EP1069307A1 - Kraftstoffeinspritzpumpe mit Piloteinspritzung - Google Patents

Kraftstoffeinspritzpumpe mit Piloteinspritzung Download PDF

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Publication number
EP1069307A1
EP1069307A1 EP99113377A EP99113377A EP1069307A1 EP 1069307 A1 EP1069307 A1 EP 1069307A1 EP 99113377 A EP99113377 A EP 99113377A EP 99113377 A EP99113377 A EP 99113377A EP 1069307 A1 EP1069307 A1 EP 1069307A1
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
fuel
piston
pilot
pressure chamber
fuel injection
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Withdrawn
Application number
EP99113377A
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
Rolf Prillwitz
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
LOrange GmbH
Original Assignee
LOrange GmbH
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by LOrange GmbH filed Critical LOrange GmbH
Priority to EP99113377A priority Critical patent/EP1069307A1/de
Publication of EP1069307A1 publication Critical patent/EP1069307A1/de
Withdrawn legal-status Critical Current

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Classifications

    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02M—SUPPLYING COMBUSTION ENGINES IN GENERAL WITH COMBUSTIBLE MIXTURES OR CONSTITUENTS THEREOF
    • F02M59/00—Pumps specially adapted for fuel-injection and not provided for in groups F02M39/00 -F02M57/00, e.g. rotary cylinder-block type of pumps
    • F02M59/20—Varying fuel delivery in quantity or timing
    • F02M59/24—Varying fuel delivery in quantity or timing with constant-length-stroke pistons having variable effective portion of stroke
    • F02M59/26—Varying fuel delivery in quantity or timing with constant-length-stroke pistons having variable effective portion of stroke caused by movements of pistons relative to their cylinders
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02M—SUPPLYING COMBUSTION ENGINES IN GENERAL WITH COMBUSTIBLE MIXTURES OR CONSTITUENTS THEREOF
    • F02M45/00—Fuel-injection apparatus characterised by having a cyclic delivery of specific time/pressure or time/quantity relationship
    • F02M45/02—Fuel-injection apparatus characterised by having a cyclic delivery of specific time/pressure or time/quantity relationship with each cyclic delivery being separated into two or more parts
    • F02M45/04—Fuel-injection apparatus characterised by having a cyclic delivery of specific time/pressure or time/quantity relationship with each cyclic delivery being separated into two or more parts with a small initial part, e.g. initial part for partial load and initial and main part for full load
    • F02M45/06—Pumps peculiar thereto

Definitions

  • the invention relates to a fuel injection pump for an internal combustion engine according to the Preamble of claim 1.
  • a fuel injection pump of this type comprises a one that is guided in a pump cylinder Pump piston and a pressure chamber acted upon by the pump piston which the fuel delivered by the pump piston to a delivery channel Injection is delivered into the combustion chamber of the internal combustion engine.
  • the Pump piston has an upper control edge on the pressure chamber side and at least a lower control edge, these control edges by sweeping at least one in communication with a suction chamber of the fuel injection pump Control bore opening pressure chamber start and end of the fuel delivery of the Determine the pump piston. Furthermore, one is on the front of the one in the Pressurized fuel piston under pressure in the pressure chamber Promote a fuel quantity upstream of the rear of the pilot piston Pilot injection is provided in the combustion chamber of the internal combustion engine.
  • the injection of a relatively small amount of fuel as a so-called pilot amount Start of combustion, that is before the start of injection for the main injection quantity required for combustion is in internal combustion engines, especially diesel engines, a suitable measure to improve the operating behavior of the To significantly improve the internal combustion engine.
  • a disadvantage of the known fuel injection pump is that it has only a limited one Advance of the injection of the pilot quantity over the injection of the Main quantity allows. To further improve the combustion process in the The combustion chamber of the internal combustion engine would, however, be a larger spread over time Pilot quantity injection and main quantity injection desirable.
  • the object of the invention is therefore to provide a fuel injection pumpkind in such a way that they have a greater advance in injection timing Pilot amount allowed against the injection of the main fuel amount.
  • the fuel injection pump comprises one in a pump cylinder guided pump piston and a pressure chamber acted upon by the pump piston, from which the fuel delivered by the pump piston via a delivery channel Injection is delivered into the combustion chamber of the internal combustion engine.
  • the Pump piston has an upper control edge and located on the pressure chamber side at least one lower control edge, which can be achieved by painting over at least one connected with a suction chamber of the fuel injection pump in the Control bore opening pressure chamber start and end of the fuel delivery of the Determine the pump piston.
