EP0032168B1 - Kraftstoffeinspritzeinrichtung für Brennkraftmaschinen, insbesondere für Dieselmotoren - Google Patents

Kraftstoffeinspritzeinrichtung für Brennkraftmaschinen, insbesondere für Dieselmotoren Download PDF

Info

Publication number
EP0032168B1
EP0032168B1 EP80106901A EP80106901A EP0032168B1 EP 0032168 B1 EP0032168 B1 EP 0032168B1 EP 80106901 A EP80106901 A EP 80106901A EP 80106901 A EP80106901 A EP 80106901A EP 0032168 B1 EP0032168 B1 EP 0032168B1
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
control
pressure
line
valve
pressure line
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Expired
Application number
EP80106901A
Other languages
English (en)
French (fr)
Other versions
EP0032168A1 (de
Inventor
Jean Leblanc
Jean Pigeroulet
Max Dr. Dipl.-Ing. Straubel
Konrad Dr. Dipl.-Ing. Eckert
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Robert Bosch GmbH
Original Assignee
Robert Bosch GmbH
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Robert Bosch GmbH filed Critical Robert Bosch GmbH
Priority to AT80106901T priority Critical patent/ATE10532T1/de
Publication of EP0032168A1 publication Critical patent/EP0032168A1/de
Application granted granted Critical
Publication of EP0032168B1 publication Critical patent/EP0032168B1/de
Expired legal-status Critical Current

Links

Images

Classifications

    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02M—SUPPLYING COMBUSTION ENGINES IN GENERAL WITH COMBUSTIBLE MIXTURES OR CONSTITUENTS THEREOF
    • F02M59/00—Pumps specially adapted for fuel-injection and not provided for in groups F02M39/00 -F02M57/00, e.g. rotary cylinder-block type of pumps
    • F02M59/20—Varying fuel delivery in quantity or timing
    • F02M59/36—Varying fuel delivery in quantity or timing by variably-timed valves controlling fuel passages to pumping elements or overflow passages
    • F02M59/361—Valves being actuated mechanically
    • F02M59/362—Rotary valves
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02M—SUPPLYING COMBUSTION ENGINES IN GENERAL WITH COMBUSTIBLE MIXTURES OR CONSTITUENTS THEREOF
    • F02M59/00—Pumps specially adapted for fuel-injection and not provided for in groups F02M39/00 -F02M57/00, e.g. rotary cylinder-block type of pumps
    • F02M59/20—Varying fuel delivery in quantity or timing
    • F02M59/36—Varying fuel delivery in quantity or timing by variably-timed valves controlling fuel passages to pumping elements or overflow passages
    • F02M59/365—Varying fuel delivery in quantity or timing by variably-timed valves controlling fuel passages to pumping elements or overflow passages valves being actuated by the fluid pressure produced in an auxiliary pump, e.g. pumps with differential pistons; Regulated pressure of supply pump actuating a metering valve, e.g. a sleeve surrounding the pump piston
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02M—SUPPLYING COMBUSTION ENGINES IN GENERAL WITH COMBUSTIBLE MIXTURES OR CONSTITUENTS THEREOF
    • F02M59/00—Pumps specially adapted for fuel-injection and not provided for in groups F02M39/00 -F02M57/00, e.g. rotary cylinder-block type of pumps
    • F02M59/20—Varying fuel delivery in quantity or timing
    • F02M59/36—Varying fuel delivery in quantity or timing by variably-timed valves controlling fuel passages to pumping elements or overflow passages
    • F02M59/366—Valves being actuated electrically
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02B—INTERNAL-COMBUSTION PISTON ENGINES; COMBUSTION ENGINES IN GENERAL
    • F02B3/00—Engines characterised by air compression and subsequent fuel addition
    • F02B3/06—Engines characterised by air compression and subsequent fuel addition with compression ignition

