EP1045965B1

EP1045965B1 - Kraftstoffeinspritzpumpe

Info

Publication number: EP1045965B1
Application number: EP99971490A
Authority: EP
Inventors: Stuart-William Nicol; Stephan Jonas
Original assignee: Robert Bosch GmbH
Current assignee: Robert Bosch GmbH
Priority date: 1998-10-29
Filing date: 1999-10-13
Publication date: 2004-07-14
Anticipated expiration: 2019-10-13
Also published as: DE19849925A1; DE59909958D1; WO2000026520A1; US6453880B1; EP1045965A1; JP2002529637A

Description

Die Erfindung geht von einer Kraftstoffeinspritzpumpe gemäß der Gattung des Patentanspruchs 1 aus. Bei einer solchen durch die US-A-5647327 bekannten Kraftstoffeinspritzpumpe, die mit einem Nockenantrieb und einem der Spritzbeginnverstellung dienenden Spritzverstellkolben versehen ist, wirkt der Spritzverstellkolben auf den Nockenantrieb und begrenzt mit seiner einen Stirnseite in einem Zylinder einen ersten Druckraum und mit seiner anderen Stirnseite in dem Zylinder einen zweiten Druckraum. Der zweite Druckraum ist von einem Druckmittel beaufschlagt, das den Spritzverstellkolben entgegen einem im ersten Druckraum angeordneten Rückstellmittel verstellt. In einer Zylinderbohrung ist ein Steuerschieber verschiebbar angeordnet, der entgegen der Kraft einer Steuerfeder betätigbar ist, wobei der Steuerschieber in der Zylinderbohrung mit Steuerkanten einen Druckmittelzu- oder ablauf zu oder von einem der Druckräume steuert oder beide verschließt. Dabei ist der zweite Druckraum ständig von dem Druckmittel aus einer Druckquelle verbunden und der erste Druckraum ist nur mit dem vom Steuerschieber gesteuerten, den ersten Druckraum mit der Druckquelle verbindenden Druckmittelzulauf verbindbar.

Durch die DE 44 40 749 ist eine Kraftstoffeinspritzpumpe bekannt, bei der der Spritzverstellkolben mit seiner einen Stirnseite in dem Zylinder den ersten Druckraum einschließt und mit seiner anderen Stirnseite im Zylinder einen Federraum einschließt, der druckentlastet ist. Im Spritzverstellkolben ist ein Steuerschieber vorgesehen, der durch einen Steuerkolben betätigbar ist. Dieser Steuerkolben ragt mit seinem Ende in den zweiten, die Druckfeder aufnehmenden Druckraum hinein und beaufschlagt den Steuerschieber entgegen der Kraft einer am Steuerschieber angreifenden Rückstellfeder. Anderen Endes weist der Steuerkolben in einem gehäusefesten, vom zweiten Druckraum getrennten Teil einen Kolben auf, dessen eine Seite von einem Steuerdruck beaufschlagt wird, der den Steuerkolben entgegen einer Rückstellfeder verstellt, wobei der Steuerschieber der Verstellung des Steuerkolbens unter Einwirkung seiner Rückstellfeder folgt.

Zur Verstellung des Spritzverstellkolbens wird der erste Druckraum durch ein von der Verstellung des Steuerschiebers relativ zum Steuerkolben gesteuerten Druckmittel beaufschlagt, das über eine Radialbohrung im Spritzverstellerkolben dem Steuerschieber zugeführt wird. Dazu befindet sich ferner in der Umfangswand des Zylinders ein Druckmittelzulauf, der ständig mit einer sich in Verstellrichtung des Steuerkolbens erstreckenden Nut in Verbindung ist und von dem aus die Radialbohrung zur den Steuerschieber aufnehmenden Zylinderbohrung führt. Der Spritzverstellkolben wird somit durch den einseitigen Zulauf des Druckmittels von Kräften beaufschlagt. Ferner besteht durch eine Ausnehmung in der Zylinderwand eine Verbindung zu einem Innenraum der Pumpe, in der sich der Nockenantrieb befindet. Dieser greift mit einem Betätigungsarm durch diese Ausnehmung hindurch in eine entsprechende Vertiefung des Spritzverstellerkolbens, so daß dieser im Rahmen seiner Längsbewegung eine Verdrehung des Nockenantriebs bewerkstelligen kann. Von dieser Seite erfolgt eine einseitige Druckentlastung des Spritzverstellkolbens. Es müssen bei dieser bekannte Pumpe aufwendige Mittel vorgesehen werden, mit denen die einseitigen Belastungen des Spritzverstellkolbens kompensiert werden, damit es nicht zu verschleißbedingten Betriebsstörungen kommt. Insbesondere wenn der Spritzverstellkolben exzentrisch mit dem zugehörigen Nockenantrieb verbunden ist, treten von der Seite des Nockenantriebs her zusätzlich noch Kräfte auf, die sich als Kippmomente auf den Spritzverstellkolben auswirken und in der Folge zu erhöhten einseitigen örtlichen Pressungen zwischen der Mantelfläche des Spritzverstellkolbens und des diesen aufnehmenden Zylinderführung.

