DE1253515B

DE1253515B - Kraftstoffeinspritzpumpe fuer Brennkraftmaschinen

Info

Publication number: DE1253515B
Application number: DEB87872A
Authority: DE
Inventors: Ulrich Aldinger
Original assignee: Robert Bosch GmbH
Current assignee: Robert Bosch GmbH
Priority date: 1965-07-12
Filing date: 1966-07-06
Publication date: 1967-11-02
Also published as: GB1154577A; US3363574A; FR1450727A; AT265749B

Description

BUNDESREPUBLIK DEUTSCHLAND

DEUTSCHES

PATENTAMT

AUSLEGESCHRIFT

Int. Cl.:

F 02m

Deutsche KI.: 46c2-105

Nummer: 1 253 515

Aktenzeichen: B 878721 a/46 c2

Anmeldetag: 6. Juli 1966

Auslegetag: 2. November 1967

Die Erfindung betrifft eine Kraftstoffeinspritzpumpe für Brennkraftmaschinen mit Änderung der geförderten Kraftstoffmenge in Abhängigkeit von der Drehzahl durch Unterbrechung der Pumpenförderung infolge Freigabe eines Überströmkanals während des Förderhubs des Pumpenkolbens mittels eines hin- und hergehenden sowie drehbaren Regelschiebers, der während des Förderhubs des Pumpenkolbens durch die Druckflüssigkeit einer synchron mit der Hauptpumpe angetriebenen Hilfspumpe im Sinne seines Hingangs angetrieben wird und während seines durch eine sich an einem Widerlager abstützende Regelfeder bewirkten Rückhubs dadurch gebremst wird, daß er wenigstens einen Teil der Flüssigkeit, die seinen Hingang verursacht hat, durch mindestens eine veränderbare Regeldrosselöffnung hindurchpressen muß, bis bei einem bestimmten Drosselquerschnitt bei Erreichen einer bestimmten Drehzahl der Regelschieber infolge Eintretens des sogenannten »flüssigen Anschlags« nicht mehr in seine Ausgangs- so lage zurückläuft.

Bei den bekannten Kraftstoffeinspritzpumpen der oben beschriebenen Bauart (s. österreichische Patentschrift 227 480) ändert sich die mittlere Kraft der Regelfeder nach Auftreten des flüssigen Anschlags von einem Minimalwert auf einen höheren, mit Steigen des flüssigen Anschlags zunehmenden Wert, bis für die entsprechende Regeldrosselöffnung und Fahrzeugbelastung eine stabile Drehzahl erreicht ist. Der Änderung der mittleren Kraft der Regelfeder entspricht ein bestimmter Ungleichförmigkeitsgrad. Um eine gute Regelung, d. h. schnelles Erreichen einer stabilen Drehzahl bei Last oder Regeldrosseländerung zu erhalten, sollte dieser Ungleichförmigkeitsgrad möglichst klein sein. Er darf jedoch auch nicht zu klein sein, da sonst die Regelung instabil wird.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, den Ungleichförmigkeitsgrad so zu verbessern, daß die Regeldauer zwischen zwei stabilen Drehzahlen möglichst kurz ist, die Regelung während dieser Drehzahlen jedoch stabil bleibt.

Diese Aufgabe wird gemäß der Erfindung dadurch gelöst, daß das Widerlager, an dem sich die Regelfeder mit ihrer dem Regelschieber abgewandten Seite abstützt, durch die Regelfeder gegen ein elastisches Mittel verschiebbar ist, wobei ein solches Verschieben hydraulisch gedämpft wird. Dabei dient vorzugsweise als elastisches Mittel eine Rückführfeder, die vorgespannt ist.

Eine besonders gute Regelung wird erzielt, wenn nach einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung das Widerlager durch die Vorspannung der Rückführ-Kraftstoffeinspritzpumpe
für Brennkraftmaschinen

Anmelder:

Robert Bosch G. m. b. H.,

Stuttgart, Breitscheidstr. 4

Als Erfinder benannt:
Ulrich Aldinger, Stuttgart

Beanspruchte Priorität:

Frankreich vom 12. Juli 1965 (24 399)

feder bis zum Eintreten des flüssigen Anschlags und damit Ansteigen der mittleren Kraft der Regelfedei an einem Anschlag anliegt.