Definitions

  • the invention is based on a fuel injection device according to the preamble of claim 1.
  • a fuel injection device of this type is already known (US-A-3 486 493), in which the injection pump is designed as a pump nozzle and the fuel injection quantity by one into one Overflow channel used hydraulically driven spool is determined.
  • This control slide determines the effective delivery stroke and thus the fuel injection quantity of the injection pump by blocking the backflow from the pump work space; and the injection is ended when this control slide opens the overflow channel and the injection pressure can be relieved.
  • the control slide is acted upon by the supply pressure of the feed pump and is actuated by pressure relief in its spring chamber containing the return spring.
  • control pressure line also serves as a filling line, with which effects on the control are expected.
  • a fuel injector of almost the same type is known from US-A-3 465 737, in which, however, the control slide is actuated by the control pressure of a separate injection pump serving as a control pump and at the same time driven by the pump nozzle.
  • a known spray adjuster which transmits the drive torque is installed in the drive of the control pump, so that the overall outlay for the device is very great.
  • the aim of the invention is to obtain a compact injection device for each individual injection pump with little construction work, with mechanical controls being switched off and which can be used in high-speed diesel engines.
  • a fuel injection device is also known from FR-A-2 235 276, in which the control device determining the start and end of injection is formed by a solenoid valve arrangement consisting of two solenoid valves.
  • This solenoid valve arrangement is arranged separately from a distributor device.
  • the solenoid valve arrangement is arranged separately from a distributor device.
  • the solenoid valves are directly exposed to the fuel under injection pressure during the injection, which increases the accuracy and The high pressure resistance of these valves makes extremely high demands.
  • the injection pressure generated by the pump pistons collapses completely after each injection, so that the injection pressure for the next injection must be built up again in the entire high-pressure system.
  • the central rotary distributor also directs the fuel under injection pressure to the injection nozzles, so that there are disproportionately large dead spaces under injection pressure.
  • a constant quantity pump is used as the feed pump, which delivers both the injection quantity and the control fuel quantity and is able to generate the required control pressure.
  • a simplified line routing is achieved by means of the features of claims 3 to 6, the relief features occurring during the reversing of the control slide valve and thus the switching movements of these control slide valve being damped, according to claim 5, of the overflow channel at the same time filling the Pump work space is used, and a corresponding part of the filling channel is replaced by channels on the control slide according to the features of patent claim 6.
  • the throttle line connecting the pressure chamber of the control slide with its spring chamber according to claim 7 ensures that the control slide always remains in the initial position in the unactuated state and is therefore insensitive to leakage currents.
  • the characterizing features of claim 8, on the other hand, ensure that the fuel escaping from the pump work chamber under high pressure does not get directly into the spring chamber of the control spool and possibly adversely affects its control movement.
  • claims 11 to 13 define various possible solenoid valve combinations, of which the feature combinations selected according to claim 11 or 12 enable a clear separation between control pressure and supply pressure by the use of a 3/2-way valve inserted in the control pressure line, and thus a faster one Ensures the stroke of the control spool. Due to the characterizing features of claim 13, the structure of the 2/2-way valves, which are very simple in construction, can be used, and simple line routing is made possible.
  • the features of the characterizing part of claim 14 ensure rapid actuation of the solenoid valve controlling the start of injection or the end of injection, and no injection can take place in the event of a power failure, which takes into account the safety requirements.
  • a fuel injection device is claimed with a central valve assembly having a rotary valve, in which the metering slide, which can only be actuated to change the delivery quantity and change the start of injection, advantageously does not rotate with the drive, and thus in a simple manner by known electrical or mechanical actuators can be operated.
  • the particular advantage of this arrangement is the exact separation between the mechanically or electrically actuated actuators that change the start of injection and the actuators that control the delivery rate, and also that the metering slide floating within the rotating control sleeve can be actuated practically smoothly with very low actuating forces, since it is completely is balanced within the control sleeve.
  • a revolving control sleeve is known per se from the already cited US-A-3 486 493. However, there is no arbitrary adjustment of the delivery rate and the rotational position of the control sleeve that determines the start of delivery, since the control sleeve is adjusted depending on the wire number by a centrifugal weight controller, thus works as part of an all-speed controller and also controls the start of delivery depending on the speed.
  • the inevitable connection of the control pressure line to the pressure chambers to be under control pressure is possible in the simplest possible way by the distributor device formed by a control point on each pump piston, the length of the control line can be kept extremely short in an advantageous manner, thereby the dead spaces of the control lines are reduced, and an otherwise necessary drive of the distributor device is eliminated.
  • the control fuel source is formed by an auxiliary pump which is driven at the same time as the pump piston, and the claims in EP-A-0 032 172 are directed to a fuel injection device in which the control device drives the control slide one for all Injection pumps common, the beginning and the duration of the pressurization of the pressure chambers of the control slide valve assembly determining and consists of a separate from this distributor.
  • the special design of the control fuel source claimed in the present patent in connection with further combination features in claim 1 is not claimed in the aforementioned patent applications.
  • FIG. 1 shows a simplified illustration of the first exemplary embodiment with four injection pumps shown in cross section, designed as pump nozzles and a mechanical distributor device
  • FIG. 1 shows a section along the line II in FIG. 1, only partially shown
  • FIG. 2 shows a simplified illustration of the second Embodiment with a valve arrangement formed by two solenoid valves
  • Figure 2a shows an embodiment variant of the control slide valve used in Figures 1, 2 and 4 with a separate relief line
  • Figure 3 shows the third embodiment with a solenoid valve arrangement and a distributor device formed by a rotary distributor
  • Figure 4 shows a detail the fourth embodiment with a simplified solenoid valve arrangement
  • FIG. 1 shows a simplified illustration of the first exemplary embodiment with four injection pumps shown in cross section, designed as pump nozzles and a mechanical distributor device
  • FIG. 1 shows a section along the line II in FIG. 1, only partially shown
  • FIG. 2 shows a simplified illustration of the second Embodiment with a valve arrangement formed by two solenoid valves
  • Figure 2a shows
  • FIG. 5 shows a control diagram for the solenoid valve arrangements shown in FIGS. 2 to 4
  • FIG. 6 shows a partial cross section through the valve arrangement used in FIG. 1
  • FIG 6 and FIG. 7 shows a simplified cross section through an embodiment variant of the valve arrangement used in FIG. 1 and shown in more detail in FIGS. 1 a, 6 and 6 a.
  • 10a to 10d are four mechanically driven pump nozzles, which essentially consist of an injection pump 12a to 12d, which is driven by a drive cam 11a to 11d of an engine camshaft 11, and one with a piston pump assembled, designed as a pressure-controlled injection valve injector 13.
  • an injection pump 12a to 12d which is driven by a drive cam 11a to 11d of an engine camshaft 11, and one with a piston pump assembled, designed as a pressure-controlled injection valve injector 13.
  • any of the known injection valves controlled by the fuel pressure and designed as outward or inward opening valves can be used as the injection nozzle.
  • the pump pistons dip into their pump strokes, which are generated by the drive cams 11a to 11d against a plunger spring 1 and are transmitted via roller tappets 16, in a pump work chamber 18 formed by part of a cylinder bore 17 of the pump pistons 14a to 14d a.
  • These pump work spaces 18 are filled with fuel via fill lines 21 which are connected to a supply line 19 which is common to all pump nozzles 10a to 10d and are under the supply pressure Pv and which are also to be regarded as an extension of the overflow channels designated 22 and connected to the pump work spaces 18.
  • the overflow lines 22 are also to be regarded as part of the filling lines 21.
  • a control slide 24, which can be actuated against the force of a return spring 23, is inserted, which in the pump nozzle 10a is in a position closing the overflow channel 22 to initiate injection, in the other pump nozzles 10b to 1 Od, however, in its starting position connecting the pump work space 18 with the filling lines 21 and thus with the supply line 19 serving as low pressure line.
  • the filling lines 21 each open into a spring chamber 25 of the control slide 24 containing the return spring 23, and the spring chamber 25 is in permanent connection with a ring groove via channels 26 formed by surfaces or grooves in a section 24a of the control slide 24 Trained control point 27 of the control slide 24.
  • the annular groove 27 has opened the connection from the filling line 21 to the overflow channel 22, this connection is closed in the first pump nozzle 10a.
  • Each of the control slides 24 is delimited at its end opposite the return spring 23 by a pressure chamber 28, which in turn is connected via a control line 29 to a control pressure line 31 common to all pump nozzles.
  • the control pressure line 31 can be set under the control pressure p s of a control fuel source 32 if the pressure level of the fuel delivered by a feed pump 33 from a tank 34 to the control pressure line 31 is determined by a first pressure limiting valve 35. This is the case when the control fuel located in the control pressure line 31 is prevented by a valve arrangement 36 from flowing into a low pressure line which is at a substantially lower pressure.
  • the supply line 19 serves as a low-pressure line, in which case the supply pressure p ′′ prevails in the present case.
  • the first pressure-limiting valve 35 is used to control this supply pressure Pv followed by a second pressure relief valve 37.
  • the control fuel source 32 is thus formed by the feed pump 33, which is preferably embodied as a constant quantity pump, and the first pressure limiting valve 35, and the control pressure p s prevailing in the control pressure line when the return line is blocked is several times higher than the supply pressure p prevailing in the supply line 19 and the filling lines 21 v .
  • the central valve arrangement 36 for all pump nozzles 10a to 10d has a rotary valve 38 which is driven simultaneously with the camshaft 11 in synchronism with the injection pumps 12a to 12d and is longitudinally displaceable for changing the delivery rate and rotatable relative to its drive for changing the start of injection.
  • the rotating rotary valve 38 is provided with four control surfaces 41 on its jacket surface designated 39, ie the rotary valve 38 carries one control surface 41 for each control line 29 to be controlled.
  • the valve arrangement 36 is in a control pressure line 31 with the line 42 connecting the supply line 19 serving as the low pressure line, a control opening 42a of the line 42 permanently connected to the control pressure line 31 being controlled by the control surfaces 41 on the rotary valve 38 and another control opening 42b leading to the low pressure line 19 in permanent connection with one recess 40 delimited by control surfaces 41 on rotary valve 38. If one of the control surfaces 41 closes the control opening 42a, the control pressure p s limited by the first pressure relief valve 35 is built up in the control pressure line 31 and, as shown in FIG. 1, via an annular groove 43 serving as a distributor device on the pump piston 14a and the control line 29 into the pressure chamber 28 of the first pump nozzle 10a passed.
  • the pump work chamber 18 is connected to the supply line 19 via the overflow channel 22, the control point 27 on the control slide 24, the channels 26, the spring chamber 25 and the filling line 21.
  • the resulting drop in pressure in the pump work chamber 18 ends the injection, and in the pump work chamber 18 only a stand pressure corresponding to the supply pressure p " is maintained.
  • this pump working chamber 18 is filled again via the filling line 21 and the overflow line 22. This filling is ended when the pump piston 14a is again in its bottom dead center position, as is the case with the pump pistons 14c and 14d of the third and fourth pump nozzles 10c and 10d the case is.
