EP0377830A1 - Verteilerkraftstoffeinspritzpumpe für Brennkraftmaschinen - Google Patents

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EP0377830A1
EP0377830A1 EP19890122725 EP89122725A EP0377830A1 EP 0377830 A1 EP0377830 A1 EP 0377830A1 EP 19890122725 EP19890122725 EP 19890122725 EP 89122725 A EP89122725 A EP 89122725A EP 0377830 A1 EP0377830 A1 EP 0377830A1
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EP
European Patent Office
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distributor
piston
suction
longitudinal
pump
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Application number
EP19890122725
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English (en)
French (fr)
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EP0377830B1 (de
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André Brunel
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Robert Bosch GmbH
Original Assignee
Robert Bosch GmbH
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Publication date
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    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02MSUPPLYING COMBUSTION ENGINES IN GENERAL WITH COMBUSTIBLE MIXTURES OR CONSTITUENTS THEREOF
    • F02M59/00Pumps specially adapted for fuel-injection and not provided for in groups F02M39/00 -F02M57/00, e.g. rotary cylinder-block type of pumps
    • F02M59/20Varying fuel delivery in quantity or timing
    • F02M59/36Varying fuel delivery in quantity or timing by variably-timed valves controlling fuel passages to pumping elements or overflow passages
    • F02M59/366Valves being actuated electrically
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02MSUPPLYING COMBUSTION ENGINES IN GENERAL WITH COMBUSTIBLE MIXTURES OR CONSTITUENTS THEREOF
    • F02M41/00Fuel-injection apparatus with two or more injectors fed from a common pressure-source sequentially by means of a distributor
    • F02M41/02Fuel-injection apparatus with two or more injectors fed from a common pressure-source sequentially by means of a distributor the distributor being spaced from pumping elements
    • F02M41/06Fuel-injection apparatus with two or more injectors fed from a common pressure-source sequentially by means of a distributor the distributor being spaced from pumping elements the distributor rotating
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02MSUPPLYING COMBUSTION ENGINES IN GENERAL WITH COMBUSTIBLE MIXTURES OR CONSTITUENTS THEREOF
    • F02M63/00Other fuel-injection apparatus having pertinent characteristics not provided for in groups F02M39/00 - F02M57/00 or F02M67/00; Details, component parts, or accessories of fuel-injection apparatus, not provided for in, or of interest apart from, the apparatus of groups F02M39/00 - F02M61/00 or F02M67/00; Combination of fuel pump with other devices, e.g. lubricating oil pump
    • F02M63/02Fuel-injection apparatus having several injectors fed by a common pumping element, or having several pumping elements feeding a common injector; Fuel-injection apparatus having provisions for cutting-out pumps, pumping elements, or injectors; Fuel-injection apparatus having provisions for variably interconnecting pumping elements and injectors alternatively
    • F02M63/0205Fuel-injection apparatus having several injectors fed by a common pumping element, or having several pumping elements feeding a common injector; Fuel-injection apparatus having provisions for cutting-out pumps, pumping elements, or injectors; Fuel-injection apparatus having provisions for variably interconnecting pumping elements and injectors alternatively for cutting-out pumps or injectors in case of abnormal operation of the engine or the injection apparatus, e.g. over-speed, break-down of fuel pumps or injectors ; for cutting-out pumps for stopping the engine

Definitions

  • the invention relates to a distributor fuel injection pump for internal combustion engines according to the preamble of the main claim.
  • the stroke of the distributor piston must be relatively large, which has a disadvantageous effect on the entire construction and, above all, on the parking speed, since due to the relatively large stroke, a corresponding amount of fuel is also required for this control Displacement of the distributor piston is required.
  • an enlarged cross section of the control valve passage would be necessary, which in turn would necessitate an increase in the actuating forces, for example of a magnet.
  • the distributor fuel injection pump according to the invention with the characterizing features of the main claim has the advantage that only a slight displacement of the distributor piston is required to switch off the engine, which is determined by the steepness of the inclined control surface, at the same time opening an outflow cross section which corresponds to the suction cross section.
  • the suction cross-section must always be so large that it ensures sufficient filling of the pump work area even at maximum speeds. This cross section is all the more sufficient for the pressure relief during the pressure stroke of the pump piston.
  • Another advantage of the invention is that the two end positions of the distributor piston can be better determined.
  • the guide recess is L-shaped with a longitudinal groove serving as an introduction and opening into the end face of the distributor piston, to which the guide section with the oblique control surface adjoins in the circumferential direction.
  • the guide recess in the guide section has a sack-shaped extension into which the driving finger is hooked for normal operation of the fuel injection pump.
  • the suction channels arranged in the distributor cylinder are designed in a slot-like manner, so that in the position of the distributor piston for turning off the Motors there is an optimal cross-sectional coverage between suction openings and suction distributor grooves.
  • the distributor piston for engine shutdown is displaced against a return spring, the return spring being arranged in a bushing for limiting the stroke and reducing friction.
