DE3039565A1

DE3039565A1 - Kraftstoffeinspritzpumpe

Info

Publication number: DE3039565A1
Application number: DE19803039565
Authority: DE
Inventors: Frank Doddington Kent Cunliffe; John Roderick Rainham Kent Jefferson
Original assignee: Lucas Industries Ltd
Current assignee: ZF International UK Ltd
Priority date: 1979-10-20
Filing date: 1980-10-20
Publication date: 1981-04-30
Also published as: JPS5666447A; JPS6359025B2; GB2061402A; IT1133706B; FR2467981A1; PL134021B1; ES495709A0; GB2061402B; IT8025419A0; SU969172A3; MX152475A; FR2467981B1; CS247057B2; PL227406A1; ES8107363A1; US4362140A

Description

Bsschreibungseinleitung

Die Erfindung bezieht sich auf eine Einspritzpumpe zur Zuführung von flüssigem Kraftstoff zu einer mehrzylindrigen Brennkraftmaschine mit innerer Verbrennung, wobei die Pumpe ein drehendes Verteilerglied in einem Gehäuse aufweist, das während des Betriebes in zeitlicher Abhängigkeit von der zugehörigen Brennkraftmaschine angetrieben wird, in dem eine Ouerbohrung angeordnet ist, die einen Kolben aufweist und in dem ferner ein mit der Querbohrung in Verbindung stehender Förderkanal so angeordnet ist, daß er im sich wiederholenden Wechsel mit Auslässen des Gehäuses zur Deckung zu bringen ist, wenn sich das Verteilerglied dreht und der Kolben zunehmend eine nach innan gerichtet= Bewegung ausführt; das Verteilerglied ist von einen Nockenring umgeben, der nach innen gerichtete Nocken aufweist, um die nach innen gerichtete Bewegung des Kolbens zu erzeugen; ferner sind KraftstoffZuführungsmittel zur Zuführung von Kraftstoff zu der Bohrung während zumindest eines Teiles der Zeit, in der der Nockenring eine nach außen gerichtete Bewegung des Kolbens zuläßt, vorgesehen, die eine Einlaßöffnung im Gehäuse einschließen, der Kraftstoff von einer Niederdruckkraftstoffquelle aus zugeführt wird; schließlich ist eine Steuerung zur Steuerung der durch die Einlaßöffnung geführten Kraftstoffmenge sowie ein Anschlag

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zur Begrenzung der nach außen gerichteten Kolbenbewegung vorgesehen.

Solche Pumpen sind bekannt, und es sind zwei Ausführungsforiaen für den anschlag bekannt. Bei der ersten Ausführungsform ist der Anschlag auf dem Verteilerglied angeordnet, so daß er während das Betriebes der Pumpe nicht einstellbar ist. Dabei ist es dann nicht möglich, ohne erheblichen Aufwand eine zusätzliche Kraftstoffmenge beim .Anlassen der Brennkraftmaschine zu erhalten. Bei der zweiten Ausführungsform des Anschlages ist dieser einstellbar, wozu er die Form von zumindest einem Ring hat, der im Pumpengehäuse gelagert und auf seiner Innensaite mit einem. Profil zum Zusammenwirken :nit einem Teil des Kolbens versehen ist, um die nach außen gerichtete Bewegung des Kolbens zu begrenzen. Der Ring ist einstellbar, um die Kraftstoffmenge zu bestimmen, die der Bohrung maximal zuzuführen ist.

Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf eine Pumpe der eingangs genannten ?rt mit einem Anschlag gemäß der zv/eiten Ausführungsform. Ihr liegt die Aufgabe zugrunde, eine derartige Pumpe in einfacher ^T"7eise zweckmäßig auszugestalten.

