(19) |
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(11) |
EP 0 166 995 B1 |
(12) |
EUROPÄISCHE PATENTSCHRIFT |
(45) |
Hinweis auf die Patenterteilung: |
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08.03.1989 Patentblatt 1989/10 |
(22) |
Anmeldetag: 04.06.1985 |
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(51) |
Internationale Patentklassifikation (IPC)4: F02M 41/12 |
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(54) |
Kraftstoffeinspritzpumpe für Brennkraftmaschinen
Fuel injection pump for internal-combustion engines
Pompe d'injection de carburant pour moteurs à combustion interne
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(84) |
Benannte Vertragsstaaten: |
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DE FR GB |
(30) |
Priorität: |
06.07.1984 DE 3424883
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(43) |
Veröffentlichungstag der Anmeldung: |
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08.01.1986 Patentblatt 1986/02 |
(73) |
Patentinhaber: ROBERT BOSCH GMBH |
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70442 Stuttgart (DE) |
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Erfinder: |
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- Faupel, Werner
D-7016 Gerlingen (DE)
- Schmidt, Klaus
D-7143 Vaihingen/Enz (DE)
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(56) |
Entgegenhaltungen: :
DE-A- 2 644 698 FR-A- 2 287 591
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DE-A- 3 013 087 FR-A- 2 520 812
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Anmerkung: Innerhalb von neun Monaten nach der Bekanntmachung des Hinweises auf die
Erteilung des europäischen Patents kann jedermann beim Europäischen Patentamt gegen
das erteilte europäischen Patent Einspruch einlegen. Der Einspruch ist schriftlich
einzureichen und zu begründen. Er gilt erst als eingelegt, wenn die Einspruchsgebühr
entrichtet worden ist. (Art. 99(1) Europäisches Patentübereinkommen). |
Stand der Technik
[0001] Die Erfindung geht von einer Kraftstoffeinspritzpumpe nach der Gattung des Hauptanspruchs
aus. Bei einer solchen, durch die FR-A-2 520 812 bekannten Kraftstoffeinspritzpumpe
werden der Austritt der zweiten Entlastungsleitung und der Austritt der ersten Entlastungsleitung
durch eine eine Steuerkante bildende Stirnfläche eines Ringschiebers gesteuert, der
auf dem Pumpenkolben last- und drehzahlabhängig verstellt wird. Die bei der bekannten
Kraftstoffeinspritzpumpe vorgesehene zweite Entlastungsleistung dient dazu, im Leerlaufbetrieb
nur die Hälfte der Pumpenkolbenförderhübe einspritzwirksam werden zu lassen. Dazu
weist der Ringschieber an seiner Stirnseite Nuten auf, über die in jeder zweiten Förderhubdrehstellung
des Pumpenkolbens bei Leerlaufbetriebsstellung des Ringschiebers der Austritt der
zweiten Entlastungsleitung mit Beginn des Druckhubes geöffnet ist. Zugleich ist der
Eintritt der zweiten Entlastungsleitung mit Hubbeginn des Pumpenkolbens mit der ersten
Entlastungsleitung verbunden, so daß über diese beiden Leitungen der vom Pumpenkolben
geförderte Kraftstoff ohne Hochdruckaufbau abströmen kann. Diese beiden Entlastungsleitungen
werden dann voneinander getrennt, wenn der Pumpenkolben einen ersten, festgelegten
Hub zurückgelegt hat, der für den Leerlauffall größer oder höchstens gleich groß ist
wie der Hub, den der Pumpenkolben benötigt, um am im Leerlaufstellung stehenden Ringschieber
den ersten Austritt der ersten Entlastungsleitung zu öffnen. Die bekannte Einrichtung
hat somit das Ziel, mit Hubbeginn des Pumpenkolbens im Leerlaufbetrieb und bei bestimmten
Drehstellungen des Pumpenkolbens einen Hochdruck aufbau im Pumpenarbeitsraum zu verhindern.
[0002] Eine ähnliche Kraftstoffeinspritzpumpe ist durch die DE-A-3 013 087 bekannt. Dort
sind ein erster und ein zweiter, im Pumpenkolben verlaufender Entlastungskanal vorgegeben
sowie ein dritter Entlastungskanal, der unmittelbar vom Pumpenarbeitsraum abzweigt
und über eine durch einen Steuerschieber gesteuerte Steuerstelle mit einer Ringnut
in der Mantelfläche des den Pumpenkolben führenden Zylinders verbunden ist. Der erste
Entlastungskanal dient dabei zur Ableitung der zu Einspritzdüsen zu fördernden Kraftstoffmenge
über eine Verteilerbohrung und weist zudem einen Austritt an der Pumpenkolbenmantelfläche
auf, der durch einen Ringschieber last- und/oder drehzahlabhängig gesteuert wird.
Der zweite Entlastungskanal hat einen Eintritt, der ab einem bestimmten Hub mit der
Ringnut in Verbindung kommt und einen Austritt, der ebenfalls vom Ringschieber gesteuert
wird. Während der Eintritt des ersten Entlastungskanals erst nach Zurücklegen eines
bestimmten Hubes des Pumpenkolbens nach Beginn der Einspritzung mit der Ringnut in
Verbindung kommt, wird der Austritt des zweiten Entlastungskanals gegen Ende des Einspritzhubes
geöffnet. Ferner weist der dritte Entlastungskanal eine Drosselung auf, so daß bei
geöffneter Verbindung zwischen Pumpenarbeitsraum und Austritt des zweiten Entlastungskanals
gedrosselt Kraftstoff abströmen kann. Die Möglichkeit, hiermit durch gedrosseltes
Abströmenlassen einer Teilmenge der vom Pumpenkolben unter Hochdruck geförderten Menge
abströmen zu lassen, wird begrenzt durch die Steuerung des Steuerschiebers, durch
den oberhalb der Leerlauf- und der niedrigen Teillastdrehzahl der dritte Entlastungskanal
ganz gesperrt wird. Diese Einrichtung bedingt einen erheblichen Aufwand zur Steuerung
der Einspritzrate für den Leerlaufbetrieb und den Teillast- bzw. Vollastbetrieb.
