DE2503346A1

DE2503346A1 - Kraftstoffeinspritzpumpe fuer brennkraftmaschinen

Info

Publication number: DE2503346A1
Application number: DE19752503346
Authority: DE
Inventors: Gerald Hoefer; Karl Konrath
Original assignee: Robert Bosch GmbH
Current assignee: Robert Bosch GmbH
Priority date: 1975-01-28
Filing date: 1975-01-28
Publication date: 1976-07-29
Also published as: JPS5198426A; US4073275A; JPS5854262B2; FR2299523B1; FR2299523A1; GB1533035A; DE2503346C2; BR7600496A

Description

Su/Kb

Anlage zur

Patent- und

Gebrauchsmusterhilfsanmeldung

ROBERT BOSCH GMBH, 7 Stuttgart Kraftstoffeinspritzpumpe für Brennkraftmaschinen

Die Erfindung betrifft eine Kraftstoffeinspritzpumpe für Brennkraftmaschinen mit einem rotierenden Verteiler-" kolben, der über auf seiner Mantelfläche angeordnete Längs-, nuten während des Saughubes der Pumpe zur Kraftstoffversorgung den Pumpenarbeitsraum mit einem unter geringem Überdruck stehenden Saugraum verbindet und mit einem mit einer Drosselstelle versehenen Entnahmekanal des Pumpenarbeitsraumes über den durch ein Steuerorgan bestimmt während des Leerlaufs sowie des niederen Teillastbereichs der Brennkraftmaschine ein Teil des geförderten Kraftstoffes entnehmbar ist.

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ORIQINAL INSPECTED

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Bekanntlich haben die meisten Dieselmotoren im Leerlauf oder niederen Teillastbereich unangenehme harte Verbrennungsgeräusche, die stark reduzierbar sind, indem die Einspritzdauer in diesen Drehzahlbereichen verlängert wird. Die Verlängerung erfolgt bekanntlich dadurch, daß ein Teil des vom Pumpenkolben geförderten Kraftstoffes während dieser Drehzahlbereiche drucklos abfließt, so daß zur Erhaltung der Motordrehzahl zum Ersatz dieser abfließenden Menge entsprechend länger vom Pumpenarbeitsraum zur Brennkraftmaschine pro Hub gefördert wird.

Bei einer bekannten Kraftstoffeinspritzpumpe der obengenannten Art erfolgt die Steuerung des Entnahmekanals durch eine auf der Mantelfläche des Pumpenkolbens angeordnete Ringnut. Zusammen mit einem Regelschieber der über eine Ringnut ebenfalls diesen Entlastungskanal steuert, wobei der Regelschiebsr nach dem Prinzip des flüssigen Anschlags arbeitet. Diese bekannte Steuerung ist nicht übertragbar auf übliche Einspritzpumpen, da die Funktion nur durch die Verwendung des Regelschiebers gewährleistet ist.

Bei einer anderen bekannten Kraftstoffeinspritzpumpe mit einer entsprechenden Spritzzeitverlängerung im Leerlauf durch Abfließenlassen eines Teils des Kraftstoffs, wirkt sich besonders nachteilig aus, daß der Kraftstoff schon zu Förderbeginn des Pumpenkolbens abströmen kann. Dies führt zu einer Veränderung des Spritzbeginns und vor allem zu einer Verfälschung der zur Brennkraftmaschine geförderten Kraftstoffmenge, da trotz der vorgesehenen Drosselstelle im Entnahmekanal die Förderung zur Brennkraftmaschine hin erst dann beginnt, wenn aufgrund dieser Drosselstelle und der Fördergeschwindigkeit des Pumpenkolbens ein ausreichender Förderdruck zur Überwindung der Einspritzventile an der Brennkraftmaschine erreicht worden ist.

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Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Kräftstoff-einspritzpumpe der eingangs genannten Art zu entwickeln, bei der diese Nachteile nicht auftreten und deren Leiselaufsteuerung unabhängig von speziellen Kraftstoffmengenregelsystemen erfolgt.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß die Mündung des Entnahmekanals durch eine der Längsnuten"steuerbar ist und daß die Aufsteuerung erst nach einem gewiss e'n Druckhub der Pumpe und Aufbau des Einspritzdruckes im Pumpenarbeitsraum erfolgt. Die den Entlastungskanal steuernden Längsnuten sind dabei gegenüber der eigentlichen Verteilerlängsnut im Winkelsystem versetzt, um das Aufsteuern des Entnahmekanals erst nach Förderbeginn zu gewährleisten.

