DE3927742A1 - Kraftstoffeinspritzpumpe fuer brennkraftmaschinen - Google Patents
Kraftstoffeinspritzpumpe fuer brennkraftmaschinenInfo
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Description
Die Erfindung geht von einer Kraftstoffeinspritzpumpe
nach der Gattung des Hauptanspruches aus.
Eine derartige Kraftstoffeinspritzpumpe ist beispiels
weise der älteren deutschen Anmeldung P 38 04 025 zu ent
nehmen. Bei dieser älteren Ausbildung einer Kraftstoffein
spritzpumpe erfolgte die Verteilung des Kraftstoffstromes von
einer Mehrzahl von Pumpen zu den Einspritzöffnungen von
Einspritzventilen durch ein Drehschieberventil, welches
synchron mit vorgegebenem Übersetzungsverhältnis zur Motor
welle zu rotierender Bewegung angetrieben wurde. Die
Steuerung von Einspritzmenge und Einspritzzeitpunkt erfolgte
dadurch, daß mittels eines Magnetventiles ein Überströmkanal
zu einem Entlastungsvolumen aufgesteuert bzw. verschlossen
wurde. Mit der Notwendigkeit, den Kraftstoffstrom auf eine
Mehrzahl von Zylindern einer Brennkraftmaschine zu verteilen,
verringert sich bei zunehmender Anzahl der Zylinder der
Brennkraftmaschine der jeweils aus geometrischen Gründen zur
Verfügung stehende Winkelbereich des Drehschieberventiles,
über welchen mit dem Magnetventil die Einspritzmenge und der
Einspritzzeitpunkt für einen einzelnen Zylinder beeinflußt
werden kann. Ein lediglich zur Drehbewegung angetriebenes
Drehschieberventil neigt nach längerem Betrieb zu Verschleiß
erscheinungen, welche bis zum Festfressen des Drehschiebers
in seiner Führung führen können.
Mit der erfindungsgemäßen Kraftstoffeinspritzpumpe mit
den kennzeichnenden Merkmalen des Hauptanspruches wird die
Möglichkeit geschaffen, durch axiale Verschiebung des Dreh
schieberventiles einem Festfressen des Drehschieberventiles
in seiner Führung entgegenzuwirken. Gleichzeitig ermöglicht
eine axiale Verschiebung des Drehschieberventiles bei ent
sprechender Ausgestaltung der in Umfangsrichtung verlaufenden
Ausnehmungen für die Verteilung des Kraftstoffstromes zu
einzelnen Zylindern und/oder eine Relativverdrehung des
Drehschieberventiles zum Drehantrieb die Möglichkeit, den
Einspritzzeitpunkt über einen größeren Winkelbereich zu
verstellen, als dies auf Grund der geometrischen Grenzen für
die Ausgestaltung der in Umfangsrichtung gemessenen Länge der
der Verteilung dienenden Nuten des Drehschieberventiles
möglich wäre. Insbesondere bei Brennkraftmaschinen mit mehr
als vier Zylindern werden ohne eine zusätzliche Möglichkeit
der Beeinflussung der Verschiebung des Einspritzzeitpunktes
die geometrischen Grenzen des Drehschieberventiles selbst
bereits deutlich spürbar.
Zur Verlagerung des wirksamen Winkelbereiches für die
Verteilung des Kraftstoffflusses zu einer Einspritzöffnung
eines Zylinders der Brennkraftmaschine, ist mit Vorteil die
Ausbildung so getroffen, daß das Drehschieberventil in seiner
Drehlage bzw. Verschiebelage in Abhängigkeit von einem
Betriebsparameter der Brennkraftmaschine feststellbar ist.
Als Betriebsparameter der Brennkraftmaschine kommt hiebei in
erster Linie die Drehzahl der Brennkraftmaschine, oder aber
eine mit der Drehzahl der Brennkraftmaschine in Beziehung
stehende Steuergröße, wie beispielsweise der Kraftstoffdruck
einer mit zur Motorwelle synchron angetriebenen Kraftstoff
pumpe, ein Öldruck od. dgl. in Betracht. Die entsprechende
Steuergröße kann auch von einem Fliehkraftregler abgeleitet
werden.