Vorteile der Erfindung

Durch die erfindungsgemäße Kraftstoffeinspritzpumpe mit den Merkmalen des Kennzeichens wird erreicht, daß der Spritzverstellkolben vom hohen Stelldruck nur in Achsrichtung beaufschlagt wird und keinen die obengenannte Gefährdung auslösenden, in radiale Richtung wirkenden Kraftkomponenten ausgesetzt ist . Die von dem zweiten Druckraum auf den Spritzverstellkolben ausgeübte Kraft dient als konstante Basisbelastung, welche der Rückstellkraft im ersten Druckraum entgegenwirkt. Auch die Rückstellkräfte der Rückstellmittel im ersten Druckraum wirken ausschließlich axial auf den Spritzverstellkolben. Ferner ist der den Nockenantrieb aufnehmende Raum als Entlastungsraum ausgebildet, so daß im Bereich der als Betätigungsarm verwirklichten mechanischen Verbindung des Nockenantriebs mit dem Verstellkolben ebenfalls kein hoher Druck radial auf den Spritzverstellkolben wirkt. Somit ist der Spritzverstellkolben durch seine Verstellmittel gleichmäßig belastet. Entsprechend werden die Reibkrafte und somit der Verschleiß zwischen Spritzverstellkolben und seiner ihn aufnehmenden Zylinderwand verringert.

In den Unteransprüchen sind vorteilhafte Weiterbildungen des Gegenstands des Patentanspruchs 1 beansprucht. Sie werden mit ihren Vorteilen in Verbindung mit der nachfolgenden Beschreibung eine Ausführungsbeispiels dargestellt.

Zeichnung

Drei Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in der Zeichnung dargestellt und werden in der nachfolgenden Beschreibung näher erläutert. Es zeigen Figur 1 ein erstes Ausführungsbeispiel der Erfindung anhand eines Schnittes durch den Spritzversteller einer Kraftstoffeinspritzpumpe der Radialkolbenbauart, von der lediglich der Nockenring des Nockenantriebs der Pumpenkolben der Kraftstoffeinspritzpumpe dargestellt ist, Figur 2 einen Teilschnitt durch den Spritzverstellkolben nach Figur 1 in einer Ebene senkrecht zur Darstellung von Figur 1, Figur 3 einen Schnitt durch den Spritzverstellkolben entlang der Linie III-III, Figur 4 einen Schnitt durch den Spritzverstellkolben entlang der Linie IV-IV, Figur 5 ein zweites Ausführungsbeispiel der Erfindung mit einer alternativen Koppelung des Steuerschiebers mit dem Steuerkolben und Figur 6 eine dritte Ausführungsform der Erfindung mit einem modifizierten Steuerkolben und einer modifizierten Ankopplung des Steuerkolbens an den Steuerschieber.