Nach einer vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung ist die Drosselstelle unmittelbar an der Mündung des Entnahmekanals angeordnet. Hierdurch wird erreicht, daß der schädliche Raum, der sich aufgrund der zusätzlichen Kanäle und Nuten ergibt, auf ein Minimum in seiner Auswirkung eingeschränkt wird.

Nach einer zusätzlichen Ausgestaltung der Erfindung dient als Steuerorgan ein Magnetventil. Dieses Magnetventil wird nur im Leerlauf und niederen-Teillastbereich aufgesteuert, um damit den Entlastungskanal für ein Entnehmen von Kraftstoff freizugeben.

Ein Ausführungsbeispiel des Gegenstandes der Erfindung ist in der Zeichnung an einer im Teillängsschnitt gezeigten Kraftstoffeinspritzpumpe dargestellt und wird im folgenden ■ näher beschrieben.

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In einer Kraftstoffeinspritzpumpe für mehrzylindrige Brennkraftmaschinen ist in einem Gehäuse 1 eine Antriebswelle 2 gelagert, an welche eine Stirnnockenscheibe 3 gekuppelt ist, die eine Anzahl von Nocken 4 aufweist, welche mit ortsfesten Rollen 5 zusammenwirken. Durch die Drehung der Antriebswelle 2 wird die Stirnnockenscheibe 3 und ein mit dieser durch ein Kupplungsteil 6 verbundener und auf die Nockenscheibe durch mindestens eine nicht dargestellte Feder gepreßter Pumpenkolben 7 in eine hin- und hergehende und gleichzeitig rotierende Bewegung versetzt. Die Zahl der Nocken 4 und damit die Hubzahl pro Umdrehung entspricht der zu versorgenden Zahl der Motorzylinder.

In das Gehäuse 1 ist ein auch zum Gehäuse gehörender Verteilerkopf 8 eingesetzt. Der Pumpenkolben 7 arbeitet in einer in dem Verteilerkopf eingesetzten oben verschlossenen Zylinderbüchse 9 mit Zylinderbohrung 10 und schließt dort einen Arbeitsraum 11 ein. Im Pumpenkolben 7 verläuft eine Axialbohrung 12, die in den Pumpenarbeitsraum 11 mündet. Von dieser Axialb'ohrung 12 zweigt eine Radialbohrung 13 ab, die in eine Ringnut 14 mündet, welche wiederum mit einer Verteilerlängsnut 15 in Verbindung steht. Entsprechend der Drehbewegung des Pumpenkolbens wird diese Längsnut 15 und damit der Pumpenarbeitsraum 11 während des Druckhubs der Pumpe und zwar für jeden Druckhub extra mit einzelnen in die Bohrung 10 mündenden und zu den Zylindern der nicht dargestellten Brennkraftmaschine führenden Druckleitungen 16 verbunden. Die Druckleitungen 16 sind entsprechend der Zahl der zu versorgenden Motorzylinder gleichmäßig um die Bohrung 10 verteilt angeordnet. In den Druckleitungen 16 sind jeweils Rückschlagventile 17 angeordnet, die vorzugsweise auch als Entlastungsventile der Druckleitungen ausgebildet sind. Bei jedem Druckhub des Pumpenkolbens 7 wird entsprechend Kraftstoff durch die Zentralbohrung 12 die Querbohrung 13 die Ringnut 14 und die Verteilernut 15 zu einer der Druckleitungen 16 gefördert. '

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Beim Saughub des Pumpenkolbens 7 gelangt der Kraftstoff aus einem unter leichtem überdruck stehenden Pumpensaugrauni 19 und eine Saugleitung 2O₃ die in die Bohrung 10 mündetj und einer von in gleicher Anzahl und Anordnung wie die Druckleitungen 16 an der Mantelfläche des Pumpenkolbens 1 vorhandenen Längsnuten 22 in den Pumpenarbeitsraum 11. Die Saugleitung 20 und die Druckleitungen 16 sind in Drehwinkelrichtung zueinander versetzt, sofern wie bei dem Beispiel gezeigt, die Verteilerlängsnut 15 und mindestens eine der Längsnuten 22 in einer Ebene angeordnet sind. Da Saughub und Druckhub alternativ aufeinander folgen und stets nur entweder Saugleitung oder eine der Druckleitungen aufgesteuert wird, ist während des Druckhubs die Saugleitung 20 von den Längsnuten 22 getrennt.

