DE3428174A1

DE3428174A1 - Kraftstoffeinspritzpumpe fuer brennkraftmaschinen

Info

Publication number: DE3428174A1
Application number: DE19843428174
Authority: DE
Inventors: Josef 7016 Gerlingen Güntert; Walter 7012 Fellbach Häfele
Original assignee: Robert Bosch GmbH
Current assignee: Robert Bosch GmbH
Priority date: 1984-07-31
Filing date: 1984-07-31
Publication date: 1986-02-13
Also published as: JPS6143267A; US4630586A

Description

-1952

24.6.1984 Ks

Firma Robert Bosch GmbH, 7000 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 (DE-OS 24 46 903) wird der Förderbeginn der Einspritzpumpe durch das Eintauchen der Schrägnut in den Steuerschieber bestimmt, wonach der Kanal zum Pumpenarbeitsraum hin gesperrt ist, so daß sich dort der Einspritzdruck aufbauen kann. Das Förderende und damit die Einspritzmenge wird durch die Drehlage des Steuerschiebers bestimmt, gemäß der der erforderliche Hüb des Pumpenkolbens zwischen Förderbeginn und Aufsteuern der Absteuerbohrung durch die Schrägnut änderbar ist. In Bezug auf die Antriebswelle (Nockenwelle) gesehen, wird der Förderbeginn (Spritzbeginn) durch axiales Verschieben des Steuerschiebers geändert und die Ein-

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spritzmenge selbst durch Verdrehen desselben.

Aufgrund des Schrägverlaufs der Schrägnut erfolgt deren Absperrung für den Förderbeginn nicht in der gewünschten Weise mit einem scharfen Abschluß, sondern mit weicherem übergang in Art einer Vorhubsteuerung. Dies erschwert im Zusammenwirken mit der Förderendesteuerung die exakte Zumessung, da der sich bei dieser Art Absteuerung ergebende Drosseleffekt drehzahlabhängig unterschiedlich ist. Während bei niederen Drehzahlen noch verhältnismäßig viel Kraftstoff abfließen kann, wird bei hohen Drehzahlen aufgrund des sich ergebenden höheren Drosseleffektes weniger abgesteuert. Da dieser Effekt selten dem angestrebten Mengenverlauf entspricht, muß er regeltechnisch wieder korrigiert werden. Weilauch die Auffüllung des Pumpenarbeitsraums im Bereich des unteren Totpunktes (UT) des Pumpenkolbens über die Schrägnut erfolgt, muß, um eine ausreichende Füllung zu gewährleisten, der im Pumpenkolben verlaufende Kanal weit nach unten gezogen werden, was zu einem verhältnismäßig großen schädlichen Raum führt. Nicht zuletzt bestehen bei dieser Art der Mengensteuerung Probleme beim Abstellen des Motors, also bei Nullfördermenge. Hierfür wird der Steuerschieber so verdreht, daß die Absteuerbohrung die Schrägnut aufsteuert, bevor diese mit ihrem unteren Ende in den Steuerschieber eintaucht. Bei höheren Drehzahlen bewirkt der sich ergebende Drosseleffekt eine Resteinspritzmenge anstatt die gewünschte sofortige Unterbrechung der Einspritzung. Derartige durch einen Steuerschieber gesteuerte Pumpen werden in erster Linie für sehr große Motoren eingesetzt, bei denen sich dieses ungewünschte Einspritzen besonders nachteilig, unter Umständen sogar gefährlich

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auswirkt, da diese Motoren nach Kraftstoffabstellung im wesentlichen durch die eigene Kompression- gestoppt werden.

Vorteile der Erfindung

Die erfindungsgemäße Kraftstoffeinspritzpumpe mit den kennzeichnenden Merkmalen des Hauptanspruchs hat demgegenüber den Vorteil, daß mit verhältnismäßig geringem Aufwand, insbesondere bei der Herstellung derartiger Pumpen durch Verdrehen des Pumpenkolbens in überdekkungslage von AbSteuerbohrung und Längsnut ein vollständiges Unterbrechen der Einspritzförderung und damit eine sichere Abstellung des Motors erzielbar ist und außerdem aufgrund der waagrechten Steuerkante der Förderbeginn über der Drehzahl weitgehend konstant ist, da nahezu keine Vorförderung mehr stattfindet.

Nach einer vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung bestimmt durch Austauchen das dem Pumpenarbeitsraum zugewandte Ende der Längsnut aus dem Steuerschieber im höheren Lastbereich das Förderende.

