EP1312782B1

EP1312782B1 - Injection pump with cold start acceleration for direct injection internal combustion engines

Info

Publication number: EP1312782B1
Application number: EP02022593A
Authority: EP
Inventors: Helmut Simon; Helmut Haberer
Original assignee: Robert Bosch GmbH
Current assignee: Robert Bosch GmbH
Priority date: 2001-11-16
Filing date: 2002-10-09
Publication date: 2008-08-06
Anticipated expiration: 2022-10-09
Also published as: EP1312782A3; US6792922B2; US20030116139A1; DE50212595D1; DE10156338A1; EP1312782A2; DE10156338B4

Description

Technical area

Aufgrund ständig steigender Verschärfung der Abgasvorschriften für Ottomotoren und für selbstzündende Verbrennungskraftmaschinen ist der Einspritzbeginn insbesondere bei selbstzündenden Verbrennungskraftmaschinen an die jeweilige Betriebsphase der Verbrennungskraftmaschine anzupassen. In der Kaltstartphase, insbesondere bei niedrigen Außentemperaturen, ist es erforderlich, an Diesel-Verteilereinspritzpumpen den Einspritzbeginn nach früh zu verschieben und dadurch hinsichtlich der Partikelemission einen emissions- und geräuschärmeren Start zu ermöglichen. Bei steigenden Drehzahlen von selbstzündenden Verbrennungskraftmaschinen ist es erforderlich, den Förderbeginn der Einspritzpumpe vorzuverlegen, um die durch Einspritz- und Zündverzug verursachte Zeitverschiebung zu kompensieren.Due to the ever increasing tightening of the exhaust gas regulations for gasoline engines and for self-igniting internal combustion engines, the start of injection must be adapted to the respective operating phase of the internal combustion engine, especially in self-igniting internal combustion engines. In the cold start phase, in particular at low ambient temperatures, it is necessary to postpone the start of injection on diesel distributor injection pumps early, thereby enabling a emission and noise emission start with regard to the particle emission. With increasing speeds of self-igniting internal combustion engines, it is necessary to advance the start of delivery of the injection pump to compensate for the time lag caused by injection and ignition delay.

State of the art

Nach dem Einspritzvorgang benötigt Dieselkraftstoff eine bestimmte Zeitspanne, um mit der Verbrennungsluft ein entzündbares, bei hohem Druck selbstzündendes Gemisch zu bilden. Der dafür benötigte Zeitraum zwischen Einspritzbeginn und Verbrennungsbeginn wird bei selbstzündenden Verbrennungskraftmaschinen als Zündverzug bezeichnet. Dieser wird neben anderen Faktoren auch von der Zündwilligkeit des Dieselkraftstoffes bestimmt (ausgedrückt durch die Cetanzahl), dem erreichbaren Verdichtungsverhältnis der selbstzündenden Verbrennungskraftmaschine und der Güte der Kraftstoffzerstäubung durch die Einspritzdüse des Kraftstoffinjektors. Der Zündverzug bei selbstzündenden Verbrennungskraftmaschinen liegt in der Regel in der Größenordnung von 1 - 2 ms. Während der Kaltstartphase, insbesondere bei niedrigen Außentemperaturen verlängert sich diese Zeitspanne, was zu Rußbildung durch unverbrannten Kraftstoff führt, der durch das Abgassystem in die Umgebung gelangt.After the injection process, diesel fuel takes a certain period of time to form a flammable, self-igniting mixture at high pressure with the combustion air. The time required between the beginning of the injection and the start of combustion is referred to as ignition delay in self-igniting internal combustion engines. This is among other factors also determined by the ignitability of the diesel fuel (expressed by the cetane number), the achievable compression ratio of the autoignition internal combustion engine and the quality of the fuel atomization through the injector of the fuel injector. The ignition delay in self-igniting internal combustion engines is usually in the order of 1 - 2 ms. During the cold start phase, especially at low outside temperatures, this period of time is prolonged, resulting in soot formation by unburned fuel entering the environment through the exhaust system.

Bei Verteilereinspritzpumpen selbstzündender Verbrennungskraftmaschinen können verschiedene Kaltstart-Beschleuniger eingesetzt werden. Eine hydraulische Maßnahme zur Kaltstartbeschleunigung liegt in einer temporär erfolgenden Anhebung des Innenraumdruckes der Verteilereinspritzpumpe während des Kaltstarts und der sich unmittelbar an diesen anschließenden Kaltlaufphase selbstzündender Verbrennungskraftmaschinen. Durch die Anhebung des Innendruckes wird die Verschiebung eines Spritzverstellerkolbens bewirkt, was zu einer Verschiebung des Einspritzbeginns nach früh führt. Der Nachteil dieser Maßnahme liegt in einem späten Loslauf des Spritzverstellerkolbens durch langsam erfolgenden Druckaufbau im Innenraum der Verteilereinspritzpumpe.With distributor injection pumps of self-igniting internal combustion engines, various cold-start accelerators can be used. A hydraulic measure for cold-start acceleration is a temporary increase in the interior pressure of the distributor injection pump during the cold start and the internal combustion engines that ignite directly after this subsequent cold-running phase. By raising the internal pressure, the displacement of a Spritzverstellerkolbens is effected, resulting in a shift of the injection start to early. The disadvantage of this measure is a late release of the injection plunger by slowly taking place pressure build-up in the interior of the distributor injection pump.

