DE3224769A1

DE3224769A1 - Kraftstoffeinspritzeinrichtung fuer brennkraftmaschinen, insbesondere pumpeduese fuer dieselbrennkraftmaschinen

Info

Publication number: DE3224769A1
Application number: DE19823224769
Authority: DE
Inventors: Heinz 7016 Gerlingen Kuschmierz; Helmut 7000 Stuttgart Laufer
Original assignee: Robert Bosch GmbH
Current assignee: Robert Bosch GmbH
Priority date: 1981-11-19
Filing date: 1982-07-02
Publication date: 1983-05-26
Also published as: GB2110310A; US4463725A; GB2110310B

Description

a. mr i.P.

2U.6.1032 Ks/Ke

ROBERT BOSCH GMBH, 7000 Stuttgart 1

Kraftstoffeinspritzeinrichtung für Brennkraftmaschinen, insbesondere Pumpedüse für Dieselbrennkraftmaschinen

Stand der Technik

Die Erfindung geht aus von einer Kraftstoffeinspritzeinrichtung gemäß dem gattungsbildenden Oberbegriff des Hauptanspruchs. Es sind bereits eine Vielzahl von Ausführungsvarianten einer solchen Kraftstoffeinspritzeinrichtung bekannt, deren mit konstantem Hub in einem Pumpenzylinder bewegter Pumpenkolben einen im gleichen Pumpenzylinder arbeitenden Freikolben über eine als hydraulischer Stößel -wirkende in einem Ausgleichsraum eingeschlossene Flüssigkeitssäule antreibt. Unter den Freikolben wird die einzuspritzende Kraftstoffmenge von einer Zumeßeinrichtung vorgelagert, und die Flüssikgeitssäule gleicht den entsprechenden Vorlagerhub aus, so daß entweder immer, wie z. B. bei einer Pumpedüse nach der DE-PS 820 823, ein durch eine feste Steueröffnung im

974 7 r

Pumpenzylinder bestimmter konstanter Förderbeginn gesteuert wird oder ein ebenfalls von der Einspritzmenge unabhängiger, jedoch von separaten Steuermitteln beeinflußbarer veränderlicher Förderbeginn. Ein solcher veränderlicher Förderbeginn wird bei einer Pumpediise nach der DE-OS 25 58 699 durch eine schräge Steuerkante an der Stirnseite des Pumpenkolbens bestimmt, bei einer Pumpediise nach den Figuren 1 h und 15 der US-PS h 131+ 5I+9 werden sowohl die unter den Freikolben vorgelagerte Kraftstoff einspritzmenge als auch das Volumen der im Ausgleichsraum befindlichen Flüssigkeitssäule von zwei verschiedenen, einen unterschiedlichen Förderdruck aufweisenden Kraftstoffdruckquellen beaufschlagt, wobei jeweils der Zulaufdruck und die Öffnungsdauer von im unteren Totpunkt der Kolben aufgesteuerten Zulaufdrosseln die in die Räume eingelagerte Kraftstoffmenge bestimmt. In allen bekannten Fällen steuert eine Steuerkante am Freikolben bei Förderhubende einen Abströmkanal auf, wodurch die Förderbewegung des Freikolbens beendet wird und die zugehörige Einspritzdüse die Kraftstoffeinspritzung beendet.

Aus Gründen der Leistungs- und Abgasverbesserung wird bei modernen Dieselbrennkraftmaschinen ein schneller Nadelschluß verlangt, der bei der Pumpedüse nach der DE-OS 25 58 699 durch eine vom Freikolben gesteuerte Druckentlastung der zur Düse führenden Druckleitung erreicht wird. Hierbei fließt ein Teil des im Pumpenarbeitsraum vorhandenen Kraftstoffs in eine Rücklaufleitung ab, so daß diese Abströmmenge bei der nächsten Einspritzmengenzumessung mit zugemessen werden muß. Da die Abströmmengen sowohl von der Drehzahl als auch von der jeweiligen Kraftstoffeinspritzmenge abhängig sind,

. 1-

kann diese Abströmmenge bei hohen Anforderungen an
die Genauigkeit der Mengenzumessung diese in nachteiliger Weise beeinflussen. Bei den anderen genannten Pumpedüsen ohne Druckentlastung des Pumpenarbeitsraums tritt der Nachteil eines verzögerten Spritzendes mit den daraus resultierenden Nachspritzern und einer Verschlechterung der Abgaszusammensetzung auf.

