DE1151982B - Pumpe zur Kraftstoffeinspritzung bei Brennkraftmaschinen, insbesondere Saugrohr-Einspritzbrennkraft-maschinen - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Pumpe zur Kraftstoffeinspritzung bei Brennkraftmaschinen, insbesondere Saugrohr-Einspritzbrennkraftmaschinen, mit einem Hauptpumpenkolben, dessen Fördermenge nicht veränderbar ist und der in seiner SaughubendsteHung einen Zuflußkanal offenhält und dessen beim Druckhub erzeugter Förderdruck zum Antrieb mehrerer, der Zahl der Förderstellen entsprechenden Anzahl von Zumeßpumpenkolben dient, deren Hub zur Änderung der Einspritzmenge veränderbar ist, wobei an den Arbeitsraum des Hauptpumpenkolbens ein Oberströmventil angeschlossen ist, dessen Öffnungsdruck höher ist als der zum Antrieb der Zumeßpumpenkolben erforderliche Flüssigkeitsdruck.

Es sind Flüssigkeitsförderanlagen, insbesondere Schmieranlagen, bekannt, die mit einem Hauptpumpenkolben und den übrigen vorstehend beschriebenen Merkmalen versehen sind. Diese Anlagen sind jedoch als Pumpen zur Kraftstoffeinspritzung bei Brennkraftmaschinen, insbesondere Saugrohr-Einspritzbrennkraftmaschinen, nicht geeignet, weil sie nicht eine große Zahl von Fördervorgängen in der Zeiteinheit ermöglichen, da sie eine verhältnismäßig große Zeitspanne benötigen, um die Arbeitsräume der Zumeßkolben nach jedem Fördervorgang zu füllen.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, diese bekannten Anlagen so zu verbessern, daß sie für solche Einspritzbrennkraftmaschinen in Betracht kommen, bei denen an mehreren Stellen gleichzeitig eingespritzt werden soll, z. B. bei Saugrohr-Einspritzbrennkraftmaschinen. Diese Aufgabe wird gemäß der Erfindung dadurch gelöst, daß der Hauptpumpenkolben in seiner SaughubendsteHung auch je einen Verbindungskanal zu jedem der Arbeitsräume der Zumeßpumpenkolben offenhält und bei seinem Druckhub sowohl die Mündungen der Verbindungskanäle als auch die Mündung des Zuflußkanals abschließt.

Eine andere Forderung, die an Kraftstoffeinspritzanlagen gestellt und durch die bekannten Anlagen nicht erfüllt wird, besteht darin, daß die Fördermenge aller Zumeßkolben einstellbar ist, und zwar möglichst durch Verstellen eines einzigen Teiles der Einspritzanlage. Diese Forderung läßt sich dadurch erfüllen, daß erfindungsgemäß die SaughubendsteHung jedes Zumeßkolbens durch einen verstellbaren Anschlagkörper bestimmt ist und daß die Achsen der Zumeßkolben radial verlaufend in einer Ebene liegen und zur Begrenzung des Saughubes aller Zumeßkolben ein und derselbe Anschlagkörper dient.

In der Zeichnung sind als Ausführungsbeispiele Pumpe zur Kraftstoffeinspritzung

bei Brennkraftmaschinen,
insbesondere Saugrohr-Einspritzbrennkraftmaschinen

Anmelder:

Robert Bosch G. m. b. H.,
Stuttgart W, Breitscheidstr. 4

Dipl.-Ing. Heinz Links, Stuttgart,
ist als Erfinder genannt worden

des Gegenstandes der Erfindung zwei Kraftstoffeinspritzpumpen für Brennkraftmaschinen dargestellt, und zwar zeigen

Fig. 1 und 2 je einen Längsschnitt durch das erste und zweite Beispiel und _:

Fig. 3 einen Schnitt nach Linie IH-III in Fig. .2.
Beim Beispiel nach Fig. 1 ist in einem Gehäuse 1 einer Kraftstoffeinspritzpumpe für eine mehrzylindrige Brennkraftmaschine eine Nockenwelle 2 gelagert, deren Nocken 3 gegen eine Rolle 4 eines Stößels 5 wirkt. Eine Feder 6 drückt über einen Federteller. 7, der in einer Ausnehmung des Rollenstößels 5 liegt, diesen gegen den Nocken 3. Die Feder 6 stützt sich dabei über einen Federteller 8 am Gehäuse 1 ab.