  • FIG. 1 shows a distributor fuel injection pump in longitudinal section
  • FIG. 2 shows a detail from FIG. 1 on an enlarged scale for the operating position of the distributor piston
  • FIG. 3 shows a development on an enlarged scale of the guide recess
  • FIG. 4 shows a schematic representation of the longitudinal suction grooves and the 2
  • FIGS. 5 to 7 representations corresponding to the representations shown in FIGS. 2 to 4 for the stop position of the distributor piston.
  • FIG. 1 The illustration of a distributor fuel injection pump chosen in FIG. 1 is basically a longitudinal section through the distributor injection pump, although the cuts are arranged in different planes in order to make it easier to overlook the function of the pump. In addition, some parts are only partially shown for clarity.
  • a drive shaft 2 is mounted in a housing 1 and is driven at a speed synchronous with the engine speed.
  • a feed pump 3 is driven by the drive shaft 2, which is shown rotated by 90 ° here and is mounted in the pump housing 1.
  • the drive shaft 2 drives a cup-shaped driving part 4, which in turn drives a cam ring 5, which is mounted in the housing 1 for its rotation.
  • the pump housing 1 is closed by a housing head 6, in which a distribution cylinder 7 is arranged.
  • a distribution cylinder 7 In the distribution cylinder 7, radial pistons 8 are supported in radial bores, only one of which is shown and which is anchored to a roller shoe 9 of a drive roller 11.
  • a piston spring 12 engages the roller shoe 9 and presses the roller 11 against the cam track of the cam ring 5, thereby to ensure a reciprocating movement of the radial piston 8 determined by the cams.
  • a distributor piston 14 is axially displaceably and rotatably mounted.
  • a driving finger 15 is arranged on the driving part 4, which engages in a guide recess 16 in the outer surface of the distributor piston 14.
  • annular groove 17 is also provided, which delimits a pump working space 19 with the guide bore 13 and the corresponding end face of the radial piston 8 and the cylinder bore 18 receiving the radial piston 8.
  • an existing bore 21 in the distributor piston 14 leads to a distributor groove 22 which, during one revolution of the distributor piston 14, successively overlaps with pressure lines 23, the number of which corresponds to the number of cylinders of the internal combustion engine which are supplied with fuel.
  • Each pressure line 23 leads to an injection nozzle 24, of which only one is shown.
  • the distributor groove 22 is in register with one of the pressure lines 23, so that the To allow promotion to one of the fuel injectors 24.
  • the pump working space 19 is connected to a suction space 27, which is filled with fuel under a certain pressure, via longitudinal suction grooves 25 arranged in the lateral surface of the distributor piston 14 and with suction channels 26 which cooperate with these.
  • the number of longitudinal suction grooves 25 and suction channels 26 corresponds to the number of pressure lines 23, so that a considerable suction cross section is available during the suction stroke of the pump piston 8.
  • the injection quantity is controlled via a solenoid valve 28, which controls a relief channel 29 of the pump work chamber 19, which ends 31 in the suction chamber 27.
  • a solenoid valve 28 which controls a relief channel 29 of the pump work chamber 19, which ends 31 in the suction chamber 27.
  • a return spring 34 acts on the distributor piston 14 in the direction of the operating position, while the other end faces into a control chamber 35, via which the fuel delivered by the feed pump 3 under a certain pressure is delivered into the suction chamber 27.
  • a conveying channel 36 which opens into the control chamber 35, and a conveying line 37 extending therefrom, which then ends in the relief channel 29, which opens at 31 into the suction chamber 27.
  • a control valve 38 designed as a solenoid valve is arranged, which, as soon as it is closed, causes a backlog that causes the amount of fuel delivered by the delivery pump 3, so that a back pressure can build up in the control chamber 35 above the end face of the distributor piston 14.
  • the distributor piston 14 is displaced counter to the force of the return spring 34, so that a short-circuit connection of the pump working chamber is already produced during the pressure stroke of the radial piston 8 via the longitudinal suction grooves 25 and the suction channels 26 due to the relative rotation of the distributor piston 14 to the driving part 4 19 to the suction chamber 27 arises.
  • this relative rotation of the distributor piston 14 means that the distributor groove 22 is no longer in overlap with the pressure line 23 during the pressure stroke of the radial piston 8.
  • a pressure valve 41 is provided between the suction chamber 27 and the suction side of the feed pump 3.
  • the distributor fuel injection pump described works as follows. As soon as the drive shaft 2 is rotated when the engine is started, the radial piston or pistons 8 begin the reciprocating pump movement. By the rotating cam ring 5, the inner cam track of this cam ring 5 is pulled over the rollers 11 of the radial piston 8, the piston springs 12 ensuring a positive contact between the rollers 11 and the cam track, so that each radial piston 8 is driven by the piston spring 12 performs a suction stroke and a pressure stroke driven by the cams. During the suction stroke of the radial piston 8, fuel is conveyed from the suction chamber 27 into the pump working chamber 19 via the longitudinal suction grooves 25 and suction channels 26.
  • the distributor piston 14 When the distributor piston 14 is turned further, the longitudinal suction grooves 25 are separated from the suction channels 26 and the distributor groove 22 is brought into alignment with one of the pressure lines 23, so that in the meantime pressure stroke of the radial piston 8 causes fuel from the pump work chamber 19 via the bore 21 and the Distributor groove 22 is conveyed into the pressure lines 23 to the nozzles 24.
