DE1286804B - Kraftstoffeinspritzpumpe fuer Brennkraftmaschinen - Google Patents

Description

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Die Erfindung betrifft eine Kraftstorfeinspritzpumpe Stelle des Überströmkanals ist hierbei als Drosselstelle für Brennkraftmaschinen mit Änderung der geförderten ausgeführt, so daß für den Fall eines Hängenbleibens Kraftstoffmenge in Abhängigkeit von der Drehzahl des genannten zusätzlichen Schiebers das Regelglied durch Unterbrechen der Pumpenförderung mindestens als Drehzahlsicherung dient, da infolge der Drosselbei Erreichen der Maximaldrehzahl infolge Auf- 5 wirkung das Regelglied seinen Hingang, wenn auch steuerns eines ersten Entlastungskanals des Pumpen- bei einer etwas höheren als der vorgenannten Drehzahl arbeitsraums während des Förderhubs des Pumpen- liegenden Drehzahl beginnt und dabei ebenfalls den kolbens mittels eines hin- und hergehenden Regel- Überströmkanal sperrt.

gliedes, das durch die in den Arbeitsraum des Regel- Es hat sich gezeigt, daß diese bekannte automatische

gliedes verdrängte Druckflüssigkeit einer synchron io Steuerung einer Anlaßmehrmenge durch die Notmit der Hauptpumpe angetriebenen Hilfspumpe im wendigkeit eines besonderen Schiebers mit Rückstell-Sinne seines Hingangs angetrieben wird und während feder und Dämpfungsdrossel aufwendig ist. Außerdem seines durch eine Rückstellkraft bewirkten Rückgangs ist das Arbeitsvermögen dieses Schiebers nur gering, dadurch gebremst wird, daß es wenigstens einen Teil da dieser aus baulichen Gründen eine kleine Stirnfläche der Flüssigkeit, die seinen Hingang verursacht hat, 15 hat, die einem verhältnismäßig niederen Druck aus dem Arbeitsraum des Regelgliedes durch eine (Saugraumdruck) ausgesetzt ist. Hinzu kommt die Regeldrossel mit änderbarem Querschnitt hindurch- notwendige Entlastung des die Rückstellfeder aufpressen muß, so daß bei einem bestimmten Drossel- nehmenden Raumes in einen Raum niedrigeren Drucks, querschnitt und Erreichen einer bestimmten Drehzahl Auch ist die Hysterese der Schieberbewegung bei dem das Regelglied infolge Eintretens des sogenannten 20 niedrigen Saugraumdruck verhältnismäßig hoch, woflüssigen Anschlags nicht mehr in seine Ausgangslage durch die Gefahr eines Hängenbleibens des Schiebers an einen festen Anschlag zurückläuft, wobei das vergrößert wird.

Regelglied zwecks Erzeugung einer Kraftstoffmehr- Die Erfindung geht deshalb von der eingangs

menge während des Anlassens am Aufsteuern des erwähnten deutschen Patentschrift 1153 941 aus, die Entlastungskanals gehindert wird, indem mindestens 25 diesen Schieber nicht aufweist, ein Teil der Druckflüssigkeit der Hilfspumpe durch Bei einer anderen bekannten Kraftstoffeinspritz-

einen mindestens eine Drosselstelle enthaltenden pumpe, deren Mengenregelung nach dem Prinzip des Überströmkanal abfließen kann. flüssigen Anschlags arbeitet (s. österreichische Patent-

Bei einer Kraftstoffeinspritzpumpe der oben beschrie- schrift 227 480), zweigt von dem Zylinder, in dem das benen Bauart (s. deutsche Patentschrift 1153 941, 30 Regelglied arbeitet, ein Ausgleichskanal ab, der durch Fig. 7) ist das Regelglied um seine Achse drehbar das Regelglied bei dessen Hingang nach Zurücklegen und hat an seinem Außenmantel eine Längsnut, durch eines bestimmten Hubes aufgesteuert wird, so daß ein die bei einer bestimmten Stellung des Regelgliedes der Teil der Druckflüssigkeit, die den Hingang des Regelgenannte Überströmkanal geöffnet ist. Vor dem gliedes bewirkt hat, durch den Ausgleichskanal Anlaßvorgang der Brennkraftmaschine, an der die 35 abfließen kann, wobei dieser eine Drosselstelle enthält, Einspritzpumpe angebaut ist, wird diese Drehbewegung deren Querschnitt über eine Vorrichtung änderbar ist, des Regelgliedes von Hand durchgeführt. Sobald die die auch den Querschnitt der Regeldrossel bestimmt, Brennkraftmaschine angesprungen ist, muß das Regel- derart, daß mit zunehmendem Regeldrosselquerschnitt glied ebenfalls von Hand in seine normale Betriebslage der Ausgleichsdrosselquerschnitt abnimmt, bis minzurückgedreht werden. 40 destens bei Vollast der Ausgleichskanal ganz ge-

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, derartige schlossen ist. Unter Verwendung dieses bekannten Kraftstoffeinspritzpumpen so zu gestalten, daß der Gedankens besteht eine erste vorteilhafte Weiter-Überströmkanal abhängig von der Drehzahl der bildung der Erfindung darin, daß der Abschnitt des Brennkraftmaschine, also automatisch, geöffnet und Überströmkanals, der in Stromrichtung hinter der nach Anspringen der Brennkraftmaschine geschlossen 45 vom Regelglied gesteuerten Stelle verläuft, in den Auswird, gleichskanal vor der Ausgleichsdrosselstelle mündet.