  • pressurized fuel pressurized pilot piston is for Promotion of an upstream amount of fuel for pilot injection in the combustion chamber of the internal combustion engine is provided.
  • the pilot piston is according to the invention formed as a multi-stage piston, one of which is located in the pressure chamber Fueled first section of the pilot piston a much larger area has as a second section of the pilot piston that delivers the upstream fuel quantity.
  • a particular advantage of the fuel injection pump according to the invention is that the Pilot piston due to the much larger dimension of that in the pressure chamber located fuel applied area as the upstream amount of fuel promoting area acts as a pressure booster piston, so that the already before The control bores close due to the movement of the pump piston building initial pressure is sufficient to promote the movement of the pilot piston Initiate pilot quantity.
  • the surface area is advantageously that of the one located in the pressure chamber Fueled first section of the pilot piston between 3 times up 20 times, preferably between 5 times to 12 times the area of the upstream fuel quantity promoting second section of the pilot piston.
  • the pilot piston at the pressure chamber end of the pump housing Fuel injection pump is arranged, and that of that in the pressure chamber located fuel applied to the front of the pilot piston via a Connection channel is coupled to the pressure chamber. This enables a space-saving Arrangement of the pilot piston on the fuel injection pump.
  • the pilot piston is in a multi-stage Bore slidably mounted, the one on the back of the one in the Fuel chamber located in the pressurized first section of the space multi-stage drilling via a connecting channel with the suction chamber Fuel injection pump is coupled. This advantageously becomes part of the Displacement of the pilot piston required from the pressure chamber of the Fuel injection pump withdrawn the amount of fuel directly into the suction chamber of the Fuel injection pump returned.
  • a stop which limits the conveying movement of the pilot piston is preferably intended.
  • the second section delivering the upstream fuel quantity of the pilot piston one or more control bores or control edges for limitation of the pilot injection quantity, and that in a part of the bore in which the second section of the pilot piston is guided, at least one with the control bores or control edges cooperating recess for deriving the from the pilot piston delivered fuel is provided in the sense of ending the pilot injection.
  • the one which cooperates with the control bores or control edges is preferred Recess via a connecting channel with the suction chamber of the Fuel injection pump coupled. As a result, the one that is not intended for injection Part of the amount of fuel delivered by the pilot piston is returned directly.
  • control bores or control edges interacting recess with the suction space coupling connecting channel and that on the back of the fuel in the pressure chamber acted upon first section of the control piston located space of the multi-stage Bore connecting channel with the suction chamber through a common Hole formed.
  • FIG. 1 shows a partial sectional view of a fuel injection pump according to an embodiment of the invention.
  • Reference numeral 1a means a pump housing in which a pump cylinder 1b is provided.
  • Pump cylinder 1b By doing Pump cylinder 1b, a pump piston 2 is slidably mounted in the axial direction, wherein the pump piston 2 is formed on the top of the pump cylinder 1b Pressure room 3 limited.
  • the Pump piston 2 At the lower end no longer shown in the figure is the Pump piston 2 is provided with a piston foot through which the pump piston 2 by means of a cam driven by the internal combustion engine in an oscillating manner is driven.
  • the pump piston 2 is also in at the lower end of the pump piston 2 piston plunger, not shown in the figure, by means of which the pump piston 2 to control the injection duration and quantity over a predetermined angular range its axis is rotatable.
  • a pilot piston 11 is slidably provided at the pressure chamber end of the fuel injection pump.
  • the pilot piston 11 is at the pressure chamber 3 of the fuel injection pump facing front via a part 10a of the bore 10 on the pressure chamber side the connection channel 18 coupling the pressure chamber 3 from the one in the pressure chamber 3 fuel, which is pressurized by the pump piston 2, by an amount of fuel upstream of the rear of the pilot piston for pilot injection to promote in the combustion chamber of the internal combustion engine.
  • the pilot piston 11 comprises on his the front facing the pressure chamber 3 one of those in the pressure chamber 3 located fuel acted on the first section 11a, which in the larger Part 10a of diameter of the bore 10 is guided, and on its rear side a second section 11b which conveys the upstream fuel quantity and which in the the smaller diameter part 10b of the bore 10 is guided.
  • the Fuel which is upstream of the back of the pilot piston 11, is the one rear end of the part 10b of the bore 10 forming space 13 via a Delivery channel 14 delivered as a pilot injection quantity.
  • the one in the pressure chamber 3 The area of the first section 11a that can be subjected to fuel is essential greater than the area of the second section that promotes the upstream fuel quantity 11b of the pilot piston.