  • the drive cams 11a to 11d are designed so that a longer rest of the pump piston 14a to 14d takes place both in the lower and in the top dead center position, thereby ensuring that when one of the control slides 24 is actuated, another is not influenced , because both in the lower and in the top dead center position, the annular groove 43 on the pump pistons 14a to 14d closes the connection from the pressure chamber 28 via the control line 29 to the common control pressure line 31.
  • the individual pump nozzles 10a to 10d are actuated directly by the drive cams 11 to 11d connected and driven via the dash-dot line, preferably formed by the overhead engine camshaft, as a result of which the "rigid drive" necessary for generating high injection pressures is actuated. is guaranteed.
  • the pump pistons 14a to 14d can also be driven by rocker arms known per se cams 11 a to 11 d are driven (not shown).
  • the rotary valve 38 is also driven by the same engine camshaft 11, and a spatially advantageous arrangement of the entire fuel injection device is obtained if, as indicated by dash-dotted lines on the feed pump 33, this is also driven by the engine camshaft 11.
  • the pump nozzles 10a to 10d are constructed in the same way as those described for FIG. 1 of the first exemplary embodiment, and the control fuel source 32 also works in the same way.
  • the control fuel source 32 also works in the same way.
  • four drive cams 11 to 11d connected via the engine camshaft 11 are also shown, and the control lines 29 of the same length for each pump nozzle 10a to 10d can be connected to the control pressure line 31 by the annular grooves 43 serving as a distributor device on the pump pistons 14a to 14d .
  • valve arrangement used here is a solenoid valve arrangement 48 which consists of two solenoid valves 46 and 47 and which is to be regarded as part of the control device, through which the control fuel flows out of the control pressure line 31 to the supply or low pressure line 19 under the supply pressure p " in the position shown of the solenoid valves 46 and 47.
  • the control pressure p s prevails in the control pressure line 31 and in the pressure chamber 28 of the first pump nozzle 10a, since the drive cam 11a has already moved the pump piston 14a of the first pump nozzle 10a so far (adjustment um /, u) that the annular groove 43 has connected the associated control line 29 to the control pressure line 31 and the control slide 24 has been moved into the position shown which blocks the overflow line 22.
  • the control lines 29, which are not under control pressure, are the other of the drive cams 11 b to 11 d driven and in their upper or lower dead Pump nozzles 10b to 10d at the point position are separated from the control pressure line 31 under control pressure p s by the corresponding position of the associated ring grooves 43.
  • the solenoid valve arrangement consists of the two hydraulically connected solenoid valves 46 and 47, through which extremely short control times that cannot be achieved with a single solenoid valve can be achieved if the control signals overlap accordingly.
  • the first solenoid valve 46 is designed as a 2/2-way valve and is actuated in FIG. drawn by the associated energized electromagnet shifted second switching position in which it blocks the connecting line 42 ', from the control pressure line 31 to the supply line 19.
  • the second solenoid valve 47 is a 3/2-way valve and, in its deenergized first switching position shown in FIG. 2, connects the part 31 a of the control pressure line 31 leading to the distribution device 43 with the other part 31 b connected to the control fuel source 32. To end the injection and discharge of the control pressure line 31, this second solenoid valve 47 switches over when the electromagnet is energized into its second switching position connecting part 31a of the control pressure line 31 with the supply line 19.
  • the first solenoid valve 46 then returns to the first switching position shown in the circuit symbol when the electromagnet is de-energized, and the second solenoid valve 47 is brought back to the drawn first switching position with the electromagnet also de-energized.
  • FIG. 2a shows an embodiment variant of the control slide 24 used in all exemplary embodiments and designated 24 ′.
  • This control slide 24 'contains a throttle line 51 drilled essentially through its longitudinal axis, which connects the pressure chamber 28 to the spring chamber 25 containing the return spring 23 and is designed so closely that leakage fuel reaching the pressure chamber 28 via the control line 29 when the distributor device 43 is blocked can overflow the spring chamber 25, but the actuation of the control slide 24 'is not impaired when the pressure chamber 28 is set under control pressure p s .
  • the throttle line 51 can be designed as a throttle overall, but it is more favorable to make the part of this line running in the axial direction somewhat larger and to design only a short part of this line, designated 51 a in FIG.
  • the pump pistons designated 14a 'to 14d' become the pump nozzles 10a 'to 10d' are driven by drive cams 11a 'to 11d' which differ in shape from the drive cams 11a to 11d of FIGS. 1 and 2, and a central drive, which is driven synchronously with the pump nozzles 10a 'to 10d', serves as the distributor device Rotary distributor 53, which is also connected directly or indirectly to the engine camshaft 11.
  • a jacket surface 54 of this rotary distributor 53 is provided with a control opening 55 which is permanently connected to the control pressure line 31 and whose sludges B denoted B in the circumferential direction are designed for the longest possible actuation duration of the control slide 24, taking into account the speeds occurring in practice.
  • the control opening 55 is in permanent connection with the control pressure line 31 via a transverse bore 56 in the rotary distributor 53 and via a longitudinal bore 57, and when the rotary distributor 53 rotates clockwise to control the pump nozzles 10a 'to 10d', the individual control lines 29 become successively connected to the control pressure line 31 in time with the injections by means of the control opening 55.
  • the solenoid valve arrangement inserted into the control pressure line 31 between the part 31 leading to the distributor device 53 and the part 31 of this line 31 fed from the control fuel source 32 is designated 48 'in FIG. 3 and consists of two 3/2-way valves 46' and 47 '. , through which the part 31 a of the control pressure line 31 permanently connected to the distributor device 53 can alternately be connected to the other part 31 b of the control pressure line 31 connected to the control fuel source 32 or to the low pressure or supply line 19.
  • FIG. 3 shows the first solenoid valve 46 ', which is actuated to initiate the start of spraying, in its switching position which prevents the fuel from flowing out of the control pressure line 31 into the low pressure line 19, but which permits the flow of the control fuel from the control fuel source 32 to the rotary distributor 53, the second solenoid valve 47 'Was already in this corresponding switching position and (not shown) at the end of the injection, the second solenoid valve 47' can then switch into a switching position which enables the relief of the control pressure p s in the part 31 of the control pressure line 31 leading to the rotary distributor 53. In this switching position, a connection is then made to the supply line 19, in which the supply pressure p v , which is substantially lower than the control pressure p s , prevails and is controlled by the pressure limiting valve 37, as already described above for FIG. 1.
  • FIG. 4 shows a circuit-technically simplified solenoid valve arrangement 48 ′′ which can be used instead of the solenoid valve arrangements 48 or 48 ′ in FIGS. 2 and 3 and which consists of two almost identical solenoid valves 46 ′′ and 47 ′′ designed as 2/2-way valves.
  • Both solenoid valves 46 “and 47” are inserted into the control pressure line 31 with the supply line 19 connecting lines 42 'and 42 ".
  • the first solenoid valve 46 " is in its second switching position, which blocks the connection from the control pressure line 31 to the low pressure line 19 when the electromagnet is energized, while the second, non-energized solenoid valve 47" already blocks this connection in its position first switch position.
  • control pressure line 31 is connected directly to the control fuel source 32, and the supply line 19 branches off between the two pressure limiting valves 35 and 37.
  • a flow restrictor 59 can be inserted into the control pressure line 31 before the connection to the supply line 19 via the lines 42 ′ and 42 ′′.
  • This flow restrictor 59 must be designed in such a way that a pressure drop to the supply pressure p v which enables the return stroke of the control slide 24 is possible when the connection to the supply line 19 in the control pressure line 31 is controlled by the second solenoid valve 47 ′′, and that a rapid pressure build-up is also achieved when the outflow is blocked of the control pressure p s takes place in this control pressure line 31.
  • FIG. 2 The mode of operation of the two solenoid valves 46 and 47 shown in FIG. 2 in their switching position blocking the outflow from the control pressure line 31 and also of the solenoid valves 46 ′ and 47 ′ or 46 ′′ and 47 ′′ described in FIGS. 3 and 4 is shown in FIG 5 see diagram shown.
  • the first solenoid valve 46, 46 ', 46 is switched on shortly before t z to control the start of spraying and is switched off again at a point in time that can be defined within wide limits between t 3 and t 2.
  • Curve d shows that the second solenoid valve 47, 47 ', 47 "is switched on to control the end of the spray at t 3 and is switched off again before t 2, for example at t, or, as indicated by dash-dotted lines, at t s .
  • FIG. 6 shows a section through a practical exemplary embodiment of the valve arrangement 36, only indicated in FIGS. 1 and 1, with the components essential for the actuation of the rotary valve 38, and FIG. 6a shows an oblique view of the rotary valve 38.
  • a centrifugal weight group 61 is in the drive of the rotary valve 38 inserted, the centrifugal weights 62 act on an adjusting sleeve 63, and which, in the case of the centrifugal force-dependent axial movement of the adjusting sleeve 63 against the force of the adjusting spring 66, produce a relative rotation of the rotary valve 38 serving to change the start of injection to its drive 11 by means of a pin 64 and a slot 65 .
  • the recess 40 in the rotary valve 38 which is delimited in one direction by the control surfaces 41, is in permanent communication with the supply line 19 via the control opening 42b and part of the line 42, while the control opening 42a which can be closed by the control surfaces 41 for controlling the injection duration is connected to the control pressure line 31 is connected.
  • the axial movement of the rotary valve 38 which influences the delivery quantity can be effected via a lever 67 for switching off or correcting the delivery quantity, while the adjustment of control springs 68a, 68b and 68c can be influenced via an adjustment lever 69.
  • the control spring forces are transmitted via an intermediate lever 71.
  • FIG. 7 shows an embodiment variant of the mechanical valve arrangement 36 used in FIGS. 1, 1a, 6 and 6a.
  • the valve arrangement denoted by 36 'in FIG. 7 contains in a fixed housing 91 a circumferential control sleeve 92, preferably of a shaft indicated by a dash-dotted shaft that rotates synchronously with the motor pin shaft 11 or, as assumed in the exemplary embodiment, directly from the motor cam shaft 11 via a backlash-free coupling .
  • a diaphragm clutch is driven, which is shown in Figure 7, however, to simplify the drawing as a claw coupling shown offset by 45 °.
  • the control sleeve 92 receives in a central longitudinal bore 94 a metering slide 95 which can be displaced longitudinally to change the delivery quantity and can be rotated to change the start of injection, but is otherwise stationary and is provided with the four control surfaces designated here by 41 '.
  • the control sleeve 92 which is arranged concentrically around the metering slide 95, is provided with only one control opening 96, which is designed as a radial bore in a plane perpendicular to the longitudinal axis of the control sleeve 92 and opens into an annular groove 98 on the circumference of the control sleeve 92, and the annular groove 98 is in turn over again the control opening 42a in the housing 91 is connected to the part of the line 42 leading to the control pressure line 31.
  • the recess 40 ' which is axially delimited on one side by the control surfaces 41' is via radial bores 97 and an annular groove 100 in the control sleeve 92 in permanent connection with the control opening 42b in the housing 91 and via this and part of the line 42 with the supply line 19
  • the required longitudinal displacement of the metering slide 95 takes place via a lever 99, the rotary movement required for changing the start of spraying via a lever 101.
  • Both levers can be actuated via known mechanical or electromechanical controllers or spray adjusters, and hydraulic or electrohydraulic actuators can also act on these levers 99 and 101 .
  • the fuel injection devices described as exemplary embodiments are provided exclusively with pump nozzles, because these best bring out the advantages of the hydraulic control according to the invention.
  • the principle of the invention can also be applied to individual pumps and to injection pumps combined to form in-line pumps.