Beschreibung

Kraftstoffeinspritzpumpen der Verteilerbauart können entweder mit einem sowohl als Verteiler als auch Pumpenkolben dienenden, axial angetriebenen Pumpenkolben versehen werden, oder es konnen Radialkolben vorgesehen werden, die radial in einen in einem Verteiler angeordneten Förderkanal fördern. In beiden Fällen werden die Pumpenkolben durch einen von der Antriebswelle der Kraftstoffeinspritzpumpe bewegten Nockenantrieb betätigt. Ein Teil einer solchen sogenannte Radialkolbenpumpe ist im Schnitt in Figur 1 dargestellt. Bei solchen Pumpen werden z. B. vier, hier nicht gezeigte Pumpenkolben vorgesehen, die in im gleichen Winkelabstand zueinander radial zur Achse des Verteilers hin verlaufenden Radialbohrungen des Verteilers dicht verschiebbar gelagert sind. Auf ihrer einen Stirnseite schließen sie einen gemeinsamen Pumpenarbeitsraum ein, der in bekannter Weise beim Radialauswärtshub der Pumpenkolben mit Kraftstoff gefüllt wird und beim Radialeinwärtshub der Pumpenkolben über eine Druckleitung mit einer Verteileröffnung an der Mantelfläche des Verteilers verbunden wird, wobei die Verteileröffnung am Umfang des Verteilers abgehende Einspritzleitungen ansteuert, von denen jeweils eine bei der Einwärtsbewegung der Pumpenkolben mit auf Einspritzdruck gebrachtem Kraftstoff versorgt wird. Der Verteiler wird von einer Antriebswelle rotierend angetrieben derart, daß einerseits die Verteileröffnung ihre Steuerfunktion ausführen kann und andererseits die Pumpenkolben in Umfangsrichtung entlang einer Nockenbahn bewegt werden. Diese Konstruktion ist hier nicht näher gezeigt, da sie als allgemein bekannt vorausgesetzt wird. Gezeigt ist nur ein Teil der Nockenbahn 2, die auf der Innenseite eines Nockenrings 3 angeordnet ist und der die Pumpenkolben folgen. Der Nockenring 3 stellt den im wesentlichen stillstehenden Teil des Nockenantriebs der Pumpenkolben dar, während die die Pumpenkolben bewegende Einrichtung, die z. B. ein die Rollenstößel der Pumpenkolben führender Ring oder Verteiler sein kann, der mit der Antriebswelle gekoppelt ist, den bewegten Teil des Nockenantriebs darstellt. Der Nockenring ist mit seinem Außenumfang in einer zylindrischen Ausnehmung 5 im Gehäuse 6 der Kraftstoffeinspritzpumpe gelagert und kann in einer Ebene senkrecht zur Antriebsachse der Kraftstoffeinspritzpumpe verdreht werden. Durch die Drehstellung des Nockenrings läßt sich nun bezogen auf die Antriebsbewegung des Verteilers der Zeitpunkt des jeweiligen Förderhubbeginns der Pumpenkolben verändern.

Der Spritzverstellkolben ist in einem Zylinder 11 dicht verschiebbar und schließt mit seiner einen Stirnseite 12 mit dem geschlossenen Ende des Zylinders 11 einen 1. Druckraum 14 ein und mit seiner anderen Stirnseite 13 im dort ebenfalls verschlossenen Zylinder 11 einen 2. Druckraum 15 ein. Im 1. Druckraum ist eine Rückstellfeder 16 angeordnet, deren eines Ende sich an einem dem Zylinder 11 verschließenden Verschlußteil 17 und deren anderes Ende sich an der einen Stirnseite 12 des Spritzverstellkolbens 10 abstutzt und so eingespannt bestrebt ist, den Spritzverstellkolben mit seiner anderen Stirnseite 13 in Anlage an die den Zylinder 11 gegenüberliegend verschließende Wand 20 oder einen dort angeordneten Anschlag zu bringen. Zur Verdrehung weist der Nockenring 3 ein Kupplungsteil in Form eines einstückig von diesem radial nach außen abstehenden Zapfens 7 auf, der durch einen Durchbruch 8 in der Wand des Zylinders 11 vom den Nockenantrieb aufnehmenden Innenraum 4 der Kraftstoffeinspritzpumpe hindurch in eine Vertiefung 9 eines Spritzverstellkolbens 10 eintaucht.

Im Spritzverstellkolben 10 ist ferner eine Zylinderbohrung 22 vorgesehen, in Form einer axialen zur Achse des Spritzverstellkolbens exzentrisch liegenden Sackbohrung, die von der einen Stirnseite 12 ausgeht. Ein dort eingesetzter Steuerschieber 24 schließt mit seiner einen Schieberstirnseite 25 mit dem Ende der Sackbohrung einen 3. Druckraum 23 ein, der über einen an der Mantelfläche 27 des Spritzverstellkolbens mündenden Kanal 26, ständig mit dem Durchbruch 8 zum druckentlasteten Innenraum 4 der Kraftstoffeinspritzpumpe verbunden ist. Anderenendes ragt der Steuerschieber in den 1. Druckraum 14 und ist dort mit einem Stößel 28 eines Steuerkolben 29 gekoppelt.

