DE3141653A1 - Kraftstoffeinspritzpumpe, insbesondere fuer eine dieselbrennkraftmaschine - Google Patents

Kraftstoffeinspritzpumpe, insbesondere fuer eine dieselbrennkraftmaschine

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DE3141653A1 DE19813141653 DE3141653A DE3141653A1 DE 3141653 A1 DE3141653 A1 DE 3141653A1 DE 19813141653 DE19813141653 DE 19813141653 DE 3141653 A DE3141653 A DE 3141653A DE 3141653 A1 DE3141653 A1 DE 3141653A1
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Description

A WO L1O _ t, _ .
Kraftstoff einspritzpumpe, insbesondere für eine Dieselbrennkraftrnaschine
Die Erfindung bezieht sich auf eine Kraftstoff einspritzpumpe, insbesondere für eine Dieselbrennkraftmaschine, mit einem in einem Kolbenführungskörper beweglich gelagerten Kolben, der den durch wenigstens eine Zulaufbohrung im Bereich des unteren Kolbentotpunktes in den Pumpenraum einströmenden Kraftstoff beim Druckhub über ein Druckventil in eine Förderleitung drückt, wobei zu Beginn des Nutzhubes eine Steuerkante am Kolben in Hohe des ventilseitigen Randes der Zulaufbohrung liegt.
Eine Änderung des Förderbeginns bzw. der Fördermenge wird bei bekannten Einspritzpumpen durch eine Veränderung des Nutzhubes des Pumpenkolbens bewirkt. Diese Veränderung des Nutzhubes wird durch eine Verdrehung des Purnpenkolbens erreicht, der eine oben liegende schräge Steuerkante aufweist, die über eine Längsnut mit einer darunter liegenden Ringnut verbunden ist. Die Förderung beginnt bei derartigen Punipenausführungen, wenn die schräge Steuerkante beim Arbeitshub über die Steuerbohrung gelaufen ist und in Höhe des ventilseitigen Randes der Zulaufbohrung liegt. Die Förderung ist beendet, wenn der weiterlaufende Kolben die Steurerbohrung wieder freigibt, weil dann der Druckraum über dem Kolben durch die Längsnut mit der Steuerbohrung wieder verbunden ist. Der Förderbeginn ist dabei also von der Verdrehung des Pumpenkolbens abhängig, während das Förderende gleich bleibt.
Es sind auch Einspritzpumpen bekannt, bei denen das Förderende verändert wird, während der Förderbeginn gleich bleibt. Bei diesen Ausführungen beginnt die Förderung des Kraftstoffes, wenn die Stirnfläche des Kolbens in Höhe des ventilseitigen Randes der Zulaufbohrung liegt, während das Förderende durch eine unten liegende Steuerkante beeinflußt wird.
In beiden Fällen wird also der wirksame Nutzhub durch entsprechende Maßnahmen am Förderkolben beeinflußt. Dies erfordert einen relativ komplizierten Mechanismus, da ein Eingriff an dem beweglichen Kolben erforderlich ist.
Außerdem sind sogenannte Spritzverstelleifirichtungen bekannt, bei denen zur Verbesserung der Motorleistung der Einspritzbi-ginn mit steigender Drehzahl vorverlegt wird. Dazu dienen meist FUehkraftstellglieder, die in der Lage sind, die Nockenwelle der Einspritzpumpe gegenüber der Kurbelwelle des Motors
A WQ VO - 5 -
um einige W ink el grade zu verstellen. Auch diese Ausführungen zur Veränderung des Etnspritzbeginnes sind verhältnismäßig kompliziert und damit auch teuer und in bestimmtem Umfang störanfällig.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Einspritzpumpe so auszubilden, daß mit möglichst einfachen und wenig störanfälligen Mitteln der Einspritzbeginn verändert werden kann.
Diese Aufgabe wird er ί in dungsgemäß durch die kennzeichnenden Merkmale des Anspruchs 1 gelost.
Im Gegensatz zu den bekannten Ausführungen, bei denen die Große des Nutzhubes durd) eine Lageveränderung der Steuerkante am Kolben bewirkt wird, liegt der Erfindung der Gedanke zugrunde, die Lage des den Nutzhub beeinfjußenden Randes der Zulaufbohrung zu verändern. Damit wird ein Eingriff an beweglichen Teilen der Einspritzpumpe, nämlich dem Kolben vermieden, so daß der konstruktive Aufbau wesentlich vereinfacht werden kann.
Im Prinzip kann der Grundgedanke der Erfindung durch einen kontinuierlich versteilbaren Schieber so realisiert werden, daß eine stufenlose Veränderung des Einspritzbeginnes möglich ist.
