DE2633671A1

DE2633671A1 - Kraftstoffeinspritzpumpe fuer luftverdichtende einspritzbrennkraftmaschinen

Info

Publication number: DE2633671A1
Application number: DE19762633671
Authority: DE
Inventors: Heinz Scheying
Original assignee: Daimler Benz AG
Current assignee: Daimler Benz AG
Priority date: 1976-07-27
Filing date: 1976-07-27
Publication date: 1978-02-02
Also published as: DE2633671C2

Description

Kraftstoffeinspritzpumpe für luftverdichtende
Einspritzbrennkraftmaschinen Die Erfindung bezieht sich auf eine Kraftstoffeinspritzpumpe für laftverdichtende Einspritzbrennkraftmaschinen mit zwei in jedem Pumpenzylinder hintereinander angeordneten Pumpenkolben, von denen der im Pumpenarbeitsraum eine Kraftstoffsteuerbohrung steuernde erste Kolben den unter der Vorspannung einer Feder stehenden zweiten Kolben mitbetätigt, wobei der zweite Kolben eine Längsbohrung aufweist, die den Pumpenarbeitsraum mit dem Pumpendruckraum zeitweilig verbindet.
Nach der DT-PS 1 253 952 ist eine Einspritzpumpe der vorerwähnten Art bekannt, bei der durch den einen Kolben zunächst eine kleine Kraftstoffmenge und dann nach kurzer zeitlicher Unterbrechung durch den anderen Kolben eine größere Itraftstoffmenge eingespritzt wird.
Diese mit Voreinspritzung einer kleinen Kraftstoffmenge arbeitende Einspritzprnnpe bewirkt zwar in Verbindung mit der mit zeitlichem Abstand nachfolgenden Haupteinspritzung einen insgesamt gesehen stabilen und weichen Gang der Brennkraftmaschine bei "Vollaststellung", jedoch zeigt dio Maschine einen rauhen untl störanfälligen Lauf, wenn bei Teillaststellung die Haupteinspritzung ganz oder zumindest zu einem großen Teil ausbleibt und nur noch die Voreinspritzung als kleine Fördermenge übrigbleibt.
Deshalb finden derartige Einspritzpumpen mit Vor- und Haupteinspritzung vorzugsweise Verwendung bei langsam laufenden "Vollast-Motoren" in Schiffen.
Der Drfindung liegt <1i Aufgabe zugrunde, eine Einspritzpumpe ZU schaffen, bei der die durch den einen Kolben gesteuerte kleine Kraftstoffmenge auch für einen stabilen, ruhigen Lauf der Brennkraftmaschine im Teillastgebiet wirksam wird.
Die Aufgabe wird gemäß der Erfindung dadurch gelöst, <laß der zweite Kolben mit einer solchen dem Pumpenarbeitsraum zugewari<I ten Druckangriffsfläche versehen ist, daß nach Schließen cicr Steuerbohrung der bis dahin auf dem ersten Kolben abdiciitend aufliegende zweite Kolben gegen den Druck der Feder abhebt und einen sprunghaften Anstieg der Fördermenge bewirkt.
Durch die hierdurch erzielte langsame Förderung bei Teillast winleine über den gesamten Lastbereich verlaufende Verbrennung erzielt, die einen weichen Gang auch der häufigen Lastwechseln unterworfenen Brennkraftmaschinen, insbesondere Kraftfahrzeug-Brennkraftmaschinen, gewährleistet.
In bevorzugter Ausgestaltung der Erfindung kann der zweite Kolben als abgestufter Kolben ausgebildet sein, dessen zwischen seinen zwei zylindrischen Körpern gebildete ringförmige Druckangriffsfläche zugleich Anschlag ist, der mit einem zylinderseitig angeordneten Gegenanschlag einen freien Abstand zwischen dem ersten und dem zweiten Kolben bestimmt.
In der Zeichnung ist der Gegenstan<i der Erfindung anhand eines Ausführungsbeispieles dargestellt und im folgenden näher beschrieben, Es zeigen Fig. 1 ein Pumpenelement einer Einspritzpiimpe im Längsschnitt Fig. 2 bis 7 im verkleinerten Maßstab das Zusammenwirken von beiden Pumpenkolben während eines Arbeitshubes und fig. 8 ein Diagramm, in dem der zwEistufige Fördermengenverlauf pro Grad Nockenwinkel über dem Nockenwinkel dargestellt ist.
Ein in den Fig. 1 bis 7 dargestelltes Pumpenelement 1 einer Einspritzpumpe für luftverdichtende Einspritzbrennkraftmaschinen bestellt im wesentlichen aus einem Pumpenzylinder 2 und zwei übereinander angeordneten Pumpenkolben 3 und 4.
I)er nur im @uteren Teil des Zylinders 2 im Pumpenarbeitsraum 5 längsbeweglich gelagerte und von einem Nocken 6 einer Antriebs--- welle 7 angeliobene erste Kolben 3 hat außcr einer Mittelbohrung 8 seitlich eine schraubenförmige Ausfräsung c, die als Steuerkante ausgebildet ist und mit der Mittelbohrung 8 in Verbindung steht I)er Zylinder 2 hat eine radiale Steuerbohrung 10, durch die bei Stellung U.T. des Kolbens 3 der Kraftstoff in den Arbeitsraum über den zweiten Kolben 4 in den darüberliegenden Pumpendruckraum 11 gelangt. Für den Kraftstoffzulauf oder -ablauf sorgt eine in dem Kolben 3 angeordnete durchgehende Längsbohrung 12.
Der zweite Kolben 4 ist gegenüber Kolben 3 kleiner und abgestuft ausgebildet und setzt sich aus zwei zylindrischen Körpern 13 und 14 zusammen, von denen der größer ausgebildete Teil des zylindrische Körper 14 in einem oberen/Zylinders 2 entgegen der Wirkung einer im Druckraum 11 angeordneten Feder 15 abdichtend geführt ist, während der untere zylindrische Körper 13 in den Arbeitsraum 5 hineinragt.
Der Übergang von dem einen zum anderen zylindrischen Körper ist von einer ringförmigen Druckangriffsfläche 16 gebildet, die zugleich Anschlag ist.
Dieser Angschlag liegt unter der Spannung der Feder 15 auf einem in den Arbeitsraum 5 radial nach innen ragenden zylinderseitig fest angeordneten Ring 17 auf, der als Gegenanschlag dient und den Abwärtshub des Kolbens begrenzt, derart, daß im Arbeitsraum 5 zwischen dem unteren Ende des Kolbens 4 und dem Kolben 3 ein freier Abstand a verbleibt.
Die Wirkungsweise der Einspritzpumpe ist folgende: In der untersten Stellung des Kolbens 3 gemäß Fig. 2 ist der Druckraum 11 über dem Kolben 4 und der Arbeitsraum 5 mit Kraftstoff gefüllt, der vom Saugraum her durch die Steuerbohrung 10 über die Längsbohrung 12 zugeflossen ist.
Leim Aufwärtsgehen durch den Nocken 6 der Antriebswelle 7 erreicht der Kolben 3 nach einer Wegstrecke a das untere Ende des Kolbens 4 (Fig. 3) - ein Teil der zuvor geförderten Kraftstoffmenge fließt dabei durch die Steuerbohrung 10 zurück - und unterbricht die Verbindung Arbeitsraum 5/Druckraum 11.
Von Fig. 3 ab pumpt der Kolben 4, verdrängter Kraftstoff wird aus dem Druckraum 11 durch ein Entlastungsventil in eine Dr:ickleitung zur Diise (Ventil, Leistung und Düse sind nicht dargestellt) gedriickt. Die Förderung pro Grad Nockenwinkel, wie auu dem in Fig. 8 gezeigten Diagramm zu entnehmen ist, steigt zunächst kontinuierlich.
Sobald der Kolben 3 den Arbeitsraum 5 gegen die Steuerbohrung 10 abdichtet (Fig. 4), steigert sich der Druck im Arbeitsraum 5 so, <laß der Kolben 4 an der Druckangriffafläche 16 gegen den Druck der Feder 15 und gegen den Kraftstoffdruck vom Raum 11 angehoben wird, so daß der verdrängte Kraftstoff aus Raum 5 kber die Längsbohrung 12 zur Düse transportiert wird (Fig. 5). Mit Förderbeginn des Kolbens 3 erfolgt ein sprunghafter Anstieg der Fördermenge pro Grad Nockenwinkel (s. Diagramm gemäß Fig. 8). Das Förderende für Kolben 4 ist in Fig. 6 erreicht, in der die schraubenförmige Steuerkante 9 am Kolben 3 die Steuerbohrung 10 anschneidet, so daß sich der Druck im Druckraum 11 über die Längsbohrung 12, Mittelbohrung 8 und Steuerbohrung 10 entspannen kann.
In Fig. 7 ist der Kolben 3 in O.T. gezeigt.
Zusammenfassend ist zu sagen, daß der Kolben 4 den Förderbeginn (Fn 3) ab Fig. 3, der Kolben 3 den Förderbeginn (FB 4) ab Fig. 4 steuert und das Förderende (FE 6) bei beiden Kolben ab Fig. 6 erreicht ist.