Eine weitere Möglichkeit, den Einspritzbeginn nach früh zu verstellen, liegt darin, durch Verdrehen eines als Rollenring ausgebildeten Bauelements während des Starts und der Kaltlaufphase der selbstzündenden Verbrennungskraftmaschine den Spritzverstellerkolben und damit Einspritzbeginn nach früh hin zu verstellen. Eine weitere auf mechanischem Wege durchführbare Maßnahme besteht darin, auf einer Seite des Spritzverstellerkolbens mittels einer Exzenterwelle zu drücken und dadurch den Spritzverstellerkolben derart zu verstellen, dass sich der Einspritzbeginn nach früh hin verschiebt. Der erwähnten Maßnahme haftet der Nachteil an, dass nur geringe Verstellmöglichkeiten erreichbar sind, die ihre Grenze in der mechanischen Überbeanspruchung der beteiligten Bauteile finden und somit nur eine begrenzte Verschiebung des Einspritzbeginns auf früh hin erzielt werden kann (siehe z.B. US-A-44 084 591 ).Another way to adjust the start of injection to early, is to adjust by adjusting a designed as a roller ring component during the start and the cold running phase of the self-igniting internal combustion engine, the injection timing piston and thus injection start to early. Another measure which can be carried out mechanically is to press on one side of the injection adjusting piston by means of an eccentric shaft and thereby to adjust the injection adjusting piston in such a way that the start of injection shifts to early. The mentioned measure has the disadvantage that only slight adjustment possibilities can be achieved, which find their limit in the mechanical overstress of the components involved and thus only a limited shift of the start of injection can be achieved early on (see, for example US-A-4408495 ).

Presentation of the invention

Die Verschiebung des Spritzverstellerkolbens in Richtung auf einen früheren Einspritzbeginn erfolgt in der Kaltphase durch Öffnen der Zulaufbohrung durch einen Nachlaufkolben. Der Nachlaufkolben kann auch als ein Servokolben oder als ein Regelschieber beschaffen sein. Die Funktion dieses Bauelements liegt im Öffnen und Schließen von Zulauf und Ablauf am Spritzverstellerkolben.The displacement of the injection piston in the direction of an earlier start of injection takes place in the cold phase by opening the inlet bore by a follower piston. The follower piston may also be designed as a servo piston or as a control slide. The function of this device is to open and close the inlet and outlet on the injection adjusting piston.

In der Kaltstellung der Verteilereinspritzpumpe ist der dem Verstellerkolben zugeordnete Druckraum zunächst leer, seine Befüllung erfolgt während der sich einstellenden Warmlaufphase der Verbrennungskraftmaschine mit steigender Drehzahl. Mit zunehmender Befüllung des Innenraumes der Verteilereinspritzpumpe steigt deren Innenraumdruck erheblich an.In the cold position of the distributor injection pump the pressure piston associated with the control piston is initially empty, its filling takes place during the adjusting warm-up phase of the internal combustion engine with increasing speed. With increasing filling of the interior of the distributor injection pump whose interior pressure increases significantly.

Durch einen Kaltstartbeschleunigungskolben ist der Spritzverstellerkolben mit kurzer Ansprechzeit verstellbar. Bei in der Startphase der Verbrennungskraftmaschine auftretenden, extrem niedrigen Drehzahlen kann ein früherer Loslauf des Spritzverstellerkolbens erreicht werden, ohne dass ein vollständiger Hochdruckaufbau im Pumpeninnenraum erforderlich ist. Da bei der erfindungsgemäßen Lösung ein Hochdruckaufbau im Pumpenraum nicht erforderlich ist, stellt sich der Spritzverstellerkolben so rechtzeitig auf früh, dass bereits bei den ersten Umdrehungen der Verbrennungskraftmaschine ein früherer Einspritzzeitpunkt erzielt werden kann. Ein früherer Einspritzzeitpunkt verbessert die Kraftstoffzerstäubung während der Einspritzung erheblich, so dass die Zündwilligkeit des Kraftstoffluftgemisches innerhalb des Brennraums erheblich ansteigt. Dies führt einerseits zu einer Verringerung der Partikelemission während der Start- und der Kaltphase; andererseits lässt sich mit der erfindungsgemäß vorgeschlagenen Lösung ein schnelleres Anspringen der selbstzündenden Verbrennungskraftmaschine erreichen.By a cold start accelerating piston of the injection adjuster piston with a short response time is adjustable. When occurring in the starting phase of the internal combustion engine, extremely low speeds, a previous release of the Spritzverstellerkolbens can be achieved without a complete high-pressure construction in the pump interior is required. Since in the solution according to the invention, a high-pressure build-up in the pump chamber is not required, the injection piston adjusts itself in good time to early, that even at the first revolutions of the internal combustion engine, a previous injection time can be achieved. Earlier injection timing significantly improves fuel atomization during injection so that the ignitability of the fuel air mixture within the combustion chamber increases significantly. On the one hand, this leads to a reduction of the particle emission during the start and the cold phase; On the other hand, with the solution proposed according to the invention, a faster popping of the self-igniting internal combustion engine can be achieved.