  • the area of that in the pressure chamber 3 is Fueled first portion 11a of the pilot piston 11 between 3 times up to 20 times, preferably between 5 times and 12 times the area of the the pilot injection amount promoting second portion 11b.
  • the area of the first section 11a is 9 times the area of the second section 11 b, corresponding to the fact that the diameter of the Bore part 10a is three times the diameter of the bore part 10b.
  • a stop 19 in the form of a Shoulder provided, which serves the stroke or the conveying movement of the Limit pilot piston 11.
  • control bores 16 are formed, which with one in the smaller Diameter part 10b of the bore 10 provided recess 15 in Interact in terms of ending the pilot injection.
  • These control holes 16 connect via an axially formed in the second portion 11b of the pilot piston 11 Bore 16a the back of the same with the recess 15 as soon as the Control bores 16, the recess 15 during the conveying movement of the pilot piston 11 to reach.
  • the recess 15 is via a connecting channel 17b, which one Continuation of the aforementioned connection channel 17a forms, also with the Suction chamber 20 of the fuel injection pump coupled.
  • the recess 15 reach the fuel upstream of the second section 11b of the pilot piston 11 more promoted to pilot injection, but via the connecting channels 17b, 17a returned to the suction chamber 20 of the fuel pump.

Landscapes

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Abstract

Es wird eine Kraftstoffeinspritzpumpe für eine Brennkraftmaschine beschrieben, die einen in einem Pumpenzylinder (1b) geführten Pumpenkolben (2) und einen von dem Pumpenkolben (2) beaufschlagten Druckraum (3) enthält, aus welchem der von dem Pumpenkolben (2) zugeförderte Kraftstoff über einen Förderkanal (9) zur Einspritzung in den Brennraum der Brennkraftmaschine abgegeben wird. Der Pumpenkolben (2) hat eine obere, druckraumseitig gelegene Steuerkante (6) und mindestens eine unter Steuerkante (7), welche durch Überstreichen von mindestens einer mit einem Saugraum (20) der Kraftstoffeinspritzpumpe in Verbindung stehenden, in den Druckraum (3) mündenden Steuerbohrung (4) Beginn und Ende der Kraftstofförderung des Pumpenkolbens (2) bestimmen. Zur Förderung einer Piloteinspritzmenge in den Brennraum der Brennkraftmaschine ist ein Pilotkolben (11) vorgesehen, welcher an seiner Vorderseite von dem in dem Druckraum (3) befindlichen, unter Druck stehenden Kraftstoff beaufschlagt wird und mit seiner Rückseite die Piloteinspritzmenge fördert. Erfindungsgemäß ist der Pilotkolben (11) als mehrstufiger Kolben ausgebildet, wobei die von dem in dem Druckraum (3) befindlichen Kraftstoff beaufschlagte Fläche des ersten Abschnitts (11a) des Pilotkolbens (11) wesentlich größer als die die vorgelagerte Kraftstoffmenge fördernde Fläche des zweiten Abschnitts (11b) des Pilotkolbens (11) ist. <IMAGE>

Description

Die Erfindung betrifft eine Kraftstoffeinspritzpumpe für eine Brennkraftmaschine nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1.
Eine derartige Kraftstoffeinspritzpumpe umfaßt einen in einem Pumpenzylinder geführten Pumpenkolben und einen von dem Pumpenkolben beaufschlagten Druckraum, aus welchem der von dem Pumpenkolben geförderte Kraftstoff über einen Förderkanal zur Einspritzung in den Brennraum der Brennkraftmaschine abgegeben wird. Der Pumpenkolben hat eine obere, druckraumseitig gelegene Steuerkante und mindestens eine untere Steuerkante, wobei diese Steuerkanten durch Überstreichen von mindestens einer mit einem Saugraum der Kraftstoffeinspritzpumpe in Verbindung stehenden, in den Druckraum mündenden Steuerbohrung Beginn und Ende der Kraftstofförderung des Pumpenkolbens bestimmen. Weiterhin ist ein an seiner Vorderseite von dem in dem Druckraum befindlichen, unter Druck stehenden Kraftstoff beaufschlagter Pilotkolben zur Förderung einer der Rückseite des Pilotkolbens vorgelagerten Kraftstoffmenge zur Piloteinspritzung in den Brennraum der Brennkraftmaschine vorgesehen.
Die Einspritzung einer relativ kleinen Kraftstoffmenge als sogenannte Pilotmenge vor Beginn der Verbrennung, das heißt vor Beginn der Einspritzung der für den Verbrennungsvorgang erforderlichen Haupteinspritzmenge ist bei Brennkraftmaschinen, insbesondere Dieselmotoren, eine geeignete Maßnahme, um das Betriebsverhalten der Brennkraftmaschine wesentlich zu verbessern.
