DE3005904A1

DE3005904A1 - Kraftstoffpumpe

Info

Publication number: DE3005904A1
Application number: DE19803005904
Authority: DE
Inventors: Robert Thomas John Skinner
Original assignee: Lucas Industries Ltd
Current assignee: ZF International UK Ltd
Priority date: 1979-02-17
Filing date: 1980-02-16
Publication date: 1980-08-28
Also published as: IT1140557B; IT8019850A0; MX150135A; ES487766A0; JPS6112097B2; US4282844A; FR2449201A1; ES8100428A1; JPS55109746A; FR2449201B1

Description

Beschreibungseinleitung

Die Erfindung bezieht sich auf eine Kraftstoffpumpe zur Förderung von Kraftstoff zu einer durch Druck selbst zündenden Brennkraftmaschine mit einem in zeitlicher Abhängigkeit von der zugehörigen Brennkraftmaschine in bestimmten Zeitintervallen Kraftstoff fördernden Einspritzpumpenteil, der ein Stellglied aufweist, das zur Veränderung der zeitlichen Abhängigkeit zwischen dem Einspritzpumpenteil und der Brennkraftmaschine verstellbar ist, wobei ein auf die Motordrehzahl reagierendes Bauteil in Wirkverbindung mit dem Stellglied steht, um dieses bei ansteigender Motordrehzahl in Richtung auf eine Beschleunigung der Kraftstoff-Förderung durch den Einspritzpumpenteil zu verstellen, wobei weiter eine Kraftstoff steuerung vorgesehen ist, um die vom Einspritzpumpenteil geförderte Kraftstoffmenge regeln zu können und wobei schließlich der Kraftstoffsteuerung ein Hebel zugeordnet ist, der so zu betätigen ist, daß die Menge des vom Einspritzpumpenteil geförderten Kraftstoffes zu erhöhen ist, um bei kalter Brennkraftmaschine zufriedenstellende Leerlaufbedingungen zu erhalten.

Es hat sich gezeigt, daß bei manchen Brennkraftmaschinen für zufriedenstellende Leerlaufbedingungen bei kalter Brennkraftmaschine die Kraftstoff-Förderung gegenüber dem Betrieb

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bei warmer Brennkraftmaschine beschleunigt werden muß. Um die Kraftstoff-Förderung zu beschleunigen, ist es bekannt, mit der Betätigung des erwähnten Hebels der vorgenannten gattungsgemäßen Kraftstoffpumpe die Kraftstoff-Förderung zu erhöhen. Es hat sich jedoch als wünschenswert erwiesen, beim Anlassen der Brennkraftmaschine die Kraftstoff-Förderung auch zu verzögern, und es ist Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine gattungsgemäße Kraftstoffpumpe so auszugestalten, daß dies erreicht werden kann.

Gemäß der Erfindung weist eine Kraftstoffpumpe der eingangs genannten Gattung zur Lösung der Aufgabe ein erstes, dem auf Drehzahländerungen ansprechenden Bauteil zugeordnetes Bauelement sowie ein zweites, diesem Bauelement zugeordnetes Bauelement auf, das mit dem vorerwähnten Hebel kuppelbar ist, wobei während einer Bewegung dieses Hebels in Richtung auf eine Erhöhung der Kraftstoff-Förderung für den Motorleerlauf bei kalter Brennkraftmaschine das zweite Bauelement in einer zur Bewegungsrichtung des auf Drehzahländerungen ansprechenden Bauteiles senkrechten Ebene bewegt wird, wobei die einander zugekehrten Flächen des auf Drehzahländerungen ansprechenden Bauteiles und des ersten Bauelementes eine erste Schlitz-Gleitstein-Kupplung aufweisen, während eine zweite Schlitz-Gleitstein-Kupplung den einander zugeordneten Flächen des ersten und zweiten Bauelementes zugeordnet ist, wobei

