DE2362526A1 - Brennstoff-einspritzpumpe fuer brennkraftmaschinen - Google Patents

Brennstoff-einspritzpumpe fuer brennkraftmaschinen

Info

Publication number
DE2362526A1
DE2362526A1 DE2362526A DE2362526A DE2362526A1 DE 2362526 A1 DE2362526 A1 DE 2362526A1 DE 2362526 A DE2362526 A DE 2362526A DE 2362526 A DE2362526 A DE 2362526A DE 2362526 A1 DE2362526 A1 DE 2362526A1
Authority
DE
Germany
Prior art keywords
fuel
cam
piston
pump
fuel injection
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Withdrawn
Application number
DE2362526A
Other languages
English (en)
Inventor
Aladar O Simko
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Ford Werke GmbH
Original Assignee
Ford Werke GmbH
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Ford Werke GmbH filed Critical Ford Werke GmbH
Publication of DE2362526A1 publication Critical patent/DE2362526A1/de
Withdrawn legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F04POSITIVE - DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS FOR LIQUIDS OR ELASTIC FLUIDS
    • F04BPOSITIVE-DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS
    • F04B49/00Control, e.g. of pump delivery, or pump pressure of, or safety measures for, machines, pumps, or pumping installations, not otherwise provided for, or of interest apart from, groups F04B1/00 - F04B47/00
    • F04B49/22Control, e.g. of pump delivery, or pump pressure of, or safety measures for, machines, pumps, or pumping installations, not otherwise provided for, or of interest apart from, groups F04B1/00 - F04B47/00 by means of valves
    • F04B49/225Control, e.g. of pump delivery, or pump pressure of, or safety measures for, machines, pumps, or pumping installations, not otherwise provided for, or of interest apart from, groups F04B1/00 - F04B47/00 by means of valves with throttling valves or valves varying the pump inlet opening or the outlet opening
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02DCONTROLLING COMBUSTION ENGINES
    • F02D1/00Controlling fuel-injection pumps, e.g. of high pressure injection type
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02MSUPPLYING COMBUSTION ENGINES IN GENERAL WITH COMBUSTIBLE MIXTURES OR CONSTITUENTS THEREOF
    • F02M59/00Pumps specially adapted for fuel-injection and not provided for in groups F02M39/00 -F02M57/00, e.g. rotary cylinder-block type of pumps
    • F02M59/02Pumps specially adapted for fuel-injection and not provided for in groups F02M39/00 -F02M57/00, e.g. rotary cylinder-block type of pumps of reciprocating-piston or reciprocating-cylinder type
    • F02M59/04Pumps specially adapted for fuel-injection and not provided for in groups F02M39/00 -F02M57/00, e.g. rotary cylinder-block type of pumps of reciprocating-piston or reciprocating-cylinder type characterised by special arrangement of cylinders with respect to piston-driving shaft, e.g. arranged parallel to that shaft or swash-plate type pumps
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02MSUPPLYING COMBUSTION ENGINES IN GENERAL WITH COMBUSTIBLE MIXTURES OR CONSTITUENTS THEREOF
    • F02M59/00Pumps specially adapted for fuel-injection and not provided for in groups F02M39/00 -F02M57/00, e.g. rotary cylinder-block type of pumps
    • F02M59/20Varying fuel delivery in quantity or timing
    • F02M59/36Varying fuel delivery in quantity or timing by variably-timed valves controlling fuel passages to pumping elements or overflow passages
    • F02M59/361Valves being actuated mechanically
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02MSUPPLYING COMBUSTION ENGINES IN GENERAL WITH COMBUSTIBLE MIXTURES OR CONSTITUENTS THEREOF
    • F02M59/00Pumps specially adapted for fuel-injection and not provided for in groups F02M39/00 -F02M57/00, e.g. rotary cylinder-block type of pumps
    • F02M59/20Varying fuel delivery in quantity or timing
    • F02M59/36Varying fuel delivery in quantity or timing by variably-timed valves controlling fuel passages to pumping elements or overflow passages
    • F02M59/361Valves being actuated mechanically
    • F02M59/362Rotary valves
    • F02M59/363Rotary valves arrangements for adjusting the rotary valve
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02DCONTROLLING COMBUSTION ENGINES
    • F02D2700/00Mechanical control of speed or power of a single cylinder piston engine
    • F02D2700/02Controlling by changing the air or fuel supply
    • F02D2700/0269Controlling by changing the air or fuel supply for air compressing engines with compression ignition
    • F02D2700/0282Control of fuel supply
    • F02D2700/0284Control of fuel supply by acting on the fuel pump control element
    • F02D2700/0287Control of fuel supply by acting on the fuel pump control element depending on several parameters

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Combustion & Propulsion (AREA)
  • Fuel-Injection Apparatus (AREA)
  • High-Pressure Fuel Injection Pump Control (AREA)