Bisher wurden zu diesem Zweck entweder vollständige separate Einspritzsysteme verwendet, die allein der Zuführung einer solchen Pilotmenge dienten, oder es wurden die zur Förderung der Kraftstoffhauptmenge dienenden Kraftstoffeinspritzpumpen um einen hydraulischen, zusätzlichen Pilotkolben erweitert, welcher an seiner Vorderseite von der durch den Pumpenkolben der Kraftstoffeinspritzpumpe in dem Druckraum erzeugten Druckwelle beaufschlagt und eine seiner Rückseite vorgelagerte Kraftstoffmenge zur Piloteinspritzung in den Brennraum der Brennkraftmaschine fördert. Eine solche Kraftstoffeinspritzpumpe wird beispielsweise in der DE 40 18 535 C2 beschrieben und von einer solchen Kraftstoffeinspritzpumpe geht die vorliegende Erfindung aus.
Ein Nachteil der bekannten Kraftstoffeinspritzpumpe ist es, daß sie nur eine begrenzte zeitliche Voreilung der Einspritzung der Pilotmenge gegenüber der Einspritzung der Hauptmenge zuläßt. Zur weiteren Verbesserung des Verbrennungsprozesses im Brennraum der Brennkraftmaschine wäre jedoch eine größere zeitliche Spreizung der Einspritzung der Pilotmenge und der Einspritzung der Hauptmenge wünschenswert.
Die Aufgabe der Erfindung ist es somit, eine Kraftstoffeinspritzpumpe der vorausgesetzten Art so weiterzubilden, daß sie eine größere zeitliche Voreilung der Einspritzung der Pilotmenge gegenüber der Einspritzung der Kraftstoffhauptmenge gestattet.
Diese Aufgabe wird durch eine Kraftstoffeinspritzpumpe mit den im Anspruch 1 angegebenen Merkmalen gelöst.
Vorteilhafte Weiterbildungen der erfindungsgemäßen Kraftstoffeinspritzpumpe sind in den Unteransprüchen gekennzeichnet.
Die erfindungsgemäße Kraftstoffeinspritzpumpe umfaßt einen in einem Pumpenzylinder geführten Pumpenkolben und einen von dem Pumpenkolben beaufschlagten Druckraum, aus welchem der von dem Pumpenkolben geförderte Kraftstoff über einen Förderkanal zur Einspritzung in den Brennraum der Brennkraftmaschine abgegeben wird. Der Pumpenkolben verfügt über eine obere, druckraumseitig gelegene Steuerkante und mindestens eine untere Steuerkante, welche durch Überstreichen von mindestens einer mit einem Saugraum der Kraftstoffeinspritzpumpe in Verbindung stehenden, in den Druckraum mündenden Steuerbohrung Beginn und Ende der Kraftstofförderung des Pumpenkolbens bestimmen. Ein an seiner Vorderseite von dem in dem Druckraum befindlichen, unter Druck stehenden Kraftstoff beaufschlagter Pilotkolben ist zur Förderung einer dessen Rückseite vorgelagerten Kraftstoffmenge zur Piloteinspritzung in den Brennraum der Brennkraftmaschine vorgesehen. Erfindungsgemäß ist der Pilotkolben als mehrstufiger Kolben ausgebildet, wobei ein von dem in dem Druckraum befindlichen Kraftstoff beaufschlagter erster Abschnitt des Pilotkolbens eine wesentlich größere Fläche hat als ein die vorgelagerte Kraftstoffmenge fördernder zweiter Abschnitt des Pilotkolbens.
Ein besonderer Vorteil der erfindungsgemäßen Kraftstoffeinspritzpumpe ist es, daß der Pilotkolben aufgrund der wesentlich größeren Abmessung der von dem im Druckraum befindlichen Kraftstoff beaufschlagten Fläche als der die vorgelagerte Kraftstoffmenge fördernden Fläche als Druckübersetzungskolben wirkt, so daß der bereits vor dem Schließen der Steuerbohrungen sich aufgrund der Bewegung des Pumpenkolbens aufbauende Anfangsdruck ausreicht, die Bewegung des Pilotkolbens zur Förderung der Pilotmenge einzuleiten. Hierdurch werden Fördervolumenverluste begrenzt, welche aufgrund der zum Verschieben des Pilotkolbens erforderlichen Kraftstoffmenge notwendigerweise auftreten, obwohl für die Verschiebung des Pilotkolbens wegen der größeren beaufschlagten Fläche sogar noch ein größeres Kraftstoffvolumen als bei der herkömmlichen Kraftstoffeinspritzpumpe erforderlich ist. Das heißt, es werden in vorteilhafter Weise eine größere zeitliche Voreilung der Piloteinspritzung mit einem höheren Wirkungsgrad der Kraftstoffeinspritzpumpe kombiniert.
