DE3241368A1

DE3241368A1 - Einspritzpumpe fuer fluessigen kraftstoff

Info

Publication number: DE3241368A1
Application number: DE19823241368
Authority: DE
Inventors: Dorian Farrar Burnham Buckinghamshire Mowbray
Original assignee: Lucas Industries Ltd
Current assignee: ZF International UK Ltd
Priority date: 1981-11-11
Filing date: 1982-11-09
Publication date: 1983-05-19
Also published as: JPH0416631B2; ES517256A0; IT1153638B; FR2516173A1; ES8400797A1; FR2516173B1; DE3241368C2; JPS5888458A; US4474158A; IT8224094A0

Description

- 3 BESCHREIBUNG:

Die Erfindung bezieht sich auf eine Kraftstoffennspritzpumpe für flüssigen Kraftstoff zur Versorgung einer Verbrennungskraftmaschine mit einem mit einer Bohrun hin- und herbeweglichen Plunger, einem Auslaß aus dem von der Bohrung und dem Plunger gegebenen Pumpenraum, welcher Auslaß betriebsmäßig an eine zur Maschine gehörende Einspritzdüse angeschlossen ist, einermit der Bohrung verbundenen Überströmleitung und einem darin vorgesehenen elektrisch gesteuertes Oberströmventil, das bei der Einwärtsbewegung des Plungers die durch den Auslaß strömende Kraftstoffmenge steuert, während der Bohrung Kraftstoff über eine Leitung zuströmt.

Bei einer bekannten Vorrichtung dieser Art wird das Oberströmventil mechanisch betätigt. Demgegenüber besteht der Vorteil bei ■ der Verwendung eines elektrisch gesteuerten Ventils, dem die Stellsignale mittels eines elektronischen Reglersystems zugeführt werden, in der verbessertenGesamtregelung der Kraftstoffzufuhr zur Maschine. Von Nachteil ist dabei jedoch, daß das elektrisch betätigte Oberströmventil und/oder das zugehörige Regelsystem in erhöhtem Maße störanfällig sind. Beim Auftreten von Störungen gelangt das Überströmventil in seine Öffnungsstellung, um die Zufuhr der größtmöglichen Kraftstoffmenge zur Maschine zu verhindern, wie es geschehen würde, wenn das Ventil in seiner Schließstellung gestört würde. Somit erhält die Maschinen keinen Kraftstoff. Zwar ist diese Schutzmethode für die Maschine richtit), doch können in der Praxis insbesondere darin, wenn die Maschine für Straßenfahrzeuge genutzt wird, erhebliche Schwierigkeiten auftreten, weil dann jegliche Antriebskraft verloren geht.

Der Erfindung liegt demgegegnüber die Aufgabe zugrunde, eine Vorrichtung der bezeichneten Art dahingehend weiterzubilden, daß bei einer Störung des Überströmventils und/oder des zugehörigen Regelsystems noch ein begrenzter Kraftstoff-Fluß für den Auslaß möglich ist.

BAD ORIGINAL

Lrfindurigsgemäii wird dies dadurch erreicht, daß ein aus einer Ruhe- in eine Arbeitsstellung schaltbares Ventil vorgesehen ist, bei welchem ein Ventilteil in der Arbeitsstellung einen Kraftstoff-Fluß durch die Überströmleitung verhindert und die Leitung zur Bohrung schließt sowie ein Betätigungsmittel für seine Umschaltung aus der Ruhe- in die Arbeitsstellung aufweist.

Ein Ausführungsbeipiels der Erfindung wird nachstehend unter Bezugnahme auf die Zeichnung beschrieben, welche die erfindungsgemäße Vorrichtung in schematischer Weise wiedergibt.

Zeichnungsgemäß besteht die Vorrichtung aus einex _m-,·■{· ^_6n, allaemeinen Bezugszeichen 10 bezeichneten Hochdruckpumpe, die einen in einer Bohrung 12 hin- und herbeweglichen Plunger 11 aufweist. Der Plunger viira mittels eines nicht dargestellten Nockens betätigt, der sich an einer von der zugehörigen Maschine angetriebenen Welle befindet. Der Plunger 11 wird zur Verringerung des VolumenSf in die von ihm und der Bohrung gebildeten Pumpkammer eingeschoben, wenn von der zugehörigen Maschine Kraftstoff benötigt wird. In Verbindung mit der Bohrung 12 steht ein Auslaßkanal 13, in welchem sich ein übliches Zuführventil 14 befindet; der Kanal 13 kann an einen Hochdruckverteiler angeschlossen werden, der seinerseits den Kraftstoff auf mehrere Auslässe verteilt, die dann wieder mit Einspritzdüsen der zugehörigen Maschine in Verbindung stehen.

