DE2929176C2 - Verteilerkraftstoffeinspritzpumpe für Brennkraftmaschinen - Google Patents

Description

Die Erfindung geht aus von einer Verteilerkraftstoffeinspritzpumpe nach der Gattung des Hauptanspruchs.

Bei einer durch die DE-OS 21 58 689 bekannten Verteilerkraftstoffeinspritzpumpe dieser Art wird eine lastabhängige Änderung des Druckes mit Hilfe eines mit der Verstellmuffe eines Fliehkraftdrehzahlgebers gekoppelten Ventils erreicht. Die Verstellmuffe greift jedoch nur mittelbar am Kraftstoffördermengenverstellorgan der Einspritzpumpe an. Der Druck entspricht somit nur dann der Einspritzmenge, wenn Verstellmuffe und Reglerhebel unmittelbar in kraftschlüssiger Verbindung miteinander stehen und außerdem zwischen beiden keine zusätzlichen Steuerglieder wie Angleichfedern usw. angeordnet sind. Bei einer anderen, durch die DE-OS 19 32 600 bekannten Kraftstoffeinspritzpumpe wird die Änderung des Druckes durch ein Drucksteuerventil bewirkt, in das ein Stellmagnet eingreift In dem speziellen Fall greift der Stellmagnet an der Drucksteuerventilfeder auf der dem Steuerschieber abgewandten Seite an und verändert lastabhängig die Vorspannung der Feder. Bei wieder einer anderen, durch die DE-OS 26 48 043 bekannten Kraftstoffeinspritzpumpe wird der Druck temperaturabhängig durch Abfließenlassen von Teilmengen gesteuert Es ist jedoch auch durch diese

to Schrift bekannt, den Druck über Magnetventile zu steuern. Bei allen bekannten Anlagen dient die zusätzliche oder überlagerte Drucksteuerung der Änderung des Spritzbeginns, da der Förderpumpendruck einen der Spritzbeginnverstellung dienenden Kolben beaufschlagt Diese bekannten anderen Zusatzsteuerungen sind verhältnismäßig aufwendig und erfordern selbständige Mittel, wie beispielsweise einen speziellen Regelkreis. Es ist auch durch die DE-AS 19 10112 eine Verteilerkraftstoffeinspritzpumpe bekannt, deren Fördermengenverstellorgan durch einen Drehmagneten betätigt wird, der zur Koppelung eine Welle aufweist, die in einer Zwischenwand der Verteilerkraftstoffeinspritzpumpe gelagert ist. Der Drehmagnet ist dabei in einem durch die Zwischenwand vom Saugraum getrennten, kraftstoffgefüllten Raum angeordnet. Dieser Raum steht jedoch unter demselben Druck wie der Saagraum, so daß die das Kraftstoffördermengenverstellorgan betätigende Welle druckausgeglichen ist
Aufgabe der Erfindung ist es, bei einer Verteilerkraft-Stoffeinspritzpumpe der eingangs genannten Art eine einfach zu verwirklichende Möglichkeit zu schaffen, den Spritzzeitpunkt mit hoher Einstellgenauigkeit bei hydraulisch betätigtem Spritzzeitpunktverstellsystem in Abhängigkeit von der pro Pumpenkolbenhub zur Einspritzung gelangenden Kraftstoffmenge, also lastabhängig, in allen Betriebsbereichen wirksam zu beeinflussen. Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die im kennzeichnenden Teil des Hauptanspruchs angegebenen Merkmale gelöst

Die erfindungsgemäße Verteilerkraftstoffeinspritzpumpe mit den kennzeichnenden Merkmalen des Hauptanspruchs hat den Vorteil, daß vorhandene, in Abhängigkeit der Last arbeitende Mittel, in die als die Lastgröße eingegeben ist, zur Drucksteuerung verwendet werden, so daß der Druck sich unmittelbar in Abhängigkeit von der Einspritzmenge ändert. Damit werden ein separater Regelkreis für eine Saugraumdrucksteuerung bzw. lastabhängige Spritzbeginnverstellung und somit erhebliche Kosten für einen gesonderten Regler, Wandler und Geber gespart. Es kann mit der erfindungsgemäßen Lösung ein direkter und hysteresefreier Eingriff in den Druckzustand im Saugraum vorgenommen werden, und zwar in allen Betriebsbereichen bzw. Lastbereichen der Kraftstoffeinspritzpumpe, da der Abströmquerschnitt in unmittelbarer und fester Zuordnung zur Kraftstoffördermengeneinstellung verändert wird und die die Steuerkante tragende Welle durch den Saugraumdruck in einer definierten, spielfreien axialen Lage gehalten wird. Weiterhin zeichnet sich die Lösung durch eine hohe Einstellgenauigkeit und Einstellbarkeit aus, da die Welle mittels des Anschlags in ihrer axialen Lage justiert werden kann.

Ausgestaltungen der Erfindung gehen aus dem Unteranspruch hervor.

Ein Ausführungsbeispiel des Gegenstandes der Erfindung ist in der Zeichnung dargestellt und im folgenden näher beschrieben.