Vorteilhafterweise beträgt die Fläche des von dem in dem Druckraum befindlichen Kraftstoff beaufschlagten ersten Abschnitts des Pilotkolbens zwischen dem 3-fachen bis 20-fachen, vorzugsweise zwischen dem 5-fachen bis 12-fachen der Fläche des die vorgelagerte Kraftstoffmenge fördernden zweiten Abschnitts des Pilotkolbens.
Gemäß einer Ausführungsform der erfindungsgemäßen Kraftstoffeinspritzpumpe ist es vorgesehen, daß der Pilotkolben am druckraumseitigen Ende des Pumpengehäuses der Kraftstoffeinspritzpumpe angeordnet ist, und daß die von dem in dem Druckraum befindlichen Kraftstoff beaufschlagte Vorderseite des Pilotkolbens über einen Verbindungskanal mit dem Druckraum gekoppelt ist. Dies ermöglicht eine platzsparende Anordnung des Pilotkolbens an der Kraftstoffeinspritzpumpe.
Gemäß einer vorteilhaften Ausführungsform ist der Pilotkolben in einer mehrstufigen Bohrung verschieblich gelagert, wobei der an der Rückseite des von dem in dem Druckraum befindlichen Kraftstoff beaufschlagten ersten Abschnitts befindliche Raum der mehrstufigen Bohrung über einen Verbindungskanal mit dem Saugraum der Kraftstoffeinspritzpumpe gekoppelt ist. Hierdurch wird vorteilhafterweise ein Teil der zur Verschiebung des Pilotkolbens erforderlichen, aus dem Druckraum der Kraftstoffeinspritzpumpe entnommenen Kraftstoffmenge direkt in den Saugraum der Kraftstoffeinspritzpumpe zurückgeführt.
Vorzugsweise ist ein die Förderbewegung des Pilotkolbens begrenzender Anschlag vorgesehen.
Gemäß einer vorteilhaften Weiterbildung der erfindungsgemäßen Kraftstoffeinspritzpumpe ist es vorgesehen, daß der die vorgelagerte Kraftstoffmenge fördernde zweite Abschnitt des Pilotkolbens eine oder mehrere Steuerbohrungen oder Steuerkanten zur Begrenzung der Piloteinspritzmenge aufweist, und daß in einem Teil der Bohrung, in welchem der zweite Abschnitt des Pilotkolbens geführt ist, mindestens eine mit den Steuerbohrungen oder Steuerkanten zusammenwirkende Ausnehmung zur Ableitung des vom Pilotkolben geförderten Kraftstoffs im Sinne einer Beendigung der Piloteinspritzung vorgesehen ist. Dies ermöglicht eine Kalibrierung der Piloteinspritzmenge unabhängig vom Gesamthub des Pilotkolbens.
Vorzugsweise ist die mit den Steuerbohrungen oder Steuerkanten zusammenwirkende Ausnehmung über einen Verbindungskanal mit dem Saugraum der Kraftstoffeinspritzpumpe gekoppelt. Hierdurch wird der nicht zur Einspritzung vorgesehene Teil der von dem Pilotkolben geförderte Kraftstoffmenge direkt zurückgeführt.
Vorzugsweise sind der die mit den Steuerbohrungen oder Steuerkanten zusammenwirkende Ausnehmung mit dem Saugraum koppelnde Verbindungskanal und der den an der Rückseite des von dem in dem Druckraum befindlichen Kraftstoff beaufschlagten ersten Abschnitts des Steuerkolbens befindliche Raum der mehrstufigen Bohrung mit dem Saugraum koppelnde Verbindungskanal durch eine gemeinsame Bohrung gebildet.
Im folgenden wird ein bevorzugtes Ausführungsbeispiel der erfindungsgemäßen Kraftstoffeinspritzpumpe anhand der Zeichnung erläutert.
   Die Figur zeigt eine teilweise Schnittdarstellung einer Kraftstoffeinspritzpumpe gemäß einem Ausführungsbeispiel der Erfindung.
