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DE3112381C2 - - Google Patents

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Publication number
DE3112381C2
DE3112381C2 DE3112381A DE3112381A DE3112381C2 DE 3112381 C2 DE3112381 C2 DE 3112381C2 DE 3112381 A DE3112381 A DE 3112381A DE 3112381 A DE3112381 A DE 3112381A DE 3112381 C2 DE3112381 C2 DE 3112381C2
Authority
DE
Germany
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pump
overflow
piston
pump piston
fuel injection
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Expired
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DE3112381A
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English (en)
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DE3112381A1 (de
Inventor
Werner Dr.-Ing. 8045 Ismaning De Gross
Max Dr.-Ing. 7000 Stuttgart De Straubel
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Robert Bosch GmbH
Original Assignee
Robert Bosch GmbH
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Publication date
Application filed by Robert Bosch GmbH filed Critical Robert Bosch GmbH
Priority to DE19813112381 priority Critical patent/DE3112381A1/de
Priority to AU81639/82A priority patent/AU8163982A/en
Priority to GB8208877A priority patent/GB2095768B/en
Priority to US06/362,375 priority patent/US4459963A/en
Priority to BR8201744A priority patent/BR8201744A/pt
Priority to JP57049234A priority patent/JPS57173554A/ja
Publication of DE3112381A1 publication Critical patent/DE3112381A1/de
Application granted granted Critical
Publication of DE3112381C2 publication Critical patent/DE3112381C2/de
Granted legal-status Critical Current

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Classifications

    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02MSUPPLYING COMBUSTION ENGINES IN GENERAL WITH COMBUSTIBLE MIXTURES OR CONSTITUENTS THEREOF
    • F02M59/00Pumps specially adapted for fuel-injection and not provided for in groups F02M39/00 -F02M57/00, e.g. rotary cylinder-block type of pumps
    • F02M59/20Varying fuel delivery in quantity or timing
    • F02M59/36Varying fuel delivery in quantity or timing by variably-timed valves controlling fuel passages to pumping elements or overflow passages
    • F02M59/366Valves being actuated electrically

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Combustion & Propulsion (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Fuel-Injection Apparatus (AREA)

Description

Die Erfindung geht aus von einer Kraftstoffeinspritzpumpe gemäß dem gattungsbildenden Oberbegriff des Patentanspruchs 1.
Es ist bereits eine Kraftstoffeinspritzpumpe dieser Bauart bekannt (US-PS 37 79 225), bei der einem Pumpkolben dieser Kraftstoffein­ spritzpumpe ein als Schieberventil ausgebildetes Magnetventil als elektrisch betätigbares Überströmventil zugeordnet ist, das durch seine den Überströmkanal verschließende Betätigungsdauer sowohl den Förderbeginn als auch das Förderende bestimmt. Bei dieser besonders für die Hochdruckkraftstoffeinspritzung vorgesehenen Kraftstoffein­ spritzpumpe muß jeder Pumpenarbeitsraum von einem Magnetventil gesteuert werden, so daß bei Mehrzylinder-Brennkraftmaschinen der technische Aufwand sehr groß wird und es schwierig wird, die einzelnen Magnetventile auf eine gleiche Betätigungsgeschwindigkeit und -dauer einzustellen, damit auch bei gleichen Betätigungsimpulsen von den einzelnen Pumpelementen die gleiche Kraftstoffmenge zur Einspritzdüse gefördert wird. Der letztgenannte Nachteil tritt bei einer ähnlich aufgebauten Kraftstoffeinspritz­ pumpe nach der FR-PS 11 76 110, Figur 8, nicht auf, weil dort nur ein Magnetventil, aber auch nur ein Pumpkolben ver­ wendet wird. Neben dem Nachteil, daß das dortige Magnet­ ventil nur das Förderende steuert, ist