DE1940372A1

DE1940372A1 - Kraftstoffeinspritzpumpe fuer Brennkraftmaschinen

Info

Publication number: DE1940372A1
Application number: DE19691940372
Authority: DE
Inventors: Erich Dipl-Ing Dobler; Horst Dipl-Ing Franke
Original assignee: Robert Bosch GmbH
Current assignee: Robert Bosch GmbH
Priority date: 1969-08-08
Filing date: 1969-08-08
Publication date: 1971-04-01
Also published as: FR2057073B1; US3614270A; FR2057073A1

Description

E. 9551
51.-7-1^69 Su/ΐΠ}

Anlage zur

Patent- und

Gebrauchsmusterhilfsanmeldung

EOBEHT BOSCH GMBH, 7 Stuttgart ¥, Breitscheidstrasse 4-

Kraftstoffeinspritzpumpe für Brennkraftmaschinen

Die Erfindung betrifft eine Kraftstoffeinspritzpumpe für Brennkraftmaschinen mit Änderung der geförderten Kraftstoff menge in Abhängigkeit von der Drehzahl durch Unterbrechen der Pumpenförderung mindestens bei Erreichen der Kaximaldrehzahl infolge Aufsteuerns eines ersten Entlastungskanals des Pumpenarbeitsraums während des Förderhubs des Pumpenkolbens mittels eines hin- und hergehenden Eegelgliedes,

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' das durcli die Druckflüssigkeit einer synchron mit der Hauptpumpe angetriebenen Hilfspumpe im Sinne seines Hingangs ange-

' trieben wird'und während seines durch eine Rückstellkraft bewirkten Rückgangs dadurch gebremst wird, daß es wenigstens einen Teil der Flüssigkeit, die -seinen Hingang verursacht hat, durch e'ine Regeldrossel hindurchpres'sen muß, so daß das Regelglied bei einem bestimmten Drosselquerschnitt und Erreichen einer bestimmten 'Drehzahl infolge Eintretens des sogenannten flüssigen Anschlags nicht mehr in seine Ausgangslage an einen festen Anschlag zurückläuft, wobei das Eegelglied zur Änderung des Auf steuerhubes verdrehbar ist und mindestens eine

■ schräge Steuerkante hat. .

Bei einer bekannten Kraftstoffeinspritzpumpe dieser Art (siehe deutsche Patentschrift 1 258 187) wird die Leerlauf- und die Maximaldrehzahl durch den Regler automatisch "bestimmt (Leerlauf-Endregler-Charakteristik), hingegen wird in dem nicht geregelten Zwischendrehζahlbereich die Einspritzmenge unmittelbar, vom !Fahrer durch den Fahrhabel geändert. Eine gleichzeitig mit dieser Mengenänderung erfolgende Spritzbeginnverstellung, die oft erwünscht ist, ist bei dieser bekannten Pumpenausführung nicht vorgesehen. Der Leerlauf-Endregler dieser bekannten Einspritzpumpe erfordert eine einstellbare Regeldrossel, die mit dem Eegelglied gekoppelt sein muß» Dies ist verhältnismäßig aufwendig.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, für die eingangs genannte Kraftstoffeinspritzpumpenart, bei der das willkürliche Indern der Einspritzmenge durch Verdrehen des Regelgliedes erfolgt, wobei sich der Aufsteuerinib infolge der

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schragen -Steuerkante ändert ν eerier! 'weniger, 'aufwendigen · Leerlaufendregier äo%ie eine ^Spritz&egfnnverstellyngVörzU" •sehen*¹ -■'" ". ' '"'-"' '-'"'■ ·" . " - - --" " ■

Biese Aufgabe wird erfindungsgemäß "daduröh gelost^ -daß der PlmpenarbeitsratuTi der Hauptpumiae -in ö:n--sich-bekannter Weise (siehe deutsche Patentschrift ~Ά -28S. "804-) einen zweiten vom Regelglied gesteuerten Entlastunggkanal hat und daß dieser zweite Entlastungskanal durch das Regelgliedvje nach Drehlage entweder stets geschlossen.'"bleibt -oder während des Hingangs durch eine s ehr age Steuerkant c nach Zuru.ckl egung. eines je nach Brehläge untersciiiedlichen V/eges geschlossen wird. Je nach Drehlage des Regelgliedes^ also je nach Last und entsprechender Stellung des Gaspedals, wird der zweite Entlastungskanal früher oder spater geschlossen, was eine ._ lastabhängige Spritsverstellung zur Folge, hat» Bei Volllast, cUh. volidurchgetretenem Gaspedal, bleibt der zweite Entlastungskanal durch das Regelglied stets geschlossen. .

