DE2532480A1

DE2532480A1 - Brennstoffeinspritzpumpenvorrichtung fuer brennkraftmaschinen

Info

Publication number: DE2532480A1
Application number: DE19752532480
Authority: DE
Inventors: Robert Thomas John Skinner
Original assignee: CAV Ltd
Current assignee: CAV Ltd
Priority date: 1974-07-19
Filing date: 1975-07-21
Publication date: 1976-01-29
Also published as: BR7504586A; IT1039927B; GB1515288A; AR205574A1; ZA754530B; JPS5134328A; AU8304075A; FR2278929A1; ES439573A1; FR2278929B1; CA1036445A

Description

COHAUSZ & PLCRACK

PATENTANWALTS BÜRO D-4 DÜSSELDORF . SCHUMANNSTR. 9T

PATENTANWÄLTE:
Dipl.-Ing. W. COHAUSZ ■ Dipl.-Ing. W. FLORACK ■ Dipl.-Ing. R. KNAUF - Dr.-Ing., Dipl.-Wirtsch.-Ing. A. GERBER - Dipl.-Ing. H. B. COHAUSZ

C.A.V. Limited 18. Juli 1975

Well Street
Birmingham / England

Brennstoffeinspritzpumpenvorrichtung für Brennkraftmaschinen

Die Erfindung betrifft eine Brennstoffeinspritzpumpenvorrichtung für Brennkraftmaschinen mit einer in zeitlicher Abhängigkeit von dem Motor angetriebenen Einspritzpumpe und mit einem federbeaufschlagten druckmittelbetätigbaren Ventilelement, mit dessen Hilfe der Förderbeginn des Brennstoffs zum Motor steuerbar ist und an den ein von einer Einrichtung stammender Druck anliegt, der von der Motordrehzahl und/oder der am Motor anliegenden Last abhängig ist.

Die Aufgabe der Erfindung besteht darin, eine derartige Vorrichtung in möglichst einfacher und zweckmäßiger Weise auszubilden.

Die Erfindung ist durch einen Kolben gekennzeichnet, der die das Ventilelement beaufschlagende Federkraft verändert, und durch ein Ventil, das das am Kolben anliegende Druckmittel in Abhängigkeit der Arbeitsgeschwindigkeit des Motors steuert.

Zweckmäßige Ausgestaltungen der Erfindung sind durch weitere Ansprüche gekennzeichnet.

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B/Be - 2 -

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Zwei Ausführungsbeispiele der Erfindung werden nachfolgend anhand der Zeichnung näher erläutert, deren Figuren 1 und 2 die Ausführungsbeispiele in schaubildlicher Darstellung wiedergeben.

Die in Fig. 1 gezeigte Vorrichtung umfaßt einen Verteilerkolben 10, der in zeitlicher Abhängigkeit von der zugehörigen Brennkraftmaschine angetrieben wird. Der Verteilerkolben 10 ist in einem Gehäuseteil untergebracht und mit einer sich quer erstreckenden Bohrung 11 versehen, in der zwei Tauchkolben 12 angeordnet sind. Die Tauchkolben 12 werden bei Drehung des Verteilerkolbens über Nocken nach innen gedrückt, die an der inneren Mantelfläche eines in dem Gehäuseteil drehbeweglich gelagerten Nockenrings 13 ausgebildet sind. An den nach außen gerichteten Stirnflächen der Taucherkolben sind Schuhe befestigt, die an den Nocken anliegende Rollen herkömmlicher Bauart tragen. Der Bereich der Bohrung 11 zwischen den beiden Tauchkolben 12 bildet die Pumpenkammer der Einspritzpumpe, aus der der Brennstoff in bekannter Weise infolge des Druckhubes der Tauchkolben durch einen im Verteiler ausgebildeten Kanal in einen Auslaßkanal gedrückt wird, der während des Druckhubes mit einer im Gehäuseteil vorgesehenen Auslaßöffnung fluchtet. Während des Saughubes der Einspritzpumpe wird der Bohrung 11 Brennstoff über eine Förderpumpe 14 zugeführt, wobei die Brennstoffmenge mit Hilfe eines Drosselventils 15 bestimmt wird, das mit einem von Hand verstellbaren Teil bestückt ist, über das die Bedienungsperson die Drehzahl des Motors verändern kann. Das Drosselventil 15 erzeugt ferner bei dem vorliegenden Ausführungsbeispiel in einer Leitung 16 einen Steuerdruck, der von der Motordrehzahl und von der am Motor anliegenden Last abhängig ist. Der Auslaßdruck der Förderpumpe 14 wird ferner durch ein Ventil derart gesteuert, daß er sich nach Maßgabe der Arbeitsgeschwindigkeit des Motors ändert. Die Änderung

