeugten Druck beaufschlagt. Dieser Druck muß, um Schädigungen des Förderkolbens 14, des Verteilers 4 oder der Steuernuten 32 zu vermeiden, auf einen bestimmten höchsten zulässigen Druck begrenzt werden, daher besteht während des Druck hubs des Förderkolbens 14 über eine der Steuernuten 32 eine Verbin dung zu einer vom Verteilerzylinder 33 abführenden Rücklaufleitung 49, die im Deckelteil 6 angeordnet ist und in der ein Druckbegren zungsventil 43 eingebracht ist, das ab einem bestimmten Druck in der Ringnut 37 öffnet. Durch die ständige druckbegrenzte Förderung wird erreicht, daß die Pumpenkolben 17 während des Saughubs auch ohne ge sonderte Rückstellfeder immer der Nockenbahn 12 folgen und der Pum penarbeitsraum 38 in jedem Arbeitshub vollständig mit Kraftstoff ge füllt wird.

Von der Ringnut 37 führt ferner ein Entlastungskanal 50 ab, in dem ein in Abhängigkeit von Betriebsparametern der Brennkraftmaschine gesteuertes Ventil 44 enthalten ist. Durch den Schließzustand dieses vorzugsweise elektrisch gesteuerten Ventils 44 wird die Einspritz zeit bestimmt und beim Öffnen des Ventils 44 der nicht zur Einsprit zung benötigte Kraftstoff abgeleitet.

Von der Ringnut 37 führt weiter ein im Verteiler 4 angeordneter Ka nal 39 ab, zu einer Verteileröffnung 40, durch die mehrere im Deckelteil 6 der Kraftstoffeinspritzpumpe angeordnete Druckkanäle 41 im Wechsel bei der Drehung des Verteilers 4 und für die Dauer des Pumpenkolbenförderhubs angesteuert werden. Der Kanal 39 und die Ver teileröffnung 40 sind im Ausführungsbeispiel zugleich durch eine von der Ringnut 37 ausgehende Längsnut verwirklicht.

Die Druckkanäle 41 sind entsprechend der Zahl und Folge der zu ver sorgenden Zylinder der Kraftstoffeinspritzpumpe am Umfang des Ver teilers 4 bzw. des Verteilerzylinders 33 so angeordnet, daß dann wenn eine Verbindung zwischen der Verteileröffnung 40 und jeweils einem der Druckkanäle 41 hergestellt ist die Verbindung zwischen Steuernuten 32, den Füllbohrungen 31 und der Rücklaufleitung 49 un terbrochen ist. Die Druckkanäle 41 führen z. B. über ein Druckventil 42 zu stirnseitigen Anschlüssen von Einspritzleitungen, die mit Ein spritzdüsen verbunden sind.

Die erfindungsgemäße Anordnung arbeitet folgendermaßen: Wird die Antriebswelle 10 angetrieben, so wird der Nockenring 2 syn chron mit dem Verteiler 4 angetrieben und in Rotationsbewegung ver setzt, damit laufen zugleich die Rollen 26 und 13 auf der Nockenbahn 12 ab. Durch die Rotationsbewegung der Nockenbahn 12 und des Nocken rings 2 wird eine hin- und hergehende Bewegung des Förderkolbens 14 und der beiden 90° zum Förderkolben stehenden Pumpenkolben 17 er zeugt. Während des Pumpenkolbensaughubs, bei dem die Nockenbahn 12 ein nach Außengehen der Pumpenkolben 17 zuläßt, wird der Förderkol ben 14 zugleich nach innen bewegt und drückt Kraftstoff aus dem Pum peninnenraum 28 über die oben näher beschriebenen Füllbohrungen 31 und die Steuernuten 32 in die Ringnut 37.

Der Förderdruck wird bis zu einem Druck erhöht, der durch das Druck begrenzungsventil 43 bestimmt wird. Dieser Druck reicht aus, um die Pumpenkolben 17 nach den Druckhüben wieder nach U.T. zurückzustel len. Von U.T. werden die mit der drehenden Nockenbahn 12 zusammen wirkenden Pumpenkolben 17 nach O.T. Richtung Verteiler 4 bewegt, bei inzwischen geschlossenen Füllbohrungen 31. Dadurch wird der Kraft stoff komprimiert und über den Kanal 39 und einem der Druckkanäle 41 sowie dem Druckventil 42 einem Einspritzventil zugeleitet, wobei die Einspritzzeit mit Spritzbeginn und Spritzdauer durch das elektrisch gesteuerte Ventil 44 bestimmt wird.