als weiterer Nachteil zu nennen, daß die einzelnen Einspritzdüsen dann jeweils von einem zusätzlichen Elektromagneten angesteuert werden müssen, da der einzige Pumpkolben in eine Verteilerleitung fördert, an die die einzelnen Einspritzdüsen angeschlossen sind, so daß der Vorteil des einzigen Überströmventils wieder durch die Vielzahl der elektrisch angesteuerten Einspritzdüsen zunichte gemacht wird. Außerdem wird durch die miteinander verbundenen Einspritzleitungen das jeweils während der Ein­ spritzung wirksame Totraumvolumen in nachteiliger Weise ver­ größert. Die gleichen Nachteile weist auch eine aus der US-PS 16 64 610 bekannte Kraftstoffeinspritzeinrichtung auf, bei der ein einzelnes elektromagnetisch angesteuertes Saug­ ventil einen veränderlichen Einspritzbeginn und damit die Fördermenge steuert, eine Verteilung des von einem einzigen Pumpkolben geförderten Kraftstoffs zu den einzelnen Ein­ spritzdüsen geschieht über elektromagnetisch angesteuerte, an eine Verteilerkammer angeschlossene Verteilerventile. Auch hier ist der Aufwand sehr groß und der Pumpkolben muß gegenüber Einzeleinspritzpumpen eine der Zylinderzahl des Motors entsprechende Anzahl von Pumphüben pro Nockenwellen­ umdrehung ausführen, was vor allem beim Einsatz in schnell­ laufenden Fahrzeugmotoren zu Schwierigkeiten besonders beim Füllen des Pumpenarbeitsraums führen muß.
Aus der US-PS 38 59 972 ist eine elektrisch gesteuerte Kraftstoffeinspritzpumpe für Mehrzylinder-Brennkraftmaschinen abweichender Bauart bekanntgeworden, bei der, wie bei der gattungsgemäßen Pumpe, jedem Arbeitszylinder der Brennkraftmaschine ein von einem Antriebsnocken einer Nockenwelle mit konstantem Hub angetriebener und in einer Zylinderbohrung geführter Pumpkolben zugeordnet ist, der jeweils in einem mit einem Füllkanal und einem Überströmkanal verbundenen Pumpenarbeitsraum wirkt, wobei zur Förderung von Kraftstoff über ein Druckventil zu einer Einspritzdüse der zu einem Raum niederen Druckes führende Überströmkanal von einem Ventilglied eines elektrisch betätigten Überströmventils verschließ­ bar ist. Bei dieser bekannten Einspritzpumpe werden wohl jeweils zwei benachbarte Pumpenarbeitsräume zu einer Gruppe zusammengefaßt, sie werden aber von zwei zusammengehörigen Überströmventilen gesteuert, wobei jeweils ein Ventil als Sperrventil wirkt, durch das der nicht unter Einspritzdruck stehende Pumpenarbeitsraum und der Raum niederen Druckes gegenüber dem unter Einspritzdruck gesetzten Pumpenarbeitsraum absperrbar ist. Beide Ventile steuern abwechselnd Förderbeginn und Förderende des einen und dann des anderen Pumpenar­ beitsraumes. Da diese Einspritzpumpe eine der Anzahl der Pumpkolben und der Arbeitszylinder der Brennkraftmaschine entsprechende Anzahl von Magnetventilen erfordert, ist der Steuerungs- und Bauteileauf­ wand extrem hoch.
Der Erfindung liegt nun die Aufgabe zugrunde, unter weitgehender Benutzung und gleichzeitiger Vereinfachung bekannter Steuerungsteile und mit geringem Bauteilaufwand eine kompakte Einspritzpumpe zu erhalten, die über einen für Fahrzeugmotoren weiten Drehzahlbereich eine genaue Mengenzumessung und eine über einen sehr großen Winkel­ bereich verschiebbare Spritzbeginnkorrektur gewährleistet und insbesondere zur Kraftstoffdirekteinspritzung bei fremdgezündeten, mit Schichtladung arbeitenden Brennkraftmaschinen eingesetzt werden kann. Solche Brennkraftmaschinen arbeiten mit gegenüber Diesel­ motoren wesentlich geringeren Einspritzdrücken von z. B. 20 bar und Spitzendrücken von etwa 60 bar, sie erfordern jedoch einen extrem großen Winkelbereich von z. B. 60° Nockenwinkel für die dreh­ zahl- und auch lastabhängige Spritzbeginnkorrektur, so daß sich ein insgesamt großer Förderbereich von z. B. 110° Nockenwinkel ergibt.