  • the amount of fuel to be injected is limited in that the solenoid valve 28 opens in time after energizing the electromagnet 32, so that the remaining fuel delivered during this pressure stroke flows back into the suction chamber 27 via the relief part 29. After the end of the pressure stroke and before the start of the suction stroke of the radial piston 8, the solenoid valve 28 is closed again, so that the injection cycle can begin again.
  • the control valve 38 When the engine is started up, the control valve 38 is opened by energizing the magnet 39, so that the distributor slide 14 remains in its initial position. To switch off the engine, for example via the ignition key, the magnet 39 is de-energized and the control valve 38 is closed, so that the distribution piston 14 is displaced against the force of the return spring 34 by the feed pump pressure which is set in the control chamber 35 and thus during the pressure Strokes of the radial piston 8, the longitudinal suction grooves 25 overlap with the suction channels 26.
  • the injection pump is regulated to achieve the desired characteristic curves by means of an electronic control unit, via which the magnet 32 of the solenoid valve 28 is controlled. Additional individual operating parameters can in part be taken from the fuel injection pump (not shown), but can also be taken from the internal combustion engine or the environment via corresponding sensors and processed in the electronic control unit.
  • Fig. 2 are shown on an enlarged scale and partially schematized (solenoid valves, feed pump) across the parts important for the invention.
  • an overpressure line 42 branches off from the delivery line 37 upstream of the control valve 38 and opens directly into the suction chamber 27.
  • a check valve 43 is arranged in this overpressure line 42, by means of which the pressure in the control chamber 35 required for the adjustment of the distributor piston 14 can be limited.
  • the return spring 34 is encapsulated by a bushing 44, in order thereby to avoid tilting of the spring or unnecessary friction with the wall of the blind bore 45 receiving the spring 34, since this causes the displacement movement of the distributor piston 14 and thus could affect the switching off of the engine.
  • the driving finger 15 is arranged on a bolt 46 which is fastened in a corresponding radial bore in the driving part 4.
  • annular groove 47 which communicates with the distributor groove 22 and which cooperates with the inlet of the relief channel 29, is provided in the distributor piston 14.
  • the driving finger 15 slides in the longitudinal guide groove 48 before it reaches the oblique control surface 51 in the guide section 49 in a bayonet-like manner.
  • the driving finger 15 slides along the oblique control surface 51 out of the bag-shaped one Extension 52 out, due to the inclination of the control surface 51, a corresponding relative rotation of the distributor piston 14 with respect to the driving part 4 takes place.
  • FIG. 4 the assignment of the longitudinal suction grooves 25 arranged in the lateral surface of the distributor piston 14 to the mouths of the suction channels 26 facing them is shown purely schematically. As can clearly be seen, the suction channels 26 are also designed as slots in order to obtain the greatest possible overlap with the longitudinal suction grooves 25.
  • the relative rotation b has the effect that, as shown in FIG. 7, the longitudinal suction grooves 25 are in register with the slots of the suction channels 26.

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Abstract

Verteilerkraftstoffeinspritzpumpe für Brennkraftmaschinen mit einem mindestens einen Radialkolben (8) antreibenden Nockenring (5) und mit einem quer dazu angeordneten und einen Pumpenarbeitsraum (19) begrenzenden Verteilerkolben (14), mit einer Verteilernut (22) und Sauglängsnuten (25) in der Mantelfläche, wobei zum Abstellen des Motors dieser Verteilerkolben (14) axial verschiebbar ist und dabei eine Relativverdrehung gegenüber dem Nockenring (5) erfährt, so daß die Sauglängsnuten (25) beim Druckhub des Pumpenkolbens (8) gerade in Überdeckung mit Saugkanälen (26) gelangen, und dadurch der geförderte Kraftstoff unmittelbar in einen Saugraum der Einspritzpumpe zurückgefördert wird.

Description

    Stand der Technik
  • Die Erfindung geht aus von einer Verteilerkraftstoff­einspritzpumpe für Brennkraftmaschinen nach der Gattung des Hauptanspruchs.
  • In einer Kraftstoffeinspritzpumpe dieser Art (DE-P 37 19 807.6 - AT 13.06.1987) ist bereits vorgeschlagen worden, zur Abstellung des Motors bzw. zur Unterbrechung der Einspritzung den Verteilerkolben axial gegen eine Rückstellfeder zu verstellen, wonach in der Verteilermantelfläche angeordnete Sauglängs­nuten, deren eines Ende mit dem Pumpenarbeitsraum verbunden ist, aus der Führungsbohrung heraustauchen und dadurch auch während des Druckhubs des Pumpen­kolbens den Pumpenarbeitsraum unmittelbar mit dem Saugraum der Einspritzpumpe verbinden. Die danach durch die Radialkolben geförderte Kraftstoffmenge wird drucklos unmittelbar in den Saugraum abgeleitet. Um nach dem Verschieben des Verteilerkolbens einen sofortigen Druckabbau zu erzielen, muß der Hub des Verteilerkolbens verhältnismäßig groß sein, was sich nachteilig auf die gesamte Konstruktion auswirkt und vor allem auch auf die Abstellgeschwindigkeit, da aufgrund des verhältnismäßig großen Hubes auch entsprechend viel Kraftstoff für diese Steuerung zur Verschiebung des Verteilerkolbens erforderlich ist. Um die Abstellgeschwindigkeit zu erhöhen, wäre ein vergrößerter Querschnitt des Steuerventildurchgangs nötig, was wiederum eine Erhöhung der Stellkräfte, beispielsweise eines Magneten, erforderlich machen würde.
