DE3400347A1

DE3400347A1 - Kraftstoffeinspritzpumpe fuer brennkraftmaschinen

Info

Publication number: DE3400347A1
Application number: DE19843400347
Authority: DE
Inventors: Manfred 7140 Ludwigsburg Bauer
Original assignee: Robert Bosch GmbH
Current assignee: Robert Bosch GmbH
Priority date: 1984-01-07
Filing date: 1984-01-07
Publication date: 1985-07-18
Also published as: US4611563A; JPS60156969A

Description

_R. 19152 Böer
19.12.1983

ROBERT BOSCH GMBH, 7000 STUTTGART 1

Kraftstoffeinspritzpumpe für Brennkraftmaschinen Stand der Technik

Die Erfindung geht aus von einer Kraftstoffeinspritzpumpe für selbstzündende Brennkraftmaschinen nach der Gattung des Hauptanspruchs. Bei einer bekannten Kraftstoffeinspritzpumpe dieser Art (DE-OS 30 13 087.1 ) kann der Steuerschieber zusätzlich über einen Zwischenhebel eines Reglers verschoben werden, der hierfür mit einer Hebelverlängerung an dem freien Ende des Steuerschiebers angreift, welches in den Saugraum der Einspritzpumpe ragt. Dieser Zwischenhebel ist an einen Ringschieber gekoppelt, der um den Pumpenkolben angeordnet ist und einen anderen Entlastungskanal zur Beendigung der Einspritzung und damit Bestimmung der Einspritzmenge steuert. Diese Einspritzmenge wird durch den Regler unter Berücksichtigung von Last und Drehzahl bestimmt» Die Stellung des Ringschiebers entspricht demnach nicht einem bestimmten Last/ Drehzahlverhältnis, sondern einer Einspritzmenge, über

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die, nämlich Zunahme der Menge oder Abnahme der Menge, die Drehzahl (Motordrehzahl) einer bestimmten Last bzw. Drehzahlvorgabe angepaßt wird. Hierdurch kann der Ringschieber eine Lage für geringe Einspritzmenge einnehmen, obwohl die Drehzahl noch verhältnismässig hoch ist und umgekehrt kann der Ringschieber eine große Einspritzmenge steuern, obwohl der Motor im Leerlauf läuft. Da der Steuerschieber aufgrund der angreifenden Hebelverlängerung den Bewegungen des Zwischenhebels bzw. Ringschiebers folgt, ergibt sich eine unkontrollierte Betätigung desselben. Gewünscht ist hingegen, daß außer der über den Saugraumdruck vermittelten dreh zahlabhängigen Betätigung des Steuerschiebers ein last abhängiger Eingriff erfolgt. So ist beispielsweise bei Vollast erwünscht, daß der Entlastungskanal durch den Steuerschieber gesperrt wird, um ein schnelles Einregeln zu erzielen.

Vorteile der Erfindung

Die erfindungsgemäße Kraftstoffeinspritzpumpe mit den kennzeichnenden Merkmalen des Hauptanspruchs hat demgegenüber den Vorteil, daß bei Kürzung der bekannten hydraulischen drehzahlabhängigen Betätigung des Steuerschiebers die lastabhängige Betätigung unmittelbar willkürlich erfolgt. Hierdurch wird vermieden, daß auch die Drehzahl betreffende Kenngrößen des Reglers selbst sich in Form einer verzögerten Betätigung des Steuerschiebers auswirken.

Nach einer vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung dient zur willkürlichen Betätigung ein Wipphebel, an

dessen einem Arm der Rückstellkraft belastete Steuerschieber angreift und dessen anderer Arm durch eine Stellgröße angelenkt wird, die über einen von außerhalb des Pumpengehäuses betätigbaren Verstellhebel willkürlich bestimmbar ist. Da der Verstellhebel gleichzeitig der Vorgabe des Drehzahlreglers dient, entspricht somit die Stellgröße unmittelbar der Last.

Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind der nachfolgenden Beschreibung sowie den Ansprüchen entnehmbar.