Während sich die Pumpenkolben 17 nach innen in Richtung Verteiler 4 bewegen, bewegt sich der Förderkolben 14 unter Einwirkung der Rück stellfeder 27 nach außen, vom Verteiler 4 weg und saugt über die Kraftstoffzuleitung 29 und dem jetzt geöffneten Steuerventil 30 Kraftstoff von einem Tank bzw. einem Kraftstoffvorratsraum an, so daß ein neuer Zyklus beginnen kann.

Durch den gleichzeitigen Antrieb des Förderkolbens 14 und der Pum penkolben 13 mittels der Nockenbahn 12 wird eine Kraftstoffein spritzpumpe mit geringer Baugröße und kurzer Baulänge herstellbar, bei der die Abdichtungsprobleme wesentlich vermindert sind. Es muß nur ein geringes Kraftstofftotvolumen bewegt werden, und es wird ein relativ hoher Fülldruck im Pumpenarbeitsraum 38 erzielt.

Claims

1. Kraftstoffeinspritzpumpe für Brennkraftmaschinen mit einem in ei nem Verteilerzylinder (33) rotierenden Verteiler (4) und mindestens einem in einem Pumpengehäuse (1) angeordneten und einen Pumpen arbeitsraum (38) begrenzenden radial zum Verteiler (4) angeordneten Pumpenkolben (13), der durch Nocken einer Nockenbahn (12) eines Nockenrings (2), der Nockenbahn (12) folgend, angetrieben ist, wobei der Pumpenarbeitsraum (38) durch eine Kraftstofförderpumpe über ei nen durch Steuernuten (32) im Verteiler (4) gesteuerten Versorgungs kanal mit Kraftstoff versorgt ist, dadurch gekennzeichnet, daß zu gleich mit dem Pumpenkolben (13) ein als Förderpumpe ausgebildeter durch eine Feder in Richtung Nockenbahn (12) beaufschlagter eben falls radial zum Verteiler (4) angeordneter Förderkolben (14) von der Nockenbahn (12) angetrieben wird, und der Förderkolben (14) in einem Führungszylinder (24) einen Pumpeninnenraum (28) begrenzt, der einerseits beim Saughub des Förderkolbens (14) über ein Steuerventil (30) mit einem Kraftstoffvorratsraum und andererseits beim Förderhub des Förderkolbens (14) bei geschlossenem Steuerventil (30) und zu gleich im Saughub befindlichen Pumpenkolben (17) mit dem Pumpen arbeitsraum (38) verbunden ist und zugleich über ein Druckbegren zungsventil (43) mit dem Kraftstoffvorratsraum verbindbar ist.

2. Kraftstoffeinspritzpumpe nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Verbindung des Pumpeninnenraums (28) zum Pumpenarbeitsraum (38) über wenigstens eine von mehreren Steuernuten (32), die am Um fang des Verteilers (4) verteilt angeordnet sind, herstellbar ist.

3. Kraftstoffeinspritzpumpe nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Pumpenarbeitsraum (38) ständig mit einer zwischen Verteiler (4) und dem Verteilerzylinder (33) gebildeten Ringnut (37) verbunden ist, in die die Steuernuten (32) münden und von der ein in Ab hängigkeit von Betriebsparametern der Brennkraftmaschine gesteuertes Ventil (44) enthaltender Entlastungskanal (50) abführt.

4. Kraftstoffeinspritzpumpe nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Steuernuten (32) mit mindestens einer vom Pumpeninnenraum (28) in den Verteilerzylinder (33) mündenden Füllbohrung (31) beim Förderhub des Förderkolbens (14) verbindbar ist.

5. Kraftstoffeinspritzpumpe nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß das Steuerventil (30) ein Rückschlagventil ist, das in Richtung Pumpeninnenraum (28) öffnet.

6. Kraftstoffeinspritzpumpe nach einem der Ansprüche 2-5, dadurch gekennzeichnet, daß jeweils wenigstens eine der Steuernuten (32) eine Verbindung zwischen der Ringnut (37) und einer Rücklaufleitung (49), in der ein in Richtung Rücklaufleitung (49) öffnendes Druck begrenzungsventil (43) eingebracht ist, beim Saughub des Pumpenkol bens (13) herstellt.