Die zum Auslaß geförderte Kraftstoffmenge wird mittels eines mit dem allgemeinen Bezugszeichen 19 versehenen Überströmventils eingestellt, welches ein verschieb!iches Ventilteil 20 und einen Ventil kopf 21 aufweist, der mit einem im Ventilgehäuse befindlichen

^ou Sitz zusammenwirkt. Das Überströmventil befindet sich im überströmkanal 22 und verbindet in seiner üffnungsstellung den Auslaßkanal 13 unterhalb des Zuführventils 14 mit einem Auslaß, von welchem der überströmende Kraftstoff zum Kraftstoffeini aß 23 gelangt. Das Überströmventil 19 wird mittels einer elektromagnetischen Vorrichtung 24 betätigt, wobei das Ventilteil 20 mittels einer Feder in seiner üffnungsstellung gehalten ist. Die Arbeitsweise

* der Einrichtung 24 steht unter der Einwirkung eines elektronischen Regel systems 25.

Weiterhin ist die Vorrichtung mit einer Niederdruckpumpe 26 ausqeführt, die an den Kraftstoff ei nlafi 23 angeschlossen ist und einen Auslaß 27 besitzt. Ein Akkumulator 28 schließt sich daran an, der einen in einer Kammer 30 verschieb!ichen Kolben 29 aufweist. Der Kolben ist mittels einer Schraubendruckfeder 31 derart belastet, daß sich das Kammervolumen verringert. Der Auslaß 27 der Niederdruckpumpe steht in ständiger Verbindung mit der Kammer 30; letztere besitzt einen Austrittskanal 32, der mit einer Nut 33 in der Wandung der Bohrung 12 in Verbindung steht. Somit kann Kraftstoff über die Nut 33 in die Pumpkammer gelangen und letztere vollständig füllen, wenn die Nut während der Auswärtsbewegung des Plungers nicht von letzterem abgedeckt ist.

Die Niederdruckpumpe 26 kann eine Flügelradpumpe sein, welche den Kraftstoff zum Auslaß 27 fördert und eine Antriebswelle aufweist, die mit einem sich drehenden Teil der zugehörigen Maschine verbunden ist und in geeigneter Weise einen den Plunqer 11 betätigenden Nocken trägt.

Eine Überströmöffnung bzw. Nut 35 in der Wandung der Kammer ist unbedeckt, wenn der Kolben 29 um einen vorgegebenen Betrag entgegen der Wirkung der Feder 31 verschoben wird. Die überströmöffnung 35 steht in Verbindung mit dem Einlaß der Niederdruckpumpe. Der Kolben 29 bestimmt in Verbindung mit der überströmöffnung 35 und der Feder 31 den größtmöglichen Kraftstoffdruck in der Kammer 30. Während des Betriebes nimmt der Plunger 11 eine nach außen gerichtete Stellung ein, um die Nut 33 frei zu lassen, woraufhin Kraftstoff vom Akkumulator einströmt, um die Kammer der Hochdruckpumpe zu füllen. Während der Kraftstoffströmung bewegt sich der Kolben 29 unter der Einwirkung der Feder 31 um eine vollständige Füllung der Pumpkammer zu ermöglichen. Wenn sich der Plunger 11 nach innen beleqt, wird die

BAD ORIGINAL

Nut 33 bedeckt und dor Kraftstoff aus der Bohrung 12 durch die Auslaßleitung 13 verdrängt. In Abhängigkeit von der Stellung des Überströmventils 19 strömt der Kraftstoff entweder durch den Überströmkanal 22 oder zum Hochdruckauslaß über das Zuführventil.

Während Kraftstoff mittels der Hochdruckpumpe gefördert wird, verschiebt die fortgesetzte Kraftstoffströmung von der Niederdruckpumpe den Kolben 29 gegen die Wirkung der Feder 31 derart, daß sich der Akkumulator erneut auflädt.