Zur Erzielung einer optimalen Leistung im gesamten Drehzahlbereich und zur Einhaltung der sich immer stärker
verschärfenden Bestimmungen zur Reinhaltung der Luft
ist es erforderlich, eine Kraftstoffeinspritzexnrxchtung zu schaffen, die die bekannten Vorteile einer von
der vorgelagerten Kraftstoffeinspritzmenge unabhängigen Steuerung des Förderbeginns beibehält und zusätzlich die Druckentlastung des Pumpenarbeitsraums beim Einspritzende ermöglicht, ohne daß die exakte Kraftstoffmengenzumessung negativ beeinflußt wird.

Vorteile der Erfindung

Die erfindungsgemäße Kraftstoffeinspritzexnrxchtung mit den kennzeichnenden Merkmalen des Hauptanspruchs hat den Vorteil, daß bei dem zweiteilig ausgbildeten Freikolben der dem Pumpenarbeitsraum zugewandte Entlastungskolben
bei Einspritzende einen Entlastungshub ausführt, ohne
daß eine Abströmmenge verloren geht. Die beispielsweise aus einer Zumeßpumpe oder einem Magnetventil bestehende Zumeßeinrichtung braucht bei der erfindungsgemäß ausgestatteten Kraftstoffeinspritzexnrxchtung lediglich
die genau bemessene Kraftstoffeinspritzmenge ohne Rücksicht auf die Druckentlastung im Pumpenarbeitsraum vorzulagern.

-w-

Durch die in den Unteransprüchen aufgeführten Maßnahmen sind konstruktive Ausgestaltungen, Verbesserungen und vorteilhafte Weiterbildungen der im Hauptanspruch angegebenen Kraftstoffeinspritzeinrichtung möglich. So wird durch die kennzeichnenden Merkmale des Anspruchs 2 nach der Druckentlastung und vor dem Beginn der Einspritz— mengenzumessung und dem Wiederauffüllen des Volumens der im Ausgleichsraum vorhandenen Kraftstoffsäule die ursprüng liche Ausgangslage des zweiteiligen Freikolbens wieder hergestellt.

Durch die in Anspruch 3 gekennzeichnete Drosselstelle im Steuerkolben wird eine Druckdifferenz zwischen der im Ausgleichsraum eingeschlossenen ersten Flüssigkeitssäule und der im Entlastungsraum eingeschlossenen zweiten Flüssigkeitssäule hergestellt. Damit wird ein·= stärkerer Druckabfall im Entlastungsraum erzeugt und eine schnelle Druckentlastung durch den Entlastungskolben ermöglicht, während der Pumpenkolben auf seinem Resthub zwischen Einspritzende und oberem Totpunkt einen entsprechenden Teil der im Ausgleichsraum eingeschlossenen Flüssigkeitssäule aus dem Abströmkanal herausschiebt.

Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen können den Unteransprüchen k bis 9 im Zusammenhang mit der Beschreibung entnommen werden.

Zeichnung

Drei Ausführungsbeispiele der erfindungsgemäßen Kraftstoff einspritzeinrichtung sind in der Zeichnung dargestellt und werden im folgenden näher beschrieben. 3s zeigen: Figur 1 das erste Ausführungsbeispiel einer als Pumpedüse ausgebildeten Kraftstoffeinspritzeinrichtung

. 9.

mit ia einer solchen Stellung stehenden Kolben, die diese nach dem Ende der Einspritzung bei druckentlastetem Pumpenarbeitsraum einnehmen, Figur 2 einen Ausschnitt aus Figur 1 mit in einer Stellung vor Beginn des Druckhubes und kurz vor Zumeßende stehenden Kolben, Figur 3 einen Ausschnitt entsprechend Figur 2, jedoch für das zweite Ausführungsbeispiel tnit einer abgewandelten liiederdruckkraftsquelle, Figur k einen Ausschnitt entsprechend Figur 3, jedoch für das dritte Ausführungsbeispiel mit einer vereinfachten Niederdruckkraftstoffquelle und Figur 5 ein Steuerdiagramm für das dritte Ausführungsbeispiel

