DE3014712A1

DE3014712A1 - Steuereinrichtung zum stillsetzen einer dieselbrennkraftmaschine

Info

Publication number: DE3014712A1
Application number: DE19803014712
Authority: DE
Inventors: Alexander 7000 Stuttgart Clemens; Karl Dipl.-Ing. 7310 Plochingen Reiff; Peter Ing.(Grad.) 7250 Leonberg Schueler; Johann Ing.(grad.) 7141 Möglingen Warga
Original assignee: Robert Bosch GmbH
Current assignee: Robert Bosch GmbH
Priority date: 1980-04-17
Filing date: 1980-04-17
Publication date: 1981-10-22
Also published as: GB2074250B; JPS6329096B2; GB2074250A; US4361121A; IT1137446B; JPS56165736A; IT8121034A0

Description

*· 6252

10.il. 1980 Ks/Wl

ROBERT BOSCH GMBH₅ 7000 Stuttgart 1

Steuereinrichtung zum Stillsetzen einer Dieselbrennkraftmaschine

Stand der Technik

Die Erfindung geht aus von einer Steuereinrichtung zum Stillsetzen einer Oieselbrennkraftmaschine nach dem gattungsbil- ■ denden Oberbegriff des Hauptanspruchs. Durch die DE-PS 9^1 ist bereits eine solche Steuereinrichtung bekannt₃ bei der zum Stillsetzen der Brennkraftmaschine die Förderpumpe mittels eines Umsteuerventils umsteuerbar ist und der Saugraum der Einspritzpumpe mit der Saugseite der Förderpumpe und die Druckseite der Förderpumpe mit dem Tank verbunden wird. Dadurch wird dem Saugraum der Einspritzpumpe schlagartig Kraftstoff entzogen, so daß die Einspritzpumpe keinen Kraftstoff mehr fördern kann und der zugehörige Dieselmotor stehenbleibt. Bei dieser bekannten Steuereinrichtung genügt die Saugwirkung der bekannten Förderpumpe nicht, um einen genügend hohen Unterdruck im Saugraum der Einspritzpumpe zu erzeugen. Die Saugwirkung der Einspritzpumpe selber ist aufgrund der extrem genau gefertigten Pumpenelemente höher als die der Förderpumpe, und die Einspritzpumpe saugt deshalb in der Stoppstellung des Umsteuerventils entgegen der Saugrichtung der Förderpumpe weiterhin Kraftstoff zumindest aus dem Kraftstoffilter auch durch die geschlossenen Ventile der För-

1300 A3/0343

30U712

-^- κ. 6 2 52'

' -4L . ■ -

derpumpe hindurch an. Bei Verwendung einer Zahnradpumpe, wie in der obengenannten Patentschrift, lassen sich die Dichtpässungen an den zugleich als Ventile wirkenden Zahnrädern nicht, unterdruckdicht ausführen. Am häufigsten werden jedoch bei den an Dieseleinspritzpumpen angebauten Förderpumpen Flachsitzventile verwendet, die die für das Abstellen benötigte Dicht- und Saugwirkung nicht erreichen.

Vorteile der Erfindung . .

Durch die erfindungsgemäß mit den kennzeichnenden Merkmalen des Hauptanspruchs äugestaltete Steuereinrichtung ist ein einwandfreies Abstellen der Dieselbrennkraftmaschine gewährleistet. -Die erfindungsgemäße Anordnung der beiden unter*· druckdichten Rückschlagventile verbessert die Funktion der Steuereinrichtung in überraschender Weise so stark, daß auch in ungünstigen Betriebslagen des Motors genügend Kraftstoff innerhalb einer kurzen Zeitspanne aus dem Saugraum entnommen wird und der Motor sofort stehenbleibt.

Durch die in den Unteransprüchen aufgeführten Merkmale sind, vorteilhafte Weiterbildungen und Verbesserungen der im Hauptanspruch angegebenen Steuereinrichtung erreichbar. So wird durch die kennzeichnenden Merkmale des Anspruchs 2 die Förderleistung der Förderpumpe, vor allem die zum Stillsetzen der Brennkraftmaschine erforderliche Saugleistung, in vorteilhafter Weise verbessert, und es wird-verhindert, daß die Kraftstoffeinspritzpumpe trotz umgekehrter Förderrichtung der Förderpumpe noch so viel Kraftstoff entgegen der Förderrichtung der Förderpumpe ansaugt, daß die Brennkraftmaschine, wenn auch stotternd, weiterläuft.