Konstruktiv sehr einfach ist jedoch eine Lösung gernäß den Merkmalen des Anspruches 2. Hierbei hat der Kolbenführungskörper wenigstens eine zusätzliche,, in Achsrichtung gegenüber der Zulaufbohrung versetzt in den Pumpenraum einmündende Steuerbohrung, deren vent ils ei tiger Rand den Nutzhub beeinflußt, und dieser Steuerbohrung ist ein über ein Stellglied betätigbarer Schieber zum Öffnen und Schließen zugeordnet. 1st die Steuerbohrung verschlossen, ist der Nutzrvub von der Lage des ventilseitigen Randes der Zulaufbohrung abhängig, 1st die Steuerbohrung dagegen geöffnets bestimmt deren ventilseitiger Rand den Nutzhub.
Uenn man eine mehrstufige Veränderung des Einspritzbeginns wünscht, kann man in den Kolbenführungskörper mehrere in Achsrichtung gegeneinander versetzte Steuerbohrungen einarbeiten. Dabei bestimmt dann jeweils der ventilseitige Rand der obersten nicht verschlossenen Steuerbohrung den Einspritzbeginn.
LO - 6 -
Die in Achsrichtung versetzt in den Purnpenraum mündenden Steuerbohrungen können zusätzlich auch in Umfangsrichtung versetzt angeordnet sein. Dann kann man ohne große Schwierigkeiten jeder Steuerbohrung einen Schieber zuordnen.
Bei einer mehrstufigen Ausführung wird man aber eine Lösung bevorzugen, bei der die in Achsrichtung versetzten Steuerbohrungen längs einer Geraden, vorzugsweise einer Mantellinie angeordnet sind, damit man allen Steuerbohrungen' einen gemeinsamen Schieber zuordnen kann.
Der Schieber kann durch ein elektromagnetisches, hydraulisches oder in anderer Weise arbeitendes Stellglied in Abhängigkeit von der Drehzahl und/oder der Lasteinstellung verstellt werden. Dabei ist besonders vorteilhaft, daß der Einspritzbeginn bei sonst identischen Einspritzpumpen auch nachträglich leicht verändert werden kann, ohne daß beispielsweise der Kolben ausgetauscht werden müßte.
Die Erfindung und weitere vorteilhafte Ausgestaltungen werden nachstehend anhand der in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispiele näher erläutert.
Es zeigen:
Figur 1 einen Teilschnitt durch eine Einspritzpumpe mit elektromagnetischem
Stellglied und
Figur 2 einen Teilschnitt durch eine Ausführung mit einem hydraulischen
Stellglied.
In Figur 1 ist mit 1 das Purnpengehäuse bezeichnet, in den ein Kolbenführungskörper 2 eingesetzt und in bekannter Weise mit Schrauben gehalten ist. In dem Kolbenführungskörper 2 gleitet der Kolben 3, dessen Stirnkante k eine den Nutzhub beeinflußende Steuerkante bildet. Ein ansich bekannter Ringkanal im Pumpengehäuse 1 ist über eine Zulaufbohrung 5 mit dem Pumpenraum verbunden. Diese Zulaufbohrung mündet im Bereich des unteren Kolbentotpunktes, der in der Zeichnung dargestellt ist, in den Pumpenraum. Bei den herkömmlichen in dieser Weise ausgestalteten Einspritzpumpen beginnt die Förderung, wenn die Stirnkante k am Kolben 3 in Höhe des ventilscitigon Randes 5a der Zulaufbohrung 5 liegt. Die Zulaufbohrung 5 ist dann nämlich verschlossen. Beim anschließenden Nutzhub des Kolbens 3 öffnet sich schließlich ein Druckventil 6 und der
Λ hkb L1O - 7 -
Kraftstoff wird aus dem Purnpenraurn in die Abströmbohrung 7 und weiter in eine nicht näher dargestellte Förderleitung gedrückt.
Bei der Ausführung nach Figur 1 ist in den Kolbenführungskörper 2 eine Steuerbohrung 9 eingearbeitet, die den Ringkanal ebenfalls mit dem Pumpenraum verbindet, gegenüber der Zuiaufbohrung 5 aber in Achsrichtung bzw. in Bewegungsrichtung des Kolbens versetzt angeordnet ist. Man erkennt aus der Zeichnung, dall der Abstand a /wischen dem ventilseitigen Hand 5a der Zulauibohrung 5 und der Steuerkante <4 des Kolbens in der unteren Totpunktjage geringer ist als der Abstand b zwischen dem ventilseitigen Rand 9a der Steuerbohrung 9 und der Stirnkante 4>. Demzufolge verschließt der Kolben beim Druckhub die Zulaufbohrung 5 früher als die Steuerbohrung 9.