[0003] Durch die DE-A-2 644 698 ist ferner eine Kraftstoffeinspritzpumpe ähnlich der gattungsgemäßen
Art bekannt, bei der die Verbindung zwischen dem ersten Entlastungskanal und dem zweiten
Entlastungskanal mit Hubbeginn hergestellt wird und erst ab einem bestimmten Hub verschlossen
wird. Mit Hubbeginn ist bei Normalbetrieb aber auch der Austritt der zweiten Entlastungsleitung
geöffnet, so daß der eigentliche Förderbeginn erst dann erfolgt, wenn die Verbindung
zwischen dem Eintritt des zweiten Entlastungskanals und dem ersten Entlastungskanal
unterbrochen ist. Dies erfolgt zu immer gleichen Förderhüben des Pumpenkolbens, so
daß ein konstanter Einspritzbeginn erreicht wird. Dieser anfängliche Leerhub wird
auch dazu benutzt, beim Start der Brennkraftmaschine eine erhöhte Kraftstoffmenge
zur Verfügung zu stellen, indem der den Austritt des zweiten Entlastungskanals steuernde
Ringschieber soweit verstellt wird, daß der Austritt des zweiten Entlastungskanals
ständig verschlossen bleibt. Zugleich wird auf diese Art und Weise eine Frühverstellung
des Spritzbeginns beim Start erzielt. Diese Ausgestaltung hat nichts mit der Erzielung
eines leisen Laufes einer Brennkraftmaschine im Niedriglastbereich zu tun.
[0004] Durch die FR-A-2 287 591 ist schließlich eine Kraftstoffeinspritzpumpe bekannt, die
ähnlich wie bei den vorherstehend genannten Schriften einen ersten Entlastungskanal
und einen zweiten Entlastungskanal aufweist. Auch in diesem Falle ist ein zweiter
Austritt des ersten Entlastungskanals über eine Ringnut in einen in den Pumpenkolben
führenden Zylinder mit dem Eintritt des zweiten Entlastungskanals verbindbar. Dabei
ist der erste Entlastungskanal ständig mit der Ringnut verbunden. Der Eintritt des
zweiten Entlastungskanals hingegen kommt erst mit der Ringnut in Verbindung, wenn
der maximale Förderhub des Pumpenkolbens erreicht ist. Diese Einrichtung arbeitet
ähnlich wie die in der vorgenannten Druckschrift beschriebene Einrichtung nur, daß
im vorliegenden Falle eine Einspritzbeginnsteuerung verwirklicht ist, indem der erste
Entlastungskanal bei Hubbeginn des Pumpenkolbens zunächst über seinen Austritt mit
der Entlastungsseite verbunden ist und erst je nach Stellung des Ringschiebers früher
oder später geschlossen wird. Für den restlichen Hubverlauf erfolgt dann eine Hochdruckeinspritzung
in eine von dem Pumpenkolben angesteuerte Einspritzleitung. Der zweite Entlastungskanal
ist mit seinem Austritt ebenfalls zu Beginn des Pumpenkolbenhubs mit der Entlastungsseite
verbunden und wird ebenfalls erst nach einem anfänglichen Hub durch den Ringschieber
geschlossen. Dieses Schließen erfolgt jedoch zu einem späteren Hub als das Schließen
des ersten Entlastungskanals, so daß, wenn der Eintritt des zweiten Entlastungskanals
die Ringnut erreicht hat, der Pumpenarbeitsraum über diesen zweiten Entlastungskanal
und seinen Austritt zur Beendigung der Hochdruckförderung entlastet werden kann. Mit
dieser Einrichtung soll ein konstantes Förderende erzielt werden.
Vorteile der Erfindung
[0005] Die erfindungsgemäße Kraftstoffeinspritzpumpe mit den kennzeichnenden Merkmalen des
Hauptanspruchs hat demgegenüber den Vorteil, daß im Leerlauf bis zu einem Teil des
Teillastbereiches die Kraftstoffeinspritzung über einen konstanten Kolbenhub unterbrochen
oder reduziert wird und dabei eine Veränderung des Spritzbeginns nicht erfolgt, da
bei der erfindungsgemäßen Lösung in vorteilhafter Weise die Entlastung über einen
vorgegebenen Hubabschnitt des Pumpenkolbens nach einem Teil des Förderhubs desselben
erfolgt. Auch hier erfolgt vorteilhafterweise die Abschaltung der Entlastung durch
die lastabhängige Steuerung des Austritts des zweiten Entlastungskanals bei höherer
Last bzw. bei Vollast. Es wird somit nach einem Voreinspritzhub eine echte Unterbrechung
der normalen Kraftstoffeinspritzung bei Niedriglast erreicht. Das ergibt eine Spritzdauerverlängerung,
die insbesondere im Leerlaufbetrieb einen leisen Lauf der Brennkraftmaschine erzeugt.
In vorteilhafter Weise läßt sich diese Einrichtung sowohl für eine Mengensteuerung
durch Steuerung des Einspritzbeginns als auch für eine .Mengensteuerung durch Steuerung
des Spritzendes verwirklichen.
[0006] Durch die in den Unteranssprüchen aufgeführten Maßnahmen sind vorteilhafte Ausgestaltungen
der Erfindung bezüglich der Erzeugung der Verbindung zwischen dem ersten Entlastungskanal
und dem zweiten Entlastungskanal über den vorgegebenen Hubabschnitt gekennzeichnet.