Zur Beeinflussung der jeweils gewünschten, von einem
Betriebsparameter abhängigen Verschiebelage des Dreh
schieberventiles in Richtung seiner Rotationsachse, kann das
Drehschieberventil in Richtung dieser Rotationsachse mit
Vorzug gegen einen in Abhängigkeit von einem Betriebspara
meter verstellbaren Anschlag verschiebbar sein. Die Maßnahme,
einen derartigen gesonderten Anschlag vorzusehen, ermöglicht
es in einfacher Weise, einen von einem Betriebsparameter
abhängigen Druck zur Einstellung des Anschlages heranzu
ziehen, wobei mit Vorteil die Ausbildung so getroffen ist,
daß der verstellbare Anschlag von einem hydraulisch, mit
einem drehzahlabhängigen Druck beaufschlagbaren Anschlag
kolben ausgebildet ist. Anstelle eines derartigen, gesonderten
Anschlagkolbens kann in einfacher Weise auch das Drehschie
berventil selbst als Kolben ausgebildet sein, wobei die
Beaufschlagung eines derartigen, als Kolben ausgebildeten
Drehschieberventiles an der Kolbenstirnfläche mit Druckmittel
unmittelbar zur Verschiebung des Drehschieberventiles heran
gezogen werden kann, wobei mit Vorteil der Arbeitsraum dieses
Kolbens entgegen der Kraft einer auf das Drehschieberventil
wirkenden Feder mit Druckmittel beaufschlagbar ist. Ein für
die Zwecke der Verschiebung des Drehschieberventiles geeig
neter Druck kann unmittelbar von der Hochdruckseite der Pumpe
abgeleitet werden, wobei im Falle der Beaufschlagung des als
Kolben ausgebildeten Drehschieberventiles mit einem derar
tigen Pumpendruck die Ausbildung bevorzugt so getroffen ist,
daß der Arbeitsraum des als Kolben ausgebildeten Drehschie
berventiles über eine Drossel und gegebenenfalls ein Über
druckventil mit der Rücklaufleitung verbunden ist. Der
Pumpendruck wird hiebei über die Drossel abgebaut, wobei mit
Rücksicht auf das dynamische Strömungsverhalten des Kraft
stoffes ein einem Betriebsparameter der Brennkraftmaschine
entsprechender Verschiebedruck an der als Kolben ausgebil
deten Seite des Drehschieberventiles ansteht. In allen Fällen,
in welchen der Drehschieber lediglich in Achsrichtung seiner
Rotationsachse verschoben wird und in welchen nicht gleich
zeitig besondere Modifikationen an den in Umfangsrichtung
verlaufenden Nuten für die Verteilung des Kraftstoffstromes
zu den Zylindern vorgenommen wurden, ergibt sich durch die
axiale Verschiebung zunächst nur der Vorteil, daß einem
Festfressen des Drehschieberventiles begegnet wird. Wenn
jedoch zusätzlich die Ausgestaltung der in Umfangsrichtung
verlaufenden, der Verteilung dienenden Nuten des Drehschie
berventiles geändert wird oder eine Verdrehung des
Drehschieberventiles relativ zu seinem Antrieb vorgenommen
wird, läßt sich der Winkelbereich einer möglichen Einfluß
nahme des Einspritzvorganges durch das Magnetventil ver
stellen. Mit Vorteil kann hiebei die Ausbildung so getroffen
sein, daß das Drehschieberventil über schräge Zähne oder
Nuten mit dem Drehantrieb gekoppelt ist. Eine derartige
Koppelung des Drehschieberventiles über schräge Zähne oder
Nuten mit dem Drehantrieb, führt bei einer axialen Ver
schiebung des Drehschieberventiles auf Grund der schrägen
Zähne oder Nuten gleichzeitig zu einer Relativverdrehung des
Drehschieberventiles relativ zum Drehantrieb. Die Ausbildung
kann in besonders einfacher Weise hiebei so getroffen sein,
daß das Drehschieberventil über wenigstens einen, im wesent
lichen radial auf die Rotationsachse orientierten Bolzen in
eine schräge Nut am inneren Umfang eines hohlen, mit dem
Drehantrieb verbundenen Antriebsrades eingreift, wodurch eine
besonders kompakte Ausbildung erreicht wird.