in den Kolbeniührungskörper 2 ist eine die Steuerbohrung 9 schneidende Führungsbohrung S eingearbeitet, in die ein Schieber 10 mit kleinstem Spiel eingepaßt ist. Dieser Schieber 10 ist über ein Gelenk 1 I, das kardanartig ausgebildet sein kann, mit einer ebenfalls in der Führungsbohrung 8 gelagerten Betätigungsstange 12 verbunden. Die Führungsbohrung durchsetzt auch ein Druckstück 17, das an die Stirnseite des Kolbenführungskörpers 2 angeschraubt ist. Am Ende der Betätigungsstange 12 ist ein Hebel 13 angelenkt, auf den ein insgesamt mit 30 bezeichnetes Stellglied einwirkt. Bei dem Ausführungsbeispiel nach Figur 1 ist dieses Stellglied 30 ein Elektromagnet. In der in Figur J dargestellten Schaltstellung nimmt das Stellglied seine Ruhelage ein. Der Schieber 10 verschließt dabei die Steuerbohrung 9, so daß durch sie kein Kraftstoff aus der Ringleitung in den Pumpenraum einfließen kann. Wird der Magnet des Stellgliedes 30 erregt,, wird die Betätigungsstange und damit auch der Schieber 10 in Pfeilrichtung A verstellt, so daß die Steuerbohrung 9 freigegeben ist. In diesem Fall wird der Förderbeginn nicht mehr durch die Lage des ventilseitigen Randes 5a der ZulaufDohrung 5 sondern durch die Lage des ventilseitigen Randes 9a der Steuerbohrung 9 bestimmt. Die Differenz der Abstände b und a bestimmt also die Einspritzverzögerung.
Eine gute Abdichtung des Schiebers nach außen erreicht man durch einen Gummiring IU, der in eine Nut der Betätigungsstange eingelegt ist. Der mögliche Hub des Schiebers wird durch Anschläge 16 und 18 am Druckstück 17 bzw. dem Ko!b(»nführungskörptrr 2 hrgren/i, die mit ciruT Anschliigschultor 15 an der Betätigungsstange 12 zusammenwirken.
A WO L1O -X-
Das Ausführungsbeispiel nach Figur 2 unterscheidet sich von demjenigen nach Figur 1 im wesentlichen nur durch eine andere Ausführung des Stellgliedes 30. Die Betätigungsstange bzw. der Schieber JO ist mit einem Kolben 19 versehen, an dem eine Feder 22 angreift, die über eine geeignete Aufnahme 20 an der Wand des Druckstückes 17 abgestützt ist. Der Kolben 19 und damit auch der Schieber 10 kann entgegen der Kraft der Feder 22 in Pfeilrichtung A verstellt werden, wenn durch einen Kanal 23 eine Flüssigkeit in den Kolbenraurn eingedrückt wird. Wird der Kolbenraum entlastet, wird der Kolben durch die Druckfeder 22 in seine dargestellte Ruhelage zurückgestellt, in der die Steut-rbührung 9 verschlossen ist. Alternativ ist in Figur 2 eine Ausführung dargestellt, bei der der Kolben 19 von beiden Seiten im Wechsel über die Kanäle 23 bzw. 2k durch den Druck einer Flüssigkeit beaufschlagt wird.
Um eine einwandfreie Abdichtung des Kolbenraurns für die durch den Kanal 2h einströmende Flüssigkeit zu schaffen, ist ein Dichtring 21 vorgesehen, der über die Aufnahme 20 gestülpt ist.
In Figur 2 ist gestrichelt angedeutet, daß in Achsrichtung gegenüber der Bohrung 9 versetzt eine weitere Bohrung 29 angeordnet sein kann. Der ventilseitige Rand 29a liegt im Abstand c von der Stirnkante *» des Kolbens in dessen unterer Totpunkt lage. Die beiden Bohrungen 9 und 29 liegen auf einer Geraden und körnen daher beide über den Schieber 10 gesteuert werden. Natürlich können in Achsrichtung versetzt weitere Bohrungen angeordnet sein, wenn man den Einspritzbeginn in mehreren Stufen verändern will. Außerdem ist es denkbar, daß man in der Ebene der Steuerbohrung 9 oder 29 weitere Bohrungen in Umfangsrichtung versetzt vorsieht, die beispielsweise durch einen ringförmigen Schieber abgeschlossen werden.
Bei den gezeigten Ausführungsbeispielen wird der Schieber parallel zur Kolbenführungsachse verstellt. Es sind auch Ausführungen denkbar, bei denen der Schieber in einem beliebigen Winkel, beispielsweise auch rechtwinklig zur Kolbenführungsachse verstellt wird. Allerdings haben die gezeigten Ausführungen den Vorteil einer geringeren Baugrüße.
Leerseite

Claims (1)

  1. Ȁ.