Geir.äß der Erfindung weist der Anschlag bei einer Pumpe der eingangs genannten Art einen im Pumpengehäuse gelagerten

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Ring auf, dessen Innenseite zum Zusammenwirken mit einem Kolbenteil· versehen ist, um die nach außen gerichtete Bewegung des Kolbens zu begrenzen, wobei Einstellmittel zur Einstellung des Ringes vorgesehen sind, so daß die Menge des der Querbohrung des Verteilergliedes zuzuführenden Kraftstoffes veränderbar ist, wobei die Einstellmittel ein Stellglied aufweisen sowie ein erstes und ein zweites Federelement, von denen das erste Pederelement auf das Stellglied einwirkt und dieses in einer ersten Stellung hält, in der der Ring seine Stellung für die übliche maximale Kraftstoff-Förderung zur Brennkraftmaschine einnimmt, während das zweite Federelement stärker als das erste Federelement ist und auf das Steilglied einwirkt und dieses in einer zweiten Stellung hält, in der der Ring eine Stellung für eine weitere, über die übliche maximale Kraftstoff-Förderung hinausgehende zusätzliche Kraftstoff-Fördermenge für die Brennkraftmaschine einnimmt, wobei schließlich Mittel vorgesehen sind, die in ihrer Betriebsstellung die vom zweiten Federelement auf das Stellglied ausgeübte Kraft verringert, so daß das Stellglied unter der Wirkung des ersten Federelementes in seine erste Stellung gebracht wird.

Ein Ausführungsbeispxel der Erfindung wird nachfolgend anhand der Zeichnung beschrieben; in der Zeichnung zeigen:

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Fig. 1 einen Mittellängsschnitt der Pumpe gemäß der Erfindung in schematischer Darstellung,

Fig. 2 eine Draufsicht auf einen in Fig. 1 nicht sichtbaren Teil der Anordnung und

Fig. 3 ein Diagramm des Nocksnprofiles und das Profil des Anschlagringes, wie sie Teile der in Fig. 1 dargestellten Pumpe sind.

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Figurenbeschreibung

Gemäß Fig. 1 v/eist die Pumpe ein mehrteiles Gehäuse 10 auf, in dem das zylindrische Verteilerglied 11 drehbar gelagert ist. Das Verteilerglied hat einen Abschnitt .12 mit größerem Ouerschnitt, der den Antrieb von der Antriebswelle 13 herausnimmt. Innerhalb des Vertailerglied.es 1T ist eine die Längsachse des Verteilergliedes schneidende, durchgehende Querbohrung 14 angeordnet, die ein Paar Kolben 15 aufnimmt. .'lit ihren äußeren Enden arbeiten die Kolben mit Rollen 17 zusammen, die ihrerseits mit der mit einer Nockenbahn versehenen Innenseite eines Nockenringes 18 zusammenwirken, der den Abschnitt 12 des Verteilergliedes umgibt.

Der Nockenring 18 hat mehrere nach innen gerichtete Nockenabschnitte, deren Profil als Linienzug 20 in Fig. 3 aufgezeichnet ist. Schuhe 16 sind in Schlitzen einer Hülse gehalten, die der Antriebswelle 13 zugeordnet ist, gegebenenfalls einstückig mit dieser ausgeführt ist. In de¹-! Verteilerglied befindet sich ein Längskanal 21, dessen eines Ende mit einem radialen Zuführungskanal 22 in Verbindung steht. Oer Kanal 22 ist so angeordnet und dazu bestimmt, daß er in aufeinanderfolgenden Wechseln rait Auslaßöffnungen 23 im Pumpengshäuse zur Deckung kommt, die beim

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b d?r Vorrichtung ~iit den rinspritzdüssn der zuge-Iv^ri-^sn Er:nn''.n^<:t^iv-rischin = in ^erbindung stsnsn. Darüber hinaus steht -:1=r !,."nrjshr.nal 21 r:.it "iehreren .^inlaSkanr.len 24 im Verteil-.rglisd in Verbindung, die so angeordnet sind, daß si= in aufeinanderfolgenden ^r7^chseln rviit sinsr Einlaßöffnung 2 5 i*". O=lviuse in v-rbindunj zu brin'/sn sind. Dia "in la .3ö f fnunrr 25 stsht über sins kraftstoff steuerung 26 , beisnielsweise Ξ-in drosselventil, mit de*n Kraftstoffzuführungskanal 27 in Verbindung. Dieser Kanal steht mit der Niederdruck-Kraftstoff-Förderpumpe in Verbindung, deren drehendes Teil in üblicher ^rTeise auf das Vsrteilerglisd aufgebaut ist und die Kraftstoff durch einen Einlaß 23 ansaugt.