Nach einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung dienen als Kanal eine zentral im Pumpenkolben verlaufende Längssackbohrung und eine Radialbohrung, welche letztere in das dem Pumpenarbeitsraum zugewandte Ende der Längsnut mündet. Hierdurch verkürzt sich die Sackbohrung erheblich, was zu einer Verringerung des Schadvolumens führt. Die Reduzierung des schädlichen Volumens ist bei diesen großen Pumpen besonders deshalb von Bedeutung, weil hier mit hohen Drücken gefahren wird, die

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eine entsprechende Kompression und damit Volumenänderung des Kraftstoffes zur Folge haben. Werden dann noch dynamische Effekte wie Drosselwirkungen berücksichtigt, so können Volumenänderungen einen erheblichen Einfluß auf die Mengensteuerung nehmen.

Weitere Vorteile und Ausgestaltungen der Erfindung sind der Zeichnung, der nachfolgenden Beschreibung und den Ansprüchen entnehmbar.

Zeichnung

Ein Ausführungsbeispiel des Gegenstandes der Erfindung ist in der Zeichnung dargestellt und im folgenden näher beschrieben. Es zeigen: Fig. 1 einen Teilschnitt durch eine Kraftstoffeinspritzpumpe, den erfinderischen Gegenstand betreffend, Fig. 2 einen Schnitt nach Linie II-II in Fig. 1, Fig. 3 'den Pumpenkolben aus Fig. 1 in vergrößertem Maßstab und Fig. 4 eine Abwicklung der Mantelfläche des Pumpenkolbens im Steuerbereich.

Beschreibung des Ausführungsbeispiels

In einem Gehäuse 1 einer Kraftstoffeinspritzpumpe sind meist mehrere Zylinderbüchsen 2 in Reihe eingelassen, in denen Pumpenkolben 3 durch eine nicht dargestellte Nockenwelle für ihre axiale Bewegung angetrieben werden. In der Zylinderbüchse 2 ist eine Aussparung 4 vorgesehen, die einen auf dem Pumpenkolben 3 axial verschiebbaren Steuerschieber 5 aufnimmt.

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Der Steuerschieber 5 kann durch einen gehäusegelagerten Hebel 6 axial verschoben werden, wofür dieser Hebel mit einem Kopf 7 in eine Nut 8 des Steuerschiebers 5 greift.

Der Pumpenkolben 3 kann durch eine Büchse 9 um einen bestimmten Winkelbereich verdreht werden, wobei die Büchse 9 an einer Abflachung 10 des Pumpenkolbens 3 angreift, wodurch die Hubbewegung desselben ungehindert ist. Die Büchse 9 weist in ihrem oberen Abschnitt einen Zahnkranz 9a auf, in den eine als Regelstange dienende Zahnstange 11 greift. Natürlich kann als Verdrehmittel auch irgendeine andere Vorrichtung dienen, über eine Feder 12, die sich an einem Federteller 13 abstützt, wird der Pumpenkolben 3 mit einem nicht dargestellten Rollenstößel an die Nocken gepreßt.

Auf der Mantelfläche des Pumpenkolbens 3 sind achssymmetrisch Schrägnuten 15 angeordnet, die mit ihrem oberen Ende 16 in Längsnuten 17 münden. Die oberen Enden der Längsnuten 17 sind durch eine radial verlaufende Querbohrung 18 miteinander verbunden, in die eine zentral im Pumpenkolben 3 verlaufende Sackbohrung 19 mündet, die auf der den Pumpenarbeitsraum 20 begrenzenden Stirnseite 21 des Pumpenkolbens 3 endet. Die Querbohrung 18 und die Sackbohrung 19 bilden einen Kanal zwischen Schrägnut 15 und Pumpenarbeitsraum 20. Im Steuerschieber 5 sind zwei radiale Absteuerbohrungen vorgesehen, die zur Einspritzmengenbestimmung mit den Schrägnuten 15 und den Längsnuten 17 zusammenwirken. Den Mündungen dieser Absteuerbohrungen 22 gegenüber liegen die Wandflächen 23 der Ausnehmung 4, welche dadurch als Prallschutz für den abgesteuerten Kraftstoff dienen. Die Längsnuten 17 haben unten und oben scharfe Steuer-

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kanten 24 und 25, die mit der ebenfalls scharfe Steuerkanten bildenden unteren und oberen Stirnseite 26 und 27 des Steuerschiebers 5 zusammenwirken.