Der synchrone Drehantrieb des Drehschieberventiles kann
in einfacher Weise unmittelbar von der Motorwelle abgeleitet
werden. Die Pumpennockenwelle kann zur Erzielung eines
gleichmäßigen Druckniveaus auch bei geringer Anzahl von
Kolbenpumpen mit entsprechend geringstmöglicher, aber höherer
Drehzahl als die Antriebswelle des Drehschieberventiles
angetrieben werden, wofür mit Vorzug die Ausbildung so
getroffen ist, daß das hohle Antriebsrad des Drehschieber
ventiles als mit einem Zahnrad einer Pumpennockenwelle
kämmendes Zahnrad ausgebildet ist, und daß das Zahnrad der
Pumpennockenwelle kleineren Durchmesser als das hohle An
triebsrad des Drehschieberventiles aufweist.
Wenn durch einfache axiale Verschiebung des Drehschie
berventiles ohne Relativverdrehung des Drehschieberventiles
zu seinem Drehantrieb eine Verlagerung des für die Steuerung
des Einspritzvorganges wirksamen Winkelbereiches erzielt
werden soll, kann dies in einfacher Weise dadurch erreicht
werden, daß das Drehschieberventil an seinem Umfang schräg
zur Achse verlaufende Steuernuten aufweist. Bei Ausbildung
derartiger, schräg zur Achse verlaufender Steuernuten kann
die Breite dieser Steuernuten im wesentlichen dem Durchmesser
der an die Steuernuten mündenden Bohrungen entsprechen. Wenn
jedoch eine axiale Verschiebung des Drehschieberventiles
gemeinsam mit einer Relativverdrehung des Drehschieberven
tiles zu seinem Antrieb zulässig sein soll, um den wirksamen
Winkelbereich zu verstellen, ist mit Vorteil die Ausbildung
so getroffen, daß die Umfangsnuten des Drehschieberventiles
eine in Achsrichtung gemessene Breite aufweisen, welche
mindestens gleich dem bei Verdrehung des Drehschieberventiles
relativ zu seinem Drehantrieb auftretenden maximalen axialen
Verschiebeweg des Drehschieberventiles ist. Ebenso muß bei
axialer Verschiebung des Drehschieberventiles die Anspeisung
mit Kraftstoff unter Druck in jeder axialen Verschiebelage
sichergestellt werden, wofür mit Vorzug die Ausbildung so
getroffen ist, daß eine mit dem druckseitigen Pumpenanschluß
verbundene Umfangsnut des Drehschieberventiles eine dem
maximalen axialen Verschiebeweg des Drehschieberventiles
entsprechende Breite in axialer Richtung aufweist.
Zur Erzielung eines für die Verschiebung des Dreh
schieberventiles in Achsrichtung geeigneten Fluiddruckes,
kann in einfacher Weise die Ausbildung so getroffen sein, daß
der Einspritzzeitpunkt und die Einspritzdauer bzw. -menge
durch ein in den Rücklauf mündendes Magnetventil festlegbar
ist, welches an eine druckseitige Leitung der Pumpe(n)
angeschlossen ist, und daß das Magnetventil unter Zwischen
schaltung des Arbeitsraumes des als Kolben ausgebildeten
Drehschieberventiles oder des Arbeitsraumes eines Stellkol
bens und eine Drossel mit dem Rücklauf verbunden ist, wodurch
sich gleichzeitig besonders kompakte Baumaße ergeben.
Um sicherzustellen, daß sich unabhängig von der Anzahl Z
der Motor-Zylinder eine reproduzierbare Einspritzmenge
ergibt, wird über die Wahl des Übersetzungsverhältnisses von
Pumpendrehzahl zu Motordrehzahl dafür Sorge getragen, daß die
Pumpenförderrate während des Einspritzens von Zylinder zu
Zylinder jeweils gleich ist. Bei einer 3-Zylinder-Exzenter
pumpe wird dabei vorzugsweise die Übersetzung nach der Formel
(Z · 120°)/720° gewählt.