Zeichnung
[0007] Sechs Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in der Zeichnung dargestellt und werden
in der nachfolgenden Beschreibung näher erläutert. Es zeigen Figur 1 ein erstes Ausführungsbeispiel
mit Steuerung des Endes der wirksamen Einspritzung und Steuerung der Verbindung der
beiden Entlastungsleitungen miteinander über eine Ringnut, Figur 2 ein Steuerdiagramm
zum Ausführungsbeispiel nach Figur 1, Figur 3 ein zweites Ausführungsbeispiel in Abwandlung
zum Ausführungsbeispiel nach Figur 1 mit einer Ringnut definierter Hubhöhe und einem
schlitzartigen sich in Umfangsrichtung erstreckenden Austrittsquerschnitt der ersten
Entlastungsleiung, Figur 4 ein drittes Ausführungsbeispiel mit einer schlitzartigen
Ringnut und einem Austrittsquerschnitt der ersten Entlastungsleitung von einer definierten
Hubhöhe, Figur 5 ein viertes Ausführungsbeispiel mit einem sich im wesentlichen axial
erstreckenden Bypasskanal in der Wand des Zylinders zur Steuerung der Verbindung der
ersten Entlastungsleitung mit der zweiten Entlastungsleitung, Figur 6 ein fünftes
Ausführungsbeispiel in Abwandlung zum Ausführungsbeispiel nach Figur 5, bei dem die
Dauer der Uberdeckung durch Schlitzsteuerung erfolgt, Figur 7 ein sechstes Ausführungsbeispiel
der Erfindung mit einer Kraftstoffeinspritzpumpe, die auf die Steuerung des Spritzbeginns
zur Kraftstoffmengendosierung ausgelegt ist und Figur 8 ein Steuerdiagramm zum Ausführungsbeispiel
nach Figur 7.
Beschreibung
[0008] In einem Gehäuse 1 einer Kraftstoffeinspritzpumpe ist in einem Zylinder 2 einer in
das Pumpengehäuse eingesetzten Zylinderbüchse 3 ein Pumpenkolben 4 angeordnet, der
durch nicht dargestellte Mittel in eine hin- und hergehende und zugleich rotierende
Bewegung versetzt wird. Der Pumpenkolben schließt auf seiner einen Stirnseite einen
Pumpenarbeitsraum 5 ein und ragt zum Teil aus dem Zylinder 2 heraus in einen Pumpensaugraum
7. An diesem Ende des Pumpenkolbens erfolgt auch sein Antrieb.
[0009] Der Pumpenarbeitsraum 5 wird über in der Mantelfläche des Pumpenkolbens angeordnete
Längsnuten 8 und eine durch die Zylinderbüchse 3 im Gehäuse 1 verlaufende Saugbohrung
9 mit Kraftstoff versorgt, solange der Pumpenkolben seinen Saughub ausführt bzw. seine
untere Totpunktlage einnimmt. Die Saugbohrung mündet an ihrem anderen Ende in den
Pumpensaugraum 7. Der Pumpersaugraum wird über eine Förderpumpe 11 aus einem Kraftstoffbehälter
12 mit Kraftstoff versorgt. Durch ein Drucksteuerventil 13 wird der Druck im Saugraum
in bekannter Weise gesteuert.
[0010] Vom Arbeitsraum 5 führt im Pumpenkolben ein Längskanal 15 ab, der als Sackbohrung
ausgebildet ist und als erste Entlastungsleitung zu bezeichnen ist. Von dieser zweigt
eine radiale Bohrung 16 ab, die zu einer Verteileröffnung 17 in der Mantelfläche des
Pumpenkolbens 4 führt. Im Arbeitsbereich dieser Verteileröffnung zweigen in einer
radialen Ebene des Zylinders 2 Förderleitungen 19 ab, die entsprechend der Zahl der
mit Kraftstoff zu versorgenden Zylinder der zugehörigen Brennkraftmaschine am Umfang
des Zylinders verteilt angeordnet sind. Die Förderleitungen 19 führen über je ein
Ventil 21, das als Rückschlagventil oder Druckentlastungsventil in bekannter Weise
ausgestaltet ist, zu den nicht gezeigten Kraftstoffeinspritzstellen.
[0011] Am Ende der ersten Entlastungsleitung zweigt eine Radialbohrung 22 ab, die in einen
ersten Austritt D in der Mantelfläche des Pumpenkolbens mündet, und zwar im Bereich
des in den Pumpensaugraum ragenden Teils des Pumpenkolbens. In diesem Bereich ist
auf dem Pumpenkolben ein Mengenverstellorgan in Form eines Ringschiebers 24 angeordnet,
der dicht auf dem Pumpenkolben verschiebbar ist und mit seiner oberen Stirnseite eine
Steuerkante 25 bildet, durch die der Austritt D gesteuert wird. Die Axialstellung
des Ringschiebers 24 wird durch einen Reglerhebel 27 in bekannter Weise bestimmt,
der um eine gehäusefeste Achse 28 schwenkbar ist und über einen Kugelkopf 29 am Ende
seines einen Hebelarmes mit dem Ringschieber gekoppelt ist. In bekannter Weise erfolgt
die Verstellung des Ringschiebers durch einen hier nicht weiter gezeigten Regler lastund/oder
drehzahlabhängig. Bei gewünschter hoher Kraftstoffeinspritzmenge nimmt dabei der Ringschieber
24 eine obere, pumpenarbeisraumnahe Stellung ein, von der er bei abnehmender Last
zunehmend nach unten verstellt wird. Damit verändert sich der jeweils zur Verfügung
stehende Nutzhub h
n, den der Pumpenkolben bzw. der Austrittsquerschnitt D vom unteren Totpunkt des Pumpenkolbens
zurücklegen muß, um von der Steuerkante 25 des Ringschiebers aufgesteuert zu werden.
[0012] Von der ersten Entlastungsleitung 15 zweigt eine dritte Radialbohrung 31 ab, die
in einem zweiten Austritt B an der Mantelfläche des Pumpenkolbens 4 mündet. Weiterhin
ist im Pumpenkolben 4 eine zweite Entlastungsleitung 33 vorgesehen, die im Bereich
der ständig sich im Zylinder 2 befindlichen Pumpenkolben- Mantelfläche einen Eintritt
A hat und im Arbeitsbereich des Ringschiebers 24 einen Austritt C hat. Dieser ist
um den konstanten Betrag h
" gegenüber dem ersten Austritt D der ersten Entlastungsleitung zum Pumpenarbeitsraum
hin versetzt, so daß im Laufe des Pumpenkolbenhubs immer der Austritt C von der Steuerkante
25 zuerst aufgesteuert wird, bevor der erste Austritt D aufgesteuert wird.