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in der Zeichnung schematisch und im Axialschnitt dargestellt und wird im folgenden näher beschrieben.

Ein Kolben 1 einer Kraftstoffeinspritzpumpe arbeitet in einem Zylinder 2 und wird durch nicht dargestellte Mittel derart angetrieben, daß er eine hin- und hergehende Axialbewegung und eine Drehbewegung um seine Achse ausführt. Bei der Drehbewegung dient der Kolben als Verteiler, indem er während des Druckhubs den Kraftstoff nacheinander einzelnen Druckleitungen 3 zufuhrt, die gleichmäßig um den Zylinder 2 angeordnet sind. In jeder diesel Druckleitungen 3, von denen nur eine in der Zeichnung dargestellt ist, befindet sich ein Rückschlagventil 4. An der Oberfläche des Kolbens 1 ist eine Verteilernut 5 angeordnet, die bei jedem der aufeinanderfolgenden Druckhübe des Kolbens den Pumpenarbeitsraum 6 mit einer der Druckleitungen 3 verbindet. Dieser Pumpenarbeitsraum wird durch einen Kanal 7, eine Ringnut 8, eine der auf der Oberfläche des Kolbens 1 angeordneten Längsnuten 9 und eine Versorgungsbohrung 10 aus einem Saugraum 11 mit Kraftstoff versorgt. Dieser Saugraum 11 wird durch eine Förderpumpe 12 mit Kraftstoff gespeist, die z. B. eine Zahnradpumpe sein kann, und ebenfalls durch den Motor, der von der Einspritzpumpe mit Kraftstoff versorgt wird, angetrieben wird.

Um im Saugraum 11 einen drehzahlabhängigen Druck zu erhalten, verbindet man den Saugraum 11 mit dem Saugkanal 13 der Förderpumpe durch einen Kanal 14 und ordnet in diesem Kanal 14 eine Dros-

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seistelle 15 an, deren Querschnitt durch einen Kolbenschieber 16 gesteuert wird. Der Kolbenschieber 16 wird auf der einen Seite von dem Kraftstoffdruck beaufschlagt, der im Saugraum 11 herrscht, und mit zunehmender Drehzahl entgegen der Kraft einer Rückstellfeder 17 verschoben, wobei der freie Querschnitt der Drosselstelle 15 vergrößert wird.

Für die Mengenregelung des vom Kolben 1 während des Verdrängungshubs zum Motor geförderten Kraftstoffs dient ein Regelschieber 18. Dieser Regelschieber steuert die Verbindung der beiden Abschnitte 19 a und 19 b eines vom Pumpenarbeitsraum herführenden Entlastungskanals. Der Abschnitt 19 b des Entlastungskanals ist über einen Kanal 20 mit dem Saugraum 11 verbunden. Eine Feder 21 (Regelfeder) versucht den Regelschieber 12 in der Ruhestellung zu halten, die durch einen am Regelschieber befindlichen Bund 22 und einen festen Anschlag 23 bestimmt wird. In dieser Ruhelage hält der Regelschieber den Entlastungskanal 19«, 19 b geschlossen.

Um den Regelschieber 18 für seinen Hingang anzutreiben, verdrängt ein synchron mit dem Kolben 1 arbeitender Kolben 24, vorteilhafterweise als Stufenkolben des Kolbens 1 ausgebildet, Kraftstoff aus seinem Zylinder 25 über eine der auf dem Kolben 24 angeordneten Längsnuten 26 und einen ein Rückschlagventil 28 enthaltenden Kanal 27 in einen Zylinder 29. In diesem Zylinder 29 ist der Regelschieber 18 gelagert, der entgegen der Kraft der Feder 21 durch den Kraftstoff verschoben wird, der aus der vom Kolben 24 und vom Zylinder 25 gebildeten Hilfspumpe verdrängt wird, und dabei die Abschnitte 19 a und 19 b des Entlastungskanals miteinander verbindet.

