DE2648991A1

DE2648991A1 - Kraftstoffeinspritzpumpe

Info

Publication number: DE2648991A1
Application number: DE19762648991
Authority: DE
Inventors: Karl Konrath
Original assignee: Robert Bosch GmbH
Current assignee: Robert Bosch GmbH
Priority date: 1976-10-28
Filing date: 1976-10-28
Publication date: 1978-05-03
Also published as: FR2369419B1; JPS6231647Y2; JPS61125634U; JPS5354618A; BR7707154A; US4168940A; FR2369419A1

Description

20.10.1976 Su/Hl

Anlage zur

Patent- und

Gebrauchsrausterhilfsanmeldung

ROBERT BOSCH GMBH, 7000 Stuttgart 1

Kraftstoffeinspritzpumpe Zusammenfassung

Es wird eine Kraftstoffeinspritzpumpe vorgeschlagen, bei der ein zur Spritzbeginnzeitpunktverstellung dienender drehzahlabhängig beaufschlagter Kolben entgegen zwei Rückstellfedern verschiebbar ist, von denen die eine erst bei höheren Drehzahlen zum Eingriff gelangt.

Stand der Technik

Die Erfindung geht aus von einer Kraftstoffeinspritzpumpe nach der Gattung des Hauptanspruchs. Bei einer bekannten Kraftstoffeinspritspumpe dieser Art wirken beide Rückstellfedern gleichzeitig über dem ganzen Drehzahlbereich. Durch die Wahl unterschiedlicher Kennlinien der Feder ist zwar auch in erster Nähe-

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rung eine im oberen Drehzahlbereich sich abflachende Kennlinie erreichbar j wobei jedoch dem Grad der Abflachung Grenzen gesetzt sind. So wird der Spritzzeitpunkt in erster Linie zur Erfüllung der zulässigen Emissionswerte des Motors eingestellt. Dies führt jedoch ab dem mittleren Drehzahlbereich zu einer Zunahme der Ganghärte.

Vorteile der Erfindung

Die erfindungsgemäße Kraftstoffeinspritzpumpe mit den kennzeichnenden Merkmalen des Hauptanspruchs hat demgegenüber den Vorteil, daß ab dem mittleren Drehzahlbereich die Ganghärte wesentlich verbessert wird, da dadurch die Kennlinie ab diesem mittleren Drehzahlbereich wesentlich flacher verläuft.

Weitere Vorteile und vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung, die zum Teil auch für sich erfinderisch sind, sind der Figurenbeschreibung sowie den Unteranpsrüchen zu entnehmen.

Zeichnung

Ein Ausführungsbeispiel des Gegenstandes der Erfindung ist in -der Zeichnung dargestellt und in der nachfolgenden Beschreibung näher erläutert. Es zeigen:

Fig. 1 die vereinfachte Darstellung einer Kraftstoffeinspritzpumpe mit Spritzversteller,

Fig. 2 ein Diagramm über den unterschiedlichen Grad der Verstellung je Drehzahl und

Fig. 3 einen Ausschnitt des Spritzverstellers von Fig. 1 als Detailkonstruktion.

Beschreibung des Erfindungsbeispiels

Bekanntlich erfolgt die Einspritzung beim Dieselmotor, wenn der Motorkolben im Bereich seines oberen Totpunktes OT ist. Der Zeitpunkt des Spritzbeginns liegt dabei je nach Drehzahl vor bis kurz nach OT, und zwar im allgemeinen bei höherer