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kann beispielsweise auch in Abhängigkeit mit dem Quadrat der Geschwindigkeit erfolgen.

Die Winkelstellung des Nockenrings 13 bestimmt den Förderbeginn des Brennstoffs zum Motor. Die Verstellung des Nockenrings 13 erfolgt über eine Kolben-Zylinder-Einheit 17, 18, deren Kolben 17 mit einer Zylinderbohrung versehen ist, in der ein druckmittelbetätigbarer Schieber in Form eines Servoventils 19 angeordnet ist. An der einen Stirnfläche des Servoventils 19 liegt der Steuerdruck an, während auf die andere Stirnfläche Federini ttel in Form einer Schraubendruckfeder 20 eindrücken. Das andere Ende der Schraubendruckfeder 20 liegt an einem Kolben an, der in einer Verlängerung des Zylinders 18 sitzt. Die Verlängerung ist über einen Anschlag vom eigentlichen Zylinder getrennt, der die Bewegung des Kolbens 21 begrenzt.

Innerhalb des Kolbens 17 ist ein Kanal 22 ausgebildet, der zu dem Ende des Kolbens 17 führt, das von dem Kolben 21 abgewandt ist. Der Kanal 22 mündet in eine öffnung 23, die von einer hervorstehenden Steuerfläche des Ventils 19 abgedeckt ist. Die zwischen dieser Steuerfläche und einer weiteren Steuerfläche vorhandene Ringnut steht über ein Rückschlagventil 24 mit dem Auslaß der Förderpumpe 14 in Verbindung. Sobald sich während des Betriebes der Steuerdruck ändert, verändert sich ebenfalls die Stellung des Ventils 19. Wenn sich beispielsweise das Ventil - wie in der Zeichnung dargestellt - nach rechts bewegt, gelangt die öffnung 23 in den Bereich der Ringnut am Ventil 19, so daß unter Druck stehender Brennstoff vom Auslaß der Förderpumpe durch den Kanal 22 strömen kann. Infolgedessen wird der Kolben 17 nach rechts bewegt, wodurch der Nockenring 13 entgegen dem Uhrzeigersinn verdreht wird. Damit wird der Förderbeginn nach früh verschoben. Sollte umgekehrt der Steuerdruck im Kanal 16 abfallen, dann bewegt sich das Ventil 19 nach links,

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wodurch die öffnung 23 mit einem Abfluß in Verbindung gelangt. Dies hat wiederum eine Bewegung des Kolbens 17 nach links zur Folge , der den Nockenring 13 im Uhrzeigersinn mitnimmt. Diese Bewegung hält an, bis die öffnung 23 wieder durch die hervorstehende Steuerfläche des Ventils abgedeckt wird.

