DE2931987A1

DE2931987A1 - Kraftstoffeinspritzpumpe fuer brennkraftmaschinen

Info

Publication number: DE2931987A1
Application number: DE19792931987
Authority: DE
Inventors: Karl Konrath
Original assignee: Robert Bosch GmbH
Current assignee: Robert Bosch GmbH
Priority date: 1979-08-07
Filing date: 1979-08-07
Publication date: 1981-02-26
Also published as: JPS5629028A; GB2056716A; GB2056716B

Description

κ. 5619

6.8.1979 Su/Kö

ROBERT BOSCH GMBH, 7OOO Stuttgart 1 Kraftstoffeinspritzpumpe für Brennkraftmaschinen Stand der Technik

Die Erfindung geht aus von einer Kraftstoffeinspritzpumpe nach der Gattung des Hauptanspruchs. Bei einer bekannten Kraftstoffeinspritzpumpe dieser Art wird der den Spritzbeginn ändernde, normalerweise sich mit der Drehzahl ändernde Druck durch ein in Abhängigkeit von Motorkenngrößen arbeitendes Ventil geändert. Durch diese Änderung wird beispielsweise beim Kaltstart der Spritzbeginn so
weit auf Früh verschoben, daß dadurch für die Aufbereitung des Kraftstoffes genügend Zeit bleibt und eine entsprechend bessere Zündung bzw. Verbrennung erfolgt. Hierb'ei wird entweder das bewegliche Ventilglied des Druckventils durch das Steuerglied unmittelbar geöffnet, oder es wird die Vorspannung der Feder geändert. Die Regelgenauigkeit reicht jedoch für manche Anforderungen, insbesondere bezüglich der Abgasentgiftung nicht aus, da das System eine gewisse Trägheit bezüglich der Nachregelung
aufweist, die bei schnellen Lastwechseln lediglich zu
einem Mittelwert in der Drucksteuerung führen.

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Vorteile der Erfindung

Die erfindungsgemäße Kraftstoffeinspritzpumpe mit den kennzeichnenden Merkmalen des Hauptanspruchs hat demgegenüber den Vorteil, daß die Reaktionszeit verhältnismäßig kurz ist und zudem das Druckhalteventil in Baukastenart nachträglich anbaubar ist. Durch das Gegeneinanderwirken von Bimetallfeder und Ventilfeder ist eine äußerst genaue Druckeinstellung möglich mit einem sehr feinen und verhältnismäßig großen Reaktionsvermögen.

Zeichnung

Ein Ausführungsbeispiel des Gegenstandes der Erfindung ist in der Zeichnung vereinfacht dargestellt und im folgenden näher beschrieben. Es zeigen Figur 1 eine Prinzipzeichnung der Einspritzpumpe mit einem Bimetall-gesteuerten Druckhalteventil in vergrößertem Maßstab, Figur 2 ein Funktionsdiagramm und Figur 3 ein etwas anders arbeitendes Bimetallventil.

Beschreibung des Erfindungsbeispiels

Sei der in Figur 1 dargestellten Anlage greift in den Nockentrieb einer Kraftstoffeinspritzpumpe 1 über einen Stift 2 für die Verstellung des Spritzbeginnzeitpunktes ein Verstellkolben 3 ein. Der Verstellkolben 3 ist durch in einem Arbeitsraum 4 befindliche Druckflüssigkeit entgegen einer Rückstellfeder 5 verschiebbar, wobei je weiter der Kolben in Richtung Feder verschoben wird, der Spritzzeitpunkt bezüglich des oberen Totpunktes des Motorkolbens nach Früh verschoben wird. Eine Förderpumpe 6

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saugt aus einem Kraftstoffbehälter 7 Kraftstoff an und fördert ihn in einen Saugraum 8 der Einspritzpumpe 1, aus welchem - nicht näher dargestellt - die eigentliche Kraftstoffeinspritzpumpe mit Kraftstoff versorgt wird und welcher über eine Bohrung 9 im Verstellkolben 3 mit dem Arbeitsraum H verbunden ist. Die Bohrung 9 weist eine Drosselstelle 10 auf. Über ein Drucksteuerventil wird der Förderdruck der Förderpumpe 6 und damit der Druck im Saugraum 8 drehzahlabhängig gesteuert, wobei mit zunehmender Drehzahl der Druck proportional steigt. Dieser drehzahlabhängige Druck herrscht auch im Arbeitsraum 4, so daß bei zunehmender Drehzahl und somit zunehmendem Druck der Spritzverstellkolben 3 in Richtung Früh verschoben wird.