Description

Brennstoff-Einspritzpumpe, für Brennkraftmaschinen.
Die Erfindung betrifft eine Brennstoff-Einspritzpumpe für Brennkraftmaschinen, bei welcher für die Ansaugungund Förderung des Brennstoffs in'die zu den Maschinenzylindern führenden Brennstoffkanäle hin- und' herbewegliche .Pumpenkolben vorgesehen sind, die durch ein allen Kolben gemeinsames Antriebsteil antreibbar sind. . '
Bei den TDeispielsweise aus der US-PS 3 3I9 568 bekannten Brennstoff-Einspritzpumpen dieser Art ist als Antriebsteil für die. einzelnen Pumpenkolben eine sogenannte Taumelscheibe vorgesehen. Dabei handelt es sich im wesentlichen um einen Zylinder, dessen bezüglich der Pumpenkolben wirksame Antriebsfläche .einen von einem rechten Winkel abweichenden Schnittwinkel mit
409826/0360
der Zylinderachse ergibt. Dieser Schnittwinkel ist in Abhängigkeit von der Größe des Zylinderradius und der gesamten Kolbenverschiebung gewählt, die dort unter Vermittlung einer aufwendigen Kugelgelenk-Anordnung vorgenommen wird. Sofern auf diese Kugelgelenk-Anordnung verzichtet wird, müssen wenigstens die antriebsseitigen Enden der einzelnen Pumpenkolben und die an der Taumelscheibe ausgebildete Antriebsfläche mit einem verschleißfesten Material versehen oder es muß an ihnen eine Oberflächenhärtung vorgesehen sein, damit der dann bestehende Punktkontakt zwischen den Pumpenkolben und ihrer Antriebsfläche keinen allzu raschen Verschleiß der Kolbenenden bzw. der Antriebsfläche herbeiführt und damit die zwischen beiden bestehende Winkelbeziehung gestört wird, die für eine zeitgenaue Einspritzung des Brennstoffes maßgebend ist.
Hinsichtlich dieser Einspritzung des Brennstoffes ist für die bekannten Einspritzpumpen, sofern sie für Brennkraftmaschinen mit ungedrosselter Luftansaugung verwendet wurden, von folgenden Gegebenheiten auszugehen. Brennkraftmaschinen mit ungedrosselter Luftansaugung verarbeiten gewöhnlich ein,Luft-Brennstoff -Gemisch, welches in seinem Brennstoffanteil für den Volllastbetrieb der Maschine etwas reicher ist als es dem stöchiometrischen Verhältnis entspricht. Für den Teillastbetrieb wird dabei dann ein verhältnismäßig mageres Luft-Brennstoff-Gemisch erhalten, bei welchem ein übergroßer Luftanteil vorliegt. Im Teillastbetrieb wird daher eine vergleichsweise hohe Nutzleistung erhalten, die aber wegen des Luftüberschusses einen grösseren Anteil der schädlichen Auspuffemissionen ergibt, insbesondere der Kohlenwasserstoffe und der Stickstoffoxyde. Zur Vermeidung speziell dieses Nachteils ist man deshalb dazu übergegangen, durch Ausrüstung dieser Maschinen mit einer Luftklappe die Luftansaugung so zu steuern, daß sich für alle Lastbereiche der Maschine ein konstantes Luft-Brennstoff-Mischungsverhältnis bereitstellen läßt. Für die Maschinen mit einer gedrosselten Luftansaugung ergeben sich hinsichtlich des drehzahlabhängigen Luftverbrauchs die in Fig. 5 gezeigten Kenn-
4Q9826/Ö38Ö -^-
linien, von welchen die obere Kennlinie für den Vollastbetrieb und die beiden unteren Kennlinien für einen mittleren und einen niedrigeren Teillastbetrieb der betreffenden Maschine gewonnen sind. Für den Brennstoffverbrauch ergeben sich dann als entsprechende Kennlinien diejenigen gemäß Fig. 6, aus deren Vergleich mit den Kennlinien gemäß Fig. 5 herleitbar ist, daß im Vollastbetrieb ein nahezu gleicher Kurvenverlauf vorliegt, während im Teillastbetrieb einem konstanten Luftverbrauch ein steigender Brennstoffverbrauch gegenübersteht, wo-*· bei die Verhältnisse im unteren Teillastbetrieb ungünstiger sind als im mittleren Teillastbetrieb.
Dieser im Teillastbetrieb mit der Drehzahl wachsende Brennstoffverbrauch ist bei den bekannten Brennstoff-Einspritzpumpen auf die Ausbildung der Taumelscheibe bzw, genauer auf die Ausbildung der an dieser ausgeformten-Antriebsfläche für die einzelnen Pumpenkolben zurückzuführen, die für die Verschiebung eines, betrachteten Kolbens eine maximale Verschiebungsrate bzw. -geschwindigkeit in der 90° vor"der oberen Totpunktlage liegenden Winkelstellung ergibt, hinter welcher dann diese Verschiebungsrate oder «-geschwindigkeit allmählich auf den Wert Null reduziert wird, welcher in der oberen Totpunktlage des betreffenden Pumpenkolbens erreicht ist. Da nun weiterhin die Forderung erfüllt werden muß, daß im Teillastbetrieb und hohen Drehzahlen die Einspritzung genau in der Nähe dieser 90° vor der oberen Totpunktlage des betreffenden Pumpenkolbens liegenden Winkelstellung erfolgt, während sie bei den niedrigeren Drehzahlen näher an der oberen Totpunktlage erfolgen kann, ergibt sich daraus eine verstärkte Brennstofförderung in den höheren Drehzahlen, weil der für die Brennstofförderung
rf - '
maßgebende Verschiebeweg des betrachteten Kolbens länger wird.
Der im Teillastbetrieb bei den höheren Drehzahlen feststellbare erhöhte Brennstoffverbrauch ist bei den bekannten Brennkraftmaschinen auch darauf zurückzuführen, daß sich am Beginn und am Ende jeder Einspritzung sehr ausgeprägte dynamische
409826/03
Einspritzwirkungen ergeben, die auf die dann höheren Kolbengeschwindigkeiten zurückzuführen sind. Diese höheren Kolbengesohwindigkeiten ergeben einen rascheren Aufbau des Öffnungsdruckes der jeweiligen Einspritzdüse, wodurch gleichzeitig auch die Leckagen um den Jeweiligen Pumpenkolben herum verringert werden, wodurch es zu einer Erhöhung der Nutzleistung kommt.
Der Erfindung liegt folglich die Aufgabe zugrunde, die bekannten Brennstoff-Einspritzpumpen so weiterzubilden, daß nicht nur im Vollastbetrieb eine weitgehende Übereinstimmung zwischen den Kennlinien vorliegt, die für den drehzahlabhängigen Luftverbrauch und den drehzahlabhängigen Brennstoffverbrauch gewonnen werden, sondern daß eine solche weitgehende Übereinstimmung auch bei den für den Teillastbetrieb gewonnenen Kennlinien vorliegt, im Teillastbetrieb also ein weitgehend konstanter Brennstoffverbrauch über alle Drehzahlen hinweg erreichbar 3Sb. ·
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß das Antriebsteil einen mit dem Pumpenkolben in Berührung gehaltenen Stirnnocken aufweist, der eine geschlossene und im wesentliche kreisförmige Nockenfläche aufweist, die sich als eine Vielzahl quer zu deren Drehachse ausgerichteter und in axialer Richtung gegeneinander versetzter Radien darstellt, von welchen bevorzugt ein Teil in einem solchen gegenseitigen Axi-alabstand an- · geordnet ist, daß sich bei der Drehung des Stirnnockens durch die einer 90° vor der oberen Totpunktlage eines Pumpenkolbens liegende Winkelstellung hindurch eine allmählich größer werdende Verschiebungsrate bzw. -geschwindigkeit des betrachteten Pumpenkolbens ergibt.
Weitere vorteilhafte und zweckmäßige Ausgestaltungen der ,Erfindung sind in den darauf bezogenen Ansprüchen erfaßt.
409826/0360 - 5 -
Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung wird nachfolgend anhand der Zeichnung näher erläutert. Es zeigt j .
Fig. 1 eine Perspektivansicht einer Brennstoff-Einspritzpumpe, für Brennkraftmaschinen, an welcher die Erfindung verwirklicht ist, . -
Fig. · 2 in vergrößertem Maßstab einen Längsschnitt durch die Einspritzpumpe gemäß Fig. 1,
Fig. 3 eine Schemadarstellung der wichtigsten Teile der in den Fig. 1 und 2 gezeigten Einspritzpumpe mit zugehöriger Regel- und Steuereinrichtung,
Fig. 4 in vergrößertem Maßstab die in.Fig. 3 gezeigte Schrägkante zur Veranschaulichung der damit gesteuerten Überdeckung der zu den Maschinenzylindem führenden Brennstof fkanäle,
Fig. 5 eine grafische Darstellung zur Veranschaulichung des über der Maschinendrehzahl abgetragenen Luftverbrauchs einer Brennkraftmaschine, die mit einer die Luftansaügung regelnden Drosselklappe ausgerüstet ist, wobei die obere Kennlinie den Luftverbrauch bei Vollastbetrieb und die beiden unteren Kennlinien den Luftverbrauch bei Teillastbetrieb erfassen, .