Diese Aufgabe wird gemäß der Erfindung dadurch Hierdurch wird erreicht, daß bei Vollastdrehzahlen,

gelöst, daß der Überströmkanal in an sich bekannter bei denen der Überströmkanal durch das Regelglied Weise durch das Regelglied geschlossen wird, sobald bei seinem Rücklauf in die Ausgangslage aufgesteuert das Regelglied bei seinem Hingang einen bestimmten 50 wird, kein Kraftstoff überströmen kann, da der Aus-Hub zurückgelegt hat (s. deutsche Patentschrift gleichskanal durch die Ausgleichsdrossel gesperrt ist. 1 225 914) und daß der Überströmkanal unter Um- Um auch bei hoher Teillast mit Sicherheit den

gehung des Arbeitsraums des Regelglieds zu der vom Überströmkanal geschlossen zu haben, jedoch in Regelglied gesteuerten Stelle verläuft. diesem Bereich über die Ausgleichsdrossel den Un-

Bei der Kraftstoffeinspritzpumpe nach der deutschen 55 gleichförmigkeitsgrad beeinflussen zu können, ist eine Patentschrift 1 225 914, die ebenfalls wie die Kraftstoff- zusätzliche Ausgestaltung der Erfindung derart, daß einspritzpumpe nach der deutschen Patentschrift die Drosselstelle im Überströmkanal über die Vor-1153 941 die eingangs erwähnten Merkmale aufweist richtung änderbar ist, die auch den Querschnitt der und eine automatische Kraftstoffmehrmenge beim Regeldrossel und Ausgleichsdrossel bestimmt, derart, Anlassen hat, ist jedoch ein zusätzlicher Schieber 60 daß mit abnehmendem Ausgleichsdrosselquerschnitt erforderlich. Dieser Schieber ist in den Überstrom- auch der Überströmdrosselquerschnitt abnimmt und kanalabschnitt zwischen Regelglied und Saugraum daß die Überströmdrossel vor der Ausgleichsdrossel eingeschaltet und wird vom drehzahlabhängig gesteu- geschlossen ist.

erten Saugraumdruck beaufschlagt, so daß bei Eine andere vorteilhafte Weiterbildung der Erfindung

Erreichen einer bestimmten Drehzahl, also eines 65 besteht darin, daß der Pumpenarbeitsraum in an sich bestimmten Saugraumdruckes, der Überströmkanal bekannter Weise einen zweiten Entlastungskanal hat, geschlossen wird und die Anlaßmehrmenge auto- der durch das Regelglied beim Anlassen gesperrt ist matisch abgestellt wird. Die vom Regelglied gesteuerte und der außerdem, solange das Regelglied in seine

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Ausgangslage zurückläuft bzw. bis der flüssige An- und die Axialbohrung 11 mit Kraftstoff versorgt

schlag eine bestimmte Höhe überschritten hat, durch wird.

den Pumpenkolben aufgesteuert wird, bevor das Die Hilfspumpe 4, 7 wird ebenfalls über den Regelglied den ersten Entlastungskanal öffnet. Bei Versorgungskanal 17 unter Einschaltung von vier dieser Ausgestaltung wird nach Überschreiten der 5 Längsnuten 18, die auf der Oberfläche der Kolben-Anlaßdrehzahlen für den gesamten Vollastdrehzahl- stufe 4 angeordnet sind, aus dem Saugraum 16 mit bereich eine konstante Einspritzmenge durch den Kraftstoff versorgt. Diese Längsnuten 18 stehen mit Pumpenkolben gesteuert, indem dieser zur Förderhub- dem Versorgungskanal 17 während des Saughubs des beendigung den zweiten Entlastungskanal aufsteuert. Pumpenkolbens in Verbindung. Während des Druck-Im Teillastdrehzahlbereich regelt dann das Regelglied io hubs wird der Kraftstoff aus dem Arbeitsraum der die Drehzahl, wobei infolge der bestimmten Höhe des Hilfspumpe 4, 7 über eine der Längsnuten 18 und flüssigen Anschlags der Überströmkanal nicht mehr einen Kanal 19 in einen Zylinder 20 verdrängt, in dem geöffnet wird. der Regelschieber 8 arbeitet. In dem Kanal 19 ist ein

Zwei Ausführungsbeispiele sind im Längsschnitt und Rückschlagventil 21 angeordnet. Der Versorgungsteilweise schematisch in der Zeichnung dargestellt und 15 kanal 17 und der Kanal 19 liegen nicht in derselben werden im folgenden näher beschrieben. Es zeigt durch die Pumpenachse gehenden Ebene, so daß,

F i g. 1 das erste Ausführungsbeispiel, während eine der Längsnuten 18 mit dem Versorgungs-

F i g. 2 ein Diagramm mit den Drosselquerschnitten kanal 17 in Verbindung steht, der Kanal 19 durch die

über dem Verdrehwinkel des Stellorgans, Kolbenstufe 4 gesperrt ist und umgekehrt der Ver-

F i g. 3 das zweite Ausführungsbeispiel, ao sorgungskanal 17 durch die Kolbenstufe 4 gesperrt ist,

F i g. 4 zwei Diagramme, die den Hub des Regel- solange der Kanal 19 mit einer der Längsnuten 18 in

gliedes bzw. des Pumpenkolbens über dem Drehwinkel Verbindung steht. Gleiches gilt auch für den Ver-

des Kolbenantriebsnockens darstellen. sorgungskanal 17 und eine der Druckleitungen 13.

In einem Gehäuse 1 einer Kraftstoffeinspritzpumpe Der Saugraum 16 wird durch eine nicht dargestellte

arbeitet ein Dreistufenkolben 2, 3, 4, der durch nicht 25 Kraftstofförderpumpe mit Kraftstoff versorgt, der

dargestellte Mittel so angetrieben wird, daß er eine unter ausreichend hohem Druck steht, um auch bei

hin- und hergehende Axialbewegung und eine Dreh- hohen Drehzahlen die Pumpenarbeitsräume der

bewegung um seine Achse ausführt. Während die Einspritzpumpe und der Hilfspumpe füllen zu können.

