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Die Erfindung betrifft eine Kraftstoffeinspritzpumpe zur
Zufuhr von Kraftstoff zu einer Brennkraftmaschine mit
einer Einspritzpumpe zur zeitsynchronisierten Zufuhr von
Kraftstoff zu einem dazugehörigen Motor, einer
Förderpumpe zur Zufuhr von Kraftstoff zu der Einspritzpumpe,
während den Füllperioden derselben, wobei sich der
Auslaßdruck der Kraftstoffpumpe in Abhängigkeit mit der
Drehzahl des dazugehörigen Motors ändert, einer
Drosseleinrichtung zum Einstellen der durch die Förderpumpe zu der
Einspritzpumpe zugeftihrten Kraftstoffmenge, einer durch
den Fluiddruck betätigten Einrichtung zum Einstellen einer
Einflußgröße für die Kraftstoffpumpe, so daß das
Zeitverhalten der Kraftstoffzufuhr zu dem dazugehörigen Motor
eingestellt wird, einer ersten festgelegten Öffnung, die
zwischen dem Ausgang der Förderpuinpe und der durch den
Fluiddruck betätigten Einrichtung angeordnet ist, einer
zweiten festgelegten Öffnung und einer variablen Öffnung,
die in Serie miteinander verbunden sind und durch die
Kraftstoff von stromab der ersten festgelegten Öffnung
zu einem Auslaß strömen kann, wobei die Größe der
variablen Öffnung durch das Einstellen der Drosseleinrichtung
bestimmt wird, und einem Ventil, das auf den Druckabfall
über die erste festgelegte Öffnung reagiert und
betätigbar ist, nachdem der Druckabfall einen vorbestimmten
Betrag erreicht hat, zum im wesentlichen Konstanthalten
des Druckabfalls.
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Ein der obigen Vorrichtung ähnliches Beispiel ist in der
GB-A-2 174 515 gezeigt, in diesem Fall ist jedoch ein
zusätzliches Ventil vorgesehen, das auf den Druck reagiert,
der auf die durch den Fluiddruck betätigte Einrichtung
wirkt, wobei dieses Ventil bei einem Druckanstieg einen
weiteren Fluidkanal öffnet, so daß ein Ausfluß von stromab
der zweiten festgelegten Öffnung ausgehend erfolgt.
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Die Aufgabe der Erfindung ist es, eine eine einfache und
eine zweckmäßige Form aufweisende Kraftstoffpumpe zu
realisieren.
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Gemäß der erfindungsgemäßen Vorrichtung strömt in allen
Betriebsbedingungen der gesamte durch die zweite festgelegte
Öffnung strömende Kraftstoff durch die variable Öffnung.
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Im folgenden ist ein Beispiel der erfindungsgemäßen
Vorrichtung unter Bezugnahme auf die beliegenden Zeichnungen
näher erläutert. Es zeigen:
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Fig. 1 eine schematische Darstellung der Vorrichtung
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Fig. 2 die Betriebscharakteristika der Vorrichtung.
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Unter Bezugnahme auf die Fig. 1 enthält die Pumpenvorrichtung
eine Hochdruckeinspritzpumpe 10 mit einem Drehverteiler,
der in einem Gehäuse der Vorrichtung angeordnet ist. Der
Verteiler kann zeitsynchronisiert mit dem dazugehörigen
Motor angetrieben werden. In dem Verteiler ist eine sich
quer erstreckende Bohrung ausgebildet, die zwei
Pumpkolben aufnimmt, wobei die Pumpkolben nach innen bewegt
werden, wenn sich der Verteiler dreht. Dies erfolgt durch
das Zusammenwirken von Rollen an den äußeren Enden der
Kolben, die mit dem inneren Umfang eines ringförmigen
Mitnehmerrings in Eingriff stehen, der an seinem inneren
Umfang zwei sich nach innen erstreckende Nockenhöcker
aufweist.
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Der durch die Einspritzpumpe während der Einspritzhübe
geförderte Kraftstoff wird in bekannter Weise zu
Einspritzdüsen gefördert, die mit Verbrennungsräumen des
dazugehörigen Motors in Verbindung stehen.
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Der Mitnehmerring ist im Winkel einstellbar, so daß die
Kraftstoffzufuhrzeit zum Motor bestimmt werden kann. Für
diesen Zweck ist der Mitnehmerring mit einem Finger 11
versehen, der innerhalb einer Aussparung in Eingriff steht,
die in einem durch Fluiddruck betätigten Kolben 12 gebildet
ist, der die vorgenannte durch den Fluiddruck betätigte
Einrichtung bildet. Der Kolben ist durch eine Feder 13
einer Federkaft in Richtung auf ein Ende des Zylinders
ausgesetzt, in dem sie montiert ist. Wenn sich der Kolben
gegen die Federkraft bewegt, wird die Kraftstoffzufuhrzeit
nach vorne verlegt.