Die Erfindung wird nachfolgend an Hand von in der
Zeichnung schematisch dargestellten Ausführungsbeispielen
näher erläutert. In dieser zeigen
Fig. 1 einen teilweisen
Schnitt durch eine erste Ausführungsform einer erfindungs
gemäßen Kraftstoffeinspritzpumpe im Bereich des Drehschieber
ventiles;
Fig. 2 in einer zu Fig. 1 ähnlichen Darstellung eine
abgewandelte Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Kraft
stoffeinspritzpumpe; und
Fig. 3 eine weitere abgewandelte
Ausführungsform, bei welcher durch eine axiale Bewegung des
Drehschieberventiles ein Festfressen desselben weitgehend
verhindert werden soll.
In Fig. 1 ist mit 1 ein Pumpengehäuse einer Verteiler
kraftstoffeinspritzpumpe bezeichnet, in welchem ein als
Verteiler wirkendes Drehschieberventil 2 in einer zylin
drischen Bohrung 3 drehbar und in axialer Richtung ver
schiebbar angeordnet ist. Das Drehschieberventil 2 wird über
ein hohles Zahnrad 4 angetrieben, das mit einem Zahnrad 5
einer nicht näher dargestellten Pumpennockenwelle kämmt. Das
Zahnrad 5 der Pumpennockenwelle weist dabei einen geringeren
Durchmesser als das Antriebsrad 4 des Drehschieberventiles 2
auf, wobei durch die Bemessung der Zahnräder 4 und 5 ein
gewünschtes Übersetzungsverhältnis zwischen der Umdrehungs
zahl der nicht näher dargestellten Pumpennockenwelle, welche
über eine Vielzahl von Pumpenkolben Kraftstoff unter Druck
dem Drehschieberventil über eine Zuleitung 6 zuführt, und der
Umdrehungszahl des Drehschieberventiles 2 eingestellt werden
kann, wobei das Drehschieberventil 2 synchron mit der An
triebswelle der Brennkraftmaschine jeweils mit der halben
Drehzahl der Antriebswelle angetrieben ist. Über die mit 6
bezeichnete Zuleitung, welche die Sammelleitung für den aus
den einzelnen Pumpenelementen stammenden Kraftstoff unter
Druck darstellt, gelangt der Kraftstoff unter Druck in einen
Ringraum 7, welcher von einer in Axialrichtung des Dreh
schieberventiles 2 verlaufenden Umfangsausnehmung bzw.
Nut gebildet wird. Im Bereich der Umfangsnut 7 des Dreh
schieberventiles 2 mündet weiters eine zu einem Magnetventil
8 führende Leitung 9, wobei das Magnetventil 8 sowohl den
Einspritzbeginn als auch die Einspritzmenge bzw. Einspritz
dauer steuert. Der über das Magnetventil in dessen geöffneter
Stellung abgesteuerte Kraftstoff unter Druck gelangt über
eine Bohrung 10 in einen vom Drehschieberventil 2 begrenzten
Arbeitsraum 11 des gleichzeitig als Anschlagkolben ausge
bildeten Drehschieberventiles zur Erzielung eines größeren
möglichen Einspritzbereiches durch axiale Verschiebung
und/oder Relativverdrehung des Drehschieberventiles 2 relativ
zum Drehantrieb desselben, wie dies in weiterer Folge noch
näher erläutert werden wird. Der Druck im Arbeitsraum 11 wird
dabei über ein Druckhalteventil 12 eingestellt und es mündet
der aus dem Arbeitsraum 11 austretende Kraftstoff in eine
schematisch mit 13 angedeutete Rücklaufleitung zum Tank.