In der Figur ist ein Teil einer Kraftstoffeinspritzpumpe zum Einspritzen von Kraftstoff in den Brennraum einer Brennkraftmaschine im Schnitt dargestellt. Bezugszeichen 1a bedeutet ein Pumpengehäuse, in welchem ein Pumpenzylinder 1b vorgesehen ist. In dem Pumpenzylinder 1b ist ein Pumpenkolben 2 in Axialrichtung verschieblich gelagert, wobei der Pumpenkolben 2 einen an der Oberseite des Pumpenzylinders 1b ausgebildeten Druckraum 3 begrenzt. An dem in der Figur nicht mehr dargestellten unteren Ende ist der Pumpenkolben 2 mit einem Kolbenfuß versehen, durch den der Pumpenkolben 2 mittels eines von der Brennkraftmaschine angetriebenen Nockens in oszillierender Weise angetrieben wird. Weiterhin ist am unteren Ende des Pumpenkolbens 2 eine ebenfalls in der Figur nicht dargestellte Kolbenfahne angeordnet, mittels welcher der Pumpenkolben 2 zur Steuerung von Einspritzdauer und -menge über einen vorgegebenen Winkelbereich um seine Achse drehbar ist.
An einem am druckraumseitigen Ende des Pumpenkolben 2 ausgebildeten Kolbenkopf 5 ist eine obere, druckraumseitige Steuerkante 6 vorgesehen. Weiterhin sind an dem Pumpenkolben 2 zwei untere, schrägverlaufende Steuerkanten 7 ausgebildet. Die obere Steuerkante 6 und die unteren Steuerkanten 7 begrenzen zusammen mit einer Kolbennut 8, welche eine Verbindung des Druckraums 3 mit der Unterseite der schrägen Steuerkante 7 herstellt, jeweils ein Steuerdreieck, das durch Überstreichen von jeweils einer mit einem außerhalb des Pumpenzylinders 1b befindlichen Saugraum 20 der Kraftstoffeinspritzpumpe in Verbindung stehenden , in den Druckraum 3 mündenden Steuerbohrung 4 Beginn und Ende der Kraftstofförderung der Einspritzpumpe bestimmt.
Durch das Verdrehen des Pumpenkolbens 2 mittels der vorher genannten Kolbenfahne wird durch Veränderung der gegenseitigen Lage von unterer Steuerkante 7 und Steuerbohrung 4 das Ende der Kraftstofförderung und damit die Einspritzdauer eingestellt. Der von dem Pumpenkolben 2 aus dem Druckraum 3 verdrängte Kraftstoff wird über einen ein Druckventil 21 enthaltenden Förderkanal 9 einem Druckanschluß 22 zugeführt, von wo er an ein Kraftstoffeinspritzventil zur Einspritzung in den Brennraum der Brennkraftmaschine geliefert wird.
Am druckraumseitigen Ende der Kraftstoffeinspritzpumpe ist in einer Bohrung 10, welche als mehrstufige Bohrung ausgebildet ist und einen dem Druckraum zugewandten Teil 10a mit größerem Durchmesser und einen dem Druckraum 3 abgewandten Teil 10b mit kleinerem Durchmesser aufweist, ein Pilotkolben 11 verschieblich gelagert vorgesehen.
Der Pilotkolben 11 ist an seiner dem Druckraum 3 der Kraftstoffeinspritzpumpe zugewandten Vorderseite über einen den druckraumseitigen Teil 10a der Bohrung 10 mit dem Druckraum 3 koppelnden Verbindungskanal 18 von dem in dem Druckraum 3 befindlichen, durch den Pumpenkolben 2 unter Druck gesetzten Kraftstoff beaufschlagbar, um eine der Rückseite des Pilotkolbens vorgelagerte Kraftstoffmenge zur Piloteinspritzung in den Brennraum der Brennkraftmaschine zu fördern. Der Pilotkolben 11 umfaßt an seiner dem Druckraum 3 zugewandten Vorderseite einen von dem in dem Druckraum 3 befindlichen Kraftstoff beaufschlagten ersten Abschnitt 11a, welcher in dem den größeren Durchmesser aufweisenden Teil 10a der Bohrung 10 geführt ist, und an seiner Rückseite einen die vorgelagerte Kraftstoffmenge fördernden zweiten Abschnitt 11b, welcher in dem den kleineren Durchmesser aufweisenden Teil 10b der Bohrung 10 geführt ist. Der Kraftstoff, welcher der Rückseite des Pilotkolbens 11 vorgelagert ist, wird aus einem das rückwärtige Ende des Teils 10b der Bohrung 10 bildenden Raum 13 über einen Förderkanal 14 als Piloteinspritzmenge abgegeben. Die von dem in dem Druckraum 3 befindlichen Kraftstoff beaufschlagbare Fläche des ersten Abschnitts 11a ist wesentlich größer als die die vorgelagerte Kraftstoffmenge fördernde Fläche des zweiten Abschnitts 11b des Pilotkolbens.
