DE3730238C2 - Einspritzpumpe für flüssigen Brennstoff - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Einspritzpumpe für flüssigen Brennstoff mit

• - einem in einem Gehäuse angeordneten Rotationsverteiler,
• - einer mit dem Rotationsverteiler gekoppelten Antriebswelle,
• - einem in einer Bohrung des Rotationsverteilers beweglichen Pumpkolben,
• - einem im Gehäuse angeordneten Nockenring, der
  • - den Pumpkolben bei sich drehendem Rotationsverteiler antreibt,
• - einem Verstellkolben, der
  • - im Gehäuse angeordnet und
  • - mit dem Nockenring derartig in Eingriff steht, daß
    • - der Nockenring zur Verstellung der Brennstoffeinspritzung um die Drehachse des Rotationsverteilers gedreht wird, wenn der Verstellkolben sich axial bewegt, und mit
• - einem ansteuerbaren Ventilelement,
  • - mit dem der Flüssigkeitsdruck zur Festlegung der axialen Position des Verstellkolbens steuerbar ist.

Eine derartige Einspritzpumpe ist aus der DE 26 44 042 C2 bekannt. Dabei ist vorgesehen, den Nockenring (oder ein gleichwirkendes Steuerteil (2)) selbsttätig mittels eines Verstellkolbens in Abhängigkeit von der Drehzahl bzw. von dem dazu proportionalen Ausgangsdruck der Niederdruckpumpe gegen eine Rückstellfeder zu verdrehen, um den Einspritzbeginn bei steigender Drehzahl in Richtung "früher" zu verstellen. Ferner ist vorgesehen, dieser drehzahlabhängigen Verstellung eine temperaturabhängige Verstellung zu überlagern, indem das Widerlager der Feder derartig verstellt wird, daß die Verstellung in Richtung "früher" bei kalter Maschine bei niedrigeren Drehzahlen erfolgt, als bei warmer Maschine.

Bei dieser bekannten Einspritzpumpe wird als nachteilig angesehen, daß man bei der temperaturabhängigen Verstellung des Nockenrings an die Kennlinie der Rückstellfeder gebunden ist, die mehr nach dem zeitlich überwiegenden Nennlastbetrieb als nach dem kurzzeitigen Anlaufbetrieb ausgelegt werden muß und deshalb für den Anlaufbetrieb immer nur eine Kompromißlösung darstellen kann.

Demgegenüber liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, die temperaturbedingte Einflußnahme auf den Verstellkolben unabhängig von der vorhandenen Rückstellfeder vornehmen zu können, um damit zumindest einen weiteren Freiheitsgrad für die Optimierung der Kraftstoffeinspritzung zu gewinnen.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß mit einer Einspritzpumpe der eingangs genannten Art gelöst, die gekennzeichnet ist durch

ein Kolbenelement, das
in einem Zylinder bewegbar ist und
auf den Verstellkolben einwirken kann,

• - eine erste Gruppe von Durchlässen, die
  • - durch den Zylinder und das Kolbenelement gebildet werden und die
  • - eine Verbindung zwischen den gegenüberliegenden Enden des Zylinders bilden, wenn sie einander gegenüberliegen,
• - eine zweite Gruppe von Durchlässen, die
  • - durch den Zylinder und das Kolbenelement gebildet werden und die
  • - ein Ende des Zylinders mit einer Druckflüssigkeitsquelle verbinden, wenn sie einander gegenüberliegen, sowie durch
• - Mittel zur Drehverstellung des Kolbenelements zwischen zwei Positionen, wobei
  • - in einer ersten Position die erste Gruppe von Durchlässen einander gegenüberliegt und die zweite Gruppe von Durchlässen einander nicht gegenüberliegt und
  • - in einer zweiten Position die erste Gruppe von Durchlässen einander nicht gegenüberliegt und die zweite Gruppe von Durchlässen einander gegenüberliegt und wobei
  • - das Kolbenelement in der zweiten Position durch den Flüssigkeitsdruck an dem einen Ende des Zylinders in Richtung auf den Verstellkolben gedrückt wird.

Auf diese Weise wird erreicht, daß bei einer Temperaturänderung eine Drehhebelbewegung ausgelöst wird, durch die der Vordruck aus der Niederdruckpumpe über Durchlässe derart gesteuert wird, daß das Kolbenelement eine proportionale Axialverschiebung erfährt und direkt auf den Verstellkolben einwirken kann. Damit wird eine temperaturabhängige, von der Kennlinie einer Rückstellfeder aber unabhängige Verstellung des Nockenrings ermöglicht und der angestrebte weitere Freiheitsgrad für die Optimierung der Kraftstoffeinspritzung gewonnen.