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Drehzahl früher als bei niederer Drehzahl. Während die Zeit, die der Kraftstoff für den Weg zwischen Pumpe und Düse braucht, unabhängig von der Drehzahl weitgehend konstant bleibt, ändert sich entsprechend der Drehzahl der Zeitaufwand von Pumpenförderung und Verbrennung am Motor. Diese Veränderung des Zeitverhältnisses wird durch den Spritzzeitpunktverstell er ausgeglichen, wofür ein Großteil seines Arbeitsvermögens verwendet wird. Der Rest des Arbeitsvermögens jedoch dient je nach Forderung von der Brennkraftmaschinenseite einer Verbesserung des Kraftstoffverbrauchs, der Leistung, der Ganghärte und/oder der Abgase. Wenn beispielsweise der Spritzbeginn weitgehend an die Abgasmöglichkeiten angepaßt wird, so ist es erforderlich den Grad der Frühverstellung ab dem mittleren Drehzahlbereich aufwärts zu verringern, um dadurch eine zu große Ganghärte zu vermeiden.

In Fig. 1 ist eine Verteilerkraftstoffeinspritzpumpe in vereinfachter Art dargestellt. In einem Gehäuse 1 arbeitet in einer Zylinderbohrung 2 ein Pumpenkolben J5, der entgegen der Kraft einer nicht dargestellten Rückstellfeder in eine hin und her gehende und gleichzeitige rotierende Bewegung versetzt wird. Der Pumpenarbeitsraum k dieser Pumpe wird über in der Mantelfläche des Pumpenkolbens 3 angeordnete Längsnuten 5 und einen im Gehäuse 1 verlaufenden Kanal 6 aus einem Saugraum 7 mit Kraftstoff versorgt, solange der Pumpenkolben seinen Saughub ausführt bzw. seine untere Totpunktlage einnimmt. Sobald beim Beginn des Druckhubs und bei einer entsprechenden Verdrehung des Pumpenkolbens der Kanal 6 geschlossen ist, wird der im Pumpenarbeitsraum 4 befindliche Kraftstoff in einen im Pumpenkolben verlaufenden Längskanal 8 gefördert. Vom Längskanal 8 wird der Kraftstoff weiter über ei no abzweigende Ra-

σ dialbohrung 9 (gestrichelt dargestellt) und eine in der Obor-ο, fläche des Puinpenkolbens angeordnete Vertei1rrlängsnut 10 ""* (ebenfalls gestrichelt dargestellt) einer von Druckleitungen "*"* 11 zugeführt. Die Zahl der Druckleitungen 11 entspricht der

κ» Zahl dei' zu versorgenden Moturzyl i n<l< ν. Die Druckleitungen 13

^0 sind entsprechend auf den Umfang dpr ZyIindorbohrung 2 verteilt angeordnet und es ist in ahm?η jewoiln ein in Förderöffnpncjps HüeksnhlagVPi^ i 1 Ϊ? ve ν [··'"·'('Is'i'i ■

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Der Saugraum 7 wird über eine.Förderpumpe 13 aus einem Kraftstoffvorratsbehälter l'l mit Kraftstoff versorgt. Die Pumpe 13 wird mit motordrehzah!proportionaler Drehzahl angetrieben und ist als volumetrische Pumpe ausgebildet, so daß mit zunehmender Drehzahl auch die Fördermenge zunimmt.

Um den Pumpenkolben 3 herum ist ein Ringschieber 16 angeordnet, der eine mit dem Längskanal 8 verbundene Radialbohrung 17 während des Druckhubverlaufs des Pumpenkolben^ 3 aufsteuert und damit das Förderende bzw. die vom Pumpenkolben in die Druckleitungen 11 geförderte Kraftstoffmenge bestimmt. Der nach dem Aufsteuern abströmende Kraftstoff strömt in den Saugraum 7 zurück.

Der Ringschieber l6 wird über einen Zwischenhebel 18 verschoben, der um eine fest ins Gehäuse eingesetzte Achse 19 schwenkbar ist und an seinem einen Ende mit einem Kopf 20 in eine Ausnehmung 21 des Ririgschiebers 16 eingreift. An dem anderen Arm des Zwischenhebe Ls 18 greift ein nicht dargestellter Fliehkraftregler' als Drehzahlsignalgeber an. Weiterhin greift an diesem Zwischenhebel 18 eine in der Vorspannung willkürlich.änderbare, entgegen der Fliehkraft wirkende Feder an. Die durch die axiciLe Lage des Ririgschiebers 16 festgelegte Kraftstoffeinspritzmenge ist also abhängig von der Drehzahl sowie der willkürlich eingegebenen Federvorspannung (Last).