Eine vorteilhafte Ausgestaltung der'Erfindung ist derart, daß die Entlastungskanäle durch die als Steuerkanten dienenden Begrenzungskanten einer auf dem Regelglied angeordne ten Ringnut gesteuert werden, welche in ständiger Verbindung mit den Pumpenarbeitsrauiii steht. Hierdurch ist eine vorbestimmt'e Zuordnung von Spritzbeginn und willkürlich änderbarer Einspritzmenge gegeben.

!lach einer vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung erfolgt die Leerlaufregelung der Einspritzpumpe dadurch daß das Regelglied über ein Federschleppglied willkürlich verdrehbar ist, das bei Einstellung in'Richtung Vollast direkt bei Einstellung in Richtung Leerlauf unter Zwischenschaltung

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seiner Eeder,·, an einem quer am Regelglied angeordneten, Hebel . angreift, wp.bei entgegen der, Kraft der ersten Feder in Voll- : .■lastriphtung am Heb.el ein Stellglied angreifen kann, das in Richtung Vollast-durcli eine Feder und in Richtung Leerlauf.. : . < durch eine Flüssigkeit beaufschlagt wird, deren Druck sich.

■mit der Drehzahl ändert ,so. daß. ab_s einem, bestimmten Druck oberhalb der Leerlaufdrehzahl das Stellglied durch Flüssigkeitsdruck außer Eingriff mit dem Hebel gelangt. Die End- ^ regelung der Drehzahl erfolgt nach dem bekannten Prinzip

des flüssigen Anschlags. - ..._-."■

Ein Ausführungsbeispiel des Gegenstandes der Erfindung ist in der Zeichnung vereinfacht dargestellt und wird im folgenden ....-näher beschrieben. Es zeigen:

Fig. 1 einen Axialschnitt durch die Einspritzpumpe und Fig. 2 eine vereinfachte Darstellung der für die Leerlaufregelung erforderlichen Teile in verkleinertem Maßstab .

Die Stufe Λ.-.eines Stufenkolbens. "1,2 dient als Pump- und ρ Verteilerkolben der eigentlichen Einspritzpumpe und die Stufe 2 als Kolben einer Hilfspumpe. Der Stufenkolben 1,2 wird durch nicht dargestellte Mittel in einer ZyIinderstufenbohrung 1a, 2a derart angetrieben, daß er eine hin- und hergehende -"Axial-" bewegung und eine Drehbewegung um seine Achse ausführt. Die Hinbewegung des Kolbens 1,2 erfolgt durch einen nicht dargestellten Nocken, die Rückbewegung durch eine Feder -3· Bei der Drehbewegung dient die Stufe 1 des Kolbens als Verteiler.

Auf dem Kolben 1 ist eine Ringnut 4- angeordnet, die über einen Kanal 5 mit dem Pumpenarbeitsraum 6 dar Einspritzpumpe in' Ver-

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bindung steht. Ίίι die Ringnut ¹V münden auf der ^; Oberfläche ^: des Kolbens angeordnete Längsnuten 7, die eine Zuflußbohrung 8 steuern, so daß während eines Abschnitts des Saughubs des Pumpenkolbens Kraftstoff aus einem Saugraum 9 der Einspritzpumpe über die Bohrung B, eine der Läiigsnuten 7, . die Ringnut A und die Bohrung 5 in cLen Pumpenarbeitsraum 6 gelangt. ' · . - ·

Dem Saugraum 9 wird durch eine Förderpumpe 10 Kraftstoff zugeführt, wobei die Förderpumpe ebenfalls durch den Motor, der- von der Einspritzpumpe mit Kraftstoff versorgt wird, angetrieben wird. Um im Saugraum 9 einen mit steigender * Drehzahl zunehmenden Druck zu erhalten, ist in der Druckleitung 10a der Förderpumpe 10 ein Drucksteuerventil 11 angeordnet, das' zu einem Rücklauf 10b hin eine Drosselstelle 11a enthält, deren Querschnitt durch den Kolbenschieber 11b gesteuert wird. Der Kolbenschieber lib wird auf der einen Seite durch den-im Druckkanal herrschenden Kraftstoffdruck und auf der anderen Seite durch eine Rückstellfeder 11c belastet.