130043/0343

Mit den im Kennzeichenteil des Anspruchs 4 estgehaltenen Merkmalen bleibt die erforderliche Speicherwirkung des Überströmventils erhalten, die Dichtwirkung des Ventilschließteils wird wesentlich verbessert und die Montage der beiden Teile ist ohne Werkzeuge und zusätzliche Hilfsmittel auf einfachste Weise durch einen Einschnapp- oder Einknöpfvorgang möglich.

Zeichnung

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung wird nachstehend anhand der Zeichnung beschrieben. Es zeigen: Figur i eine mittels genormter Schaltbilder vereinfachte Darstellung der erfindungsgemäßen Steuereinrichtung; Figur 2 einen Querschnitt durch ein praktisches Ausführungsbeispiel des in Figur 1 verwendeten Umsteuerventils, Figur 3 eine vergrößerte Darstellung des der Förderpumpe nachgeschalteten unterdruckdichten Rückschlagventils und Figur *l einen Querschnitt durch das erfindungsgemäß abgewandelte Überströmventil.

Beschreibung des Ausführungsbeispieles

Das in Figur 1 vereinfacht dargestellte Ausführungsbeispiel zeigt eine in den Kraftstoffkreislauf einer Einspritzpumpe

10 eingefügte, ein Umsteuerventil 11 und eine Förderpumpe 12 enthaltende Steuereinrichtung 13- Die konstruktiven Einzelheiten 'des Umsteuerventils sind in Figur 2 dargestellt.

In Figur 1 steht ein von einem unter Betriebsstrom stehenden Elektromagneten 1*1 entgegen der Kraft einer Rückstellfeder 15 verschobenes Ventilglied 16 des Umsteuerventils

11 in seiner mit I bezeichneten Betriebsstellung. Das als

130043/0343

62 5

4/2-Wegeventil ausgebildete Umsteuerventil 11 verbindet dabei zwei Abschnitte 17a und 17b einer Säugleitung 17 und damit eine mit S gekennzeichnete Saugseite der Förderpumpe 12 mit einem Kraftstofftank 19. Zugleich verbindet das Ventilglied 16 auch zwei Abschnitte 21a und 21b einer Förderleitung 21 und damit eine mit D gekennzeichnete Druckseite der Förderpumpe 12 mit einem gestrichelt eingezeichneten Saugraum 22 der Einspritzpumpe 10. In den ersten Leitungsabschnitt 21a ist ein Kraftstoffilter 23 und zwischen dem Filter 23 und der Förderpumpe 12 ein unterdruckdichtes Rückschlagventil 24 eingesetzt, das bezüglich seiner Funktion und Konstruktion weiter hinten zu Figur 3 näher beschrieben ist.

Die vorzugsweise mechanisch angetriebene Förderpumpe 12 ist eine an sich bekannte, mit einem Saug- und einem Druckventil ausgestattete Kolbenförderpumpe, die, wie in Figur 1 strichpunktiert angedeutet, in der Praxis in.Nockenwellenhöhe an der Einspritzpumpe 10 angebaut ist. Neben dem Rückschlagventil 2k muß auch ein in eine Überströmleitung 25 am Ausgang aus dem Saugraum 22 eingefügtes Überströmventil 26 wegen der weiter, hinten beschriebenen Abstellfunktion der gesamten Einrichtung im- geschlossenen Zustand unterdruckdicht sein.

Figur 2 zeigt eine vorteilhafte konstruktive Ausgestaltung des Umsteuerventils 11 aus Figur 1. Die an das Ventil 11 angeschlossenen Leitungen 17a, 17b, 21a und 21b der Steuereinrichtung 13 sind nur angedeutet dargestellt. Das Ventilglied 16 des Umsteuerventils 11 ist als kolbenförmiger, entgegen der Kraft der Rückstellfeder 15 betätigbarer Ventilschieber ausgebildet, der in einer in einem Ventilgehäuse

130043/03U3

.6252'

27 angeordneten Ventilführungsbohrung 28 längsverschiebbar geführt ist. Senkrecht zur Längsachse der Ventilführungsbohrung 28 und in der Zeichnungsebene liegend sind als Verlängerung der Leitungsabschnitte 17a, 17b, 21a und 21b entsprechende, in die Ventilführungsbohrung 28 mündende, nicht näher bezeichnete Steuerkanäle eingearbeitet.