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Combustion & Propulsion (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Fluid Mechanics (AREA)
  • Fuel-Injection Apparatus (AREA)

Description

    Stand der Technik
  • Die Erfindung geht aus von einer Kraftstoffeinspritzeinrichtung gemäß dem gattungsbildenden Oberbegriff des Patentansprüche 1. Es ist bereits eine Kraftstoffeinspritzeinrichtung dieser Bauart bekannt (US-A-3 486 493), bei der die Einspritzpumpe als Pumpe-Düse ausgebildet ist und die Kraftstoffeinspritzmenge durch einen in einen Überströmkanal eingesetzten hydraulisch angetriebenen Steuerschieber bestimmt wird. Dieser Steuerschieber bestimmt den wirksamen Förderhub und damit die Kraftstoffeinspritzmenge der Einspritspumpe durch Sperrung des Rückflusses aus dem Pumpenarbeitsraum; und die Einspritzung ist beendet, wenn dieser Steuerschieber den Überströmkanal öffnet und der Einspritzdruck sich entlasten kann. Bei der bekannten Einrichtung ist der Steuerschieber vom Versorgungsdruck der Förderpumpe beaufschlagt und wird durch Druckentlastung in seinem die Rückstellfeder enthaltenden Federraum betätigt. Zur Einleitung des Einspritzbeginns steht somit nur die aus dem Versorgungsdruck resultierende Betätigungskraft abzüglich der Kraft der Rückstellfeder zur Verfügung und zur Beendigung der Einspritzung nur die Kraft der Rückstellfeder, da beide Stirnflächen des Steuerschiebers bei Spritzende unter gleichen Druck gesetzt werden. Dies begrenzt die Einsatzmöglichkeit bei schnellaufenden Motoren. Als weiterer Nachteil ist zu nennen, daß die Steuerdruckleitung auch als Fülleitung dient, womit Rückwirkungen auf die Steuerung zu erwarten sind.
  • Des weiteren ist durch die US-A-3 465 737 eine Kraftstoffeinspritzeinrichtung nahezu gleicher Bauart bekannt, bei der jedoch der Steuerschieber vom Steuerdruck einer als Steuerpumpe dienenden separaten und zugleich mit der Pumpe-Düse angetriebenen Einspritzpumpe betätigt wird. Zur Änderung des Spritzbeginns'ist in den Antrieb der Steuerpumpe ein bekannter, das Antriebsdrehmoment übertragender Spritzversteller eingebaut, so daß der gesamte Aufwand für die Einrichtung sehr groß ist. Ziel der Erfindung ist es, unter Ausschaltung mechanischer Steuerungsteile für jede einzelne Einspritzpumpe bei geringem Bauaufwand eine kompakte Einspritzeinrichtung zu erhalten, die bei schnelllaufenden Dieselmotoren eingesetzt werden kann.
  • Aus der FR-A-2 235 276 ist außerdem eine Kraftstoffeinspritzeinrichtung bekannt, bei der die den Einspritzbeginn und des Einspritzende bestimmende Steuereinrichtung von einer aus zwei Magnetventilen bestehenden Magnetventilanordnung gebildet ist. Diese Magnetventilanordnung ist von einer Verteilereinrichtung getrennt angeordnet. Zur Einleitung des Spritzbeginns wird der Abfluß des Kraftstoffes aus der Druckleitung in die Niederdruckleitung durch die Magnetventilanordnung gesperrt und zur Beendigung der Einspritzung wieder entlastet.-Bei dieser Einrichtung sind die Magnetventile während der Einspritzung direkt dem unter Einspritzdruck stehenden Kraftstoff ausgesetzt, wodurch an die Genauigkeit und Hochdruckbeständigkeit dieser Ventile extrem hohe Anforderungen gestellt werden. Außerdem bricht nach jeder Einspritzung der von den Pumpenkolben erzeugte Einspritzdruck vollkommen zusammen, so daß der Einspritzdruck für die nächste Einspritzung erneut im gesamten Hochdrucksystem aufgebaut werden muß. Auch der zentrale Drehverteifer leitet direkt den unter Einspritzdruck stehenden Kraftstoff zu den Einspritzdüsen, so daß unverhältnismäßig große, unter Einspritzdruck stehende Toträume vorhanden sind.
    • Vorteile der Erfindung
  • Bei der erfindungsgemäßen Kraftstoffeinspritzeinrichtung mit den kennzeichnenden Merkmalen des Patentanspruche 1 ist ein genügend hoher, eine schnelle Betätigung des Steuerschiebers ermöglichender Steuerdruck vorhanden, ohne daß hierzu eine einen separaten Antrieb erfordernde zusätzliche Steuerpumpe erforderlich ist. Durch Einstellung des ersten Druckbegrenzungsventils auf einen Steuerdruck von etwa 30 bis 80 bar und des zweiten Druckbegrenzungsventils auf z.B. 6 bar, und durch die getrennte Anordnung der Steuerdruck- und Fülleitungen wird eine auch für den Einsatz bei schnellaufenden Dieselmotoren anwendbare, schnelle und genaue Kraftstoffeinspritzung ermöglicht. Durch die Trennung der die Druckbeaufschlagung steuernden Ventilanordnung von der Verteilereinrichtung können die benötigten Leitungen und Steuerzeiten optimal ausgelegt werden.
  • Durch die in den weiteren Unteransprüchen aufgeführten Maßnahmen sind konstruktive Ausgestaltungen und Verbesserungen sowie vorteilhafte Weiterbildungen der im Hauptanspruch angegebenen Kraftstoffeinspritzeinrichtung möglich. So wird entsprechend Patentanspruch 2 als Förderpumpe eine Konstantmengenpumpe eingesetzt, die sowohl die Einspritzals auch Steuerkraftstoffmange liefert und in der Lage ist, den erforderlichen Steuerdruck zu erzeugen.
  • Eine vereinfachte Leitungsführung wird druch die Merkmale der Patentansprüche 3 bis 6 erreicht, wobei außerdem noch durch die kennzeichnenden Merkmale des Patentansprüche 4 die bei der Umsteuerung der Steuerschieber auftretenden Entlastungsstöße und damit die Umschaltbewegungen dieser Steuerschieber gedämpft werden, gemäß Patentanspruch 5 der Uberströmkanal zugleich der Füllung des Pumpenarbeitsraums dient, und durch Kanäle am Steuerschieber entsprechend den Merkmalen des Patentansprüchs 6 ein entsprechender Teil des Füllkanals ersetzt wird.
  • Die gemäß Patentanspruch 7 den Druckraum des Steuerschiebers mit dessen Federraum verbindende Drosselleitung stellt sicher, das der Steuerschieber in unbetätigtem Zustand immer in der Ausgangslage liegenbleibt und damit unempfindlich gegen Leckströmungen wird. Die kennzeichnenden Merkmale des Patentanspruchs 8 dagegen stellen sicher, daß der bei der Entlastung aus dem Pumpenarbeitsraum unter hohem Druck austretende Kraftstoff nicht dirkt in den Federraum des Steuerschiebers gelangt und gegebenenfalls dessen Steuerbewegung ungünstig beeinflußt.
  • Durch die kennzeichnenden Merkmale des Patentanspruchs 9 ist eine elektrische Steuerung des Spritzbeginns und der Einspritzmenge durch eine einzige Magnetventilanordnung erreichbar. Extrem kurze Schaltzeiten werden mit zur Zeit zur Verfügung stehenden Magnetventilen durch die Anordnung gemäß Patentanspruch 10 erreicht, wobei die Wirkungsweise zweier hydraulisch parallelgeschalteter Magnetventile an sich aus der bereits zum Stand der Technik gewürdigten FR-A-22 35 276 bekannt ist.
  • Durch die kennzeichnenden Merkmale der Patentansprüche 11 bis 13 sind verschiedene mögliche Magnetventilkombinationen festgelegt, von denen die gemäß Patentanspruch 11 oder 12 gewählten Merkmalskombinationen durch die Verwendung eines in die Steuerdruckleitung eingesetzten 3/2-Wegeventils eine klare Trennung zwischen Steuerdruck und Versorgungsdruck ermöglicht und somit eine schnellere Hubbewegung des Steuerschiebers sicherstellt. Durch die kennzeichnenden Merkmale des Patentanspruchs 13 können die in ihrem Aufbau sehr einfachen 2/2-Wegeventile verwendet werden, und es wird eine einfache Leitungsführung ermöglicht.
  • Die Merkmale des Kennzeichenteils von Patentanspruch 14 gewährleisten eine schnelle Betätigung des jeweils den Einspritzbeginn oder das Spritzende steuernden Magnetventils, und bei Stromausfall kann keine Einspritzung stattfinden, womit den Sicherheitsanforderungen Rechnung getragen wird.
  • Bei einer Kraftstoffeinrichtung der gattungsgemäßen Bauart mit einem zentralen, als Verteilereinrichtung dienenden Drehverteiler, der synchron zu den Einspritzpumpen angetrieben ist und zur Betätigung der Steuerschieber nacheinander im Takt der Einspritzungen die Verbindung der einzelnen Steuerleitungen mit der Steuerdruckleitung herstellt und unterbricht, wird die erforderliche Verteilerfunktion durch die kennzeichnenden Merkmale des Patentanspruchs 15 erzielt. Da dieser Drehverteiler nur eine Verteilerfunktion auszuüben hat, sind an die Präzision dieses Bauteils nur geringe Anforderungen gestellt.
  • Ist die gattungsgemäße Einspritzeinrichtung mit einer aus der eingangs zitierten US-A-3 486 493 bekannten zentralen, ein Drehventil aufweisenden Ventilanordnung ausgestattet, welche die Betätigungsdauer des Steuerschiebers bestimmt, dann ergibt sich gemäß den kennzeichnenden Merkmalen des Patentanspruchs 16 eine gegenüber dem Stand der Technik wesentlich vereinfachte Leitungsführung und Betätigungsmöglichkeit.
  • In den kennzeichnenden Merkmalen der Patentansprüche 17 bis 18 ist eine Kraftstoffeinspritzeinrichtung mit einer zentralen, ein Drehventil aufweisenden Ventilanordnung beansprucht, bei der in vorteilhafter Weise der lediglich zur Fördermengenänderung und Spritzbeginnänderung betätigbare Zumeßschieber sich nicht mit dem Antrieb dreht und dadurch auf einfache Weise durch bekannte elektrische oder mechanische Stellglieder betätigt werden kann. Der besondere Vorteil dieser Anordnung besteht in der exakten Trennung zwischen den den Spritzbeginn ändernden und den die Fördermenge steuernden mechanisch oder elektrisch betätigbaren Stellgliedern und außerdem darin, daß der innerhalb der umlaufenden Steuerhülse schwimmende Zumeßschieber mit sehr geringen Stellkräften praktisch reibungsfrei betätigt werden kann, da er völlig druckausgeglichen innerhalb der Steuerhülse gelagert ist. Eine umlaufende Steuerhülse ist an sich aus der bereits zitierten US-A-3 486 493 bekannt. Dort ist jedoch keine willkürliche Verstellung der Fördermenge und der den Förderbeginn festlegenden Drehlage der Steuerhülse möglich, da die Steuerhülse von einem Fliehgewichtsregler drahzahlabhängig verstellt wird, somit als Teil eines Alldrehzahlreglers arbeitet und zusätzlich auch den Förderbeginn in Abhängigkeit von der Drehzahl steuert.
  • Gemäß den Patentansprüchen 19 und 20 ist durch die von je einer Steuerstelle an jedem Pumpenkolben gebildete Verteilereinrichtung eine zwangsläufige Verbindung der Steuerdruckleitung mit den jeweils unter Steuerdruck zu stehenden Druckräumen auf einfachste Weise möglich, die Länge der Steuerleitung kann in vorteilhafter Weise äußerst kurz gehalten werden, wodurch die Toträume der Steuerleitungen verringert werden, und ein sonst notwendiger Antrieb- der Verteilereinrichtung entfällt.
  • Es sind noch zwei von der gleichen Anmelderin mit gleichem Prioritätsdatum eingereichte europäische Patentanmeldungen Nrn. 80 106 921.2 und 80 106 922.0 in der EP-A-0 032 171 bzw. EP-A-0 032 172 veröffentlicht worden, in denen Kraftstoffeinspritzeinrichtungen beschrieben und beansprucht werden, bei denen der Förderbeginn und das Förderende der Kraftstoffeinspritzung durch jeweils einen dem entsprechenden Pumpenkolben zugeordneten, hydraulisch von einer Steuerkraftstoffquelle angetriebenen Steuerschieber gesteuert werden. So ist beim Gegenstand der EP-A-0 032 171 die Steuerkraftstoffquelle von einer zugleich mit dem Pumpkolben angetriebenen Hilfspumpe gebildet und die Patentansprüche der EP-A-0 032 172 sind auf eine Kraftstoffeinspritzeinrichtung gerichtet, bei der die Steuereinrichtung für den Antrieb des Steuerschiebers aus einer für alle Einspritzpumpen gemeinsamen, den Anfang und die Dauer der Druckbeaufschlagung der Druckräume der Steuerschieber bestimmenden Magnetventilanordnung und aus einer von dieser getrennten Verteilereinrichtung besteht. Die im vorliegenden Patent im Zusammenhang mit weiteren Kombinationsmerkmalen im Patentanspruch 1 beanspruchte spezielle Bauart der Steuerkraftstoffquelle ist in den vorgenannten Patentanmeldungen nicht beansprucht.
    • Zeichnung
  • Vier Ausführungsbeispiele der erfindungsgemäßen Kraftstoffeinspritzeinrichtung sind in der Zeichnung dargestellt und werden im folgenden näher beschrieben. Es zeigen: Figur 1 eine vereinfachte Darstellung des ersten Ausführungsbeispiels mit vier im Querschnitt dargestellten, als Pumpe-Düsen ausgebildeten Einspritzpumpen und einer mechanischen Verteilereinrichtung, Figur 1 einen nur teilweise dargestellten Schnitt längs der Linie I-I in Figur 1, Figur 2 eine vereinfachte Darstellung des zweiten Ausführungsbeispiels mit einer von zwei Magnetventilen gebildeten Ventilanordnung, Figur 2a eine Ausführungsvariante zu dem in den Figuren 1, 2 und 4 verwendeten Steuerschieber mit getrennter Entlastungsleitung, Figur 3 das dritte Ausführungsbeispiel mit einer Magnetventilanordnung und einer von einem Drehverteiler gebildeten Verteilereinrichtung, Figur 4 einen Ausschnitt aus dem vierten Ausführungsbeispiel mit einer vereinfachten Magnetventilanordnung, Figur 5 ein Steuerdiagramm zu den in den Figuren 2 bis 4 dargestellten Magnetventilanordnungen, Figur 6 einen teilweisen Querschnitt durch die in Figur 1 verwendete Ventilanordnung, Figur 6a eine Schrägansicht des in der Ventilanordnung nach Figur 6 verwendeten Drehventils und Figur 7 einen vereinfachten Querschnitt durch eine Ausführungsvariante zu der in Figur 1 verwendeten und in den Figuren 1 a, 6 und 6a näher dargestellten Ventilanordnung.