Es ist ferner ein Ventil 25 vorgesehen, das die Versorgung des Kolbens 21 mit Druckmittel vom Auslaß der Förderpumpe 14 steuert. Wie aus der Zeichnung zu ersehen ist, ist das Ventil 25 in geöffneter Stellung dargestellt, so daß zwischen dem Auslaß der Förderpumpe und dem Kolben eine direkte Verbindung hergestellt ist. Infolgedessen wird der Kolben 21 bis an seinen Anschlag bewegt, wodurch die auf das Ventil 19 einwirkende Kraft der Druckfeder 20 erhöht wird. Das Ventil 25 umfaßt ein federbelastetes Ventilelement, das dem Auslaßdruck der Förderpumpe ausgesetzt ist, der im Leerlauf oder bei geringen Drehzahlen jedoch nicht ausreicht, die auf das Ventilelement einwirkende Federkraft zu übersteigen. Folglich ist das Ventil 25 geschlossen, und der Kolben 21 bewegt sich unter der Wirkung der Feder 20 nach rechts, wodurch die auf das Ventil 19 wirkende Kraft verringert wird. Dies hat zur Folge, daß die Vorverlegung des Spritzbeginns für niedrige Motordrehzahlen modifiziert wird.

Bei der Ausführungsform nach Fig. 2 der Zeichnung sind für gleiche Teile weitgehend die gleichen Bezugszeichen verwendet worden. In diesem Fall ist der Förderpumpe 14 ein Ventil 26 zugeordnet, das einen mit dem Quadrat der Antriebsdrehzahl veränderbaren Druck vorsieht. Dieser Druck liegt an dem Servoventil 19 an, während der normale Auslaßdruck der Förderpumpe der am Ventil 19 ausgebildeten Ringnut über das Rückschlagventil 24 zugeführt wird. Der Kolben 17 arbeitet in der gleichen Weise, wobei der den Kolben beaufschlagende Druck durch

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ein Ventil 27 bestimmt wird. Wie aus der Zeichnung zu ersehen, weist das Ventil 27 ein Ventilgehäuse 28 auf, in dem eine zylindrische Kammer ausgebildet ist, deren eines Ende mit dem Auslaß des Ventils 26 in Verbindung steht, während das andere und verbreiterte Ende der Kammer an einen Abfluß angeschlossen ist. Innerhalb des engeren Teils der Kammer ist ein Ventilglied 29 verschiebbar angeordnet, das unter dem Druck einer im verbreiterten Teil der Kammer angeordneten Schraubendruckfeder 30 steht.

Das Ventilglied 29 ist mit drei in axialem Abstand zueinander angeordneten Nuten 31, 32 und 33 versehen, von denen die Nut 32 die Mittelnut bildet und über einen innerhalb des Ventilgliedes ausgebildeten Kanals mit dem Ende der Kammer verbunden ist, der die Schraubendruckfeder 30 enthält. Die beiden anderen Nuten sind sowohl untereinander als auch mit dem engeren Ende der Kammer verbunden. In dem Ventilgehäuse 28 ist außerdem eine Öffnung 34 vorgesehen, mit der die Nuten nacheinander in Verbindung gelangen können. Die öffnung 34 ist an den Zylinder angeschlossen, der den Kolben 21 enthält. Sobald der das Ventilglied 29 beaufschlagende Druck derart ist, daß die durch ihn ausgeübte Kraft geringer ist als die Vorlast der Feder 30, tritt die Nut 33 mit der öffnung 34 in Verbindung, so daß Brennstoff unter Druck vom Ventil 26 zum Kolben 21 gelangt, der die in der Zeichnung dargestellte Position einnimmt. Wenn sich der Druck jedoch erhöht, bewegt sich das Ventilrlied 29 gegen die Kraft der Feder 30, wobei die Nut 32 ir. Übereinstimmung mit dar öffnung 34 gelangt. Sobald dieser Fall eintritt, kann der den Kolben beaufschlagende Druck am verbreiterten Ende der Kammer entweichen, so daß der Kolben 21 sich unter der Kraft der zwischen ihm und dem Ventil 19 angeordneten Feder nach unten bewegt und die in Fig. 2 gestricnelt dargestellte Stellung einnimmt. Bei

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Druckerhöhung gelangt die Nut 31 mit der öffnung 34 in Übereinstimmung, wodurch der Kolben 21 die in Fig. 2 gezeigte Stellung einnimmt. Wunschgemäß kann jedoch auch auf die Nut 31 verzichtet werden, so daß keine Umkehrstellung des Kolbens 21 stattfindet.