In dem Zeitabschnitt zwischen zwei Verdrängungshüben des Kolbens 24 läuft der Regelschieber 18 in seine Ruhelage zurück. Während dieses Rücklaufs verdrängt der Regelschieber, durch die Regelfeder 21 angetrieben, einen Teil des im Zylinder 29 befindlichen Kraftstoffs über eine Drosselstelle 30 (Regeldrossel), die sich in einem Kanal 31 befindet, wodurch die Rücklaufbewegung des Regelschiebers gebremst wird. Der freie Querschnitt der Regeldrossel 30 ist vorzugsweise mit Hilfe einer Drosselnadel 32 verstellbar.

Oberhalb einer bestimmten Antriebsgeschwindigkeit der Pumpe tritt der flüssige Anschlag auf, d. h. der Regelschieber 12 gelangt nicht mehr in seine Ausgangslage, und der Anfangs- und Endpunkt seines Hingangs und Rückgangs wandert in Richtung der Regelfeder 21. Hierdurch wird die bei jedem Verdrängungshub durch die Pumpe zu einer der Einspritzdüsen geförderte Kraftstoffmenge vermindert. Dieses Verschieben des Ausgangs- und Endpunkts des Regelschieberwegs in Richtung Regelfeder hat zur Folge, daß die mittlere Federkraft der Regelfeder 21 zunimmt. Hierdurch vergrößert sich auch der Ungleichförmigkeitsgrad.

Um diesen Ungleichförmigkeitsgrad zu verringern, stützt sich die dem Regelschieber 18 gegenüberliegende Seite der Regelfeder 21 an einem in Form eines Kolbens 33 ausgeführten Widerlager ab, der in einem Zylinder 34 entgegen der Kraft einer Rückführfeder 35 verschiebbar ist. Der Zylinder 34 ist über einen Kanal 36 mit dem Kanal 20 verbunden, der seinerseits in den Saugraum 11 mündet. Im Kanal 36 ist eine Drossel 37 (Dämpfungsdrossel) angeordnet, durch die der Widerlagerkolben 33 bei seiner Bewegung Kraftstoff fördert und wodurch seine Bewegung gedämpft wird. Der freie Querschnitt der Dämpfungsdrossel 37 ist vorzugsweise verstellbar und zwar durch in der Zeichnung nicht dargestellte Mittel, die eine Verstellung der Dämpfungsdrossel 37 in Abhängigkeit von der Verstellung der Regeldrossel 30 erfolgen lassen. Bei niederen Drehzahlen ist die Dämpfungsdrossel 37 geschlossen, wodurch der Widerlagerkolben 33 in seiner Ausgangslage gehalten wird.

Der Raum 38, der die Regelfeder 21 aufnimmt und in dem der Regelschieber 18 mit seinem Bund 22 eintaucht, ist über einen Kanal 39 mit dem Kanal 20 verbunden.

Die Vorspannung der Rückführfeder 35 und der Durchmesser des Widerlagerkolbens 33 wird so gewählt, daß sich der Widerlagerkolben 33 bei niederen Drehzahlen, d. h vor Auftreten des flüssigen Anschlags, also solange die mittlere Kraft der Regelfeder 21 ein Minimum ist, an einem Anschlag 40 abstützt.

Sobald der flüssige Anschlag auftritt, ändert sich die mittlere Kraft der Regelfeder 21, und der Widerlagerkolben 33 wird nach rechts geschoben, bis eine neue Gleichgewichtslage erreicht ist. In dieser neuen Gleichgewichtslage ist der Ungleichförmigkeitsgrad der Regelung verkleinert, da die mittlere Kraft der Regelfeder 21 fast wieder ihr Minimum erreicht hajt. Je höher der flüssige Anschlag steigt, desto mehr wird der Widerlagerkolben 33 nach rechts geschoben. Man *■ erhält also immer nach einer gewissen Übergangszeit, in welcher eine vorübergehende größere Regelabweichung stattfindet, eine wesentlich kleiner bleibende Regelabweichung (Ungleichförmigkeitsgrad), als wenn der Widerlagerkolben 33 fest wäre. Für jede Höhe des flüssigen Anschlags erhält man eine bestimmte Gleichgewichtslage des Widerlagerkolbens 33.

