DE2942010A1

DE2942010A1 - Kraftstoffeinspritzpumpe fuer brennkraftmaschinen

Info

Publication number: DE2942010A1
Application number: DE19792942010
Authority: DE
Inventors: Rudolf 7141 Kirchberg Babitzka; Walter 7141 Schwieberdingen Schlagmüller
Original assignee: Robert Bosch GmbH
Current assignee: Robert Bosch GmbH
Priority date: 1979-10-17
Filing date: 1979-10-17
Publication date: 1981-05-07
Also published as: GB2061403B; GB2061403A; JPH048624B2; DE2942010C2; JPS5664145A; US4580540A

Description

κ. 5797

8.10.1979 Su/Kö

ROBERT BOSCH GMBH, 7000 Stuttgart 1 Kraftstoffeinspritzpumpe für Brennkraftmaschinen Stand der Technik

Die Erfindung geht aus von einer Kraftstoffeinspritzpumpe nach der Gattung des Hauptanspruchs. Bei einer bekannten Kraftstoffeinspritzpumpe dieser Art dienen als elektrisch betätigte Steuervorrichtung zwei Magnetventile₃ von denen eines während des Saughubs den Kraftstoffstrom zum Pumpenarbeitsraum hin und : i-: zweites während-des Druckhubs vom Pumpenarbeitsraum zum Saugraum hin den Kraftstoffstrom steuern und dabei Spritzbeginn und Spritzende bestimmer.. Der Spritzbeginn wird dabei durch den Beginn des Pumpenarbeitshubes bestimmt, während das Spritzende durch das zweite Magnetventil bestimmt wird. Die pro Zeiteinheit durchströmende Kraftstoffmenge ist also stets gleich, se daß bei großen Drehzahlen eine große Menge in einer verhältnismäßig kurzen Zeit als Ausgangsmaßstab dient, während bei Leerlauf die dort erforderliche geringe Kraftstoffmenge in kurzer Zeit den Kanal durchströmt. Bekanntlich läuft eine Brennkraftmaschine verhältnismäßig laut, wenn im Leerlauf die Spritzzeit wie bei dieser bekannten Pumpe sehr kurz ist. Ein anderer Nachteil dieser bekannten

130019/0063

Einspritzanlage besteht in einer für die Spritzbeginnverstellung erforderlichen zusätzlichen Einrichtung wie z.B. einem hydraulischen Spritzversteller im Kolbenantrieb.

Vorteile der Erfindung

Die erfindungsgemäße Kraftstoffeinspritzpumpe mit den kennzeichnenden Merkmalen des Hauptanspruchs hat demgegenüber den Vorteil, daß einerseits Spritzanfang und Spritzende weitgehend willkürlich, und zwar den Forderungen der Brennkraftmaschine entsprechend gesteuert werden können und daß unabhängig davon die Menge pro Zeiteinheit entweder in Anpassung oder wiederum entsprechend der Forderungen der Brennkraftmaschine bestimmbar ist. Außer den genannten Funktionen ist diese Einspritzanlage wesentlich billiger in der Herstellung sowie vielseitiger in der Regelmöglichkeit und damit wesentlich breiter einsetzbar. Der Hochdruckpumpenteil besteht im wesentlichen aus Großserienteilen. Entsprechend der Ausgestaltung der Erfindung können Steuervorrichtung und Drossel in einem Stellelement vereinigt werden, sofern ein schnell und entsprechend vielseitig schaltbares Element wie beispielsweise Piezokeramik verwendet wird.

Zeichnung

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in der Zeichnung vereinfacht dargestellt und im folgenden näher beschrieben. Es zeigen Figur 1 eine Prinzipdarstellung der Erfindung und Figur 2 ein Funktionsdiagramm derselben.

130019/0063

Beschreibung des Erfindungsbeispiels

Im Gehäuse 1 einer Kraftstoffeinspritzpumpe ist eine Buchse 2 angeordnet, in der ein Pumpenkolben 3 eine hin- und hergehende und gleichzeitig rotierende Bewegung ausführt. Der Pumpenkolben 3 ist durch einen Nockentrieb 4 über eine Welle 5 angetrieben, welche synchron zu der Drehzahl des von der Einspritzpumpe mit Kraftstoff versorgten Motors rotiert. Durch den Pumpenkolben 3 und die Buchse 2 ist ein Pumpenarbeitsraum 6 begrenzt, welcher über einen Versorgungskanal 7 mit einem Saugraum 8 im Gehäuse 1 der Einspritzpumpe verbunden ist. Der Saugraum 8 wird über eine Förderpumpe 9 mit Kraftstoff aus einem Kraftstoffbehälter 10 versorgt. Aus dem Pumpenarbeitsraum 6 wird üb.er eine Längs- und Verteilernut 11 der Kraftstoff zu Druckleitungen 12 hin verteilt, die zu Einspritzdüsen 13 an der Brennkraftmaschine führen. Im Endbereich des Pumpenkolbens 3 sind in die Stirnseite des Pumpenkolbens mündende Längsnuten IM vorgesehen, über die während des Saughubs des Pumpenkolbens 3 eine Verbindung zwischen den Kanälen 7 und dem Pumpenarbeitsraum 6 hergestellt werden.