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Die Vorrichtung enthält auch eine Niederdruckförderpumpe
14, die der Einfachheit halber ein Drehteil enthält, das
an dem Verteiler montiert ist. Die Förderpumpe fördert
Kraftstoff von einer nicht gezeigten geeigneten Quelle,
wobei der Auslaßdruck der Förderpumpe durch ein Ventil
15 derart gesteuert wird, daß der Auslaßdruck der
Förderpumpe mit einem Ansteigen der Drehzahl des dazugehörigen
Motors ebenfalls steigt.
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Die Kraftstoffmenge, die durch die Einspritzpumpe 10 bei
jedem Zufuhrhub zugeführt wird, wird durch während den
Füllhüben zugeführte Kraftstoffmenge bestimmt. Die
Zufuhr erfolgt durch die Förderpumpe 14, wobei der zur
Einspritzpumpe strömende Kraftstoff durch eine
Drosseleinrichtung 16 gesteuert wird. In diesem besonderen Beispiel
enthält die Drosseleinrichtung ein im Winkel einstellbares
Drosselteil 17, das in dem Gehäuse der Vorrichtung montiert
ist, wobei dessen Winkeleinstellung teilweise durch eine
mechanische Führung (nicht gezeigt) bestimmt wird, die
entsprechend der Antriebsgeschwindigkeit der Vorrichtung
angetrieben wird und teilweise entsprechend dem Einstellen
eines Einstellteils bestimmt wird, das durch das
Bedienungspersonal betätigt werden kann. Das Drosselteil 17 ist
innerhalb einer Bohrung aufgenommen, die in dem Gehäuse
ausgebildet ist und sich von der Bohrung weg erstreckt.
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Das innere Ende des Drosselteils ist dem Auslaßdruck der
Förderpumpe 14 ausgesetzt und in dem Drosselteil ist eine
Axialnut 18 ausgeformt, die in einem veränderlichen Maße
mit einer Öffnung 19 in Verbindung steht, die in der Wand
des Zylinders gebildet ist, in der das Drosselteil
montiert wird. Die Öffnung 19 ist durch weitere Öffnungen
und Kanäle in dem Körper und dem Verteiler mit der
Einspritzpumpe während der Füllperioden in Verbindung
gebracht. Die Winkeleinstellung des Drosselteils bestimmt
daher die Kraftstoffmenge, die durch die Förderpumpe zu
der Einspritzpumpe während der Füllhübe zugeführt wird.
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Zur Einstellung des Kraftstoffzufuhrtimings ist der
Kolben 12 einem veränderlichen Kraftstoffdruck ausgesetzt.
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Der unter Druck stehende Kraftstoff kommt von dem Auslaß
der Förderpumpe 14, er ist jedoch entsprechend der
Einstellung der Drosseleinrichtung 16 verändert. Der Auslaß
der Kraftstoffpumpe steht mit dem den Kolben 12
enthaltenden Zylinder in Verbindung, und zwar durch eine erste
festgelegte Öffnung 20, wobei die stromab liegende Seite
dieser Öffnung mit dem Zylinder verbunden ist, der den
Kolben enthält. Dies erfolgt durch ein Ventil 21, dessen
Zweck es ist, so weit als möglich die Bewegung des Kolbens
zu minimieren, verursacht durch die Reaktion der Rollen
mit den Nockenhöckern. Parallel zum Ventil 21 ist eine
kleine Spülöffnung vorgesehen, so daß Kraftstoff aus dem
Zylinder austreten kann, wenn der Kolben durch die Feder
13 bewegt wird.
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Die stromab liegende Seite der Öffnung 20 steht auch mit
einem Auslaß in Verbindung, und zwar durch eine zweite
festgelegte Öffnung 22, die in Serie mit einer variablen
Öffnung 23 verbunden ist. Die variable Öffnung 23 wird
durch einen Zugang 24 in der Wand des Zylinders, in dem
das Drosselteil 17 montiert ist und durch eine geneigte
Nut 25, die am Umfang des Drosselteils ausgebildet ist
und die mit einem Ende mit dem Inneren des den Ausfluß
bildenden Gehäuses in Verbindung steht, gebildet. Wenn
das Drosselteil 17 durch eine Winkelbewegung bewegt wird,
kann die zu dem Motor zugeführte Kraftstoffmenge ansteigen,
wobei der durch die variable Öffnung 23 gebildete
Strömungswiderstand sinkt, so daß eine sich vergrößernde
Kraftstoffmenge durch die festgelegten Öffnungen 20 und 22 strömen
kann, wodurch der auf den Kolben 12 wirkende Druck
reduziert wird.
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Weiterhin ist ein Ventil 26 vorgesehen, das ein in einem
Zylinder 28 verschiebbares Ventilteil 27 aufweist. Die
gegenüberliegenden Enden des Zylinders sind mit der
stromauf liegenden und der stromab liegenden Seite der Öffnung
20 verbunden. In der Wand des Zylinders ist eine Zugang
29 ausgebildet, der mit der stromab liegenden Seite der
Öffnung 20 verbunden ist. Das Ventilteil wird durch eine
Feder 29A in Richtung auf ein Ende des Zylinders gedrückt,
das mit der stromauf liegenden Seite der Öffnung 20
verbunden ist, wobei in dem Ventilteil eine Umfangsnut 30
ausgeformt ist, welche mit dem einen Ende des Zylinders
verbunden ist.