Wie in der Zeichnung dargestellt, wird ein Pumpen-

kolben 1 einer Verteilerkraftstoffeinspritzpumpe durch einen Nockentrieb 2 und eine Antriebswelle 3 in eine hin- und hergehende und gleichzeitig rotierende Bewegung versetzt. Aus einem im Gehäuse 4 dt;r Einspritzpumpe vorgesehenen Saugraum 5 wird über eine Saugleitung 6 und in der Mantelfläche des Kolbens 1 angeordnete Längsnuten 7 ein Pumpenarbeitsraum 8 während des Abwärtshubs des Pumpenkolbens mit Kraftstoff versorgt Die Saugleitung 6 ist durch ein Magnetventil 9 gesteuert, das im Falle des Stromausfalls die Saugleitung 6 schließt Das Magnetventil 9 ist also stromlos geschlossen und in der Zeichnung in Arbeitsstellung dargestellt Während des Druckhubs des Pumpenkolbens gelangt dann der Kraftstoff über eine Zentralbohrung 10 zu einer Verteilernut 11, die nacheinander und zwar pro Druckhub je einmal zur Brennkraftmaschine führende Druckleitungen aufsteuert Die Zentraibohrung 10 hat eine Querbohrung 12, welche nach Zurücklegung eines bestimmten Hubes aus einem Ringschieber 13 austaucht und damit eine Verbindung zwischen Pumpenarbeitsraum 8 und Saugraum 5 herstellt, wodurch die Einspritzung beendet wird. Es ist jedoch auch umgekehrt denkbar, daß die Einspritzung wie alternativ als Querbohrung 12' dargestellt, erst beginnt, wenn diese Querbohrung 12' durch Eintauchen in den Ringschieber 13 einen Druckaufbau im Pumpenarbeitsraum 8 und damit den Beginn der Einspritzung ermöglicht. Im ersten Fall erfolgt die Mengensteuerung als Spritzende-, im zweiten Fall als Spritzanfangsteuerung.

Der Ringschieber 13 ist durch ein Stellwerk in Form eines Drehmagneten 14 verschiebbar, wodurch sich jeweils die einzuspritzende Kraftstoffmenge ändert. Der Anker 15 des Drehmagneten ist über eine im Gehäuse gelagerte Welle 16 und ein stirnseitig exzentrisch zu dieser Welle angebrachtes Kupplungsteil 17 in Form einer Mitnahmekurbel mit dem Ringschieber 13 gekoppelt, so daß ein Verdrehen von Anker 15 bzw. Welle 16 eine Verschiebung des Ringschiebers 13 zur Folge hat. Am Ende 18 der Welle 16 greift eine spiralförmige Rückstellfeder 19 an. Der Drehmagnet 14 weist weiter einen U-förmigen Kern 20 sowie eine Spule 21 auf, die im Grund des U, wie nicht näher dargestellt, angeordnet ist. Der Spalt zwischen dem Anker 15 und dem am Ende der Schenkel des Kerns 20 angeordneten Joch 22 ist zur Linearisierung der Stellkräfte konisch ausgebildet. Natürlich kann dieser Spalt auch parallel sein. Auch kann als Rückstellfeder irgendeine sonstige an einen, entsprechenden Hebe! angreifende Feder vorgesehen sein.

Die Drehbewegung des Ankers 15 wird durch einen Induktivgeber gemessen, welcher bei dem dargestellten Ausführungsbeispiel nicht sichtbar neben der Spule 21 angeordnet ist. Auf diese Weise wird der sich aufgrund des Durchmessers der Spule 21 ergebende dantbenliegende Hohlraum günstig genutzt, wobei der Geber unmittelbar am Kern 20 befestigt isi.

Von der Antriebswelle 3 der Einspritzpumpe wird eine Förderpumpe 23 mit angetrieben, die in den Saugraum 5 der Kraftstoffeinspritzpumpe fördert. Der Druck in diesem Saugraum 5 wird durch ein nicht dargestelltes Drucksteuerventil bestimmt, welches den Druck drehzahlabhängig, also mit zunehmender Drehzahl steigend steuert. Diese Druckänderung wird vor allem für die Spritzbeginnsteuerung verwendet, für die eine Vorrichtung 24 dient, die einen von dem Druck beaufschlagten Spritzverstellkolben 25 aufweist. Dieser Stellkolben 25 wird vom Druck im Saugraum 5, der über eine Verbindung 26 zum Verstellkolben 25 gelangt, entgegen einer Rückstellfeder verschoben. Durch den Verstellkolben 25 wird über einen Bolzen 27 der Rollenring 28 des Nockentriebs 2 und damit der Spritzbeginn verstellt.