[0013] Im Hubbereich des Eintritts A der zweiten Entlastungsleitung und des zweiten Austritts
B der ersten Entlastungsleitung ist in der Wand des Zylinders 2 eine Ringnut 37 angeordnet.
Der Eintritt A und der zweite Austritt B sind dabei einander so zugeordnet, daß, wenn
im Laufe des Pumphubs des Pumpenkolbens der Eintritt A gerade in Überdeckung mit der
untersten Kante der Ringnut 37 kommt, der zweite Austritt B der ersten Entlastungsleitung
sich bereits in Überdeckung mit der Ringnut 37 befindet und nach einem vorgesehenen
Hub des Pumpenkolbens h
e wieder aus der Überdeckung mit der Ringnut 27 gerät, einem Punkt, wo sich der Eintritt
A der zweiten Entlastungsleitung 33 noch in Überdeckung mit der Ringnut 37 befindet.
Auf diese Weise wird für den vorgegebenen Hubabschnitt der Größe h
e eine Verbindung zwischen der ersten Entlastungsleitung 15 und der zweiten Entlastungsleitung
33 hergestellt.
[0014] Die Zuordnung der erwähnten Querschnitte und Steuerkanten ist dem Diagramm in Figur
2 zu entnehmen. Dort ist über der Last bzw. der Stellung des Ringschiebers die Zuordnung
der Querschnitte in Verlauf des Pumpenkolbenhubs aufgetragen. LL bedeutet dabei Leerlauf
und VL bedeutet Vollast. Bei der waagrecht verlaufenden Linie SB erfolgt der Spritzbeginn,
was beispielsweise mit dem Hubbeginn des Pumpenkolbens aus seinem unteren Totpunkt
heraus übereinstimmen kann. Der zuvor über die Saugbohrung 9 und die Längsnuten 8
gefüllte Pumpenarbeitsraum 5 wird dann entsprechend der Drehstellung des Pumpenkolbens
über die erste Entlastungsleitung 15, die Radialbohrung 16, die Verteilernut 17 mit
einer der Förderleitungen 19 verbunden.
[0015] Mit der Linie C ist der Öffnungspunkt des Austritts C der zweiten Entlastungsleitung
33 dargestellt. Diese Linie steigt entsprechend der mit der Last verstellbaren Stellung
des Ringschiebers 24 mit zunehmender Last an. Weiterhin ist mit D der Aufsteuerpunkt
des ersten Austritts D der ersten Entlastungsleitung 15 dargestellt. Diese Linie verläuft
parallel zur Linie C und kennzeichnet den möglichen Nutzhub h
n. Dieser Nutzhub ist in Figur 1 angegeben unter der Voraussetzung, daß der Pumpenkolben
in der gezeigten Stellung seinen untersten Totpunkt einnimmt. Für den gezeigten Fall
wurde eine gestrichelte Stellung des Ringschiebers 24 angenommen.
[0016] Parallel zur Linie SB liegt eine Linie A, die den Aufsteuerpunkt des Eintritts A
der zweiten Entlastungsleitung 33 kennzeichnet, Die dazu parallele Linie B gibt den
Kolbenhub an, bei dem der zweite Austritt der ersten Entlastungsleitung geschlossen
wird. In dem Hubbereich zwischen A und B, dem Hub h
e besteht die Verbindung zwischen der ersten Entlastungsleitung 15 und der zweiten
Entlastungsleitung 33. Nur innerhalb dieses Hubbereiches kann der vom Pumpenkolben
in diesem Bereich geförderte Kraftstoff oder ein Teil desselben über die zweite Entlastungsleitung
33 abströmen. Dies ist mit einer zweiten Bedingung jedoch nur möglich, wenn auch der
Austritt C der zweiten Entlastungsleitung geöffnet ist, das heißt also, daß ab dem
Schnittpunkt der Linie C mit der Linie B kein Abströmen von Kraftstoff mehr möglich
ist. Dieser Punkt G liegt noch vor dem Vollastpunkt, so daß im oberen Lastbereich
und bei Volllast das gesamte Arbeitsvermögen des Pumpenkolbens zur Kraftstofförderung
ausgenutzt werden kann. Bei Nullast, im Leerlaufbereich oder bei niedriger Teillast
liegt der Entlastungsbereich zwischen den Linien A und B innerhalb des Bereiches zwischen
C und D, so daß über diesen Bereich zunächst eine konstante Kraftstoffmenge pro Förderhub
des Pumpenkolbens abgesteuert wird, solange bis die Linie C die Linie A in dem Punkt
F schneidet. Zwischen F und G wird die Etlastungsmenge zunehmend geringer. Die Lage
des Bereiches h
e und seine Nutzhöhe können optimiert werden im Hinblick auf einen leisen Verbrennungsablauf
bei niedriger Last und ohne Beeinflussung der Spritzbeginnsteuerung, die z. B. durch
einen separaten Spritzbeginnversteller bekannter Bauart erfolgen kann.
[0017] In Figur 3 ist eine andere Art der Vebindung zwischen der ersten Entlastungsleitung
15 und der zweiten Entlastungsleitung 33 in einem Teilabschnitt des Kolbens dargestellt.
Hier weist die Ringnut 37 eine definierte Höhe he' auf, der Eintritt A' der zweiten
Entlastungsleitung 33 ist in Hubrichtung verbreitert, so daß er ständig mit der Ringnut
37 in Verbindung bleibt und der zweite Austritt B' der ersten Entlastungsleitung 15
ist schlitzförmig gestaltet. Während des Förderhubes des Pumpenkolbens 4 bleibt also
die zweite Entlastungsleitung 33 in ständiger Verbindung mit der Ringnut 37. Die Dauer
der Verbindung zwischen der ersten Entlastungsleitung 15 und der zweiten Entlastungsleitung
33 wird nun durch den schlitzförmigen zweiten Austritt B' während der Überdeckung
h
e mit der Ringnut 37 bestimmt.