Zwischen Pumpenarbeitsraum 11 und Saugraum 19 ist als weitere Verbindung ein Entnahmekanal 23angeordnet, der durch ein Magnetventil 24 steuerbar ist und der an der Mündung in die Bohrung 10 eine Drosselstelle 25 hat. Dieser Entnahinekanal 23 wird durch die Längsnuten 22 während des Druckhubs aufgesteuert und zwar kurz nachdem der Druckhub begonnen hat und im Pumpenarbeitsraum 11 sowie den Druckleitungen l6 bereits ein bestimmter Förderdruck erreicht ist, der auch nach Aufsteuern des Entnahmekanals 23 und unter Mitwirkung der Drossel 25 um einen Druckabfall und damit eine Unterbrechung der Förderung zur Brennkraftmaschine zu vermeiden. Durch das Magnetventil 24 wird dieser Entnahmekanal nur bei Leerlauf und im niederen Drehzahlbereich aufgesteuert. Durch das Entnehmen eines Teiles des Kraftstoffes während des Druckhubes bei diesen niederen Drehzahlen wird erreicht, daß die Spritzzeit pro Druckhub wesentlich verlängert wird mit der Folge, daß der Motor in diesen Drehzahlbereichen wesentlich leiser läuft. In den oberen Drehzahlbereichen und bei Vollast empfiehlt es sieh, den Entnahmekanal gesperrt zu halten, um die volle von der

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Pumpe förderbare Kraftstoffmenge zur Einspritzung zu bringen. Die in einem derartigen Entnahmekanal erforderliche Drosselstelle kann auch- an der vom Magnetventil 2H gesteuerten Stelle des Entnahmekanals 23 vorgesehen sein, in dem der Hub des Ankers und damit des beweglichen Ventilteils 26 des Magnetventils 2H derart begrenzt ist, daß der AufSteuerquerschnitt als Drossel wirkt.

Zur Regelung der geförderten Kraftstoffmenge ist der Arbeitsraum 11 über eine zweite Querbohrung 27 mit dem Pumpensaugraum 19 verbindbar. Mit der Querbohrung 27 arbeitet ein Pördermengenregelglied 28 zusammen in Form eines auf dem Pumpenkolben verschiebbaren Ringschiebers, der durch seine Stellung den Zeitpunkt bestimmt, zu dem bei der Aufwärtsbewegung des Pumpenkolbens 7 die Querbohrung 27 geöffnet und eine Verbindung zwischen dem Pumpenarbeitsraum 11 und dem Pumpensaugraum 19 hergestellt wird. Von diesem Zeitpunkt an wird die Pumpenförderung in die Druckleitung 16 unterbrochen. Durch die Verstellung des Ringschiebers 28 kann somit die zur Einspritzung gelangende Kraftstoffmenge verändert werden.

Zur Kraftstoffeinspritzmengenänderung wird der Ringschieber 28 durch einen Reglerhebel 30 der mit dem Kugelkopf 31 in eine Ausnehmung 32 des Ringschiebers 28 eingreift, verstellt. Der Reglerhebel ist dabei um eine Achse ~$k schwenkbar, die durch einen Exzenter 35 einstellbar ist. Am anderen Ende des Reglerhebels 30 greift nicht dargestellt eine Regelfeder entgegen der Kraft eines Drehzahlsignalgebers an. Die Vorspannung der Regelfeder wird durch einen Verstellhebel verändert, der willkürlich verstellt werden kann. Der Drehzahlsignalgeber wirkt dabei bei zunehmender Drehzahl in Richtung Verkleinerung der einzuspritzenden Menge, während die Feder in Richtung Zunahme wirkt. Die jeweilige Gleichgewichtslage, die einer bestimmten Einspritzmenge entspricht, kann durch den Verstellhebel entsprechend geändert werden.