Der Pump- und Verteilerkolben 3 1st über einen Stift 2.5 mit einer Ccheibe 2'l verbunden, an deren Unterseite Stirnnocken 25 angeordnet sind. Die Scheibe 2H ist mit einer Antriebswelle 26 fest verbunden, die mit motordrehzahlsynehrorier Drehzahl angetrieben wird. Die St irnriockensche ibe ?J\, 2^lj wirkt mit Rollen 27 eines Rollenkrarizes 28 so zusammen, daß der Pump- und VerteiLerkoIben bei der Drehung der Nockenscheibe die erwähnte hin und her gehende Bewegung ausführt. Die Anzahl der Nocken 25 ist so gewähLt, daß das Pump- und Verteilerglied bei einer Umdrehung der Nockenscheibe eben so viele Arbeitsspiele ausführt, wie die von der Einspritzpumpe

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zu versorgende Brennkraftmaschine Zylinder hat. Der Rollerikranz 28 ist drehverstellbar· Lm Gehäuse 1 gelagert und über einen Bolzen 29 mit einemSpritzverstollkolben "30 no verbunden, daß eine Verschiebung des Spritzversteilkolbens 30 eine Verdrehung des Rollenkranzes 28 bewirkt. Hierdurch wird die Lage der Rollen 27 bezüglich der Nocken 25 geändert, so daß der FörderbegLnn, also der Druckhub des Pumpenkolben^ 3 bezüglich des Drehwinkels der Antriebswelle 26, geändert wird. Es erfolgt eine Änderung des SprLtsbeginns. Der Spritzverstellkolben 30 wird durch den im Saugraum 7 herrschenden Kraftstoffdruck beaufschlagt, der sich über einen Kanal in den oberhalb des Kolbens 30 befindlichen Raum 32 überträgt. Je nach Höhe des Druckes wird der Kolben 30 entgegen der Kraft mindestens einer Rückstellfeder 33 mehr oder weniger verschoben, was jeweils zu einer entsprechenden Änderung des SprLtzbegLnns führt. Erflfidungsgemäß sind, wie weiter unter zu PLg. 3 ausgeführt, zwei Federn unterschiedlichen Eingriffs zur Rückstellung vorgesehen. Der die Federn aufnehmende Raum 3't ist durch einen Entlastungskarial 35 mit dem Kraftstoffbehälter W\ oder mit der Sauglelturig 36 der Förderpumpe L3 verbunden. Die Steuerung des Drucks im Puinpensaugraum 7 erfoLgt über ein Drucksteuerventil.. Dieses Druck«tellerventil 38 arbeitet mit einem Kolben 39» der gegen eine Rückstellfeder ^O durch den geförderten Kraftstoff verschiebbar ist und dabei eine Abflußöffnung HL mehr oder weniger aufsteuert. Von der Abflußöffnung 'Il führt ein Rück lau fkanal '12 zur Saugleitimg 36 der Förderpumpe 15. Die Förderpumpe 13 wiederum weist eⁱine Druckleitung h;) auf, dio in den Saugr'cUim 7 mündet und von der eine; Steuer-Leitung ¹IΊ abzweigt, die zum Drucksteuerventil 3'' führt.