  • Vorteile der Erfindung
  • Die erfindungsgemäße Verteilerkraftstoffeinspritz­pumpe mit den kennzeichnenden Merkmalen des Hauptan­spruchs hat demgegenüber den Vorteil, daß zum Ab­stellen des Motors nur eine geringe Verschiebung des Verteilerkolbens erforderlich ist, die durch die Steilheit der schrägen Steuerfläche bestimmt ist, wobei gleichzeitig ein Abströmquerschnitt geöffnet wird, der dem Saugquerschnitt entspricht. Der Saugquerschnitt muß jedoch stets so groß sein, daß er auch bei Höchstdrehzahlen eine ausreichende Füllung des Pumpenarbeitsraums gewährleistet. Um so mehr reicht dann dieser Querschnitt für die Druckentlastung beim Druckhub des Pumpenkolbens aus. Ein weiterer Vorteil der Erfindung besteht darin, daß die beiden Endpositionen des Verteilerkolbens besser bestimmbar sind.
  • Nach einer vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung ist die Führungsausnehmung L-förmig ausgebildet mit einer der Einführung dienenden und in die Stirnseite des Verteilerkolbens mündenden Längsnut, an die sich in Umfangrichtung der Führungsabschnitt mit der schrägen Steuerfläche anschließt. Durch den Mitnahmefinger in Verbindung der Führungsausnehmung erfolgt die Montage in Art einer einfachen bajonettartigen Schub/Drehbewegung, ohne die Gefahr eines sich selbständigen Auskoppelns bei Extremverschiebung des Verteilerkolbens. Außerdem muß bei der Montage des Verteilerkolbens der Mitnahmefinger nicht demontiert werden, es ist also eine sehr einfache und sichere Montage und Demontage gewährleistet.
  • Nach einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung weist die Führungsausnehmung im Führungsab­schnitt eine sackförmige Erweiterung auf, in die der Mitnahmefinger für den Normalbetrieb der Kraftstoff­einspritzpumpe eingehakt wird.
  • Nach einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung sind die im Verteilerzylinder angeordneten Saugkanäle schlitzartig ausgebildet, so daß in der Stellung des Verteilerkolbens zur Abstellung des Motors eine optimale Querschnittsüberdeckung zwischen Saugöffnungen und Saugverteilernuten besteht.
  • Nach einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung wird der Verteilerkolben zur Motorabstellung gegen eine Rückstellfeder verschoben, wobei die Rück­stellfeder zur Hubbegrenzung und Reibungsverminderung in einer Buchse angeordnet ist.
  • Weiter Vorteile und vorteilhafte Ausgestaltunge der Erfindung sind der nachfolgenden Beschreibung, der Zeichnung und den Ansprüchen entnehmbar.
  • Zeichnung
  • Ein Ausführungsbeispiel des Gegenstandes der Erfindung ist in der Zeichnung vereinfacht dargestellt und im folgenden näher beschrieben. Es zeigen Fig. 1 eine Verteilerkraftstoffeinspritzpumpe im Längsschnitt, Fig. 2 einen Ausschnitt aus Fig. 1 in vergrößertem Maßstab für die Betriebsstellung des Verteilerkolbens, Fig. 3 eine Abwicklung in zusätzlich vergrößertem Maßstab der Führungsausnehmung, Fig. 4 eine schematische Darstellung der Sauglängsnuten und der Saugkanäle für die Betriebstellung gemäß Fig. 2, und Fig. 5 bis 7 den in den Fig. 2 bis 4 gezeigten Darstellungen entsprechende Darstellungen für die Stoppstellung des Verteilerkolbens.
  • Beschreibung des Ausführungsbeispiels
  • Bei der in Fig. 1 gewählten Darstellung einer Verteilerkraftstoffeinspritzpumpe handelt es sich grundsätzlich um einen Längsschnitt durch die Verteilereinspritzpumpe, obwohl die Schnitte in verschiedenen Ebenen angeordnet sind, um die Funktion der Pumpe leichter übersehen zu können. Außerdem sind manche Teile zugunsten der Übersichtlichkeit nur partiell dargestellt.
  • Wie Fig. 1 entnehmbar, ist in einem Gehäuse 1 eine Antriebswelle 2 gelagert, die mit motordrehzahlsyn­chroner Drehzahl angetrieben wird. Durch die Antriebswelle 2 wird eine Förderpumpe 3 angetrieben, die hier um 90° verdreht dargestellt und im Pumpengehäuse 1 gelagert ist. Außerdem wird von der Antriebswelle 2 ein tassenförmig ausgebildetes Mitnahmeteil 4 angetrieben, welches wiederum einen Nockenring 5 antreibt, der für seine Rotierung im Gehäuse 1 gelagert ist.