An der Oberfläche des" Kolbens 1 ist eine Verteilernut 12 angeordnet, die bei jedem der aufeinanderfolgenden Druckhübe des Kolbens den Pumpenarbeitsraum 6 mit einer der Druckleitungen 13 verbindet, die zu den nicht dargestellten Einspritz ventil en am Motor führen und in die jeweils ein Druckventil 14 eingebaut isti

Der Pumpenarbeitsraum 6 ist über einen Entlastungskanal 15 in stetiger Verbindung mit einer Ringnut 16, die auf einem Regelglied, nun Regelschieber 17 genannt, angeordnet ist. Der Regelschieber 17 arbeitet in einem Zylinder 17a.

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Der Regelschieber 17 wird im Zylinder iVa durch, den von der Hilfspumpe 2 j 2a verdrängten Kraftstoff angetrieben. Der Hin-• gang des Regelschiebers findet also während des Verdrängungshubs des PumpenicoIbens 1 statt. Auf der Oberfläche des Kolbens 2 sind Längsnuten 18'angeordnet, die in den Pumpenärbextsraum 19 der Hilfspumpe münden und während des Saughubs der Hilfspumpe eine Bohrung 20 aufsteuern, die in stetiger Verbindung .mit dem Saugraum .9 ist. Während des Druckhubs des

P Hilfspumpenkolbens 2 wird die Bohrung 20 durch den HiIiTspumpenkolben geschlossen und der Kraftstoff aus dem Pumpenarbeitsraum 19 der Hilfspumpe über ein Rückschlagventil 21 in den Zylinder 17a unter den Regelschieber 17 gefördert. Ein Teil dieses Kraftstoffs \d.rd während des Förderhubs der Hilfspumpe auch über einen Kanal 22 gefördert, der ebenfalls den Pumpenarbeitsraum 19 mit dem Zylinder 17a verbindet. In diesem Kanal 22 ist eine Drosselstelle 23 angeordnet, deren Querschnitt mittels einer Drosselnadel 24 änderbar ist. Durch diesen von der Hilfspumpe geförderten Kraftstoff wird der Regelschieber entgegen der Kraft einer Feder 25 verschoben, bis die Ringnut 16 den Entlastungskanal 15 mit einer

fc Bohrung 26 verbindet, die in stetiger Verbindung mit dem Saugraum 9 ist. Sobald der Entlastungskanal 15 mit der Bohrung 26 in Verbindung gelangt, wird die Einspritzung unterbrochen.

Zur Steuerung der Bohrung 26 dient eine die Ringnut 16 begrenzende schräge Steuerkante 27» so daß je nach Drehlage des Regelschiebers 17 der Entlastungskanal 15 entsprechend früher oder später mit der Bohrung 26 verbunden wird. Die zweite die Ringnut 16 begrenzende Steuerkante 28 verläuft ebenfalls schräg und steuert eine ebenfalls in den Saugraum 9 mündende Bohrung 29- Bei der in der Fig. 1 dargestellten,

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Stellung des RegelSchiebers ist diese Bohrung 29 durch ihn gesperrt. Durch Verdrehen des Regelschiebers 17 wird "die Mündung der Bohrung 29 aufgesteuert und ist bei "einer bestimmten Drehlage voll geöffnet. Sobald die Bohrung'29 eine Verbindung zwischen Ringnut 16" und Saugraum 9 herstellt, kann zu Beginn jedes Druckhubes des Pumpehkolbens ein .Teil des von ihm geförderten Kraftstoffes in den Saugraum 9 strömen. Da jedoch synchron mit dem Pumpenkolben dei* Regelschieber 17 durch den von der Hilfspumpe 2,2a verdrängten Kraftstoff verschoben wird., wird die Bohrung 29 durch die schräge Steuerkante 28 abhängig von der Drehlage des RegelSchiebers 17 nach Zurücklegung eines bestimmten Hubes geschlossen. Erst nach diesem Schließen der Bohrung 29 kann die Einspritzung beginnen. Dex¹ Verlauf der schrägen Steuerkante 28 ist so gewählt, daß mit zunehmender Last der ■von der Steuerkante 28 freigegebene Querschnitt der Bohrung 29 abnimmt bis er bei Vollast stets gesperrt bleibt.

Um den Spritzbeginnverlauf dem"Lastverlauf anpassen zu können, hat der Regel schieb'er 17 einen verstellbaren Anschlag 3o.