Hin- und Herbewegung zur Förderung des Kraftstoffs Die Mengenregelung des vom Kolben während des

erfolgt, dient der Kolben bei seiner Drehbewegung als 30 Verdrängungshubs zum Motor geförderten Kraftstoffs

Verteiler. Die erste Kolbenstufe 2 mit dem kleinsten erfolgt mittels des Regelschiebers 8. Der Regelschieber 8

Durchmesser arbeitet in einem Zylinder 5 und bildet wird hierzu im Zylinder 20 durch den von der Hilfs-

mit diesem die eigentliche Einspritzpumpe. Der pumpe 4, 7 verdrängten Kraftstoff entgegen der Kraft

Zylinder 5 ist hutförmig über die Kolbenstufe 2 einer Rückstellfeder 22 verschoben. Der Hingang des

gestülpt und begrenzt mit ihr zusammen den Pumpen- 35 Regelschiebers 8 findet also während des Verdrän-

arbeitsraum 6. Die dritte Kolbenstufe 4 mit dem gungshubs des Kolbens statt. In dem Zeitabschnitt

größten Durchmesser arbeitet in einem Zylinder 7 zwischen zwei Verdrängungshüben des Kolbens 2, 3, 4

und bildet mit diesem zusammen eine Hilfspumpe, die läuft der Regelschieber 8 in seine Ruhelage zurück, die

einen Regelschieber 8 hydraulisch betätigt. Die zwischen durch einen festen Anschlag in Form eines Flansches 23

den Kolbenstufen 2 und 4 liegende Kolbenstufe 3 mit 40 bestimmt ist. Während dieses Rückgangs verdrängt der

einem Durchmesser, der zwischen dem der Kolben- Regelschieber 8, durch die Rückstellfeder 22 ange-

stufe 2 und der Kolbenstufe 4 liegt, dient als Verteiler. trieben, einen Teil des im Zylinder 20 befindlichen

Auf der Oberfläche der Kolbenstufe 3 ist eine Kraftstoffs über eine Drosselstelle 24 (Regeldrossel),

Ringnut 9 angeordnet, die über eine Querbohrung 10 die sich in einem Kanal 25 befindet. Hierdurch wird

und eine Axialbohrung 11 im Kolben mit dem Pumpen- 45 die Rückgangsbewegung des Regelschiebers gebremst,

arbeitsraum 6 in stetiger Verbindung ist. Auf der Der freie Querschnitt der Regeldrossel 24 ist mittels

einen Seite mündet in diese Ringnut 9 eine auf der eines Stellorgans 26 änderbar.

Oberfläche der Kolbenstufe 3 angeordnete Verteiler- Oberhalb einer vom Querschnitt der Regeldrossel 24

längsnut 12. Diese Verteilerlängsnut 12 verbindet wäh- abhängigen Drehzahl der Pumpe tritt der sogenannte

rund jedes Druckhubs des Pumpenkolbens den 50 flüssige Anschlag auf, d. h., der Regelschieber 8

Pumpenarbeitsraum 6 mit einer der zu den Einspritz- gelangt nicht mehr in seine Ruhelage, in der sich der

ventilen am Motor führenden Druckleitungen 13. Anschlag 23 am Gehäuse 1 abstützt, sondern der

In jeder Druckleitung 13 ist ein Druckventil 14 Anfangspunkt des Hingangs bzw. Endpunkt des

angeordnet. In der Zeichnung ist nur eine Druck- Rückgangs des Regelschiebers wandert in Richtung

leitung 13 dargestellt. Im vorliegenden Fall handelt es 55 Regelfeder 22. Hierdurch wird die während eines

sich um eine Einspritzpumpe, die einen 4-Zylinder- Druckhubs der Pumpe zu einer der Einspritzdüsen

Motor zu versorgen hat. Deshalb sind vier Druck- geförderte Kraftstoffmenge vermindert. Auf dem

leitungen 13 vorhanden, die in gleichmäßigen Abstän- Regelschieber 8 ist eine Ringnut Sa angeordnet, die

den um die Achse des Pumpenkolbens 2, 3, 4 verteilt mit einem ersten Abschnitt 27 α eines Entlastungskanals

sind. 60 in stetiger Verbindung ist und diesen mit einem zweiten

Außerdem münden in die Ringnut 9 vier Längs- Abschnitt 27 b dieses Entlastungskanals verbindet, nuten 15, die während des Saughubs des Pumpen- wenn der Regelschieber 8 bei seinem Hingang einen kolbens einen Saugraum 16 der Pumpe durch Auf- gewissen Weg zurückgelegt hat. Der Entlastungskanalsteuern eines Versorgungskanals 17 mit dem Pumpen- abschnitt 27 c mündet andererseits in den Zylinder, in arbeitsraum 6 verbinden, so daß während dieses 65 dem die Kolbenstufe 3 arbeitet, und steht über die Saughubs der Pumpenarbeitsraum 6 aus dem Saug- Ringnut 9 mit dem Pumpenarbeitsraum 6 in stetiger raum 16 über den Versorgungskanal 17, eine der Verbindung. Der Entlastungskanalabschnitt 27 b steht Längsnuten 15, die Ringnut 9, die Querbohrung 10 mit dem Saugraum 16 in Verbindung. In dem Moment,

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in dem die Ringnut 8 α die Entlastungskanalabschnitte Stoffs durch diesen Überströmkanal 33 a, 336 abfließen. 27c und 276 verbindet, wird die Einspritzung unter- Erreicht dann der flüssige Anschlag eine bestimmte brochen, indem der noch aus dem Pumpenarbeits- Höhe, bei der beim Rückgang des Regelschiebers der raum 6 verdrängte Kraftstoff in den Saugraum 16 Überströmkanal nicht mehr aufgesteuert wird, so geleitet wird. 5 kann auch kein Kraftstoff mehr überströmen. Im

Bei Vollast, bei der der gesamte, bei jedem Ver- Gegensatz zu den bekannten Ausführungsarten wird drängungshub der Pumpe geförderte Kraftstoff ein- also bei dieser erfindungsgemäßen Ausführungsart der gespritzt werden soll, bestimmt also der festeAnschlag Rückgang des Regelschiebers nicht durch den Über-23 die Ausgangslage des Regelschiebers 8. Erst nachdem Strömkanal beeinflußt, da die gesamte, vom Regeldie La&t abnimmt und infolgedessen die Drehzahl io schieber verdrängte Menge nur über die Drosselzunimmt, kann sich bei gleichbleibendem Regel- stelle 24 strömen kann.

drosselquerschnilt ein flüssiger Anschlag bilden. Der Regelschieber 8 steuert nach Zurücklegen eines