  • Das Pumpengehäuse 1 ist durch einen Gehäusekopf 6 ver­schlossen, in dem ein Verteilzylinder 7 angeordnet ist. Im Verteilzylinder 7 sind in Radialbohrungen Radialkolben 8 gelagert, von denen nur einer dargestellt ist und der mit einem Rollenschuh 9 einer Antriebsrolle 11 verankert ist. Am Rollenschuh 9 greift eine Kolbenfeder 12 an und drückt die Rolle 11 gegen die Nockenbahn des Nockenringes 5, um dadurch eine durch die Nocken bestimmte hin- und hergehende Bewegung des Radialkolbens 8 zu gewährleisten.
  • Im Verteilzylinder 7 ist eine zentrale Führungsbohrung 13 vorhanden, in der ein Verteilerkolben 14 axial verschiebbar und verdrehbar gelagert ist. Zur Übertragung der Drehbewegung vom Mitnahmeteil 4 auf den Verteilerkolben 14 ist ein Mitnahmefinger 15 am Mitnahmeteil 4 angeordnet, der in eine Führungsausnehmung 16 in der Mantelfläche des Verteilerkolbens 14 greift.
  • In der Mantelfläche des Verteilerkolbens 14 ist außer­dem eine Ringnut 17 vorgesehen, die mit der Führungs­bohrung 13 und der entsprechenden Stirnseite des Radialkolbens 8 sowie der den Radialkolben 8 aufnehmenden Zylinderbohrung 18 einen Pumpenarbeitsraum 19 begrenzt.
  • Von dem Pumpenarbeitsraum 19 führt eine im Verteiler­kolben 14 vorhandene Bohrung 21 zu einer Verteilernut 22, die während einer Umdrehung des Verteilerkolbens 14 nacheinander mit Druckleitungen 23 in Überdeckung kommt, deren Anzahl der Zahl der Zylinder der Brennkraftmaschine entspricht, die mit Kraftstoff versorgt werden. Jede Druckleitung 23 führt zu einer Einspritzdüse 24, von denen jedoch nur eine dargestellt ist. Immer dann, wenn der Radialkolben 8 seinen Druckhub ausführt, ist die Verteilernut 22 in Überdeckung mit einer der Druckleitungen 23, um so die Förderung zu einer der Kraftstoffeinspritzdüsen 24 zu ermöglichen.
  • Während des Saughubs des Radialkolbens 8 wird der Pumpenarbeitsraum 19 über in der Mantelfläche des Ver­teilerkolbens 14 angeordnete Sauglängsnuten 25 und mit diesen zusammenwirkenden Saugkanälen 26 mit einem Saugraum 27 verbunden, der mit Kraftstoff unter bestimmtem Druck gefüllt ist. Die Anzahl der Saug­längsnuten 25 und Saugkanäle 26 entspricht der Anzahl der Druckleitungen 23, so daß ein erheblicher Saug­querschnitt während des Saughubes des Pumpenkolbens 8 zur Verfügung steht.
  • Die Steuerung der Einspritzmenge erfolgt über ein Magnetventil 28, das einen Entlastungskanal 29 des Pumpenarbeitsraums 19 steuert, welcher andern Ends 31 in den Saugraum 27 mündet. Sobald also der Magnet 32 des Magnetventils 28 dessen bewegliches Ventilglied 33 nach seiner elektrischen Erregung betätigt und dadurch den Entlastungskanal 29 aufsteuert, kann keine Ein­spritzung über die Einspritzdüse 24 stattfinden, sondern es wird der vom Radialkolben 8 geförderte Kraftstoff aus dem Pumpenarbeitsraum 19 zurück in den Saugraum 27 gefördert.
  • Das Abstellen der Brennkraftmaschine bzw. ein Unterbrechen der Einspritzung wird bei dieser Pumpe dadurch erreicht, daß der Verteilerkolben 14 axial verschoben wird, wobei er, wie weiter unten beschrieben, eine leichte Relativverdrehung gegenüber dem Mitnahmeteil 4 erfährt. Um diese Verschiebung zu ermöglichen, greift am Verteilerkolben 14 in Richtung Betriebsstellung einerseits eine Rückstellfeder 34 an, während die andere Stirnseite in einen Steuerraum 35 taucht, über welchen der von der Förderpumpe 3 unter bestimmtem Druck geförderte Kraftstoff in den Saugraum 27 gefördert wird. Hierzu dient ein Förderkanal 36, der in den Steuerraum 35 mündet und eine von diesem weiterführende Förderleitung 37, die dann in den Ent­lastungskanal 29 endet, welcher bei 31 in den Saugraum 27 mündet.