Die erfindungsgemäße Kraftstoffeinspritzpumpe arbeitet wie folgt: Wenn der Pumpenkolben 3 die in Fig. 1 dargestellte UT-Lage einnimmt, sind die Längsnuten 17 vom Steuerschieber 5 freigelegt, so daß Kraftstoff nahezu ungedrosselt über den von Querbohrung 18 und Sackbohrung 19 gebildeten Kanal in den Pumpenarbeitsraum 20 strömen kann. Sobald dann der Förderhub des Pumpenkolbens 3 beginnt, taucht je nach axialer Lage des Steuerschiebers 5 die Längsnut 17 früher oder später in den Steuerschieber ein. Sobald die untere Steuerkante 24 der Längsnut 17 an der unteren Stirnkante 26 des Steuerschiebers 5 vorüberfährt, kann sich im Pumpenarbeitsraum 20 der für die Einspritzung erforderliche Druck aufbauen und die Einspritzförderung beginnen. Diese Förderung findet so lange statt,, bis durch die Schrägnut 15 die Absteuerbohrung 22 des Steuerschiebers 5 aufgesteuert und die Einspritzung unterbrochen wird. Beim weiteren Hub des Pumpenkolbens 3 strömt der Kraftstoff aus dem Pumpenarbeitsraum 20 zurück zur Saugseite der Pumpe. Ab einer bestimmten axialen Lage des Ringschiebers 5 taucht dann die Längsnut 17 oben aus dem Ringschieber 5 aus, wobei die obere Stirnkante 27 die Längsnut 17 teilweise freilegt.

In einer bestimmten Drehlage des Pumpenkolbens 3 fluchtet in axialer Richtung die Absteuerbohrung 22 mit der Längsnut 17, so daß die Absteuerbohrung 22 durch die Längsnut 17 aufgesteuert wird, bevor diese in den Ringschieber 5 eintaucht. Hierdurch ist eine kon-

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stante Verbindung zwischen Pumpenarbeitsraum 20 und der Saugseite der Pumpe gewährleistet, und es findet keine Kraftstofförderung in dieser Stopplage statt.

Claims

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R
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Firma Robert Bosch GmbH, 7000 Stuttgart 1

Kraftstoffeinspritzpumpe für Brennkraftmaschinen

Ansprüche

1/ Kraftstoffeinspritzpumpe für Brennkraftmaschinen mit mindestens einem einen Pumpenarbeitsraum begrenzenden Pumpenkolben, auf dem ein Ringschieber axial verschiebbar ist, der mit einer radialen Absteuerbohrung eine auf der Pumpenkolbenmantelflache angeordnete Schrägnut steuert, die über einen im Pumpenkolben verlaufenden Kanal mit dem Pumpenarbeitsraum verbunden ist, dadurch gekennzeichnet, daß der Pumpenkolben (3) verdrehbar ist und daß auf seiner Mantelfläche eine Längsnut (17) bestimmter Länge angeordnet ist, die mit dem dem Pumpenarbeitsraum (20)

(fs)

näheren Ende (16) der Schrägnut verbunden ist"und deren dem Pumpenarbeitsraum (20) abgewandtes Ende (24) mindestens im unteren Totpunkt des Pumpenkolbens (3) vom Ringschieber (5) freigelegt ist und beim Eintauchen in den Ringschieber den Förderbeginn der Einspritzpumpe bestimmt.

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2. Kraftstoffeinspritzpumpe nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß spätestens durch -Austauchen des dem Pumpenarbeitsraum (20) zugewandten Endes (25) der Längsnut (17) aus dem Ringschieber (5) das Förderende bestimmbar ist.
3. Kraftstoffeinspritzpumpe nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß als Kanal eine zentral im Pumpenkolben (3) verlaufende Längssackbohrung (19) und eine Radialbohrung (18) dienen und daß die Radialbohrung (18) in das dem Pumpenarbeitsraum (20) zugewandte Ende der Längsnut (17) mündet.
4. Kraftstoffeinspritzpumpe nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß zum Druckausgleich achssymmetrisch zueinander je zwei Radialbohrungen (18), Schrägnuten (15), Längsnuten (17) und radiale Absteuerbohrungen (22) vorhanden sind.
5. Kraftstoffeinspritzpumpe nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß mehrere Pumpenkolben (3) und Steuerschieber (5) als in Reihe angeordnete Pumpenelemente vorhanden sind und daß mindestens ein Teil der Pumpenkolben (3) und/oder Steuerschieber (5) durch ein gemeinsames Stellglied (11) (Regelstange, Stellstange) verdrehbar bzw. verschiebbar sind (Zylinderabschaltung).