Die Kraftstoffmenge, die von der Einspritzpumpe bestimmten Hubes eine Absteuerbohrung 36 auf, die bei Vollast gefördert wird, also vor Aufsteuern des in den Saugraum 16 mündet, so daß nach Zurück-Entlastungskanals 27 a, 27&, ist zusätzlich dadurch 15 legung dieses Maximalhubes ein Teil des Kraftstoffs, änderbar, daß der Zylinder 5, in dem die Kolbenstufe 2 der den Hingang des Regelschiebers bewirkt hat, über arbeitet, durch einen verstellbaren Anschlag 29 axial diese Absteuerbohrung 36 abströmt, einstellbar ist, gegen den Zylinder 5 durch eine Feder 28 Um den Ungleichförmigkeitsgrad der Regelung

gedrückt wird, wobei sich die Feder 28 auf der anderen vorteilhaft zu beeinflussen, zweigt bei dem in Fig. 1 Seite am Pumpengehäuse 1 abstützt. Der hutförmige 20 dargestellten Ausführungsbeispiel vom Zylinder 20 Zylinder 5 hat mehrere Radialbohrungen 30, die mit ein zum Saugraum 16 führender Ausgleichskanal 37 einer auf der Kolbenstufe 2 vorgesehenen Ringnut 31 ab. Die Stelle, an der dieser Ausgleichskanal 37 von zusammenarbeiten. Diese Ringnut 31 ist durch Radial- dem Zylinder 20 abzweigt, liegt tiefer als die Stelle, bohrungen 32 mit der Axialbohrung 11 und somit mit an der die Bohrung 36 abzweigt, wird jedoch vom dem Pumpenarbeitsraum 6 in stetiger Verbindung. 25 Regelschieber 8 in dessen Ruhelage gesperrt und Der Zylinder 5 ist im Saugraum 16 angeordnet. Die entsprechend seiner Lage zeitlich vor der Bohrung 36 Einspritzung des Kraftstoffs kann also erst beginnen, aufgesteuert. In diesem Ausgleichskanal 37 ist eine wenn die Bohrungen 30 von der Ringnut 31 getrennt Drosselstelle 38 angeordnet, deren Querschnitt durch sind und kein Kraftstoff mehr in den Saugraum das Stellorgan 26 zu gleicher Zeit mit dem Querschnitt abfließen kann. 30 der Drosselstelle 24 verändert wird, und zwar mit

Von dem vom Pumpenarbeitsraum der Hilfs- Hilfe von jeweils schrägen, auf der Oberfläche des pumpe 4, 7 zum Zylinder 20 führenden Kanal 25 Stellorgans 26 angeordneten Steuerkanten, die mit den zweigt zwischen Pumpenarbeitsraum und Regeldrossel Kanälen 25 und 37 zusammenarbeiten. Eine Änderung 24 ein Abschnitt 33a eines Überströmkanals ab, der des Querschnitts der Drosselstelle 38 bringt eine ebenfalls in den Zylinder 20 mündet. Der Abschnitt 35 entgegengesetzte Änderung der Drosselstelle 24 mit des Kanals 25, der sich vom Pumpenarbeitsraum bis sich. Im Bereich der Vollast und großer Teillast, für zu der Stelle erstreckt, an der dieser Überströmkanal- den die Regeldrossel 24 weitgehend geöffnet ist, ist abschnitt 33 a abzweigt, ist stets geöffnet, er enthält die Drossel 38 des Ausgleichskanals 37 geschlossen, also weder ein Rückschlagventil noch irgendeine In diesen Ausgleichskanal 37 mündet, in Stromrichtung Drosselstelle. Der Überströmkanalabschnitt 33 a steht 40 gesehen, vor der Drosselstelle 38 erfindungsgemäß mit einer auf dem Regelschieber angeordneten Ring- der Überströmkanalabschnitt 33 fr. Hierdurch wird nut Sb in stetiger Verbindung. Solange der Regel- erreicht, daß während der Startdrehzahlen sowie im schieber 8 in seiner Ausgangslage ist, verbindet diese Leerlauf bereich und im niederen Teillastbereich dieser Ringnut 8b den Überströmkanalabschnitt 33a mit Überströmkanal eine Verbindung zum Saugraum hat, einem zweiten Überströmkanalabschnitt 33b, der bei 45 die jedoch durch die Drossel 38 bzw. das Stellorgan 26 dem Beispiel nach F i g. 1 zeitweise, bei dem Beispiel im Voltastdrehzahlbereich geschlossen wird. Da nur nach F i g. 3 stets mit dem Saugraum 16 verbunden bei Vollast der Regelschieber 8 in seine Ruhelage ist. Durch den Regelschieber selbst (Drosselstelle 35) zurückgelangt und dabei den Überströmkanal 33a, 33Z> und durch eine verstellbare Drossel 34 wird dieser auf steuert, wird ein die Regelung nachteilig beein-Überströmkanal 33a, 33b so stark gedrosselt, daß ab 50 flussendes Überströmen von Kraftstoff aus dem einer bestimmten Drehzahl der von der Hilf spumpe 4,7 Regelkreis vermieden. In Startstellung des Stellgeförderte Kraftstoff nicht mehr vollständig abströmen organs 26 ist also die Drossel 38 des Ausgleichskanals kann, sondern infolge der Stauwirkung der Drosseln voll geöffnet, so daß der Kraftstoff aus dem Pumpenauch über den Kanal 19 bzw. 25 strömt und somit den arbeitsraum der Hilfspumpe 4, 7 abströmen kann und Regelschieber 8 zu betätigen beginnt. Während der 55 dadurch eine Mehrmenge erzeugt wird. Bei niederer Anlaßdrehzahlen, die kleiner sind als diese bestimmte Teillast ist der Ausgleichskanal 37 weniger stark Drehzahl, die ja lediglich vom Querschnitt der Drosseln gedrosselt (die Regeldrossel 24 jedoch entsprechend im Überströmkanal abhängt, bleibt der Regelschieber mehr gedrosselt). Der in den Ausgleichskanal münin seiner Ruhelage, so daß die gesamte, von der dende Überströmkanal bleibt jedoch ohne Einfluß Einspritzpumpe 2, 5, 6 geförderte Kraftstoffmenge zur 60 auf die Regelung, da sich für diesen Lastbereich bereits Einspritzung gelangt. Es wird also mehr Kraftstoff ein flüssiger Anschlag aufgebaut hat, so daß durch eingespritzt als bei Vollast, bei der gegen Ende jedes den Regelschieber 8 der Überströmkanal 33a·, 33 b Förderhubs des Pumpenkolbens der Entlastungskanal nicht mehr aufgesteuert wird.