  • In dieser Förderleitung 37 ist ein als Magnetventil ausgebildetes Absteuerventil 38 angeordent, das, sobald es geschlossen ist, einen Stau, der von der Förderpumpe 3 geförderten Kraftstoffmenge bewirkt, so daß sich im Steuerraum 35 ein Staudruck oberhalb der Stirnfläche des Verteilerkolbens 14 aufbauen kann. Sobald ein ausreichender Druck erreicht ist, wird der Verteilerkolben 14 entgegen der Kraft der Rückstellfeder 34 verschoben, so daß über die Sauglängsnuten 25 und die Saugkanäle 26 aufgrund der Relativverdrehung des Verteilerkolbens 14 zu dem Mitnahmeteil 4 bereits während des Druckhubs der Radialkolben 8 eine Kurzschlußverbindung des Pumpenarbeitsraums 19 zum Saugraum 27 hin entsteht. Durch diese Relativverdrehung erfolgt der saugseitige Kurzschluß bereits während des Druckhubs des Radialkolbens 8, wohingen bei Normalbetrieb während des Druckhubes des Radialkolbens 8 die Saugseite gerade gesperrt ist und die Sauglängsnuten 25 gerade von den Saugkanälen 26 getrennt sind.
  • Außerdem ist durch diese Relativverdrehung des Verteilerkolbens 14 die Verteilernut 22 während des Druckhubs des Radialkolbens 8 nicht mehr in Überdeckung mit der Druckleitung 23. Sobald dann das Absteuerventil 38 durch Erregen des Magneten 39 geöffnet wird, bricht der Druck im Steuerraum 35 zusammen und der Verteilerkolben 14 wird durch die Rückstellfeder 34 wieder in seine Ausgangslage geschoben.
  • Um im Saugraum 27 einen für die Auffüllung des Pumpen­arbeitsraums 19 während des Saughubes des Radialkolbens 8 ausreichenden Druck zu gewährleisten, ist zwischen Saugraum 27 und Saugseite der Förderpumpe 3 ein Druckventil 41 vorhanden.
  • Die beschriebene Verteilerkraftstoffeinspritzpumpe arbeitet wie folgt. Sobald beim Anlassen des Motors auch die Antriebswelle 2 verdreht wird, beginnen die oder der Radialkolben 8 mit der hin- und hergehenden Pumpbewegung. Durch den rotierenden Nockenring 5 wird die innere Nockenbahn dieses Nockenrings 5 über die Rollen 11 der Radialkolben 8 gezogen, wobei die Kolbenfedern 12 für eine formschlüssige Berührung zwischen Rollen 11 und Nockenbahn sorgen, so daß jeder Radialkolben 8 durch die Kolbenfeder 12 angetrieben einen Saughub und durch die Nocken angetrieben einen Druckhub durchführt. Während des Saughubs des Radialkolbens 8 wird über die Sauglängsnuten 25 und Saugkanäle 26 aus dem Saugraum 27 Kraftstoff in den Pumpenarbeitsraum 19 gefördert. Beim Weiterdrehen des Verteilerkolbens 14 werden die Sauglängsnuten 25 von den Saugkanälen 26 getrennt und es wird die Ver­teilernut 22 mit einer der Druckleitungen 23 in Über­deckung gebracht, so daß bei dem zwischenzeitlich ein­setzenden Druckhub des Radialkolbens 8 Kraftstoff aus dem Pumpenarbeitsraum 19 über die Bohrung 21 und die Verteilernut 22 in die Druckleitungen 23 hin zu den Düsen 24 gefördert wird. Die jeweils einzuspritzende Kraftstoffmenge wird dadurch begrenzt, daß zeitgerecht das Magnetventil 28 nach Erregen des Elektromagneten 32 aufsteuert, so daß der restliche, bei diesem Druck­hub geförderte Kraftstoff über den Entlastungsteil 29 zurück in den Saugraum 27 strömt. Nach Beendigung des Druckhubes und vor Einsetzen des Saughubes des Radial­kolbens 8 wird das Magnetventil 28 wieder geschlossen, so daß der Einspritzzyklus von neuem beginnen kann. Bei Inbetriebnahme des Motors wird das Absteuerventil 38 durch Erregen des Magneten 39 geöffnet, so daß der Verteilerschieber 14 in seiner Ausgangslage verharrt. Zum Abstellen des Motors, beispielsweise über den Zündschlüssel wird der Magnet 39 entregt und das Ab­steuerventil 38 geschlossen, so daß durch den sich im Steuerraum 35 einstellenden Förderpumpendruck der Verteilerkolben 14 entgegen der Kraft der Rückstell­feder 34 verschoben wird und so während des Druck­ hubs des Radialkolbens 8 die Sauglängsnuten 25 mit den Saugkanälen 26 in Überdeckung gelangen.
  • Die Regelung der Einspritzpumpe zur Erzielung der ge­wünschten Kennlinien erfolgt über ein elektronisches Steuergerät, über das der Magnet 32 des Magnetventils 28 angesteuert wird. Weitere einzelne Betriebskenn­größen können teilweise der Kraftstoffeinspritzpumpe entnommen werden (nicht dargestellt), können aber auch der Brennkraftmaschine oder Umgebung über entsprechende Geber entnommen und im elektronischen Steuergerät verarbeitet werden.