Dieser Stößel weist dort einen Federteller 30 auf, an dem sich das eine Ende eine Steuerfeder 31 abstützt, die sich anderenendes am Verschlußteil 17 abstützt. Der Stößel ist in einer koaxial zur Achse des Spritzverstellkolbens liegende Bohrung 32 des Verschlußteils 17 geführt und ragt in einen Raum in Form eines Zylinders 33, der innerhalb des Verschlußteils 17 angeordnet ist. Dort geht der Stößel in einen Kolben 34 über, der dicht in dem Zylinder gleitet und zur Seite des 1. Druckraumes 14 zusammen mit dem Stößel 28 einen Arbeitsraum 35 einschließt, der über eine Bohrung 36 mit Druckmittel versorgt wird. Die andere Seite des Kolbens 34 ist dem Druck eines Entlastungsraumes ausgesetzt. Das dem Arbeitsraum 35 zugeführte Druckmittel wird auf einen Steuerdruck gehalten, der im wesentlichen drehzahlabhängig ist, aber auch in Abhängigkeit von anderen Parametern der Brennkraftmaschine variiert werden kann, wie z. B. in Abhangigkeit von der Last. Der so variierte Ausgangsdruck wird in einer Steuerdruckquelle, die hier nicht weiter dargestellt ist, in bekannter Weise bereitgestellt. Bei Druckerhöhung im Arbeitsraum 35 wird der Stößel 28 zusammen mit dem Kolben 34 gegen die Kraft der Steuerfeder 31 verschoben. Damit der Steuerschieber 24 der Bewegung der Steuerkolbens 29 auch ohne Kopplung durch Kraftschluß folgen kann, was gewöhnlich durch eine schwache Feder verwirklicht wird, ist hier nun der Steuerschieber 24 mit dem Stößel 28 des Steuerkolbens 29 durch eine Formschlußverbindung gekoppelt. Diese sieht am Ende des Steuerschiebers und des Stößels jeweils eine zueinander kongruente Klaue 38 vor, derart, daß die Klauen quer zur Bewegung des Steuerschiebers und des Stößels miteinander in den Eingriff gebracht werden können und in Stellrichtung im wesentlichen spielfrei miteinander gekoppelt sind. Der gekoppelte Zustand kann dabei vorteilhaft dadurch gesichert werden, daß der Federteller 30 mit einer sowohl das Ende des Stößels 28 führende Bohrung 39 als auch mit einer das versetzt zum Steuerkolbens liegende Ende des Steuerschiebers umfassende Ausnehmung 40 versehen ist, wobei der Federteller unter Einwirkung der eingespannten Steuerfeder 31 in der das Ende des Steuerschiebers umfassenden Lage gehalten wird und zusatzlich die Endposition des Federtellers auf dem Stößel durch Anlage auf dem Ende des Steuerschiebers gesichert ist. In Figur 4 ist diese Einbausituation anhand eines Schnittbildes entlang der Linie IV-IV dargestellt.

Die koaxial zur Rückstellfeder 16 im 1. Druckraum 14 angeordnete Steuerfeder 31 ist von Druckmittel vorzugsweise von durch den Kraftstoff bereitgestelltes Druckmittel umspült, dessen Druck vom Steuerschieber eingestellt wird. Der Steuerschieber 24 weist dazu drei durch zwei Nuten 42 getrennte Ringbünde auf, von denen ein erster Ringbund 43, zur Seite des 1. Druckraums 14 angeordnet ist und eine 1. Steuerkante 45 aufweist, an die sich ein mit einem Durchflußquerschnitt 46 versehener Teil des Steuerschiebers anschließt der bis in den 1. Druckraum 14 führt. Der Durchfluß wird dabei in Form einer Abplattung 52 ausgeführt, wie das auch dem Schnitt in Figur 3 zu entnehmen ist, kann aber auch eine andere Form aufweisen. Der mittlere Ringbund 47 zwischen dem ersten Ringbund 43 und dem zweiten Ringbund 48 dient zur hydraulischen Trennung und Führung und hat selbst keine Steuerfunktion. Der zweite Ringbund 48 hat zur Seite des 3. Druckraumes 23 eine 2. Steuerkante 49.