a und TJb durch den Regelschieber 8 auf gesteuert Außer dea Drosselstellen 24 und 38 in den Kanälen

wird. Oberhalb der Anlaßdrehzahlen kann also, 65 25 und 37 ist, wie in F i g. 1 dargestellt, durch das solange der Regelschieber 8 in seine Ruhelage zurück- Stellorgan 26 auch der Querschnitt der Drossel 34 läuft (Vollast), nur zu Beginn jedes Förderhubs ein änderbar, der sich hierfür im Überströmkanal-Teil des von der Hilfspumpe 4, 7 geförderten Kratf- abschnitt 33 a befindet, und zwar zwischen der Stelle,

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an der dieser vom Kanal 25 abzweigt, und der Stelle, Der Hub des Pumpenkolbens, der nötig ist, damit an der er in den Zylinder 20 mündet. Die Querschnitts- die Querbohrung 43 die Ringnut 41 aufsteuern kann, änderung erfolgt ebenfalls mit Hilfe von einer schrägen ist so gewählt, daß bei Vollast, d. h. solange kein Steuerkante, die auf der Oberfläche des Stellorgans 26 flüssiger Anschlag eintritt und der Regelschieber derart angeordnet ist, daß beim Drehen desselben in 5 zurück in seine Ruhelage läuft, diese Aufsteuerung der Drehrichtung, in der der Querschnitt der Aus- stattfindet, bevor der erste Entlastungskanal 27 a, 27 b gleichsdrossel 38 vergrößert wird, auch der Querschnitt durch den Regelschieber geöffnet wird, d. h. also, daß der Überströmdrossel 34 vergrößert wird und um- bei Vollast das Ende der Einspritzung durch den von gekehrt. Durch entsprechendes Zuordnen der Steuer- der Kolbenstufe 3 gesteuerten zweiten Entlastungskanten wird erreicht, daß der Querschnitt der Aus- io kanal 40a, 406 bestimmt wird und nicht durch den gleichsdrossel 38 vorteilhafterweise bis in den Bereich Regelschieber 8. Der zweite Entlastungskanal 40 a, 40b der niederen Vollastdrehzahl geöffnet bleiben kann ist durch den Regelschieber 8 nur in der Ruhelage ge-(einer Drehzahl, bei der der flüssige Anschlag so sperrt, wird jedoch, abgesehen vom Anlassen, stets niedrig ist, daß der Überströmkanal bereits wieder durch den Regelschieber aufgesteuert, bevor der durch den Regelschieber auf gesteuert wird), ohne daß 15 Pumpenkolben den Entlastungskanal durch die Quer-Kraftstoff über den dann durch die Drossel 34 bohrung 43 und die Ringnut 41 aufsteuert. Der obengesperrten Überströmkanal 33a, 33Z> abfließen kann. erwähnte nachteilige Einfluß des zu Beginn jeden In dem in F i g. 2 dargestellten Diagramm ist der Druckhubs aus dem Pumpenarbeitsraum der Hilfsfreie Querschnitt F (Ordinate) der Drosseln, der pumpe 4, 7 durch den Überströmkanal 33a, 33b ab-Regeldrossel 24, der Ausgleichsdrossel 38 und der so strömenden Kraftstoffs hat also bei Vollast keinen Uberströmdrossel 34 über dem Drehwinkel α_2β (Ab- Einfluß auf die Regelung. Um diesen Einfluß mit szisse) des Stellorgans 26 dargestellt. Wie aus dem Sicherheit auszuschalten, sind die Abmessungen so Diagramm ersichtlich, schließt beim Verdrehen des gewählt, daß der Regelschieber 8 bei Vollast, nachdem Stellorgans 26 zuerst die Uberströmdrossel .F₃₄ und die Kolbenstufe 3 den zweiten Entlastungskanal 40 α, wesentlich später die Ausgleichsdrossel F₃₈, indessen 25 40 b auf gesteuert hat, noch einen Sicherheitshub die Regeldrossel F₂₄ immer mehr öffnet. Die Regel- zurücklegt, bevor er den ersten Entlastungskanal 27 a, drossel F₂₄ erreicht ihren größten Querschnitt, wenn 27 b auf steuert. Der flüssige Anschlag soll also, wenn die Ausgleichsdrossel F₃₈ geschlossen ist. die Last abnimmt (Teillast) und die Drehzahl steigt,

Soll der Start bei warmem Motor erfolgen, so ist die erst eine bestimmte Höhe erreicht haben, bei der der

automatisch bei jedem Startvorgang geförderte Mehr- 30 Überströmkanal 33 a, 33 b nicht mehr auf gesteuert

menge von Nachteil, sie führt zum Rußen des Motors, wird, bevor beide Entlastungskanäle zu gleicher Zeit

da im Verhältnis zur Motortemperatur das Verbren- geöffnet werden. Oberhalb dieser Drehzahl übernimmt

nungsgemisch zu fett ist. Dies wird vermieden, wenn dann der Regelschieber 8 die Regelung, indem er den

während des Anlassens der Überströmkanal 33 a, 33 b ersten Entlastungskanal 27 a, 21b auf steuert, bevor der

gesperrt wird, was bei der erfindungsgemäßen Pumpe 35 Pumpenkolben den zweiten Entlastungskanal 40 a,

dadurch erreicht wird, daß beim Starten das Gaspedal 40b auf steuert. Der Regelschieber 8 vermindert dann