Bei der erfindungsgemäßen Kraftstoffeinspritzpumpe mit den kenn­ zeichnenden Merkmalen des Patentanspruchs 1 wird sowohl der Einspritzbeginn als auch die Einspritzdauer mindestens zweier Pumpkolben von einem einzigen Überströmventil gesteuert, wobei der oder die jeweils nicht unter Einspritzdruck stehenden Pumpenarbeits­ räume durch das Sperrventil abgesperrt sind. Durch die angegebene Merkmalskombination wird der Vorteil des den einzelnen Einspritz­ düsen zugeordneten Pumpenkolbens beibehalten bei gleichzeitiger Vereinfachung der elektrischen Ansteuerung für die gegenüber den Pumpkolben mindestens auf die Hälfte reduzierte Anzahl der will­ kürlich steuerbaren, elektrisch betätigten Überströmventile, so daß sich Exemplarstreuungen der Ventile weniger auswirken, und durch die auch noch im Kennzeichenteil angegebene Abstimmung von Nockenrast und Förderbereich wird eine Überschneidung der Steuerzeiten der mindestens zwei von einem Überströmventil angesteuerten Pumpkolben vermieden, wodurch zugleich die größtmögliche von einem Überström­ ventil ansteuerbare Anzahl der zu der selben Gruppe gehörenden Pumpkolben begrenzt wird.
Durch die in den Unteransprüchen aufgeführten Maßnahmen sind konstruktive Ausgestaltungen und Verbesserungen sowie vorteilhafte Weiterbildungen der in Patentanspruch 1 angegebenen Kraftstoff­ einspritzpumpe möglich. So wird bei einer gemäß Anspruch 2 und auch bei einer gemäß Anspruch 4 ausgebildeten Kraftstoffeinspritzpumpe in vorteilhafter Weise die Steuerung der von je einem Überströmventil gesteuerten Pumpenarbeitsräume stark vereinfacht, denn durch die als Sperrventilglied dienende und von einem Mantelflächenabschnitt am Pumpkolben gebildete Steuerfläche fallen die Baumraum- und Dicht­ probleme für ein zusätzliches Ventil weg, und durch die Sperr­ stellung des Pumpkolbens in einer seiner Totpunktlagen sind keiner­ lei zusätzliche Steuerungsmittel zum Sperren der jeweils nicht wirksamen Pumpenarbeitsräume nötig.
Durch die kennzeichnenden Merkmale des Anspruchs 6 wird vor allem bei schnell laufenden Brennkraftmaschinen eine einwandfreie Füllung des Pumpenarbeitsraums beim Saughub des Pumpkolbens unterstützt und z. B. bei der Verwendung von Benzin als Kraftstoff die gefürchtete Dampfblasenbildung unterbunden.
Drei Ausführungsbeispiele der erfindungsgemäßen Kraftstoffeinspritz­ pumpe sind in der Zeichnung dargestellt und werden im folgenden näher beschrieben. Es zeigt
Fig. 1 eine vereinfachte Darstellung des ersten Ausführungsbeispiels mit zwei im Querschnitt darge­ stellten, von einem gemeinsamen Überströmventil angesteuerten Pump­ elementen, die
Fig. 2 und 3 je eine Schnittdarstellung durch den erfindungswesentlichen Teil einer praktisch ausgeführten Kraftstoff­ einspritzpumpe für das erste Ausführungsbeispiel,
Fig. 4 einen Ausschnitt aus dem zweiten, ansonsten entsprechend Fig. 1 ausge­ bildeten Ausführungsbeispiel mit zusätzlichem Füllventil,
Fig. 5 ein Steuerdiagramm und
Fig. 6 das dritte Ausführungsbeispiel.