Claims

Ansprüche 1. Kraftstoffeinspritzpumpe fiir luftverdichtende Einspritzbrennkraftmaschinen mi t zwei in jedem Pumpenzylinder hintereinander angeordneten Pumpenkolben, von denen der im Pumpenarbeitsraum eine Kraftstoffsteuerbohrung steuernde erste Kolben den unter der Vorspannung einer Feder stehenden zweiten Kolben mitbetätigt, wobei der zweite Kolben eine Längsbohrung aufweist, die den Pumpenarbeitsraum mit dem Pumpendruckraum zeitweilig verbindet, dadurch gekennzeichnet, daß der zweite Kolben (4) mit einer solchen dem Pumpenarbeitsraum (5) zugewandten Druckangriffsfläche (16) versehen ist, daß nach Schließen der Steuerbohrung (10) der bis dahin auf dem ersten Kolben (3) aufliegende zweite Kolben (1S) gegen den Druck der Feder (15) abhebt und einen sprunghaften Anstieg der Fördermenge bewirkt.
2. Kraftstoffeinspritzpumpe nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der zweite Kolben (4) als abgestufter Kolben ausgebildet ist, dessen zwischen seinen zwei zylindrischen Körpern gebildete ringförmige Druckangriffstläche (16) zugleich Anschlag ist, der mit einem zyl inderseitig fest angeordneten Gegenansclllag (17) einen freien Abstand (a) zwischen dem ersten und dem zweiten Kolben (3; 4) bestimmt.