auf Vollast gedrückt wird. die je Förderhub eingespritzte Menge, und zwar um so

Bei dem in F i g. 3 dargestellten Ausführungs- stärker, je mehr die Antriebsdrehzahl steigt, da infolgebeispiel ist erfindungsgemäß für den Pumpenarbeits- dessen auch der flüssige Anschlag zunimmt und der raum 6 noch ein zweiter Entlastungskanal mit den 4° erste Entlastungskanal früher auf gesteuert wird.
Abschnitten 40 a und 40 b vorgesehen, der einerseits Im Gegensatz zu dem in F i g. 1 dargestellten von der Kolbenstufe 3, anderseits vom Regelschieber 8 Ausführungsbeispiel mündet der Überströmkanalgesteuert wird. Der Abschnitt 40 a dieses zweiten Ent- abschnitt 33 b hier direkt in den Saugraum 16. Da lastungskanals mündet einerseits in eine Ringnut 41, — wie beschrieben — bei Vollast kein Einfluß der die in der Oberfläche des die Kolbenstufe 3 aufneh- 45 aus dem Pumpenarbeitsraum der Hilfspumpe 4, 7 menden Zylinders angeordnet ist, und andererseits in überströmenden Menge auf die Regelung vorhanden den Zylinder 20, in dem er mit einer auf dem Schieber ist (Steuerung durch die Kolbenstufe 3), braucht dieser angeordneten Ringnut 8 c in stetiger Verbindung ist. Überströmkanalabschnitt 33b bei Vollast auch nicht Gegen Ende des Druckhubs der Pumpenkolbens wird geschlossen zu werden, sondern kann direkt in den dieser Abschnitt 40 a des zweiten Entlastungskanals 50 Saugraum münden. Infolge des beschriebenen, bei auf der Pumpenkolbenseite durch mindestens eine in Teillast sich einstellenden flüssigen Anschlags, der notder Kolbenstufe 3 angeordnete Querbohrung 43 auf- wendig ist, damit der Regelschieber die Mengengesteuert, die ihrerseits in die Axialbohrung 11 mündet regelung übernehmen kann, ist für diesen Teillast- und somit in stetiger Verbindung mit dem Pumpen- drehzahlbereich der Überströmkanal bereits geschlosarbeitsraum 6 ist. Der zweite Abschnitt 40 b des zweiten 55 sen und wird vom Regelschieber auch nicht mehr auf-Entlastungskanals führt von dem Zylinder 20 zum gesteuert. Lediglich bei den Anlaßdrehzahlen bleibt Saugraum 16. In Ruhestellung des Regelschiebers ist der Regelschieber in der schon beschriebenen Art und der zweite Abschnitt 40 ödes zweiten Entlastungskanals Weise in seiner Ausgangslage, so daß der Kraftstoff durch den Regelschieber gesperrt, wird jedoch nach aus dem Pumpenarbeitsraum der Hilfspumpe 4, 7 Zurücklegung eines bestimmten Hubes des Regel- 60 abströmen kann. Infolgedessen gelangt bei diesem Schiebers 8 über dessen Ringnut 8 c mit dem ersten Drehzahlbereich die gesamte, von der eigentlichen Abschnitt 40 a des zweiten Entlastungskanals verbun- Einspritzpumpe aus dem Pumpenarbeitsraum 6 geden. Dieser zum Aufsteuern des zweiten Entlastungs- förderte Kraftstoffmenge zum Motor, da der erste kanals 40 a, 40 b notwendige Hub ist jedoch geringer als sowie der zweite Entlastungskanal gesperrt ist. Um der Hub, der notwendig ist, um den ersten Entlastungs- 65 eine zusätzliche Steuermöglichkeit des Anlaßdrehzahlkanal 27 a, 27 δ auf zusteuern, so daß der zweite Ent- bereichs zu haben, ist in dem in F i g. 3 dargestellten lastungskanal 40 a, 40 b immer geöffnet ist, wenn der Ausfühmngsbeispiel die verstellbare Drosselstelle 34 in erste Entlastungskanal 27 a, 27 b auf gesteuert wird. dem Abschnitt 33b des Überströmkanals angeordnet.

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In F i g. 4 sind zwei übereinander angeordnete und die Kennlinien II, III, IV und V verlaufen entDiagramme gezeigt, die das Beschriebene leichter ver- sprechend parallel und ungeknickt, stehen lassen. Im oberen Diagramm ist der Weg Sr Wenn der flüssige Anschlag dann die Höhe b₃ er-

des Regelschiebers (Ordinate) über dem Drehwinkel <x reicht hat, so schneidet die nun den Weg des Regel-(Abszisse) der den Pumpenkolben in eine hin- und her- 5 Schiebers darstellende Linie III die waagerechte Linien gehende Bewegung versetzenden Antriebsvorrichtung im Punkt B₂ senkrecht über A₁ im selben Moment, in (gewöhnlich in der Form eines Nockens) dargestellt. dem die Linie VI des Pumpenkolbens die Linie hu im Im unteren Diagramm ist der Kolbenhub sk des Punkt A₁ schneidet. Beide Entlastungskanäle werden Pumpenkolbens 2, 3, 4 und die durch die Kolben- hier zur gleichen Zeit geöffnet, d. h., bis der flüssige stufe 2 geförderte Menge Q (Ordinate) ebenfalls über io Anschlag die Höhe b₃ erreicht hat, bleibt die eingedem Drehwinkel α dargestellt. spritzte Menge unverändert und gleich Q₁.