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in einer dieser beiden Schlitz-Gleitstein-Kupplungen der Schlitz eine größere Breite als der Gleitstein, eine wechselnde Tiefe und schlief¹ich Federn aufweist, die zwischen den diese Schlitz-Gleitstein-Kupplung bildenden Bauteilen wirken, um diese Bauteile in einer Richtung zu bewegen, daß sich der Gleitstein am flacheren Ende des zugehörigen Schlitzes befindet; die Anordnung ist im übrigen so getroffen, daß bei einer Bewegung des Hebels zur Erhöhung der Kraftstoff-Förderung die beiden erwähnten Bauteile sich relativ zueinander so bewegen, daß sich der Gleitstein zum tieferen Schlitzende bewegt, so daß sich die beiden Bauteile einander nähern können und die Kraftstoff-Förderung verzögert wird, während beim Anlassen der Brennkraftmaschine sich die Bauteile der anderen Bauteilpaare voneinander entfernen, um die Schlitz-Gleitstein-Kupplung dieses Bauteilpaares zu trennen und sich die Bauteile des anderen Bauteilpaares unter dem Einfluß der Federn relativ zueinander bewegen, um so die Kraftstoff-Förderung bei kalter Maschine während des Leerlaufes zu beschleunigen.

Ein Beispiel einer Vorrichtung gemäß der Erfindung ist nachfolgend anhand der Zeichnung beschrieben, in der Zeichnung zeigen:

Fig. 1 eine schematische Darstellung der Erfindung, Fig. 2 einen Ausschnitt aus Fig. 1 als Schnittdarstellung, Fig. 3 Teile des in Fig. 2 dargestellten Ausschnittes in drei verschiedenen Betriebsstellungen.

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Figurenbeschreibung

Gemäß Fig. 1 schließt die Kraftstoffpumpe in einem Gehäuse 11 einen um seine Längsachse drehbaren zylindrischen Drehschieber 10 ein. Der Drehschieber 10 ist mit einer Antriebswelle 12 gekuppelt, die von der zugehörigen Brennkraftmaschine antreibbar ist. Dem Drehschieber 10 ist ein Drehschieberkopf 13 zugeordnet, in dessen Querbohrung 14 zwei Kolben 15 verstellbar sind. Die Kolben 15 werden mit einem mit Rollen und Nockenbahnen versehenen Nockentrieb nach innen bewegt. Von diesem Nockentrieb ist lediglich der Ring 16 dargestellt, auf dessen Innenseite die Nockenbahn angeordnet ist, mit der die Rollen des Nockentriebes zusammenwirken, die ihrerseits wiederum auf die Kolben 15 einwirken. Der Nockenring 16 ist um die Längsachse des Drehschiebers 10 in seiner Umfangsrichtung verstellbar. Diese Verstellbewegung wird mit einem auf die Motordrehzahl der Brennkraftmaschine ansprechenden Bauteil 17 bewirkt, das im Einzelnen noch beschrieben wird.

Der Drehschieber ist mit einer Längsbohrung 18 versehen, die mit einem nicht dargestellten KraftstoffZuführungskanal in Verbindung steht, der seinerseits wechselweise, während sich die Kolben 15 einander nähern, mit mehreren nicht gezeigten Auslaßbohrungen im Gehäuse 11 in Verbindung zu bringen ist, die mit den Einspritzdüsen der zugehörigen Brennkraftmaschine in Verbindung stehen.

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Die Längsbohrung 18 ist außerdem mit mehreren Einlaßbohrungen 19 des Drehschiebers verbunden, die wechselweise mit einer Einlaßbohrung 20 des Gehäuses 11 zur Deckung zu bringen sind. Eine der Einlaßbohrungen 19 steht dann mit der Einlaßbohrung 20 in Verbindung, wenn sich die Kolben 15 voneinander entfernen.