Der Spritzverstellerkolben der Verteilereinspritzpumpe wird in Richtung auf "Einspritzbeginn früh" durch einen Nachlaufkolben verstellt, der eine Zulaufbohrung freigibt oder verschließt. Der Nachlaufkolben, der durch eine Feder-Hülse-Kombination bewegt wird, stützt sich an einem Kaltstartbeschleunigungskolben ab, dessen Stirnfläche in einen Druckraum hineinragt. Der Nachlaufkolben, der in verschiedenen Ausführungsmöglichkeiten sowohl als Regelschieber, als Servo- oder als Steuerkolben ausgebildet sein kann, öffnet und schließt den Zulauf und Ablauf des Spritzverstellerkolbens, so daß dieser entsprechend des Betriebszustands der selbstzündenden Verbrennungskraftmaschine den Einspritzzeitpunkt entsprechend verschiebt. Im Kaltzustand der Verteilereinspritzpumpe und der Verbrennungskraftmaschine ist dieser Druckraum drucklos, so daß die Stirnseite des Kaltstartbeschleunigungskolbens in diesen eintaucht. Die der Stirnfläche abgewandte Seite des Kaltstartbeschleunigungskolbens fungiert als verschiebbare Stützfläche für die Feder-Hülse-Kombination des Nachlaufkolbens. Der Kaltstartbeschleunigungskolben seinerseits wird durch den Druck im Druckraum der Kaltstartbeschleunigungseinheit verstellt. Beim Start bzw. während der Kaltlaufphase der Verbrennungskraftmaschine ist der Druckraum leer und wird erst bei Beginn der Warmlaufphase der Verbrennungskraftmaschine befüllt. Dadurch steigt der Druck im Druckraum an, der Kaltstartbeschleunigungskolben verschiebt sich derart, dass der Nachlaufkolben/Regelschieber seine Normallage einnimmt und der Einspritzbeginn wieder von früh zurückgenommen wird.The injection piston of the distributor injection pump is moved in the direction of "injection early" by a follower piston, which releases or closes an inlet bore. The follower piston, which is moved by a spring-sleeve combination, is supported on a cold start acceleration piston whose end face projects into a pressure space. The follower piston, which may be designed in various embodiments both as a control slide, as a servo or as a control piston, opens and closes the inlet and outlet of the Spritzverstellerkolbens, so that this according to the operating state of the self-igniting internal combustion engine shifts the injection timing accordingly. In the cold state of the distributor injection pump and the internal combustion engine, this pressure chamber is depressurized, so that the end face of the cold start acceleration piston dips into this. The side facing away from the end face of the cold start acceleration piston acts as a displaceable support surface for the spring-sleeve combination of the follower piston. The cold start acceleration piston in turn is adjusted by the pressure in the pressure chamber of the cold start acceleration unit. At the start or during the cold running phase of the internal combustion engine, the pressure chamber is empty and is filled only at the beginning of the warm-up phase of the internal combustion engine. As a result, the pressure in the pressure chamber increases, the cold-start acceleration piston shifts so that the follower piston / control slide assumes its normal position and the start of injection is again withdrawn from early.

Mit dem Kaltstartbeschleunigungskolben der Verteilereinspritzpumpe können zudem externe Ansteuerungen betrieben werden, wie z.B. eine lastabhängige Förderbeginnverschiebung (LFB-Funktion). Diese Funktion wird durch beispielsweise eine Ringnut geschaltet. Im kalten Zustand der selbstzündenden Verbrennungskraftmaschine ist diese externe Ansteuerung abgeschaltet, d.h. die z.B. als Nut ausgebildete Öffnung oder eine dementsprechende Bohrung bleibt verschlossen. Mit zunehmender Erwärmung der selbstzündenden Verbrennungskraftmaschine kann die lastabhängige Förderbeginn-Funktion zugeschaltet werden, da der Innendruck im Innenraum der Verteilereinspritzpumpe zunimmt. Die Ansteuerung der lastabhängigen Förderbeginnverschiebung erfolgt bei offen stehender Öffnung.The cold start acceleration piston of the distributor injection pump can also be used to operate external controls, such as a load-dependent one Start of delivery shift (LFB function). This function is switched by, for example, an annular groove. In the cold state of the self-igniting internal combustion engine, this external control is switched off, ie the example formed as a groove opening or a corresponding hole remains closed. With increasing heating of the self-igniting internal combustion engine, the load-dependent start of delivery function can be switched on, since the internal pressure in the interior of the distributor injection pump increases. The control of the load-dependent delivery start shift occurs when the opening is open.

drawing

Anhand der Zeichnung wird die Erfindung nachstehend näher erläutert.Reference to the drawings, the invention will be explained in more detail below.

Es zeigt:

Figur 1: eine Seitenansicht einer Einspritz-Verteilerpumpe mit den Schnittverläufen II-II und III-III,
Figur 2: die Lage einer Ablaufbohrung am Nachlauf-Servokolben der Einspritzpumpe und
Figur 3: einen Längsschnitt durch den Kaltstartbeschleunigungskolben unterhalb eines Elektromagneten an der Einspritz-Verteilerpumpe.

It shows:

FIG. 1: a side view of an injection distribution pump with the sections II-II and III-III,
FIG. 2: the location of a drain hole on the lag servo piston of the injection pump and
FIG. 3: a longitudinal section through the cold start acceleration piston below an electromagnet on the injection manifold pump.

variants

Fig. 1 zeigt die Seitenansicht der Einspritz-Verteilerpumpe mit angeflanschter Verstelleinheit für den Einspritzverstellerkolben. Fig. 1 shows the side view of the injection manifold pump with flanged adjustment for the Einspritzverstellerkolben.