Der Ventilschieber 16 des Umsteuerventils 11 steht in Figur 2 in seiner in Figur 1 mit II - bezeichneten Stoppstellung, die er unter der Kraft der Rückstellfeder 15 eingenommen hat, weil der Elektromagnet I¹J stromlos ist. Der zugehörige Kraftstoffstrom gelangt vom Saugraum 22 über den Leitungsabschnitt 21b durch die Ventilführungsbohrung 28 des Umsteuerventils 11 zum Leitungsabschnitt 17b der Saug- · leitung 17 und steht unter dem Saugdruck der Förderpumpe 12, die den.aus dem Saugraum 22 entnommenen Kraftstoff durch den Leitungsabschnitt 21a und die entsprechenden Steuerkanäle im Umsteuerventil 11 und über den Leitungsabschnitt 17a zum Tank 19 zurückfördert. Das unterdruckdichte Überströmventil 26 am Ausgang des Saugraums 22 verhindert ein Wiederansaugen des zum Tank 19 zurückgeförderten Kraftstoffs über die Überströmleitung 25.

Der zuvor beschriebene Kraftstofffluß ist durch Pfeile an oder in den entsprechenden Leitungsabschnitten gekennzeichnet.· In Figur 1, in der das Umsteuerventil 11 in seiner Betriebsstellung I eingezeichnet ist, ist der zugehörige Kraftstofffluß mit ausgezogenen Pfeilen angedeutet. Die gestrichelt· neben den Leitungsabschnitten 21a, 21b und 17a eingezeichneten Pfeile zeigen die zu Figur 2 bereits beschriebene und dort auch gestrichelt eingezeichnete umgekehrte Strömungsrichtung in den Leitungsabschnitten 21a,

130043/0343

. 30147 7 2

-^- R. 6 Z 52·

-j-

21b und 17a, die auftritt, wenn die Pumpenförderung der Einspritzpumpe 10 zum Stillsetzen der Brennkraftmaschine durch Teilentleerung des Saugraums 22 unterbrochen wird.

In der nach Figur 2 zum Stillsetzen der Brennkraftmaschine eingenommenen Stoppstellung des Ventilschiebers 16 tritt ' im Saugraum 22 zusätzlich zu der Saugwirkung der Förderpumpe 12 noch die Saugwirkung der Pumpenelemente der Einspritzpumpe 10 hinzu. Damit dieser relativ hohe Unterdruck nicht Kraftstoff entgegen der Förderrichtung der Förderpumpe 12 durch die Förderpumpe 12 hindurch aus dem Filter 23 bzw. aus dem Tank· 19 zurücksaugt, ist das zusätzliche Rückschlagventil 2k in den Leitungsabschnitt 21a zwischen Förderpumpe 18 und Filter 23 eingefügt worden. Eine mögliehe Konstruktion eines solchen, z.B. auf den Auslaßstutzen der Förderpumpe 18 aufgeschraubten Ventils 2k zeigt Figur 3·

Das in Figur 3 dargestellte, unterdruckdichte Rückschlagventil 2k enthält in einem Ventilgehäuse 31 einen kegeligen Ventilsitz 32, der von einem pilzförmigen "Ventilschließglied 33 geschlossen gehalten wird, wenn kein Kraftstofffluß in Richtung des in einer Bohrung 3^ des Ventilgehäuses 31 eingezeichneten Pfeiles auftritt. Das Ventilschließglied 33 besteht aus weichem, elastischem Material, vorzugsweise aus kraftstoffbeständigem Kunststoff, z.B. Fluorelastomer, und wird von einer als Ventilschließfeder dienenden Schraubenfeder 35 in Schließrichtung· auf den Ventilsitz 32 hin belastet. Die Schraubenfeder 35 stützt sich einerseits an einem ersten,.von einem Dorn 33a gebildeten Federwiderlager 33d ^un<ä an einem-zugleich als Anschlagplatte für den Dorn 33a des Ventilschließgliedes 33 dienenden zweiten Widerlager 36 ab. Eine Schließfläche 33c eines mit dem. Ventilsitz 32 zu- ;

130043/03

sammenwirkenden Schließteils 33b des Schließgliedes 33 ist strömungsgünstig halbkugelförmig ausgebildet und gewährleistet im Zusammenhang mit der gewählten Werkstoffpaarung die für den während des Abstellvorgangs auftretenden Unterdruck erforderliche Dichtheit.