    L1ORANGE GMBH, 7000 STUTTGART
    PAL/A WQ L'O K übler/ oe 16.I0.19SI
    Kraftstoff einspritzpumpe, insbesondere für eine Dieselbrennkraftmaschine
    I 1. J Kraftstolfcinspritzpumpe, insbesondere für eine
    Dieselbrennkraitmaschine, mit einem in einem Kolbenführungskörper beweglich gelagerten Kolben, der den durch wenigstens eine Zulaufbohrung im Bereich des unteren Kolbentotpunktes in den Pumpenraum einströmenden Kraftstoff beim Druckhub über ein Druckventil in eine Förderleitung drückt, wobei zu Beginn des Nutzhubes eine Steuerkante am Kolben in Höhe des ventilseitigen Randes der Zulaufbohrung liegt, dadurch gekennzeichnet, daß die Lage des ventiiseitigen Randes (9a, 29a) der den Nutzhub beeinflußenden Bohrung (9, 29) durch einen von einem Stellglied (30) betätigbaren Schieber (10) veränderbar ist.
    2„ Kraftstoff einspritzpumpe nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet,
    daß der Kolbenführungskörper (2) wengistens eine zusätzliche, in Achsrichtung gegenüber der Zulaufbohrung (5) versetzt in den Pumpenraum mündende Steuerbohrung (9, 29) aufweist, deren ventilseitiger Rand (9a, 29a) den Nutzhub beeinflußt, und daß der Steuerbohrung (9„ 29) ein über ein Stellglied (30) betätigbarer Schieber (10) zum Öffnen und Schließen der Steuerbohrung (9, 29) zugeordnet ist.
    L1O - 2 -
    3. Kraftstoffeinspritzpumpe nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß in den Pumpenraurn mehrere in Achsrichtung und gegebenenfalls in Umfangsrichtung versetzte Steuerbohrungen (9, 29) münden und jeder Steuerbohrung ein Schieber zugeordnet ist.
    k. Kraftstofieinspritzpumpe nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß in den Pumpenraum mehrere längs einer Geraden angeordnete Steuerbohrungen (9, 29) münden und daß durch einen für alle Steuerbohrungen (9, 29) gemeinsamen Schieber (10) jeweils die zwischen dem oberen Kolbentotpunkt und der wirksamen Steuerbohrung (9, 29) gelegenen Steuerbohrungen abschließbar sind.
    5. Kraftstoiieinsprit/pumpe nach wenigstens einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß in einer Ebene senkrecht zur Kolbenbewegung mehrere Steuerbohrungen angeordnet sind, die durch einen gemeinsamen Schieber geschlossen bzw. geöffnet werden.
    6. Kraftstoff einspritzpumpe nach wenigstens einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß in den Kolbenführungskörper (2) eine die Steuerbohrungen (9, 29) schneidende Führungsbohrung (8) eingearbeitet ist, in der der Schieber (10) und eine vorzugsweise gelenkig damit verbundene Betätigungsstange (12) geführt sind, an der das Stellglied (30) angreift.
    7. Kraftstoff einspritzpumpe nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß an die Stirnseite des Kolbenführungskörpers (2) ein Druckstück (17) angeschraubt ist, daß die Führungsbohrung (8) auch dieses Druckstück (17) durchsetzt und daß Anschläge (18, 16) am Kolbenführungskörper (2) und dem Druckstück (17) für eine Anschlagschulter (15) an der Betätigungsstange (12) gebildet sind.
    &. Kraftstoffeinspritzpumpe nach wenigstens einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Schieber (10) durch ein elektromagnetisches Stellglied (30) verstellbar ist.
    9. Kraftstoffeinspritzpumpe nach wenigstens einem der Ansprüche 1 bis S, dadurch gekennzeichnet, daß der Schieber durch ein hydraulisches Stellglied (30) verstellbar ist.
    •:" -· -:-^* '»· ··'· 31A1653
    L'O - 3 -
    10, Kraftstofieinspritzpumpe nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß die Betätigungsstange des Schiebers bzw. der Schieber (10) selbst einen verschiebbaren Kolben (19) aufweist und daß dieser Kolben (19) und damit auch der Schieber (10) entgegen der Kraft einer Druckfeder (22) durch eine in den Kolbenraum einstrotTiende Flüssigkeit in eine Stellung verstellt wird, in der die Zulaufbohrung (9t 29) geöffnet ist.
    11. Kraftstoffcinspritzpumpe nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß die Betätigungsstange des Schiebers bzw. der Schieber (10) selbst einen verschiebbaren Kolben (19) aufweist und daß der Kolben (19) im Wechsel von beiden Seiten durch den Druck einer Flüssigkeit beauischlagbar ist.
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