Bei dem in den Fig. 1 bis 3 dargestellten bevorzugten ersten Ausführungsbeispiel ist mit 10 eine Mehrzylinder-Kraftstoffein­ spritzpumpe bezeichnet, von der einfachheitshalber nur zwei Pumpele­ mente 11 a und 11 b dargestellt sind. Die in einem lediglich schraffiert angedeuteten Pumpenge­ häuse 12 befindlichen Pumpelemente 11 a und b bestehen im wesentlichen aus je einem von einem Antriebsnocken 13 a bzw. 13 b einer für alle Pumpelemente gemeinsamen Nockenwelle 14 mit konstantem Hub angetriebenen und in je einer Zy­ linderbohrung 15 a und 15 b geführten Pumpkolben 16 a, 16 b. Jeder der Pumpkolben 16 a und 16 b wird vom zugehörigen An­ triebsnocken 13 a, 13 b entgegen der Kraft einer Rückstell­ feder 17, wahlweise unter Zwischenschaltung eines nicht dargestellten Stößels, über einen als Federteller dienenden Kolbenfuß 18 angetrieben und verdrängt bei seinem Druckhub den unter Einspritzdruck gesetzten Kraftstoff aus je einem mit 19 a und 19 b bezeichneten, vom Pumpkolben 16 a, 16 b begrenzten Pumpenarbeitsraum über ein in eine Druckleitung 21 eingesetztes Druckventil 22 zu einer Einspritzdüse 23 a bzw. 23 b.
Die zu einer Gruppe zusammengefaßten Pumpenarbeitsräume 19 a und 19 b werden über an eine für alle Pumpelemente 11 a und 11 b gemeinsame, unter dem Ver­ sorgungsdruck p v einer Förderpumpe 24 stehende Fülleitung 25 angeschlossene Füllkanäle 26 a und 26 b in der entsprechen­ den, weiter hinten noch näher ausgeführten Stellung der Pumpkolben 16 a und 16 b mit Kraftstoff gefüllt. Die Förder­ pumpe 24 saugt den Kraftstoff aus einem Tank 27, und der in der Fülleitung 25 herrschende Versorgungsdruck p v wird durch ein Druckbegrenzungsventil 28 begrenzt.
An jedem Pumpenarbeitsraum 19 a und 19 b ist je ein Über­ strömkanal 29 a bzw. 29 b angeschlossen, und beide Kanäle 29 a, 29 b sind über einen als Bohrungsabschnitt ausgebildeten Steuerraum 31 eines elektromagnetisch betätigten Über­ strömventils 32 miteinander verbunden. Ein von einem Elektromagneten 33 betätigbares Ventilglied 34 sperrt in der gezeichneten Stellung den Abfluß des Kraftstoffs aus dem Steuerraum 31 zu einem Niederdruckraum 35, der als Raum niederen Druckes im vorliegenden Beispiel über einen Leitungsabschnitt 35 a an die Fülleitung 25 angeschlossen ist und somit unter dem Versorgungsdruck p v von etwa 2 bar steht. Diese Anordnung ermöglicht, wie weiter hinten zu den Fig. 2 und 3 näher ausgeführt, eine stark vereinfachte Kanalführung und verbessert bei geöffnetem Überströmventil 32 außerdem die Füllung der Pumpenarbeitsräume 19 a und 19 b. Es wäre auch möglich, diesen Niederdruckraum 35 direkt mit dem Tank 27 zu verbinden.
Die Pumpkolben 16 a und 16 b weisen jeweils zwei, durch eine Ringnut 36 voneinander getrennte Mantelflächenabschnitte auf, von denen die mit 37 a und 37 b bezeichneten Abschnitte nachfolgend als erste Steuerflächen und die mit 38 a und 38 b bezeichneten Abschnitte als zweite Steuerflächen bezeichnet werden. Die erste Steuerfläche 37 a bzw. 37 b verschließt nach einem Vorhub H v die jeweilige Einlaßöffnung 26 c bzw. 26 d der Füllkanäle 26 a und 26 b und die zweite Steuerfläche 38 a und 38 b hält in der unteren Totpunktlage (UT) der Pump­ kolben 16 a und 16 b die jeweiligen Überströmöffnungen 29 c und 29 d geschlossen und während des gesamten Förderhubes offen. In dem in Fig. 1 dargestellten ersten Beispiel steht der Pumpkolben 16 a in der die Einlaßöffnung 26 c ver­ schließenden und die Überströmöffnung 29 c offenhaltenden Stellung, der zweite Pumpkolben 16 b hält die Einlaßöffnung 26 d offen, während er die Überströmöffnung 29 d verschließt.