Beschreibung der Ausführungsbeispiele

Bei dem in den Figuren 1 und 2 dargestellten ersten Ausführungsbeispiel der erfindungsgemäßen Kraftstoffeinspritzeinrichtung ist mit 10 eine Pumpedüse bezeichnet, die im wesentlichen aus einer von einem Antriebsnocken 11». einer ansonsten nicht näher dargestellten Antriebsvorrichtung 11 angetriebenen Kolbeneinspritzpumpe 12 und einer mit dieser in einem gemeinsamen Gehäuse 13 zusammengebauten Einspritzdüse 1k besteht. Das Gehäuse 13 ist zur Vereinfachung der Darstellung nur strichpunktiert angedeutet.

3in Pumpenkolben 15 ist axial- und drehbeweglich in einem Pumpenzylinder 16 geführt und treibt einen im gleichen Pumpenzylinder 16 arbeitenden Freikolben 17 hydraulisch an. Für diesen hydraulischen Antrieb dient eine als hydraulischer Stößel bzw. hydraulische Kolbenstange arbeitender und in einem Ausgleichsraum 18 zwischen beiden Kolben 15 und 17 einschließbare Flüssigkeitssäule. Als Flüssigkeit kann je nach Ausbildung der entsprechenden Druckquelle z. 3. Motoröl oder, wie im vorliegenden Beispiel ausgeführt, Kraftstoff dienen.

" J 7 4 7

Das den Förderbeginn bestimmende Volumen der im Ausgleichsraum 18 befindlichen Flüssigkeitssäule wird von einer Ventilanordnung gesteuert, die im vorliegenden Fall aus einem in der Wand des Pumpenzylinders ~\6 befindlichen Versorgungskanal 19 und einer schrägen Steuerkante 21 besteht, welche an der dem Ausgleichsraum 18 zugewandten Stirnfläche des Pumpenkolbens 15 vorhanden ist. Eine durch die dem Ausgleichsraum 18 zugewandte Stirnfläche des Freikolbens 17 und dessen Mantelfläche gebildete Steuerkante 22 steuert das Ende des Förderhubes des Freikolbens 17» indem sie einen in den Pumpenzylinder

16 eingearbeiteten Abströmkanal 23 aufsteuert. Der Versorgungskanal 19 ist an einen Leitungsabschnitt 2ka. einer Versorgungsleitung 2k angeschlossen, die von einer Niederdruckstoffquelle 25 gespeist wird, welche aus einer ersten Drucksteuereinrichtung 56 und einer Förderpumpe besteht. Die Förderpumpe 57 versorgt auch über einen Leitungsabschnitt 2*+b eine Zumeßeinricht.ung 26, die die einzuspritzende Kraftstoffmenge in uinen vom Freikolben

17 bei dessen Förderhub beaufschlagten Pumpenarbeitsraum 27 über einen mit einem Füllventil 28 versehenen Füllkanal 29 vorlagert. Ein Druckkanal 30 verbindet den Pumpenarbeitsraum 27 mit einem Druckraum 3 1 der Einspritzdüse ~\k.

Die Zumeßeinrichtung 26 ist ein 2-Stellungs-Magnetventü, dessen die vorzulagernde Kraftstoffeinspritzmenge bestimmende Schaltdauer von einer elektronischen Regeleinrichtung 32 bestimmt wird, die in bekannter Weise einen Drehzahl- oder Füllungsregler enthält, dessen Sollwert von einem Fahrpedal 33 eingegeben wird, und der neben anderen Betriebskenngrößen (z. B. Betriebstemperatur T und Signal S) ein Drehzahlsignal η eines an der Antriebsvorrichtung 11 angebrachten Drehzahlgebers 3k verarbeitet.

Eine mindestens drehzahlabhängige Veränderung des Förderbeginns wird ebenfalls von der elektronischen Regeleinrichtung 32 gesteuert, indem der Pumpenkolben 15 mittels einer Verstelleinrichtung 35 verdreht wird. Die Verstelleinrichtung 35 besteht in bekannter Weise im wesentlichen aus einem Verstellritzel 36, einer Regelstange 37 und einem die Regelstange 37 verschiebenden elektrischen Stellglied 38, das mit einem Stellungsgeber kombiniert ist und somit eine Regelung des Förderbeginns erlaubt.