In die Leitung 32 ist ein Unterbrechungsventil 37 eingebaut, welches mittels einer elektromagnetischen Vorrichtung 38 derart betätigt werden kann, daß die Kraftstoffzufuhr zur Hochdruckpumpe 10 unterbrochen wird, wenn die Maschine zum Stillstand kommen soll. Der Kolben 29 des Akkumulators verfügt über eine begrenzte Durchgangsöffnung 39, durch welche Kraftstoff aus der Kammer 30 zu einer Drainage gelangen kann. Der Zweck der öffnung 39 ist, sicherzustellen, daß jeglich sich im Akkumulator aufstauende Luft über die Drainage ableitbar ist, die als Kraftstoffversorgungstank ausgeführt sein kann, und die nicht von der Hochdruckpumpe beaufschlagt ist.

Weiterhin ist ein Ventil mit einem in einer Bohrung 41 verschieblichen Ventilteil 40 vorgesehen. Ein Ende der Bohrung 41 steht mit der Kammer 30 über ein mittels eines Elektromagneten betätigtes Ventil 42 in Verbindung, das bei der normalen Betriebsweise geschlossen ist. Zusätzlich tritt dieses Ende der Bohrung über eine eingeschnürte Öffnung 43 in Verbindung mit dem Eingang zur Niederdruckpumpe. Das Ventil teil wird gegen ein Ende der Bohrung 41 gedrückt, in welcher es in seiner Ruhestellung mittels der Schraubendruckfeder 44 gehalten ist. Die Feder 44 befindet sich zwischen einem Anschlag 45, der am Ventilteil 40 angebracht ist, und einem verschieb!ichen Anschlag 46, dessen Stellung mittels eines Nockens 47 einstellbar ist, der in Verbindung mit dem Drossel pedal der zugehörigen Maschine steht.

Die Bohrung 41 wird an zwei axial beabstandeten Stellen von der Leitung 32, die das Absperrventil 37 mit der Nut 33 verbindet/und der Überströmleitung 22 geschnitten, die das Überströmventil 19 mit der Lietung 13 verbindet. Das Ventilteil 40 ist mit zwei Umfangsnuten 48 und 49 versehen. Beide Nuten sind in der Ruhestellung des Ventilteils wirksam, so daß dann praktisch keine Einschränkung der Kraftstoffströmung durch die von ihnen gesteuerten Leitungen eintritt. Bei einer Störung des Regel systems 25 oder der Vorrichtung 23 öffnet sich das Ventil 42 jedoch, so daß unter Druck stehender Kraftstoff aus der Kammer 30 einseitig auf das Ventil 40 derart wirkt, daß das Ventilteil gegen die Wirkung der Feder 44 in seine Arbeitsstellung gelangt. Diese Bewegung verschiebt die Nut 48 aus ihrer Einstellung gegenüber den Leitungsöffnungen und verhindert somit eine Kraftstoff-Strömung durch die Überströmlei tuny ?5 und das offene übor'.t.r-öinventil 19. Zusätzlich verschiebt sich die Umfangsnut 49, um die Kraftstoffströmung aus der Kammer 30 in die Nut 33 einzuschränken. Das Ventilteil 40 arbeitet soweit als Drossel für eine verringerte Strömungsgeschwindigkeit, mit der Kraftstoff in die Hochdruckpumpe gelangen kann. Der Druck in der Kammer 30 ändert sich mit der Geschwindigkeit, so daß beim Anstieg der Geschwindigkeit der Druck auf das Ventilteil 40 ebenfalls höher wird und letzteres eine Bewegung erfährt, bei der es zu einer weitern Einschränkung der Kraftstoffströmung zur Druckpumpe kommt. Somit wird die Geschwindigkeit der Maschine ebenfalls gesteuert. Wenn der Benutzer mehr Kraftstoff zur Maschine strömen lassen will, wird der Anschlag 46 bewegt, um die auf die Feder 44 ausgeübte Kraft zu steigern und umgekehrt.