Der Darstellung gemäß Fig. 1 ist eine Einspritz-Verteilerpumpe zu entnehmen, deren Gehäuse 1 in Seitenansicht wiedergegeben ist. An das Gehäuse 1 der Einspritz-Verteilerpumpe ist eine Verstelleinheit 2 zur Verschiebung des Einspritzbeginns angeflanscht. Diese ist mit Flanschschrauben 7 bzw. 8 seitlich am Gehäuse 1 der Einspritz-Verteilerpumpe befestigt. Der Verstelleinheit 2 zur Verschiebung des Einspritzbeginns ist ein Steller in Gestalt eines Elektromagneten 3 zugeordnet.The representation according to Fig. 1 can be seen an injection distributor pump whose housing 1 is shown in side view. To the housing 1 of the injection distributor pump an adjusting unit 2 is flanged to shift the start of injection. This is fastened with flange screws 7 and 8 laterally on the housing 1 of the injection distributor pump. The adjusting unit 2 for shifting the start of injection is associated with a controller in the form of an electromagnet 3.

Zwischen dem Gehäuse 1 der Einspritz-Verteilerpumpe und der Verstelleinheit zum Verschieben des Einspritzbeginns 2 ist eine Anschlussleitung 9 zur Steuerung der lastabhängigen Förderbeginnverschiebungs-Funktion vorgesehen, die mit einer Hohlschraube 10 auf der Oberseite des Gehäuses 1 der Einspritz-Verteilerpumpe befestigt ist. Mit den römischen Ziffern II-II bzw. III-III sind die in Figuren 2 und 3 dargestellten Schnittverläufe bezeichnet.Between the housing 1 of the injection distributor pump and the adjusting unit for shifting the start of injection 2 is a connection line 9 for controlling the load-dependent Förderbeginnverschiebungs function provided which is secured with a hollow screw 10 on top of the housing 1 of the injection manifold pump. With the Roman numerals II-II and III-III are the in Figures 2 and 3 referred to cutting profiles.

Fig. 2 zeigt die Lage einer Steuernut zur Ansteuerung einer LFB-Funktion der Einspritz-Verteilerpumpe. Fig. 2 shows the location of a control groove for driving an LFB function of the injection manifold pump.

Aus der Schnittdarstellung gemäß Fig. 2 geht hervor, dass ein in der Verstelleinheit zur Verschiebung des Einspritzbeginns 2 beweglich aufgenommener Kaltstartbeschleunigungskolben 12 mittels eines diesem zugeordneten Federelements 14 in der Verstelleinheit 2 aufgenommen ist. In der Verstelleinheit 2, d.h. zwischen einer Wandung derselben und einer Stirnseite 13 des Kaltstartbeschleunigungskolbens 12 ist ein Druckraum 11 ausgebildet. An der Außenseite der Mantelfläche des Kaltstartbeschleunigungskolbens 12 ist eine Ringnut 16.1 aufgenommen, die mit einer im Gehäuse der Verstelleinheit so zur Verschiebung des Einspritzbeginns ausgebildeten Öffnung 16.2 zusammenarbeitet und mit dieser eine Ablaufbohrung 16 bildet. Die Ablaufbohrung 16, d.h. das Zusammenwirken der Ringnut 16.1 des Kaltstartbeschleunigungskolbens 12 mit der Gehäusebohrung 16.2, erlaubt das Vorsehen einer LFB-Funktion ohne externe Beschaltung an der Verstelleinheit 2 zur Verschiebung des Einspritzbeginns. Mit der erfindungsgemäßen Lösung lässt sich die LFB-Funktion je nach Betriebszustand der selbstzündenden Verbrennungskraftmaschine, d.h. im Kaltzustand abschalten und im erwärmten Zustand anschalten, ohne dass eine fremdbetätigte externe Beschaltung erforderlich wäre.From the sectional view according to Fig. 2 shows that in the adjusting unit for shifting the start of injection 2 movably recorded cold start acceleration piston 12 is received by means of a spring element 14 associated therewith in the adjustment unit 2. In the adjustment unit 2, ie between a wall thereof and an end face 13 of the cold start acceleration piston 12, a pressure chamber 11 is formed. On the outside of the lateral surface of the cold-start acceleration piston 12, an annular groove 16.1 is accommodated, which cooperates with an opening 16.2 so formed in the housing of the adjustment unit for shifting the start of injection and forms a drainage bore 16 with the latter. The drain hole 16, ie, the interaction of the annular groove 16.1 of the cold-start acceleration piston 12 with the housing bore 16.2, allows the provision of an LFB function without external wiring on the adjustment unit 2 for shifting the injection start. With the solution according to the invention, the LFB function can be switched off, depending on the operating state of the self-igniting internal combustion engine, ie in the cold state and switched on in the heated state, without a externally operated external wiring would be required.

Die den Kaltstartbeschleunigungskolben 12 beaufschlagende Kolbenfeder 14 stützt sich einerseits an einer Stützfläche im Kolbeninneren und andererseits an einer Stützscheibe 15 ab, die mittels Befestigungsschrauben am Gehäuse 1 der Einspritz-Verteilerpumpe befestigt sein kann.The cold spring acceleration piston 12 acting on the piston spring 14 is supported on the one hand on a support surface in the piston interior and on the other hand on a support plate 15, which may be secured by means of fastening screws on the housing 1 of the injection manifold pump.