Vom Pumpenarbeitsraum 6 zweigt ein Entlastungskanal 15 ab, dessen Querschnitt gesteuert ist und der in den Saugraum 8 mündet. Der Entlastungskanal 15 ist bei dem dargestellten Beispiel aufgezweigt in die Parallelkanäle 15a und 15b, die sich dann wieder vereinigen. Im Kanal 15a ist ein Magnetventil 16 angeordnet, über das der Abschnitt voll auf- oder zugesteuert werden kann. Im Abschnitt 15b ist eine Drossel 17 angeordnet, deren Querschnitt über ein elektrisches Stellwerk 18 änderbar ist.

130019/0063

Magnetventil 16 und Stellwerk 18 sind durch ein elektronisches Steuergerät 19 ansteuerbar, in welches verschiedene Motorkenngrößen wie Last, Drehzahl, Luftdrucktemperatur, Winkelgrad der Kurbelwelle usw. eingegeben werden.

Durch das Magnetventil 16 wird der Spritzanfang a und das Spritzende e bestimmt. Sobald das Magnetventil 16 schließt, beginnt sich im Pumpenarbeitsraum 6 ein für die Einspritzung ausreichender Druck aufzubauen und die Einspritzung beginnt. Durch die Drossel 17 hingegen strömt kontinuierlich je nach Querschnitt eine mehr oder weniger große Kraftstoffmenge auch während des Einspritzvorgangs aus dem Pumpenarbeitsraum 6 ab.

In Figur 2 ist über der Ordinate q die pro Winkelgrad eingespritzte Kraftstoffmenge und über der Abszisse die Winkelgrade aufgetragen. Bei a öffnet das Magnetventil 16, bei e schließt es wieder. Die in diesem Winkelbereich geförderte Menge ist dann Ql .( e - a). Entsprechend den Motorforderungen z.B. kalter Motor oder veränderte' Höhendrucklage kann der Spritzbeginn auf a¹ und/ oder das Spritzende auf e' verschoben werden - dieses wieder über das Magnetventil 16. Die Einspritzmenge hingegen kann dadurch verändert werden, daß die Drossel 17 weiter geöffnet wird und die dadurch abnehmende Kraftstoffmenge pro Winkelgrad auf die Menge Q2 sinkt. Je größer also die einzuspritzende Kraftstoffmenge sein soll, beispielsweise bei Vollast und großer Drehzahl, desto kleiner wird der Drosselquerschnitt der Drossel 17 sein. Umgekehrt, je kleiner die Drehzahl sein soll, beispielsweise bei Leerlauf, desto kleiner wird die Größe Q2 sein. Wird beispielsweise die Spritzzeit e - a mög-

130019/0063

liehst lang gehalten, so kann bei niederen Drehzahlen und einem entsprechend kleinen Q2 ein Leiselauf des Motors erreicht werden.

Gemäß der gestrichelt angedeuteten Möglichkeit kann auch der Abschnitt 15b des Entlastungskanals gesperrt sein, und statt der obenbeschriebenen Parallelanordnung von Magnetventil 16 und Drossel 17 eine Hintereinanderschaltung derselben erfolgen. Hierbei ist dann die Drossel 17' vor dem Magnetventil 16 angeordnet. Gemäß einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung kann die Steuerung über ein piezoelektrisches Element erfolgen, das aufgrund seines schnellen Arbeitsvermögens die Funktion von Drossel 17 und Magnetventil 16 in sich vereinigt. Je nach Ansteuerung würde das einzige im Entlastungskanal 15 angeordnete Querschnittssteuerglied für den Spritzanfang den Kanal aufsteuern, aber nur so weit, wie die angelegte Spannung es erfordert, um dann wieder für das Spritzende den Kanal zu schließen. Die Schnelligkeit eines solchen Stellers bietet die Möglichkeit, von der Variation der momentanen Durch-flußmenge bis hin zu hochfrequenter Druckschwingungsanregung (Strahlaufbereitung).

130019/0063

Claims

R. 5797

8.10.1979 Su/Kö

ROBERT BOSCH GMBH, 7000 Stuttgart 1

Ansprüche

.) Kraftstoff einspritzpumpe für Brennkraftmaschinen mit wenigstens einer den Druck für die Einspritzung erzeugenden Pumpvorrichtung und einer den Spritzbeginn und das Spritzende bestimmenden einen Entlastungskanal des Pumpenarbeitsraums steuernden elektrisch betätigten Steuervorrichtung, dadurch gekennzeichnet, daß in einem Entlastungskanal (15) des Pumpenarbeitsraums (6) eine im Querschnitt elektrisch verstellbare Drossel (17) angeordnet ist, durch die die pro Zeit geförderte Einspritzmenge änderbar ist.
2. Kraftstoffeinspritzpumpe nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß Steuervorrichtung (16) und Drossel (17) parallelgeschaltet sind.
3· Kraftstoffeinspritzpumpe nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß Steuervorrichtung und Drossel in Reihe geschaltet sind.

130019/0063
4. Kraftstoffeinppritzpumpe nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß Steuervorrichtung und Drossel als ein piezogesteuertes Element in einem Steuerglied zusammengefaßt sind.
5. Kraftstoffeinspritzpumpe nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß als Pumpvorrichtung eine Verteilerpumpe mit einem hin- und hergehenden und gleichzeitig rotierenden Pumpenkolben (3).dient, welcher über eine Verteilernut (11) bei jedem Druckhub den nicht durch einen Entlastungskanal· (15) aus dem Pumpenarbeitsraum (6) abströmenden Kraftstoff nacheinander in zur Brennkraftmaschine führenden Druckleitungen (12) verteilt.

130019/0063