DE1776071A1

DE1776071A1 - Kraftstoffeinspritzanlage

Info

Publication number: DE1776071A1
Application number: DE19681776071
Authority: DE
Inventors: Gerald Hoefer
Original assignee: Robert Bosch GmbH
Current assignee: Robert Bosch GmbH
Priority date: 1968-09-14
Filing date: 1968-09-14
Publication date: 1971-06-09
Also published as: DE1776071B2; JPS4940887B1; FR2018099A1

Description

5.9.1968 Gr/Ke

Anlage zur

Patent- und

Gebrauchsmusterhilfsanmeldung

ROBERT BOSCH GMBH, Stuttgart W, Breitscheidstraße

Kraftstoffeinspritzanlage

Die !'Crfiniung betrifft eine Kraftstoffeinspritzanlage für Brennkraftmaschinen mit einer Kraftstoffzufuhrpumpe, die eine drehzahlproportionale Kraftstoffmenge förlert und dabei in ihrer Forierlettung einen drehzahlproportionalen Druck erzeugt, und mit einer an die Förderleitung angeschlossenen Kraftstoffeinspritzpumpe, Ue ein hin- und hergehendes und gleichzeitig rotierendes Pump- und Verteilerglied hat, lern eine drehzahlabhängig verschiebbare Steuermuffe zur Steuerung eines RUckströmk*,n;.il.s zugeordnet ist, wobei je nach Muffenstellung der Rückstromkanal zur änderung der KraftstoffeJnspritzmenge während eines änderbaren Teils des Hubwege.i des Pump- und Verteilergliedes verschlossen ist, und die außerdem ein Hydraulikstellglied hc-.t, das zur Verstellung le« Binspritzzeitpunktes abhängig vom Druck in der Förderleitung der Zufuhrpumpe dient.

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Robert Bosch GmbH R. 922j5 Gr/Ke

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Eine derartige Kraftstoffeinspritzpumpe, bei der jedoch kein Hydraulikstellglied zur Verstellung., des Einspritzzeitpunktes vorgesehen ist und daher auch kein drehz&hlproportlonaler Druck der Kraftstoffzufuhrpumpe notwendig ist, zeigt beispielsweise die deutsche Patentschrift 814 968. Die genannten Merkmale gehören jedoch ebenfalls zum Stand der Technik.

Bei derartigen Kraftstoffeinspritzpumpen erfolgt die Bewegung des Pump- und Verteilergliedes synchron zu den Kolbenbewegungen der Brennkraftmaschine. Die Zuordnung der jeweiligen Stellungen des Pump- und Verteilergliedes und der Kolben der Brennkraftmaschine ist, wie oben erwähnt, abhängig von der Drehzahl änderbar, wodurch der Spritzzeitpunkt bei verschiedenen Drehzahlen verschieden ist. Nun ist für die meisten Brennkraftmaschinen günstig, wenn bei einer bestimmten Drehzahl der Spritzzeitpunkt außerdem noch abhängig von der Kraftstoffeinspritzmsnge änderbar' ist, insbesondere in dem Sinne, daß lie Einspritzung bei Teillast etwas später erfolgt als bei Vollast.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Einrichtung zu schaffen, mittels der in einfacher Weise und möglichst optimal der Einspritzzeitpunkt der jeweiligen Laststellung angepaßt werden kann.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß von der Förderleitung ein Kanal abzweigt, dessen AusmUndung von* der Steuermuffe in mindestens einem Hubbereich des Pump- und Verteilerg] Ledes so steuerbar ist, daß eine änderbare Kraftstoffmenge aus der Pöriorlßitung abfließt und dadurch der Druck in dieser Leitung beeinflußbar ist.

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In der Zeichnung sind zwei Ausführungsbeispiele des Gegenstandes der Erfindung im Längsschnitt dargestellt und werden im folgenden näher beschrieben.

Ss zeigen:

Fig. 1 das erste Beispiel,

Fig. 2 das zweite Beispiel,

Fig. ') ein Schaubild, das den Verlauf des Drucks in der Förderleitung abhängig von der Drehzahl ier Brennkraftmaschine zeigt.