Ein Pumpenkolben 9, der in einer Zylinderbüchse 10 geführt ist, trägt an seinem dem Rollenstößel 5 zugewandten Ende einen Bund 11. Dieser Bund ist in den Federteller 7 so eingehängt, daß der Kolben 9 normalerweise den hin- und hergehenden Bewegungen des Rollenstößels 5 folgt.

Ein Pumpenkörper 12 ist in nicht dargestellter Weise an dem Pumpengehäuse 1 befestigt und drückt den mit einer Schulter 13 versehenen Pumpenzylinder 10 auf eine Gegenschulter im Gehäuse 1.

Von einem Kraftstoffbehälter 14 führt eine Leitung 15 zu einer Einlaßbohrung 16 im Gehäuse 1 und daran anschließend zu einem Zuflußkanal 17 im Pumpenzylinder 10. Der Kanal 17 mündet in den Pumpenarbeitsraum 18.

Der Pumpenkolben 9 hat eine axiale Bohrung 19, die von seinem im Arbeitsraum 18 liegenden Stirn-

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ende ausgeht und zu einer Querbohrung 20 führt, deren Mündungen in der Kolbenmantelfläche durch einen Ringkanal 21 verbunden sind.

Der Pumpenkörper 12 ,hat eine gleichachsig zum Kolben 9 verlaufende, als Sackloch ausgebildete Führungsbohrung 22, die einen mittleren Abschnitt 23 mit größerem Durchmesser aufweist. In diesen eine Kammer bildenden mittleren Abschnitt 23 mündet eine der Zahl der. zu versorgenden Brennkraft-

Zumeßkolben am Ende ihres Druckhubes angelangt sind, strömt der weiterhin vom Hauptpumpenkolben in die Kammer 23 verdrängte Kraftstoff durch den Kanal 40 über das dann öffnende Überströmventil 41 5 und die Leitung 43 zum Behälter 14 zurück. Der Öffnungsdruck des Überströmventils ist höher bemessen als der höchste während des Fördervorgangs der Zumeßkolben in der Kammer 23 auftretende Druck. Nach beendigtem Druckhub der Zumeß-

maschinenzylinder entsprechende Anzahl radialer io kolben schließen sich die Druckventile 34, 35 unter Bohrungen 24, deren Achsen in einer Ebene senk- der Wirkung der Federn 36.

recht zur Achse der Bohrung 22 verlaufen. Sobald der Hauptpumpenkolben 9 gegen Ende

In der Bohrung 22 ist ein Regelglied 25 geführt, jedes Druckhubes den Zulaufkanal 17 durch seine

das die Kammer 23 durchdringt und in dieser Kam- Ringnut 21 aufsteuert, strömt der weiterhin bis zum mer einen im wesentlichen kegelförmigen Abschnitt 15 Ende des Druckhubes verdrängte Kraftstoff durch

26 aufweist, der als Anschlagkörper für Zumeßkolben die Bohrung 19 und 20 und den Ringkanal 21 in den

27 dient. An diesem Abschnitt liegen in der gezeich- Zulaufkanal 17 zurück. Die Federn 28 beginnen die neten Stellung die kalottenförmigen Enden der Zu- Zumeßkolben zurückzuschieben. Diese gelangen meßkolben 27 an, die in den radialen Bohrungen 24 spätestens während des ersten Abschnittes des nachdes Pumpenkörpers 12 geführt sind und unter der 20 folgenden Saughubes des Kolbens 9 in die gezeichnete Wirkung von Federn 28 stehen, die bestrebt sind, die Lage. Während dieses Saughubabschnittes strömt Zumeßkolben in der gezeichneten Stellung in Be- Kraftstoff aus dem durch die Ringnut 21 noch offenrührung mit dem kegelförmigen Abschnitt 26 des gehaltenen Zuflußkanal 17 und die Bohrungen 20, 19 Regelgliedes 25 zu halten. in den Arbeitsraum 18. Beim weiteren Verlauf des

Vom Pumpenarbeitsraum 18 führt je ein Kanal 29 35 Saughubes schließt der Kolben 9 den Zuflußkanal 17 in jeden Arbeitsraum 30 jedes Zumeßkolbens 27. ab. Im Arbeitsraum 18 entsteht ein Unterdruck, bis Außerdem ist der Punipenarbeitsraum über Kanäle nach erneutem Öffnen des Zuflußkanals 17 im letzten 31 ständig mit der Kammer 23 verbunden. Die Mün- Abschnitt des Saughubes Kraftstoff unmittelbar in düngen der Kanäle 29 in den Pumpenarbeitsraum 18 den Arbeitsraum 18 einströmen kann. Im letzten sind so angeordnet, daß sie der Pumpenkolben 9 bei 30 Abschnitt seines Saughubes steuert der Kolben 9 auch jedem Druckhub früher als den Zuflußkanal 17 ab- die Mündungen der Kanäle 29 in den Pumpenschließt, somit also beim Saughub den Zuflußkanal
17 früher als die Kanäle. 29 öffnet. Der mit 32 bezeichnete untere Abschnitt der Führungsbohrung 22,
in den das untere Ende des Regelgliedes 25 passend 35
eintaucht, ist durch einen in der Zeichnung strichpunktiert eingezeichneten Kanal 33 mit dem Zuflußkanal 17 verbunden. ■-*-

Jeder der Arbeitsräume 30 der Zumeßkolben ist
nach außen durch einen Druckventilkörper 34 abge- 40 als Fördermengenverstellgljed der Einspritzpumpe, schlossen, in dem ein bewegliches Ventilglied 35 ge- durch das die den einzelnen Brennkraftmaschinenführt ist, das durch eine Feder 36 auf seinen Sitz im zylindern zugeführte Kraftstoffmenge gleichzeitig und Ventilkörper 34 gedrückt wird. Die Feder 36 stützt in gleichem Maße geändert werden kann, sich dabei an einem Auslaßnippel 37 ab, der in den Beim zweiten Ausführungsbeispiel ist in gleicher

Pumpenkörper 12 eingeschraubt ist und den Ventil- 45 Weise wie beim ersten in einem Gehäuse 51 einer körper 34 im Pumpenkörper 12 festspannt. An die Kraftstoffeinspritzpumpe für eine vierzylindrige Auslaßnippel 37 sind Kraftstoffdruckleitungen 38 an- Brennkraftmaschine eine Nockenwelle 52 gelagert, geschlossen, die zu Einspritzdüsen 39 für die einzel- deren Nocken 53 gegen eine Rolle 54 eines Rollennen Brennkraftmaschinenzylinder führen. stößeis 55 wirkt. Eine Feder 56 drückt über einen

Von der Kammer 23 zweigt ein Überströmkanal 40 50 Federteller 57, der in eine Ausnehmung des Rollenab, in den ein federbelastetes Überströmventil 41 ein- stößeis 55 eingelegt ist, diesen gegen den Nocken 53. gebaut ist. An die Auslaßöffnung 42 des Überstrom- Die Feder 56 stützt sich dabei über einen Federteller kanals ist eine zum Kraftstoffbehälter 14 führende 58 am Gehäuse 1 ab. Ein: Pumpenkolben 59, der in Leitung 43 angeschlossen. einer Zylinderbüchse 60 geführt ist, trägt an seinem

Die beweglichen Teile der beschriebenen Einspritz- 55 dem Rollenstößel 55 zugewandten Ende einen Bund pumpe sind in der Stellung gezeichnet, die sie am 61, der in den Federteller 57 so eingehängt ist, daß Ende eines Saughubes des Hauptpumpenkolbens 9 der Pumpenkolben den Bewegungen des Rolleneinnehmen. Der Pumpenarbeitsraum 18 und die stößeis 55 folgt, ohne jedoch den Kolben an Dreh-Arbeitsräume 30 der Zumeßkolben sind mit Kraft- bewegungen zu hindern. Ein Pumpenkörper 62 ist in stoff gefüllt. Beim nunmehr folgenden Druckhub 60 nicht dargestellter Weise an dem Pumpengehäuse 51 schließt der Kolben 9 zunächst die Mündungen der befestigt und drückt den mit einer Schulter 63 ver-Verbindüngskanäle 29 und danach den Zuflußkanal sehenen Pumpenzylinder 60 auf eine Gegenschulter 17 ab. In diesem Augenblick beginnt der Kolben 9 im Gehäuse 51.