Im oberen Diagramm sind fünf Kennlinien des Die waagerechte Linie s_a im ersten Diagramm gibt

Regelschieberweges aufgezeichnet. Sie sind mit I bis V die Lage an, bei der der Regelschieber 8 den zweiten durchnumeriert. Im unteren Diagramm ist eine Entlastungskanal 40 α, 40 ό auf steuert. Die Kennlinie I Kurve VI enthalten, die die sinusförmige Bewegung 15 schneidet die Linie s_a im Punkt B₃. Aus der Überdes Kolbens darstellt. Die Kennlinie I zeigt den Weg tragung dieses Schnittpunkts B₃ in das untere Diagramm des Regelschiebers 8, solange dieser nahezu ungebremst als Punkt A₃ erkennt man, daß diese späteste Aufbei seinem Rückgang in seine Ruhelage an den An- steuerung des zweiten Entlastungskanals durch den schlag 23 zurücklaufen kann. Die waagerechte Linie Regelschieber (Punkt B₃) in jedem Fall viel früher Sx gibt den Weg an, den der Regelschieber zurück- 20 erfolgt als das Aufsteuern dieses zweiten Entlastungsiegen muß, bevor er den Überströmkanal 33a, 33b kanals durch den Pumpenkolben 2, 3, 4 (Punkt ^₁). schließt. Unterhalb dieser waagerechten Linie sx ver- Bleibt jedoch im Anlaßdrehzahlbereich der Regelläuft die Kennlinie I flacher als danach, weil ein Teil schieber 8 in seiner Ausgangslage am Anschlag 23 des den Regelschieber antreibenden Kraftstoffs über- (gleich der Abszissenachse), so bleibt der zweite strömen kann. Die Kennlinie II zeigt den Weg des 25 Überströmkanal 40α, 40έ durch den Regelschieber 8 Regelschiebers 8, nachdem der flüssige Anschlag die geschlossen, und der Pumpenkolben 2, 3, 4 fördert die Höhe sx erreicht hat und der Überströmkanal 33 a, 33 b Menge Q₃ zum Einspritzventil, also eine Übermenge nicht mehr auf gesteuert wird. Die Kennlinie III zeigt Q₃- Q₁ zum Starten.

den Weg des Regelschiebers, nachdem der flüssige Steigt die Drehzahl so weit an, daß der flüssige

Anschlag so stark angewachsen ist, daß der Regel- 30 Anschlag die Höhe ^₄ erreicht, so legt der Regelschieber 8 den ersten Entlastungskanal 27 a, 27 b zur schieber den durch die Linie IV dargestellten Weg gleichen Zeit, wie die Pumpenkolbenstufe 3 den zweiten zurück. Für diese Höhe des flüssigen Anschlags öffnet Entlastungskanal 40 a, 40 b öffnet. Die Linie IV zeigt der Regelschieber 8 den ersten Entlastungskanal 27 a, eine Bewegung des Regelschiebers und eine Höhe des 27Z> in dem Punkt B₁, der dem Punkt A₁ der Linie VI flüssigen Anschlags, für die die eingespritzte Menge 33 im unteren Diagramm entspricht. Der Punkt A₁₁ nur durch den Regelschieber bestimmt wird. Die liegt auf der Linie VI vor dem Punkt A₁, in dem der Linie V zeigt die Bewegung des Regelschiebers, wenn Pumpenkolben den zweiten Entlastungskanal 40 a, 40 b er infolge geschlossener Regeldrossel 24 in seine End- öffnet. Infolge der Wirkung des flüssigen Anschlags stellung ausgefahren wird und nicht mehr zurücklaufen wird z. B. in diesem Bereich (Teillast) die eingespritzte kann. Dieses kann auch durch ein Magnetventil er- 40 Menge mittels des Regelschiebers von Q₁ auf <2₂ verreicht werden, das beim Abstellen des Motors den ringert.

Kanal 25 vollkommen schließt und damit verhindert, Aus dem Diagramm geht also hervor, daß der

daß der Motor unerwünscht Kraftstoff erhält. Der flüssige Anschlag eine bestimmte Höhe (größer als b₃) Regelschieber 8 öffnet den ersten Entlastungskanal erreicht haben muß, damit der Regelschieber mit der 27 a, 270 jedesmal, wenn er bei seinem Hingang die 45 Mengenregelung beginnen kann. Lage erreicht hat, die im oberen Diagramm durch die Nach einem Erfindungsgedanken ist die Regelhorizontale Linie Ss dargestellt ist. Die waagerechte drossel 24 zum Abstellen des Motors vollkommen Linie hu im unteren Diagramm zeigt die Lage des schließbar, d. h., sie ist in der Stellung für Nullförder-Pumpenkolbens, bei welcher er während seines Druck- menge vollkommen geschlossen. Hierdurch wird erhubs den zweiten Entlastungskanal 40 a, 40 b auf- 50 reicht, daß der flüssige Anschlag so lange steigt, bis steuert. An der Stelle A₁, dem Schnittpunkt der der Regelschieber die Absteuerbohrung 36 aufsteuert Linie VI mit Linie hu, hat der Pumpenkolben 2, 3, 4 und in dieser Lage dann verharrt. In dieser Lage die Menge Q₁ gefördert. Verläuft die Regelschieber- (waagerechter Verlauf der Kennlinie V) ist der erste bewegung nach Kennlinie I (erstes Diagramm), so Überströmkanal 27a, 21b voll geöffnet, so daß kein steuert der Pumpenkolben den zweiten Entlastungs- 55 Kraftstoff zur Einspritzung gelangt. Könnte nämlich kanal 40a, 40b in dem Moment auf, in dem der Regel- der Regelschieber in der Auslaufzeit des Motors so schieber 8 den Punkt B₁ (an der Linie I senkrecht weit zurücklaufen, daß er den ersten Entlastungskanal über dem Punkt A₁) erreicht hat. 27a, 276 wieder oder wenigstens teilweise schließen

Der Regelschieber muß also noch einen bestimmten würde, so würde der Motor unerwünscht Kraftstoff Weg zurücklegen, bevor er den ersten Entlastungs- 60 erhalten. Dies wird mit Hilfe der vollkommen schließkanal 27 a, 27 b öffnet (Schnittpunkt der Kennlinie I baren Regeldrossel verhindert. Der horizontale Vermit der waagerechten Linie ss). Steigt die Antriebs- lauf der Kennlinie V zeigt den Weg des Regelschiebers drehzahl infolge Abnahme der Last (Bereich der Teil- an, für den die Regeldrossel vollkommen geschlossen last), so gelangt der Regelschieber 8 nicht mehr in ist. Ab dem Schnittpunkt B_& der waagerechten Linie ss seine Ausgangslage zurück, da sich ein flüssiger An- 65 mit der Kennlinie V wird kein Kraftstoff mehr geschlag gebildet hat. Überschreitet dieser flüssige An- fördert.

schlag die Höhe b₂, so wird der Überströmkanal 33 a, Die im unteren Diagramm der F i g. 4 dargestellte

b nicht mehr durch den Regelschieber auf gesteuert, Menge O₄ ist abhängig von der Axialstellung des hut-

förmigen Zylinders 5, d. h. von der Lage, in der zu Beginn jedes Förderhubs die Ringnut 31 von den Radialbohrungen 30 getrennt wird. Dieser Hubanteil hat also zur Folge, daß die Fördermengen Q₁, Q₂ und Q₃ um die Menge Q_t verringert werden. Er wurde in der vorhergehenden Beschreibung der F i g. 4 als Null angenommen, was durch Einstellung des Anschlags 29 möglich wäre.