Bei dem in Fig. 2 dfirgestoL L te η Diagramm ist über der* Ordinate der SpritzverstelLwinkeL JL· und über der Abs/.isse ti Lei Drehzahl η aufgetragen. Unter Spritzverstellwinkel ist die Re !at ivvt: t'drehurig zwischen Antriebswelle und KoLbenantrieb zu verstehen, d.h. die Verdrehung des Ro 1 lenkraiujt.·;; 2'ί.ϊ. Drehzahl η ist die Pumpendrehzahl bzw. die propurt. iona Ie

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Motordrehzahl. Erfindungsgemäß soll bis zur Drehzahl η., also einer mittleren Drehzahl, die pro Motor unterschiedlich ist, ein bestimmter Grad der Verstellung AlI erreicht werden. Ab dieser Drehzahl soll dann der Grad der Verstellung geringer sein, d.h. die Kennlinie V soll ab dieser Drehzahl flacher verlaufen.

In Fig. 3 ist ein Detail des Spritzverstellers aus Fig. 3 in vergrößertem Maßstab und konstruktiv dargestellt. Koaxial zur Feder 33 ist eine zweite Feder ^6 vorgesehen, die um einen Stab k'J angeordnet ist. Der Stab ist in eine Bohrung ^i 8 einer Kappe ^9 gepreßt, welche fest am Gehäuse 1 befestigt ist. Der Stab '17 dient zur Führung einer Hülse 50, die zwischen Kolben und Feder HG angeordnet ist. Zwischen Feder HG und der Kappe ^9 sind Unterlegscheiben 51 angeordnet.

Sobald ab Starten der Brennkraftmaschine der Druck im Saugraum 7 der Einspritzpumpe steigt, wird mit zunehmender Drehzahl der Kolben 30 gegen die Feder 33 verschoben. Bei Erreichen einer mittleren Drehzahl n>" hat der Kolben 30 den Weg h zurückgelegt. Nach diesem Weg kommt er in Berührung mit der Buchse 50, so daß bei weiter steigendem Di¹UCk außer der Feder 33 nun auch die Feder HG der Vorstellung entgegenwirkt. Dies bewirkt eine geringere Zunahme der Verstellung in Richtung "früh" im Verhältnis. ::ur Drehzahländerung, d.h. die Kennlinie der Spriti-.verstollung verlauft ab diesel' Drehzahl- flacher. Der Hub Ii ist je nach "Brennkraftmaschine durch die Zahl der· Unterlegscheiben 51 voreinstel 3bar. Durch den Stab H'J ist gewährleistet, daß auch bei Schultelbetrieb die Feder ^6 eine saubere Führung erhält und über die Buchse 50 gleichmäßig eingreift.

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Leerseite

Claims

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Ansprüche

(l.J Kraftstoffeinspritzpumpe mit einem die Förderbewegung mindestens eines Pumpenkolbens bewirkenden Nockenantriebs,

■ dessen im Pumpengehäuse gelagerter Teil zwecks Spritzbeginnverstellung relativ gegen seinen umlaufenden Teil durch einen mit drehzahlabhängigem Druck einer Förderpumpe beaufschlagten Verstellkolben entgegen der Kraft von zwei parallel wirkenden Rückstellfedern verdrehbar Ist, dadurch gekennzeichnet, daß die eine der Federn (46) erst nach Zurücklegung eines bestimmten, entgegen der Kraft der anderen Feder (33) erfolgten Weges des Verstellkolbens (30) zum Eingriff kommt.
2. Kraftstoffeinspritzpumpe nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Weg (h) änderbar ist.
3. Kraftstoffeinspritzpumpe nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Federn (33, 46) In an sich bekannter Weise koaxial angeordnet sind und daß in der Federnachse ein Stab (46) im Gehäuse befestigt ist.
4. Kraftstoffeinspritzpumpe nach Anspruch 3» dadurch gekennzeichnet, daß auf dem Stab (47) axial gleitbar eine mit der einen Feder (46) sowie dem Verstellkolben (30) zusammenwirkende Hülse (50) geführt Ist.
5. Kraftstoffeinspritzpumpe nach - Anspruch 3 oder 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Stab durch Einpressen in eine Bohrung (48) befestigt ^isfc· gQ_{98 1 8}^02tβ .