Kraftstoff durch die Kanäle 31 in die Kammer 23 zu Von einem Kraftstoffbehälter 64 führt eine Lei-

fördern und die Zumeßkolben 27 nach außen zu 65 tung 65 zu einer Einlaßbohrung 66 im Gehäuse 51 schieben. Diese fördern dabei Kraftstoff aus ihren und daran anschließend zu einem Zuflußkanal 67 im Arbeitsräumen 30 über die Druckventile 35 und die Pumpenzylinder 60. Der Kanal 67 mündet in den Leitungen 38 zu den:Einspritzdüsen 39. Sobald die Pumpenarbeitsraum 68.

arbeitsraum auf, so daß durch sie Kraftstoff in die Arbeitsräume 30 der Zumeßkolben strömt und die Arbeitsräume gefüllt werden.

Um die von den Zumeßkolben geförderte Kraftstoffmenge ändern zu können, ist das Regelglied 25 verschiebbar. Durch Herausziehen des Gliedes 25 aus sedner Führungsbohrung 22 wird die Kraftstoffmenge vergrößert, und umgekehrt. Das Regelglied dient also

Auf dem Pumpenzylinder 60 ist eine Mitnehmerhülse 69 drehbar gelagert und gegen axiales Verschieben einerseits durch eine Schulter des Pumpenzylinders und andererseits durch den Federteller 58 gesichert. Die Mitnehmerhülse hat gabelförmige Ansätze 70, die an einem Mitnehmerstück 71 des Pumpenkolbens 59 angreifen. Die Mitnehmerhülse 69 hat an ihrem Außenumfang einen Zahnkranz 72, der in eine im Pumpengehäuse 51 verschiebbar gelagerte Zahnstange 73 eingreift. Diese Zahnstange dient, wie später beschrieben wird, als Fördermengenverstellglied der Einspritzpumpe.

In dem Pumpenkörper 62 ist gleichachsig zum Pumpenkolben 59 ein Anschlagstück 74 gelagert, das an seinem mittleren Abschnitt vier nockenartige Hocker 75 aufweist und an seinem unteren Ende einen vierkantigen Mitnehmerstift 76 trägt. Dieser ragt in eine teilweise ebenfalls vierkantige, axiale Ausnehmung 77 des Pumpenkolbens 59 hinein. Von der Ausnehmung 77 führt eine Querbohrung 78 zu einer Ringnut 79 in der Mantelfläche des Pumpenkolbens 59. Die Ausnehmung 77 im Pumpenkolben ist so gestaltet, daß die Ringnut über die Querbohrung 78 .in ständiger Verbindung mit dem Pumpenarbeitsraum 68 steht.

Der die Hocker 75 tragende Abschnitt des Anschlagstückes liegt in einer Kammer 83 des Pumpenkörpers 62, die in ständiger Verbindung mit dem Pumpenarbeitsraum 68 steht. In diese Kammer münden vier radiale Bohrungen 84, deren Achsen in einer Ebene senkrecht zur Achse des Anschlagstückes angeordnet sind. An den Höckern 75 liegen in der gezeichneten Stellung die kalottenförmigen Enden von vier Zumeßkolben 87 an, die in den radialen Bohrungen 84 des Pumpenkörpers 62 geführt sind und unter der Wirkung von Federn 88 stehen, die bestrebt sind, die Zumeßkolben in der gezeichneten Stellung zu halten.