  • In Fig. 2 sind in vergrößertem Maßstab und zum Teil schematisiert (Magnetventile, Förderpumpe) quer die für die Erfindung wichtigen Teile dargestellt. Über das was bereits in Fig. 1 dargesellt ist hinaus, ist hier gezeigt, daß von der Förderleitung 37 eine Überdruckleitung 42 stromauf des Absteuerventils 38 abzweigt, die direkt in den Saugraum 27 mündet. In dieser Überdruckleitung 42 ist ein Rückschlagventil 43 angeordnet, durch das der für die Verstellung des Verteilerkolbens 14 erforderliche Druck im Steuerraum 35 begrenzbar ist.
  • Außerdem ist in Fig. 2 gezeigt, daß die Rückstell­feder 34 durch eine Buchse 44 gekapselt ist, um dadurch ein Verkanten der Feder oder unnötige Reibungen mit der Wand der die Feder 34 aufnehmenden Sackbohrung 45 zu vermeiden, da dieses die Verschiebe­ bewegung des Verteilerkolbens 14 und damit das Abstellen des Motors beeinträchtigen könnte.
  • Der Mitnahmefinger 15 ist an einem Bolzen 46 angeordnet, der in einer entsprechenden Radialbohrung des Mitnahmeteils 4 befestigt ist.
  • Um den Entlastungskanal 29 möglichst kurz zu halten und außerdem die Entlastungsstelle möglichst dicht am Kraftstoffverteilerpunkt, nämlich der Verteilernut 22 zu haben, ist in dem Verteilerkolben 14 eine mit der Verteilernut 22 in Verbindung stehende Ringnut 47 vorgesehen, die mit dem Eingang des Entlastungskanals 29 zusammenwirkt.
  • In Fig. 3 ist eine Abwicklung der Mantelfläche des Verteilerkolbens 14 im Bereich der Führungsausnehmung 16 gezeigt, wobei deren L-förmige Ausdehnung erkennbar ist, mit einer Führungslängsnut 48, einem Führungsab­schnitt 49 mit einer schrägen Steuerfläche 41 und mit einer sackförmigen einseitigen Erweiterung 52.
  • Beim Einsetzen des Verteilerkolbens 14 in die ent­sprechende Sackbohrung 53 des Mitnahmeteils 4 gleitet der Mitnahmefinger 15 in der Führungslängsnut 48 bevor er dann bajonettartig im Führungsabschnitt 49 an die schräge Steuerfläche 51 gelangt. Beim axialen Verschieben des Verteilerkolbens 14 zum Abstellen des Motors gleitet dann der Mitnahmefinger 15 an der schrägen Steuerfläche 51 entlang aus der sackförmigen Erweiterung 52 heraus, wobei aufgrund der Schräge der Steuerfläche 51 eine entsprechende Relativverdrehung des Verteilerkolbens 14 gegenüber dem Mitnahmeteil 4 stattfindet.
  • In Fig. 4 ist rein schematisch die Zuordnung der in der Mantelfläche des Verteilerkolbens 14 angeordenten Sauglängsnuten 25 zu den ihnen zugewandten Mündungen der Saugkanäle 26 gezeigt. Wie deutlich erkennbar ist, sind hier auch die Saugkanäle 26 als Schlitze ausge­bildet, um dadurch eine möglichst große Überdeckung zu den Sauglängsnuten 25 zu erhalten.
  • Während in den Fig. 2 bis 4 die jeweiligen Stellungen dem Normalbetrieb der Pumpe entsprechen, wobei wie in Fig. 3 ersichtlich, der Mitnahmefinger 15 in die sack­förmige Erweiterung 52 greift, nehmen in den Fig. 5 bis 7 die einzelnen Teile eine Lage für Abstellung des Motors ein. Während in Fig. 2 das Absteuerventil 38 geöffnet ist, um dadurch einen Stau im Steuerraum 35 zu vermeiden, ist in Fig. 5 dieses Absteuerventil 38 gesperrt, wodurch über den Stau im Steuerraum 35 der Verteilerkolben 14 entgegen der Kraft der Rückstell­feder 34 nach links in die dargestellte Stellung verschoben wird. Bei diesem Verschieben wandert der Mitnahmefinger 15 aus der sackförmigen Erweiterung 52 entlang der schrägen Steuerfläche 51 in die in Fig. 6 dargestellte Stellung, wobei entsprechend der Verteilerkolben 14 um den Weg b relativ verdreht wird, bei einem Hub a. Der Mitnahmefinger 15 bleibt deswegen an der schrägen Steuerfläche 51 anliegend infolge der Mitnahmekraft zwischen dem Verteilerfinger 15 und dem Verteilerkolben 14.
  • Die Relativverdrehung b bewirkt, daß nunmehr, wie in Fig. 7 gezeigt, die Sauglängsnuten 25 mit den Schlitzen der Saugkanäle 26 in Überdeckung sind.
  • Alle in der Beschreibung, den nachfolgenden Ansprüchen und der Zeichnung dargestellten Merkmalen können sowohl einzeln als auch in beliebiger Kombination miteinander erfindungswesentlich sein.