Fig. 6 eine grafische Darstellung zur Veranschaulichung des entsprechenden Brennstoffverbrauchs, sofern die Maschine mit einer herkömmlichen Einspritzpumpe ausgerüstet ist,
Fig. 7 eine grafische Darstellung zur Veranschaulichung des dem Luftverbrauch gem. Fig. 5 entsprechenden Brennstoffverbrauchs, sofern die Maschine mit einer Einspritzpumpe nach der vorliegenden Erfindung ausgerüstet ist, -.-.■,-
Fig. 8 die. auch in Fig. 2 gezeigte.Antriebshülse für die Pumpenkolben- in einer Einzeldarstellung,
409826/0360 ._β -
Fig. 9 eine Einzeldarstellung eines solchen Pumpenkolbens,
Fig. 10 eine Draufsicht auf die auch in Fig. 2 gezeigte Führungsplatte für die einzelnen Pumpenkolben,
Fig. 11 zwei grafische Darstellungen zur Veranschaulichung der drehzahlabhängigen Überdeckung der zu den Maschinenzylindern führenden Brennstoffkanäle bei VoIl- und Teillast (Fig. 1 IA) bzw. zur Veranschaulichurig. des Kolbenweges und der Kolbengeschwindigkeit (Fig. HB) bei einer den Ausgangspunkt der Erfindung bildenden bekannten Einspritzpumpe, und.
Fig. 12 zwei grafische Darstellungen zur Veranschaulichung der entsprechenden Verhältnisse bei einer Einspritzpumpe gem. Erfindung.
Die in den Fig. 1 bis 3 gezeigte Brennstoff-Einspritzpumpe entspricht in ihrer wesentlichen Konstruktion dem heutigen Stand der Technik, so daß die sich darauf beziehende Beschreibung entsprechend kurz gefaßt werden kann. Die Pumpe hat ein in seiner Gesamtheit mit 10 bezeichnetes Gehäuse, in dessen einem Teil 26 die zu den einzelnen Maschinenzylindern führenden Brennstoffkanäle ausgebildet sind. An die Mündungen 11 derselben sind die zu der jeweils betreffenden Einspritzdüse führenden Verbindungsleitungen anschließbar. In dem darüber angeordneten Gehäuseteil 22 ist ein Fenster 12 ausgebildet, über welches das Ausmaß der Voreinspritzung bzw. die Einstellung des Zündzeitpunktes einsehbar ist, während über ein weiteres Fenster 14 eine evtl. Blasenbildung u.dgl. des im Gehäuse in einer besonderen Kammer gespeicherten Brennstoffes eingesehen werden kann. Ein an dem Deckelteil 20 angeordneter Gestängeteil 16 ist Teil einer äußeren Steuereinrichtung, deren Funktion später noch näher erläutert wird.
Der mit den übrigen Gehäuseteilen verschraubte unterste Gehäuseteil 28 hat eine zentrale Bohrung 30, in welcher eine Antriebshülse 32 über eine Lagerbuchse 35 drehbar angeordnet
409826/0360 - 7 -
2362528
ist. Die Antriebshülse 32 ist mit einer von der betreffenden Maschine angetriebenen Antriebswelle verbunden und hat einen oberen Ringbund 34, dessen Stirnfläche als Nockenfläche 36 ausgebildet ist. Es ist so ein über ein Drucklager 40 an einer Ringsehulter des Gehäuseteils 28 abgestützter Stirnnok- ken zum Antrieb der einzelnen Pumpenkolben 50 bereitgestellt, die mit ihrem jeweils unteren Ende 53 an der Nockenflache 36 anliegen und die in einer jeweiligen Bohrung 52 des Gehäuseteils 26 angeordnet sind. Jeder Kolben wird dadurch an einer Drehung um seine eigene Achse gehindert, da&seine sonst zylindrische Mantelfläche im unteren Abschnitt abgeflacht ist und der Kolben in diesem Abschnitt eine angepaßte öffnung 55 (Fig. 10) in einer an dem Gehäuseteil 26 befestigten Lochplatte 54 durchdringt. Der Stirnnocken 34/36 und die Lochplatte 54 bilden Teilmerkmale der vorliegenden Erfindung, auf welche später nochmals zurückgekommen wird.
Die einzelnen Pumpenkolben 50 ragen mit ihrem oberen Ende jeweils in einen Brennstoffkanal 56, 58 vor. Alle diese Brennstoff kanäle gehen von einer zentralen Bohrung 60 des Gehäuseteils 26 aus, in welche auch eine Brennstoffzuleitung 64 einmündet, die an eine nicht gezeigte Brennstofförderpumpe angeschlossen ist. Sofern sich die Pumpenkolben 50 abwärts bewegen, saugen sie dabei jeweils eine gewisse Brennstoffmenge an, welche sie dann bei dem anschließenden Förderhub entwe-. der über ein Ventil 59 i*1 die angeschlossene Verbindungsleitung zu der betreffenden Einspritzdüse oder in eine Speicherkammer 61 fördern, die über einen Kanal 62 an den Brennstoff-Zuleitungskanal 64 angeschlossen ist.
In der Bohrung 60 des Gehäuseteils 26 ist eine Ventilhülse TO angeordnet, an welcher eine schraubenförmige Schrägkante. 72 ausgeformt ist. Die Ventilhülse 70 hat endseitige Steuerbünde 73* T^* zwischen welchen eine Einschnürung 76 ausgebildet ist. Diese Einschnürung 76 begrenzt den durch die Steuerbünde 73a T^ nach den axialen Richtungen verschlossenen, in
409826/0360 - 8 -
der Bohrung 60 gebildeten Ringraum radial nach innen, in welchen der Brennstoff zur Ansaugung und Förderung durch die Pumpenkolben gefördert wird. Die axial- und drehbewegliche Ventilhülse 70 steuert mit ihrer Steuerkante 72 die veränderliche Überdeckung der einzelnen Brennstoffkanäle 56,, 58. Sie umfaßt eine so bezeichnete Reglerwelle 82, die an ihrem unteren Ende mit der Antriebshülse 32 verbunden ist. Es besteht diesbezüglich eine Kulissenverbindung 84, 86 zwischen dem geschlitzten Ende der Reglerwelle 82 und einefmit der Antriebshülse 32 verschraubten Lagerbuchse 80 für das Wellenende. In dem Abschnitt zwischen dieser Kulissenverbindung und der Ventilhülse 70 durchdringt die Reglerwelle 82 einen Dichtungsring 87 und ein Drucklager 88, für welches an der Welle 82 ein Anschlagbund 90 ausgebildet ist. Am oberen Ende der Reglerwelle 82 ist ein Fliehkraftregler 9I angeordnet, oberhalb von welchem die Welle 82 über eine Lagerbuchse 92 in einem Auslegerarm 93 des oberen Gehäuseteils 22 gelagert ist. An dem in den Gehäusedeckel 20 vorstehenden Wellenende greift bei 94 ein bei 96 schwenkbar angeordneter Betätigungshebel 95 an, welcher mit dem Gestängeteil 16 des Betätigungsgestänges der äußeren Steuereinrichtung verbunden ist.
Die Ventilhülse 70 ist an dem Drucklager 88 über eine sogenannte Leerlauffeder 97 abgestützt, deren oberes Ende an einer Ringschulter anliegt, die in einer stirnseitigen Aussparung 98 der Ventilhülse ausgebildet ist. Die Ventilhülse 70 wird von der Reglerwelle 82 über eine weitere Kulissenverbindung 106 in Drehrichtung mitgenommen, wobei diese' weitere Kulissenverbindung aus. einem an der Reglerwelle angeordneten Zapfen I08 und einem zugeordneten Führuungsschlitz 110, 112 besteht, der in einer mit dem einen Ring 102 eines weiteren Drucklagers 104 einstückigen Reglermuffe 100 ausgebildet ist. Der eine Abschnitt 110 dieses Führungsschlitzes, ist parallel zur Achse der Reglerwelle ausgeri&tet,,während der sich daran anschließende Abschnitt 112 schräg ausgerichtet ist. Die Reglermuffe 100 und die Ventilhülse 70 sind durch eine weitere Druckfeder 114 ge-
409826/0360
•β ^^Γ mm
geneinander verspannt, die in einer Aussparung 115 am anderen Ende der Ventilhülse angeordnet ist, in welche auch die Reglermuffe 100 vorgeschoben werden kann, sobald die Vorspahnkraft dieser Feder 114 durch die wirksamen Zentrifugalkräfte des Fliehkraftreglers 9I überwunden wird.