Vom Pumpenarbeitsraum 68 führt je ein Kanal 89 in jeden Arbeitsraum 90 jedes Zumeßkolbens 87. 4" Außerdem ist der Raum 68 über Kanäle 91 ständig mit der Kammer 83 verbunden. Die Mündungen der Kanäle 89 in den Pumpenarbeitsraum 68 sind ebenso wie beim ersten Beispiel so angeordnet, daß sie der Pumpenkolben 59 bei seinem Druckhub früher als den Zuflußkanal 67 abschließt, somit also beim Saughub den Zuflußkanal 67 früher als die Kanäle 89 öffnet. Jeder der Arbeitsräume 90 ist nach außen durch einen Druckventilkörper 94 abgeschlossen, in dem ein bewegliches Ventilglied 95 geführt ist, das durch eine Feder 96 auf seinen Sitz im Ventilkörper 94 gedrückt wird. Die Feder 96 stützt sich dabei an einem Auslaßnippel 97 ab, der in den Pumpenkörper 62 eingeschraubt ist und den Ventilkörper 94 im Pumpenkörper 62 festspannt. An die Auslaßnippel 97 sind Kraftstoffdruckleitungen 98 angeschlossen, die zu Einspritzdüsen 99 für die einzelnen Brennkraftmaschinenzylinder führen.

Die Kammer 83 ist durch Kanäle 101 mit einem Raum 102 verbunden, von dem ein Überströmkanal 103 abzweigt, in den ein federbelastetes Überströmventil 104 eingebaut ist. Eine Ablauföffnung 105 des Überströmkanals ist über eine Leitung 106 an den Kraftstoffbehälter 64 angeschlossen.

Die beweglichen Teile der vorstehend beschriebenen Einspritzpumpe sind ebenso wie beim ersten Ausführungsbeispiel in der Stellung gezeichnet, die sie am Ende eines Saughubes des Hauptpumpenkolbens 59 einnehmen. Der Pumpenarbeitsraum 68 sowie die Arbeitsräume 90 der Zumeßkolben sind dabei mit Kraftstoff gefüllt. Beim nunmehr folgenden Druckhub deckt der Kolben 59 zunächst die Mündungen der Verbindungskanäle 89 und danach den Zuflußkanal 67 ab. In diesem Augenblick beginnt der Kolben 59 Kraftstoff durch die Kanäle 91 in die Kammer 83 zu fördern und die Zumeßkolben 87 nach außen zu schieben. Diese fördern dabei Kraftstoff aus ihren Arbeitsräumen 90 über die Druckventile 95 und die Leitungen 98 zu den Einspritzdüsen 99. Sobald die Zumeßkolben am Ende ihres Druckhubes angelangt sind, strömt der weiterhin vom Hauptpumpenkolben in die Kammer 83 verdrängte Kraftstoff durch die Kanäle 101 in den Raum 102 und von diesem durch den Kanal 103 über das geöffnete Überströmventil 104 und die Leitung 106 zurück zum Behälter 64. Der Öffnungsdruck des Überströmventils ist höher bemessen als der höchste während des Fördervorgangs der Zumeßkolben in der Kammer 83 auftretende Druck. Nach beendigtem Druckhub der Zumeßkolben schließen sich die Druckventile 94,95 unter der Wirkung der Federn 96.

Sobald der Hauptpumpenkolben 59 gegen Ende jedes Druckhubes den Zulaufkanal 67 durch die Ringnut 79 aufsteuert, strömt der weiterhin bis zum Ende des Druckhubes verdrängte Kraftstoff durch die Ausnehmung 77 und die Querbohrung 78 in den Ringkanal 79 und von diesem in den Zulaufkanal 67 zurück.

Während des ersten Abschnittes des nachfolgenden Saughubes strömt Kraftstoff aus dem durch die Ringnut 79 noch offengehaltenen Zuflußkanal 67, die Querbohrung 78 und die Ausnehmung 77 in den Arbeitsraum 68 ein. Beim weiteren Verlauf des Saughubes schließt der Kolben 59 den Zuflußkanal 67 ab. Im Arbeitsraum 68 entsteht ein Unterdruck, bis nach erneutem Öffnen des Zuflußkanals 67 im letzten Abschnitt des Saughubes Kraftstoff unmittelbar in den Arbeitsraum 68 einströmen kann. Während des Saughubes schieben die Federn 88 die Zumeßkolben 87 in die gezeichnete Lage zurück. Im letzten Abschnitt seines Saughubes steuert der Kolben 59 auch die Kanäle 89 auf, so daß durch sie Kraftstoff in die Arbeitsräume 90 der Zumeßkolben fließen und diese Arbeitsräume füllen kann.