Der Freikolben 17 ist gemäß der Erfindung zweiteilig ausgebildet und besteht aus einem an den Ausgleichsraum 18 angrenzenden Steuerkolben 1+1 und einem relativ zum Steuerkolben 1+1 verschiebbaren, dem Pumpenarbeitsraum 27 zugewandten Entlastungskolben 1+2. Beide Kolben 1+1 und 42 schließen zwischen sich einen eine zweite Flüssigkeitssäule aufnehmenden Entlastungsraum 1+3 ein, der bei Förderende über einen aus einer Entlastungsöffnung 1+1+ im Steuerkolben 1+1 und einer Rücklauf öffnung 1+5 in der Wand des Pumpenzylinders 16 bestehenden Entlastungskanal an eine Rücklauf leitung 1+6 angeschlossen ist, die den abgesteuerten Kraftstoff zu einem Kraftstofftank 1+8 zurückführt. Diese Rücklauf leitung 1+6 ist mit einem Rückschlagventil 1+7 versehen, das ein Wiederansaugen des abgesteuerten Kraftstoffs verhindert und bei entsprechender Auslegung als Druckbegrenzungsventil arbeitet, dessen Öffnungsdruck über den bei der Entlastung als bewegliche Wand dienenden Entlastungskolben 1+2 den Standdruck in dem zur Einspritzdüse 11+ führenden Druckkanal 30 festlegt. In diesem Fall dient ein vom Ventil 1+7 beherrschter Abschnitt *+6a als Raum niederen Druckes, in den hinein sowohl der Ausgleichsraum 18 als auch der Entlastungsraum 1+3 entlastbar 3ind.

-β -

Ist eine Entlastung auf Atmosphärendruck erwünscht, dann kann das Druckbegrenzungsventil ^7 auch entfallen oder nur in die Verbindung zwischen dem Abströmkanal 23 und der Rücklaufleitung k6 eingesetzt werden (nicht dargestellt) .

Der Entlastungskolben k2 ist über eine seine für die Ent-■ lastung notwendige Relativbewegung zum Steuerkolben kl erlaubende Schleppverbindung U9 mit dem Steuerkolben U1 gekoppelt, und eine Rückstellfeder 51 ist bestrebt, beide Kolben U¹I und k2 in eine die maximale Länge L (siehe dazu Figur 2) des Freikolbens 17 bestimmende Ausgangslage zu drücken. Die in Figur 2 dargestellte Ausgang3lage nimmt der Freikolben nach der Entlastung, während des Zumeßvorgangs und auch während der Einspritzung ein.

Der Entlastungsraum k3 ist über eine stets offene Drossel stelle 52 im Steuerkolben h 1 mit dem Ausgleichsraum 18 verbunden. Über diese Drosselstelle 52 steht somit der die zweite Flüssigkeitssäule aufnehmende Entlastungsraum h-3 dauernd mit dem die erste Flüssigkeitssäule enthaltenden Ausgleichsraum 18 in Verbindung. Während der in Figur 1 dargestellten Entlastung des Entlastungsraum U3 und damit des Pumpenarbeitsraums 27 und der Druckleitung 30 erzeugt die Drosselstelle 52 einen Druckabfall zwischen Ausgleichsraum 18 und Entlastungsraum i+3, so daß eine sehr schnelle und sichere Entlastung des Pumpenarbeits raums 27 gewährleistet ist.