    • Beschreibung der Ausführungsbeispiele
  • Bei der in Figur 1 dargestellten Kraftstoffeinspritzeinrichtung sind mit 10a bis 10d vier mechanisch angetriebene Pumpe-Düsen bezeichnet, die im wesentlichen aus einer von je einem Antriebsnocken 11 a bis 11 d einer Motornockenwelle 11 angetriebenen, als Kolbenpumpe ausgebildeten Einspritzpumpe 12a bis 12d und einer mit dieser zusammengebauten, als druckgesteuertes Einspritzventil ausgebildeten Einspritzdüse 13 besteht. Als Einspritzdüse kann je nach den Erfordernissen des Motors jedes der bekannten, vom Kraftstoffdruck gesteuerten und als nach außen oder innen öffnende Ventile ausgebildeten Einspritzventile verwendet werden. Die mit 14a, 14b, 14c und 14d bezeichneten Pumpkolben tauchen bei ihren entgegen einer Stößelfeder 1 von den Antriebsnocken 11 a bis 11 d erzeugten und über Rollenstößel 16 übertragenen Druckhüben in je einen von einem Teil einer Zylinderbohrung 17 der Pumpkolben 14a bis 14d gebildeten Pumpenarbeitsraum 18 ein. Diese Pumpenarbeitsräume 18 werden über an eine für alle Pumpe-Düsen 10a bis 10d gemeinsame, unter dem Versorgungsdruck Pv stehende Versorgungsleitung 19 angeschlossene Fülleitungen 21 mit Kraftstoff gefüllt, die zugleich auch als Verlängerung der mit 22 bezeichneten, an die Pumpenarbeitsräume 18 angeschlossenen Überströmkanäle anzusehen sind. Da beim dargestellten Ausführungsbeispiel keine separaten Fülleitungen in die Pumpenarbeitsräume 18 münden, sind die Überströmleitungen 22 zugleich auch als ein Teil der Fülleitungen 21 anzusehen. In die Verbindung jedes Uberströmkanals 22 mit der Fülleitung 21 ist ein entgegen der Kraft einer Rückstellfeder 23 betätigbarer Steuerschieber 24 eingesetzt, der bei der Pumpe-Düse 10a in einer sur Einleitung der Einspritzung den Überströmkanal 22 verschließenden Lage steht, bei den anderen Pumpe-Düsen 10b bis 1 Od jedoch in seiner den Pumpenarbeitsraum 18 mit den Fülleitungen 21 und damit mit der als Niederdruckleitung dienanden Versorgungsleitung 19 verbindenden Ausgangsstellung steht. Um die Leitungsfüllung zu vereinfachen, münden die Fülleitungen 21 in je einen die Rückstellfeder 23 enthaltenden Federraum 25 des Steuerschiebers 24, und der Federraum 25 ist über von Flächen oder Nuten gebildete Kanäle 26 in einem Abschnitt 24a des Steuerschiebers 24 in dauernder Verbindung mit einer als Ringnut ausgebildeten Steuerstelle 27 des Steuerschiebers 24. In der bei den Pumpe-Düsen 10b bis 10d eingezeichneten Ausgangslage des Steuerschiebers 24 hat die Ringnut 27 die Verbindung von der Fülleitung 21 zum Überströmkanal 22 geöffnet, bei der ersten Pumpe-Düse 10a ist diese Verbindung geschlossen.
  • Jeder der Steuerschieber 24 ist an seinem der Rückstellfeder 23 gegenüberliegenden Ende von einem Druckraum 28 begrenzt, der seinerseits über eine Steuerleitung 29 an eine für alle Pumpe-Düsen gemeinsame Steuerdruckleitung 31 angeschlossen ist.
  • Die Steuerdruckleitung 31 kann unter den Steuerdruck ps einer Steuerkraftstoffquelle 32 gesetzt werden, wenn der von einer Förderpumpe 33 aus einem Tank 34 in die Steuerdruckleitung 31 geförderte Kraftstoff in seiner Druckhöhe von einem ersten Druckbegrenzungsventil 35 bestimmt wird. Dies ist dann der Fall, wenn der sich in der Steuerdruckleitung 31 befindende Steuerkraftstoff durch eine Ventilanordnung 36 daran gehindert ist, in eine unter wesentlich niedrigerem Druck stehende Niederdruckleitung abzufließen. Im dargestellten Ausführungsbeispiel dient die Versorgungsleitung 19 als Niederdruckieitung, in der im vorliegenden Fall dann der-Versorgungsdruck p" herrscht. Zur Steuerung dieses Versorgungsdrucks Pv ist dem ersten Druckbegrenzungsventil 35 ein zweites Druckbegrenzungsventil 37 nachgeschaltet.
  • Die Steuerkraftstoffquelle 32 ist somit von der vorzugsweise als Konstantmengenpumpe ausgebildeten Förderpumpe 33 und dem ersten Druckbegrenzungsventil 35 gebildet, und der bei gesperrtem Rücklauf in der Steuerdruckleitung herrschende Steuerdruck ps ist um ein Mehrfaches höher als der in der Versorgungsleitung 19 und den Fülleitungen 21 herrschende Versorgungsdruck pv. Günstige Werte ergeben sich bei pv=6 bar und ps=30 bis 80 bar.
  • Die für alle Pumpe-Düsen 10a bis 10d zentrale Ventilanordnung 36 weist ein Drehventil 38 auf, das zugleich mit der Nockenwelle 11 synchron zu den Einspritzpumpen 12a bis 12d angetrieben wird und zur Fördermengenänderung längsverschiebbar und zur Spritzbeginnänderung relativ zu seinem Antrieb verdrehbar ist. Wie aus den Figuren 1 und is zu entnehmen ist, ist das umlaufende Drehventil 38 auf seiner mit 39 bezeichneten Mantelfläche mit vier Steuerflächen 41 versehen, d.h. das Drehventil 38 trägt pro anzusteuernder Steuerleitung 29 je eine Steuerfläche 41. Die Ventilanordnung 36 ist in eine die Steuerdruckleitung 31 mit der als Niederdruckleitung dienenden Versorgungsleitung 19 verbindende Leitung 42 eingesetzt, wobei eine dauernd mit der Steuerdruckleitung 31 verbundene Steueröffnung 42a der Leitung 42 von den Steuerflächen 41 am Drehventil 38 gesteuert wird und eine andere- zur Niederdruckleitung 19 führende Steueröffnung 42b in dauernder Verbindung mit einer von den Steuerflächen 41 begrenzten Ausnehmung 40 am Drehventil 38 steht. Verschließt eine der Steuerflächen 41 die Steueröffnung 42a, dann wird in der Steuerdruckleitung 31 der vom ersten Druckbegrenzungsventil 35 begrenzte Steuerdruck ps aufgebaut und, wie in Figur 1 dargestellt, über eine als Verteilereinrichtung dienende Ringnut 43 am Pumpkolben 14a und die Steuerleitung 29 in den Druckraum 28 der ersten Pumpe-Düse 10a geleitet. Figur 1 zeigt die Spritzbeginnstellung für die erste Pumpe-Düse 1 Oa, da der im Pumpenarbeitsraum 18 befindliche Kraftstoff durch den den Überströmkanal 22 absperrenden Steuerschieber 24 daran gehindert wird, in die Niederdruckleitung 19 abzufließen. Beim weiteren Abwärtshub des Pumpkolbens 14a wird danach der im Pumpenarbeitsraum 18 komprimierte Kraftstoff über die Einspritzdüse 13 in den zugehörigen Motorzylinder eingespritzt. Bei den übrigen nichtbetätigten Pumpe-Düsen 10b bis 10d ist entweder in der unteren oder oberen Totpunktlage des zugehörigen Antriebsnockens 11 b bis 11 d die Verbindung von der Steuerdruckleitung 31 zum Druckraum 28 des Steuerschiebers 24 durch die entsprechende-Lage der zugehörigen Ringnuten 43 an den Pumpkolben 14b ist 14d gesperrt. Die von den vier Ringnuten 43 an den Pumpkolben 14a bis 14d gebildete Verteilereinrichtung und die zentrale Ventilanordnung 36 bilden zusammen die den Förderbeginn und das Förderende der entsprechenden Pumpe-Düsen 10a bis 10d steuernde Steuereinrichtung.
  • Dreht sich das Drehventil 38 aus der in Figur 1 gezeichneten Stellung weiter im Uhrzeigersinn entsprechend dem Pfeil 44, dann wird zur Steuerung des Spritzendes, wenn die Steuerfläche 41 die Steueröffnung 42a nicht mehr verschließt, die Steuerdruckleitung 31 zu der Versorgungsleitung 19 über die Ausnehmung 40 am Drehventil 38, die Steueröffnung 42b und den entsprechenden Teil der Leitung 42 entlastet. Dadurch wird der Druck in der Steuerdruckleitung 31 auf den Versorgungsdruck Pv reduziert und in dem immer noch über die Ringnut 43 und die Steuerleitung 29 mit der Steuerdruckleitung 31 verbundenen Druckraum 28 der ersten Pumpe-Düse 10a wird der Druck abgesenkt und die Rückstellfeder 23 kann den Steuerschieber 24 in seine Ausgangslage verschieben. Dabei wird der Pumpenarbeitsraum 18 über den Überströmkanal 22, die Steuerstelle 27 am Steuerschieber 24, die Kanäle 26, den Federraum 25 und die Fülleitung 21 mit der Versorgungsleitung 19 verbunden. Der dadurch bewirkte Druckabfall im Pumpenarbeitsraum 18 beendet die Einspritzung, und im Pumpenarbeitsraum 18 wird nur ein dem Versorgungsdruck p" entsprechender Standdruck aufrechterhalten. Bis zur Beendigung des Resthubes des Pumpkolbens 14a wird der überschüssige Kraftstoff aus dem Pumpenarbeitsraum 18 in die Versorgungsleitung 19 verdrängt und beim darauffolgenden Saughub wird dieser Pumpenarbeitsraum 18 über die Fülleitung 21 und die Überströmleitung 22 wieder gefüllt. Diese Füllung ist beendet, wenn der Pumpkolben 14a wieder in seiner unteren Totpunktiage steht, wie dies bei den Pumpkolben 14c und 14d der dritten und vierten Pumpe-Düse 10c und 10d der Fall ist.
  • Die Antriebsnocken 11 a bis 11 d sind so augebildet, daß sowohl in der unteren als auch in der oberen Totpunktlage eine längere Rast des Pumpkolbens 14a bis 14d stattfindet, womit sichergestellt ist, daß bei der Betätigung einer der Steuerschieber 24 nicht ein anderer mit beeinflußt wird, denn sowohl in der unteren als auch in der oberen Totpunktlage verschließt die Ringnut 43 an den Pumpkolben 14a bis 14d die Verbindung vom Druckraum 28 über die Steuerleitung 29 zur gemeinsamen Steuerdruckleitung 31.
  • Im dargestellten Ausführungsbeispiel werden die einzelnen Pumpe-Düsen 10a bis 10d direkt von den über die strichpunktiert angedeutete, vorzugsweise von der obenliegenden Motornockenwelle gebildeten Nockenwelle 11 verbundenen und angetriebenen Antriebsnocken 1 1 bis 11 d betätigt, wodurch der zur Erzeugung hoher Einspritzdrücke notwendige "steife Antrieb" gewährleistet ist. Selbstverständlich können die Pumpkolben 14a bis 14d auch über an sich bekannte Kipphebel von den Antriebsnocken 11 a bis 11 d angetrieben werden (nicht dargestellt). In vorteilhafter Weise ist auch das Drehventil 38 von der gleichen Motornockenwelle 11 angetrieben, und eine räumlich günstige Anordnung der gesamten Kraftstoffeinspritzeinrichtung ergibt sich dann, wenn wie strichpunktiert an der Förderpumpe 33 angedeutet, auch diese durch die Motornockenwelle 11 angetrieben wird.
  • Bei den nachfolgend zu den Figuren 2 bis 4 beschriebenen weiteren Ausführungsbeispielen sind gleiche bzw. gleichwirkende Teile gleich bezeichnet, baulich abgewandelte Teile erhalten einen Indexstrich und neue Teile werden neu bezeichnet.
  • Bei dem in Figur 2 dargestellten zweiten Aufführungsbeispiel sind die Pumpe-Düsen 10a bis 10d gleich aufgebaut wie die zu Figur 1 des ersten Ausführungsbeispiels beschriebenen, und auch die Steuerkraftstoffquelle 32 arbeitet in gleicher Weise. In diesem Ausführungsbeispiel sind ebenfalls vier über die Motornockenwelle 11 verbundene Antriebsnocken 11 bis 11d eingezeichnet, und die für jede Pumpe-Düse 10a bis 10d gleich langen Steuerleitungen 29 sind durch die als Verteilereinrichtung dienenden Ringnuten 43 an den Pumpkolben 14a bis 14d an die Steuerdruckleitung 31 anschließbar. Als Ventilanordnung dient hier jedoch eine aus zwei Magnetventilen 46 und 47 bestehende und als ein Teil der Steuereinrichtung anzusehende Magnetventilanordnung 48, durch die der Abfluß des Steuerkraftstoffs aus der Steuerdruckleitung 31 zu der unter dem Versorgungsdruck p" stehenden Versorgungs-oder Niederdruckleitung 19 in der gezeichneten Stellung der Magnetventile 46 und 47 gesperrt ist. Dadurch herrscht in der Steuerdruckleitung 31 und im Druckraum 28 der ersten Pumpe-Düse 10a der Steuerdruck ps, da der Antriebsnocken 11 a den Pumpkolben 14a der ersten Pumpe-Düse 10a bereits so weit bewegt hat (Verstellung um/,u), daß die Ringnut 43 die zugehörige Steuerleitung 29 mit der Steuerdruckleitung 31 verbunden hat und der Steuerschieber 24 in die gezeichnete, die Überströmleitung 22 sperrende Stellung verschoben ist. Zugleich sind die nicht unter Steuerdruck stehenden Steuerleitungen 29 der anderen von den Antriebsnocken 11 b bis 11 d angetriebenen und in ihrer oberen bzw. unteren Totpunktlage stehenden Pumpe-Düsen 10b bis 10d durch die entsprechende Lage der zugehörigen Ringnuten 43 von der unter Steuerdruck ps stehenden Steuerdruckleitung 31 abgetrennt. Die Magnetventilanordnung besteht, wie aus der vereinfachten Darstellung in Figur 2 zu entnehmen ist, aus den zwei hydraulisch parallel geschalteten Magnetventilen 46 und 47, durch die bei entsprechender Überschneidung der Steuersignale extrem kurze, mit einem einzigen Magnetventil nicht erzielbare Steuerzeiten erreichbar sind.
  • Das erste Magnetventil 46 ist als 2/2-Wegeventil ausgebildet und in Figur 2 in seiner betätigten, d.h. vom zugehörigen erregten Elektromagneten verschobenen zweiten Schaltstellung eingezeichnet, in der es die Verbindungsleitung 42', von der Steuerdruckleitung 31 zur Versorgungsleitung 19 sperrt. Das zweite Magnetventil 47 ist ein 3/2-Wegeventil und verbindet in seiner entregten, in Figur 2 eingezeichneten ersten Schaltstellung den einen zur Verteilereinrichtung 43 führenden Teil 31 a der Steuerdruckleitung 31 mit dem anderen mit der Steuerkraftstoffquelle 32 verbundenen Teil 31 b. Zur Beendigung der Einspritzung und Entlastung der Steuerdruckleitung 31 schaltet dieses zweite Magnetventil 47 bei erregtem Elektromagneten in seine zweite, den Teil 31 a der Steuerdruckleitung 31 mit der Versorgungsleitung 19 verbindende Schaltstellung um. Vor Einleitung des nächsten Einspritzvorgangs kehrt dann das erste Magnetventil 46 bei entregtem Elektromagneten in seine im Schaltsymbol eingezeichnete erste Schaltstellung zurück und das zweite Magnetventil 47 wird wieder in die gezeichnete erste Schaltstellung bei ebenfalls entregtem Elektromagneten gebracht.