Um die von den Zumeßkolben geförderte Kraftstoffmenge zu ändern, wird die Zahnstange 73 verschoben. Dadurch wird über den Zahnkranz 72 und das Mitnehmerstück 71 der Kolben 59 und damit auch über den Mitnehmerstift 76 das Anschlagstück 74 verdreht. Dadurch wird der Weg der Zumeßkolben und damit die von diesen geförderte Kraftstoffmenge in gleichem Maße geändert.

Claims (9)

PATENTANSPRÜCHE:

1. Pumpe zur Kraftstoffeinspritzung bei Brennkraftmaschinen, insbesondere Saugrohr-Einspritzbrennkraftmaschinen, mit einem Hauptpumpenkolben, dessen Fördermenge nicht veränderbar ist und der in seiner Saughubendstellung einen Zuflußkanal offenhält und dessen beim Druckhub erzeugter Förderdruck zum Antrieb mehrerer, der Zahl der Förderstellen entsprechenden Anzahl von Zumeßpumpenkolben dient, deren Hub zur Änderung der Einspritzmenge veränderbar ist, wobei an den Arbeitsraum des Hauptpumpen-

kolbens ein Überströmventil angeschlossen ist, dessen Öffnungsdruck höher ist als der zum Antrieb der Zumeßpumpenkolben erforderliche Flüssigkeitsdruck, dadurch gekennzeichnet, daß der Hauptpumpenkolben (9, 59) in seiner Saughubend'stellung auch je einen Verbindungskanal (29, 89) zu jedem der Arbeitsräume (30, 90) der Zumeßpumpenkolben (27, 87) offenhält und bei seinem Druckhub sowohl die Mündungen der Verbindungskanäle (29, 89) als auch die Mündung des Zufiußkanals (17, 67) abschließt.

2. Pumpe nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Hauptpumpenkolben (9, 59) bei seinem Druckhub zunächst die Mündungen der Verbindungskanäle (29, 89) und danach die Mündung des Zuflußkanals (17, 67) abschließt.

3. Pumpe nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Saughubendstellung aller Zumeßpumpenkolben (27, 87) durch einen einzigen verstellbaren Anschlagkörper (26, 74) bestimmt ist.

4. Pumpe nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Achsen der Zumeßkolben (27, 87) radial verlaufend in einer Ebene liegen.

5. Pumpe nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Anschlagkörper ein Umdrehungskörper (26) ist, dessen Achse senkrecht zur Ebene der Zumeßkolbenachsen (27) sowie durch den Schnittpunkt dieser Achsen verläuft, und daß der Anschlagkörper (26) axial verstellbar ist.

6. Pumpe nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß der Anschlagkörper (26) und der Hauptpumpenkolben (9) gleichachsig angeordnet sind.

7. Pumpe nach Anspruch 5 oder 6, dadurch gekennzeichnet, daß der Anschlagkörper (26) zu beiden Seiten gleichachsige, zylindrische Führungsabschnitte mit gleichem Durchmesser aufweist und der vom Anschlagkörper nicht ausgefüllte Abschnitt der dem Hauptpumpenkolben benachbarten, als Sackloch (32) ausgebildeten Führungsbohrung mit dem Zuflußkanal (17) in Verbindung steht.

8. Pumpe nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Anschlagkörper (74) um eine senkrecht zur Ebene der Zumeßkolbenachsen (82) sowie durch den Schnittpunkt dieser Achsen verlaufende Achse drehbar ist und für jeden Zumeßkolben (87) einen nockenartigen Abschnitt (75) aufweist.

9. Pumpe nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß der Hauptpumpenkolben (59) drehbar ist und zwischen dem Hauptpumpenkolben (59) und dem Anschlagkörper (74) eine nur die Drehbewegungen übertragende Kupplung (76) vorgesehen ist.

In Betracht gezogene Druckschriften:
Deutsche Patentschrift Nr. 879 492;
französische Patentschrift Nr. 1083 387;
USA.-Patentschrift Nr. 2 397 136.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

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