Um den Druck im Saugraum 5 in unserem Falle in erster Linie wegen des Spritzbeginns lastabhängig ändern zu können, dient die Welle 16 zusätzlich als Schieberteil eines Ventils. Hierfür ist in der Mantelfläche der Welle 16 eine Ausnehmung 29 in Form einer Ringnut vorgesehen, die eine schräge Steuerkante aufweist, welche den Querschnitt einer Steuerbohrung 30 steuert, die zwischen zwei die Welle 16 aufnehmenden Buchsen 31 und 3Γ angeordnet ist. Der Kraftstoff gelangt aus dem Saugraum 5 über einen Filter 32 und eine im Gehäuse vorgesehene Bohrung 33 zur Bohrung 30 und von dort über die schräge Steuerkante gesteuert in die Ausnehmung 29, um dann über den zwischen den Buchsen 31 und 3Γ angeordneten Ringraum 34 und eine im Gehäuse angeordnete Schrägbohrung 35 auf die Saugseite der Förderpumpe oder in den Entlastungsraum 36 zu gelangen, in dem der druckentlastete Drehmagnet i4 angeordnet ist. Zusätzlich zu der gesteuerten Bohrung 30 ist eine stets offene Spüldrossel 37 als Verbindung zwischen den Räumen 5 und 36 vorhanden.

Die Funktion dieser lastabhängigen Steuerung ist folgende: Bei Vollast und bei Startstellung des Drehmagneten 14 ist die Bohrung 30 durch die Welle 16 überdeckt. Beim Abregelvorgang jedoch dreht sich die Welle 16 und öffnet dabei allmählich die Steuerbohrung 30, so daß durch diese Steuerstelle ein bestimmtes Volumen aus dem Saugraum 5 der Einspritzpumpe in den den Drehmagneten 14 aufnehmenden Raum 36 abströmen kann. Der Druck im Saugraum 5 nimmt dadurch entsprechend ab. Da dieser Druck im Saugraum 5 auch in der Vorrichtung 24 für die Spritzzeitpunktverstellung angreift, bewirkt diese Druckabsenkung eine Verschiebung des Spritzzeitpunkts in Richtung Spät, nämlich bei Teillast.

Die durch die konstante Spüldrossel 37 vom Saugraum 5 in den Raum 36 strömende Kraftstoffmenge bewirkt eine gewisse Kühlung des Drehmagneten 14.

Die Welle 16 wird aufgrund des im Saugraum 5 herrschenden höheren Drucks als im Raum 36 in Richtung Drehmagnet an einen Anschlag 38 in Form einer Schraube geschoben, wodurch eine Justierung bzw. Zuordnung von schräger Steuerkante der Nut 29 zur Steuerbohrung 30 ermöglicht ist. Der Anschlag 38 ist in der Zeichnung nur gestrichelt angedeutet.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims (2)

Patentansprüche:

1. Verteilerkraftstoff einspritzpumpe für Brennkraftmaschinen, mit einem Saugraum (5), der von einer mit der Antriebsdrehzahl der Verteilerkraftstoffeinspritzpumpe angetriebenen Förderpumpe mit Kraftstoff versorgt wird, dessen Druck sich drehzahlabhängig gesteuert durch ein Drucksteuerventil ändert, mit einer Spritzbeginnverstelleinrichtung, die einen Spritzverstellkolben (25) aufweist, der durch den Kraftstoffdruck im Saugraum entgegen einer Rückstellkraft verschiebbar ist, ferner mit einer Verstelleinrichtung (21, 15, 16, 17) für ein Kraftstoffördermengenverstellorgan, mit welcher Verstelleinrichtung ein Schieberventil (31,29,30 35) gekoppelt ist, durch das ein entsprechend der Stellung des Kraftstoffördermengenverstellorgans variabler Abströmquerschnitt vom Saugraum (5) zu einem Entlastungsraum (36) zur lastabhängigen Saugraumdruckmodifikation aufsteuert wird, dadurch gekennzeichnet, daß als Verstelleinrichtung für das Kraftstoffmengenverstellorgan eine durch elektrisch gesteuerte Magnetkraft betätigte Welle (16) vorgesehen ist, die durch eine Bohrung dicht geführt in einer den Saugraum (5) gegenüber dem als Entlastungsraum (36) dienenden Niederdruckraum abgrenzenden Wand des Gehäuses der Verteilerkraftstoffeinspritzpumpe in den Saugraum (5) ragt, dort ein exzentrisch an ihr angeordnetes, mit dem Kraftstoffördermengenverstellorgan gekoppeltes Kupplungsteil (17) aufweist, niederdruckraumseitig an einem unter dem Druck der Förderpumpe einstellbaren, axialen Anschlag (38) anliegt und mit einer innerhalb der die Welle (16) führenden Bohrung liegenden Ausnehmung (29) versehen ist, die auf ihrer einen Seite durch eine schräg zur Achse der Welle (16) verlaufende Steuerkante begrenzt ist, mit der der Abströmquerschnitt eines vom Saujraum (5) abführenden Kanals (33, 30) gesteuert wird, wobei die Ausnehmung (29) ständig ungedrosselt mit dem Entlastungsraum (36) verbunden ist.

2. Verteilerkraftstoffeinspritzpumpe nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der die Welle (16) betätigende Stellmagnet (21, 20, 15) im Entlastungsraum (36) angeordnet und vom Kraftstoff umspült ist und daß die Ausnehmung (29) ständig über eine Spüldrossel (37) mit dem Saugraum (5) verbunden ist.