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Im Gebrauch wird der Zugang 24 geschlossen, wenn das
Drosselteil derart eingestellt ist, daß die minimale
Kraftstoffmenge zu dem dazugehörigen Motor strömt, so daß zum
Ausströmen kein Kraftstoff durch die Öffnungen strömt und
der auf den Kolben 12 wirkende Druck der volle
Auslaßdruck der Förderpumpe 14 ist, wie in der Figur 2A mit
der Bezugsziffer 31 dargestellt, in der der auf den
Kolben wirkende Druck P über der Drehzahl N dargestellt ist.
Die sich ergebende Bewegung des Kolbens 12 ist durch die
Bezugsziffer 32 in der Fig. 2B dargestellt, in der die
Kolbenbewegung oder der Zeitvorlauf A über der Drehzahl
N dargestellt ist. Die Bewegung des Kolbens 12 gegen die
Kraft der Feder 13 erfolgt sobald der Motor gestartet
ist und die gesamte Bewegung in dem Beispiel abgeschlossen
ist, durch ungefähr den halben Drehzahlbereich des Motors.
In den beiden Diagrammen stellt die linke vertikale Linie
die Leerlaufdrehzahl des Motors und die rechte vertikale
Linie die maximale Drehzahl dar.
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Wenn das Drosselteil derart eingestellt ist, daß eine
maximale Kraftstoffströmung zu dem dazugehörigen Motor
ermöglicht wird, ist der Zugang 24 effektiv voll geöffnet
und der auf den Kolben 12 wirkende Kraftstoffdruck hängt
von der Größe der Öffnungen 20 und 22 ab. Wie mit der
Bezugsziffer 33 in der Fig. 2A gezeigt, wird der Druck
geringer als der Auslaßdruck der Transferpumpe, aufgrund
des Potentiometereffekts der Öffnungen. Das Ventilteil
27 des Ventils 26 ist dem Druckverlust über der Öffnung
20 ausgesetzt und bewegt sich in Reaktion auf den
Druckverlust gegen die Kraft der Feder 29A. Die Bewegung des
Ventilteils wird keinen Effekt zeigen, bis sich die Nut
30 in eine Verbindung mit dem Zugang 29 bewegt, danach
wirkt das Ventil 26 derart, daß ein konstanter
Druckverlust über die Öffnung 20 aufrechterhalten wird, so daß
wie mit der Bezugsziffer 34 in der Fig. 2A gezeigt, der
auf den Kolben 12 wirkende Druck in demselben Verhältnis
steigt, wie der Auslaßdruck der Förderpumpe 14, jedoch
mit einem festgelegten Betrag unter diesem Druck. Die
Stellung des Kolbens 12 ist durch die Bezugsziffern 35
und 36 in der Fig. 2B dargestellt. Tatsächlich zeigt der
Abschnitt 35 keine Bewegung des Kolbens, bis der
aufgebrachte Druck nicht mehr ausreicht, um der durch die
Feder 13 ausgeübten Kraft entgegenzuwirken. Die Bewegung
des Kolbens findet unter Vollastbedingungen nicht statt,
bis das Ventil 26 beginnt sich in Funktion zu befinden.
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Wenn die zu dem Motor zugeführte Kraftstoffmenge
verringert wird, wirken der Zugang 24 und die Nut 25 als eine
Öffnung, so daß der auf den Kolben 12 wirkende Druck
vergrößert wird. Die verringerte Kraftstoffströmung durch
die Öffnungen 20 bewirkt, daß der Druckverlust über die
Öffnung verringert wird und daher wird das Ventil 26 nicht
betätigt, bis eine höhere Motordrehzahl erreicht ist.
In den Fig. 2A und 2B zeigen die mittleren Kurven
Leistungsdarstellungen über den Motordrehzahlbereich während
verschiedenen konstanten Einstellungen der Drossel.
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In der in Fig. 1 gezeigten Anordnung kann die Öffnung
22 stromab der variablen Öffnung 23 angeordnet werden.
Für diesen ZMeck würde das vorstehende Ende des
Drosselteils 17 durch ein Endgehäuse umschlossen sein, in dem
die Öffnung 22A ausgebildet sein könnte, und zwar als
Alternative kann die Nut 25 in einer Umfangsnut an dem
Drosselteil enden, anstatt sich in den vorstehenden
Abschnitt des Drosselteils 17 zu erstrecken. Das
Drosselteil ist in einer ständigen Verbindung mit einer
Auslaßöf fnung in der Wand der Bohrung, in der das Drosselteil
17 montiert ist, wobei diese Öffnung die Öffnung 22
aufnimmt. Alernativ dazu kann die Nut 25 mit einer Bohrung
in Verbindung stehen, die in dem Drosselteil ausgebildet
ist und die Öffnung 22 bildet.