Typischerweise beträgt die Fläche des von dem in dem Druckraum 3 befindlichen Kraftstoff beaufschlagten ersten Abschnitts 11a des Pilotkolbens 11 zwischen dem 3-fachen bis 20-fachen, vorzugsweise zwischen dem 5-fachen bis 12-fachen der Fläche des die Piloteinspritzmenge fördernden zweiten Abschnitts 11b. Bei dem dargestellten Ausführungsbeispiel beträgt die Fläche des ersten Abschnitts 11a das 9-fache der Fläche des zweiten Abschnitts 11 b, entsprechend dem Umstand, daß der Durchmesser des Bohrungsteils 10a dreimal so groß wie der Durchmesser des Bohrungsteils 10b ist.
Der an der Rückseite des von dem in dem Druckraum 3 befindlichen Kraftstoff beaufschlagten ersten Abschnitts 11a des Pilotkolbens 11 befindliche Raum 12 der mehrstufigen Bohrung 10 ist über einen Verbindungskanal 17a mit dem Saugraum 20 der Kraftstoffeinspritzpumpe gekoppelt, wobei dieser Verbindungskanal 17a zum Zwecke der Übersichtlichkeit gegenüber seiner tatsächlichen Lage in der Figur um 90° verdreht und nur teilweise dargestellt ist.
An dem dem Druckraum 3 abgewandten, rückseitigen Ende des den größeren Durchmesser aufweisenden Teils 10a der Bohrung 10 ist ein Anschlag 19 in Form einer Schulter vorgesehen, welcher dazu dient, den Hub bzw. die Förderbewegung des Pilotkolbens 11 zu begrenzen.
An dem die Piloteinspritzmenge fördernden zweiten Abschnitt 11b des Pilotkolbens 11 sind zwei Steuerbohrungen 16 ausgebildet, welche mit einer in dem den kleineren Durchmesser aufweisenden Teil 10b der Bohrung 10 vorgesehenen Ausnehmung 15 im Sinne einer Beendigung der Piloteinspritzung zusammenwirken. Diese Steuerbohrungen 16 verbinden über eine axial in dem zweiten Abschnitt 11b des Pilotkolbens 11 ausgebildete Bohrung 16a die Rückseite desselben mit der Ausnehmung 15, sobald die Steuerbohrungen 16 bei der Förderbewegung des Pilotkolbens 11 die Ausnehmung 15 erreichen. Die Ausnehmung 15 ist über einen Verbindungskanal 17b, welcher eine Fortsetzung des vorher genannten Verbindungskanals 17a bildet, ebenfalls mit dem Saugraum 20 der Kraftstoffeinspritzpumpe gekoppelt. Somit wird dann, wenn bei der Förderbewegung des Pilotkolbens 11 die Steuerbohrungen 16 die Ausnehmung 15 erreichen, der dem zweiten Abschnitt 11b des Pilotkolbens 11 vorgelagerte Kraftstoff nicht mehr weiter zur Piloteinspritzung gefördert, sondern über die Verbindungskanäle 17b, 17a zum Saugraum 20 der Kraftstoffpumpe zurückgeführt.