Wenn die Zumessung der einzuspritzenden Kraftstoffmenge in den Pumpenarbeitsraum 27 durch das.in allen dargestellten Beispielen verwendete 2-Stellungs-Magnetventil 26 erst am Ende des Saughubes des Pumpenkolbens 15 erfolgt, dann ist es erforderlich, daß der während des Zumeßvorgangs im Ausgleichsraum 18 herrschende Kraftstoffdruck niedriger ist als der Druck des von der Niederdruckkraftstoff quelle 25 geförderten, von der ersten

Drucksteuereinrichtung 56 gesteuerten ^und über das VentilJ2"6 züge führt en Kraftstoffs. Dies wird in der in den Figuren 1 und 2 dargestellten Einrichtung durch, eine aus einer Strömungsdrossel 53 und einem Druckbegrenzungsventil 5U bestehende zweite Drucksteuereinrichtung 55 erzielt. Damit herrscht in dem mit 2Ua ber? zeichneten Abschnitt der Versorgungsleitung 2k ein niedrigerer Druck als in dem mit 2Ub bezeichneten und zum Magnetventil 26 führenden Leitungsabschnitt. Die Drucksteuereinrichtung 55 kann auch durch ein Druckgefälleventil ersetzt werden, das auch bei einem geregelten Druck in der Versorgungsleitung 2k einen um einen festen Betrag erniedrigten Druck im Leitungsabschnitt 2Ua regelt. Selbstverständlich kann auch der dem Versorgungskanal 19 zugeführte niedrige Druck von einer der Förderpumpe 57 vorgeschalteten Vorforderpumpe erzeugt werden; und zwar wie beim nachfolgend beschriebenen zweiten Ausführungsbeispiel.

Das zweite in Figur 3 abschnittweise dargestellte Aus führungsbeispiel unterscheidet sich von dem ersten in den Figuren 1 und 2 dargestellten Beispiel lediglich durch einen anderen Aufbau der Niederdruckkraftstoffquelle 25'· Diese Besteht aus der den Pumpenarbeitsraum 27 über den Leitungsabschnitt 2Ub, das Magnetventil 26, den Füllkanal 29 und das Füllventil 28 mit Kraftstoff versorgenden Förderpumpe 57, deren Förderdruck durch die erste Drucksteuereinrichtung 56 begrenzt ist^ und aus einer über den Leitungsabschnitt 2Ua und den Versorgungskanal 19 an den Ausgleichsraum 18 an geschlossenen, der Förderpumpe 57 vorgeschalteten Vorförderpumpe 58, die mit einer zweiten Drucksteuerein-

- v6 -■ /Ik-

richtung 55' versehen ist. Diese zweite Drucksteuereinrichtung 55' ist auf einen um einen festen Betrag niedrigeren Steuerdruck eingestellt als die erste Drucksteuereinrichtung 56 der Förderpumpe 57-

Eine besonders einfache Druckversorgung ist beim dritten, in Figur h dargestellten Ausführungsbeispiel verwirklicht. Im Gegensatz au den beiden zuvor beschriebenen Ausführungsbeispielen, bei denen die Fordermengenzumessung am Ende des Saughubes erfolgt, erfolgt die Vorlagerung der einzuspritzenden Kraftstoffmenge in den Pumpenarbeitsraum 27 bei diesem dritten Ausführungsbeispiel während eines spätestens im oberen Totpunkt OT (siehe dazu Figur 5) beginnenden ersten Teiles H des Saughubes des Pumpenkolbens 15· Bei Anwendung dieser Verfahrensweise besteht die hier mit 25'' bezeichnete Niederdruckkraftstoffquelle nur.aus der Förderpumpe 27 und der als Druckbegrenzungsventil ausgebildeten Drucksteuereinrichtung 56 und versorgt nicht nur über den Leitungsabschnitt 2Ub, das Magnetventil 2β und das Füllventil 28 den Pumpenarbeitsraum 27» sondern von der Versorgungsleitung 2k zweigt auch der den Ausgleichsraum 18 und den Entlastungsraum '+3 mit Kraftstoff versorgende Leitungsabschnitt 2Ua ohne Einschaltung zusätzlicher druckreduzierender Mittel ab. Die mit dem Rückschlagventil U7 versehene Rücklaufleitung h6 leitet den beim Entlastungsvorgang aus dem Entlastungsraum 1+3 abgesteuerten Kraftstoff drucklos zum Kraftstofftank U8 ab. Diese vereinfachte Druckversorgung ist nur durch das zu Figur 5 nachfolgend beschriebene Verfahren verwirklichbar .

Bei dem in Figur 5 dargestellte Diagramm ist über der den Nockenwellenwinkel oC darstellenden Abszisse in der Ordinate der Pumphub H des Pumpenkolbens 15 aufgetragen.