In Figur 2 ist ein Diagramm dargestellt, bei dem über der Drehzahl η (Abszisse) der Hub s (Ordinate) des Verstellkolbens dargestellt ist. Mit I ist die Kennlinie erfaßt für die Spritzbeginnverstellung, für die der Hub und damit die Verstellung in Richtung Früh linear mit der Drehzahl zunimmt. Für manche Motoren ist es wünschenswert bzw. erforderlich, insbesondere um ein schnelles Hochlaufen oder eine Verbesserung des Abgases zu erreichen, den Spritzbeginnzeitpunkt bei kalter Maschine oder unter sonstigen Voraussetzungen auf Früh bzw. Spät zu verstellen, zumindest bis zu einer bestimmten Drehzahl. Durch die in Figur 2 dargestellte Kurve II ist gezeigt, wie vorübergehend der Spritzbeginn, insbesondere bei niederen Drehzahlen verstärkt auf Früh verstellbar ist.

Erfindungsgemäß erfolgt dieser Eingriff über ein Druckhalteventil 13, das im dargestellten Beispiel im Abfluß-

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kanal 14 des Drucksteuerventils 11 angeordnet ist. Dieser Abflußkanal 14 zweigt von einem Raum 15 ab, in dem die Rückstellfeder 16 eines Steuerkolbens 17 angeordnet ist. Der Steuerkolben 17 wird von dem durch die Pumpe 6 erzeugten Kraftstoffdruck beaufschlagt und entsprechend dem Druck gegen die Rückstellfeder 16 verschoben, wobei eine Steueröffnung 18 mehr oder weniger freigegeben wird. Im Steuerkolben 17 ist eine Bohrung 19 mit einer Drosselstelle 20 angeordnet, über die Kraftstoff zum Federraum abströmen kann. Sobald also das Druckhalteventil 13 im Abflußkanal 14 stärker drosselt, wird der Steuerkolben 17 nach links verschoben, wodurch die Steueröffnung 18 verkleinert wird und entsprechend der Druck im Saugraum 8 und damit im Arbeitsraum 4 des Spritzverstellkolbens 3 erhöht wird. Eine Erhöhung des Druckes bedeutet jedoch - wie oben beschrieben - eine Verschiebung des Spritsbeginns in Richtung Früh.

Das Druckhalteventil 13 weist eine Steuermembran 21 auf, die einen Ringraum 22 abdeckt, in den eine Zuflußleitung 23 mündet und die außerdem die Mündung 24 einer Abflußleitung 25 steuert. Die Membran wird in Richtung Mündung bzw. Ringraum 22 durch eine Feder 26 belastet, deren Kraft über eine Stelze 27 auf die Membran 21 übertragen wird. über die Stelze 27 greift gabelartig eine Bimetallfeder 28, die diirch einen Heizwiderstand 29 in der Vorspannung änderbar ist. Je nachdem, ob der öffnungsdruck des Ventils von einer Kraft bestimmt werden soll, die größer oder kleiner als die Kraft der Feder 26 ist, je nachdem ist die Bimetallfeder 28 in der Wirkrichtung gegen oder mit der Kraft der Feder 26 geschaltet. Soll beispielsweise mit zunehmender Temperatur eine Verringerung des Drucks im Arbeitsraum 4 erzielt werden, so muß mit zunehmender

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Temperatur der Staudruck im Federraum 15 verkleinert werden, d.h., der durch das Druckhalteventil 13 bewirkte Staudruck muß verringert werden. Dies wird dadurch erreicht, daß bei Aufheizen oder, falls die Funktion umgekehrt ist, bei Abkühlen des Heizwiderstands 29 die Bimetallfeder 28 der Ventilfeder 26 entgegenwirkt, so daß die endgültige Ventilfederkraft verringert wird. Hierdurch ist beispielsweise von der Kennlinie II in Figur ein entsprechender übergang zur Kennlinie 1 möglich, für · die der Drosselwiderstand des Druckhalteventils 13 nahezu Null ist.