Der Fliehkraftregler 9I besteht aus einer mit der Reglerwelle 82 starr verbundenen Montageplatte II8, an welcher an zwei · diametral gegenüberliegenden Stellen Vorsprünge 120 ausgebildet sind, an welchen ein jeweiliger Winkelhebel 122 schwenkbar gelagert ist. An dem längeren Arm Jedes .Winkelhebels 122 ist ein Fliehgewicht 124 angeordnet, so daß bei der Drehung der Reglerwelle 82 der Jeweils kürzere Arm 125 dieser beiden Winkelhebel 122 gegen das vorerwähnte, axialbewegliche Drucklager 1θ4 angedrückt wird. Sobald die wirks.amen Zentrifugalkräfte größer sind als die entgegenwirkenden Vorspannkräfte der Leerlauffeder 97 und der Feder 114, wird dadurch das Drucklager 1θ4 und mit ihm die Reglermuffe 100 und die Ventilhülse 70 nach unten verschoben, bis die Ventilhülse 74 an dem Drucklager 88 bzw. an einer besonderen Anschlagplatte 99 zum Anschlag gekommen ist, während erst später die Reglermuffe 100 dann auch noch gegen die Ventilhülse 70 vorgeschoben wird. Sobald es zu dieser relativen Axialverschiebung zwischen der Reglermuffe 100 und der Ventilhülse 70 kommt, wird "die Ventilhülse 70 auch relativ zu der Reglermuffe 100 dann gedreht, wenn der Zapfen I08 der Kulissenverbindung I06 in den schrägen Abschnitt 112 des Führungsschlitzes «inläuft. Während die Leerlauffeder 97 beispielsweise so kalibriert ist,,daß es zu dem Anschlag der Ventilhülse 70 ,an dem Drucklager 88 kommt, Sobald ein DrehzahlrGrenzwert von etwa 900 U/min überschritten "wird, kann die weitere Feder 114 so kalibriert sein, daß es zu der besagten Relativbewegung zwischen der Reglermuffe 100 und der Ventilhülse 70 nur nach Überschreitung eines oberen Drehzahl-Grenzwertes von "beispielsweise 2 400 U/min kommt. Die erst dann erfolgende Relativdrehung zwischen diesen beiden Teilen hat eine Vorverlegung des Einspritzzeitpunktes zur
409826/0560 -10 -
Folge, was in diesem Zusammenhang als bekannt vorausgesetzt werden kann. Die Wirkung der Fliehgewiehte 124 läßt sich im übrigen mittels Stellschrauben 126 beeinflussen.
Die äußere Steuereinrichtung für den Betätigungshebel 95 besteht aus dem üblichen Beschleunigerpedal 128, welches bei 129 schwenkbar angeordnet und über ein Betätigungsgestänge 130, 131 mit der Drosselklappe I32 verbunden ist, die zur Steuerung der Luftansaugung im Ansaugkrümmer 133 der betreffenden Maschine angeordnet ist. An den Ansaugkrümmer I33 ist über eine Verbindungsleitung 13^ ein Vakuummotor I35 angeschlossen, der mit einer Membrane 136 ausgerüstet ist, die über ein Verbindungsgestänge· I37, I38 mit dem Gestängeteil 16 und damit weiter mit dem Betätigungshebel 95 verbunden ist. Dem Gestängeteil I38 ist der übliche Leerlaufanschlag I39 und ein weiterer Anschlag 139a zugeordnet, an welchem er bei voll geöffneter Drosselklappe anliegt, also dann, wenn das Beschleunigerpedal 128 gegen die Kraft einer Rückholfeder l40 voll niedergedrückt ist.
Die äußere Steuereinrichtung umfaßt weiterhin eine über einen Betätigungsknopf 141 manuell bedienbare Gestängeverbindung 142, 143 mit dem Betätigungshebel 195, welche zum wahlweisen Stillsetzen der betreffenden Maschine betätigt werden kann. Sobald der Betätigungsknopf l4l gedrückt wird, wird dadurch die Reglerwelle 82 und mit ihr die Ventilhülse 70 und damit die Schrägkante 72 nach unten in eine Stellung bewegt, in welcher alle Brennstoffkanäle 56, 58 vollständig gegen die Ventilbohrung geöffnet sind, so daß dann kein Brennstoff mehr in die einzelnen Einspritzdüsen gefördert wird.
Sobald die mit einer solchen Einspritzpumpe ausgerüstete Brennkraftmaschine gestartet wird und dabei der Fahrer das Beschleunigerpedal 128 ganz niederdrückt, wird dadurch die Reglerwelle 82 durch Vermittlung des Betätigungshebels 95 nach oben verschoben. Dadurch kommt die Schrägkante 72 bezüglich der Mündung
409826/0360
- 11 -
eines betrachteten Brennstoffkanals 56, 58 in die in Fig. 4 mit I bezeichnete Relativlage. In dieser Relativlage kommt es zur Einspritzung einer maximalen Brennstoffmenge beim Förderhub des betrachteten Pumpenkolbens s was zur Schaffung günstiger Startbedingungen gewünscht ist. Sobald die Maschine angesprungen ist und der Fahrer dann das Beschleunigerpedal 128 wieder entlastet^ so daß unter Mitwirkung der Rückholfe- ' der l40 die Reglerwelle 82 in ihre dargestellte Ausgangslage zurückkehren kann, erhält die betrachtete Mündung des zugeordneten Brennstoffkanals 56, 58 die in Fig. 4 mit II bezeichnete Relativlage bezüglich der Schrägkante 72 der Ventilhülse 70. In dieser Relativlage, welche durch die Leerlauffeder 97 bis zum Erreichen einer angenommenen Leerlaufdrehzahl von U/min eingeregelt wird, wird in die einzelnen Zylinder der Brennkraftmaschine eine Brennstoffmenge eingespritzt die noch etwas größer ist als die Brennstoffmenge, die bei einer angenommenen. Leer lauf drehzahl von beispielsweise 575 U/min einen runden Lauf der Maschine sicherstellt. Die Leerlauffeder 97 ist deshalb im Verhältnis zu den Fliehgewichten 124 so kalibriert, daß nach erfolgtem Starten der Maschine und nach erfolgtem Anschlag des Betätigungsgestänges 137* 138 an den Leerlauf-Begrenzungsanschlag 139 die Schrägkante 72 der Ventilhülse 70 in die in Fig." 4 mit III bezeichnete Relativlage eingestellt wird. Diese Relativlage wird selbstverständlich durch ein Einpendeln gefunden, d.h. die Leerlauffeder 97 ist so kalibriert, daß sie zwischen den beiden angenommenen Grenzwerten von 400 und 900 U/min die Axialbewegungen der Reglermuffe 100 auszugleichen versucht, welche diese unter dem Einfluß der Fliehgewichte 124 erfährt. Wenn danach das Beschleunigerpedal 128 wieder niedergedrückt wird und dadurch dann die* Reglerwelle 82 eine Erhöhung über diesen oberen Drehzahl-Grenzwert erfährt, dann wird die axiale Bewegung der Schrägkante 72 direkt durch das Beschleunigerpedal gesteuert, weil ja dann die Ventilhülse 70 zum Anschlag an das Drucklager 88 gekommen ist und die Eeder 114 eine relative Bewegung zwischen der Reglermuffe 100 und der Ventilhülse verhindert.
409826/0360 - 12 -
Al
Diese direkte Steuerung der Axialbewegung der Schrägkante 72 ist durch eine entsprechende Kalibrierung der Feder 114 beispielsweise so eingeregelt, daß bei Überschreitung eines oberen Drehzahl-Grenzwertes von beispielsweise 2 400 U/min die Fliehgewichte 124 dann eine Zentrifugalkraft erzeugen, welche in dem Augenblick größer wird als die entgegenwirkende Vorspannkraft der Feder 114, so daß dnnndie Reglermuffe 100 gegen die Ventilhülse 70 vorgeschoben wird. Wegen der bestehenden Kulissenverbindung 1O6 wird dann die Ventilhülse 70 auch relativ zu der Reglermuffe 100 gedreht, wodurch eine Vorverlegung des Einspritzzeitpunktes stattfindet. Sobald der Zapfen 108 an das Ende des schrägen Abschnittes 112 des zugeordneten Führungsschlitzes vorgeschoben ist, was bei einer angenommenen Drehzahl von beispielsweise J5 400 U/min der Fall sein kann, ist keine weitere Vorverlegung des Einspritzzeitpunktes möglich.
Sofern der Betätigungsknopf l4l gedrückt wird, wird dadurch unter Vermittlung des Betätigungsgestänges 142, 143 und des Betätigungshebels 95 die Reglerwelle 82 augenblicklich in eine Lage nach unten verschoben, in welcher dann die Spitze 78 der Schrägkante 72 unterhalb der Mündung aller Brennstoffkanäle 56, 58 liegt. Keiner der Pumpenkolben 50 kann also dann Brennstoff zu den Einspritzdüsen hin fördern, so daß dann die betreffende Brennkraftmaschine augenblicklich stillgesetzt wird.
In Fig. 5 ist der drehzahlabhängige Luftverbrauch einer typischen Brennkraftmaschine für zwei unterschiedliche Teillastbetriebe gemäß den Kennlinien 200 und 202 und den Vollastbetrieb gemäß der Kennlinie 204 grafisch dargestellt. Die Kennlinien 200 und 202 weisen aus, daß im Teillastbetrieb ein konstanter Luftverbrauch über alle Drehzahlbereiche hinweg vorliegt. Die Kennlinie 204 weist demgegenüber aus, daß im Volllastbetrieb der Luftverbrauch anfänglich leicht ansteigt und schließlich dann in den-höheren und höchsten Drehzahlbereichen abfällt. Sofern die Maschine mit einer Brennstoff-Einspritz-
409826/0300 . 1^ -