Eine ITockenhubkurve ist mit a bezeichnet, und der Schaltsustand des Magnetventils 26 ist durch eine Rechteckkurve b gekennzeichnet. Obwohl die in allen Figuren dargestellte Pumpedüse mit obenliegender Nockenwelle und nach unten arbeitendem Pumpenkolben 15 dargestellt ist, ist definitionsgemäß die vor dem Förderhub vom Pumpenkolben 15 eingenommene Ausgangsstellung als unterer Totpunkt UT und die bei Hubende erreichte Lage als oberer Totpunkt OT bezeichnet. Mit H„ ist der bei einer bestimmten Förderbeginnstellung

auch vom Freikolben 17 durchlaufene Förderhub des Pumpenkolbens 15 angegeben, und die Zumessung der einzuspritzenden Fördermenge in den Pumpenarbeitsraum 27 geschieht auf dem mit Ά . gekennzeichneten ersten Teil des in OT

ο I

beginnenden Saughubes. Mit c ist eine den Förderbeginn kennzeichnende Linie eingezeichnet, die zeigt, daß während des Druckhubes der Förderhub H_ im Punkt A beginnt, weil die schräge Steuerkante 21 den Versorgungskanal verschließt, und daß im Punkt B dieser Versorgungskanal 19 während des Saughubes wieder aufgesteuert und der Aus-

16

gleichsraum /bis zum Beginn des nächstfolgenden Förderhubes aufgefüllt wird. Wenn, wie in Figur 5 dargestellt, die zwischen OT und UT während des Saughubes gesteuerte Nockenhubkurve a entsprechend dem dargestellten Beispiel geradlinig ausgebildet ist, dann besteht zwischen dem von OT bis zum Zeitpunkt des Schließens des Magnetventils 26 durchlaufenen Nockenwinkel qC und der vorgelagerten Sinspritzmenge ein linearer Zusammenhang, wodurch aufwendige Mengenmeßeinrichtungen vermieden werden. Die Öffnungs- und Schließzeitpunkte des Magnetventils 26 sind als Winkelangaben mit eirund oC „ in d-er Abszisse und die jeweilige Schaltstellung mit "zu" und "auf" in der Ordinate zur Kurve b gekennzeichnet. Für die Mengenzumessung ist nur der Schließzeitpunkt cC maßgebend. Wegen des in den Zulauf eingeschalteten Füllventils 28 kann das Magnet-

• Ak-

ventil 2β bereits vor OT in die Offenstellung umgeschaltet werden. Im Gegensatz zu den Darstellungen in den Figuren 2 und 3 steht das Magnetventil 26 in Figur k in der dargestellten UT-Stellung des Pumpenkolbens 15 bereits in seiner den Zulauf zum Pumpenarbeitsraum 27 sperrenden Schließstellung.

Nachfolgend wird die Wirkungsweise der erfindungsgemäßen Einrichtung anhand des in den Figuren 1 und 2 dargestellten ersten Ausführungsbeispiels beschrieben:

In Figur 2 steht der Pumpenkolben 15 nach erfolgtem Rückhub in seiner unteren Totpunktlage, der Ausgleichsraum 18 steht über den Versorgungskanal 19 in Verbindung mit dem Leitungsabschnitt 2Ua, und über den Leitungsabschnitt 2Ub und das geöffnete Magnetventil 26 wird die einzuspritzende Kraftstoffmenge über den Füllkanal 29 und das geöffnete Füllventil 28 in den Pumpenarbeitsraum 27 vorgelagert. Dabei wird der Freikolben IT angehoben und entsprechend der vorgelagerten Menge ein Teil des im Ausgleichsraum 18 befindlichen Kraftstoffs über den Versorgungskanal 18 wieder in den Leitungsabschnitt 2Ua verdrängt, bis das Magnetventil 26 in seine in Figur 1 eingezeichnete Schließstellung umschaltet. Beginnt der Pumpenkolben 15 seinen durch einen Pfeil D gekennzeichneten Druckhub, dann wird zusätzlich noch ein Teil des im Ausgleichsraum 18 befindlichen Kraftstoffs aus dem Versorgungskanal 19 heraus verdrängt, bis die Steuerkante 21 des Pumpenkolbens 15 diesen Rückfluß abschließt und der Förderhub beginnt. Jetzt wirkt die im Ausgleichsraum 18 eingeschlossene Flüssigkeitssäule als hydraulischer Stößel, bzw. wie eine starre Kolbenstange, und treibt den Freikolben 17 an. Letzterer verdrängt aus dem Pumpenarbeitsraum 27 wegen des nach Zumeßende geschlossenen Füllventils 28 den geförderten Kraftstoff über die Druckleitung 30 zur Düse 'ih (siehe dazu jetzt Figur l).