[0018] Diese Ausgestaltung hat den Vorteil, daß die Steuerzeiten der Überdeckung hier genauer
ausgestaltet werden können durch die schlitzartige Ausbildung des zweiten Austritts
B' erfolgt eine schnelle Öffnung, wodurch der Drehzahleinfluß auf die Absteuermenge
reduziert wird. Durch die schlitzartige Ausbildung kann ferner vorteilhaft ein Drosselquerschnitt
bestimmt werden, der das Maß der Entlastung über den Rub h
e steuert.
[0019] Figur 4 zeigt eine äquivalente Ausgestaltung zum Ausführungsbeispiel nach Figur 3.
Dort ist nicht der zweite Austritt D sondern die Ringnut 37' schlitzförmig ausgebildet
und es bestimmt die Breite des zweiten Austritts B der Größe h
b die Dauer der Überdeckung h
e.
[0020] Ein viertes Ausführungsbeispiel der Verbindung zwischen der ersten Entlastungsleitung
15 und der zweiten Entlastungsleitung 33 stellt die Lösung nach Figur 5 dar. Dort
ist in der Zylinderbüchse 3 ein Bypasskanal 39 vorgesehen, der sich achsparallel zur
Achse des Pumpenkolbens erstreckt. Der Bypasskanal mündet in eine erste pumpenarbeitsraumseitige
Ringnut 41 und an seinem anderen Ende in eine zweite Pumpensaugraumseitig gelegene
Ringnut 42. Die Austrittslage des zweiten Austritts B der ersten Entlastungsleitung
15 und die Lage des Eintritts A der zweiten Entlastungsleitung 33 sind dabei so zugeordnet,
daß nachdem der zweite Austritt B in Überdeckung mit der ersten Ringnut 41 gelangt
ist, der Eintritt A nur noch über einen Hub h
e in Überdeckung mit der zweiten Ringnut 42 ist. Die Zuordnung kann natürlich auch
im umgekehrten Sinne erfolgen. Wesentlich ist lediglich, daß der Überdeckungsbereich
h
e eingehalten ist. Die Ringnuten 41 und 42 können auch in äquivalenter Weise am Pumpenkolben
vorgesehen werden.
[0021] Statt dieser Lösung kann die Ausführung gemäß Figur 6 auch so erfolgen, daß der zweite
Austritt B' der ersten Entlastungsleitung 15 wiederum schlitzförmig ausgestaltet ist
und die pumpenarbeitsraumseitige Einmündung des Bypasskanals 39, ebenfalls in Form
eines Schlitzes 44 gleicher Breite verwirklicht ist. Das andere Ende des Bypasskanals
39' ist dabei unabhängig vom Pumpenkolbenhub über den Eintritt A mit der zweiten Entlastungsleitung
33 verbunden. Bei dieser Ausführungsform bestimmt die Breite des Schlitzes B' bzw.
44 die Dauer der Überdeckung h
e.
[0022] Anhand des sechsten Ausführungsbeispiels nach Figur 7 wird gezeigt, daß die oben
beschriebene Einrichtung zur Erzeugung eines leisen Laufes der Brennkraftmaschine
bei Leerlauf und im Teillastbereich auch dann verwirklicht werden kann, wenn der Ringschieber
24" nicht das Ende der Förderung des Pumpenkolbens zu einem früheren oder späteren
Punkt vor OT steuert, sondern den Beginn der Förderung des Pumpenkolbens nach einem
mehr oder weniger großen Leerhub des Pumpenkolbens. Die Ausgestaltung der Kraftstoffeinspritzpumpe
mit Pumpenkolben 4', Zylinder 2 und Ringschieber 24" ist dabei im wesentlichen gleich
wie beim Ausführungsbeispiel nach Figur 1. Nur wird hier der Ringschieber in umgekehrter
Logik von dem Reglerhebel 27 betätigt. Abweichend vom Ausführungsbeispiel nach Figur
1 ist der erste Austritt D" so angeordnet, daß er beim beginnenden Pumpenkolbenförderhub
zuerst von der nun unten liegenden Steuerkante 25" verschlossen wird, bevor die Steuerkante
25" den nachfolgenden Austritt C" der zweiten Entlastungsleitung 33" zusteuert. Die
konstruktive Hubdifferenz wird auch hier hy genannt in gleicher Weise wie beim Ausführungsbeispiel
nach Figur 1 sind hier der Eintritt A" der zweiten Entlastungsleitung 33" und der
zweite Austritt B" der ersten Entlastungsleitung 15" im Arbeitsbereich zur Ringnut
37 angeordnet.
[0023] In Figur 8 ist ein der Figur 2 entsprechendes Diagramm für diesen Ausführungsfall
dargestellt. Die Linie D" verläuft entsprechend der variablen Stellung des Ringschiebers
24" geneigt in Richtung Vollast VL. In gleicher Weise geneigt verläuft die Linie C",
die den Schließpunkt des Austritts C" kennzeichnet, und zwar mit dem Abstand h
" zur Schließpunktlinie des ersten Austrittsquerschnitts D". Mit FE ist eine parallel
zur Abszisse verlaufende Linie gekennzeichnet, die das konstruktive Förderende des
Pumpenkolbens kennzeichnet. Es sind weiterhin in dem Diagramm die Linie A" und die
Linie B" als zur Linie FE parallele Linien dargestellt. A" kennzeichnet dabei den
Punkt, bei dem der Eintritt A" in Verbindung mit der Ringnut 37 kommt, wo zugleich
die Verbindung zwischen dem zweiten Austritt B" und der Ringnut 37 noch existiert
und die Linie B" kennzeichnet den Punkt, bei dem der zweite Austritt B" verschlossen
wird und die Verbindung zwischen der ersten Entlastungsleitung 15" und der zweiten
Entlastungsleitung 33 unterbunden wird. Eine Reduzierung der resultierenden Einspritzrate
bei Leerlauf und niedriger Last durch zeitweilig unterbrochenen oder verminderten
Förderung ergibt sich auch bei dieser Ausführungsform einer Kraftstoffeinspritzpumpe.