Im Spritzverstellkolben ist ferner eine an der anderen Stirnseite 13 von dem 2. Druckraum 15 ausgehenden Zuflußbohrung 50 und eine an der einen Stirnseite 12 des Spritzverstellkolbens in den 1. Druckraumes austretende Abflußbohrung 51 vorgesehen, die parallel zum Steuerschieber verlaufen und uber je eine kurze Radialbohrung in die Zylinderbohrung 22 des Steuerschiebers münden. Die Einmündungen der Zuflußbohrung und der Ablaufbohrung liegen dabei in einem axialen Abstand voneinander, der kleiner ist als der axiale Abstand der beiden Steuerkanten 49 und 45 voneinander, so daß in einer mittleren Stellung des Steuerschiebers 24 beide Bohrungen geschlossen sind. Wie man der Figur 2 entnehmen kann wird je nach Lage des Steuerschiebers zum Spritzverstellkolben dann die Zuflußoder Abflußbohrung geöffnet, so daß der 1. Druckraum mit der Druckquelle des 2. Druckraumes verbunden oder zum Entlastungsraum 4 entlastet wird. Entsprechend wird der Druck im 1. Druckraum gesteuert und der Spritzverstellkolben bei Änderung eines Parameters unter zusätzlicher Einwirkung der Rückstellfeder vom Druck im 2. Druckraum verstellt, bis durch die jeweilige Steuerkante eine Verbindung zum 1. Bzw. 2. Druckraum wieder hergestellt ist. Dann verschließt der Steuerschieber beide , die Zulaufbohrung 50 und die Ablaufbohrung 51 und der Spritzverstellkolben verharrt in der erreichten Stellung. Wird anschließend der Steuerschieber in Abhängigkeit von sich ändernden Betriebsparametern von Steuerkolben verstellt, kann dies nach rechts oder links erfolgen. Je nach dem wird der Druck im 1. Druckraum über die Ablaufbohrung 51 und den Kanal 26 entlastet oder über das über die Zulaufbohrung zugeführte Druckmittel erhöht mit anschließender Verstellung des Spritzverstellkolben bis zum Kräftegleichgewicht.

Der Steuerschieber 24 und der Steuerkolben 29 befinden sich, was die Druckbeaufschlagung im ersten Druckraum 14 anbetrifft, im Kräftegleichgewicht, da beide im Bereich des ersten Druckraumes einen gleichen Durchmesser aufweisen. Der in den Arbeitsraum 33 eingespeiste Steuerdruck läßt sich aus dem im zweiten Druckraum herrschenden Druck ableiten, indem zum Beispiel der Arbeitsraum 33 über eine Drossel mit dem Zulauf zum zweiten Druckraum verbunden ist und über eine variable Abflußdrossel zum Entlastungsraum entlastet werden kann. Statt der variablen Drossel ist auch ein Magnetventil einsetzbar, das entsprechend getaktet oder analog verstellt wird. Dies erfolgt dann in Abhängigkeit von Betriebsparametern, die sich noch nicht auf den Druck des Druckmittelzulaufs zum zweiten Druckraum 15 ausgewirkt haben. Der Druck in diesem Druckraum ist durch die Förderpumpe erzeugt und somit drehzahlabhängig. Die Rückseite des Kolbens 34 des Steuerkolbens ist druckentlastet, so daß Leckmengen von Druckmittel dort abfließen können. Als Druckmittel wird Kraftstoff verwendet, es kann aber auch ein separater Druckölkreislauf verwendet werden. Um Druckschwankungen zu begegnen ist ferner in einer Zulaufleitung, die das Druckmittel von der Förderpumpe der Kraftstoffeinspritzpumpe drehzahlabhängig Drucköl dem zweiten Druckraum 15 zuführt, eine Drossel 55 angeordnet, die verhindert, daß der zweite Druckraum 15 bei Stoßbelastung durch den Nockenring in der Förderphase der Pumpenkolben zu nachgiebig ist.