Zeichnung

Ein Ausführungsbeispiel des Gegenstandes der Erfindung ist in der Zeichnung dargestellt und wird im folgenden näher beschrieben. Es zeigen Fig. 1 eine Kraftstoffeinspritzpumpe, vereinfacht und im Längsschnitt dargestellt, Fig. 2 eine Draufsicht auf den Wipphebel gemäß II in Fig. 1 und Fig. 3 einen Querschnitt durch den Wipphebel im Bereich seiner Achse gemäß III Fig. 1,

Beschreibung des Erfindungsbeispiels

Das Erfindungsbeispiel ist an einer in Fig. 1 stark vereinfacht dargestellten Verteilereinspritzpumpe gezeigt. In einem Gehäuse in dieser Kraftstoffeinspritzpumpe arbeitet in einer Bohrung 2 einer in das Pumpengehäuse eingesetztem Zylinderbüchse 3 ein Pumpenkolben 4, der durch ein nichtdargestelltes Nockengetriebe ent-

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gegen der Kraft einer nichtdargestellten Rückstellfeder in eine hin- und hergehende und gleichzeitig rotierende Bewegung versetzt wird. Die Bohrung 2 begrenzt mit dem Pumpengehäuse 1 und dem Pumpenkolben 4 einen Pumpenarbeitsraum 6 der Einspritzpumpe. Der Pumpenarbeitsraum 6 wird über in der Mantelfläche des Pumpenkolbens angeordnete Längsnuten 7 und eine durch die Zylinderbüchse 3 und im Gehäuse 1 verlaufende Saugbohrung 8 aus einem Saugraum 9 mit Kraftstoff versorgt, solange der Pumpenkolben seinen Saughub (nach unten) ausführt bzw. aufgrund des im Saugraum 9 herrschenden Überdrucks seine untere Totpunktlage einnimmt.

Der Saugraum 9 wird über eine Förderpumpe 11 aus einem Kraftstoffbehälter 12 mit Kraftstoff versorgt. Mittels eines Drucksteuerventiles 13 wird der Druck im Saugraum 9 drehzahlabhängig gesteuert, derart, daß mit steigender Drehzahl der Druck im Saugraum zunimmt.

Im Pumpenkolben 4 verläuft ein Längskanal 15, der einerseits mit dem Pumpenarbeitsraum 6 verbunden ist, andererseits zum Saugraum 9 führt. Die Austrittsöffnung dieses Kanals 15 wird durch einen auf dem Pumpenkolben 4 axial verschiebbaren Ringschieber 17 gesteuert. Vom Längskanal 15 zweigt etwa bei dessen halber Länge eine Querbohrung 18 ab, die in einer Verteilerlängsnut in der Mantelfläche des Kolbens 4 mündet. Über den Längskanal 15, die Querbohrung 18 und die Verteilerlängsnut wird jeweils während des Druckhubs des Puxnpenkolbens, nachdem bei dessen Verdrehung die Saugbohrung 8 verschlossen wurde, eine von Druckleitungen 2o aufgesteuert,

zur Wegübertragung auf einer Achse 26 schwenkbar gelagert. Eine Verschiebung des Ringschiebers 17 nach unten bewirkt eine Verminderung der Einspritzmenge aufgrund früherer Aufsteuerung der Austrittsöffnung 16; eine Verschiebung des Ringschiebers nach oben bewirkt somit eine Zunahme der Einspritzmenge. Für Startdrehzahlen und den dabei erforderlichen maximalen Einspritzmengen nimmt der Ringschieber 17 seine höchste Stellung ein, für die die Austrittsöffnung 16 nicht mehr aufgesteuert wird, so daß die gesamte von der Einspritzpumpe geförderte Kraftstoffmenge zur Einspritzung gelangt.

Zwischen Pumpenarbeitsraum 6 und Saugraum 9 besteht eine weitere Verbindung über einen Entlastungskanal 27, der abschnittsweise in der Buchse 3 und im Gehäuse verläuft und bei 28 vom Pumpenkolben 4 gesteuert wird. Hierbei ist die Zuordnung dieser Steuerstelle 28 so gewählt, daß dieser Entlastungskanal· 27 erst nach Zurücklegung eines bestimmten Druckhubes des Pumpenkolbens aufgesteuert wird, obwohl bereits über die Verteilerlängsnut 19 eine der Druckleitungen 2o aufgesteuert ist und die Einspritzung bereits begonnen hat. Hierdurch wird erreicht, daß ein Abströmen über den Entlastungskanal 27 keinen Einfluß auf den Druck im Pumpenarbeitsraum 6 zu Einspritzbeginn hat, so daß ein bei allen Einspritzhüben gleicher, entsprechend hoher Druck für den Spritzbeginn im Pumpenarbeitsraum 6 herrscht. Um eine exakte Aufsteuerung zu erreichen, mündet der Entlastungskanal 27 im Bereich der Steuerstelle 28 in eine in der Buchse 3 angeordnete Ringnut 29,

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so daß der Kraftstoff aus dem Pumpenarbeitsraum 6 unter hohem Druck in diese jeweilig aufgesteuerte Druckleitung 2o gelangt. Die Druckleitungen 2o führen jede über ein Rückschlagventil 21 zu Druckleitungen, die zu an der Brennkraftmaschine angeordneten Einspritzdüsen führen. Die Zahl der Druckleitungen 2o entspricht der Zahl der zu versorgenden Zylinder der Brennkraftmaschine.