In Figur 3 ist ein etwas anders arbeitendes Bimetallventil dargestellt. Statt einem Membranventil handelt es sich hier um ein Kugelventil, bei dem die als bewegliches Ventilteil dienende Kugel 31 durch eine Ventilfeder 32 auf einen Ventilsitz 33 gepreßt wird. Die Feder 32 stützt sich an einem Schieber 3^ ab, der axial beweglich und zum Gehäuse hin über eine Ringdichtung 35 abgedichtet ist. Dieser Schieber 3^ wird durch eine Stützfeder 36 belastet, die entgegen einer Bimetallfeder 37 wirkt. Die Lage der Bimetallfeder 37 wird durch eine Heizwicklung 38 bestimmt, die in 39 ihren elektrischen Anschluß hat. Die gestrichelte Lage von der Bimetallfeder 37 entspricht aufgeheiztem'Zustand. In diesem aufgeheizten Zustand ist der Schieber 3^ durch die Stützfeder 36 in die gestrichelt dargestellte Lage geschoben. In dieser Lage ist die Ventilfeder 32 derart entspannt, daß das bewegliche Ventilglied 31 dem Kraftstoffstrom nahezu keinen Widerstand entgegensetzt. Im Verhältnis zu den Kräften der Stützfeder 36 oder gar der Bimetallfeder 37 sind die Kräfte der Ventilfeder 32 auch in dem dargestellten,

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vorgespannten Zustand verhältnismäßig gering, so daß sie auf die eigentlich temperaturabhängige Lage des Schiebers 3^]f keinen Einfluß hat. Bei dem in Figur 3 dargestellten Beispiel ist in warmem Zustand der Durchflußwiderstand gering, d.h. der im Saugraum 8 bzw. Arbietsraum 4 herrschende Druck ist verhältnismäßig gering, so daß eine Spätverstellung erfolgt. Das Druckhalteventil 13 arbeitet hier also als Warmlaufregler. Erfindungsgemäß ist es jedoch auch vorstellbar, daß das Druckhalteventil 13 unmittelbar vom Förderdruck der Förderpumpe 6 beaufschlagt wird, also dem Drucksteuerventil 11 parallelgesehaltet ist.

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Claims

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Ansprüche

1/ Kraftstoffeinspritzpumpe für Brennkraftmaschinen mit einem zwecks Spritzbeginnverstellung durch Flüssigkeit einer drehzahlproportional fördernden Pumpe entgegen einer Rückstellkraft verstellbaren Verstellkolben und mit drehsahlproportionaler Steuerung des Flüssigkeitsdruckes über ein Drucksteuerventil, welches einen zwischen Druckraum und Rückstellraum gegen eine Rückstellkraft verschiebbaren und einen Absteuerquerschnitt bestimmenden Steuerkolben aufweist und mit einem den Flüssigkeitsdruck zusätzlich beeinflussenden in Abhängigkeit von Motorkenngrößen durch ein Steuerglied gesteuerten und mindestens mit einer Ventilfeder arbeitenden Druckventil, dadurch gekennzeichnet, daß als Druckventil (13) ein Druckhalteventil dient, dessen öffnungsdruck über eine als Steuerglied dienende elektrisch beheizbare Bimetallfeder (28, 37) änderbar ist, welche die wirksame Kraft der Ventilfeder (32) beeinflußt.

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2. Kraftstoffeinspritzpumpe nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß in an sieh bekannter Weise das Drucksteuerventil (11) eine Drosselverbindung (19, 20) zwischen Druckraum und Pederraum (15) sowie einen Abflußkanal (14) des Pederraums (15) aufweist und daß das Druckhalteventil (13) in den Abflußkanal (l4) geschaltet ist.

3· Kraftstoffeinspritzpumpe nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß als Anschlag der Ventilfeder (32) ein im Gehäuse (30) des Druckhalteventils radial dichtend geführter Schieber (34) dient, an dessen der Ventilfeder (32) abgewandten Seite die Bimetallfeder (37) angreift.

4. Kraftstoffeinspritzpumpe nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß am Schieber (34) über ein Widerlager eine sich am Gehäuse (30) abstützende der Kraft der Bimetallfeder (37) entwirkende Stützfeder (36) angreift.

5. Kraftstoffeinspritzpumpe nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß durch die Stützfeder (36) und Bimetallfeder (37) die Ventilfedervorspannung auf Null absenkbar ist.

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56 1 §

6. Kraftstoffeinspritzpumpe nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Druckhalteventil (13) eine Steuermembran (21) aufweist, die vom Kraftstoff in Öffnungsrichtung beaufschlagt wird.

7. Kraftstoffeinspritzpumpe nach Anspruch 6₅ dadurch gekennzeichnet, daß der von der Membran (21) gesteuerte Abfluß (24) als Flachsitzventil ausgebildet ist.

8. Kraftstoffeinspritzpumpe nach Anspruch 6 oder 7, dadurch gekennzeichnet, daß der Yentilzufluß (22) in einem von der Membran (21) einseitig begrenztem Ringraum (22) mündet.

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