Von dem Zylinder 17a führt eine 'dritte Bohrung 31 zum Saugraum 9i cLie durch das untere Stirhende des Regelschiebers 17 aufgesteuert wird., nachdem durch die schräge Steuerkante 27 die Bohrung 26 voll geöffnet worden ist, und bestimmt somit die äußerste Lage, die der Regelschieber I7 bei seinem Hingang einnimmt. " . '

Das in den Saugx^aum 9 ragende Ende 32 des Regel Schiebers 17 ist_%flach ausgeführt und gleitet in einex"· Ausnehmung 33-eines-Mitnehmerteils 3²S so daß zwischen Regelschieber 17 und Mitnehmerteil 3^ eine drehschlüssige Verbindung besteht ohne daß der Regelschieber an seiner Axialbewegung gehindert wird. Das Mitnehmerteil 34- ist wiederum durch einen Hebel 35 verdrehbar.

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Die Betätigungsvorrichtung .dieses■'Hebels'';35 ' ist in Fig*_:·^-, - .;■·.->, dargestellt. -Durch-das vom Fahrer willkürlichtbetätigte^-- s-'Xo^ -^;-GaspedaJ. 3.6 wird ein Feders,chlappglied£37 mit Feder .40 ,yer- .···,/ schoben. Die ,· Ausgangslage" des - Feder schleppgliedes_; 37. .wird-, ,r _: .' durch einen verstellbaren Leerlauf anschlag "39 bestimmt« Das ■.■,--. Federschleppgliedkann in Richtung Vollast direkt ..-am Hebel,.-.,. .*.? 35 angreifen,: in; Richtung Leerlauf ο edoch .nur - ujnt er,-. Zwischen- _t:, schaltung der Feder 40. .Weiteridn wirkt .in Richtung Yollast., ...., P auf den Hebel 35 ein Verstellkolben 4<1- der in Richtijmg teör-r ,.,„-last durch eine Flüssigkeit beaufschlagt .wird_f der en, Druck,. i,,_r.; .-drehzahlabhängig gesteuert wird, die über eine Leitung 42 aus dem Saugraum 9-zugeführt^wird.-In Richtung Vollast ist der_f- , _s-_:- Verstellkolben 41 durch- eine^.Feder 43 belastet. Die Maximal- ,. fördermenge. vri.rd durch einen verstellbaren Vollastanschlag. · -.-■;--44 be stimmt .-..-■ .. , -. . .; , ,-., . .--._. _:.. ,·-.-.·■> ■--..■--

Die Leerlauf-Endregeleinrichtung und die Spritzbeginnyor-

richtung arbeiten vrie folgt: ...

Sobald der Motor gestartet ist, wird durch den. Stellkolben 41 b und die Feder 40 der Hebel 35 T^^d damit der Regelschieber 17 in einer Drehlage gehalten, die der ge\ninschten Leerlaufdrehzahl entspricht.. Sobald diese Drehzahl, insbesondere bei kaltem Motor abnimmt, nimmt auch der drehzahlabhängig gesteuerte hydraulische Druck im Saugraum 9 und somit vor dem Stellkolben 41 ab, so daß die Feder 43 den Stellkolben und . damit den Hebel 35 in eine Stellung größerer Fördermenge verschiebt. Umgekehrt wird, wenn die Drehzahl zunimmt, durch die Feder 40 und den mit zunehmender Drehzahl steigenden Druck im Saugraum 9 und damit vor dem Verstellkolben 41 der . Hebel 35 ^aVi^ geringere Fördermenge verdreht.

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Sobald der Fahrer das Gaspedal auf größere Kraftstoffmenge versteilt-, steigt die Drehzahl, was zur Folge hat, daß der Stellkolben 41^:entgegen der Kraft der^: Feder 43 so verschoben wird, daß er außer Eingriff mit dem Hebel 35 gelangt. Die Feder 40 schiebt dabei den Hebel 35 bis zum Anliegen an dem Federsch!eppglied 37· In dem gesamten Drehwinkerbereich zwischen den^: Anschlägen 39 und 44 kann nun der Fahrer die zur Brennkraftmaschine geförderte Menge willkürlich verstellen. -Die schrägen Steuerkanten 27 und 28 verlaufen gegeneinander, weshalb in diesem Drehzahlbereich mit abnehmender Fördermenge - der Spritzbeginn auf "spät" verschoben wird.