Claims (8)

Patentansprüche:

1. Kraftstoffeinspritzpumpe für Brennkraftmaschinen mit Änderung der geförderten Kraftstoffmenge in Abhängigkeit von der Drehzahl durch Unterbrechen der Pumpenförderung mindestens bei Erreichen der Maximaldrehzahl infolge Aufsteuerns eines ersten Entlastungskanals des Pumpenarbeitsraums während des Förderhubs des Pumpenkolbens mittels eines hin- und hergehenden Regelgliedes, das durch die in den Arbeitsraum des Regelgliedes verdrängte Druckflüssigkeit einer synchron mit der Hauptpumpe angetriebenen Hilfspumpe im Sinne seines Hingangs angetrieben wird und während seines durch eine Rückstellkraft bewirkten Rückgangs dadurch gebremst wird, daß es wenigstens einen Teil der Flüssigkeit, die seinen Hingang verursacht hat, aus dem Arbeitsraum des Regelgliedes durch eine Regeldrossel mit änderbarem Querschnitt hindurchpressen muß, so daß bei einem bestimmten Drosselquerschnitt und Erreichen einer bestimmten Drehzahl das Regelglied infolge Eintretens des sogenannten flüssigen Anschlags nicht mehr in seine Ausgangslage an einen festen Anschlag zurückläuft, wobei das Regelglied zwecks Erzeugung einer Kraftstoffmehrmenge während des Anlassens am Aufsteuern des Entlastungskanals gehindert wird, indem mindestens ein Teil der Druckflüssigkeit der Hilfspumpe durch einen mindestens eine Drosselstelle enthaltenden Überströmkanal abfließen kann, dadurch gekennzeichnet, daß der Überströmkanal (33 a, 33 b) in an sich bekannter Weise an einer vom Regelglied (8) gesteuerten Stelle (35) durch das Regelgliei (8) geschlossen wird, sobald das Regelglied bei seinem Hingang einen bestimmten Hub zurückgelegt hat, und daß der Überströmkanal (33 a, 33 b) unter Umgehung des Arbeitsraums (20) des Regelglieds (8) zu der vom Regelglied (8) gesteuerten Stelle (35) verläuft.

2. Kraftstoffeinspritzpumpe nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die vom Regelglied (8) gesteuerte Stelle (35) des Überströmkanals (33 a, 33 b) durch eine Drosselstelle (35) gebildet wird.

3. Kraftstoffeinspritzpumpe nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß eine vorzugsweise verstellbare Drosselstelle (34) im Überströmkanal (33a, 33b) angeordnet ist.

4. Kraftstoffeinspritzpumpe nach einem der vorhergehenden Ansprüche, bei der von dem Zylinder, in dem das Regelglied arbeitet, ein Ausgleichskanal abzweigt, der durch das Regelglied bei dessen Hingang nach Zurücklegen eines bestimmten Hubes aufgesteuert wird, so daß ein Teil der Druckflüssigkeit, die den Hingang des Regelgliedes bewirkt hat, durch den Ausgleichskanal abfließen kann, wobei dieser eine Drosselstelle enthält, deren Querschnitt über eine Vorrichtung änderbar ist, die auch den Querschnitt der Regeldrossel bestimmt, derart, daß mit zunehmendem Regeldrosselquerschnitt der Ausgleichsdrosselquerschnitt abnimmt, bis mindestens bei Vollast der Ausgleichskanal ganz geschlossen ist, dadurch gekennzeichnet, daß der Abschnitt (33 b) des Überströmkanals (33 a, 33 b), der in Stromrichtung hinter der vom Regelglied (8) gesteuerten Stelle (35) verläuft, in den Ausgleichskanal (37) vor der Ausgleichsdrosselstelle (38) mündet.

5. Kraftstoffeinspritzpumpe nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Querschnitt der Drosselstelle (34) im Überströmkanal (33 a, 33 b) über die Vorrichtung (26) änderbar ist, die auch den Querschnitt der Regeldrossel (24) und Ausgleichsdrossel (38) bestimmt, derart, daß mit abnehmendem Ausgleichsdrosselquerschnitt (38) auch der Überströmdrosselquerschnitt (34) abnimmt, und daß die Überströmdrossel (34) vor der Ausgleichsdrossel (38) geschlossen ist.

6. Kraftstoffeinspritzpumpe nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Pumpenarbeitsraum (6) einen zweiten Entlastungskanal (40 a, 40 b) hat, der durch das Regelglied (8) beim Anlassen gesperrt ist und der außerdem, solange das Regelglied (8) in seine Ausgangslage zurückläuft bzw. bis der flüssige Anschlag eine bestimmte Höhe überschritten hat, durch den Pumpenkolben (3) aufgesteuert wird, bevor das Regelglied (8) den ersten Entlastungskanal (27 a, lib) öffnet.

7. Kraftstoffeinspritzpumpe nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß das Regelglied (8) den ersten Entlastungskanal (27 a, 276) erst dann vor Aufsteuern des zweiten Entlastungskanals (40 a, 4Qb) öffnet, wenn der flüssige Anschlag eine Höhe erreicht hat, bei der das Regelglied (8) den Überströmkanal (33 a, 33 b) geschlossen hält.

8. Kraftstoffeinspritzpumpe nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Regeldrossel (24) in Stellung für Null-Fördermenge vollkommen geschlossen ist, so daß das Regelglied (8) in der Endstellung seines Hingangs verharrt.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen