EP0153294A1

EP0153294A1 - Einrichtung zur Verstellung des Spritzbeginnes einer Einspritzpumpe

Info

Publication number: EP0153294A1
Application number: EP85890013A
Authority: EP
Inventors: Stanislaw Dr. Dipl.-Ing. Bodzak; Peter Dr. Dipl.-Ing. Herzog
Original assignee: Friedmann and Maier AG
Current assignee: Friedmann and Maier AG
Priority date: 1984-01-20
Filing date: 1985-01-18
Publication date: 1985-08-28

Abstract

® Bei einer Einrichtung zur Verstellung des Spritzbeginnes einer Einspritzpumpe ist an deren Druckraum (8) ein als Steuerschieber (6) ausgebildeter, in eine Steuerleitung (5) eingeschalteter Ausweichkolben angeschlossen. Die Steuerleitung (5) geht von einem in Förderhubrichtung des Pumpenkolbens (1) der Saugbohrung (3) nachfolgenden Niveau des Druckraumes (8) aus und mündet in den Saugraum der Einspritzpumpe. Der Steuerschieber (6) gibt in seiner Ruhestellung die Steuerleitung (5) frei.

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine Einrichtung zur Verstellung des Spritzbeginnes einer Einspritzpumpe, bei welcher an den Druckraum der Einspritzpumpe ein Ausweichkolben angeschlossen ist, welcher in eine an den Druckraum der Einspritzpumpe angeschlossene Leitung eingeschaltet ist.
Für die Verstellung des Spritzbeginnes in Abhängigkeit von der Drehzahl ist es bereits bekannt, fliehkraftabhängige Spritzversteller einzusetzen. Es ist weiters bereits vorgeschlagen worden, Spritzversteller in Abhängigkeit vom öldruck zu betätigen. Eine weitere Variante der Spritzverstellung in Abhängigkeit von der Drehzahl beruht auf der dynamischen Spritzverstellung, bei welcher sich der Spritzbeginn auf Grund der Elementkolbengeschwindigkeit ändert. Nachteilig bei den bekannten Einrichtungen dieser letzten Art ist die Tatsache, daß der Einspritzverlauf mit flachem Druckanstieg beginnt und daher eine schlechte Kraftstoffverbrennung verursacht. Dieser Nachteil ist besonders bei luftverteilender Direkteinspritzung ausgeprägt.
Zur Verstellung des Einspritzzeitpunktes ist es weiters bereits bekannt, an den Druckraum einer Einspritzpumpe einen Ausweichkolben anzuschließen, dessen Ausweichschub in Abhängigkeit von Betriebsgrößen verstellbar ist. Je nach der Größe des Ausweichhubes erfolgt hiebei eine mehr oder minder große Verzögerung des Einspritzzeitpunktes und die gewünschte Spritzverstellung. Derartige Konstruktionen bringen jedoch eine hohe Belastung der Anschlagflächen für den Ausweichkolben mit sich, da der Ausweichkolben unter dem Pumpendruck gegen den Anschlag geschleudert wird und dieser einstellbare harte Anschlag den Ausweichhub exakt definieren muß.
Die Erfindung zielt nun darauf ab, eine dynamische Spritzverstellung der eingangs genannten Art zu schaffen, wobei die Konstruktion einfach und betriebssicher ist und nur einem geringen Verschleiß unterworfen ist. Zur Lösung dieser Aufgabe ist die Erfindung im wesentlichen dadurch gekennzeichnet, daß die Leitung als Steuerleitung ausgebildet ist und an einen in Förderhubrichtung des Pumpenkolbens der Saugbohrung nachfolgenden Druckraumquerschnitt angeschlossen ist und über den Steuerschieber beispielsweise in den Saugraum der Einspritzpumpe mündet und daß der vorzugsweise als Druckventil ausgebildete Steuerschieber in seiner Ruhestellung die Steuerleitung freigibt.
Beim Förderhub des Pumpenkolbens wird nach dem Überschleifen der Saugbohrung zunächst so lange Kraftstoff über die Steuerleitung beispielsweise in den Saugraum ausgepreßt, bis die Pumpenkolbengeschwindigkeit hinreichend groß ist, um einen hinreichend großen Druck im Druckraum der Pumpe aufzubauen, welcher nicht mehr über den Drosselquerschnitt der Steuerleitung abgeführt werden kann. Nach dem Ansprechen des Steuerschiebers, welcher gegen die Kraft einer Feder verschieblich gelagert sein kann, wird die Steuerleitung plötzlich abgeschlossen und es erfolgt ein steilerer Druckanstieg. Insgesamt erfolgt die Verschiebung des Einspritzzeitpunktes bei höherer Drehzahl der Brennkraftmaschine in einem größeren Ausmaß als bei geringerer Drehzahl, da bei höherer Drehzahl die Steuerleitung bereits vor dem Überschleifen seitens des Pumpenkolbens durch den Steuerschieber selbst geschlossen wird und der Druckaufbau und damit der Einspritzbeginn erfolgt.
Die Erfindung wird nachfolgend anhand eines in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispieles näher erläutert. In dieser zeigen Fig.l einen Längsschnitt durch eine Pumpenkolbenbüchse mit der erfindungsgemäßen Einrichtung und Fig.2 die Druckverhältnisse bei unterschiedlichen Drehzahlen.