Der Einlaßbohrung 20 des Gehäuses 11 wird von einer Kraftstoff Speisepumpe 21 Kraftstoff unter Druck zugeführt. Die Speisepumpe 21 weist einen Drehteil auf, der von dem Drehschieber 10 aus angetrieben wird, gegebenenfalls mit diesem einstückig ausgeführt ist. Die Pumpe 21 weist ein überdruckventil auf, wodurch sich der Förderdruck der Pumpe mit der Drehzahl des Drehschiebers und damit der Brennkraftmaschine ändert.

Die Förderseite der Pumpe 21 steht mit der Bohrung 20 über eine Kraftstoffregelung 22 in Verbindung. Die Kraftstoffregelung kann eine Drossel einschließen, deren Stellung zumindest teilweise durch einen drehzahlabhängigen Regler und durch ein von Hand einstellbares, nicht gezeichnetes Regelglied bestimmt wird. Der Regler regelt die der Brennkraftmaschine zuzuführende Kraftstoffmenge für den Leerlauf und für die maximale Motordrehzahl.

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Es hat sich gezeigt, daß bei kalter Brennkraftmaschine dieser für die Erlangung eines zufriedenstellenden Leerlaufverhaltens mehr Kraftstoff zuzuführen ist/ als wenn die Brennkraftmaschine warm ist, weswegen der Kraftstoffregelung

22 ein von Hand zu betätigender Hebel 23 zugeordnet ist, der mit einem von der Bedienungsperson der Brennkraftmaschine einstellbaren Hebelgestänge verbunden ist, über das die Bedienungsperson den Hebel 23 in seine Wirkstellung bringt, wenn die Brennkraftmaschine im kalten Zustand angelassen werden soll. Ist die Brennkraftmaschine warmgelaufen, so kann das Hebelgestänge in seine unwirksame Stellung zurückgestellt werden, worauf die Kraftstoffregelung 22 sicherstellt, daß der Brennkraftmaschine für deren Anlassen im warmen Zustand weniger Kraftstoff als im kalten Zustand zugeführt wird. Dabei ist darauf hinzuweisen, daß der Hebel

23 nur die beim Leerlauf der Brennkraftmaschine dieser zuzuführende Kraftstoffmenge beeinflußt.

Das auf die Motordrehzahl der Brennkraftmaschine ansprechende Bauteil 17 ist im einzelnen in Fig. 2 dargestellt. Gemäß Fig. 2 weist es einen Zylinder 24 auf, in dem ein Kolben angeordnet ist. Der Kolben 25 steht in Wirkverbindung mit dem Nockenring 16, was mittels eines an dem Nockenring befestigten radial stehenden Stiftes erfolgt, der in einer Aussparung 29 des Kolbens angeordnet ist und durch eine öffnung

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in der Zylinderwand hindurchragt. In der einen Bewegungsrichtung des Kolbens wirkt auf diesen eine gewickelte Druckfeder 26, während der Kolben in der anderen Richtung durch den Druck des von der Pumpe 21 geförderten Kraftstoffes bewegt wird, um die Kraftstoff-Förderung zu beschleunigen. Der von der Pumpe unter Druck geförderte Kraftstoff wird durch einen Strömungskanal 27 gefördert, der nahe dem Ende des Zylinders angeordnet ist, das durch einen Stopfen 28 verschlossen ist. Steigt der Förderdruck der Speisepumpe an, so wird der Kolben gegen die Wirkung der Feder 26 verstellt, um die Kraftstoff-Förderung zu beschleunigen.

In der gegen den Stopfen 28 gerichteten Stirnseite des Kolbens 25 ist ein Paar diametral einander gegenüberliegender Schlitze 30 angeordnet, mit denen Gleitsteine 31 zusammenwirken, die der der Kolbenstirnseite gegenüberliegenden Stirnfläche eines ersten ringförmigen Bauelementes 32 zugeordnet sind. Das Bauelement 32 ist auf einer Befestigungsschraube 33 angeordnet, die in einen um seine Längsachse in Umfangsrichtung drehbaren Schaft 34 eingeschraubt ist. Der Schaft 34 bildet ein zweites Bauelement 35, dessen eine Fläche dem ersten Bauelement 32 zugekehrt ist. Das Bauelement 35 ist mit Gleitsteinen 36 versehen, die sich gegen das erste Bauelement 32 erstrecken, das in der gegen das Bauelement 35 gerichteten Fläche Schlitze 37 zur Aufnahme der Gleitsteine