nie Vorrichtung ist i^n bisher beschriebenen Umfang an sich bekannt, "erden die Pollen 17 und die Kolben 15 von dem 'fockenring 18 nach innen bewegt, so v/ird Kraftstoff durch eine luslaßöffnung 23 aus der Bohrung 14 verdrängt. Läuft das Verteilerglied weiter um, so wird der Zuführungskanal 22 aus dam Bereich des Zusammenwirkens nit dem jeweiligen Auslaß 23 gebracht, und ein Einlaßkanal 2 4 kommt zur Deckung mit der Einlaßöffnung 25. Dadurch kann Kraftstoff in die Bohrung 14 gelangen, wobei die Kraftstoffmenge mit der Vorrichtung 26 gesteuert wird. Danach wiederholt sich der Arbeitszyklus und Kraftstoff wird während der nachfolgenden

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Bewegung der Kolben 15 nach innen einem der Auslässe zugeführt.

U*u die von der Pumps zu der zugehörigen Brennkraftmaschine geförderte maximale Kraftstoffmenge steuern zu können, ist im Gehäuse 10 ein Paar Anschlagringe 29 angeordnet, dia an gegenüberliegenden Seiten des Nockenringes 18 sich befinden. Die Ringe 29 sind in Umfangsrichtung verstellbar im Gehäuse 10 gelagert und haben das Profil, das sich aus dem Linienzug 3OA in Fig. 3 ergibt. Die beiden Anschlagringe 29 sind durch ain Brückenglied 30 miteinander verbunden, das mit einem Paar aufrechtstehender Bolzen 31 versehen ist.

Die Bolzen 31 ragen durch einen Schlitz 32 in einer Platte 33 (Fig. 2). Jeder Bolzen 31 wirkt mit dem einen Federelement eines Federpaares zusammen. Das erste Federelement hat die Form einer gewickelten Torsionsfeder 34 und wirkt mit einem der Bolzen 31 zusammen, um das Brückenglied 30 in aine erste Stellung zu bringen, in der die übliche maximale Kraftstoffmenge zu der zugehörigen Brennkraftmaschine gefördert wird, wie im Einzelnen noch erläutert wird. Der zweite Zapfen 31 steht unter der Einwirkung eines zweiten Federe leinen tes in der Form einer gewickelten Torsionsfeder 35 und wird gegen eine Stellung gedrückt, in der das Brückenglied eine Stellung einnimmt, in der die Ringe 29

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für einen Kraftstoffüberschuß bsi der Förderung von der Pumpe zur zugehörigen Brennkraftmaschine sorgen.

Das Federelement 35 ist stärker als das Federeleinent 34, und ohne dia Einwirkung einer äußeren Kraft nimmt dehalb das Brückenglied die zweite Stellung ain. Diese Stellung ist in Fig. 2 dargestellt.

Um dem Brückenglied die Bewegung in die erste Stellung zu ermöglichen, ist das in Fig. 2 dargestellte Mittel zur Verringerung der von der Feder 35 aufgebrachten Kraft vorgesehen. Dieses Mittel weist eine Platte 36 auf, die zur Bewegung in Schlitzen der Platte 33 geführt ist und die einen Zapfen 37 zum Zusammenwirken mit dem einen Ende der Feder 3 5 bestimmt ist, das den Zapfen 31 berührt. Die Platte 36 ist mit einem von einem flüssigen Druckmittel zu verstellenden Kolben 38a mit einem Stössel 38 verstellbar, Zweckmäßigerweise spricht der von dem Flüssigkaitsdruckmittel zu betätigende Kolben 38A auf den Ausgangsdruck der Niederdruckpumpe an, so daß nur dann, wenn nach dem Anlassen der Brennkraftmaschine sich ein ausreichender Druck aufgebaut hat, der Kolben 3SA den Stössal 38 bewegt und die Platte 36 in Fig. 2 nach links verstellt, um dabei die von den Federelement 35 ausgeübte Kraft zu verringern. Das Brückenglied 30 kann sich dann in die vorerwähnte erste Stellung verstellen.