pumpe herkömmlicher Ausführung ausgerüstet ist, ergeben sich ' für den Brennstoffverbrauch als entsprechende Kennlinien diejenigen gemäß Pig. 6. Die Kennlinien 206und 208 weisen dabei aus, daß im Teillastbetrieb der Brennstoffverbrauch mit wachsender Drehzahl größer wird, wobei die Steilheit der betreffenden Kennlinie 206 im niedrigeren Teillastbereich größer, ist als die Steilheit der-Kennlinie.2o8, die im höheren Teillastbereich gewonnen wird. Weiterhin weist die für den Volllastbetrieb gewonnene Kennlinie 210 aus, daß hier ein nahezu gleicher Verlauf mit der für den Luftverbrauch gewonnenen Kennlinie 201I- vorliegt, was mit den bekannten Einspritzpumpen ' durch eine entsprechende Formgebung und durch eine entsprechende Steuerung der Axial- und Drehbewegung der an der Ventilhülse 70 ausgeformten Schrägkante 72 erreicht wurde„ Um diese Übereinstimmung des Kurvenverlaufs der für den Luftverbrauch und den Brennstoffverbrauch im Vollastbetrieb gewonnenen Kennlinien 204 und 210 zu erhalten, mußte bei den bekannten Einspritzpumpen für den Teillastbetrieb zwangsweise eine übermäßige Brennstofförderung hingenommen werden, wie. dies durch die ansteigenden Kurven 206 und 208 in Figo 6 ausgewiesen wird.
In Fig. HA sind die zu den Fig» 5 und 6 zügehörigen Kennlinien für die wechselnden Winkelstellungen der Schrägkante dargestellt, aus welchen sich die Zeiträume ableiten, über welche die Mündung eines betrachteten Brennstoffkanals 56, durch die Steuerkante 72 geschlossen bzw. geöffnet ist. Die Winkelstellung der Schrägkante 72 stellt sich dabei dar in Winkelgraden des Drehwinkels der Pumpehwelle vor dem Erreichen des oberen Totpunktes des betreffenden Pumpenkolbens, welcher dem betrachteten Brennstoffkanal zugeordnet ist. Die für den Teillastbetrieb gewonnenen, ausgezogenen Kennlinien weisen in Fig..HA folglich aus, daß der betrachtete Brenn- ( Stoffkanal 56, 58 durch die Schrägkante 72 über einen Drehwinkel von etwa 30° der Pumpenwelle geschlossen bleibt, wobei die Schließung bei einem Drehwinkel von etwa 70° beginnt und bei einem Drehwinkel von etwa 40° vor Erreichen der oberen
409826/oaeo
Totpunktlage des betreffenden Pumpenkolbens endet. Weiterhin weisen diese ausgezogenen Kennlinien aus, daß gegenüber den niederen Drehzahlen bei den höchsten Drehzahlen die Einspritzung des Brennstoffes um etwa 22-1/2° vorgezogen ist. Weiterhin weisen die für den Vollastbetrieb gewonnenen gestrichelten Kennlinien aus, daß der betreffende Brennstoffkanal dann wesentlich langer durch die Schrägkante J2 verschlossen ist. Aus dem Verlauf dieser in Fig. llÄ gezeigten Kennlinien ist ersichtlich, daß die Einspritzdauer und die Voreinspritzung direkt mittels der axial- und drehbeweglichen Schrägkante 72 so gesteuert werden können,, daß die betreffende Maschine die zur Aufrechterhaltung ihres Betriebs erforderliche Brennstoffmenge' ständig zugeteilt erhält.
In Fig. HB sind die Kennlinien für die Verschiebung und die Verschiebungsrate eines betrachteten Pumpenkolbens dargestellt, wobei wiederum die Verhältnisse bei einer bekannten Brennstoff-Einspritzpumpe zugrundegelegt sind, wo eine Taumelscheibe, als Antriebsglied für die Pumpenkolben dient. Beide Kurven sind über dem Drehwinkel der Pumpenwelle abgetragen, wobei zur Verdeutlichung des Hauptnachteils solcher Taumelscheiben für diese grafische Darstellung ein mit Flg. HA gleicher Maßstab für die Winkelteilung gewählt wurde. Zur Vereinfachung der grafischen Darstellung wurde dabei davon ausgegangen, daß die bei den unterschiedlichen Kolbengesehwindigkeiten begleitend in Erscheinung tretenden dynamischen Pumpenwirkungen vernachlässigbar klein sind, das Öffnen und Schließen des betreffenden Brennstoffkanals also augenblicklich erfolgt und die Lekkage entweder konstant ist oder eine solche überhaupt nicht auftritt. Unter dieser Voraussetzung kann man eine grafische Analyse der an die Maschine angelieferten Brennstoffmenge vornehmen, sofern hierzu die Pumpe als eine Verdrängerpumpe betrachtet wird, welche den angesaugten Brennstoff nur über die Zeitdauer an die Maschine liefert, über welche der betreffende Brennstoffkanal durch die Schrägkante geschlossen ist. Unter diesen Voraussetzungen und Annahmen 1st die geförderte
409826/0360 - 15 -
Brennstoffmenge direkt proportional zu dem Verschiebungsweg des Kolbenpumpens während der Zeitdauer, über welche der betreffende Brennstoffkanaldurch die Schrägkante geschlossen ist. Polglich ist aus Fig. HB ablesbar s daß sich für den Teillastbetrieb, während welchem gem. Fig. HA der betreffende Brennstoffkanal zwischen der 70°- und der 40?-Winkelstellung geschlossen ist, ein Versehiebeweg von etwa 5,4 Einheiten für den betreffenden Pumpenkolben im niedrigen Drehzählbereich ergibt, während sich im hohen Drehzahlbereich und bei maximaler Voreinspritzung ein Versehiebeweg von etwa 6,7 Einheiten ergibt. Der Grund für diesen vergrößerten Kolben-Verschiebeweg und die damit zwangsweise als Begleiterscheinung auftretende Anl&erung einer größeren Brennstoffmenge an die Maschine kann ohne weiteres aus der anderen Kurve abgeleitet werden, die. in Fig. HB für die · Kolbengeschwindigkeit gezeichnet ist. Diese Kurve hat erkennbar einen sinusförmigen Verlauf, wobei die Kurvenspitze genau bei 90° vor der oberen Totpunktlage des betrachteten Pumpenkolbens liegt. Aus dem auch hier wieder mögliehen Vergleich mit der grafischen Darstellung gem. Fig. 11A ist herleitbar, daß der Pumpenkolben mit einer vergleichsweise höheren Geschwindigkeit bewegt wird, wenn eine maximale Voreinspritzung stattfindet, während er mit einer vergleichsweise wesentlich- kleineren Geschwindigkeit bewegt wird, wenn die Voreinspritzung am kleinsten ist. Wird die Schließung des betreffenden.Brennstoffkanal s als konstant betrachtet, und zwar ausgedrückt in Graden der Winkeldrehung über den gesamten Drehzahlbereich der Pumpe, dann weichen die Kolbenbeschwindigkeiten und damit auch die Kolben-Verschiebewege offensichtlich sehr weit voneinander ab, wenn die möglichen, unterschiedlich großen Voreinspritzungen vorgenommen werden. In diesem Zusammenhang ist aus Fig. HA noch ableitbar, daß bei der hier betrachteten Einspritzpumpe eine Schließung des betreffenden Brennstoffkanals über einen maximalen Wert von etwa 107 Winkelgraden möglich ist, nämlich zwischen einer Stellung von etwa 146° und einer Stellung·von etwa 40° vor der oberen Totpunktlage des betreffenden Pumpen-
409826/0360 - 16 -
2362b2ö Ab
kolbens. Folglich kann und. muß auch davon ausgegangen werden, daß infolge dieser unterschiedlichen Kolbengeschwindigkeiten größere Brennstoffmengen an die Maschine in den höheren bis höchsten Drehzahlbereichen angeliefert werden., und zwar völlig unabhängig von dem jeweiligen Lastbetrieb der betreffenden Maschine.
Die in der Fig. HB dargestellte Kurve für die Verschiebung eines betrachteten Pumpenkolbens stellt gleichzeitig die Profilkurve dar, die in den bekannten Brennstoff-Einspritzpumpen für die dort verwendete Taumelscheibe zum Antrieb der einzelnen Pumpenkolben benutzt wird. Dabei wird für die um 18O Winkelgrade vor der oberen Totpunktstellung des betrachteten Pumpenkolbens liegende Stellung ein Nullwert angesetzt, über welchem dann in axialer Richtung die Kurvenerhebung bis zu dem in der oberen Totpunktstellung des betrachteten Pumpenkolbens liegenden Maximalwert abgetragen wird. Zwischen diesen Null- und Maximalwerten hat die Profilkurve den Verlauf einer halben Sinuskurve, was die Fig. HB ohne weiteres erkennen läßt.
In Fig. 12 sinddie Vergleichskurven gezeigt, die nach der vorliegenden Erfindung mittels der in Fig. 8 in Einzeldarstellung gezeigten Antriebshülse J52 mit Stirnnocken y\„ ~$6 erhalten werden. Die Nockenfläche 36 ist dabei so gestaltet, daß jede von dieser Flache ausgehende und zu einem Schnitt mit der Drehachse der Antriebshülse 32 gebrachte Gerade einen bestimmten Schnittwinkel ergibt, der' unabhängig von der Stelle dieser Nockenfläche konstant ist, von welcher die betreffende Gerade ausgeht. Dieser Schnittwinkel.sollte bevorzugt ein rechter Winkel sein, so daß sich dann die Nockenfläche als eine sich bezüglich der Drehachse der Antriebshülse radial erstreckende bzw. radial ausgerichtete Antriebsfläche für die einzelnen Pumpenkolben darstellt. Diese Antriebsfläche ist rampenförmig gestaltet, wobei ein für die Verschiebung der Pumpenkolben maßgebendes Umfangsprofil gewählt ist, das sich