Abweichend gegenüber dem Ausführungsbeispiel nach Figur 1 ist hier jedoch die Voreinspritzmenge
vor der Entlastung abhängig von der Last.
1. Kraftstoffeinspritzpumpe für Brennkraftmaschinen mit einem in einem Zylinder (2)
hin- und hergehenden und zugleich rotierend angetriebenen und dabei als Verteiler
dienenden Pumpenkolben (4), der in dem Zylinder (2) einen Pumpenarbeitsraum (5) einschließt,
der ständig mit einer ersten im Pumpenkolben verlaufenden Entlastungsleitung (15)
verbunden ist, welche einen ersten Austritt (D) auf der Mantelfläche des Pumpenkolbens
zur Verbindung zu einem Entlastungsraum (7) hat, welcher erste Austritt an einem last-
und/oder drehzahlabhängig verstellbaren Punkt (25) des Pumpenkolbenhubverlaufes auf-
bzw. zusteuerbar ist, mit einer zweiten Entlastungsleitung (33), die im Pumpenkolben
angeordnet ist und einen Eintritt (A) und einen Austritt (C) auf der Pumpenkolben-Mantelfläche
aufweist, wobei ab einem ersten, festgelegten Hub des Pumpenkolbens über einen in
der Wand des Zylinders (2) angeordneten Kanal (37, 39) eine Verbindung zwischen dem
Eintritt (A) der zweiten Entlastungsleitung (33) und einem zweiten Austritt (B) der
ersten Entlastungsleitung (15) unterbrochen bzw. hergestellt wird und der Austritt
(C) der zweiten Entlastungsleitung (33) durch die Pumpenkolbenbewegung beim Überfahren
einer Steuerkante (25) geöffnet bzw. geschlossen wird, wobei das Schließen des Austritts
(C) der zweiten Entlastungsleitung einen konstanten, festgelegten Teilhub (hv) des Pumpenkolbens (4) nach dem am verstellbaren Punkt des Pumpenkolbenhubverlaufes
erfolgenden Schließen des ersten Austritts (D) der ersten Entlastungsleitung (15)
bzw. das Öffnen der zweiten Entlastungs-Leitung einen festgelegten Teilhub (hy) des
Pumpenkolbens vor dem am verstellbaren Punkt des Pumpenkolbenhubverlaufes erfolgenden
Öffnen des ersten Austritts (D) der ersten Entlastungsleitung (15) erfolgt, wobei
der Eintritt (A) der zweiten Entlastungsleitung (33) über einen vorgegebenen Hubabschnitt
(he) des Pumpenkolbenförderhubs mit der ersten Entlastungsleitung verbunden ist, dadurch
gekennzeichnet, daß der Eintritt (A) der zweiten Entlastungsleitung (33) über den
vorgegebenen Hubabschnitt (he) des Pumpenkolbenförderhubs nach einem Teil des Pumpenkolbenförderhubs mit der ersten
Entlastungsleitung (15) verbunden ist, wobei der vorgegebene Hababschnitt (he) kleiner ist als der festgelegte Teilhub (hy) und der vorgegebene Hubschnitt so gelegt
ist, daß im oberen Lastbereich der Austritt (C) der zweiten Entlastungsleitung (33)
erst geöffnet ist, nachdem die Verbindung zwischen der ersten Entlastungsleitung (15)
und der zweiten Entlastungsleitung (33) unterbrochen ist bzw. der Austritt (C") der
zweiten Entlastungsleitung (33") bereits geschlossen ist, bevor die Verbindung zwischen
der ersten Entlastungsleitung (15") und der zweiten Entlastungsleitung (33") hergestellt
ist.
2. Kraftstoffeinspritzpumpe nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Kanal
eine Ringnut (37) ist.
3. Kraftstoffeinspritzpumpe nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß der zweite
Austritt (B) der ersten Entlastungsleitung (15) oder der Eintritt (A) der zweiten
Entlastungsleitung (33) in hubunabhängiger Verbindung mit der Ringnut (37) stehen
und die in Achsrichtung des Pumpenkolbens (4) liegende Breite des entsprechenden anderen,
mit der Ringnut verbindbaren Verbindungsquerschnitts, des Eintritts (A) der zweiten
Entlastungsleitung (33) oder des zweiten Austritts (B) der ersten Entlastungsleitung
(15) zusammen mit der sich in Achsrichtung des Pumpenkolbens (4) erstreckenden Höhe
der Ringnut (37), die den vorgegebenen Hubabschnitt (he) bestimmenden Elemente bilden.
4. Kraftstoffeinspritzpumpe nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Höhe
wesentlich von der Breite abweicht, insbesondere die Höhe groß gegenüber der Breite
ist.
5. Kraftstoffeinspritzpumpe nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Kanal
als ein sich in Achsrichtung erstreckender, beidendig in den Zylinder (2) mündender
Bypasskanal (39, 39') ausgebildet ist.
6. Kraftstoffeinspritzpumpe nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß der zweite
Austritt (B) der ersten Entlastungsleitung (15) oder der Eintritt (A) der zweiten
Entlastungsleitung (33) in hubunabhängiger Verbindung mit dem Kanal (39) stehen und
die in Achsrichtung des Pumpenkolbens (4) liegende Breite des entsprechenden anderen
mit dem Kanal verbindbaren Verbindungsquerschnitts, des Eintritts (A) der zweiten
Entlastungsleitung (33) oder des Austritts (B) der ersten Entlastungsleitung (15)
zusammen mit der sich in Achsrichtung des Pumpenkolbens (4) erstreckenden Höhe des
Querschnitts der Einmündung des anderen Endes des Bypasskanals (39) in den Zylinder
(2) die den vorgegebenen Hubabschnitt (he) bestimmenden Elemente bilden.
7. Kraftstoffeinspritzpumpe nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Höhe
wesentlich von der Breite abweicht, insbesondere die Höhe groß gegenüber der Breite
ist.