In Fig.1 ist ein Pumpenkolben 1 in einer Pumpenkolbenbüchse 2 geführt. Der Pumpenkolben überschleift bei seinem Druckhub zunächst die Saugbohrung 3 und in der Folge eine im höheren Querschnitt angeordnete Steuerbohrung 4. Der Abstand der Oberkanten der Saugbohrung und der Steuerbohrung ist mit h bezeichnet. Sofern die Pumpenkolbengeschwindigkeit nicht groß genug ist, kann das über den Hub h geförderte Volumen über die Steuerbohrung 4 austreten und der Einspritzbeginn wird nach Uberschleifen der Steuerbohrung 4 ausgelöst. Bei höheren Drehzahlen soll nun der Einspritzzeitpunkt relativ zu diesem spätesten Zeitpunkt vorverlegt werden und zu diesem Zweck ist an die Steuerbohrung 4 eine Steuerleitung 5 angeschlossen, in welcher ein Steuerschieber 6 entgegen der Kraft einer Feder 7 verschieblich angeordent ist. Der Steuerschieber 6 ist Bestandteil eines Druckventiles, welches mit dem Hochdruckraum 8 der Pumpe verbunden ist. Sobald das Druckventil anspricht und von seinem Sitz 9 abhebt, wird der Steuerschieber 6 in eine Lage verschoben, in welcher er die Steuerleitung 5 abschließt, so daß ab diesem Zeitpunkt ein rascher Druckanstieg erfolgt. Die Steuerleitung 5 ist zum Saugraum zurückgeführt. Der Raum nach dem Sitz 9 des Druckventiles ist mit der Einspritzdüse verbunden, wofür eine Leitung 10 vorgesehen ist.
Die bei verschiedenen Drehzahlen auftretenden Druckverhältnisse sind in Fig.2 schematisch veranschaulicht. In dieser Fig.2 ist auf der Abszisse die Zeit und auf der Ordinate der Druck im Element p aufgetragen. Die Kurve 11 beschreibt den Druckverlauf bei Leerlaufdrehzahl, wobei in die Steuerleitung kein Schließventil eingeschaltet ist. Bei Verwendung eines Schließventiles erfolgt der Druckanstieg bereits zu einem früheren Zeitpunkt, und zwar dann, wenn das Schließventil vor dem überschleifen der Steuerbohrung abschließt. Die entsprechende Kurve ist mit 12 bezeichnet.
Der öffnungsdruck des den Steuerschieber 6 tragenden Ventils ist auf einen konstanten Wert eingestellt. Bei höherer Drehzahl ergibt sich entsprechend dem Druckverlauf eine entsprechende Vorverlegung des Einspritzzeitpunktes, wobei die Kurve 13 die Verhältnisse bei mittlerer Drehzahl ohne Verwendung eines Schließventiles und die Kurve 14 die Verhältnisse bei mittlerer Drehzahl unter Verwendung eines Schließventiles darstellt. Schließlich zeigen die Kurven 15 und 16 die Druckverhältnisse bei Höchstdrehzahl, wobei die Kurve 15 wiederum die Kurve mit relativ flachem Druckanstieg bis zum Überschleifen der Steuerbohrung bzw. bis zum durch den Drosselquerschnitt der Steuerbohrung gegebenen Schließdruck wiedergibt und die Kurve 16 die Verhältnisse bei Verwendung eines Steuerschiebers darstellt. Die Kurve 16 zeigt deutlich, daß durch den Abschluß der Steuerleitung bei einem vorbestimmten Schließdruck für das Schließventil der erste flache Teilbereich des Druckanstieges der Kurve 15 eliminiert wird und unmittelbar ein relativ rascher Druckanstieg erfolgt.
Mit der Kurve 17 ist der Vorpumpendruck, wie er an der Saugbohrung der Pumpe anliegt, dargestellt. Die Kurve 18 bezeichnet den öffnungsdruck für das den Steuerschieber tragende Ventil. Bedingt durch den rascheren Druckanstieg wird die jeweilige Einspritzzeit t bei der Verwendung eines Steuerschiebers bzw. Schließventiles relativ zu einer Ausbildung ohne ein derartiges Schließventil verkürzt. Die kleinere resultierende Einspritzzeit ist mit t ' bezeichnet.

Claims

1. Einrichtung zur Verstellung des Spritzbeginnes einer Einspritzpumpe, bei welcher an den Druckraum (8) der Einspritzpumpe ein Ausweichkolben angeschlossen ist, der als Steuerschieber (6) ausgebildet ist, welcher in eine an den Druckraum (8) der Einspritzpumpe angeschlossene Leitung eingeschaltet ist, dadurch gekennzeichnet, daß die Leitung als Steuerleitung (5) ausgebildet ist und an einen in Förderhubrichtung des Pumpenkolbens (1) der Saugbohrung (3) nachfolgenden Druckraumquerschnitt angeschlossen ist und über den Steuerschieber (6) beispielsweise in den Saugraum der Einspritzpumpe mündet und daß der vorzugsweise als Druckventil ausgebildete Steuerschieber (6) in seiner Ruhestellung die Steuerleitung (5) freigibt.

2. Einrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Steuerbohrung (4) nach einem Teil des Förderhubes des Pumpenkolbens (1) überschliffen ist.

3. Einrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Steuerbohrung (4) als Drosselbohrung ausgebildet ist.