Bezugszeichenliste
1a
Pumpengehäuse
1b
Pumpenzylinder
2
Pumpenkolben
3
Druckraum
4
Steuerbohrung
5
Kolbenkopf
6
obere Steuerkante
7
untere Steuerkante
8
Kolbennut
9
Förderkanal
10
Bohrung
11
Pilotkolben
11a
erster Abschnitt
11b
zweiter Abschnitt
12
rückwärtiger Raum des ersten Abschnitts
13
rückwärtiger Raum des zweiten Abschnitts
14
Förderkanal
15
Ausnehmung
16
Steuerbohrung
17
Bohrung
17a
Verbindungskanal
17b
Verbindungskanal
18
Verbindungskanal
19
Anschlag
20
Saugraum
21
Druckventil
22
Anschluß

Claims (8)

  1. Kraftstoffeinspritzpumpe für eine Brennkraftmaschine mit einem in einem Pumpenzylinder (1b) geführten Pumpenkolben (2) und einem von dem Pumpenkolben (2) beaufschlagten Druckraum (3), aus welchem der von dem Pumpenkolben (2) geförderte Kraftstoff über einen Förderkanal (9) zur Einspritzung in den Brennraum der Brennkraftmaschine abgegeben wird, wobei der Pumpenkolben (2) eine obere, druckraumseitig gelegene Steuerkante (6) und mindestens eine untere Steuerkante (7) aufweist, welche durch Überstreichen von mindestens einer mit einem Saugraum (20) der Kraftstoffeinspritzpumpe in Verbindung stehenden, in den Druckraum (3) mündenden Steuerbohrung (4) Beginn und Ende der Kraftstofförderung des Pumpenkolbens (2) bestimmen, und mit einem an seiner Vorderseite von dem in dem Druckraum (3) befindlichen, unter Druck stehenden Kraftstoff beaufschlagten Pilotkolben (11) zur Förderung einer dessen Rückseite vorgelagerten Kraftstoffmenge zur Piloteinspritzung in den Brennraum der Brennkraftmaschine, dadurch gekennzeichnet, daß der Pilotkolben (11) als mehrstufiger Kolben ausgebildet ist, wobei ein von dem in dem Druckraum (3) befindlichen Kraftstoff beaufschlagter erster Abschnitt (11a) des Pilotkolbens (11) eine wesentlich größere Fläche hat als ein die vorgelagerte Kraftstoffmenge fördernder zweiter Abschnitt (11b) des Pilotkolbens (11).
  2. Kraftstoffeinspritzpumpe nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Fläche des von dem in dem Druckraum (3) befindlichen Kraftstoff beaufschlagten ersten Abschnitts (11a) des Pilotkolbens (11) zwischen dem 3-fachen bis 20-fachen, vorzugsweise zwischen dem 5-fachen bis 12-fachen der Fläche des die vorgelagerte Kraftstoffmenge fördernden zweiten Abschnitts (11b) des Pilotkolbens beträgt.
  3. Kraftstoffeinspritzpumpe nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Pilotkolben (11) am druckraumseitigen Ende des Pumpengehäuses (1a) der Kraftstoffeinspritzpumpe angeordnet ist, und daß die von dem in dem Druckraum (3) befindlichen Kraftstoff beaufschlagte Vorderseite des Pilotkolbens (11) über einen Verbindungskanal (18) mit dem Druckraum (3) gekoppelt ist.
  4. Kraftstoffeinspritzpumpe nach Anspruch 1, 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Pilotkolben (11) in einer mehrstufigen Bohrung (10) verschieblich gelagert ist, und daß der an der Rückseite des von dem in dem Druckraum (3) befindlichen Kraftstoff beaufschlagten ersten Abschnitts (11a) befindlichen Raum (12) der mehrstufigen Bohrung (10) über einen Verbindungskanal (17a) mit dem Saugraum (20) der Kraftstoffeinspritzpumpe gekoppelt ist.
  5. Kraftstoffeinspritzpumpe nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß ein die Förderbewegung des Pilotkolbens (11) begrenzender Anschlag (19) vorgesehen ist.
  6. Kraftstoffeinspritzpumpe nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß der die vorgelagerte Kraftstoffmenge fördernde zweite Abschnitt (1 1b) des Pilotkolbens (11) eine oder mehrere Steuerbohrungen (16) oder Steuerkanten zur Begrenzung der Piloteinspritzmenge aufweist, und daß in einem Teil (19b) der Bohrung (10), in welchem der zweite Abschnitt (11 b) des Pilotkolbens (11) geführt ist, mindestens eine mit den Steuerbohrungen (16) oder Steuerkanten zusammenwirkende Ausnehmung (15) zur Ableitung des vom Pilotkolben (11) geförderten Kraftstoffs im Sinne einer Beendigung der Piloteinspritzung vorgesehen ist.
  7. Kraftstoffeinspritzpumpe nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß die mit den Steuerbohrungen (16) oder Steuerkanten zusammenwirkende Ausnehmung (15) über einen Verbindungskanal (17b) mit dem Saugraum (20) der Kraftstoffeinspritzpumpe gekoppelt ist.
  8. Kraftstoffeinspritzpumpe nach Anspruch 7 in Verbindung mit Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß der die mit den Steuerbohrungen (16) oder Steuerkanten zusammenwirkende Ausnehmung (15) mit dem Saugraum (20) koppelnde Verbindungskanal (17b) und der den an der Rückseite des von dem in dem Druckraum (3) befindlichen Kraftstoff beaufschlagten ersten Abschnitts (11a) des Pilotkolbens (11) befindliche Raum (12) der mehrstufigen Bohrung (10) mit dem Saugraum (20) koppelnde Verbindungskanal (17a) durch eine gemeinsame Bohrung (17) gebildet sind.
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