DE8016510U1 - Kraftstoffeinspritzeinrichtung fuer brennkraftmaschinen, insbesondere fuer dieselmotoren - Google Patents

Description

R. 6370

18,6,1980 Ke/Wl

ROBERT BOSCH GMBHj 7000 Stuttgart 1

Kraftstoffeinspritzeinrichtung für Brennkraftmaschinen, insbesondere für Dieselmotoren

Stand der Technik

Die Erfindung geht aus von einer Kraftstoffeinspritzeinrichtung gemäß dem gattungsbildenden Oberbegriff des Hauptanspruchs. Es ist bereits eine als Pumpe^Düse ausgebildete Kraftstoffeinspritzeinrichtung dieser Bauart bekannt (US-PS 3 486 49*1 bzw. DE-OS 19 07 316), bei der die Einspritzmenge durch einen in eine Querbohrung inner- \

halb des Pumpengehäuses eingesetzten hydraulisch vom Steu- |

erdruck einer Steuerkraftstoffquelle angetriebenen Steuerschieber bestimmt wird. Bei dieser Einrichtung, in der der Steuerschieber etwa in Höhe der Mitte des Pumpenkolbens im Pumpengehäuse untergebracht ist, ist eine separate zum Druckraum der Einspritzdüse führende und zur Einleitung des Einspritzbeginns vom Steuerschieber sperrbare zusätzliche Druckleitung notwendig, die im wesentlichen parallel zu der vom Pümpenärbeitsraüm züiii Druckraum der Düse führenden Druckleitung liegt, länger als diese ist und damit das schädliche Totraumvolumen wesentlich erhöht, wodurch die durch die kurzen Leitungen bei einer Pumpe-Düse erreichten Verbesserungen der Einspritzcharakteristik

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ROBERT BOSCH GMBHj 7OOO Stuttgart 1

Kraftstoffeinspritzeinrichtung für Brennkraftmaschinen insbesondere für Dieselmotoren

Zusammenfassung

Kraftstoffeinspritzeinrichtung (Figur 1)> bei der die Einspritzdauer durch einen hydraulisch betätigten Steuerschieber (33) bestimmt wird und bei der die Toträume auf ein hinimum reduziert sind. Die Einrichtung umfaßt eine in einem gemeinsamen Pumpengehäuse (I¹J) eine Kolbenein-^ spritzpumpe (20) und eine Einspritzdüse (21) aufnehmende Pumpe-Düse (10) und weist eine zwischen der Einspritzdüse (21) und einem Pumpenarbeitsraum (22) in die Druckleitung (23) eingefügte Querbohrung (31) auf, in der der Steuerschieber (33) vom Steuerdruck (p_s) einer Steuerkraft^ stoffquelle (13) verschiebbar geführt ist. Besonders vorteilhaft ist die den Steuerschieber (33) enthaltende Baugruppe in einer zwischen einer Stirnfläche (16a) einer Zylinderbüchse (16) der Einspritzpumpe (20) und dem Einspritzventil (21) druckdicht verspannten Zwischenplatte (29) innerhalb des Pümpengehäuses (14) eingesetzt.

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zum Teil wieder aufgehoben werden, Ziel der Erfindung ist es deshalb j die Leitungsführung zu vereinfachen und damit die zwischen Pumpenarbeitsraum und Einspritzdüse befindli^ Chen schädlichen Toträume so klein als möglich zu halten.

Vorteile der Erfindung

t>ei der erfindungsgemäßen Kraftstoffeinspritzeinrichtung mit den kennzeichnenden Merkmalen des Hauptanspruchs wird durch den Einbau des Steuerschiebers zwischen Pumpenar^- feeitsraum und Einspritzdüse eine zusätzlich gesteuerte Druckleitung eingespart. Damit wir»d der schädliche Totraum auf ein Minimum reduziert, und es lassen sich auch die Außenabmessungen der Pumpe-Düse so weit verringern, daß auch bei beengten Anbauverhältnissen am Zylinderkopf des Motors der Einbau der Pumpe-Düse möglich ist.

Durch die in den Unteransprüchen aufgeführten Maßnahmen sind konstruktive Ausgestaltungen und Verbeserungen sowie vorteilhafte Weiterbildungen der im Hauptanspruch angegebenen Kraftstoffeinspritzeinrichtung möglich» So läßt eich eine besonders günstige Leitungsführung erzielen, wenn bei einer Kraftstoffeinspritzeinrichtung der gattungsgemäßen Bauart mit einem vorzugsweise als Ringnut in der Wand der Querbohrung ausgebildeten Steuerraum der Steuerraum gemäß den kennzeichnenden Merkmalen des An-Spruchs 3 zwei Abschnitte der Druckleitung miteinander verbindet. Wenn der Steuerschieber gemäß den Merkmalen des Anspruchs 4 in einer Zwischenplatte untergebracht ist, ergibt sich eine leichte Auswechselbarkeit dieser für die Punktion der Pumpe-Düse so wichtigen Baueinheit. Mit den kennzeichnenden Merkmalen des Anspruchs 5 ist eine

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einfache Montage und Demontage der Pumpe-Düse möglich, und die gesamte Pumpe^Düse benötigt daher nicht viel mehr BaU^ raum als eine entsprechende Einspritzdüse. Durch das gemäß den kennzeichnenden Merkmalen des Anspruchs 6 eingefügte Rückschlagventil wird die Funktion der Pumpe^Düse verbessert₃ der Bauraum jedoch praktisch nicht Vergrößert.

Zeichnung

Ein Ausführungsbeispiel der erfindungsgemäßen Kraftstoffe einspritzeinrichtung ist in der Zeichnung dargestellt und wird nachfolgend näher beschrieben. Es zeigen Figur 1 eine im Längsschnitt dargestellte Pumpe-Düse mit nur angedeuteter Förderpumpe und Steuerkraftstoffquelle und Figur 2 einen Querschnitt längs der Linie II-II in Figur 1 und entlang der Längsachse des Steuerschiebers.

Beschreibung des Ausführungsbeispieles

Bei der in Figur 1 dargestellten Kraftstoffeinspritzeinrichtung ist mit 10 eine in nicht näher dargestellter, jedoch bekannter Weise von einer Nockenwelle mechanisch angetriebene Pumpe-Düse bezeichnet, die von einer Förderpumpe 11 aus einem Tank 12 mit Kraftstoff versorgt wird und an die eine Steuerkraftstoffquelle 13 angeschlossen ist. Letztere kann z.B. von einer Steuerkraftstoffpumpe, einem mechanischen Drehschieber oder einer Magnetventilanordnung gebildet sein.

Ein Pumpengehäuse 14 nimmt in einer Gehäusebohrung 15 eine Zylinderbüchse 16 einer weiterhin aus einem Pumpenkolben 17, einem Stößel 18 und einer Stößelfeder 19 be-

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stehenden Kolbeneinspritzpumpe 20 auf, die mit einer Einspritzdüse 21 zu der Pumpe-Düse 10 zusammengebaut ist. Ein vom Pumpenkolben 17 axial begrenzter Pumpenarbeitsraum 22 innerhalb der Zylinderbüchse 16 ist über eine Druckleitung 23 mit einem Druckraum 24 der im vorliegenden Beispiel als nach Innen öffnendes Einspritzventil ausgebildeten Einspritzdüse 21 verbunden.

Die aus drei Gehäuseteilen, einem Ventilkörper 25, einer Platte 26 und einem Federgehäuse 27 zusammengesetzte Einspritzdüse 21 wird von einer Ringschraube 28 zusammengehalten und mit Hilfe dieser Ringschraub^ 28 unter Zwischenschaltung einer Zwischenplatte 29 mit der Kolbeneinspritzpumpe 20 verschraubt.

Die wie die Zylinderbüchse 16 in die Gehäusebohrung 15 eingesetzte Zv/ischenplatte 29 nimmt in einer die Längsachse der Pumpe-Düse 10 rechtwinklig kreuzenden Querbohrung einen entgegen der Kraft einer Rückstellfeder 32 vom Steuerdruck der Steuerkraftstoffquelle 13 betätigbaren Steuerschieber 33 auf (siehe hierzu auch Figur 2), und die Rückstellfeder 32 stützt sich dabei einerseits am Steuerschieber 33 und andererseits an einem pilzförmigen, sich seinerseits an der mehrfach abgestuften V/and der Gehäusebohrung 15 abstützenden Federwiderlager 3Ί ab. Ein als Ringnut in der V/and der Querbohrung 31 ausgebildeter Steuerraum 35 ist als ein Teil der Druckleitung 23 in diese eingefügt, und ein erster mit dem Pumpenarbeitsraum 22 verbundener Abschnitt 23a und ein zweiter mit dem Druckraum 2h der Einspritzdüse 21 verbundener Abschnitt 23b der Druckleitung 23 münden beide in den Steuerraum 35« Die als zylinderförmiger Körper mit zwei plänparallelen Stirn·»

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flächen ausgestattete Zwischenplatte 29 wird durch die von der Ringschraube 28 aufgebrachte Kraft gegen eine purapenarbeitsraumseitige Stirnfläche l6a der mit einem zylindrischen Bund l6b im Pumpengehäuse 14 abgestützten Zylinderbüchse 16 druckdicht verspannt, wobei zwischen dem Federgehäuse 27 und der Zwischenplatte 29 ebenfalL? eine druckdichte Verbindung entsteht.

In eine im vorliegenden Beispiel in das Federgehäuse 27 eingearbeitete Einsenkung 36 im Bereich der Dichtflächen zwischen der Zwischenplatte 29 und dem Federgehäuse 27 der Einspritzdüse 21 ist ein zum Druckraum 2H der Einspritzdüse 21 hin öffnendes, als Plattenventil ausgebildetes Rückschlagventil 37 in die Druckleitung 23 eingesetzt.

Die Förderpumpe 11 ist so ausgelegt, daß sie sowohl das als Steuerkraftstoffquelle bezeichnete Steuergerät 13 mit unter Steuerdruck p_g stehendem Steuerkraftstoff als auch die Einspritzpumpe 20 mit unter Versorgungsdruck p_v stehendem Kraftstoff versorgt. Dem Steuergerät 13 wird der Steuerkraftstoff über eine Leitung'38 zugeführt und während einer die Einspritzdauer bestimmenden Zeitspanne über eine Steuerleitung 39 in einen Druckraum kl des Steuerschiebers 33 geleitet. Diese während der Einspritzdauer stattfindende Druckbeaufschlagung dtr Steuerleitung 39 ist durch einen ror't pg bezeichneten Pfeil angedeutet. In der in den Figuren 1 und 2 dargestellten Ausgangslage des Steuerschiebers ist dessen Druckraum Hl mittels des Steuergeräts 13 mit einer unter Versorgungsdruck py stehenden Leitung 42 verbunden, so daß die Steuerleitung 39 und damit auch der Druckraum '41 auf den wesentlich niedrigeren Versör-gungsdruek ρ_ν entlastet ist

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(siehe Pfeil p^). Die Druckdifferenz zwischen dem Steuerdruck p_s und dem Versorgungsdruck p_v wird durch eine Drosseleinrichtung 43 erzeugt und der Versorgungsdruck p_v durch ein Druckbegrenzungsventil 44 aufrechterhalten. Anstelle der Drosseleinrichtung kann selbstverständlich auch ein Druckreduzierventil eingesetzt werden. Von der Leitung 42 zweigt hinter der Drosseleinrichtung 43 eine Füileitung 45 ab, durch die der Pumpenarbeitsraum 22 mit Kraftstoff versorgt wird und in die auch bei Einspritzende überschüssiger Kraftstoff wieder zurückströmt. Zu diesem Zweck ist die Füileitung 45 innerhalb des Pumpengehäuses 14 an einen Überströmkanal 46 angeschlossen, der seinerseits über einen die Rückstellfeder 32 des Steuerschiebers 33 -aufnehmenden Federraum 47 und über eine Steueröffnung 35a des Cteuex'raums 35 mit beiden Abschnitten 23a und 23b der Druckleitu ig 23 und somit sowohl mit dem Druckraum 24 der Einspritzdüse 21 als auch mit dem Pumpenarbeitsraum 22 verbindbar ist.

In der dargestellten Ausgangslage des Steuerschiebers 33 sind sowohl der Pumpenarbeitsraum 22 als auch die Druckleitung 23 mit unter Versorgungsdruck p„ stehendem Kraftstoff gefüllt.

Die Wirkungsweise der beschriebenen Kraftstoffeinspritzeinrinhtung ist folgende:

Beginnt der Pumpenkolben 17 seinen Druckhub, dann wird Kraftstoff aus dem Pumpenarbeitsraum 22 über den Leitungsabschnitt 23a und nicht näher bezeichnete Steuerkanäle im Steuerschieber 33 in den Federraum 47 und von dort aus über den überströmkanal 46 in die Füileitung

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45 verdrängt, bis bei vom Steuergerät 13 unter Steuerdruck p_s gesetzter Steuerleitung 39 der Steuerschieber 33 sich entgegen der Kraft der Rückstellfeder 32 nach rechts verschiebt und die Steueröffnung 35a verschließt. Jetzt baut sich in der Druckleitung 23 der Einspritzdruck ■auf, und die Kraftstoffeinspritzung beginnt. Die Einspritzung wird beendet, wenn über das Steuergerät 13 die Steuerleitung 39 mit der Leitung 42 verbunden wird und der Druck dieser Leitung auf den Versorgungsdruck p„ reduziert wird. Dabei gelangt der Steuerschieber 33 durch die Kraft der Rückstellfeder 32 wieder in seine dargestellte Ausgangslage zurück, in der der Pumpenarbeitsraum 22 und auch der Druckraum 24 der Einspritzdüse 21 entlastet werden.

Wie strichpunktiert angedeutet, kann der Versorgungsdruck p-y. auch von einer separaten Förderpumpe 48 erzeugt werden,, Dann entfällt, wie durch strichpunktierte Trennlinien angedeutet, die die Drosseleinrichtung 43 enthaltende Verbindung zwischen der Förderpumpe 11 bzw. der Leitung 38 und der Leitung 42.

Die leicht auswechselbare Zwischenplatte 29 ermöglicht jederzeit den Austausch der den Steuerschieber 33 enthaltenden Baugruppe und auch eine relativ einfache Korrektur der Federvorspannung der Rückstellfeder 32, indem Unterlegscheiben 49 gegen solche anderer Dicke ausgetauscht werden. Bei zusammengebaute^ Pumpe-Düse ist ein unbefugter Eingriff an dieser Stelle nicht mehr möglich.

Claims (6)

R. 6 3 70 18.6.1980 Ks/wi ROBERT BOSCH GMBH3 7OOO Stuttgart 1 Ansprüche

1. Kraftstoffeinspritzeinrichtung für Brennkraftmaschinen, insbesondere für Dieselmotoren, mit einer in einem Pumpengehäuse druckdicht mit einer Einspritzdüse zu einer Pumpe-Düse zusammengebauten Kolbeneinspritzpumpe, deren Pumpenarbeitsraum über eine Druckleitung mit einem Druckraum der Einspritzdüse verbunden ist und mit einem in einer Querbohrung innerhalb des Pumpengehäuses vom Steuerdruck einer Steuerkraftstoffquelle entgegen der Kraft eines Rückstellmittels betätigbaren Steuerschieber, durch den ejne Steueröffnung eines den Pumpenarbeitsraum mit einem überströmkanal verbindenden Steuerraums zur Einleitung des Einspritzbeginns gesperrt und zur Beendigung der Einspritzung wieder geöffnet wird, dadurch gekennzeichnet, daß die den Steuerschieber (33) aufnehmende Querbohrung (31) räumlich zwischen dem Pumpenarbeitsraum (22) und der Einspritzdüse (21) angeordnet und der Steuerraum (35) als ein Teil der Druckleitung (23) in die Druckleitung (23) eingefügt ist.

2. Kraftstoffeinspritzeinrichtung nach Ansprueh 1, dadurch gekennzeichnet j daß die Längsachse des Steuerschiebers (33)

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die Längsachse der Pumpe-Düse (14) rechtwinklig kreuzt.

3· Kraftstoffeinspritzeinrichtung nach Anspruch 1 oder 2, mit einem vorzugsweise als Ringnut in der Wand der Querbohrung ausgebildeten Steuerraum, dadurch gekennzeichnet, daß ein erster mit dem Pumpenarbeitsraum (22) und ein zweiter mit dem Druckraum (24) der Einspritzdüse (21) verbundener Abschnitt (23a und 23b) der Druckleitung (23) in den Steuerraum (35) münden.

4. Kraftstoffeinspritzeinrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, mit einer den Pumpenarbeitsraum begrenzenden, einen Teil der Druckleitung aufnehmenden und zwischen Einspritzpumpe und Einspritzdüse eingespannten Zwischenplatte, dadurch gekennzeichnet, daß die Querbohrung (31) mit dem Steuerschieber (33) und das Rückstellmittel (32) innerhalb der Zwischenplatte (29) untergebracht sind.

5. Kraftstoffeinspritzeinrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Zwischenplatte (29) in eine auch eine Zylinderbüchse (16) der Einspritzpumpe (20) aufnehmende Gehäusebohrung (15) eingesetzt und von einer die Einspritzdüse (21) aufnehmenden Ringschraube (28) gegen eine pumpertärbeitsipäumseitige Stirnfläche (26a) der mit einem

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zylindrischen Bund (16b) im PUfnpengehäuse (14) abgestützten Zylinderbuchse (16) druckdicht verspannt ist.

6. Kraftstoffeinspritzeinrichtung nach Anspruch Ί oder 5, dadurch gekennzeichnet _s daß in einer Einsenkung ($6) im Bereich der Dichtflächen zwischen der Zwischenplatte (29) und einem Gehäuseteil (27) der Einspritzdüse (21) ein zur Einspritzdüse (21) hin öffnendes^ vorzugsweise als Plattenventil ausgebildetes Rückschlagventil (37) in die Druckleitung (23) eingesetzt ist,