  • In Figur .2a ist eine Ausführungsvariante des bei allen Ausführungsbeispielen verwendeten Steuerschiebers 24 dargestellt und mit 24' bezeichnet. Dieser Steuerschieber 24' enthält eine im wesentlichen durch seine Längsachse hindurchgebohrte Drosselleitung 51, welche den Druckraum 28 mit dem die Rückstellfeder 23 enthaltenden Federraum 25 verbindet und so eng ausgeführt ist, daß über die Steuerleitung 29 in den Druckraum 28 bei gesperrter Verteilereinrichtung 43 gelangender Leckkraftstoff in den Federraum 25 überfließen kann, die Betätigung des Steuerschiebers 24' bei unter Steuerdruck ps gesetztem Druckraum 28 jedoch nicht beeinträchtigt wird. Die Drosselleitung 51 kann insgesamt als Drossel ausgebildet sein, es ist jedoch günstiger, den in der Achsrichtung verlaufenden Teil dieser Leitung etwas größer auszuführen und nur einen kurzen, in Figur 2a mit 51 a bezeichneten Teil dieser Leitung als Strömungsdrossel auszubilden. Abweichend von dem in den Figuren 1, 2 und nachfolgend auch in Figur 3 dargestellten und verwendeten Steuerschieber 24 ist unabhängig vom Vorhandensein einer Drosselleitung 51 in Figur 2a der Steuerschieber 24' mit einer gegenüber dem die Rückstellfeder 23 enthaltenden Federraum 25 abgedichteten Ringnut 27' versehen, durch die der Überströmkanal 22 mit einer separaten Entlastungsleitung 52 verbindbar ist. Diese Entlastungsleitung 52 mündet an geeigneter Stelle in die Fülleitung 21 oder in die Versorgungsleitung 19, wodurch eine direkte Beaufschlagung des Federraums 25 und damit eine Beeinflussung der Hubbewegung des Steuerschiebers 24' oder 24 vermieden werden kann.
  • Bei dem in Figur 3 dargestellten dritten Ausführungsbeispiel werden die mit 14a' bis 14d' bezeichneten Pumpkolben der Pumpe-Düsen 10a' bis 10d' von gegenüber den Antriebsnocken 11a bis 11 d der Figuren 1 und 2 in ihrer Form abweichenden Antriebsnocken 11 a' bis 11d' angetrieben, und als Verteilereinrichtung dient ein zentraler, synchron zu den Pumpe-Düsen 10a' bis 10d' angetriebener Drehverteiler 53, der ebenfalls direkt oder indirekt mit der Motornockenwelle 11 verbunden ist. Eine Mantelftäche 54 dieses Drehverteilers 53 ist mit einer dauernd mit der Steuerdruckleitung 31 verbundenen Steueröffnung 55 versehen, deren mit B bezeichnete Breie―in Umfangsrichtung gesehen-für die längstmögliche Betätigungsdauer des Steuerschiebers 24 unter Berücksichtigung der in der Praxis auftretenden Drehzahlen ausgelegt ist. Die Steueröffnung 55 ist über eine Querbohrung 56 im Drehverteiler 53 und über eine Längsbohrung 57 in dauernder Verbindung mit der Steuerdruckleitung 31, und bei der zur Ansteuerung der Pumpe-Düsen 10a' bis 10d' im Ührzeigersinn erfolgenden Drehbewegung des Drehverteilers 53 werden die einzelnen Steuerleitungen 29 nacheinander im Takt der Einspritzungen mittels der Steueröffnung 55 mit der Steuerdruckleitung 31 verbunden. Die in die Steuerdruckleitung 31 zwischen dem zur Verteilereinrichtung 53 führenden Teil 31 und den von der Steuerkraftstoffquelle 32 her gespeisten Teil 31 dieser Leitung 31 eingesetzte Magnetventilanordnung ist in Figur 3 mit 48' bezeichnet und besteht aus zwei 3/2-Wegeventilen 46' und 47', durch die der eine dauernd mit der Verteilereinrichtung 53 verbundene Teil 31 a der Steuerdruckleitung 31 wechselweise mit dem anderen mit der Steuerkraftstoffquelle 32 verbundenen Teil 31 b der Steuerdruckleitung 31 oder mit der Niederdruck- oder Versorgungsleitung 19 verbindbar ist. In Figur 3 ist das erste, zur Einleitung des Spritzbeginns betätigte Magnetventil 46' in seinerden Abfluß des Kraftstoffs aus der Steuerdruckleitung 31 in die Niederdruckleitung 19 verhindernden, jedoch den Durchfluß des Steuerkraftstoffs von der Steuerkraftstoffquelle 32 zum Drehverteiler 53 ermöglichenden Schaltstellung gezeichnet, das zweite Magnetventil 47' stand bereits in dieser entsprechenden Schaltstellung und (nicht engezeichnet) zur Beendigung der Einspritzung kann dann das zweite Magnetventil 47' in eine die Entlastung des Steuerdrucks ps in den zum Drehverteiler 53 führenden Teil 31 der Steuerdruckleitung 31 ermöglichende Schaltstellung umschalten. In dieser Schaltstellung ist dann eine Verbindung zu der Versorgungsleitung 19 hergestellt, in der der gegenüber dem Steuerdruck ps wesentlich niedrigere Versorgungsdruck pv herrscht, der wie weiter vorne zu Figur 1 bereits beschrieben, vom Druckbegrenzungsventil 37 gesteuert wird.
  • Figur 4 zeigt ein schaltungstechnisch vereinfachte, anstelle der Magnetventilanordnungen 48 oder 48' in den Figuren 2 bzw. 3 verwendbare Magnetventilanordnung 48", die aus zwei nahezu gleichen, als 2/2-Wegeventile ausgebildeten Magnetventilen 46" und 47" besteht. Beide Magnetventile 46" und 47" sind in die Steuerdruckleitung 31 mit der VerEorgungsleitung 19 verbindende Leitungen 42' und 42" eingesetzt. Entsprechend den Schaltstellungen der Magnetventile in den Figuren 2 und 3 steht das erste Magnetventil 46" in seiner bei erregtem Elektromagneten die Verbindung von der Steuerdruckleitung 31 zur Niederdruckleitung 19 sperrenden zweiten Schaltstellung, während das zweite, nicht erregte Magnetventil 47" bereits in seiner diese Verbindung sperrenden ersten Schaltstellung steht. Wie aus Figur 4 zu entnehmen ist, ist die Steuerdruckleitung 31 direkt mit der Steuerkraftstoffquelle 32 verbunden, und die Versorgungsleitung 19 zweigt zwischen den beiden Druckbegrenzungsventilen 35 und 37 ab. Zur Verbesserung der Wirkungsweise der Ventilanordnung 48" kann, wie strichpunktiert angedeutet, in die Steuerdruckleitung 31 vor der über die Leitungen 42' und 42" erfolgenden Verbindung zur Versorgungsleitung 19 eine Strömungsdrossel 59 eingesetzt werden. Diese Strömungsdrossel 59 muß so ausgelegt sein, daß ein den Rückhub des Steuerschiebers 24 ermöglichender Druckabfäll auf den Versorgungsdruck pv bei durch das zweite Magnetventil 47" gesteuerter Verbindung zur Versorgungsleitung 19 in der Steuerdruckleitung 31 möglich ist, und daß auch bei gesperrtem Abfluß ein schneller Druckaufbau. des Steuerdrucks ps in dieser Steuerdruckleitung 31 stattfindet.
  • Die Wirkungsweise der beiden in Figur 2 in ihrer den Abfluß aus der Steuerdruckleitung 31 sperrenden Schaltstellung eingezeichneten Magnetventile 46 und 47 und auch der zu den Figuren 3 und 4 beschriebenen Magnetventile 46' und 47' bzw. 46" und 47" ist aus dem in Figur 5 dargestellten Diagramm au entnehmen.
  • Äuf der Ordinate sind die mit "zu" bezeichnete Schließstellung und die mit "auf" bezeichnete Offenstellung beider Magnetventile 46 und 47, bzw. 46' und 47' oder 46" und 47" über der in der Abszisse aufgetragenen Zeit t mittels zweier geringfügig zueinander in der Höhe versetzt gezeichneter Kurven a und b aufgetragen. Der voll ausgezogene Kurvenzug a bezieht sich auf das erste Magnetventil 46, 46', 46" und der gestrichelt eingezeichnete Kurvenzug b auf das zweite Magnetventil 47, 47', 47". Wie aus dem Kurvenzug b zu entnehmen ist, ist bei t1 das zweite Magnetventil 47, 47', 47" bereits geschlossen, wenn in t2 die durch tE gekennzeichnete Einspritzung durch Umschalten des ersten Magnetventils 46, 46', 46" von seiner Offen- in seine Schließstellung, d.h. von "auf" nach "zu", eingeleitet wird. Die Einspritzung ist dann beendet, wenn im Zeitpunkt t3 das zweite Magnetventil 47, 47', 47" öffnet und von "zu" nach "auf" umschaltet. Kurz danach kann auch bei t4 das erste Magnetventil 46, 46', 46" wieder in seine Offenstellung umschalten, so. daß vor Beginn der zu den Zeitpunkten t1 und t2 stattfindenden Schließbewegungen beider Magnetventile beide Magnetventile offen und die Steuerdruckleitung 31 zur Niederdruckleitung 19 hin entlastet ist. Durch diese sogenannte "Gegentaktschaltung" zweier Magnetventile können auch für extrem kurze, d.h. bis auf Null verkürzte Schaltzeiten handelsübliche druckausgeglichene Magnetventile mit einer systembedingten Mindestumschaltdauer verwendet werden. Die allein durch den Hub des Ventilgliedes bedingten Schaltzeiten sind durch die Schräglage der entsprechenden Kurventeile der Kurven a und b angedeutet, und mit den Kurven c und d sind die elektrischen Schaltimpulse für die zugehörigen Elektromagneten angedeutet. Wie aus den Kurven c und d zu entnehmen ist, wird das erste Magnetventil 46, 46', 46" kurz vor tz zur Steuerung des Spritzbeginns eingeschaltet und zu einem in weiten Grenzen festlegbaren Zeitpunkt zwischen t3 und t2 wieder ausgeschaltet. Die gestrichelte Kurve d zeigt, daß das zweite Magnetventil 47, 47', 47" zur Steuerung des Spritzendes bei t3 eingeschaltet und vor t2 z.B. bei t, oder, wie strichpunktiert angedeutet, bei ts wieder ausgeschaltet wird.
  • Figur 6 zeigt einen Schnitt durch ein praktisches Ausführungsbeispiel der in den Figuren 1 und 1 nur angedeuteten Ventilanordnung 36 mit den für die Betätigung des Drehventils 38 wesentlichen Bauteilen, und Figur 6a eine Schrägansicht des Drehventils 38. In den Antrieb des Drehventils 38 ist eine Fliehgewichtsgruppe 61 eingefügt, deren Fliehgewichte 62 auf eine Stellmuffe 63 einwirken, und die bei der fliehkraftabhängigen, entgegen der Kraft der Verstellfeder 66 erfolgenden Axialbewegung der Stellmuffe 63 eine der Spritzbeginnänderung dienende relative Verdrehung des Drehventils 38 zu seinem Antrieb 11 mittels eines Stiftes 64 und eines Schlitzes 65 erzeugen. Die von den Steuerflächen 41 in einer ' Richtung begrenzte Ausnehmung 40 im Drehventil 38 steht über die Steueröffnung 42b und einen Teil der Leitung 42 in dauernder Verbindung mit der Versorgungsleitung 19, während die von den Steuerflächen 41 zur Steuerung der Einspritzdauer verschließbare Steueröffnung 42a mit der Steuerdruckleitung 31 verbunden ist. Die die Fördermenge beeinflussende Axialbewegung des Drehventils 38 kann zum Abstellen oder Korrigieren der Fördermenge über einen Hebel 67 erfolgen, während die Einstellung von Regelfedern 68a, 68b und 68c über einen Verstellhebel 69 beeinflußbar ist. Die Übertragung der Regelfederkräfte erfolgt über einen Zwischenhebel 71.
  • In Figur 7 ist eine Ausführungsvariante zu der in den Figuren 1, 1 a, 6 und 6a verwendeten mechanischen Ventilanordnung 36 dargestellt. Die in Figur 7 mit 36' bezeichnete Ventilanordnung enthält in einem feststehenden Gehäuse 91 eine umlaufende Steuerhülse 92, die von einer strichpunktiert angedeuteten, synchron zur Motornochenwelle 11 umlaufenden Welle oder, wie beim Ausführungsbeispiel angenommen, direkt von der Motornokkenwelle 11 über eine spielfreie Kupplung, vorzugsweise. eine Membrankupplung angetrieben wird, die in Figur 7 jedoch zur Vereinfachung der Zeichnung als eine um 45° versetzt gezeichnete Klauenkupplung dargestellt ist. Die Steuerhülse 92 nimmt in einer zentrischen Längsbohrung 94 einen zur Fördermengenänderung längs verschiebbaren und zur Spritzbeginnänderung verdrehbaren aber ansonsten stillstehenden Zumeßschieber 95 auf, der mit den vier hier mit 41' bezeichneten Steuerflächen versehen ist. Die konzentrisch um den Zumeßschieber 95 angeordnete Steuerhülse 92 ist mit nur einer in einer zur Längsachse der Steuerhülse 92 senkrechten Ebene liegenden als Radialbohrung ausgeführten Steueröffnung 96 versehen, die in eine Ringnut 98 am Umfang der Steuerhülse 92 mündet, und die Ringnut 98 ist ihrerseits wieder über die Steueröffnung 42a im Gehäuse 91 mit dem zur Steuerdruckleitung 31 führenden Teil der Leitung 42 verbunden. Die von den Steuerflächen 41' einseitig axial begrenzte Ausnehmung 40' ist über Radialbohrungen 97 und eine Ringnut 100 in der Steuerhülse 92 in dauernder Verbindung mit der Steueröffnung 42b im Gehäuse 91 und über diese und einen Teil der Leitung 42 mit der Versorgungsleitung 19. Die zur Fördermengenänderung erforderliche Längsverschiebung des Zumeßschiebers 95 erfolgt über einen Hebel 99, die zur Spritzbeginnänderung erforderliche Drehbewegung über einen Hebel 101. Beide Hebel können über bekannte mechanische oder elektromechanische Regler oder Spritzversteller betätigt werden, ebenso können hydraulische bzw. elektrohydraulische Stellglieder an diesen Hebeln 99 und 101 angreifen.
  • . Die als Ausführungsbeispiele beschriebenen Kraftstoffeinspritzeinrichtungen sind ausschließlich mit Pumpe-Düsen versehen weil mit diesen die Vorteile der erfindungsgemäßen hydraulischen Steuerung am besten zur Geltung kommen. Das Erfindungsprinzip kann aber auch auf Einzelpumpen und auf zu Reihenpumpen zusammengefügte Einspritzpumpen angewendet werden.

Claims (21)

1. Kraftstoffeinspritzeinrichtung für Brennkraftmaschinen, insbesondere für Dieselmotoren, mit pro Arbeitszylinder je einem mechanisch angetriebenen Pumpkolben (14a-14d; 14a'-14d') einer von einer Förderpumpe (33) mit unter Versorgungsdruck stehendem Kraftstoff versorgten Einspritzpumpe (12a-12d), mit je einem von Steuerdruck einer für alle Einspritzpumpen gemeinsamen Steuerkraftstoffquelle (32) entgegen mindestens der Kraft einer Rückstellfeder (23) betätigbaren Steuerschieber (24; 24') der in einen dauernd mit dem Pumpenarbeitsraum (18) verbundenen Überströmkanal (22) eingesetzt ist und diesen Kanal zur Einleitung des Einspritzbeginns verschließt und zur Beendigung der Einspritzung wieder öffnet, und mit einer Steuereinrichtung (48; 48'; 48") durch die der Steuerdruck über Steuerleitungen (29) auf die Druckräume (28) der Steuerschieber (24; 24') aufschaltbar ist, gekennzeichnet durch folgende Merkmale:
a) die Steuerkraftstoffquelle (32) ist von der für einen gegenüber dem Versorgungsdruck (pv) der Einspritzpumpen (12a bis 12d) um ein Mehrfaches erhöhten Steuerdruck (ps) ausgelegten Förderpumpe (33) und von einem ersten, den Steuerdruck (ps) in einer mit den Steuerleitungen (29) verbindbaren Steuerdruckleitung (31) begrenzenden Druckbegrenzungsventil (35) gebildet;
b) dem ersten Druckbegrenzungsventil (35) ist ein zweites Druckbegrenzungsventil (37) nachgeschaltet, welches den in von den Steuerleitungen (29) getrennten Fülleitungen (21) herrschenden Versorgungsdruck (p v) bestimmt;
c) die Steuereinrichtung b.esteht aus einer für alle Einspritzpumpen (12a bis 12d) gemeinsamen, den Anfang und die Dauer der Druckbeaufschlagung der Druckräume (28) der Steuerschieber (24; 24') bestimmenden Ventilanordnung (36; 48; 48'; 48") und aus einer von dieser getrennten Verteilereinrichtung (43; 53), durch die im Takt der Einspritzungen jeweils eine der zu den Druckräumen (28)'der Steuerschieber (24; 24') führenden Steuerleitungen (29) mit der Steuerdruckleitung (31) verbindbar ist;
d) der zur Betätigung der Steuerschieber (24; 24') erforderliche; über die Verteilereinrichtung (43; 53) jeweils einen der Druckräume (28) beaufschlagende Steuerdruck (ps) wird durch die den Abfluß des Steuerkraftstoffs aus der Steuerdruckleitung (31) in eine Niederdruckleitung (19) sperrende Ventilanordnung (36; 48; 48'; 48") aufgebaut und danach für den Rückhub des Steuerschiebers (24; 24') zur Niederdruckleitung (19) hin wieder entlastet.
2. Kraftstoffeinspritzeinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Förderpumpe (33) als Konstantmengenpumpe ausgebildet ist.
3. Kraftstoffeinspritzeinrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Fülleitungen (21) an eine für alle Einspritzpumpen (12a bis 12d) gemeinsame, unter dem Versorgungsdruck (pv) stehende Versorgungsleitung (19) angeschlossen sind.
4. Kraftstoffeinspritzeinrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Versorgungsleitung (19) als Niederdruckleitung für den über die Ventilanordnung (36; 48; 48'; 48") aus der Steuerdruckleitung (31) abfließenden Kraftstoff dient.
5. Kraftstoffeinspritzeinrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß durch den von einer Steuerstelle (27) am Steuerschieber (24) gesteuerten Überströmkanal (22) der Pumpenarbeitsraum (18) mit der Füllleitung (21) verbindbar ist (Figuren 1, 2 und 3).
6. Kraftstoffeinspritzeinrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Fülleitung (21) an einen die Rückstellfeder (23) des Steuerschiebers (24) enthaltenden Federraum (25) angeschlossen ist und über Kanäle (26) in einem zwischen der Steuerstelle (27) am Steuerschieber (24) und dem Federraum (25) angeordneten Abschnitt (24a) des Steuerschiebers (24) mit dem Überströmkanal (22) verbindbar ist.
7. Kraftstoffeinspritzeinrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß der Druckraum (28) des Steuerschiebers (24') über eine―vorzugsweise durch den Steuerschieber (24') hindurchgebohrte-Drosselleitung (51) mit dem die Rückstellfeder (23) enthaltenden Federraum (25) verbunden ist (Figur 2a).
8. Kraftstoffeinspritzeinrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß durch eine gegenüber einem die Rückstellfeder (23) enthaltenden Federraum (25) abgedichtete Ringnut (27') am Steuerschieber (24') der Überströmkanal (22) mit einer Entlastungsleitung (52) verbindbar ist (Figur 2a).
9. Kraftstoffeinspritzeinrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Ventilanordnung als eine den Spritzbeginn und die Spritzdauer bestimmende Magnetventilanordnung (48; 48'; 48") ausgebildet ist (Figuren 2, 3 und 4).
10. Kraftstoffeinspritzeinrichtung nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß die Magnetventilanordnung (48; 48'; 48") aus zwei hydraulisch parallel geschalteten Magnetventilen (46 und 47; 46' und 47'; 46" und 47") besteht, von denen das erste, vor dem Einspritzbeginn zur Niederdruckleitung (19) offene Magnetventil (46; 46'; 46") durch seine Umschaltbewegung den Abfluß des Steuerkraftstoffs aus der Steuerdruckleitung (31) in die Niederdruckleitung (19) bei bereits vor Einspritzbeginn den Abfluß sperrendem zweitem Magnetventil (47; 47'; 47") zur Einleitung der Einspritzung sperrt, und von denen das zweite Magnetventil (47; 47'; 47") durch seine den Abfluß ermöglichende Umschaltbewegung bei noch umgeschaltetem erstem Magnetventil (46; 46'; 46") das Spritzende steuert (Figuren 2, 3 und 4).
11. Kraftstoffeinspritzeinrichtung nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß beide Magnetventile (46' und 47') als 3/2-Wegeventile ausgebildet sind, durch die der eine dauernd mit der Verteilereinrichtung (53) verbundene Teil (31 a) der Steuerdruckleitung (31) wechselweise mit dem anderen mit der Steuerkraftstoffquelle (32) verbundenen Teil (31 b) der Steuerdruckleitung (31) oder mit der Niederdruckleitung (19) verbindbar ist (Figur 3).
12. Kraftstoffeinspritzeinrichtung nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß das erste Magnetventil (46) als 2/2-Wegeventil ausgebildet und in eine die Steuerdruckleitung (31) mit der Niederdruckleitung (19) verbindende Leitung (42') eingesetzt ist und daß das zweite Magnetventil (47) als 3/2-Wegeventil ausgebildet ist und wechselweise den einen zur Verteilereinrichtung (43) führenden Teil (31a) der Steuerdruckleitung (31) mit dem anderen mit der Steuerkraftstoffquelle (32) verbundenen Teil (31b) der Steuerdruckleitung (31) oder mit der Niederdruckleitung (19) verbindet (Figur 2).
13. Kraftstoffeinspritzeinrichtung nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß beide Magnetventile (46", 47") der Magnetventilanordnung (48") als 2/2-Wegeventiie ausgebildet sind, die in je eine die Steuerdruckleitung (31) mit der Niederdruckleitung (19) verbindende Leitung (42', 42") eingesetzt sind und diese Leitungen (42', 42") wechselweise öffnen oder sperren (Figur 4).
14. Kraftstoffeinspritzeinrichtung nach einem der Ansprüche 10 bis 13, dadurch gekennzeichnet, daß das erste Magnetventil (46; 46'; , 46") für seine den Einspritzbeginn auslösende, die Verbindung von der Steuerdruckleiturig (31) zur Niederdruckleitung (19) sperrende Umschaltbewegung und das zweite Magnetventil (47; 47'; 47") für seine das Spritzende steuernde, die Steuerdruckleitung (31) zur Niederdruckleitung (19) entlastende Umschaltbewegung erregbar ist (Figuren 2, 3 und 4).
15. Kraftstoffeinspritzeinrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 14, mit einem zentralen, als Verteilereinrichtung dienenden Drehverteiler, der synchron zu den Einspritzpumpen angetrieben ist und zur Betätigung der Steuerschieber nacheinander im Takt der Einspritzungen die Verbindung der einzelnen Steuerlietungen mit der Steuerdruckleitung herstellt und unterbricht, dadurch gekennzeichnet, daß die umlaufende Mantelfläche (54) des Drehverteilers (53) mit einer dauernd mit der Steuerdruckleitung (31) verbundenen Steueröffnung (55) versehen ist, deren Breite (B)-in Umfangsrichtung gesehen-für die längsmögliche Betätigungsdauer des Steuerschiebers (24) ausgelegt ist (Figur 3).
16. Kraftstoffeinspritzeinrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 8, mit einer zentralen, ein Drehventil aufweisenden Ventilanordnung, deren Drehventil synchron zu den Einspritzpumpen angetrieben, zur Fördermengenänderung längsverschiebbar und zur Spritzbeginnänderung relativ zu seinem Antrieb verdrehbar ist, und das zur Steuerung des die Steuerschieber betätigenden Steuerdrucks mittels mindestens einer Steuerfläche im Takt der Einspritzungen die Verbindung von der angesteuerten Steuerleitung zur Niederdruckleitung sperrt oder öffnet, dadurch gekennzeichnet, daß die Ventilanordnung (36) in eine die Steuerdruckleitung (31) mit der Niederdruckleitung (19) verbindende Leitung (42) eingesetzt ist, und daß das umlaufende Drehventil (38) auf seiner Mantelfläche (39) pro Steuerleitung (29) eine Steuerfläche (41) aufweist (Figuren 1, 1 a, 6, 6a).
17. Kraftstoffeinspritzeinrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 8, mit einer zentralen, ein Drehventil aufweisenden Ventilanordnung, deren Drehventil synchron zu den Einspritzpumpen angetrieben ist und zur Steuerung des die Steuerschieber betätigenden Steuerdrucks mittels einer Steuerfläche im Takt der Einspritzungen die Verbindung von der angesteuerten Steuerleitung zu einer Niederdruckleitung sperrt oder öffnet, dadurch gekennzeichnet, daß das umlaufende Drehventil von einer konzentrisch um einen Zumeßschieber (95) angeordneten Steuerhülse (92) gebildet ist, und daß der ansonsten stillstehende Zumeßschieber (95) pro anzusteuernder Steuerleitung (29) mit einer Steuerfläche (41') versehen ist, zur Fördermengenänderung längsverschiebbar und zur Spritzbeginnänderung verdrehbar in der Steuerhülse (92) gelagert ist und eine dauernd mit der Niederdruckleitung (19) verbundene, einseitig von den Steuerflächen (41') begrenzte Ausnehmung aufweist (Figur 7).
18. Kraftstoffeinspritzeinrichtung nach Anspruch 17, dadurch gekennzeichnet, daß die Steuerhülse (92) mit nur einer mit den Steuerflächen (41') am Zumeßschieber (95) zusammenwirkenden, vorzugsweise als Radialbohrung ausgeführten Steueröffnung (96) versehen ist, die in eine Ringnut (98) am Umfang der Steuerhülse (92) mündet, wobei die Ringnut (98) dauernd mit der Steuerdruckleitung (31) verbunden ist (Figur 7).
19. Kraftstoffeinspritzeinrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 14 oder 16 bis 18, dadurch gekennzeichnet, daß die Verteilereinrichtung von je einer in die Pumpkolben (14a bis 14d) jeder Einspritzpumpe (12a bis 12d) eingearbeiteten Steuerstelle (43) gebildet ist, durch die mindestens in der Ausgangs- oder unteren Totpunktlage (UT) des Pumpkolbens (14a bis 14d) die Verbindung von der zugehörigen Steuerleitung (29) zur Steuerdruckleitung (31) unterbrochen und nach einem ersten Teilhub (h1) wiederhergestellt ist (Figuren 1 und 2).
20. Kraftstoffeinspritzeinrichtung nach Anspruch 19, dadurch gekennzeichnet, daß die Steuerstelle von einer in die Mantelfläche des Pumpkolbens (14a bis 14d) eingearbeiteten Ringnut (43) gebildet ist.
21. Kraftstoffeinspritzeinrichtung nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen der Steuerkraftstoffquelle (32) und der Verbindung mit den die Magnetventile (46"; 47") enthaltenden Leitungen (42'; 42") eine Strömungsdrossel (59) in die Steuerdruckleitung (31) eingesetzt ist (Figur 4).
EP80106901A 1980-01-12 1980-11-08 Kraftstoffeinspritzeinrichtung für Brennkraftmaschinen, insbesondere für Dieselmotoren Expired EP0032168B1 (de)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
AT80106901T ATE10532T1 (de) 1980-01-12 1980-11-08 Kraftstoffeinspritzeinrichtung fuer brennkraftmaschinen, insbesondere fuer dieselmotoren.