Für eine Einspritzung gelangt nach einem Schließen des
Magnetventiles 8 der Kraftstoff unter Druck aus dem Ringraum
bzw. der Umfangsnut 7 des Drehschieberventiles in eine schräg
zur Achse 14 des Drehschieberventiles verlaufende Bohrung 15
zu einer am Umfang des Drehschieberventiles angeordneten
Ausnehmung bzw. Nut 16, welche in einer entsprechenden
Drehlage des Drehschieberventiles über eine Zuleitung 17 zu
einem schematisch angedeuteten Einspritzventil 18 Kraftstoff
unter Druck zuleitet. Zum Druckausgleich mündet in die
Ausnehmung 16 eine Druckausgleichsbohrung 19 im Drehschieber
ventil unter einem zum Winkel der Bohrung 15 entsprechenden
Winkel.
Entsprechend der Anzahl der Zylinder der Brennkraft
maschine sind analog zu der Bohrung 17 gleichmäßig verteilt
eine entsprechende Anzahl von Zuführungsbohrungen zu den
einzelnen Einspritzventilen der Motorzylinder vorgesehen und
es steht für eine Trennung der Einspritzvorgänge in den
einzelnen Zylindern jeweils nur ein beschränkter Winkelbe
reich bei der synchron zur Motorwelle erfolgenden
Drehbewegung des Drehschieberventiles 2 zur Verfügung. Um den
für eine Einspritzung nutzbaren Winkelbereich in größeren als
durch die geometrischen Bedingungen gegebenen Grenzen
variieren zu können, wird das Drehschieberventil 2 relativ
zum Antriebszahnrad 4 verschoben und/oder verdreht. Zu diesem
Zweck sind am Drehschieberventil 2 zwei im wesentlichen
radial auf die Drehschieberachse 14 verlaufende Bolzen 20
vorgesehen, welche in schematisch angedeutete, zur Dreh
schieberachse 14 schräg verlaufende Nuten 21 am Innenumfang
des Antriebszahnrades 4 eingreifen. Bei einer axialen Ver
schiebung des Drehschieberventiles 2 erfolgt über die in die
schrägen Nuten 21 eingreifenden radialen Bolzen 20 eine
Verdrehung des Drehschieberventiles 2 relativ zum Antriebsrad
4 und es gelangt daher die Ausnehmung 16 zu einem anderen
Zeitpunkt, d. h. in einem anderen Winkelbereich der Motoran
triebswelle in eine mit einer Bohrung 17 zu einem Einspritz
ventil fluchtende Lage, so daß derart der Einspritzbeginn in
weiten Grenzen verstellt werden kann. Das Drehschieberventil
wird dabei über den im Arbeitsraum 11 herrschenden Druck in
Anlage an einen Steuerkolben 22 gehalten, welcher von einer
Feder 23 beaufschlagt ist. Der Steuerkolben wird über eine
schematisch angedeutete Zuleitung 24 in Abhängigkeit von
einem Betriebsparameter, wie beispielsweise dem Motoröldruck
oder dem Benzinzulaufdruck beaufschlagt. Die entstehende
Axialbewegung des Steuerkolbens und damit des Drehschieber
ventiles wird, wie oben erwähnt, über die in der Schrägnut 21
laufenden radialen Bolzen in eine Drehbewegung des Drehschie
berventiles 2 relativ zur Pumpenantriebswelle und damit zur
Motorantriebswelle verdreht. Um der axialen Verschiebung des
Drehschieberventiles 2 Rechnung zu tragen, weist sowohl die
Ausnehmung 7, welche mit dem Zulauf 6 zusammenwirkt, als auch
die Ausnehmung 16, welche mit jeweils einem Einspritzventil
über die Bohrung 17 zusammenwirkt, eine sich in Richtung der
Achse des Drehschieberventiles erstreckende Breite auf,
welche zumindest gleich dem maximalen axialen Verschiebeweg
des Drehschieberventiles 2 entspricht.
Anstelle der Verdrehung des Drehschieberventiles 2
relativ zum Antriebsrad 4 über in Schrägnuten eingreifende
radiale Bolzen bzw. Stifte, kann auch eine Schrägverzahnung
an dem Drehschieberventil 2 und am Innenumfang des Antriebs
rades 4 vorgesehen sein, um derart eine Axialbewegung des
Drehschieberventiles 2 in eine relative Verdrehung zum
Antriebsrad 4 umzusetzen.