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36 aufweist. Gemäß Fig. 3 haben die Schlitze 37 eine größere Weite, als es zur spielfreien Aufnahme der Gleitsteine 36 nötig wäre, und die Tiefe dieser Schlitze ändert sich. Gegen die Bauelemente 32 und 35 wirkt eine Spiralfeder in einer Richtung, daß die Gleitsteine 36 gegen das flachere Ende der Schlitze 37 gedrückt werden.

An dem um seine Längsachse drehbaren Schaft 34 ist ein Hebel "■^J 38 befestigt, der über das bereits erwähnte, nicht gezeichnete Hebelgestänge mit dem Hebel 23 verbunden ist. In Fig. 3 sind die Bauelemente in drei verschiedenen Betriebsstellungen gezeigt. In der obersten Darstellung befindet sich die Pumpe in ihrer Ruhestellung, und der Kolben nimmt unter der Wirkung der Feder 26 seine linke Endstellung ein.. Es ist erkennbar, daß die Endfläche des Kolbens 25 in Berührung mit der ihr zugekehrten Fläche des ersten Bauelementes 32 steht, während die Gleitsteine 36 sich im Bereich der flacheren Enden der

Schlitze 37 befinden und die Endflächen der Gleitsteine mit & den Grundflächen der Schlitze zusammenwirken.

Ist die Brennkraftmaschine kalt, so bringt die Bedienungsperson das erwähnte Hebelgestänge in seine Wirkstellung und, wie bereits erwähnt, bringt dieses den Hebel 23 in eine

Stellung, in der für den Leerlaufbetrieb eine größere Kraftstoff menge gefördert wird. Die Bewegung des Hebels 38 ver-

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ursacht außerdem eine Bewegung des Bauelementes 35 nach links (Fig. 3, wobei darauf zu verweisen ist, daß in Fig. aufeinanderfolgende Betriebsstellungen von Kolben und Bauelementen dargestellt sind). Die Stellung nach einer Bewegung des zweiten Bauelementes 35 nach links ist in der mittleren Darstellung von Fig. 3 gezeigt, woraus sich zeigt, daß die Gleitsteine 36 entgegen der Wirkung der Feder gegen die tieferen Enden der Schlitze 37 verstellt worden sind. Die veränderte Tiefe der Schlitze hat zur Folge, daß das erste Bauelement 32 und das zweite Bauelement 35 sich einander nähern, wobei der Kolben 25 infolge der Feder 26 eine Kraft ausübt. Der praktische Effekt hiervon ist, daß sich der Kolben 25 um einen Betrag A nach unten bewegt, d.h. in Fig. 2 nach links, um dabei die Kraftstoff-Förderung um einen dem Abstand A entsprechenden Betrag zu vergrößern.

Wird die Brennkraftmaschine angelassen und dem Kolben 25 Kraftstoff unter Druck zugeführt, so entfernt sich dieser von dem ersten Bauelement 32, um die Gleitsteine 31 aus dem Zusammenwirken mit den Schlitzen 30 zu bringen. Ist das Zusammenwirken zwischen Gleitsteinen 31 und Schlitzen 30 beendet, so bewirkt die Schraubenfeder eine Bewegung des ersten Bauelementes 32 relativ zu dem Bauelement 35, und die Gleitsteine 36 werden in den flacheren Endbereich der Schlitze 37 verstellt. Der praktische Effekt hiervon ist,

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daß, wenn die Brennkraftmaschine ihre Leerlaufdrehzahl erreicht hat, nachdem die Leerlaufdrehzahl infolge einer erhöhten Kraftstoffzufuhr für das Anlassen überschritten wurde, der Kolben unter dem Einfluß der Feder 26 mit den ihm zugekehrten Flächen der Gleitsteine 31 zusammenwirkt, so daß die Kraftstoffzufuhr um den Betrag B gegenüber der Anschlagstellung und um den Betrag A + B im Vergleich zur Kraftstoffzufuhr beim Anlassen beschleunigt wird.