Die Austrittsöffnung 16 des Längskanals 15 wird nach Zurücklegung eines bestimmten Förderhubes des Pumpenkolbens 4 durch Austauchen aus dem Ringschieber 17 aufgesteuert _r wodurch die Einspritzung unterbrochen wird und der weiter geförderte Kraftstoff aus dem Pumpenarbeitsraum 6 zurück in den Saugraum 9 strömt. Je nach Lage des Ringschiebers 17 gelangt somit eine mehr oder weniger große Kraftstoffmenge zur Einspritzung.

Der Ringschieber 17 wird über einen Zwischenhebel 23 eines nichtdargestellten Drehzahlreglers angelenkt. Der Drehzahlregler verarbeitet einerseits die vom Fahrer eingegebene Last sowie andererseits die von der Brennkraftmaschine her eingegebene Ist-Drehzahl. Die Verschiebung des Ringschiebers 17 auf dem Pumpenkolben 4 erfolgt somit last- und drehzahlabhängig. Der Zwischenhebel 23 weist für den Eingriff am Ringschieber 17 einen Kopf 24 auf, der in eine Ausnehmung 25 am Ringschieber greift. Der Zwischenhebel 23 ist

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die mit einem im Pumpenkolben 4 verlaufenden Kanalabschnitt 3o zusammenwirkt.

Das der Steuerstelle 2 8 abgewandte Ende des Kanalabschnitts 3o*wird durch die obere Kante des Ringschiebers 17 gesteuert und bleibt entsprechend der Steuerstellung des Ringschiebers 17 bei Startdrehzahlen ebenfalls geschlossen, so daß über diesen Entlastungskanal 27 bei Startdrehzahlen kein Kraftstoff aus dem Pumpenarbeitsraum 6 in den Saugraum 9 abfließen kann. Je nach Breite der Ringnut 29 kann auch ein überfahren dieser Ringnut vorgesehen sein, so daß die Aufsteuerung des Entlastungskanals 27 lediglich einem bestimmten Hubabschnitt zugeordnet ist. Das andere Ende dieses Kanalabschnitts 3o taucht je nach Lage des Ringschiebers 17 früher oder später aus, d. h. daß bei Teillast und im Leerlauf, also verhältnismässig tiefer Lage des Ringschiebers 17, diese Aufsteuerung entsprechend früh erfolgt, so daß in jedem Fall in diesem Bereich die einen Leiselauf bewirkende Abströmung erfolgen kann.

Der Entlastungskanal 27 wird zusätzlich durch einen Steuerschieber 31 gesteuert. Hierfür ist auf dem Steuerschieber 31 eine Ringnut 3 2 angeordnet, in die der erste Abschnitt des Entlastungskanals 2 7 vom Pumpenarbeitsraum 6 her, der unter Hochdruck steht, mündet. Der zweite Abschnitt dieses Entlastungskanals 27, der in die Ringnut 29 mündet, ist durch die Mantelfläche des Steuerschiebers 31 sperrbar, wenn er die in der Zeichnung dargestellte Lage einnimmt. Diese Lage ent-

spricht Drehzahlen oberhalb der Leerlauf- oder niederen Teillastdrehzahlen. Bei Leerlauf und niederen Teillastdrehzahlen ist der Steuerschieber 31 durch eine Feder 33 weiter nach unten in eine Lage geschoben, in der über die Ringnut 32 die beiden Abschnitte des Entlastungskanals 27 miteinander verbunden sind.

Durch den Steuerschieber 31 wird ein die Feder 33 aufnehmender Raum 3 4 begrenzt, der über eine Druckausgleichsbohrung 36 mit dem Saugraum 9 verbunden ist. In dieser Druckausgleichsbohrung 36 kann eine Drossel 37 vorgesehen sein, um die Bewegung des Steuerschiebers 31 zu dämpfen. Betätigt wird der Steuerschieber 31 entgegen der Kraft der Feder 3 3 über einen Wipphebel 38, der ebenfalls auf der Achse 26 gelagert ist. Am Wipphebel 3 8 auf dem dem Steuerschieber 38 abgewandten Ende greift über eine Verbindungsstange 39 ein Mitnahmehebel 4o an, der auf einer Achse 41 im Gehäuse 1 gelagert durch einen Verstellhebel 42 schwenkbar ist. Der Verstellhebel 42 dient außerdem als Lasthebel des Drehzahlreglers. Die ihm eingegebene Verstellbewegung wird durch nichtdargestellte Mittel vorzugsweise jedoch vom Mitnahmehebel 4o aus in den nichtdargestellten Drehzahlregler eingegeben, über diese Vorrichtung wird somit die durch den Fahrer durch Verstellen des Verstellhebels 42 eingeprägte Last immittelbar auf den Steuerschieber übertragen, so daß ab niederer Teillast durch den Steuer-Schieber 31 der Entlastungskanal 27 gesperrt wird.