Ein zweites Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in Figur 5 gezeigt. Dieses Ausführungsbeispiel unterscheidet sich vom ersten Ausführungsbeispiel dadurch, daß der Steuerschieber 124 nunmehr koaxial zum Spritzverstellkolben 110 angeordnet ist, wobei die Vertiefung 109 gegenüber der Vertiefung 9 im Ausführungsbeispiel nach Figur 2 weniger tief ausgeführt ist. Entsprechend liegt der Steuerschieber 124 nun koaxial zum Steuerkolben 129, so daß die Verbindung zwischen Steuerschieber 124 und Steuerkolben 129 nun einfach durch einen Stift 57 verwirklicht werden kann. Dazu ist das im ersten Druckraum 14 liegende Ende des Steuerkolbens 129 topfförmig ausgebildet, mit einer Ausnehmung 58, in die das Ende 59 des Steuerschiebers 124 eintaucht. Durch das topfförmige Ende 60 des Steuerkolbens 129 wird quer zu den Achsen des Steuerschiebers 124 beziehungsweise der Achse des Steuerkolbens 129 der Stift 57 durch entsprechende Bohrungen geführt. Am Außenumfang weist der topfförmige Teil 60 einen Bund 61 auf, an den ein Ring 62 aufgeschoben oder aufgepreßt ist, der in Überdeckung mit den Enden des Querstiftes 57 liegt. Somit ist der Stift gegen Verschieben gesichert. Der Ring dient zusatzlich als Auflage der nun sich an der Stirnseite 12 des Spritzverstellkolbens 110 abstützenden Steuerfeder 131, die in der Lage ist, den Ring 62 in seiner Position zu halten. Andererseits ist es aber auch möglich, den Ring 62 auf den topfförmigen Teil 60 aufzupressen. Die anschließend an dem Ring 62 überstehende Außenmantelfläche 63 des topfförmigen Teils dient dabei der radialen Führung der Steuerfeder 131.

Abweichend von der Ausführung nach Figur 1 weist der Steuerkolbens 129 keine extra ausgeformten Stößel mehr auf. Die den steuerkolben aufnehmende Bohrung 32 dabei als Zylinder 33 ausgebildet, indem das eine Ende des Steuerkolbens 129 eintaucht. Das andere in den 1.Druckraum 14 tauchende Ende des Steuerkolbens 129 dient dann zur Koppelung mit den Stuerschieber 124. Damit entfallt der in Figur 1 vorgesehene rückwärtige, mit dem Entlastungsraum verbundene Bereich des Steuerkolbens.

Wie auch im Ausfuhrungsbeispiel nach Figur 1 haben der Steuerschieber 124 und der Steuerkolbens 129 dieselbe vom Druck im ersten Druckraum 14 ausgesetzte Fläche. Die Arbeitsrichtung des Steuerkolbens 129 ist nun jedoch umgekehrt.

In Figur 6 ist nunmehr eine dritte Variante in Abwandlung zur Ausführung nach Figur 5 vorgesehen. Auch hier sind Steuerschieber 224 und Steuerkolben 229 wiederum koaxial zueinander angeordnet. Die Kopplung dieser beiden Teile miteinander erfolgt durch eine schwalbenschwanzartige Verbindung an sich bekannter Art. Abweichend von Figur 5 ist nun die Steuerfeder 231 aus dem ersten Druckraum 14 heraus in den Zylinder 233 verlagert. Der Zylinder 33 ist dabei gegenuber dem Durchmesser der Bohrung 32 vergrößert, so daß er die Steuerfeder 231 aufnehmen kann, zusammen mit einem kopfartigen Ende 66 an dem sich Steuerfeder 231 an ihrem einen Ende abstützt. Das andere Ende stützt sich am Übergang der Bohrung 232 in den Zylinder 233 am Gehäuse ab. Der Zylinder 233 wird hierbei wiederum in gleicher Weise wie beim Ausführungsbeispiel nach Figur 5 mit Steuerdruck beaufschlagt, der den Steuerkolben 229 entgegen der Kraft der Steuerfeder 231 zum Steuerschieber 224 hin verschiebt.

Mit der hier bereitgestellten Lösung wird ein Spritzversteller einer Kraftstoffeinspritzpumpe erzielt, dessen Spritzverstellkolben nicht mehr einseitig und quer zu der Verstellrichtung von höheren Drücken belastet wird. Durch den zur Achse des Spritzverstellkolbens versetzt angeordneten Steuerschieber kann der Zapfen 7 weit in den Spritzverstellkolben 10 eingreifen, was die Erzeugung von Kippmomenten auf den Spritzverstellkolben reduziert.