Ist die Bedienungsperson der Brennkraftmaschine zu der Auffassung gekommen, daß die Brennkraftmaschine infolge der erreichten Temperatur normal im Leerlauf zu laufen vermag, so wird das Hebelgestänge in seine unwirksame Stellung zurückverstellt, und der Hebel wird in Richtung auf eine Verringerung der für den Leerlaufbetrieb geförderten Kraftstoffmenge verstellt. Gleichzeitig wird der Hebel 38 verstellt, um das zweite Bauelement in seine Ausgangsstellung zurückzustellen, und der Kolben 25 wird seine in Fig. 3 dargestellte obere Stellung einnehmen, falls die Brennkraftmaschine noch im Leerlaufbetrieb dreht. In Fig. 2 ist der Kolben in zwei Stellungen dargestellt, von denen die obere Stellung der obersten in Fig. 3 dargestellten Stellung entspricht und die untere Stellung der untersten Stellung in Fig. 3 entspricht .

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Für die beschriebene Vorrichtung ist es wichtig, sicherzustellen, daß das erste Bauelement 32 durch die Gleitsteine und die Schlitze im Eingriff mit dem zweiten Bauelement 35 gehalten wird, wenn der Kolben 25 unter dem Einfluß des Kraftstoffdruckes bewegt wird.

Der Vollständigkeit halber soll darauf hingewiesen werden, daß die Schlitze 30 in dem Bauelement 32 angeordnet und die Gleitsteine 31 dem Kolben zugeordnet sein können, wobei dann die Schlitze 37 in dem Bauelement 35 und die Gleitsteine 36 dem Bauelement 32 zugeordnet sein sollen. Die Gleitsteine 31 können auch dem Bauelement 35 zugeordnet sein, wobei dann die Schlitze 30 in der diesem zugekehrten Fläche des Bauelementes 32 angeordnet sind, während die Schlitze im Kolben angeordnet und die Gleitsteine 36 dem Bauelement 32 zugeordnet sind. In diesem Fall ist es jedoch notwendig sicherzustellen, daß sich das zweite Bauelement mit dem Kolben bewegt, wenn sich letzterer unter der Wirkung des Kraftstoffdruckes bewegt.

Das von der Bedienungsperson einstellbare, mit dem Hebel 23 verbundene Hebelgestänge kann durch eine auf die Motortemperatur ansprechende Vorrichtung ersetzt werden, so daß die Einstellung der Hebel 23 und 38 für den Kaltstart automatisch erhalten wird.

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Claims

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Anmelder; LUCAS INDUSTRIES LIMITED, Great King Street, Birmingham, B19 2XF, England

Titel: Kraftstoffpumpe

Patentansprüche

1. j Kraftstoffpumpe zur Förderung von Kraftstoff zu einer selbstzündenden Brennkraftmaschine, deren Einspritzpumpenteil in zeitlicher Abhängigkeit von der Brennkraftmaschine angetrieben wird, um in vorbestimmten Zeitintervallen der Brennkraftmaschine Kraftstoff zuzuführen, wobei der Einspritzpumpenteil ein Stellglied einschließt, dessen Stellung zur änderung der zeitlichen Abhängigkeit zwischen Einspritzpumpe und Brennkraftmaschine veränderbar ist, wobei weiter ein auf die Motordrehzahl der Brennkraftmaschine ansprechendes Bauteil in Wirkverbindung mit dem Stellglied steht, um mit ansteigener Motordrehzahl das Stellglied in Richtung auf eine Beschleunigung der Kraftstoff-Förderung durch die Einspritzpumpe zu verstellen, wobei weiter eine Kraftstoffregelung zur Steuerung der Menge des vom Einspritzpumpenteil zu fördernden Kraftstoffes vorgesehen ist und wobei schließlich der Kraftstoffregelung ein Hebel zugeordnet ist, dessen Verstellung der Erhöhung der vom Einspritz-