    • 1 Pumpengehäuse
    • 2 Antriebswelle
    • 3 Förderpumpe
    • 4 Mitnahmeteil
    • 5 Nockenring
    • 6 Gehäusekopf
    • 7 Verteilzylinder
    • 8 Radialkolben
    • 9 Rollenschuh
    • 10
    • 11 Antriebsrollen
    • 12 Kolbenfeder
    • 13 Führungsfeder
    • 14 Verteilerkolben
    • 15 Mitnahmefinger
    • 16 Führungsausnehmung
    • 17 Ringnut
    • 18 Zylinderbohrung
    • 19 Pumpenarbeitsraum
    • 20 -
    • 21 Bohrung
    • 22 Verteilernut
    • 23 Druckleitungen
    • 24 Einspritzdüse
    • 25 Sauglängsnuten
    • 26 Saugkanal
    • 27 Saugraum
    • 28 Magnetventil
    • 29 Entlastungskanal
    • 30
    • 31 Ende v. Entlastungskanal
    • 32 Magnet
    • 33 bew. Ventilglied
    • 34 Rückstellfeder
    • 35 Steuerraum
    • 36 Förderkanal
    • 37 Förderleitung
    • 38 Absteuerventil
    • 39 Magnet
    • 40
    • 41 Druckventil
    • 42 Überdruckleitung
    • 43 Rückschlagventil
    • 44 Buchse
    • 45 Sackbohrung
    • 46 Bolzen
    • 47 Ringnut
    • 48 Führungslängsnut
    • 49 Führungsabschnitt
    • 50
    • 51 schräge Steuerfläche
    • 52 sackförmige Er­weiterung
    • 53 Sackbohrung

Claims (6)

1. Verteilerkraftstoffeinspritzpumpe für Brennkraft­maschinen
- mit mindestens einem über einen Nockenring entgegen einer Rückstellkraft für einen hin- und hergehenden Arbeitshub angetriebenen Pumpenkolben,
- mit einem Verteilerkolben, dessen Achse senkrecht zu der Achse des Pumpenkolbens ver­läuft und der mit dem Pumpenkolben einen Pumpenarbeitsraum begrenzt, von dem parallel zur Verteilerkolbenachse in der Mantelfläche des Verteilerkolbens angeordnete Längssaug­nuten sowie eine Verteilernut angeordnet sind, von denen die Längssaugnuten über Saugkanäle mit einem Saugraum verbindbar sind und die Verteilernut mit zu der Brennkraftmaschine führenden Druckleitungen verbindbar ist, wobei die Verteilernut gegenüber den Sauglängsnuten für die Verteilerbewegung so versetzt ist, daß über diese Nuten nicht gleichzeitig ein Aufsteuern der Saugkanäle und der Druckleitungen möglich ist,
- und mit einer gesteuerten Längsverschiebung des Verteilerkolbens, bei der nach Zurück­legung eines bestimmten Hubes die Sauglängs­nuten zur Druckentlastung des Pumpenarbeits­raums mit dem Saugraum verbunden werden,
dadurch gekennzeichnet, daß bei der Längsver­schiebung des Verteilerkolbens (14) mittels einer zur Achse des Verteilerkolbens (14) schräg verlaufenden Steuerfläche (51) eine Relativver­drehung des Verteilerkolbens (14) derart erfolgt, daß während des Druckhubs des Pumpenkolbens (8) die Sauglängsnuten (25) in Überdeckung mit den Saugkanälen (26) stehen, so daß der Kraftstoff unmittelbar zurück in den Saugraum (27) gefördert wird.
2. Kraftstoffeinspritzpumpe nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die schräge Steuerfläche (51) eine Begrenzungsfläche einer Führungsausnehmung (16) in der Mantelfläche des Verteilerkolbens (19) bildet, in welche ein Mitnahmefinger (15) eines Mitnahmeteils (4) greift, über welches die Verdrehung des Verteilerkolbens (14) gegenüber dem Pumpenkolben (8) bewirkt wird.
3. Kraftstoffeinspritzpumpe nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Führungsausnehmung (16) einen L-förmigen Öffnungsquerschnitt aufweist und eine in die Stirnseite des Verteilerkolbens (14) mündende Führungslängsnut (48), sowie einen sich in Verdrehrichtung ausdehenden Führungsabschnitt (49) aufweist mit einer die schräge Steuerfläche (51) bildenden Begrenzungswand desselben.
4. Kraftstoffeinspritzpumpe nach Anspruch 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß in der Führungsausnehmung (16) eine sackförmige Erweiterung (52) im Anschluß an die schräge Steuerfläche (51) und in Längsrichtung vorhanden ist, in die der Mitnahmefinger (15) bei Normalbetrieb greift.
5. Kraftstoffeinspritzpumpe nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeich­net, daß die Saugkanäle (26) als parallel zu den Sauglängsnuten (25) verlaufenden Schlitzen ausge­bildet sind.
6. Kraftstoffeinspritzpumpe nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Verstellung des Verteilerkolbens (14) gegen eine Rückstellfeder (34) erfolgt und daß diese Rückstellfeder (34) in einer den zulässigen Hub des Verteilerkolbens (14) begrenzenden Buchse (44) angeordnet ist.
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