Bei Vollast ist über das Federschnappglied 37 der Hebel 35 an den Anschlag 44 gepreßt, wobei der Kegelschieber 17 eine Stellung einnimmt, in der die Bohrung- 29 stets geschlossen bleibt. Mindestens bis in diesen Vollastdrehzahlbereich läuft der Regelschieber 17 bei jedem Saughub der Pumpenkolben zurück in seine Ausgangslage an seinen Anschlag 30. Steigt jedoch die Drehzahl weiter an, so setzt die sogenannte Endregelung ein, die hier durch den sogenannten flüssigen Anschlag erfolgt. Während des Rückgangs des Regel Schiebers bewirkt das Rückschlagventil 21, daß der gesamte vom Regelschieber verdrängte Kraftstoff über die Drosselstelle 23 strömen muß, die so eingestellt ist, daß mindestens im Enddrehzahlregelbereich die Rückgangsgeschwindigkeit des Regelschiebers 17 gebremst wird. Oberhalb einer durch den Querschnitt der Regeldrossel 23 bestimmten Drehzahl der Pumpe beginnt der Druckhub der Hilfspumpe 2,2a bevor der Regelschieber 17\in seine Ausgangslage zurücklaufen konnte. Infolge des dabei auftretenden flüssigen Anschlags für den Regelschieber 17 beginnt dieser seinen Hingang in einer Ausgangslage, oberhalb des Anschlags 30, wodurch die Bohrung 26 im Laufe des

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Verdrängungshubs zu einem früheren Zeitpunkt durch die Steuerkante -27 aufgesteuert wird, was eine Verringerung der Einspritzmenge und infolge dessen auch der Drehzahl des zu versorgenden Motors zur Fjolge hat. Die Drosselstelle 2.3 wird" so fest eingestellt, "daß der gewünschte P-Grad (UngleichfÖrmigkeitsgrad) bei der Endregelung erreicht wird.

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Claims

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Ansprüche

1. j Kraftstoff einspritzpumpe für Brennkraftmaschinen mit Änderung der geförderten Kraftstoffmenge in Abhängigkeit von der Drehzahl durch Unterbrechen der Pumpenförderung mindestens bei Erreichen der Kaximaldrehzahl infolge Aufsteuerns eines ersten Entlastungskanals des Pumpenarbeitsraums während des Förderhubs des Pumpenkolbens mittels eines hin- und hergehenden Regelgliedes, das durch die 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, durch, eine Regeldrossel hindurchpressen muß, so-daß das Regelglied bei einem bestimmten Drosselquerschnitt und Erreichen .einer bestimmten Drehzahl infolge Eintretens des sogenannten flüssigen Anschlags nicht mehr in seineAusgangslage an einen festen Anschlag zurückläuft, wobei das Regelglied zur Änderung des Aufsteuerhubes verdrehbar ist und mindestens eine schräge Steuerkante hat, dadurch gekennzeichnet, daß der Pumpenarbeitsraum (6) der Hauptpumpe in an sich bekannter Weise einen, zweiten vom Regelglied (1?) gesteuerten

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• - Entlastungskanal (29) hat und daß dieser zweite Entlastungskanal (29) durch das Regelglied (17) ü^e nach . . = ■. Drehlage .entweder stets geschlossen bleibt oder· während _; des Hingangs durch eine schräge Steuerkante (28) nach , Zurücklegung eines ge nach Drehlage unterschiedlichen Weges geschlossen wird.

2. Kraftstoffeinspritzpumpe nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Entlastungskanäle (26,29) durch die

. als Steuerkanten (27,28) dienenden Begrenzungskanten einer auf dem Regelglied (17) angeordneten Ringnut (16) gesteuert v/erden, welche in ständiger Verbindung (15) mit dem Pumpenarbeitsraum (6) steht..

J.Kraftstoff einspritzpumpe nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Ausgangs- und Aufsteuerlage des Regelglieds (17) in an sMi bekannter Weise durch einen verstellbaren Anschlag (30) änderbar ist.

4. Kraftstoff einspritzpumpe nach einem der vorhergehenden λ
Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das Regelglied

(17) über ein Federschleppglied (37,A-O) willkürlich verdrehbar ist, das bei Einstellung in Richtung Vollast

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. direkt bei Einstellung in Richtung Leerlauf unter Zwischenschaltung seiner leder (4-0) an einem quer am Regelglied (17) angeordneten Hebel (35) angreift, wobei entgegen der. Kraft der ersten Feder (4-0) in Vollastrichtung am Hebel (35) ein Stellglied (4-1) angreifen kann, das in Richtung Vollast durch eine Feder (4-3) und in' Richtung Leerlauf durch eine Flüssigkeit (4-2) beaufschlagt

/wird, deren Druck sich mit der Drehzahl ändert, so daß ' ab einem bestimmten Druck oberhalb der Leerlaufdrehzahl das Stellglied (4-1) durch Flüssigkeitsdruck außer Eingriff mit dem.Hebel(35) -gelangt. ..t .

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