Das in Figur H mit seinen konstruktiven Einzelheiten im Schnitt dargestellte Überströmventil 26 aus Figur 1 weist ebenfalls wie das Rückschlagventil 2*J in Figur 3 ein Ventilgehäuse 37 auf j das mit einem kegeligen Ventilsitz 38 versehen ist. Das mit 39 bezeichnete Ventilschließglied weicht in seiner Bauart jedoch von dem Ventilschließglied 33 aus Figur 3 ab. Das Ventilschließglied 39 besteht aus einem pilzförmigen, aus weichem, elastischem Material, vorzugsweise aus kraftstoffbeständigem Kunststoff, z.B. Fluorelastomer, gefertigten Schließteil 39a und einem.aus Metall bestehendem zylindrischen Speicherkolben 39b. Das mit einer strömungsgünstigen, halbkugelförmigen Schließfläche 39e versehene Schließteil 39a trägt am äußersten Ende einen Zapfen 39c, mit dem es in eine zentrische Bohrung 39d im Boden des topfförmigen Speicherkolben 39b druckknopfartig eingedrückt und so befestigt ist. Diese auf einfache Weise ohne zusätzliche Hilfsmittel zu bewerkstelligende Verbindung genügt den hier gestellten Anforderungen und ermöglicht die funktionsbedingte unterschiedliche Werkstoffauswahl für die beiden Teile des Ventilschließgliedes 39· Ein als Schraubteil in eine Gewindebohrung 41 eingeschraubtes Widerlager H2 einer als Rückstellfeder dienenden Schraubenfeder ¹O ist so tief in die Bohrung Hl eingeschraubt, daß diese zugleich als Anschlußbohrung für die nur angedeutete Überströmleitung 25 dient.

13 0 043/0343

Obwohl die Funktion der erfindungsgemäßen Sicherheitseinrichtung bereits der vorhergehenden Beschreibung entnommen werden kann, soll sie noch einmal kurz im Zusammenhang erläutert werden:

In der in Figur 1 mit I im Ventilglied 16 des Umsteuerventils 11 gekennzeichneten Betriebsstellung des Umsteuerventils 11 saugt die Förderpumpe 12 über den Saugleitungsabschnitt 17a, das" Umsteuerventil 11 und den.Saugleitungsabschnitt 17b Kraftstoff aus dem Tank 19 an und drückt ihn über das Rückschlagventil 24 und das- Filter 23 durch den Förderleitungsab.schnitt 2Ia₃ das Umsteuerventil 11 und den Förderleitungsabschnitt 21b in den Saugraum 22 der Einspritzpumpe 10. Aus dem Saugraum 22 strömt überschüssiger, nicht zu den Düsen geförderter Kraftstoff über das Überströmventil 26 und den Überströmkanal 25 zum Tank 19 zurück.

Zum Stillsetzen der Brennkraftmaschine wird das Ventilglied 16 durch die Rückstellfeder in die in Figur 2 dargestellte und in Figur 1 mit II bezeichnete Stoppstellung ver schoben. In dieser Stoppstellung II des Ventilgliedes 16 ist der mit der Saugs'eite S der Förderpumpe 12 verbundene Saugleitungsabschnitt 17b über das Umsteuerventil 11 mit dem Leitungsabschnitt 21b und somit mit dem Saugraum 22 verbunden, und zugleich ist über das Umsteuerventil 11 der Förderleitungsabschnitt 21a mit dem Saugleitungsabschnitt 17a verbunden. Dabei wird von der Förderpumpe 12 dem Saugraum 22 Kraftstoff entzogen und zum Tank 19 zurückgefördert.

Wenn, wie zu den Figuren 1 und 2 beschrieben, der stromlos geschaltete Elektromagnet I^ die Bewegung des Ven-

130043/0343

30M712

η.

tilgliedes 16 in die Stoppstellung II auslöst, dann kann bei Anschluß der Stromzufuhr zum Elektromagneten I¹J an das sogenannte Zündschloß auch bei Dieselmotoren die von den Ottomotoren her bekannte Schlüsselabstellung erfolgen. Die gleiche Schaltung ermöglicht auch die sogenannte "Rollstartsperre", durch die bei abgezogenem Zündschlüssel ein selbsttätiges Anspringen des Dieselmotors verhindert werden soll. Durch einen zusätzlichen Schalter, der von einem Stellglied der Motorbremse betätigt werden kann, ist auch eine automatische Kraftstoffabstellung während des Motorbremsbetriebs möglich; oder die Steuereinrichtung 13 kann nur zur Notoder Sicherheitsabstellung eingesetzt werden, wenn eine ansonsten am Regler angreifende oder auf die Regelstange der Einspritzpumpe einwirkende Abstellvorrichtung im Störfall hängenbleibt oder nicht betätigt werden kann.