Claims

Kraftstoffeinspritzpumpe mit einem Nockenantrieb für wenigstens Pumpenkolben und einem der Spritzbeginnverstellung dienenden auf den Nockenantrieb wirkenden Spritzverstellkolben (10), der mit seiner einen Stirnseite (12) in einem Zylinder (11) einen 1.Druckraum (14) und mit seiner anderen Stirnseite (13) in dem Zylinder (11) einen 2. Druckraum (15) begrenzt, der von einem Druckmittel beaufschlagt ist, das den Spritzverstellkolben (10) entgegen einem im 1. Druckraum (14) angeordneten Rückstellmittel verstellt und mit einem in einer Zylinderbohrung (22) verschiebbar angeordneten Steuerschieber (24), der entgegen der Kraft einer Steuerfeder (31) betätigbar ist, und der Steuerschieber (24) in der Zylinderbohrung (22) mit Steuerkanten (45, 49) einen Druckmittelzulauf (50) zu einem der Druckräume (14, 15) oder einen Druckmittelablauf (51) von einem der Druckräume (14, 15) steuert oder beide verschließt, wobei der 2. Druckraum (15) ständig von dem Druckmittel aus einer Druckquelle verbunden ist und der 1. Druckraum (14) nur mit dem vom Steuerschieber (24) gesteuerten, den 1. Druckraum (14) mit der Druckquelle verbindenden Druckmittelzulauf (50) oder mit dem den 1. Druckraum (14) mit einem Entlastungsraum verbindenden Druckmittelablauf (51) verbindbar oder ganz verschließbar ist, dadurch gekennzeichnet, daß ein Steuerkolben (29) mit dem Steuerschieber (24) in Stellrichtung wenigstens formschlüssig verbunden ist und eine dem Druck im 1. Druckraum (14) in Stellrichtung ausgesetzte Fläche aufweist, die gleich groß ist wie die den Druck im 1. Druckraum (14) in Stellrichtung ausgesetzte Fläche des Steuerschiebers (24).
Kraftstoffeinspritzpumpe nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß als Rückstellmittel zusätzlich zu dem vom Steuerschieber (24) gesteuerten Druck eine Rückstellfeder (16) vorgesehen ist.
Kraftstoffeinspritzpumpe nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Steuerdruck in Abhängigkeit von der Drehzahl oder zusätzlich von anderen Betriebsparametern der Brennkraftmaschine eingestellt ist.
Kraftstoffeinspritzpumpe nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß der 2. Druckraum (15) ständig mit der Druckseite einer der Niederdruck-Kraftstoffversorgung der Kraftstoffeinspritzpumpe dienenden Förderpumpe verbunden ist.
Kraftstoffeinspritzpumpe nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Förderdruck der Förderpumpe sich in Abhängigkeit der Antriebsdrehzahl der Kraftstoffpumpe verändert.
Kraftstoffeinspritzpumpe nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß in der Verbindung zwischen 2. Druckraum (15) und Kraftstoffpumpe eine Drossel (55) angeordnet ist.
Kraftstoffeinspritzpumpe nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß der Spritzverstellkolben (10) an seiner Mantelfäche eine der Aufnahme eines Stellarms (7) dienende Ausnehmung (9) aufweist, die mit dem Innenraum (4) Kraftstoffeinspritzpumpe verbunden ist.
Kraftstoffeinspritzpumpe nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß im Spritzverstellkolbens (10) in Achsrichtung eine von seiner einen, an den 1. Druckraum (14) angrenzenden Stirnseite (12) ausgehende Zylinderbohrung (22) angeordnet ist, in der der Steuerschieber (24) verschiebbar ist und dort mit den Steuerkanten (45, 49) je nach Stellung des Steuerschiebers (24) zum Spritzverstellkolben (10) den Druckmittelzulauf (50) zu einem der Druckräume (14, 15) oder den Druckmittelablauf (51) von einem der Druckräume (14, 15) steuert oder beide verschließt, wobei Steuerschieber (24) von dem Steuerkolben (29) betätigbar ist, der eine Fläche aufweist, die von einem Steuerdruck entgegen der Kraft einer Steuerfeder (31) beaufschlagt ist und in einen in einem gehäusefesten Teil (17) angeordneten, vom Zylinder (11) getrennten Raum (35) angeordnet ist und der Steuerschieber (24) mit seiner einen Stirnseite (25) in der Zylinderbohrung (22) einen 3. Druckraum (23) einschließt, der ständig mit dem Entlastungsraum, vorzugsweise einem den Nockenantrieb (3) der Kraftstoffeinspritzpumpe aufnehmenden Pumpeninnenraum (4) der Krafstoffeinspritzpumpe, verbunden ist.