In Fig. 1 ist weiters mit 25 eine Leckagebohrung ange
deutet, welche mit einer Umfangsnut 26 am Drehschieberventil
2 zusammenwirkt.
Bei der Ausführungsform gemäß Fig. 2 sind für gleiche
Bauteile die Bezugszeichen der Fig. 1 beibehalten worden.
Dabei wird wiederum eine Axialbewegung des Drehschieberven
tiles 2 in eine Drehbewegung desselben relativ zum Antriebs
rad 4 zur Verstellung des für eine Einspritzung nutzbaren
Winkelbereiches herangezogen. Dabei erfolgt eine Beaufschla
gung des Drehschieberventiles in axialer Richtung über einen
durch eine Feder 27 belasteten Kolben 28 und es wird die
axiale Verschiebung im Arbeitsraum 11 des als Kolben ausge
bildeten Drehschieberventiles 2 zur Einstellung der axialen
Lage und damit der Drehlage relativ zum Antriebsrad
herangezogen. Der über das Magnetventil 8 abgesteuerte
Kraftstoffstrom gelangt dabei aus dem Arbeitsraum 11 über
eine Drossel 29 in den Rücklauf 13 zum Tank. Mit steigender
Drehzahl nimmt dabei die in den Arbeitsraum 11 gelangende
Kraftstoffmenge zu und es stellt sich daher ein höheres
mittleres Druckniveau im Raum 11 ein, durch das das Dreh
schieberventil 2 gegen den federbelasteten Kolben 28 ver
schoben wird. In einer Bypassleitung 30 zur Drossel 29 ist
weiters ein Überdruckventil 31 eingeschaltet, so daß nach
einem Überfahren des Stellweges, d. h. nachdem der Kolben 28
in Anlage an den Anschlag 32 gelangt, das Überdruckventil in
die Rücklaufleitung 13 öffnet. Die Abstimmung der Drossel 29
sowie der Vorspannkraft der Feder 27 erfolgt dabei derart,
daß eine Axialbewegung des Drehschieberventiles erst ab einer
vorgegebenen Drehzahl erfolgt. Weiters können eventuell
auftretende starke Druckpulsationen im Arbeitsraum 11, welche
zu undefinierten Bewegungen des Drehschieberventiles 2 führen
würden, durch eine entsprechende Ausbildung der Federcharak
teristik gedämpft bzw. geglättet werden.
Anstelle der Umsetzung einer axialen Verschiebung des
Drehschieberventiles in eine Relativverdrehung zum Antriebs
rad 4 zur Veränderung des für eine Einspritzung nutzbaren
Winkelbereiches könnte auch vorgesehen sein, das Drehschie
berventil 2 lediglich in axialer Richtung zu verschieben.
Dabei wird anstelle der sich über eine dem maximalen axialen
Verschiebeweg entsprechenden Breite erstreckenden Umfangsnut
bzw. Ausnehmung 16, welche mit den einzelnen Zulaufbohrungen
17 zu den Einspritzventilen 18 zusammenwirkt, diese Umfangs
nut schräg zur Achse 14 des Drehschieberventiles 2 ausge
bildet, so daß bei einer axialen Verschiebung des Dreh
schieberventiles 2 in unterschiedlichen Drehstellungen ein
Überschleifen der Zuführungsbohrungen 17 erfolgt, wobei in
diesem Fall naturgemäß die Umfangsausnehmung 16 sich über
einen gegenüber der in den Fig. 1 und 2 dargestellten Aus
führungsform größeren Winkelbereich erstrecken müßte.