1300 A3/0343

κ. 62 52

10.4.1980 Ks/Wl

ROBERT BOSCH GMBH, 7000 Stuttgart 1

Steuereinrichtung zum Stillsetzen einer Dieselbrennkraftmaschine

Zusammenfassung

Es wird eine Steuereinrichtung (Figur 1) für Dieselbrennkraftmaschinen vorgeschlagen, mit der ein schnelles-Stillsetzen der Brennkraftmaschine durch Leersaugen des Saugraums (22) der Einspritzpumpe (10) möglich ist. Die Steuereinrichtung (13) umfaßt eine Förderpumpe (12) und ein Umsteuerventil (11), das in seiner Stoppstellung (II) den Saugraum (22) mit der Saug seite (S) der Förderpumpe (12) und deren Druckseite (D) mit dem Tank (19) verbindet. In die Förderleitung (21a) der Förderpumpe (12) ist zwischen Förderpumpe (12) und Kraftstofffilter (23) ein zusätzliches, im geschlossenen Zustand unterdruckdichtes und zum Filter (23) hin entgegen der Kraft einer Ventilschließfeder (35) öffnendes Rückschlagventil (2*0 eingesetzt. Außerdem ist in eine vom Saugraum (22) zum Tank (19) führende Überströmleitung (25) ein den Saugraumdruck bestimmendes Überströmventil (26) eingesetzt, das ebenfalls als ein im geschlossenen Zustand unterdruckdichtes- Rückschlagventil ausgebildet ist.

Bei von einem Elektromagneten (1*0 betätigtem Umsteuerventil (11) kann auch bei Dieselmotoren die von den Ottomotoren her ■ bekannte Schlüsselabstellung erfolgen. Die gleiche Schaltung ermöglicht auch eine sogenannte "Rollstartsperre", und es ist auch eine Sicherheitsabstellung bei gestörter Abstellvorrichtung des Reglers möglich.

130043/0343

Claims

R. 6 2 5 2^:

10.4.198ο Ks/Wl

ROBERT BOSCH GMBH, 7OOO Stuttgart 1

Ansprüche

(Τ) Steuereinrichtung zum Stillsetzen einer Dieselbrennkraftmaschine, mit einer im Normalbetrieb Kraftstoff aus einem Kraftstofftank ansaugenden und über eine mit einem Kraftstoffilter versehene Förderleitung zum Saugraum einer Einspritzpumpe fördernden Förderpumpe und mit einem in die Saug- und in die Förderleitung eingefügten Umsteuerventil, das in eine Stoppstellung umschaltbar ist, in der der Saugraum der Einspritzpumpe mit der Saugseite der Förderpumpe und deren Druckseite mit dem Tank verbunden ist, dadurch gekennzeichnet, daß in die Förderleitung (21a) zwischen Förderpumpe (12) und Kraftstoffilter (23) ein zusätzliches, im geschlossenen Zustand unterdruckdichtes und zum Filter (23) hin entgegen der Kraft einer Ventilschließfeder (35) öffnendes Rückschlagventil (2*0 eingesetzt ist, und daß ein in eine vom Saugraum (22) der Einspritzpumpe (10) zum Tank (19) führende Überströmleitung (25) eingesetztes, den Saugraumdruck bestimmendes Überströmventil (26) ebenfalls als ein im geschlossenen Zustand unterdruckdichtes Rückschlagventil ausgebildet ist.

130043/03A3 ■ ORIGINAL

. 30U712

- 2 - κ. 6 2 52^:
2. Steuereinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Ventilschließglied (33, 39) des unterdruckdichten Rückschlagventils (24, .26) mit einem aus einem weichen, elastischen Material bestehenden Ventilschließteil (33b, 39a) versehen ist, dessen Schließfläche (33c, 39e) strömungsgüns.tig, vorzugsweise halb kugelförmig, ausgebildet ist (Figuren 3 und 4).

3· Steuereinrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Ventilschließglied (33) des"der Förderpumpe (12) .nachgeschalteten Rückschlagventils (24) pilzförmig ausgebildet und mit einem Dorn (33a) versehen ist, der ein erstes Federwiderlager (33d) bildet und gegebenenfalls in der vollgeöffneten Stellung des Ventilschließglieds (33) an einem gehäusefesten zweiten Widerlager (36) der Ventilschließfeder (35) anschlägt (Figur 3).

.4. Steuereinrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Ventilschließglied (39) des Überströmventils (26) einen aus Metall gefertigten, becherförmigen Speicherkolben (39b) und das Ventilschließteil (39a) aufweist, das pilzförmig gestaltet ist, aus dem weichen elastischen Material besteht und mit einem am äußersten Ende verdickten Zapfen (39c) in eine zentrische Bohrung (39d) im Boden des Rücksaugkolbens (39b) druckknopfartig-befestigt ist (Figur 4).

130043/0343