In Fig. 1 ist im nur teilweise dargestellten Gehäuse i einer Kraftstoffe incpritznumpe für mehrzylinlrige Brennkraftmaschinen eine abgestufte Bohrung 2 vorgesehen. Jn einem Abschnitt dieser Bohrung ist eine H^r51se 3 eingelassen, in der ein hin- unl hergehendes und gleichzeitig rotierendes kolbenförmiges Pump- und Verteilerglied ■licht gleitend eingepaßt ist. Das Pump- und Verteilerglie 1 4 ist an seinem antriebsseitigen Ende mit einer Stirnnockenscheibe 5 gekuppelt, die von der nicht dargestellten Brennkraftmaschine angetrieben wiri. Der dem Antrieb abgewandte Endabschnitt 4a .!es Pumpuni Verteilergliedes 4 ist im Durchmesser kleiner uni ragt in eine Büchse 6 hinein, die zusammen mit einem Verschlui-otopfen 7 den Pumpen;-rbeitsruum 8 bildet. Die Büchse 6 stützt sich mittels dieses VersohluPstopfens 7 an einer mit einer Ausdrehung 9& versehenen Κερρ'3 9 ab, die die Bohrung 2 abschließt. An der Büchse 6 wirkt eine Druckfeder 10 im Sinne eines Andrücken^ im die Kappe 9· Die Druckfeder 10 stützt sich am Lagerring 11 eines Axiallagers ab, bei dem zwischen dem Lagerring 11 und einem lagerring 12. Wälzelemente 15 angeordnet sind. An diesem Axiallager stützt sich eine Druckfeder 14 drehbar ab, die über einen Federteller 15 am Pump- und Verteilerglied 4 wirkt. Der Lagerring 11 liegt dabei an der Stirnseite der Kappe 9 an.

Die Nockenscheibe t> ist mit mehreren nach unten gerichteten Nocken versehen, die mit den Rollen 17 eine::; Rollenkranzes 18 so zusammenwirkon, "di;^f? das Pump- und Verteilerp;! iod bei Drehung der Nockenscheibe

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Robert Bosch GmbH R. 9223 Gr/Ke

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die erwähnte hin- und hergehende Bewegung ausführt. Die Anzahl der Nocken 16 der Nockenscheibe 5 1st so gewählt, daß das Pump- und Verteilerglied 4 bei einer Umdrehung der Nockenscheibe ebenso viele Arbeitsspiele ausführt wie die von der Einspritzpumpe zu versorgende Brennkraftmaschine Zylinder hat. Der Rollenkranz 18 ist drehverstellbar gelagert und mit der Kolbenstange 19 eines Hydraulikstellgliedes 20 so verbunden, daß eine Verschiebung der Kolbenstange eine Drehverstellung des Rollenkranzes bewirkt. Auf diese Weise ist der Einspritzzeitpunkt verstellbar. An einem mit der Kolbenstange 19 verbundenen Kolben 21 des Hydraulikstellgliedes 20 wirkt einerseits die Kraft einer Feder 22, andererseits der Druck, der in einer Kraftstofförderleitung 2jj herrscht. In der Förderleitung 2j5 fließt Kraftstoff von einer Zufuhrpumpe 24 zur Kraftstoffeinspritzpumpe. Die Zufuhrpumpe 24, die den Kraftstoff aus einem Behälter 25 ansaugt, wird durch die Brennkraftmaschine angetrieben und fördert eine Kraftstoffmenge proportional zur Maschinendrehzahl. Zum Steuern des Druckes in der Förderleitung ist stromab der Zufuhrpumpe ein Regelventil 26 angeordnet, das einen federbelasteten Steuerschieber 27 hat, mit dessen Hilfe der Durchflußquerschnitt eines Überströmkanals 28 steuerbar ist. Das Regelventil 26 kann so bemessen werden, daß der Druck (p) mit wachsender Drehzahl (n) annähernd linear ansteigt (siehe Fig. 5). Die Förderleitung 23 müniet in einen Saugkanal 29 der Einspritzpumpe, der in das Gehäuse 1 und in die Hülse '> eingearbeitet ist. In der gezeichneten Stellung ist dieser Saugkanal 29 mit einer Ringnut 30 des Pump- und Verteilergliedes 4 verbunden, von der radiale Kanäle i>\ zu einer axialen Bohrung 52 im Pump- und Verteilerglied führen. Diese Bohrung 32 mündet an der Stirnseite des Abschnittes 4a des Pump- und Verteilergliedes in den Pumpenarbeitsraum 8. Von d,er Bohrung 52 zweigen in radialer Richtung ein Verteilerkanal 1>j und ein Rückströmkanal >'+ ab. Der Verteilerkamil y) arbeitet mit der Mündung von Einspritzleitungen j[S, 55' zusammen, von denen in der Zeichnung nur eine dargestellt ist. Jede dieser der Versorgung der einzelnen Brennkröftnuinchinenzyl inder dienenden Sinspritzleitungen hat ein Rückschlagventil >7 und führt \>.\x einer Düse ,;8. Die