8. Kraftstoffeinspritzpumpe nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Höhe
und die Breite gleich groß und klein gegenüber der Breite des die hubunabhängige Verbindung
bildenden zweiten Austritts (B) der ersten Entlastungsleitung (15) oder Eintritts
(A) der zweiten Entlastungsleitung (33) sind.
9. Kraftstoffeinspritzpumpe nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet,
daß der Austritt (C) der zweiten Entlastungsleitung (33) und der erste Austritt (D)
der ersten Entlastungsleitung (15) auf einen aus dem Zylinder (2) heraustretenden
Ende des Pumpenkolbens (4) münden und dort von einer Steuerkante (25) gesteuert werden,
die auf einem dicht auf dem Pumpenkolben last- und/oder drehzahlabhängig zur Einstellung
des genannten verstellbaren Punktes des Pumpenkolbenhubverlaufes verschiebbaren Ventilglied
(24) angeordnet ist.
10. Kraftstoffeinspritzpumpe nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet,
daß bei geöffneter Verbindung zwischen erster Entlastungsleitung und zweiter Entlastungsleitung
ein Drosselquerschnitt B' wirksam ist.
1. Pompe d'injection de carburant pour moteurs à combustion interne avec un piston
de pompe (4) entraîné dans un mouvement de va-et- vient et simultanément tournant
et servant à cette occasion de distributeur, piston qui délimite une enceinte de travail
de pompe (5) dans le cylindre (2), enceinte qui est constamment reliée à une première
conduite de décharge (15) se développant dans le piston de cylindre, conduite .qui
possède une première sortie (D) sur la surface enveloppe du piston de pompe pour effectuer
une liaison à une enceinte de décharge (7) qui possède une première sortie en un point
(25) du développement de la course de piston de pompe, qui est réglable en fonction
de la charge et/ou de la vitesse de rotation, susceptible d'être commandé pour une
ouverture, respectivement une fermeture, avec une deuxième conduite de décharge (33),
qui est disposée dans le piston de pompe, et qui présente une entrée (A) et une sortie
(C) sur la surface d'enveloppe de piston de pompe, à l'occasion de quoi, à partir
d'une certaine course déterminée du piston de pompe, par un canal (37, 39) disposé
dans la paroi du cylindre (2), une liaison entre l'entrée (A) du deuxième canal de
décharge (33) et une deuxième entrée (B) du premier canal de décharge (15) peut être
interrompue ou établie et la sortie (C) de la deuxième conduite de décharge (33) étant
ouverte, respectivement fermée, par le mouvement de piston de pompe lorsqu'il passe
sur une arête de commande (25), à l'occasion de quoi la fermeture de la sortie (C)
de la deuxième conduite de décharge s'effectue avec une course partielle (hv) constante
prédéterminée du piston de pompe (4), après la fermeture de la première entrée (D)
de la première conduite de décharge (15), respectivement l'ouverture de la deuxième
conduite de décharge s'effectue avec une course partielle (hy) prédéterminée du piston
de pompe, avant l'ouverture de la première sortie (D) de la première conduite de décharge
(15) effectuée au point réglage du développement de la course de piston de pompe,
l'entrée (A) de la deuxième conduite de décharge (33) étant à cette occasion reliée
à la première conduite de décharge par une section de course prédéterminée (he) de la course de refoulement de piston de pompe, caractérisé en ce que l'entrée (A)
de la deuxième conduite de décharge (33) est reliée à la première conduite de décharge
(15) par la section de course prédéterminée (he) de la course de refoulement de piston de pompe, après que soit effectuée une partie
de la course du piston de refoulement, la section de course prédéterminée (he) étant à cette occasion plus petite que la course partielle (hy) déterminée et la
section de course prédéterminée étant à cette occasion déterminée de façon à ce que
dans la plage de charge supérieure la sortie (C) de la deuxième conduite de décharge
(33) soit déjà ouverte après que la liaison entre la première conduite de décharge
(15) et la deuxième conduite de décharge (33) a été interrompue, respectivement la
section (C") de la deuxième conduite de décharge (33") est déjà fermée, avant que
soit établie la liaison entre la première conduite de décharge (15") et la deuxième
conduite de décharge (33").
2. Pompe d'injection de carburant selon la revendication 1, caractérisée en ce que
le canal est une gorge annulaire (37).
3. Pompe d'injection de carburant selon la revendication 2, caractérisée en ce que
la deuxième sortie (B) de la première conduite de décharge (15) ou l'entrée (A) de
la deuxième conduite de décharge (33) sont en relation avec la gorge annulaire (37),
indépendamment de la course, et forment la largeur susceptible d'être reliée à la
gorge annulaire, en direction axiale du piston de pompe (4), de l'autre section de
liaison correspondante de l'entrée (A) de la deuxième conduite de décharge (33), ou
de la deuxième sortie (B) de la première conduite de décharge (15), ensemble avec
la hauteur de la gorge annulaire (37), s'étendant en direction axiale du piston de
pompe (4), qui forment les éléments déterminant la section de course (he) prédéterminée.
4. Pompe d'injection de carburant selon la revendication 3, caractérisée en ce que
la hauteur s'écarte notablement de la largeur, en particulier en ce que la hauteur
est importante par rapport à la largeur.
5. Pompe d'injection de carburant selon la revendication 1, caractérisée en ce que
le canal est réalisé sous forme d'un canal de dérivation (39,39') s'étendant en direction
axiale, débouchant des deux côtés dans le cylindre (2).
6. Pompe d'injection de carburant selon la revendication 5, caractérisée en ce que
la deuxième sortie (B) de la première conduite de décharge (15) ou l'entrée (A) de
la deuxième conduite de décharge (33) sont en liaison indépendante de la course avec
le canal (39) et la largeur, en direction axiale du piston de pompe (4), de l'autre
section de liaison correspondante, susceptible d'être reliée au canal, la largeur
de l'entrée (A) de la deuxième conduite de décharge (33), ou de la sortie (B) de la
première conduite de décharge (15), forment ensemble avec la hauteur de section de
l'embouchure de l'autre extrémité du canal de dérivation (39) dans le cylindre (2),
hauteur s'étendant dans la direction axiale du piston de pompe (4), les éléments déterminant
la section de course prédéterminée (he).