Fig. 3 zeigt einen Längsschnitt durch den Kaltstartbeschleunigungskolben innerhalb der Verstelleinheit zur Verschiebung des Eintrittsbeginns unterhalb eines Elektromagneten. Fig. 3 shows a longitudinal section through the cold start acceleration piston within the adjustment unit for shifting the onset of entry below an electromagnet.

Fig. 3 ist entnehmbar, dass das Gehäuse 1 der Einspritz-Verteilerpumpe und das Gehäuse der Verstelleinheit 2 zur Verschiebung des Einspritzbeginns zu einer Baueinheit zusammengefasst sind. An einer sich in vertikaler Richtung erstreckenden Fuge wird die Abdichtung der Gehäuse 1 bzw. 2 über ein Dichtblech 25 erzielt. Fig. 3 can be removed that the housing 1 of the injection distributor pump and the housing of the adjusting unit 2 are summarized to shift the start of injection into a single unit. At a vertically extending joint, the sealing of the housing 1 or 2 is achieved via a sealing plate 25.

Im oberen Bereich des Gehäuses der Verstelleinheit 2 zur Verschiebung des Einspritzbeginns ist ein Steller in Gestalt eines Elektromagneten 3 angeordnet. Dieser erlaubt eine Druckentlastung des Druckraumes 11 der Verstelleinheit 2 zur Verschiebung des Einspritzbeginns über eine hier gestrichelt dargestellte Entlastungsbohrung 31.In the upper region of the housing of the adjusting unit 2 for shifting the start of injection, a positioner in the form of an electromagnet 3 is arranged. This allows a pressure relief of the pressure chamber 11 of the adjusting unit 2 for shifting the start of injection via a relief bore 31 shown here in dashed lines.

Unterhalb des Gehäuses 1 der Einspritz-Verteilerpumpe ist in der Verstelleinheit 2 zur Verschiebung des Einspritzbeginns ein Einspritzverstellerkolben 17 bewegbar gelagert. Der Einspritzverstellerkolben 17 umfasst beispielsweise zwei winklig zueinander orientierte Zulaufbohrungen.Below the housing 1 of the injection distributor pump, an injection adjusting piston 17 is movably mounted in the adjusting unit 2 for shifting the start of injection. The injection adjusting piston 17 comprises, for example, two inlet bores oriented at an angle to each other.

Ferner ist im Einspritzverstellerkolben 17 ein drehbar gelagerter Einsatz ausgebildet, mit welchem bei einer Verschiebungsbewegung des Einspritzverstellerkolbens 17 ein im Gehäuse 1 der Einspritz-Verteilerpumpe gelagerter Ring hinsichtlich des Einspritzbeginns zwischen früh und spät je nach Betriebszustand der selbstzündenden Verbrennungskraftmaschine verstellbar ist.Further, a rotatably mounted insert is formed in the Einspritzverstellerkolben 17, with which at a displacement movement of the Einspritzverstellerkolbens 17 mounted in the housing 1 of the injection distributor pump ring is adjustable with respect to the injection start between early and late depending on the operating state of the self-igniting internal combustion engine.

Im Gehäuse der Verstelleinheit 2 zur Verschiebung des Einspritzbeginns ist ein Kaltstartbeschleunigungskolben 12 verschiebbar gelagert. Die Stirnseite 13 des Kaltstartbeschleunigungskolbens einerseits sowie die Innenseite des Gehäuses der Verstelleinheit 2 zur Verschiebung des Eintrittsbeginns grenzen an einen Druckraum 11. Der Druckraum, der einerseits durch die Innenseite des Kaltstartbeschleunigungskolbens 12 und andererseits durch die Stirnseite des Einspritzverstellerkolbens 17 begrenzt wird, ist druckentlastet. Von diesem Druckraum zweigt eine z.B. als Nut beschaffene Öffnung 16 ab, die in verschlossenem Zustand eine externe Ansteuerung, wie z.B. die LFB-Funktion abschaltet, jedoch bei erwärmtem Zustand der Verteilereinspritzpumpe die LFB-Funktion zuschaltet; ist die LFB-Funktion zugeschaltet, steht die z.B. als Nut beschaffene Öffnung 16 offen.In the housing of the adjusting unit 2 for shifting the injection start a cold start acceleration piston 12 is slidably mounted. The end face 13 of the cold start acceleration piston, on the one hand, and the inside of the housing of the adjustment unit 2 for shifting the entry start, adjoin a pressure chamber 11. The pressure chamber, which is bounded on the one hand by the inside of the cold start acceleration piston 12 and on the other side by the end face of the injection adjuster piston 17, is depressurized. From this pressure space branches a e.g. as a groove provided opening 16 which in the closed state, an external drive, such as. switches off the LFB function, but switches on the LFB function when the distributor injection pump is warmed up; If the LFB function is switched on, the e. g. open as a groove opening 16 open.