Die zwei Steuerflächen 38 a und 38 b werden aufgrund ihrer Funktion auch als Sperrventile bezeichnet, die in vor­ teilhafter Weise keinen zusätzlichen Bauraum beanspruchen und automatisch von der Stellung der Pumpkolben gesteuert werden.
Die Ringnuten 36 jedes Pumpkolbens 16 a und 16 b sind durch je einen von Quer- und Längsbohrungen gebildeten Kanal 39 dauernd mit den zugehörigen Pumpenarbeitsräumen 19 a bzw. 19 b verbunden.
Die Fig. 2 und 3 zeigen jeweils in Schnittdarstellung die erfindungswesentlichen Merkmale des zuvor beschrie­ benen ersten Ausführungsbeispiels. Fig. 2 ist ein Längs­ schnitt längs der Linie II-II in Fig. 3 und Fig. 3 ein Querschnitt längs der Linie III-III in Fig. 2 durch den entsprechenden Abschnitt der praktisch ausgeführten Einspritzpumpe 10. Wie aus diesen Darstellungen zu er­ sehen, sind die Pumpkolben 16 a und 16 b direkt in dem, vor­ zugsweise aus Gußeisen gefertigten Pumpengehäuse 12 ge­ führt, die Überströmkanäle 29 a und 29 b münden in den vom Ventilglied 34 des Überströmventils 32 verschließbaren Steuerraum 31, und die Füllkanäle 26 a und 26 b münden in den Niederdruckraum 35, der von einem pumpenarbeitsraum­ seitigen Endabschnitt einer das Überströmventils 32 auf­ nehmenden Aufnahmebohrung 41 gebildet ist und zugleich ein Teil der Fülleitung 25 ist, die entsprechend den Fig. 2 und 3 innerhalb des Pumpengehäuses 12 von einer gegebenenfalls die mehreren Niederdruckräume 35 und die zugehörigen Füllkanäle 26 a, 26 b verbindenden Längsbohrung gebildet ist.
Die in Fig. 4 nur ausschnittsweise dargestellte Kraft­ stoffeinspritzpumpe 10 des zweiten Ausführungsbeispiels unterscheidet sich von dem ersten Ausführungsbeispiel lediglich dadurch, daß der Pumpenar­ beitsraum 19 a über einen zweiten, mit einem zum Pumpenar­ beitsraum 19 a hin öffnenden Rückschlagventil 45 versehenen und vom Pumpkolben 16 a unbeeinflußbaren Füllkanal 46 mit unter dem Versorgungsdruck p v der Förderpumpe 24 stehenden Kraftstoff aus der zugleich den ersten Füllkanal 26 a be­ dienenden Fülleitung 25 auffüllbar ist. Eine solche Maß­ nahme ist vor allem bei sehr schnell laufenden Brennkraft­ maschinen von Vorteil, bei denen die zuvor beschriebene Füllung des Pumpenarbeitsraums in der zur Verfügung stehenden Zeitspanne nicht vollständig möglich bzw. erschwert ist.