Dem Widerlagerkolben 33 gibt man vorzugsweise einen größeren Durchmesser als dem Regelschieber 18, damit die Rückführfeder 35 ausreichend weich gemacht werden kann und der Querschnitt der Dämpfungsdrossel 37 verhältnismäßig groß sein kann.

Die Härte der Rückführfeder 35 bestimmt den verkleinerten Ungleichförmigkeitsgrad, und der Querschnitt der Dämpfungsdrossel 37 bestimmt die Zeitdauer, bis sich der Ungleichförmigkeitsgrad auf einen neuen Wert eingespielt hat.

Für den Fall, daß der Regelschieber zum Anlassen und zum Abstellen des Motors gedreht werden soll, ist an ihm eine Welle 41 befestigt, die, wie in der Figur dargestellt, durch den Raum 38, den Widerlagerkolben 33 und den Raum 34 nach außen führt. Statt dessen kann die Welle auch an der anderen Seite des Regelschiebers befestigt werden.

Claims

Patentansprüche:

1. Kraftstoff einspritzpumpe für Brennkraftmaschinen mit Änderung der geförderten Kraftstoffmenge in Abhängigkeit von der Drehzahl durch Unterbrechung der Pumpenförderung infolge Freigabe eines Überströmkanals während des Förderhubs des Pumpenkolbens mittels eines hin- und hergehenden sowie drehbaren Regelschiebers, der während des Förderhubs des Pumpenkolbens durch die Druckflüssigkeit einer

synchron mit der Hauptpumpe angetriebenen Hilfspumpe im Sinne seines Hingangs angetrieben wird und während seines durch eine sich an einem Widerlager abstützende Regelfeder bewirkten Rückhubs dadurch gebremst wird, daß er wenigstens einen Teil der Flüssigkeit, die seinen Hingang verursacht hat, durch mindestens eine veränderbare Regeldrosselöffnung hindurchpressen muß, bis bei einem bestimmten Drosselquerschnitt bei Erreichen einer bestimmten Drehzahl infolge Eintretens des sogenannten »flüssigen Anschlags« nicht mehr in seine Ausgangslage zurückläuft, dadurch gekennzeichnet, daß das Widerlager (33), an dem sich die Regelfeder (21) mit ihrer dem Regelschieber (18) abgewandten Seite abstützt, durch die Regelfeder (21) gegen ein elastisches Mittel verschiebbar ist, wobei ein solches Verschieben hydraulisch gedämpft wird.

2. Kraftstoffeinspritzpumpe nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß als elastisches Mittel eine Rückführfeder (35) dient, die vorgespannt ist.

3. Kraftstoffeinspritzpumpe nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Widerlager (33) durch die Vorspannung der Rückführfeder (35) bis zum Eintreten des flüssigen Anschlags und damit Ansteigen der mittleren Kraft der Regelfeder (21) an einem Anschlag (40) anliegt.

4. Kraftstoffeinspritzpumpe nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das Widerlager (33) als Kolben ausgebildet ist, der zur hydraulischen Dämpfung Flüssigkeit durch eine Dämpfungsdrossel (37) verdrängt, deren Querschnitt vorzugsweise gleichzeitig mit dem der Regeldrossel (30) geändert wird.

5. Kraftstoffeinspritzpumpe nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Dämpfungsdrossel (37) bei niederen Drehzahlen geschlossen ist.

6. Kraftstoffeinspritzpumpe nach Anspruch 4 oder 5, dadurch gekennzeichnet, daß der Widerlagerkolben (33) einen größeren Querschnitt hat als der Regelschieber (18).

7. Kraftstoffeinspritzpumpe nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß als Dämpfungsflüssigkeit Kraftstoff aus dem Saugraum (11) der Einspritzpumpe dient, dessen Druck auf beiden Seiten des Widerlagerkolbens (33) wirksam ist.

In Betracht gezogene Druckschriften:
Österreichische Patentschrift Nr. 227 480.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

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