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Mündung des Rückströmkanals j54 ist durch Verschieben einer Steuermuffe j>9 steuerbar, die das Pump- und Verteilerglied 4 ringförmig umschließt. In eine Aussparung 39a der Steuermuffe 39 greift

ein Arm 40 eines um die Achse 41 schwenkbaren Hebels 42 ein, der mit dem Stellring 4 3 eines vereinfacht gezeichneten Fliehkraftverstellers 44 gekoppelt ist. Die Durchführungsöffnung für den Hebel 42 im Gehäuse 1 ist in nicht dargestellter Weise nach außen abgedichtet. Der Stellring 4 3 ist durch Pliehgewichte 45 drehzahlabhängig gegen die Wirkung einer Feder 46 verschiebbar. Die Feder stützt sich an einem Federteller 47 ab, der mittels eines Exzenters 48 verstellbar ist. Von dem mit der Förderleitung 23 verbundenen Saugkanal 29 zweigt ein Kanal ab, der einen in die Hülse 3 eingearbeiteten ersten Abschnitt 49a und einen in las Pump- und Verteilerglied 4 eingearbeiteten zweiten Abschnitt 49b hat, wobei die beiden Abschnitte über eine Ringnut 50, die im Pump- und Verteilerglied eingearbeitet ist, ständig miteinander verbunden sind. Der zweite Abschnitt 49b hat eine schlitzförmige Mündung 51> die durch die Steuermuffe 39 steuerbar ist.

Um Leckkraftstoff abzuführen, iöt die Bohrung 2 oberhalb der Hülse durch eine Rücklaufleitung 52 mit dem Behälter 25 verbunden. In diese Rücklaufleitung 52 mündet eine Leitung 53* die an den mit 1' bezeichneten Raum ies Gehäuses 1 angeschlossen ist und zum Rückführen des aus dem Rüokströmkanal 34 in den Raum l' eingeströmten Kraftstoffs dient. Kino Leitung 54 führt Leckkraftstoff vom Hydraulikstellglied zurück.

Der Fliehkraftversteller 44 ist bestrebt, durch Verstellen der Steuormuffe '/) und damit der Kraftstoffeinspritzmenge eine bestimmte Drehzahl der Brennkraftmaschine einzuhalten. Die gewünschte Drehzahl wird mittel;; don lixzenters 48 eingestellt. In der Zeichnung ist die Steuermuf fe In der Stellung für eine Teillastkraftstoffmenge" dargestellt. Der Rückntrömkanal 34 und die Mündung 51 des Kanals 49«,-49b sind verschlossen. · ■ '"^;

Wird beim Betrieb der Kraftstoffeinnpritzpumpe das Pump- und Verteiler-

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glied 4 aus der gezeichneten Stellung gedreht, so wird es gleichzeitig durch die Nocken 16 gegen die Wirkung der Druckfeder 14 nach oben geschoben. Dabei spielen sich nacheinander folgende Vorgänge ab:

Die Verbindung zwischen den Kanälen ^rjl und dem Saugkanal 29 wird unterbrochen. Der Kraftstoff im Pumpenarbeitsraum 8 wird unter Druck gesetzt. Da von einer bestimmten Drehungstellung an der Verteilerkanal· .5.5 mit der Einspritzleitung 55 verbunden ist, wird Kraftstoff eingespritzt (Spritzbeginn). Dieser Vorgang endet, sobald der Rückströmkanal jk durch die Steuermuffe 59 aufgesteuert wird. Schon vorher wird die Mündung 51 der Kanäle 49a, 49b aufgesteuert, so daß Kraftstoff aus der Förderleitung 2,5 abströmt und der Druck in dieser Leitung abnimmt. Dies hat eine Verschiebung des Rollenkranzes 18 in Richtung auf späteren Einspritzbeginn zur Folge.