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-VSf-

. Al-

Wie aus Figur 1 zu ersehen, steuert bei Förderende die
Steuerkante 22 dea Freikolbens 1T den Abströmkanal 23 auf, der Freikolben 17 beendet seine Hub- und Förderbewegung, der beim Resthub bis zu seinem oberen Totpunkt aus dem
Ausgleichsraum 18 verdrängte Kraftstoff fließt über den
Abströmkanal 23 zum Tank hQ zurück und durch den gleichzeitig geöffneten Sntlastungskanal ^U, 1*5 wird der Druck im Entlastungsraum k3 abgesenkt. Jetzt führt der Entlastungskolben U2 seinen Entlastungshub bis in die in Figur 1 dargestellte Stellung aus und entlastet dabei den mit
dem Pumpenarbextsraum 27 über den Druckkanal 30 verbundenen Druckraum 31 der Einspritzdüse 14. Damit wird in gewünschter Weise ein schneller Nadelschluß der Einspritzdüse lh erreicht.

Da bei der beschriebenen Druckentlastung kein Kraftstoff aus dem Pumpenarbextsraum 27 entweicht, braucht über dia Zumeßeinrichtung 26 jeweils nur exakt die einzuspritzende Kraftstoffmenge vorgelagert zu werden.

Das zweite, in Figur 3 dargestellte Ausführungsbeispiel arbeitet in gleicher Weise, die Wirkungsweise des dritten
Ausführungsbeispiel ist bereits ausführlich zu den Figuren k und 5 dargelegt worden.

, ■ it:

Leerseite

Claims

2k, S. 1932 Ks/Kc

ROBERT BOSCH GMBH, TOOO Stuttgart 1

Ansprüche

•^: Kraftstoffeinspritzeinrichtung für Brennkraftmaschinen, insbesondere Pumpedüse für Dieselbrennkraftmaschinen,

- mit einem vorzugsweise mechanisch betätigbaren und mit konstantem Hub in einem Pumpenzylinder (16) geführten Pumpenkolben (15),

- mit einem von diesem hydraulisch angetriebenen und im gleichen Pumpenzylinder (16) arbeitenden Freikolben

- mit einer als hydraulischer Stößel dienenden und in einem Ausgleichsraum (18) zwischen beiden Kolben (15, 17) einschließbaren Flüssigkeitssäule,

- mit einer Ventilanordnung (19, 21) zur Steuerung des den Förderbeginn bestimmenden Volumens der Flüssigkeitssäule,

- mit einer Steuerkante (22) am Freikolben (17), durch die der Ausgleichsraum (18) zur Beendigung des Förderhubes des Freikolbens (17) über einen Abströmkanal (23) entlastbar ist,

- mit einem vom Freikolben (I7) beaufschlagten Pumpenarbeitsraum (27),.in den die einzuspritzende und von einer Niederdruckkraftstoff quelle (25, 25', 25") entnommene Kraftstoffmenge durch eine Zündeinrichtung (26) vorgelagert wird und der über einen Druckkanal (29) mit einer Einspritzdüse ( 1 Ji) verbunden ist, dadurch gekennzeichnet, daß der Freikolben (17) zwei-

teilig ausgebildet ist und aus einem an den Ausgleichsraum angrenzenden Steuerkolben (1+1) und einem relativ zum Steuerkolben (k1) verschiebbaren, dem Pumpenarbeitsraum (27) zugewandten Entlastungskolben (1+2) besteht und daß beide Kolben (1*1, 1+2) einen eine zweite Flüssige keitssäule aufnehmenden Entlastungsraum (1+3) einschließen, der bei Förderende über einen Entlastungskanal (1+1+, 1+5) mit einem Raum (46a) niederen Druckes verbindbar ist..
2. Kraftstoffeinspritzeinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Entlastungskolben (k2) über eine die Relativbewegung zum Steuerkolben (1+1) erlaubende Schleppverbindung (1+9) mit dem Steuerkolben (k1) gekuppelt ist, und daß eine Rückstellfeder (51) bestrebt ist, beide Kolben (U1 , 1+2) in eine die maximale Länge