7. Pompe d'injection de carburant selon la revendication 6, caractérisée en ce que
la hauteur est notablement différente de la largeur, en particulier la hauteur est
importante par rapport à la largeur.
8. Pompe d'injection de carburant selon la revendication 6, caractérisée en ce que
la hauteur et la largeur sont identiques et petites par rapport à la largeur de la
deuxième entrée (B) de la première conduite de décharge (15) ou de l'entrée (A) de
la deuxième conduite de décharge (33) et formant la liaison indépendante de la course.
9. Pompe d'injection de carburant selon l'une des revendications précédentes, caractérisée
en ce que la sortie (C) de la deuxième conduite de décharge (33) et la première sortie
(D) de la première conduite de décharge (15) débouchent sur une extrémité du piston
de pompe (4) ressortant du cylindre (2) et y sont commandés par une arête de commande
(25), qui est disposée sur un organe de soupape (24) étanche sur le piston de pompe,
susceptible d'être déplacé et fonction de la charge et/ou de la vitesse de rotation,
pour régler le point réglable évoqué du développement de la course de piston de pompe.
10. Pompe d'injection de carburant selon l'une des revendications précédentes, caractérisée
en ce qu'une section d'étranglement B' est efficace lorsque la liaison entre première
conduite de décharge et deuxième conduite de décharge est ouverte.
1. Fuel injection pump for internal combustion engines with a pump piston (4), which
reciprocates in a cylinder (2) and at the same time is rotatingly driven and during
this process is used as a distributor and which encloses in the cylinder (2) a pump
working space (5) which is continuously connected to a first relief line (15) which
extends in the pump piston and which has a first outlet (D) on the surface area of
the pump piston for connection to a relief space (7), which first outlet can be opened
or closed at a point (25), which can be adjusted in dependence on load and/or rotatory
speed, of the pump piston stroke path, with a second relief line (33) which is arranged
in the pump piston and exhibits an inlet (A) and an outlet (C) on the pump piston
surface area, in which arrangement a connection between the inlet (A) of the second
relief line (33) and a second outlet (B) of the first relief line (15) is interrupted
or established via a duct (37, 39) arranged in the wall of the cylinder (2) from a
first, predetermined stroke of the pump piston and the outlet (C) of the second relief
line (33) is opened or closed by the pump piston movement when it moves over a control
edge (25), in which arrangement the closing of the outlet (C) of the second relief
line occurs a constant predetermined part-stroke (hv) of the pump piston (4) after the closing of the first outlet (D) of the first relief
line (15), which occurs at the adjustable point of the pump piston stroke path, and
the opening of the second relief line occurs a predetermined part-stroke (hy) of the
pump piston before the opening of the first outlet (D) of the first relief line (15),
which occurs at the adjustable point of the pump piston stroke path, the inlet (A)
of the second relief line (33) being connected to the first relief line over a predetermined
stroke section (he) of the pump piston delivery stroke, characterized in that the
inlet (A) of the second relief line (33) is connected to the first relief line (15)
after a part of the pump piston delivery stroke over the predetermined stroke section
(he) of the pump piston delivery stroke, the predetermined stroke section (he) being
shorter than the predetermined part stroke (hy) and the predetermined stroke section
being placed in such a manner that in the upper load range the outlet (C) of the second
relief line (33) is only opened after the connection between the first relief line
(15) and the second relief line (33) has been interrupted or the outlet (C") of the
second relief line (33") is already closed before the connection has been established
between the first relief line (15") and the second relief line (33").
2. Fuel injection pump according to Claim 1, characterized in that the duct is an
annular groove (37).
3. Fuel injection pump according to Claim 2, characterized in that the second outlet
(B) of the first relief line (15) or the inlet (A) of the second relief line (33)
are in stroke-independent connection with the annular groove (37) and the width of
the corresponding other connect ion cross-section, which can be connected to the annular
groove and which is located in the axial direction of the pump piston (4), of the
inlet (A) of the second relief line (33) or of the second outlet (B) of the first
relief line (15) together with the height, which extends in the axial direction of
the pump piston (4), of the annular groove (37) form the elements determining the
predetermined stroke section (he).
4. Fuel injection pump according to Claim 3, characterized in that the height deviates
significantly from the width, in particular the height is great compared with the
width.
5. Fuel injection pump according to Claim 1, characterized in that the duct is constructed
as a bypass duct (39, 39') which extends in the axial direction and opens at both
ends into the cylinder (2).
6. Fuel injection pump according to Claim 5, characterized in that the second outlet
(B) of the first relief line (15) or the inlet (A) of the second relief line (33)
are connected to the duct (39) independently of the stroke, and the width, which is
located in the axial direction of the pump piston (4), of the corresponding other
connection cross-section which can be connected to the duct, of the inlet (A) of the
second relief line (33) or of the outlet (B) of the first relief line (15) together
with the height, which extends in the axial direction of the pump piston (4), of the
cross-section of the opening of the other end of the bypass duct (39) into the cylinder
(2) form the elements determining the predetermined stroke section (he).
7. Fuel injection pump according to Claim 6, characterized in that the height significantly
deviates from the width, in particular the height is great compared with the width.
8. Fuel injection pump according to Claim 6, characterized in that the height and
the width are of equal size and small compared with the width of the second outlet
(B), forming the stroke-independent connection, of the first relief line (15) or of
the inlet (A) of the second relief line (33)
9. Fuel injection pump according to one of the preceding Claims, characterized in
that the outlet (C) of the second relief line (33) and the first outlet (D) of the
first relief line (15) open at an end, which protrudes from the cylinder (2), of the
pump piston (4) and are there controlled by a control edge (25) which is arranged
on a valve member (24) which can be displaced closely on the pump piston in dependence
on load and/or rotary speed for adjusting the said adjustable point of the pump piston
stroke path.
10. Fuel injection pump according to one of the preceding Claims, characterized in
that a throttle cross-section B' is effective when the connection between the first
relief line and the second relief line is opened.