In einer alternativen Ausführungsform sind die Nuten 31 und 33 an den Abfluß angeschlossen, während die Nut 32 mit dem Auslaß des Ventils 26 verbunden ist. Auch in diesem Fall kann wiederum die Nut 31 weggelassen werden. Bei dieser Anordnung bleibt der Kolben 21 in der gestrichelt dargestellten Stellung bis das Ventilglied 29 sich so weit bewegt hat, um eine Verbindung zwischen der Nut 32 und der öffnung 34 herzustellen. In dieser Position verweilt der Kolben 21 so lange, bis eine weitere Bewegung des Ventilglieds 29 stattfindet.

Mit Hilfe des beschriebenen Ventils sowie des Kolbens kann über einen engen Drehzahlbereich des Motors eine merkbare Modifikation im Hinblick auf die Charakteristik des Einspritzbeginns erzielt werden. Die verschiedenen beschriebenen Ausführungsformen veranschaulichen, auf welch einfache Weise eine derartige Modifikation erreicht werden kann.

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Claims

Ansprüche

18.7.75

11 Brennstoffeinspritzpumpenvorrichtung für Brennkraftmaschinen ^Nv~ mit einer in zeitlicher Abhängigkeit von dem Motor angetriebenen Einspritzpumpe und mit einem federbeaufschlagten druckmittelbetätigbaren Ventilelement, mit dessen Hilfe der Förderbeginn des Brennstoffs zum Motor steuerbar ist und an den ein von einer Einrichtung stammender Druck anliegt, der von der Motordrehzahl und/oder der am Motor anliegenden Last abhängig ist, gekennzeichnet durch einen Kolben (21), der die das Ventilelement (19) beaufschlagende Federkraft verändert, und durch ein Ventil (25, 27), das das am Kolben (21) anliegende Druckmittel in Abhängigkeit der Arbeitsgeschwindigkeit des Motors steuert.
2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Kolben (21) als Gegenlager für eine Schraubendruckfeder (20) dient, die das Ventilelement (19) beaufschlagt.
3. Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Ventilelement (19) ein Servoventil ist, das innerhalb eines weiteren Kolbens (17) angeordnet ist, der mit einem Teil

(13) der Einspritzpumpe verbunden ist, wobei das Servoventil die Druckbeaufschlagung des weiteren Kolbens steuert.
4. Vorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Bewegung des Kolbens (21) durch einen Anschlag begrenzt ist.
5. Vorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß das Ventil (25, 27) mit Hilfe eines Flüssigkeitsdrucks betätigbar ist, dessen Größe sich nach Maßgabe der Arbeitsgeschwindigkeit des Motors ändert.

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6. Vorrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß das Ventil (25, 27) die Druckbeaufschlagung des Kolbens

(21) unterbricht, wenn die Motordrehzahl einen bestimmten Wert unterschreitet.
7. Vorrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß das Ventil (25, 27) die Druckbeaufschlagung des Kolbens

(21) ermöglicht, wenn die Motordrehzahl einen bestimmten Wert unterschreitet.
8. Vorrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß das Ventil (25, 27) die Druckbeaufschlagung des Kolbens (21) verhindert, sobald die Motordrehzahl einen zweiten vorbestimmten Wert überschreitet.
9. Vorrichtung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß das Ventil (25, 27) die Druckbeaufschlagung des Kolbens (21) ermöglicht, sobald die Motordrehzahl einen zweiten vorbestimmten Wert überschreitet.

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