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE19803001051 DE3001051A1 (de) 1980-01-12 1980-01-12 Kraftstoffeinspritzeinrichtung fuer brennkraftmaschinen, insbesondere fuer dieselmotoren
DE3001051 1980-01-12

Publications (2)

Publication Number Publication Date
EP0032168A1 EP0032168A1 (de) 1981-07-22
EP0032168B1 true EP0032168B1 (de) 1984-11-28

Family

ID=6091969

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
EP80106901A Expired EP0032168B1 (de) 1980-01-12 1980-11-08 Kraftstoffeinspritzeinrichtung für Brennkraftmaschinen, insbesondere für Dieselmotoren

Country Status (4)

Country Link
EP (1) EP0032168B1 (de)
JP (1) JPS56106060A (de)
AT (1) ATE10532T1 (de)
DE (2) DE3001051A1 (de)

Families Citing this family (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE3124500A1 (de) * 1981-06-23 1983-01-13 Robert Bosch Gmbh, 7000 Stuttgart Kraftstoffeinspritzpumpe
JPS588269A (ja) * 1981-07-09 1983-01-18 Nippon Denso Co Ltd 内燃機関の点火時期制御方法
FR2514827A1 (fr) * 1981-10-15 1983-04-22 Renault Dispositif d'injection pression-temps a predosage
JP2760040B2 (ja) * 1989-05-01 1998-05-28 トヨタ自動車株式会社 ユニットインジェクタの燃料供給排出装置
DE4320620B4 (de) * 1993-06-22 2004-04-01 Robert Bosch Gmbh Kraftstoffeinspritzeinrichtung für Brennkraftmaschinen
NL1014518C2 (nl) * 2000-02-29 2001-08-30 Technoscan Engineering B V Inrichting, brandstofinspuitsysteem en werkwijze voor het doseren van brandstof.
CN108730085A (zh) * 2017-04-14 2018-11-02 康明斯公司 低成本共轨燃料***

Citations (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE594336C (de) * 1930-12-22 1934-03-15 Magneti Marelli Spa Brennstoffeinspritzpumpe
US2069744A (en) * 1932-01-16 1937-02-09 Ex Cell O Aircraft & Tool Corp Fluid distribution system
US2357563A (en) * 1942-07-23 1944-09-05 Gen Motors Corp Fuel injection pump
DE920881C (de) * 1949-03-05 1954-12-02 Daimler Benz Ag Brennstoffeinspritzpumpe fuer Brennkraftmaschinen
US3486493A (en) * 1968-02-13 1969-12-30 Allis Chalmers Mfg Co Fuel injection unit
FR2235276A2 (de) * 1973-06-28 1975-01-24 Bendix Corp
EP0032171A1 (de) * 1980-01-12 1981-07-22 Robert Bosch Gmbh Kraftstoffeinspritzeinrichtung für Brennkraftmaschinen, insbesondere für Dieselmotoren
EP0032172A1 (de) * 1980-01-12 1981-07-22 Robert Bosch Gmbh Kraftstoffeinspritzeinrichtung für Brennkraftmaschinen, insbesondere für Dieselmotoren

Patent Citations (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE594336C (de) * 1930-12-22 1934-03-15 Magneti Marelli Spa Brennstoffeinspritzpumpe
US2069744A (en) * 1932-01-16 1937-02-09 Ex Cell O Aircraft & Tool Corp Fluid distribution system
US2357563A (en) * 1942-07-23 1944-09-05 Gen Motors Corp Fuel injection pump
DE920881C (de) * 1949-03-05 1954-12-02 Daimler Benz Ag Brennstoffeinspritzpumpe fuer Brennkraftmaschinen
US3486493A (en) * 1968-02-13 1969-12-30 Allis Chalmers Mfg Co Fuel injection unit
FR2235276A2 (de) * 1973-06-28 1975-01-24 Bendix Corp
EP0032171A1 (de) * 1980-01-12 1981-07-22 Robert Bosch Gmbh Kraftstoffeinspritzeinrichtung für Brennkraftmaschinen, insbesondere für Dieselmotoren
EP0032172A1 (de) * 1980-01-12 1981-07-22 Robert Bosch Gmbh Kraftstoffeinspritzeinrichtung für Brennkraftmaschinen, insbesondere für Dieselmotoren

Also Published As

Publication number Publication date
ATE10532T1 (de) 1984-12-15
DE3001051A1 (de) 1981-07-16
EP0032168A1 (de) 1981-07-22
DE3069719D1 (en) 1985-01-10
JPH0346664B2 (de) 1991-07-16
JPS56106060A (en) 1981-08-24

Similar Documents

Publication Publication Date Title
DE3148671C2 (de)
EP0909883B1 (de) Anordnung und Verfahren zur Ventilsteuerung einer umsteuerbaren Dieselbrennkraftmaschine
DE2213776A1 (de) Kraftstoffeinspritzanlage fuer brennkraftmaschinen
DE2126736A1 (de) Kraftstoffeinspntzanlage fur Brenn kraftmaschinen
DE3001155A1 (de) Kraftstoffeinspritzanlage fuer selbstzuendende brennkraftmaschine
DE3545052A1 (de) Brennstoff-einspritzpumpe fuer eine wenigstens vierzylindrige brennkraftmaschine
DE3425522C2 (de)
DE10155669A1 (de) Vorrichtung zur Steuerung mindestens eines Gaswechselventils
EP0322426B1 (de) Kraftstoffeinspritzpumpe
EP0455763B1 (de) Hydraulische ventilsteuervorrichtung für eine mehrzylinder-brennkraftmaschine
EP0032168B1 (de) Kraftstoffeinspritzeinrichtung für Brennkraftmaschinen, insbesondere für Dieselmotoren
EP0282508B1 (de) Brennstoffeinspritzvorrichtung für eine dieselbrennkraftmaschine mit voreinspritzung
EP0265460B1 (de) Kraftstoffeinspritzpumpe für brennkraftmaschinen
EP0070558B1 (de) Kraftstoffeinspritzpumpe
DE3428174A1 (de) Kraftstoffeinspritzpumpe fuer brennkraftmaschinen
EP0882180B1 (de) Verteilereinspritzpumpe
EP0032172B1 (de) Kraftstoffeinspritzeinrichtung für Brennkraftmaschinen, insbesondere für Dieselmotoren
EP0273225B1 (de) Kraftstoffeinspritzpumpe für Brennkraftmaschinen
EP0032171B1 (de) Kraftstoffeinspritzeinrichtung für Brennkraftmaschinen, insbesondere für Dieselmotoren
DE2929176C2 (de) Verteilerkraftstoffeinspritzpumpe für Brennkraftmaschinen
DE1907317A1 (de) Brennstoffeinspritzungseinheit
EP0346607A2 (de) Hydraulische Steuereinrichtung insbesondere für Kraftstoffeinspritzanlagen von Brennkraftmaschinen
EP1049860A1 (de) Kraftstoffeinspritzpumpe
DD256167A1 (de) Kraftstoffeinspritzpumpe mit umlaufender steuerkante
DE19719938A1 (de) Motorbremse für eine Brennkraftmaschine mit mehreren Zylindern

Legal Events

Date Code Title Description
PUAI Public reference made under article 153(3) epc to a published international application that has entered the european phase

Free format text: ORIGINAL CODE: 0009012

17P Request for examination filed

Effective date: 19801108

AK Designated contracting states

Designated state(s): AT DE FR GB IT

ITF It: translation for a ep patent filed

Owner name: STUDIO JAUMANN

GRAA (expected) grant

Free format text: ORIGINAL CODE: 0009210

AK Designated contracting states

Designated state(s): AT DE FR GB IT

REF Corresponds to:

Ref document number: 10532

Country of ref document: AT

Date of ref document: 19841215

Kind code of ref document: T

REF Corresponds to:

Ref document number: 3069719

Country of ref document: DE

Date of ref document: 19850110

ET Fr: translation filed
PLBE No opposition filed within time limit

Free format text: ORIGINAL CODE: 0009261

STAA Information on the status of an ep patent application or granted ep patent

Free format text: STATUS: NO OPPOSITION FILED WITHIN TIME LIMIT

26N No opposition filed
PGFP Annual fee paid to national office [announced via postgrant information from national office to epo]

Ref country code: AT

Payment date: 19861127

Year of fee payment: 7

PG25 Lapsed in a contracting state [announced via postgrant information from national office to epo]

Ref country code: AT

Effective date: 19881108

PGFP Annual fee paid to national office [announced via postgrant information from national office to epo]

Ref country code: GB

Payment date: 19900905

Year of fee payment: 11

PGFP Annual fee paid to national office [announced via postgrant information from national office to epo]

Ref country code: FR

Payment date: 19901129

Year of fee payment: 11

PGFP Annual fee paid to national office [announced via postgrant information from national office to epo]

Ref country code: DE

Payment date: 19910129

Year of fee payment: 11

PG25 Lapsed in a contracting state [announced via postgrant information from national office to epo]

Ref country code: GB

Effective date: 19911108

GBPC Gb: european patent ceased through non-payment of renewal fee
PG25 Lapsed in a contracting state [announced via postgrant information from national office to epo]

Ref country code: FR

Effective date: 19920731

PG25 Lapsed in a contracting state [announced via postgrant information from national office to epo]

Ref country code: DE

Effective date: 19920801

REG Reference to a national code

Ref country code: FR

Ref legal event code: ST