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Da das' Magnetventil 24 während des Druckhubs der Einspritzpumpe bei höheren Drehzahlen den Entnahmekanal 23 gesperrthalten muß, muß das Magnetventil eine nicht unerhebliche Leistung bringen können. Aus diesem Grunde sind die einander zugewandten Seiten des Ankers 26 und eines dazugehörigen Kerns 36 konisch ausgebildet. An dem Kern 36 stößt sich eine Schließfeder 37 ab ₃ die in einer Sackbohrung des Ankers 26 auf diesen wirkend angeordnet ist. Der Anker selbst ist in einer Hülse 38 angeordnet, die vorzugsweise aus nichtmagnetischem Material hergestellt ist, um ein radiales Kleben des Ankers zu vermeiden. Außerdem dient diese Hülse 38 als Stütze eines Dichtringes 39 zwischen Verteilerkopf 8 und Magnetventil 24. Das Magnetventil 24 ist in den Verteilerkopf 8 hereingeschraubt und kann durch eine Verschlußschraube ersetzt werden., falls auf diese Extrasteuerung verzichtet wird.. .

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Claims

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Ansprüche -^:· £ ;'; 3

l.j Kraftstoffeinspritzpumpe für Brennkraftmaschinen mit einem rotierenden Verteilerkolben, der über auf seiner Mantelfläche angeordnete Längsnuten während des Saughubes der Pumpe zur Kraftstoffversorgung den Pumpenarbeitsraum mit einem unter geringem überdruck stehenden Saugraum verbindet und mit einem mit einer Drosselstelle versehenen Entnahmekanal des Pumpenarbeitsraumes über den durch ein Steuerorgan bestimmt während des Leerlaufs sowie des niederen Teillastbereichs der Brennkraftmaschine ein Teil des geförderten Kraftstoffes entnehmbar ist, dadurch gekennzeichnet, daß die Mündung des Entnähmekanals (23) durch eine der Längsnuten (22) steuerbar ist und daß die Aufsteuerung erst nach einem gewissen Druckhub der Pumpe und Aufbau des Einspritzdrucke's im Pumpenarbeitsraum (11) erfolgt.

2· Kraftstoffeinspritzpumpe nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Drosselstelle (25) unmittelbar an der Mündung des Entnahmekanals (23) angeordnet ist.

3· Kraftstoffeinspritzpumpe nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß als Steuerorgan ein Magnetventil (24-) dient.

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I, Kraftstoff einspritzpumpe nach Anspruch 1 oder 3₃ dadurch gekennzeichnet, daß die Drosselstelle durch den vom Maximalhub des Magnetventils (24) bestimmten Durchgangsquerschnitt entspricht.

5· Kraftstoffeinspritzpumpe nach Anspruch 3' oder 4, dadurch gekennzeichnet, daß das bewegliche Ventilteil (26) als Anker des Magnetventils (24) dient und mit einer Kugel (40) als Schließglied ausgestattet ist, wobei die Kugel (40) fest mit dem Anker (26) verbunden ist.

6. Kraftstoffeinspritzpumpe nach einem der Ansprüche 3 bis 5» dadurch gekennzeichnet, daß der Anker (26) des Magnetventils (24) auf seiner dem Magnetkern (36) zugewandten Stirnseite konisch ausgebildet ist und mit einer entsprechend konisch ausgebildeten Stirnseite des Magnetkerns (36) zusammenwirkt.

7· Kraftstoffeinspritzpumpe nach einem der Ansprüche 3 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß in das Gehäuse (Verteilerkopf (8)) der Einspritzpumpe das Magnetventil (24) insbesondere eingeschraubt ist und daß der Ventilsitz am Pumpengehäuse angeordnet ist.

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8. Kraftstoffeinspritzpumpe nach einem der Ansprüche 3 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß aus dem Magnetventilgehäuse in Richtung Ventilsitz eine fest mit dem Gehäuse verbundene Führungshülse (38) für den Magnetanker (26) ragt, die als Stützelement einer zwischen Magnetventil (2k) und Pumpengehäuse angeordneten Rundschnurdichtung dient.

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