Die Anordnung arbeitet derart, daß die Leistung der Maschine dann, wenn das zusätzliche Ventilteil in seiner Arbeitsstellung ist, geringer ist als bei aer normalen Betriebsweise des Regelsystems. Auf diese Weise wird der Benutzer der Maschine darauf aufmerksam, daß die Art der Regelung sich geändert hat, und er wird sodann versuchen, zu einer neuen Arbeitsstufe zu kommen, statt den Betrieb mit der geringen Leistung fortzusetzen.

Der Zweck der Einschnürung 43 ist, bei normaler Betriebsweise und verschlossenem Ventil 42, es dem Ventilteil 40 zu ermöglichen, sich unter der Wirkung der Feder 44 in seine in der Zeichnung dargestellte Ruhestellung zu verschieben, in der praktisch keine Einschränkung der Kraftstoffströmung zur Hochdruckpumpe oder durch das Überströmventil 19 eintritt. Die Einschnürung 43 führt auch dazu, daß bei geöffnetem Ventil 42 genügend Druck zur Verfugung steht, um das Ventilteil 40 gegen die Wirkung der Feder 44 zu verschieben.

BAD ORIGINAL

Claims

Düsseldorf, den 8. November 198? Pl/R

Reg.-Nr. 3875

Lucas Industries public limited company

Great King Street Birmingham B19 2XF / ENGLAND

Einspritzpumpe für flüssigen Kraftstoff

PATENTANSPRÜCHE:

Einspritzpumpe für flüssigen Kraftstoff zur Versorgung einer Verbrennungskraftmaschine mit einem in einer Bohrung hin- und herbeweglichen Plunger, einem Auslaß aus dem von der Bohrung und dem Plunger gebildeten Pumpenraum, welcher Auslaß ix.-LriebsiiMlVig an einer zur Maschine gehörenden Urispritzdüse angeschlossen i^r.L, eine mit der Bohrung verbundene Überströmleitung und ein darin vorgesehenes, elektrisch gesteuertes Überströmventil, das bei der Einwärtsbewegung des Plungers die durch den Auslaß strömende Kraftstoffmenge steuert, während der Bohrung Kraftstoff über eine Leitung zuströmt, dadurch gekennzeichnet, daß ein aus einer Ruhein eine Arbeitsstellung schaltbares Ventil vorgesehen ist, bei welchem ein Ventil teil (40) in der Arbeitsstellung einen Kraftstoff-Fluß durch die Überströmleitung (2?) verhindert und die Leitung (32) zur Bohrung (12) drosselt sowie ein Betätigunqsmittel für seine Umschaltung aus der Ruhe- in die Arbeitsstellung aufweist.

BAD ORIGINAL
2. Einspritzpumpe nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Ventil· teil (40) in seinerRuhestellung unter Spannung gehalten ist, und daß als Betätigungsmittel ein Ventil (42) vorgesehen ist, welches derart zu öffnen ist, daß unter Druck stehender Kraftstoff auf das Ventilteil (40) einwirkt und es gegen die Kraft der elastischen Spannmittel in seine Arbeitsstellung bewegt.
3. Einspritzpumpe nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß eine Niederdruckversorgungspumpe (26) vorgesehen ist, deren Ausgangsdruck derart steuerbar ist, daß er sich in Abhängigkeit von der Antriebsgeschwindigkeit verändert, wobei der unter Druck stehende Kraftstoff für die Bewegung des Ventilteils (40) vom Ausgang (27) der Versorgungspumpe (26) beigestellt wird.
4. Einspritzpumpe nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die vom elastischen Spannmittel auf das Ventilteil (40) ausgeübte Kraft von Hand derart verstellbar ist, daß die Stellung des Ventilteils (40) von der Antriebsgeschwindigkeit der Vorrichtung abhängig ist.
5. Einspritzpumpe nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß

der Kraftstoff über eine Drosselleitung mit verringerter Geschwindigkeit vom Ventilteil während seiner Bewegung in die Ruhestellung verdrängt wird, die sich auf den Verschluß des das Ventil bildenden Teils des Betätigungsmittels anschließt.
6. Einspritzpumpe nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Ventilteil (40) zylindrisch ausgeführt und in einer Bohrung (41) verschieblich ist sowie ein Paar beabstandeter Umfangsnuten (48, 49) aufweist, während die Bohrung (41) die Überströmleitung (22) und die Leitung (32) an Stellen schneidet, die den ümfangsnuten (48, 49) des Bentilteils (40) entsprechen.