Kraftstoffeinspritzpumpe nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß der Steuerschieber (24, 124, 224) einen Kolbenteil aufweist mit einer den Druckmittelzulauf (50) zum 1. Druckraum (14) steuernden 1. Steuerkante (45) und einer den Druckmittelablauf (51) von dem 1. Druckraum (14) steuernden 2. Steuerkante (49), an welche Steuerkanten sich zur Druckmittelführung dienende Durchflußquerschnitte (52, 23) am Steuerschiebers anschließen, wobei der Eintritt des Druckmittelzulaufes (50) in die Zylinderbohrung (22) und der Austritt des Druckmittelablaufes (51) aus der Zylinderbohrung (22) in Achsrichtung des Steuerschieber versetzt zueinander liegen.
Kraftstoffeinspritzpumpe nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß das Rückstellmittel der vom Steuerschieber im 1. Druckraum (14) eingesteuerte Druck und eine im 1. Druckraum (14) sich zwischen Spritzverstellkolben (10) und Gehäuse abstützenden Druckfeder (16) dient.
Kraftstoffeinspritzpumpe nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß die Steuerfeder (31) des Steuerkolbens (29, 129, 229) im 1. Druckraum (14) angeordnet ist und dort zwischen einem sich am Stößel (28) des Steuerkolbens (29,129, 229) abstützenden Federteller (30) und dem gehäusefesten Teil (17) eingespannt ist.
Kraftstoffeinspritzpumpe nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß die Steuerfeder (31) des Steuerkolbens (29, 129, 229) im 1. Druckraum (14) angeordnet ist und dort zwischen dem Steuerkolben (29, 129, 229) und der einen Stirnseite (12) des Spritzverstellkolbens (10) eingespannt ist.
Kraftstoffeinspritzpumpe nach Anspruch 11 bis 12, dadurch gekennzeichnet, daß der Steuerkolbens (29) in den im festen Gehäuseteil (17) angeordneten, als Steuerzylinder ausgebildeten Raum eintaucht und dort mit einem Kolbenteil ein Steuerarbeitsraum von einem Entlastungsraum trennt.
Kraftstoffeinspritzpumpe nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß der Steuerkolbens (229) in den im gehäusefesten Teil (17) angeordneten ausgebildeten Raum (233) eintaucht und dort von der Steuerfeder (231), die sich an ihren einen Ende an einer Schulter (66) am Steuerkolben (229) und an ihrem anderen Ende am gehäusefesten Teil (17) abstützt, beaufschlagt ist.
Kraftstoffeinspritzpumpe nach einem der Ansprüche 1 bis 14, dadurch gekennzeichnet, daß die formschlüssige Verbindung zwischen Steuerschieber (24) und Steuerkolben (29) aus einer Klauenverbindung besteht, wobei der Steuerschieber (24) in einer zur Achse des Spritzverstellkolben (10) versetzt angeordnet Zylinderbohrung (22) geführt ist.
Kraftstoffeinspritzpumpe nach einem der Ansprüch 1 bis 14, dadurch gekennzeichnet, daß die formschlüssige Verbindung zwischen Steuerschieber (24, 124, 224) und Steuerkolben (29, 129, 229) aus einer Stiftverbindung (57) besteht.
Kraftstoffeinspritzpumpe nach Anspruch 16, dadurch gekennzeichnet, daß die Stiftverbindung aus einem topfförmigen Ende (60) am einen der einander benachbarten Enden des Steuerkolbens (129) oder des Steuerschiebers (124) besteht, in das das jeweils andere Ende des Steuerschiebers (124) oder des Steuerkolbens (129) eintaucht und dort über eine durch die Wand des topfförmigen Endes (60) und das dort eingetauchte Ende des Steuerschiebers (124) geführten Querstift (57) gehalten wird, der wiederum durch eine außen auf den topfförmigen Ende (60) aufschiebbaren oder aufpreßbaren Ring (62) fixiert ist, der zugleich als Auflage der ansonsten am verbleibenden topfförmigen Teil geführten Steuerfeder (131) dient.
Kraftstoffeinspritzpumpe nach Anspruch 17, dadurch gekennzeichnet, daß der Ring (62) unter Einwirkung der Steuerfeder (131) in Anlage an einer Außenbund (61) des topfförmigen Ende (60) gehalten wird.