409826/0360 - 17 -
doch sehr wesentlich von dem für die bisherigen Taumelscheiben verwendeten Profil unterscheidet. Hinsichtlich der für die Verschiebung eines betrachteten Pumpenkolbens gewonnenen Kennlinie kann zwar bei einer oberflächlichen Betrachtung der Pig. HB und 12B der Eindruck gewonnen werden, daß · hier ein gleicher oder sich zumindest nicht wesentlich unterscheidender Kurvenverlauf vorliegtj, jedoch zeigt ein Vergleich der anderen Kennlinie, die für die Verschiebungsrate : oder -geschwindigkeit des betrachteten Pumpenkolbens gewonnen wird, daß hier doch eine erhebliche Differenz im .Ver- . lauf.der betrachteten Kurven vorliegt.
Während sich im bekannten Fall ein stetiger," sinusförmiger Verlauf ergibt, ist die mittels des erfindungsgemäßen Stirnnockens für die Rate öder Geschwindigkeit der'damit angetriebenen Pumpenkolben gewonnene Kennlinie in die drei definierten Abschnitte a, b und c unterteilt, die alle linear zu verlaufen scheinen. Die - gemessen in Winkelgraden - relativ kurzen Abschnitte a und c, die eine schnelle Anfangsbeschleunigung und eine schnelle Endverzögerung des angetriebenen Pumpenkolbens ergeben, sind in Wirklichkeit jedoch Ausschnitte aus einer jeweiligen Sinuskurve.-Hinsichtlich des mittleren Abschnittes b ist von besonderer Wichtigkeit, daß hier ein stetiger Kurvenanstieg vorliegt und insbesondere in der
ο .
Nähe der 90 -Stellung nicht der kritische Kurvenabfall auftritt, der vorstehend für die entsprechende Kennlinie.der "Fig.- HB diskutiert wurde. Dieser stetige Kurvenanstieg, welcher nicht unbedingt linear verlaufen muß, ist zu Vergleichszwecken vorliegend zwischen den 147-1/2 und 42-1/2 Stellungen vor dem Erreichen der oberen Totpunktlage des betrachteten Pumpenkolbens angenommen. Durch diesen Anstieg des Kurvenabschnittes b zwischen diesen beiden Grenzwerten ist sichergestellt, daß sich währenddessen für gleiche Winkelschritte keine Verkleinerung der Kolbenverschiebung ergibt, wie dies bei der bekannten Anordnung als Nachteil diskutiert wurde. ■ . Da der Fig. 12A dieleben Werte zugrundegelegt sind die auch
40 9 8 26./0 36 0
- 18 -
für die zeichnerische Darstellung der Pig. HA gewählt wurden und da weiterhin für die Pig. HB und 12B ebenfalls gleiche Maßstäbe verwendet sind, ist diesbezüglich ein unmittelbarer. Vergleich möglich. Während sich bei der bekannten Anordnung die unterschiedlichen Werte von etwa 5,4 und 6,7 Einheiten für die Verschiebung des betrachteten Pumpenkolbens bei kleinen bzw. großen Drehzahlen ergaben, ergeben sich bei der erfindungsgemäßen Anordnung die gleichen Vergleichswerte von etwa 6,0 Einheiten. Die aus dem etwa sinusförmigen Verlauf der bei den bekannten Anordnungen für die Verschiebungsrate oder -geschwindigkeit der Pumpenkolben gewonnenen Kurve resultierenden und vorstehend abgehandelten Nachteile werden damit erfindungsgemäß vermieden.
Weil der Kurvenabschnitt b über seine gesamte Länge stetig ansteigt, ist es weiterhin möglich, in den höheren bis höchsten Drehzahlbereiehen der Maschine die Verschiebungsrate oder -geschwindigkeit der Pumpenkolben und damit auch die Verschiebung als solche etwas zu verringern, um damit die für solche hohen Maschxnendrehzahlen unerwünschten Verbesserungswirkungen im Wirkungsgrad weitgehend zu vermeiden oder vollständig zu unterdrücken. Diese Möglichkeit ist in der Darstellung gem. Pig. 12B nicht berücksichtigt, vielmehr ist hier nur der Fall dargestellt, wo die für die Verschiebungsgeschwindigkeit des betrachteten Pumpenkolbens gewonnene Kenn-, linie ihren Maximalwert vor der öffnung des betreffenden Brennstoffkanals bzw. vor der-Beendigung der Schließung desselben erreicht und wo der betreffende Pumpenkolben danach entsprechend der Steilheit des folgenden Kurvenabsehnittes c äußerst rasch verzögert wird. In der hier berücksichtigten Ausführungsform wird also der betrachtete Pumpenkolben bereits verzögert, nämlich über einen kleinen Winkelweg von etwa 2-1/2°, wenn der zugeordnete Brennstoffkanal geöffnet wird, so daß der Pumpenkolben eine entsprechend verringerte Verschiebebewegung ausführt und deshalb auch eine entsprechend geringere Brennstoffmenge gefördert wird. Das Erfordernis hierfür leitet
4Q9826/036G - 19 -
sich aus der Steilheit des anschließenden Kurvenabschnittes c her, gemäß welcher über einen doch sehr kleinen Winkelweg die Kolbengeschwindigkeit von ihrem Maximalwert auf den Wert -null herabgedrückt wird. Es sind jedoch ohne weiteres Anwendungsfälle denkbar, wo die gesamten Brennstoffmengen stark unterschiedlich sein können, so daß es sich dann empfehlen kann* den Maximalwert der für die Kolbengeschwindigkeit gewonnenen Kennlinie außerhalb der Förderung zu legen* also außerhalb des Winkelweges., über welchen der betreffende Brennstoffkanal zur Ansaugseite, hin geschlossen ist.
Auch im Rahmen der vorliegenden Erfindung entspricht wiederum die in Fig. 12B gezeigte Verschiebungs- bzw. Verdrängungskurve dem Umfangsprofil, welches an dem Stirnnocken J>k3 36 der Antriebshülse 32 ausgebildet ist. Man kann dieses Profil einfach durch Radialschleifen auf einer geeigneten Radialschleifmaschine erhalten, die entweder manuell oder automatisch gesteuert wird. Um sowohl diese Herstellung der Nockenfläche 36 als auch den Gesamtaufbau der Pumpe weiter zu vereinfachen, ist in diesem Zusammenhang vorzugsweise vorgesehen, die Nokkenfläche 36 radial auszurichten,, also quer zur Drehachse der Antriebshülse 32. Auf diese Weise kann der Pumpenhersteller dadurch möglicherweise verursachte Wechsel der Verschiebung oder Verdrängung und/oder der Geschwindigkeit in der Kolbenbewegung unberücksichtigt lassen, daß es zu Änderungen in der Winkelbeziehung zwischen den Kolbenenden und der Noekenf lache 36 kommt.
Dem gleichen Zweck dient die weiterhin vorgesehene Maßnahme, das Ende 53 der Pumpenkolben 50 zylindrisch auszubilden und dabei die Zylinderachse parallel zu der Nockenfläche 36 auszurichten. Sofern gemäß der Darstellung in Fig. 8 die Nockenfläche 36 quer zur Drehachse der Antriebshülse 32 ausgerichtet ist, ergibt sich daraus eine Linienberührung zwischen dem; Kolbenende und der Noekenf lache 36- Da diese Linienberührung sowohl in der oberen Totpunktlage des betrachteten Pumpenkol— bens als auch in der um l8o° vorverlegten Drehlage mit dessen Achse zusammenfällt, könnte da^raus eine unerwünschte Drehung
409826/0360
-"*""- 236252S
So
des Kolbens um seine eigeneAchse resultieren. Eine solche Drehung um die eigene Achse wäre deshalb unerwünscht, weil sich dabei dann die vorerwähnte Linienberührung in eine Punktberührung umwandeln könnte, die einen entsprechend raschen Verschleiß des Kolbenendes bzw. der Nockenfläche zur Folge hätte und damit eine ungenaue Arbeitsweise auslösen würde» Es ist deshalb die Führungsplatte 54 vorgesehen, die eine sdblie Eigendrehung der einzelnen Pumpenkolben beispielsweise damit verhindert, daß die in ihr vorgesehenen Löcher 55, die von je einem Pumpenkolben durchdrungen werden, eine geradlinige Führungskante 55' für eine entsprechende Abflachung am Mantel des betreffenden Kolbens haben.
Unter abschließender Bezugnahme auf die Fig. 7 ist erkennbar, daß die Erfindung mit der beschriebenen Ausbildung des Stirnnockens j54, 36 die Möglichkeit eröffnet, auch im Teillastbetrieb eine weitgehende Übereinstimmung der betreffenden Kennlinien 212, 214 für den Kraftstoffverbrauch mit den Kennlinien 200, 202 zu erhalten, die für die jeweilige Maschine im Teillastbetrieb für den Luftverbrauch gewonnen werden. Diese Möglichkeit ist unabhängig davon gegeben, daß im Vollastbetrieb die betreffende Kennlinie 216 für den Kraftstoffverbrauch ebenfalls weitgehend übereinstimmt mit der betreffenden Kennlinie 204 für den Luftverbrauch.
409826/0360