Der Druckabfall in der Leitung 2.5 erfolgt, weil durch Abströmen aus dem Kanal 51 weniger Menge am Druckregelventil 26 Überströmt und daher der Kolben 27 so verschoben wird, daß der Drosselquerschnitt kleiner wird. Entsprechend der geringeren Federkraft muß der Druck auf den Kolben 27 wegen des Kräftegleichgewichtes kleiner sein. Da die Steuervorgänge am Pump- und Verteilerglied 4 mit der Frequenz der Kolbenhübe erfolgen, wird durch die normale Dämpfung im Leitungssystem der mittlere Druck in der Leitung 2j5 verändert.

Ist die Steuermuffe 59 bei gleicher Drehzahl entsprechend einer Stellung auf Vollastmenge nach oben geschoben, so strömt während eines Arbeitsspiels weniger Kraftstoff durch die Münduiig 51 des Kanals 49a, 49b ab, wodurch der Druck in der Förderleitung höher ist als bei Teillast. Dies ist auch aus dem Schaubild nach Fig. ') zu entnehmen, in dem der Druekverlauf bei Vollast (Kurve I) und bei einer Teillaststellung (Kurve II) dargestellt ist.

Bei diesem ersten AuGführungsboispiel wird die eingespritzte Kraftstoffmenge durch Steuern des Förderendes bestimmt und die.

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Spätverschiebung des Einspritzbeginns bei Teillast durch Absenken des Druckes in der Förderleitung 2^ erreicht.

Beim zweiten Ausführungsbeispiel nach Fig. 2 ist die Kraftstoffmenge durch Steuern des Förderbeginns änderbar. Der Rückströmkanal ih mündet an einer Stelle in den Raum I¹', die bei Hubbeginn des Pump- und Verteilergliedes so weit unterhalb der Steuermuffe j?9 liegt, daß die Mündungsstelle des Rückströmkanals j>4 eine Änderung der Fördermenge von Null bis zur Hichstmenge ermöglicht.

Das Sehaubild nach Fig. j> zeigt in Kurve III den Verlauf des Druckes in der Förderleitung bei einer Teillaststellung. Dieser Druck liegt also höher als bei Vollast. Ss wird also in diesem Fall eine FrühverSchiebung des Einspritzbeginns bei Teillast erreicht.

Die Pumpe nach Fig. 2 fördert bis Hubende. Wenn die Förderung vor Hubende beendet werden soll, könnte dies durch Aufsteuern eines von der Bohrung ;52 ausgehenden radialen Kanals erfolgen, der beispielsweise mit einem in der Büchse 6 angeordneten, radialen Durchbruch zusammenwirkt.

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Claims

Robert Bosch GmbH R. 922,5 Gr/Ke Ansprüche

1. Kraftstoffeinspritzanlage für Brennkraftmaschinen mit einer Kraftstoffzufuhrpumpe, die eine drehzahlproportionale Kraftstoffmenge fördert und dabei in ihrer Förderleitung einen drehzahlproportionalen Druck erzeugt, und mit einer an die Förderleitung angeschlossenen Kraftstoffeinspritzpumpe, die ein hin- und hergehendes und gleichzeitig rotierendes Pump- und Verteilerglied hat, dem eine drehzahlabhängig verschiebbare Steuermuffe zur Steuerung eines Ruckströmkanals zugeordnet ist, wobei je nach Muffenstellung der RUckströmkanal zur Änderung der Kraftstoffeinspritzmenge während eines änderbaren Teils des Hubweges des Pump- und Verteilergliedes verschlossen ist, und die außerdem ein Hydraulikstellglied hat, das zur Verstellung des ßinspritzzeitpunktes abhängig vom Druck in der Förderleitung der Zufuhrpumpe dient, dadurch gekennzeichnet, daß von der Förderleitung (29) ein Kanal (49a, 49b) ab-

(51) , ,

zweigt, dessen Ausmündung von der Steuermuffe (j$9) in mindestens einem Hubbereich des Pump- und Verteilergliedes (4) so steuerbar ist, daß eine änderbare Kraftstoffmenge aus der Förderleitung (29) abfließt und dadurch der Druck in dieser Leitung beeinflußbar

2. Kraftütoffeinspritzanlage nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Kanal (49a, 49b) einen im Führungsteil (Hülse 3) des Pump- und Verteilergliedes (4) verlaufenden Abschnitt (49a)

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und einen im Pump- und Verteilerglied (4) selbst verlaufenden Abschnitt (49b) aufweist, mit dessen Mündung (51) die Steuer_r muffe (.59) zusammenarbeitet. ,·,,

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