Der Kaltstartbeschleunigungskolben 12 umfasst an seiner seiner Stirnfläche 13 abgewandten Seite gestuft angeordnete Anschlagflächen 13.1, 13.2 bzw. 13.3. Jede dieser Anschlagflächen 13.1, 13.2 bzw. 13.3 fungiert als Stützfläche für vorzugsweise als Spiralfedern ausgebildete Federelemente.The cold-start acceleration piston 12 comprises stop surfaces 13.1, 13.2 and 13.3 arranged in a stepped manner on its side facing away from its end face 13. Each of these abutment surfaces 13.1, 13.2 and 13.3 acts as a support surface for preferably designed as coil springs spring elements.

Ein lediglich den Kaltstartbeschleunigungskolben 12 einer Federkraft beaufschlagendes Federelement 14 stützt sich an der ersten Anschlagfläche 13.1 an der Innenseite des Kaltstartbeschleunigungskolbens 11 sowie an einem an den Gehäusen 1 bzw. 2 montierten Stützring 15 ab. Der Stützring 15 ist über Befestigungselemente - vorzugsweise Einsteckschrauben -, die mit Bezugszeichen 23 identifiziert sind, in den Gehäusen verschraubt und stationär fixiert. An der zweiten Anschlagfläche 13.2 an der Innenseite des Kaltstartbeschleunigungskolbens 12 stützt sich eine Feder/Hülse-Kombination 19 ab. Die Feder/Hülse-Kombination umfasst eine Hülse 19.1 sowie eine an dieser aufgenommenes Federelement 19.2. Das Federelement 19.2 stützt sich einerseits an einem ersten Anschlagring 19.3 der Feder/Hülse-Kombination 19 sowie andererseits an einer dem ersten Anschlagring 19.3 gegenüber liegenden Schlitzscheibe 20 ab. Die Schlitzscheibe 20 ihrerseits liegt an der Bodenfläche einer Ausnehmung an einer Stirnseite des Einspritzverstellerkolbens 17 an. Der erste Anschlagring 19.3 der Hülse 19.1 der Feder/Hülse-Kombination 19 liegt an der zweiten Anschlagfläche 13.2 des Kaltstartbeschleunigungskolbens 12 an und ist durch das Federelement 19.2 beaufschlagt. Der zweite Anschlagring 19.4 der Hülse 19.1 hingegen umgreift eine Stützscheibe 27 eines Nachlaufkolbens/Regelschiebers 24.A spring element 14 acting only on the cold-start acceleration piston 12 of a spring force is supported on the first stop surface 13.1 on the inside of the cold-start acceleration piston 11 and on a support ring 15 mounted on the housings 1 and 2. The support ring 15 is in the housings via fastening elements - preferably insertion screws - which are identified by reference numeral 23 bolted and fixed stationary. At the second stop surface 13.2 on the inside of the cold start acceleration piston 12, a spring / sleeve combination 19 is supported. The spring / sleeve combination comprises a sleeve 19.1 and a spring element 19.2 received thereon. The spring element 19.2 is supported, on the one hand, on a first stop ring 19.3 of the spring / sleeve combination 19 and, on the other hand, on a slotted disk 20 opposite the first stop ring 19.3. The slotted disc 20 in turn abuts against the bottom surface of a recess on an end face of the injection adjusting piston 17. The first stop ring 19.3 of the sleeve 19.1 of the spring / sleeve combination 19 bears against the second stop face 13.2 of the cold-start acceleration piston 12 and is acted on by the spring element 19.2. The second stop ring 19.4 of the sleeve 19.1, however, surrounds a support plate 27 of a follower piston / control slide 24th

Daneben ist der Nachlaufkolben/Regelschieber 24 über eine Nachlaufkolbenfeder 21 mit einer Federkraft beaufschlagt, wobei sich die Nachlaufkolbenfeder 21 an einem an der dritten Anlagefläche 13.1 des Kaltstartbeschleunigungskolbens 12 abstützenden Ring 22 abstützt. Der Nachlaufkolben/Regelschieber 24 seinerseits ist von einem Kanalsystem durchzogen, welches eine Querbohrung 26 sowie eine mit dieser in Verbindung stehende Längsbohrung 28 mit Durchmesserstufung umfasst.In addition, the follower piston / control slide 24 is acted upon by a follower piston spring 21 with a spring force, wherein the follower piston spring 21 is supported on a bearing on the third contact surface 13.1 of the cold start acceleration piston 12 ring 22. The follower piston / control slide 24 in turn is traversed by a channel system which comprises a transverse bore 26 and a standing with this longitudinal bore 28 with diameter graduation.

Am Nachlaufkolben/Regelschieber 24 sind darüber hinaus Ausnehmungen 29 ausgebildet, in welche die Schenkel der Schlitzscheibe 20 hineinragen und damit den maximalen Verschiebeweg des Nachlaufkolbens/Regelschiebers 24 im Einspritzverstellerkolben 17 begrenzen.On the follower piston / control slide 24 recesses 29 are also formed, in which protrude the legs of the slotted disk 20 and thus limit the maximum displacement of the follower piston / control slide 24 in the injection adjuster piston 17.

Beim Kaltstart einer selbstzündenden Verbrennungskraftmaschine ist der als Elektromagnet ausgebildete Steller 3 vorzugsweise so geschaltet, dass der Druckraum 11 der Stelleinheit 2 zur Verschiebung des Einspritzbeginns drucklos ist. Den den Kaltstartbeschleunigungskolben 12 an den Anlageflächen 13.1 bzw. 13.2 beaufschlagenden Federelementen 14 sowie 19.2 wirkt daher keine Gegenkraft über den Druckraum 11 entgegen, so dass die genannten Federelemente ihre Ruhestellung einnehmen können. Dadurch wird, bedingt durch das entspannende Federelement 19.2 der Feder/Hülse-Kombination 19 und die mit diesen zusammenarbeitende Hülse 19.1 der Nachlaufkolben/Regelschieber 24 an seiner Stützscheibe 27 durch den zweiten Anschlagring 19.4 der Hülse 19.1 so verschoben, daß die Zulaufbohrungen mit dem Kanalsystem 26 bzw. 28 im Inneren des Nachlaufkolbens/Regelschiebers 24 in Verbindung treten. Dadurch wird die Einspritz-Verteilerpumpe so verstellt, dass es zu einem frühen Beginn der Einspritzung von Kraftstoff in die einzelnen Brennräume der selbstzündenden Verbrennungskraftmaschine kommt. Dadurch lässt sich die Partikelemission bzw. die Geräuschentwicklung beim Start einer selbstzündenden Verbrennungsmaschine und in der sich daran anschließenden Kaltlaufphase erheblich herabsetzen.When cold starting a self-igniting internal combustion engine designed as an electromagnet actuator 3 is preferably connected so that the pressure chamber 11 of the actuator 2 is depressurized to shift the start of injection. Therefore, the cold start acceleration piston 12 acting on the contact surfaces 13.1 and 13.2 spring elements 14 and 19.2 counteracts no counterforce on the pressure chamber 11, so that said spring elements can assume their rest position. As a result, due to the relaxing spring element 19.2 of the spring / sleeve combination 19 and cooperating with this sleeve 19.1 the follower piston / control slide 24 so moved on its support plate 27 through the second stop ring 19.4 of the sleeve 19.1 that the inlet holes with the channel system 26th or 28 in the interior of the follower piston / control slide 24 in connection. As a result, the injection distributor pump is adjusted so that there is an early start of the injection of fuel into the individual combustion chambers self-igniting internal combustion engine comes. As a result, the particle emission or the noise development at the start of a self-igniting internal combustion engine and in the subsequent cold running phase can be significantly reduced.

Mit zunehmender Betriebszeit erwärmt sich die Verbrennungskraftmaschine sowie die Einspritz-Verteilerpumpe. Während der sich an die Kaltlaufphase anschließenden Warmlaufphase der selbstzündenden Verbrennungskraftmaschine erfolgt ein Schalten des Magnetventils 3 und dadurch ein Einströmen von Fluid in den Druckraum 11, wodurch es im Druckraum 11 zu einem Druckanstieg kommt, wobei der unmittelbar auf die Stirnseite 13 des Kaltstartbeschleunigungskolbens 12 einwirkt und diesen entgegen der Druckkraft in seinem Hohlraum beaufschlagt.As the operating time increases, the internal combustion engine and the injection distributor pump heat up. During the warm-up phase of the self-igniting internal combustion engine following the cold-running phase, switching of the solenoid valve 3 takes place and thus an inflow of fluid into the pressure chamber 11, causing a pressure increase in the pressure chamber 11, which acts directly on the end face 13 of the cold-start acceleration piston 12 and this acted upon against the pressure force in its cavity.

Im Normalbetrieb, d.h. im warmgelaufenen Zustand der selbstzündenden Verbrennungskraftmaschine wird die Steuerung des Nachlaufkolbens/Regelschiebers 24 durch das Federelement 21 übernommen, welches sich an der dritten Anschlagfläche 13.3 an der Innenseite des Kaltstartbeschleunigungskolbens 12 abstützt und den Nachlaufkolben/Regelschieber 24 unabhängig von den Federelementen 14 bzw. 19.1 beaufschlagt.In normal operation, i. in the warmed-up state of the self-igniting internal combustion engine, the control of the follower piston / control slide 24 is taken over by the spring element 21, which is supported on the third stop surface 13.3 on the inside of the cold start acceleration piston 12 and the follower piston / control slide 24 acts independently of the spring elements 14 and 19.1.

Die vorstehend beschriebene externe Ansteuerung einer lastabhängigen Förderbeginn-Verschiebung, welche durch Öffnen bzw. Schließen einer Nut bzw. einer Bohrung 16 erfolgen kann, sei beispielhaft für eine Funktion erwähnt, die abhängig vom sich einstellenden Betriebszustand der selbstzündenden Verbrennungskraftmaschine ohne externen Beschaltungsaufwand zu erfordern, angesteuert werden kann. Die mit der Realisierung gemäß der vorstehenden Beschreibung verbundenen Bauelemente wie z.B. Ablaufbohrung 16, das ein Überströmen des Fluids ermöglichende Anschlussrohr 9 sowie die das Anschlussrohr aufnehmende Hohlschraube 10 sind lediglich beispielhaft genannt und haben auf die Funktion des Kaltstartbeschleunigungskolbens 12 keinen Einfluss.The external control described above of a load-dependent delivery start shift, which can be done by opening or closing a groove or a bore 16, is mentioned as an example for a function that requires depending on the adjusting operating state of the self-igniting internal combustion engine without external Beschaltungsaufwand can be. The associated with the realization of the above description components such as drain hole 16, the overflow of the fluid enabling connection pipe 9 and the connecting pipe female screw 10 are given only by way of example and have no effect on the function of the cold start acceleration piston 12.

LIST OF REFERENCE NUMBERS

11: Einspritz-VerteilerpumpengehäuseDistributor injection pump housing
22: Verstelleinheit zur Verschiebung des EinspritzbeginnsAdjustment unit for shifting the start of injection
33: Elektromagnetelectromagnet
44: Antriebsseitedriving side
55: Riemenscheibepulley
66: Nutgroove
77: FlanschschraubeFlange
88th: FlanschschraubeFlange
99: Anschlussrohrconnecting pipe
1010: HohlschraubeHohlschraube
1111: Druckraumpressure chamber
1212: KaltstartbeschleunigungskolbenCold start accelerator piston
1313: Stirnflächeface
13.113.1: erste Anlageflächefirst contact surface
13.213.2: zweite Anlageflächesecond contact surface
13.313.3: dritte Anlageflächethird contact surface
1414: Kolbenfederpiston spring
1515: Stützringsupport ring
1616: Ablaufbohrungdrain hole
16.116.1: Ringnut im KaltstartbeschleunigungskolbenRing groove in the cold start acceleration piston
16.216.2: Gehäusebohrunghousing bore
1717: EinspritzverstellkolbenEinspritzverstellkolben
1818: Bohrung für Nachlaufkolben/RegelschieberBore for follower piston / control slide
1919: Feder/Hülse-KombinationSpring / sleeve combination
19.119.1: Hülseshell
19.219.2: Federelementspring element
19.319.3: 1. Anschlagring1st stop ring
19.419.4: 2. Anschlagring2nd stop ring
19.519.5: Bohrungendrilling
2020: Schlitzscheibeslotted disc
2121: NachlaufkolbenfederTrailing piston spring
2222: Ringring
2323: Befestigungsschraubefixing screw
2424: Nachlaufkolben/RegelschieberFollower piston / regulating slide
2525: Dichtblechsealing plate
2626: Querbohrungcross hole
2727: Stützscheibesupport disc
2828: Längsbohrung Nachlaufkolben/RegelschieberLongitudinal bore follower piston / control slide
2929: Ausnehmungrecess
3030: Ringring
3131: Zulaufbohrunginlet bore

Claims

Fuel feed assembly for internal combustion engines, with a housing (1) which comprises an adjusting unit (2) for displacing the injection time point of fuel into the combustion spaces of the internal combustion engine, which adjusting unit receives an injection adjuster piston (17) which is received displaceably in the adjusting unit (2) and by which a follow-up piston/regulating slide (24) is surrounded so as to be movable in relation to it, characterized in that the adjusting unit (2) for displacing the start of injection contains a pressure space (11) which is pressure-loadable/pressure relievable via an actuator (3) and via which can be moved a cold-start acceleration piston (12) which, on the one hand, acts upon the follow-up piston/regulating slide (24) via a spring element (21) and, on the other hand, acts on the injection adjuster piston (17) by means of a spring/sleeve combination (19; 19.1; 19.2).
Fuel feed assembly according to Claim 1, characterized in that the cold-start acceleration piston (12) contains bearing faces (13.1, 13.2, 13.3) of stepped form on the side facing the injection adjuster piston (17).
Fuel feed assembly according to Claim 1, characterized in that the cold start acceleration piston (12) comprises on its piston surface area an orifice (16.1) which with a housing-side orifice (16.2) forms an outflow (16) for the activation of external functions.
Fuel feed assembly according to Claim 2, characterized in that a spring element (14) bears against a first bearing face (13.1) of the cold-start acceleration piston (12) and is supported on a supporting face (15) of the adjusting unit (2) for displacing the start of injection.
Fuel feed assembly according to Claim 2, characterized in that a spring/sleeve combination (19) is received between a second bearing face (13.2) of the cold-start acceleration piston (12) and one end face of the injection adjuster piston (17).
Fuel feed assembly according to Claim 5, characterized in that the spring/sleeve combination (19) comprises a sleeve (19.1), the first stop ring (19.3) of which bears against the second bearing face (13.2) of the cold-start acceleration piston (12) and the second stop ring (19.4) of which surrounds a supporting disc (27) of the follow-up piston/regulating slide (24).
Fuel feed assembly according to Claims 5 and 6, characterized in that the spring/sleeve combination (19) contains a spring element (19.2) which prestresses the first stop ring (19.3) of the sleeve (19.1) and the injection adjuster piston (17) with respect to one another.
Fuel feed assembly according to Claim 2, characterized in that between a third bearing face (13.3) of the cold-start acceleration piston (12) and the follow-up piston/regulating slide (14) is arranged a spring element (21) acting upon the latter.
Fuel feed assembly according to Claim 6, characterized in that the sleeve (19.1) of the spring/sleeve combination (19) contains orifices (19.5), via which fluid emerging from the ducts (26, 28) flows over into the cavity.
Fuel feed assembly according to Claim 1, characterized in that the displacement of the follow-up piston/regulating slide (24) into the cavity is independent of the travelling movement of the injection adjuster piston (17) into the latter.
Fuel feed assembly according to Claim 1, characterized in that the pressure-relieving/pressure-loading of the pressure space (11) of the adjusting unit (2) for displacing the start of the injection takes place via an electromagnet (3).