Bei dem in Fig. 5 dargestellten Steuerdiagramm ist in der Abszisse der Nockendrehwinkel NW in Winkelgraden [°] an­ gegeben und in der Ordinate der zugehörige Nockenhub H aufgetragen, und zwar zwischen den mit UT und OT ange­ gebenen unteren und oberen Totpunktlagen. Die einge­ zeichneten Nockenhubkurven a und b sind für die Ver­ wendung der erfindungsgemäßen Kraftstoffeinspritzein­ richtung für mit Schichtladung arbeitende fremdge­ zündete Brennkraftmaschinen ausgelegt, bei denen im Gegensatz zu Einspritzanlagen für Dieselmotoren ein sehr großer Förderbereich von z. B. 110° Nockenwinkel notwendig ist, da sowohl eine sehr große drehzahl- als auch lastabhängige Spritzbeginnverschiebung von z. B. jeweils 30° Nockenwinkel notwendig ist. Bei einer solchen Auslegung können nur zwei Pumpelemente von jeweils einem elektrisch betätigten Überströmventil 32 angesteuert werden. Deshalb sind beide Nockenhubkurven, nämlich die mit einer gestrichelten Linie dargestellte Nockenhubkurve a und die ausgezogen dargestellte Nockenhubkurve b, je­ weils 180° zueinander versetzt. In die Nockenhubkurven a und b sind als stärker ausgezogene Strecken die jeweiligen für kleine Drehzahlen erforderlichen längstmöglichen För­ derbereiche F a und F b eingezeichnet, die bei dem frühest­ möglichen Förderbeginn FB beginnen und beim spätestmög­ lichen Förderende FE enden. In die Förderbereichstrecke F b ist zusätzlich noch die Förderdauer F 1 für eine spätest­ möglich beginnende und bei FE für die größtmögliche För­ dermenge endende Förderdauer eingezeichnet. Bei UO wird die Überströmöffnung 29 c aufgesteuert und bei US wieder geschlossen, mit H v ist der Vorhub bezeichnet, und die zugehörigen Öffnungs- und Schließzeitpunkte der Einlaß­ öffnung 26 a bzw. 26 b sind mit EO und ES bezeichnet. Die Bedeutung der einzelnen Strecken und Steuerpunkte sind anschließend in der Funktionsbeschreibung näher erläutert.
Das dritte, in Fig. 6 dargestellte Ausführungsbeispiel unterscheidet sich von dem ersten Ausführungsbeispiel im wesentlichen nur dadurch, daß die Antriebsnocken 13 a′′ und 13 b′′ der Einspritzpumpe 10′′ mit einer Nocken­ rast für die obere Totpunktlage OT der Pumpkolben 16 a′′ und 16 b′′ ausgerüstet sind. Die mit 37 a′′′′ bzw. 37 b′′ bezeichneten Steuerflächen haben hier eine doppelte Steuer­ funktion. Sie steuern nach dem Vorhub H v den Abschluß der Einlaßöffnungen 26 c bzw. 26 d und verschließen in der oberen Totpunktlage OT der Pumpkolben 16 a′′, 16 b′′ die Über­ strömöffnungen 29 c, 29 d und dienen somit zugleich als Sperrventile. Der Pumpkolben 16 a′′ steht in Fig. 8 in der zuvor beschriebenen Sperrstellung, in der er den Pumpenarbeitsraum 19 a von dem nach dem Vorhub H v bei ge­ schlossenem Überströmventil 32 unter Einspritzdruck setz­ baren Pumpenarbeitsraum 19 b abkoppelt. Die Ringnut 36 ist so gelegt, daß sie beim Aufwärtshub der Pumpkolben 16 a′′, 16 b′′ die Einlaßöffnungen 26 c, 26 d kurz vor OT aufsteuert, und zwar bevor die Steuerfläche 37 a′′ bzw. 37 b′′ die zugehörige Überströmöffnung 29 c bzw. 29 d verschließt, damit nach Abschluß des Pumpenarbeitsraumes 19 a, 19 b keine Nachförderung stattfindet. Die Steuer­ fläche 37 a′′, 37 b′′ jedes Pumpkolbens ist von einem ersten zylindrischen Mantelflächenabschnitt gebildet und durch die Ringnut 36 von einem zweiten Mantelflächenab­ schnitt 38 a′′, 38 b′′ getrennt, der keine Steuerfunk­ tion hat, sondern die Ringnut 36 gegenüber einem Nocken­ wellenraum 55 abdichtet.