In Fig. 3 ist eine abgewandelte Ausführungsform des
Drehschieberventiles 2 dargestellt, welches wiederum über ein
Antriebsrad 4 in nicht näher gezeigter Weise mit der Pumpen
antriebswelle bzw. der Motorwelle in Verbindung steht. Über
die Zulaufbohrung 6 gelangt Kraftstoff über am Umfang des
Drehschieberventiles 2 vorgesehene Ausnehmungen 33 in einen
axialen Kanal 34 des Drehschieberventiles, wobei in ent
sprechenden Winkelstellungen Kraftstoff unter Druck über in
einer weiteren Ebene angeordnete Ausnehmungen 35 in Zuleitun
gen 36 zu Einspritzventilen gelangt. Über den axialen Kanal
34 steht eine weitere Umfangsnut 37 mit einer Entlastungs
bohrung 38 in Verbindung, in welche ein zum Magnetventil 8
analoges Magnetventil 39 eingeschaltet ist. Der über das
Magnetventil 39 abgesteuerte Kraftstoffstrom gelangt über
eine Leitung 40 wiederum in einen Arbeitsraum 41, welcher mit
einem Rücklauf 42 in Verbindung steht. Da beim Absteuern im
Rücklauf jedesmal eine Druckwelle ausgelöst wird, wird
dadurch das Drehschieberventil 2 in axialer Richtung beauf
schlagt und gegen die Kraft einer Feder 43 in axialer Rich
tung bewegt. Da in den Rücklauf 42 abweichend von der Aus
bildung gemäß den Fig. 1 und 2 weder ein Druckhalteventil noch
eine Drossel und ein Überdruckventil eingeschaltet sind,
sinkt der Druck nach dem Auftreten der Druckwelle im Arbeits
raum 41 rasch wieder ab und es wird das Drehschieberventil 2
durch die Kraft der Feder 43 wiederum in ihre Normalstellung
zurückbewegt. Derart wird eine oszillierende Axialbewegung
des Drehschieberventiles 2 der Rotationsbewegung überlagert,
wobei durch diese oszillierende Bewegung ein Festfressen des
Drehschieberventiles 2 verhindert werden kann. Es ergeben
sich dadurch günstigere Schmierverhältnisse, welche insbe
sondere bei Benzinbetrieb von größerer Bedeutung sind. Im
Gegensatz zu den Ausführungsformen gemäß den Fig. 1 und 2
erfolgt somit bei dieser Ausführungsform keine Festlegung des
Drehschieberventiles 2 in der in Abhängigkeit von Betriebs
parametern gewählten axialen Verschiebelage und/oder der
relativen Drehlage zum Antriebsrad 4, so daß keine Ver
stellung des für eine Einspritzung nutzbaren Winkelbereiches
vorgenommen wird.
Claims (14)
1. Kraftstoffeinspritzpumpe, insbesondere Kraftstoffdi
rekteinspritzung bei fremdgezündeten Brennkraftmaschinen mit
wenigstens einer Pumpe zur Erzeugung eines Kraftstoffstromes
unter Druck und einem synchron zur Antriebswelle der Brenn
kraftmaschine bewegten Drehschieberventil zur Zuordnung des
Kraftstoffstromes zu wenigstens einer Einspritzöffnung der
Brennkraftmaschine und/oder zur Ableitung des unter Pumpen
druck stehenden Kraftstoffstromes in eine Rücklaufleitung,
dadurch gekennzeichnet, daß das Drehschieberventil (2) in
Richtung seiner Rotationsachse (14) begrenzt verschiebbar
und/oder relativ zum Drehantrieb des Drehschieberventiles (2)
begrenzt verdrehbar gelagert ist.
2. Kraftstoffeinspritzpumpe nach Anspruch 1, dadurch
gekennzeichnet, daß das Drehschieberventil (2) in seiner
Drehlage bzw. Verschiebelage in Abhängigkeit von einem
Betriebsparameter der Brennkraftmaschine feststellbar ist.
3. Krafstoffeinspritzpumpe nach Anspruch 1 oder 2,
dadurch gekennzeichnet, daß das Drehschieberventil (2) in
Richtung seiner Rotationsachse (14) gegen einen in Abhängig
keit von einem Betriebsparameter verstellbaren Anschlag
verschiebbar ist.
4. Kraftstoffeinspritzpumpe nach Anspruch 1, 2 oder 3,
dadurch gekennzeichnet, daß der verstellbare Anschlag von
einem hydraulisch, mit einem drehzahlabhängigen Druck be
aufschlagbaren Anschlagkolben (22) ausgebildet ist.