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Gemäß Fig. 3 ist eine Rolle 17 im Zusammenwirken mit einem der Nocken gezeigt. Die Bewegungsrichtung der Rolle während ihres Umlaufes um den Nockenring ist durch den Pfeil 39 dargestellt, und es zeigt das Zusammenwirken mit der Führungsflanke des Nockens 20. Die Rolle wird sich gsrr.'-iß Fig. zunächst nach oben bewegen, was eine nach innen gerichtete Bewegung des zugehörigen Kolbens 15 bewirkt. Es vrird deshalb Kraftstoff durch einen Auslaß 23 gefördert. Erreicht die Rolle den höchsten Punkt der ?Iockenbahn, so ergibt sich eine Verzögerung, während d.er keine Kolbenbewegung stattfindet. Darauf folgt eine begrenzte Bewegung des Kolbens nach außen, um den Druck in den verschiedenen Pumpenkanälen abzubauen und um gleichzeitig auch den Druck in der Rohrleitung zu verringern, die den Auslaß mit der Düse verbindet. Darauf folgt erneut eine kurze Verzögerung, während der der Zuführungskanal 22 aus dem Bereich der überdeckung mit einer Auslaßöffnung 23 kommt und ein Einlaßkanal 24 zur überdeckung mit der Einlaßöffnung 25 kommt. Die Nockenbahn fällt zum Grundkreis des Nockens ab, und der Kolben kann sich nach außen bewegen, wenn Kraftstoff von der Niederdruckkraftstoff quelle zugeführt wird.

Das Innenprofil der Anschlagringe ist bei 30 dargestellt, und dessen wesentlicher Teil ist der Abschnitt 40, mit dem die Rollen 17 dann zusammenwirken können, während Kraftstoff

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BAD ORIGINAL

dar Bohrung 14 zugeführt wird. Die gestrichelte Linie 4'! zeigt das Schließen der Einlaßöffnung 25 zu einem "inlaßkanal, während die weiter= gestrichelte Linie 42 das öffnen aar Zuführungsöffnung zu einem Auslaß 23 zeigt. In der Annahme, daß die Vorrichtung 26 so eingestellt ist, daß keine wesentliche Drosselung des Kraftstoff-Flusses vorliegt, wirken die Rollen mit dem Abschnitt 40 der Innenseite der Anschlagringe zusammen, um eine Bewegung der Rollen und damit der Kolben nach außen zu verhindern. Ist die Einlaßöffnung erst einmal geschlossen, so kann kein weiterer Kraftstoff der Bohrung 14 zugeführt werden, und die Stellung der Rollen und der Kolben wird so sein, daß die maximale Kraftstoffmenge von der Pumpe der Brennkraftmaschine zugeführt wird. Die Rollen werden deshalb die Anschlagringe verlassen und schwimmen, bis sie erneut in Berührung mit der Führungsflanke der Nockenbahn 20 kommen. Dabei ist darauf hinzuweisen, daß vor dem Abheben der Rollen der Zuführungskanal 22 in Verbindung mit einem Auslaß 23 gebracht wird. Darüber hinaus soll vermerkt werden, daß bei einer Stellung der Vorrichtung 26 so, daß eine gedrosselte !'raftstoffzuführung möglich ist, die Rollen nicht mit dem Abschnitt 40 der Anschlagringe zusammenwirken.

"7ie bereits in Zusammenhang nit Fig. 1,2 erwähnt, sind ui¹? Anschlagringe in Umfangsrichtung verstellbar. In Fig.

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stellt die obere gestrichelte Linie die so genannte erste Stellung des 3rückengliedes und der Anschlagringe dar, während die untere gestrichelte Linie die zweite Stellung darstellt. Γ-s zeigt sich, daß sich die Rollen und damit die Kolben um sinen zusätzlichen Betrag nach außen bewegen können, wenn sich das Brückenglied und die Anschlagringe in ihrer zweiten Stellung befinden, so daß sine zusätzliche Kraftstoffmenge oder **bsrschu3kraftstoff der zugehörigen Brennkraftmaschine zugeführt werden kann, unter der Voraussetzung, daß die Stellung der Vorrichtung 26 dis zusätzliche Kraftstoffmenge in der verfügbaren Zeit in die Bohrung 14 gelangen läßt.