Wegen der gegenüber den anderen Ausführungsbeispielen kürzeren, für die Füllung zur Verfügung stehenden Zeit kann auch hier das zu Fig. 4 beschriebene zusätzliche Rückschlagventil 45 vorteilhaft zur Füllungsverbesserung angewendet werden (nicht eingezeichnet).
Nachfolgend wird nun die Wirkungsweise des in den Fig. 1 bis 3 beschriebenen ersten Ausführungsbeispiels anhand des Steuerdiagramms in Fig. 5 näher erläutert.
Ist z. B. für ein anderes Brennverfahren ein kürzerer Förderbereich erforderlich, dann können auch mehr als zwei Pumpkolben von einem einzigen Überströmventil 32 gesteuert werden.
Die zuvor beschriebene Wirkungsweise gilt auch für das zweite Ausführungsbeispiel nach Fig. 4.
Beim dritten Ausführungsbeispiel nach Fig. 6 wird die Nockenrast R a , R b der Antriebsnocken 13′′, 13′′ in der oberen Totpunktlage OT gesteuert, so daß das Steuerdiagramm, Fig. 5, nur sinngemäß für die Beschreibung der Wirkungsweise dieses Beispiels herangezogen werden kann. Die Steuerflächen 37 a′′ und 37 b′′ verschließen nach dem Vorhub H v die Einlaßöffnungen 26 a, 26 b und dienen in OT zugleich als die Überströmöffnungen 29 c, 29 d verschließende Sperrventile. Die übrigen Funktionen entsprechen den bereits zu den Fig. 1 bis 3 beschrie­ benen.
Die in den Ausführungsbeispielen dargestellten Kraftstoffeinspritz­ pumpe sind, wie aus Fig. 3 zu entnehmen ist, als Teil einer Reihen­ einspritzpumpe dargestellt, selbstverständlich können auch andere bekannte Pumpenbauarten gewählt werden, wie z. B. V-Pumpen, Doppel­ reiheneinspritzpumpen oder sogenannte Trommelpumpen, deren um ein zentrales Ventil herum gruppierte Pumpkolben von einer Stirnnocken­ scheibe angetrieben werden.

Claims (6)

1. Elektrisch gesteuerte Kraftstoffeinspritzpumpe für Mehr­ zylinder-Brennkraftmaschinen, insbesondere zur Kraftstoffdirektein­ spritzung bei fremdgezündeten Brennkraftmaschinen, bei der jedem Arbeitszylinder der Brennkraftmaschine ein von einem Antriebsnocken (13 a, b; 13 a′′, b′′) einer Nockenwelle (14) mit konstantem Hub ange­ triebener und in einer Zylinderbohrung (15 a, b) geführter Pumpkolben (16 a, b; 16 a′′, b′′) zugeordnet ist, der jeweils in einem mit einem Füllkanal (26 a, b) und einem Überströmkanal (29 a, b) verbundenen Pumpenarbeitsraum (19 a, b) wirkt,
wobei eine Einlaßöffnung (26 c, d) des unter Versorgungsdruck (Pv) einer Förderpumpe (24) stehenden Füllkanals (26 a, b) von einer Steuerfläche (37 a, b; 37 a′′, b′′) nach einem Vorhub (Hv) des Pump­ kolbens verschließbar ist und
wobei zur Förderung von Kraftstoff über ein Druckventil (22) zu einer Einspritzdüse (23 a, b) der zu einem Raum (35) niederen Druckes führende Überströmkanal (29 a, b) von einem Ventilglied (34) eines elektrisch betätigten Überströmventils (32) verschließbar ist,
dadurch gekennzeichnet, daß jeweils mindestens zwei benachbarte Pumpenarbeitsräume (19 a, b) zu einer Gruppe zusammengefaßt sind, deren Überströmkanäle (29 a, b) ständig miteinander verbunden sind, daß der Kraftstoffrückfluß aus diesen Überströmkanälen zum Raum (34) des für diese Gruppe gemeinsamen Überströmventils (32) steuerbar ist, daß die Überströmkanäle (29 a, b) in Überströmöffnungen (29 c, d) in der Wand der jeweiligen Zylinderbohrung (15 a, b) münden und durch Sperrventile (40; 40′′) verschließbar sind, die jeweils aus einer der Überströmöffnungen (29 c, d) und einer als Sperrventilglied wirkenden Steuerfläche (38 a, b; 37 a′′, b′′) am Pumpkolben (16 a, b) gebildet werden und