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Der Wipphebel 38 ist als Blechhebel ausgebildet und in seiner Ebene schwenkbar, wodurch sich eine große Hebelstabilität ergibt. Wie in Fig. 2 dargestellt, sind an diesem Hebel 3 8 zwei Kragarme angeordnet. Ein Kragarm 43 ist als im rechten Winkel zur oberen Kante des Hebels 3 8 gekröpft im Bereich des Steuerschiebers 31 vorgesehen und dient zur Übertragung der Stellbewegung des Wipphebels 3 8 auf den Steuerschieber 31. Der zweite Kragarm 44 dient als Ausleger des Wipphebels 38, um dessen Verkanten zu verhindern. Der Kraghebel 43 bewirkt ein Kippmoment am Wipphebel 38, was durch den zweiten Kraghebel 44 aufgefangen wird,der an seinem dem Wipphebel 3 8 abgewandten Ende 45 einen Blecharm 46 aufweist, der wiederum auf der Achse 26 - wie in Fig. 3 entnehmbar - gelagert ist.

Claims

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R. a ν?

19.12.1983

ROBERT BOSCH GMBH, 7000 STUTTGART 1

Kraftstoffeinspritzpumpe für Brennkraftmaschinen

Ansprüche

IJ Kraftstoffeinspritzpumpe für selbstzündende Brennkraftmaschinen mit mindestens einem von einem Saugraum während des Saughubes der Pumpe mit Kraftstoff versorgten Pumpenarbeitsraum und mit einem durch einen verschiebbaren Steuerschieber zur Sperrung bzw. Drosselung des Abflusses einer Teilmenge steuerbaren Entlastungskanal des Pumpenarbeitsraums, dadurch gekennzeichnet, daß der Steuerschieber (31) willkürlich verschiebbar ist.

2, Kraftstoffeinspritzpumpe nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß zur willkürlichen Betätigung ein Wipphebel (38) dipr.tr an dessen einem Arm der Steuerschieber (31) durch eine Rückstellkraft (33) belastet

angreift und dessen anderer Arm über eine Stellgröße anlenkbar ist, die durch einen von außerhalb des Pumpengehäuses (1) betätigbaren Verstellhebels (42) willkürlich bestimmbar ist.

3. Kraftstoffeinspritzpumpe nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Verstellhebel (42) an einer im Gehäuse (1) gelagerten Achse (41) außerhalb des Gehäuses befestigt ist, an welcher innerhalb des Gehäuses (1) ein Mitnahmehebel (4o) die Verstellbewegung kraftschlüssig zum Wipphebel (3 8) überträgt.

4. Kraftstoffeinspritzpumpe nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Stellbewegung des Mitnahmehebels (4o) als Lastgröße dem Drehzahlregler eingebbar ist.

5. Kraftstoffeinspritzpumpe nach einem der Ansprüche

2 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Wipphebel (3 8) auf einer im Gehäuse 1 gelagerten Achse (26) lagert, die gleichzeitig als Achse des Drehzahlreglers dient.

6. Kraftstoffeinspritzpumpe nach einem der Ansprüche

1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß der Wipphebel (3 8) als Blechhebel ausgebildet ist, der hochkant auf der Achse (26) gelagert und mit zwei im rechten Winkel angeordneten Kragarmen (43, 44) versehen ist, von denen der eine Kragarm (43) zur Mitnahme des Steuerschiebers (31) dient und der zweite Kragarm (44) als Ausleger dient, um ein Kippen des Wipphebels (38) zu verhindern.

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7. Kraftstoffeinspritzpumpe nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß an dem dem Wipphebel (3 8) abgewandten Ende des Kragarmes (44) im rechten Winkel zu diesem ein Blechabschnitt (46) vorgesehen ist, welcher ebenfalls auf der Achse (26) gelagert ist«

8. Kraftstoffeinspritzpumpe nach einem der Ansprüche 3 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß als kraftschlüssige Verbindung zwischen Mitnahmehebel (40) und Wipphebel (38) eine Verbindungsstange (3 9) dient.