Claims (1)

  1. Ansprüche
    Brennstoff-Einspritzpumpe für Brennkraftmaschinen, bei welcher für die Ansaugung und Förderung des Brennstoffes in die zu den Maschinenzylindern führenden Brenhstoffkanäle hin- und herbewegliche Pumpenkolben vorgesehen sind, die.durch ein allen Kolben gemeinsames Antriebsteil antreibbar sind, dadurch g e k en η ze i c h η e t , daß das Antriebsteil (32) einen mit den Pumpenkolben (50) in Berührung gehaltenen Stirnnocken (j>kf 36) aufweist, der eine geschlossene und im wesentlichen kreisförmige ' Nockenflache (36) aufweist, die sich als eine Vielzahl quer zu deren "Drehachse ausgerichteter und in axialer Richtung gegeneinander versetzter Radien darstellt.
    2. Brennstoff-Einspritzpumpe nach Anspruch 1, dadurch ge kennzeichnet, daß die Radien der Nockenfläche (36) des Stirnnockens (j5^, 36) teilweise in einem solchen gegenseitigen Axialabstand angeordnet sind, daß sich bei der Drehung des Stirnnockens durch die einer 90 vor der oberen Totpunktlage eines Pumpenkolbens liegende Winkelstellung hindurch eine allmählich größer werdende Verschiebungsrate bzw. -geschwindigkeit des betrachteten Pumpenkolbens ergibt.
    Brennstoff-Einspritzpumpe nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Radien der Nockenfläche (36) des Stirnnockens -(3^j 36) teilweise in einem solchen gegenseitigen Axialabstand angeordnet sind, daß sich bei der Drehung des Stirnnockens durch die einer 9O0 vor der oberen Totpunktlage eines Pumpenkolbens liegende Winkelstellung hindurch keine Verringerung der Verschiebungsrate bzw. -geschwindigkeit des betrachteten Pumpenkolbens ergibt'.
    - 2 409826/0 36 0
    4. Brennstoff-Einspritzpumpe nach einem der Ansprüche 1 bis 3, wobei zur veränderlich steuerbaren Verschließbarkeit des ansaugseitigen Endes der Brennstoffkanäle eine Schrägkante vorgesehen ist, dadurch gekennzeichne t daß die Nockenfläche (36) des Stirnnockens (34, 36) so gestaltet ist, daß über den mit dem insgesamt möglichen Verschluß des betreffenden Brennstoffkanals (56, 58) übereinstimmenden größten Teil ihrer Winkeldrehung eine stetig größer werdende Verschlebungsrate bzw. -geschwindigkeit des betrachteten Pumpenkolbens erzeugt wird.
    5. Brennstoff- Einspritzpumpe nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichne t , daß die Nockenfläche (36) des Stirnnockens (34, 36) so gestaltet ist, daß sich eine maximale Verschiebungsrate bzw. -geschwindigkeit des betrachteten Pumpenkolbens in der Winkelstellung ergibt, welche hinsichtlieh des möglichen Verschlusses des betreffenden Brennst off kanals (56, 58) der oberen Totpunkt lage am nächsten liegt.
    6. Brennstoff-Einspritzpumpe nach den Ansprüchen 4 und 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Nockenfläche (36) des Stirnnockens (34, 36) so gestaltet"ist, daß sich für die Verschiebungsrate bzw. -geschwindigkeit eines betrachteten Pumpenkolbens im wesentlichen drei aufeinanderfolgende Abschnitte (a, b, c) ergeben, von welchen der mittlere Abschnitt (b) von einer etwa l47-l/2° bis zu einer etwa 42-1/2° vor der oberen Totpunktlage des betreffenden Pumpenkolbens liegenden Winkelstellung der Nockenfläche reicht.
    7. Brennstoff-Einspritzpumpe nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß Mittel (54, 55) zur Verhinderung einer Drehung der Pumpenkolben (50) um ihre eigene Achse vorgesehen sind.
    _ 3; —
    409826/0360
    Brennst off-Einspritzpumpe nach Anspruch 7, dadurch gek e η η ζ e I e Ii η e t , daß die Pumpenkolben (50) in einer Lochplatte (54) zentriert sind s "bei der jedes von einem Kolben durchdrungene Loch (55) einen von dem übrigen Kolbenquersehnltt abweichenden FUhrungsquerschnitt aufweiöb.
    Brennstoff- Einspritzpumpe nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch g e k e η η ζ e i ohne t , daß jedes mit der Nockenfläehe (3^) des Stirnnockens i3hs 36) in Berührung gehaltene Kolbenende (53) mit einer Zylinderfläche versehen Ist., deren Achse die Drehachse des Stirnnockens unter einem rechten Winkel schneidet.
    4139826/0380
    a*
    Leerseite
DE2362526A 1972-12-26 1973-12-15 Brennstoff-einspritzpumpe fuer brennkraftmaschinen Withdrawn DE2362526A1 (de)