(L) des Freikolbens (17) bestimmende Ausgangslage zu drücken (Figur 2).
3. Kraftstoffeinspritzeinrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Entlastungsraum (1+3) über eine stets offene Drosselstelle (52) im Steuerkolben (1+1) mit dem Ausgleichsraum (18) verbunden ist.
k. Kraftstoffeinspritzexnrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3» dadurch gekennzeichnet, daß der Steuerkolben (h1 ) mit einer als Teil des Entlastungskanals dienenden Entlastungsöffnung (1+1+) versehen ist, die in der bei Förderende durch die Steuerlcante (22) des Freikolbens (17) festgelegten Stellung des oteuerkolbens (1+1) mit einer ebenfalls als Teil des Entlastungskanals dienenden Rücklauf öffnung (1+5) in der Wand des Pumpenzylinders {16) verbunden ist.
5. Kraftstoffeinspritzeinrichtung nach Anspruch U, dadurch gekennzeichnet, daß die Rücklauföffnung (U5) und der Abströmkanal (23) an eine den Raum (U6a) niederen Druckes

enthaltende Rücklaufleitung (Uo) angeschlossen sind.
6. Kraftstoffeinspritzeinrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß der Druck des bei Förderende aus dem Ausgleichsraum (" 18) und/oder des aus dem Entlastungsraum (U3) austretenden Kraftstoffs durch ein in den Abströmkanal (23) oder die Rücklauföffnung (1*5) oder die Rücklaufleitung (U6) eingesetztes Druckbegrenzungsventil (Ut) begrenz"bar ist.
T- Kraftstoff einspritzeinrichtung nach einem der -vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß außer dem Pumpenarbeitsraum (27) sowohl der Ausgleichsraum (18) als auch der mit diesem verbundene Entlastungsraum (U3) von der Niederdruckkraf tstoff q_uelle (25, 25') mit Kraftstoff versorgt werden, und daß der Druck des dem Pumpenarbeitsraum (27) zugeführten Kraftstoffs durch eine erste Drucksteuereinrichtung (56) und der um einen vorbestimmten Betrag niedrigere Druck des dem Ausgleichsraum (l8) zugeführten Kraftstoffs durch eine zweite Drucksteuereinrichtung (53 und 5k; 5¹*·¹) einstellbar ist (Figuren 1 und 3).
8. Kraftstoffeinspritzeinrichtung nach Anspruch J, dadurch gekennzeichnet, daß die Niederdruckkraftstoffquelle (25') aus einer dem Pumpenarbeitsraum (27) versorgenden und mit der ersten Drucksteuereinrichtung (56) versehenen Förderpumpe (57) und einer an den Ausgleichsraum (18) angeschlossenen, der Förderpumpe (57) vorgeschalteten und mit der zweiten Drucksteuereinricntung (5U') versehenen Vorförderpumpe (58) besteht (Figur 3).
9. Kraftstoffeinspritzeinrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß außer dem Pumpenarbeitsraum (27) sowohl der Ausgleichsraum (18) als auch der mit diesem verbundene Entlastungsraum (1+3) von der Niederdruckkraftstoffquelle (25'') mit Kraftstoff versorgt werden, daß der Druck des diesen Räumen (27, 18, 1+3) zugeführten Kraftstoffs von einer einzigen Drucksteuereinrichtung (56) auf einen die Füllung aller dieser Räume sicherstellenden Förderdruck begrenzt ist, und daßdie Vorlagerung der einzuspritzenden Kraftstoffmenge während eines spätestens im oberen Totpunkt (OT) beginnenden ersten Teiles (H ) des Saughubes des Pumpen-

o I

kolbens (15) durch die Zumeßeinrichtung (26) steuerbar ist (Figuren k und 5).,