Der Stössel 38 kann durch einen Elektromagneten an der Stelle eines von flüssigem Druckmittel beaufschlagten Kolbens betätigt werden, wobei dann die Erregung des Elektromagneten nit einem geeigneten Schalter gesteuert werden kann.

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Claims

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

Titel: Kraftstoffeinspritzpumpe

Patentansprüche

Kraftstoffpumpe für die Förderung von flüssigem Kraftstoff zu einer Brennkraftmaschine mit innerer Verbrennung in mehreren Zylindern mit einem drehenden Verteilerglied in einem Pumpengehäuse, das während des Betriebes drehzahlabhängig von der zugehörigen Brennkraftmaschine angetrieben wird, wobei in dem Verteilerglied eine Querbohrung vorgesehen ist, die einen Kolben aufnimmt, wobei in dem Verteilerglied weiter ein Förderkanal vorgesehen ist, der mit der Ouerbohrung verbunden und so angeordnet ist, daß er im aufeinanderfolgenden Wechsel zur Deckung mit Auslassen im Pumpengehäuse zu bringen ist, wenn das Verteilerglied sich dreht und der Kolben sich nach innen bewegt, wobei weiter ein Nockenring das Verteilerglied umgibt und nach innen gerichtete Nocken zur Bewirkung der nach innen gerichteten Bewegungen des Kolbens aufweist, wobei weiter eine Kraftstoffzuführung zur Zuführung von Kraftstoff zu der Ouerbohrung während wenigstens eines Teiles der Bewegung

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des Kolbens nach außen vorgesehen ist, die eine Einlaßöffnung im Pumpengehäuse aufweist, der Kraftstoff von einer Niederdruckquelle aus zugeführt wird, wobei weiter eine Kraftstoffsteuerung zur Steuerung der durch die Einlaßöffnung zugeführten Kraftstoffmenge vorgesehen ist sowie schließlich ein Anschlagelement mit einem auf dem Pumpengehäuse gelagerten Ring, der auf seiner Innenseite mit einem mit dem Kolben zusammenwirkenden Anschlagprofil versehen ist, um die Bewegung des Kolbens nach außen zu begrenzen, dadurch gekennzeichnet, daß der Ring (29) des Anschlagelementes zur Veränderung der der Querbohrung (14) zuzuführenden Kraftstoffmenge verstellbar ist und hierzu ein Stellglied (36), ein erstes Federelement (34) zum Verstellen des Stellgliedes in sine erste Endstellung, ein zweites Federelement (35) , das stärker als das erste Federelement ist und dem Verstellen des Stellgliedes in eine zweite Endstellung dient sowie schließlich ein Rückstellelement (38) vorgesehen ist, das dam Zurückstellen des Stellgliedes aus der zweiten in dia erste Endstellung dient, indem es dem zweiten Federelement entgegenwirkt, wobei die Stellung des Anschlagelementes in der ersten Stellung des Stellgliedes die übliche maximale der Brennkraftmaschine zuzuführende Kraft-

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stoffmeng-, die Stellung das Anschlagelementes in der zweiten Stellung des Stellgliedes eins über der üblichen maximalen der Brennkraftmaschine zuzuführende Kraftstoffmenge liegende zusätzliche Kraftstoffmeng= definiert.
2. Kraftstoffpumpe nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß jedes der beiden Federe leinen te (34,35) eine gewickelte Torsionsfeder aufweist.
3. Kraftstoffpumpe nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Rückstellelement (38) zur Verringerung der Kraft des zweiten Federelementes (35) auf eine gleitfähige Platte (36) mit einem Zapfen

(37) zum Zusammenwirken mit dem einen Ende des zweiten Federelementes aufweist, wobei eine Bewegung der Platte dieses Ende des zweiten Federelernentes von einem Bauteil abhebt, das mit dem Anschlagring in "Jirkverbindung steht.
4. Kraftstoffpumpe nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Bewegung der Platte (36) ein mit einem hydraulischen Druckmittel verstellbarer Kolben (38A) dient, der auf den Kraftstoffdruck anspricht, der von der Kraftstoffzuführung bewirkt wird.

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