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US00318297A US3856438A (en) 1972-12-26 1972-12-26 Fuel injection pump

Publications (1)

Publication Number Publication Date
DE2362526A1 true DE2362526A1 (de) 1974-06-27

Family

ID=23237559

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
DE2362526A Withdrawn DE2362526A1 (de) 1972-12-26 1973-12-15 Brennstoff-einspritzpumpe fuer brennkraftmaschinen

Country Status (5)

Country Link
US (1) US3856438A (de)
JP (1) JPS5425569B2 (de)
CA (1) CA987560A (de)
DE (1) DE2362526A1 (de)
GB (1) GB1425875A (de)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2014091266A1 (en) * 2012-12-10 2014-06-19 Kongsberg Automotive Ab Unitary fluid flow apparatus for inflating and deflating a device

Families Citing this family (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS5047031A (de) * 1973-08-29 1975-04-26
US4197059A (en) * 1978-07-26 1980-04-08 Ford Motor Company Fuel injection pump having means for retarding the fuel injection timing schedule
DE2909307A1 (de) * 1979-03-09 1980-09-18 Inst Motorenbau Prof Huber E V Kraftstoff-einspritzsystem mit kontinuierlicher foerderung und intermittierender einspritzung
DE2907279A1 (de) * 1979-02-24 1980-08-28 Inst Motorenbau Prof Huber E V Kraftstoffeinspritzsystem fuer verbrennungsmotoren
US4301777A (en) * 1979-11-28 1981-11-24 General Motors Corporation Fuel injection pump
US4530331A (en) * 1984-03-27 1985-07-23 Caterpillar Tractor Co. Thrust and planetary gear coupling for a rotor of a distributor fuel injection pump
US5931644A (en) * 1995-03-30 1999-08-03 Caterpillar Inc. Precision demand axial piston pump with spring bias means for reducing cavitation
US11401883B2 (en) * 2020-04-03 2022-08-02 Ford Global Technologies, Llc System and method for direct injection fuel pump control

Family Cites Families (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US2061144A (en) * 1932-04-12 1936-11-17 Stoutz Robert De Piston spinning pump
US2992619A (en) * 1950-08-05 1961-07-18 William C Nilges Fluid pumps, motors and methods therefor
US2775210A (en) * 1951-04-10 1956-12-25 Scintilla Ltd Piston pump
US2882831A (en) * 1954-06-17 1959-04-21 Gen Electric Constant flow positive displacement mechanical hydraulic unit
US3046950A (en) * 1958-01-22 1962-07-31 Whiting Corp Constant mechanical advantage rotary hydraulic device
US3045604A (en) * 1960-05-04 1962-07-24 Fmc Corp Multi-cylinder pump
US3319568A (en) * 1965-07-16 1967-05-16 Ford Motor Co Fuel injection pump assembly
GB1255006A (en) * 1968-03-22 1971-11-24 Nat Res Dev Hydraulic piston and cylinder machines

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2014091266A1 (en) * 2012-12-10 2014-06-19 Kongsberg Automotive Ab Unitary fluid flow apparatus for inflating and deflating a device
US10107279B2 (en) 2012-12-10 2018-10-23 Kongsberg Automotive Ab Unitary fluid flow apparatus for inflating and deflating a device

Also Published As

Publication number Publication date
CA987560A (en) 1976-04-20
US3856438A (en) 1974-12-24
JPS4989017A (de) 1974-08-26
GB1425875A (en) 1976-02-18
JPS5425569B2 (de) 1979-08-29

Similar Documents

Publication Publication Date Title
EP1283366B1 (de) Radialkolbenpumpe und Verfahren zum Betreiben dieser Pumpe
DE2141206A1 (de) Brennstoffeinspritzpumpe mit mehreren Kolben
DE4030768A1 (de) Zweitakt-dieselmotor
DE2158689A1 (de) Kraftstoffeinspritzanlage fuer brennkraftmaschinen
DE1258187B (de) Kraftstoffeinspritzpumpe fuer Brennkraftmaschinen
DE2362526A1 (de) Brennstoff-einspritzpumpe fuer brennkraftmaschinen
DE3444234A1 (de) Kraftstoffeinspritzpumpe
DE3416392C2 (de)
EP0298254B1 (de) Kraftstoffeinspritzpumpe
DE3617732C2 (de)
DE3144277A1 (de) Verfahren zur verzoegerung der axialbewegung eines pumpenkolbens einer kraftstoffeinspritzpumpe fuer brennkraftmaschinen und kraftstoffeinspritzpumpe zur durchfuehrung des verfahrens
DE3428174A1 (de) Kraftstoffeinspritzpumpe fuer brennkraftmaschinen
EP0178487A2 (de) Kraftstoffeinspritzvorrichtung für Brennkraftmaschinen
EP0273225B1 (de) Kraftstoffeinspritzpumpe für Brennkraftmaschinen
DE3804025C2 (de)
EP0733160B1 (de) Brennstoffeinspritzvorrichtung für eine zweitakt-brennkraftmaschine
EP0168586B1 (de) Kraftstoffeinspritzpumpe
EP0502315A1 (de) Kraftstoffeinspritzpumpe für Brennkraftmaschinen
DE3524241A1 (de) Kraftstoffeinspritzpumpe fuer brennkraftmaschinen
DE2325940A1 (de) Kraftstoffeinspritzsystem fuer rotationskolbenmotoren
EP0341243B1 (de) Kraftstoffeinspritzpumpe für brennkraftmaschinen
DE3644148A1 (de) Kraftstoffeinspritzpumpe fuer brennkraftmaschinen
DE2448693C2 (de) Drehzahlregler für eine Verteilereinspritzpumpe
DE2638670A1 (de) Kraftstoffeinspritzpumpe
DE2324419C2 (de) Regler für eine Einspritzpumpe für Brennkraftmaschinen

Legal Events

Date Code Title Description
OD Request for examination
8130 Withdrawal