5. Kraftstoffeinspritzpumpe nach Anspruch 1, 2 oder 3,
dadurch gekennzeichnet, daß das Drehschieberventil (2) als
Kolben ausgebildet ist, dessen Arbeitsraum (11, 41) entgegen
der Kraft einer auf das Drehschieberventil (2) wirkenden
Feder (27, 43) mit Druckmittel beaufschlagbar ist.
6. Kraftstoffeinspritzpumpe nach Anspruch 5, dadurch
gekennzeichnet, daß der Arbeitsraum (11) des als Kolben
ausgebildeten Drehschieberventiles (2) über eine Drossel (29)
und gegebenenfalls ein Überdruckventil (31) mit der Rücklauf
leitung (13) verbunden ist.
7. Kraftstoffeinspritzpumpe nach einem der Ansprüche 1
bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß das Drehschieberventil (2)
über schräge Zähne oder Nuten mit dem Drehantrieb gekoppelt
ist.
8. Kraftstoffeinspritzpumpe nach einem der Ansprüche 1
bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß das Drehschieberventil (2)
über wenigstens einen, im wesentlichen radial auf die Rota
tionsachse orientierten Bolzen (20) in eine schräge Nut (21)
am inneren Umfang eines hohlen, mit dem Drehantrieb verbunde
nen Antriebsrades (4) eingreift.
9. Kraftstoffeinspritzpumpe nach Anspruch 8, dadurch
gekennzeichnet, daß das hohle Antriebsrad (14) des Dreh
schieberventiles (2) als mit einem Zahnrad (5) einer Pumpen
nockenwelle kämmendes Zahnrad ausgebildet ist, und daß das
Zahnrad (5) der Pumpennockenwelle kleineren Durchmesser als
das hohle Antriebsrad (4) des Drehschieberventiles (2)
aufweist.
10. Kraftstoffeinspritzpumpe nach einem der Ansprüche 1
bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß das Drehschieberventil (2)
an seinem Umfang schräg zur Achse verlaufende Steuernuten
aufweist.
11. Kraftstoffeinspritzpumpe nach einem der Ansprüche 1
bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß die Umfangsnuten (16) des
Drehschieberventiles (2) eine in Achsrichtung gemessene
Breite aufweisen, welche mindestens gleich dem bei Verdrehung
des Drehschieberventiles (2) relativ zu seinem Drehantrieb
auftretenden maximalen axialen Verschiebeweg des Drehschie
berventiles (2) ist.
12. Kraftstoffeinspritzpumpe nach einem der Ansprüche 1
bis 11, dadurch gekennzeichnet, daß eine mit dem druckseiti
gen Pumpenanschluß (6) verbundene Umfangsnut (7) des Dreh
schieberventiles (2) eine dem maximalen axialen Verschiebeweg
des Drehschieberventiles (2) entsprechende Breite in axialer
Richtung aufweist.
13. Kraftstoffeinspritzpumpe nach einem der Ansprüche 1
bis 12, dadurch gekennzeichnet, daß der Einspritzzeitpunkt
und die Einspritzdauer bzw. -menge durch ein in den Rücklauf
mündendes Magnetventil (8, 39) festlegbar ist, welches an eine
druckseitige Leitung (9, 38) der Pumpe(n) angeschlossen ist,
und daß das Magnetventil (8, 39) unter Zwischenschaltung des
Arbeitsraumes (11, 41) des als Kolben ausgebildeten Drehschie
berventiles (2) oder des Arbeitsraumes eines Stellkolbens und
eine Drossel mit dem Rücklauf (13, 42) verbunden ist.
14. Kraftstoffeinspritzpumpe nach einem der Ansprüche 1
bis 13, dadurch gekennzeichnet, daß das Übersetzungsver
hältnis von Pumpendrehzahl zu Motordrehzahl bei einer Drei
zylinder-Exzenterpumpe entsprechend dem Faktor (Z · 120°)/720°
gewählt wird, wobei Z die Anzahl der Motor-Zylinder angibt.
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