daß alle Antriebsnocken (13 a, b; 13 a′′, b′′) mit einer die zugehörigen Pumpkolben (16 a, b; 16 a′′, b′′) über einen vorbestimmten Nockendrehwinkel in einer ihrer Totpunkt­ lagen haltenden Nockenrast (Ra, Rb) versehen sind, und der dieser Nockenrast zugeordnete Nockenrastwinkel mindestens gleich dem Nockendrehwinkel ist, der dem Förderbereich (Fb, Fa) eines Pump­ kolbens entspricht, wobei die zu einer Gruppe gehörenden Antriebsnocken derart gegeneinander versetzt sind, daß jeweils nur ein Kolben einer Gruppe bewegt wird, so daß der eine unter Einspritzdruck gesetzte Pumpenarbeitsraum (19 b) einer Gruppe durch die Sperrventile der nicht unter Einspritz­ druck stehenden Pumpenarbeitsräume (19 a) gegenüber diesen abgesperrt wird.
2. Kraftstoffeinspritzpumpe nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß als Sperrventilglied des Sperrventils (40) eine von einem Mantelflächenabschnitt am Pumpkolben (16 a, b) gebildete zweite Steuerfläche (28 a, b) dient, die die Überströmöffnung (29 c, d) in der unteren Totpunktlage (UT) des Pumpkolbens (16 a, b) verschließt (Fig. 1 bis 4).
3. Kraftstoffeinspritzpumpe nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß beide Steuerflächen (37 a, b, 38 a, b) von zwei durch eine Ringnut (36) voneinander getrennten Mantelflächenabschnitten des Pumpkolbens (16 a, b) gebildet sind, und die Ringnut (36) über einen im Pump­ kolben (16 a, b) angeordneten Kanal (39) dauernd mit dem Pumpenar­ beitsraum (19 a, b) verbunden ist.
4. Kraftstoffeinspritzpumpe nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß als Sperrventilglied des Sperrventils (40′′) eine von einem Mantelflächenabschnitt am Pumpkolben (16 a′′, b′′) gebildete Steuer­ fläche (37 a′′, b′′) dient, die die Überströmöffnung (29 c, d) in der oberen Totpunktlage (OT) des Pumpkolbens (16 a′′, b′′) verschließt (Fig. 6).
5. Kraftstoffeinspritzpumpe nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die vom ersten Mantelflächenabschnitt des Pumpkolbens (16 a′′, b′′) gebildete Steuerfläche (37 a′′, b′′) getrennt ist, wobei die Ringnut (36) über einen im Pumpkolben (16 a′′, b′′) angeordneten Kanal (39) dauernd mit dem Pumpenarbeitsraum (19 a, b) verbunden ist.
6. Kraftstoffeinspritzpumpe nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß der Pumpenarbeitsraum (19 a) über einen zweiten, mit einem zum Pumpenarbeitsraum (19 a) hin öffnenden Rück­ schlagventil (45) versehenen und vom Pumpkolben (16 a) unbeeinfluß­ baren Füllkanal (46) mit unter dem Versorgungsdruck (p v ) der Förderpumpe (24) stehendem Kraftstoff aus einer Fülleitung (25) auffüllbar ist (Fig. 4).
DE19813112381 1981-03-28 1981-03-28 Elektrisch gesteuerte kraftstoffeinspritzeinrichtung fuer mehrzylinder-brennkraftmaschinen, insbesondere zur kraftstoffdirekteinspritzung bei fremdgezuendeten brennkraftmaschinen Granted DE3112381A1 (de)

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