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pumpenteil zu fördernden Kraftstoffmenge dient, um bei kalter Brennkraftmaschine gute Leerlaufbedingungen zu geben, gekennzeichnet durch ein dem von der Motordrehzahl abhängigen Bauteil (17) zugeordnetes Bauelement (32), ein diesem ersten Bauelement zugeordnetes zweites Bauelement (35) , das mit dem der Kraftstoffregelung (22) zugeordneten Hebel (22) gekuppelt ist, wobei während einer Bewegung des Hebels in Richtung auf eine erhöhte Kraftstoff-Förderung für den Leerlauf bei kalter Brennkraftmaschine das zweite Bauelement in einer zur Bewegungsrichtung des von der Motordrehzahl abhängigen Bauteiles senkrechten Ebene bewegt wird, gekennzeichnet weiter durch erste Schlitz-Gleitsteinkupplungen (30,31) der einander zugekehrten Flächen des drehzahlabhängigen Bauteiles und des ersten Bauelementes, gekennzeichnet weiter durch zweite Schlitz-Gleitsteinkupplungen (36,37) der einander zugekehrten Flächen des ersten und des zweiten Bauelementes, wobei bei einer der Schlitz-Gleitsteinkupplungen (36,37) die Schlitzwerte größer als mit Rücksicht auf die Gleitsteinbewegung an sich notwendig ist, die Schlitztiefe über die Schlitzlänge sich verändert und eine Feder zwischen den dieser Schlitz-Gleitsteinkupplung zugeordneten Bauteilen zugeordnet ist, wobei die Feder diese Bauteile in einer Richtung zu bewegen sucht,

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daß die Gleitsteine am Schlitzende mit der geringeren Tiefe sich befindem und wobei schließlich die Gesamtanordnung so ausgelegt ist, daß bei einer Verstellung des Hebels in Richtung auf eine erhöhte Kraftstoff-Förderung die Teile der erwähnten einen Schlitz-Gleitsteinkupplung sich relativ zueinander bewegen, so daß die Gleitsteine in den tieferen Schlitzbereich gelangen und dabei eine gegenseitige Annäherung der Bauteile gestatten, so daß die Kraftstoff-Förderung verzögert wird und beim Anlassen der Brennkraftmaschine die beiden anderen Bauteile auseinanderbewegt werden, bis die Gleitstein-Schlitzkupplung zwischen diesen beiden anderen Bauteilen gelöst wird, während sich die ersten Bauteile unter der Wirkung der Feder einander nähern, um eine Beschleunigung der Kraftstoff-Förderung bei Leerlauf der kalten Brennkraftmaschine zu bewirken.

Kraftstoffpumpe nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das auf die Drehzahl der Brennkraftmaschine ansprechende Bauteil (17) einen in einem Zylinder (24) unter der Wirkung des Kraftstoffdruckes axialverstellbaren Kolben (25) aufweist, wobei der Zylinder am einen Ende durch einen Stopfen (34) verschlossen ist, mit dessen Zapfen der Hebel (38) , der mit dem Hebel (23) der Kraftstoffregelung (22) gekuppelt ist, verbunden ist,

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3. Kraftstoffpumpe nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß das zweite Bauelement (35) auf dem Zapfen des Stopfens (34) gelagert ist, um mit diesem in Umfangsrichtung verstellt zu werden, wobei das erste Bauelement (32) ringförmig ausgebildet und für Bewegungen in ümfangsrxchtung auf einem mit dem Zapfen des Stopfens verbundenen Zapfen (33) gelagert ist.

4. Kraftstoffpumpe nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Schlitze (37) der ersten Schlitz-Gleitsteinkupplung (36,37) eine über die Schlitzlänge sich ändernde Tiefe und eine Weite aufweisen, die weiter als mit Rücksicht auf die Steinbreite nötig ist.

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