Vorteilhafte Ausgestaltung des Erfindungsgedankens sind in den Ansprüchen 2 bis 6 beschrieben. Weitere Einzelheiten werden anhand des in den Fig. 1 und 2 dargestellten Ausführungsbeispiels erläutert. Dabei wird auf die Darstellung in Fig. 1 nur insoweit eingegangen, wie es im Zusammenhang mit der Erfindung erforderlich ist. Die übrigen Bauteile sind dem Fachmann bekannt bzw. aus sich heraus verständlich und können auch abweichend von dem dargestellten Ausführungsbeispiel gestaltet sein.

Fig. 1 zeigt eine Einspritzpumpe, teilweise als Blockschema, teilweise im Längsschnitt dargestellt, wobei sich die maßgeblichen Teile in einer ersten Position befinden.

Fig. 2 zeigt einen Teil-Längsschnitt gemäß Fig. 1 in vergrößerter Darstellung, wobei sich die Teile in einer anderen Position befinden.

Fig. 1 zeigt im oberen Teil als Blockschema eine Hochdruckpumpe 10, eine Niederdruckpumpe 13, ein Rückflußventil 14, eine Kraftstoffsteuervorrichtung 17, eine Verbindungsleitung 16 zwischen der Niederdruckpumpe 13 und der Kraftstoffsteuervorrichtung 17, einen Einlaß 15, Auslässe 11, eine Verbindungsleitung 19 zwischen der Verbindungsleitung 16 und dem temperaturabhängigen Steuerteil sowie eine Leitung 18, in der sich der Druck umgekehrt proportional zur geförderten Kraftstoffmenge ändert. Alle genannten Teile befinden sich im Pumpengehäuse 12, das im oberen Teil gestrichelt angedeutet ist.

Im unteren Teil der Darstellung ist ein in einer zylindrischen Hülse 20 längs­ beweglicher Verstellkolben 21 zu sehen, der über eine Ausnehmung 26 mit einem Nockenring zur Verstellung der Brennstoffeinspritzung in Eingriff steht (gestrichelte Linie).

Über die Verbindungsleitung 18 wird die im rechten Teil der Schnittdarstellung gezeigte Steuereinrichtung in bekannter Weise so beeinflußt, daß mittels des Stiftes 49 und der Rückstellfedern das im Verstellkolben 21 angeordnete Ventil 30 betätigt und damit letztlich die axiale Position des Verstellkolbens 21 beeinflußt wird. Der Verstellmechanismus beinhaltet - regeltechnisch gesehen - eine Rückführung, mittels derer die Bewegung des Verstellkolbens 21 gedämpft und Schwingungen vermieden werden können.

Im linken Teil der Schnittdarstellung ist die temperaturabhängige Verstelleinrichtung 22 gemäß der Erfindung dargestellt, die in einer koaxial zur Hülse 20 und zum Verstellkolben 21 angeordneten, zylindrischen Ausnehmung des Gehäuses 12 untergebracht ist. Sie umfaßt ein in das Gehäuse 12 abdichtend eingeschraubtes Zylinderteil 51 mit einem Flansch und einem Zylinder 52, in dem ein Kolbenelement 55 drehbar und axial verschieblich angeordnet ist. Im Flansch des Zylinderteils 51 ist eine Welle 53 drehbar gelagert, die außen mit einem Hebel 63 und innen mit einem exzentrisch angeordneten, sich axial erstreckenden Stift 54 verbunden ist, der in eine Ausnehmung 54A des Kolbenelements 55 eingreift. Der Hebel 63 ist mit einer Verstellvorrichtung verbunden, die bei einer Änderung der Motortemperatur eine Drehbewegung des Hebels 63, der Welle 53 und des Stiftes 54 bewirkt. Alternativ kann der Hebel 63 auch mit einer von Hand zu verstellenden Einrichtung verbunden sein.

Der Zylinder 52 weist außenseitig eine umlaufende Aussparung 57 auf, die einerseits über eine Gehäusebohrung mit der Verbindungsleitung 19 verbunden ist und andererseits mit einer innenseitig axial verlaufenden Ausnehmung 56, die in einer anderen Schnittebene liegt als ein radialer Durchlaß 58 im Zylinder 52, der eine Verbindung zwischen der Aussparung 57 und dem Inneren des Zylinders 52 herstellt (vgl. Fig. 2).

Das Kolbenelement 55 weist außer der Ausnehmung 54A für den Stift 54 einen radialen Durchlaß 59 auf, der die Ausnehmung 54A und damit die linke Seite des Kolbenelements 55 mit der Außenseite des Kolbenelements 55 bzw. mit dem Zylinder 52 verbindet. Im Kolbenelement 55 ist ferner ein Verschlußventil 61 angeordnet, das einen durch eine Kugel verschließbaren Ventilsitz umfaßt, der am Ende eines Kanals 60A angeordnet ist, der bei geöffnetem Verschlußventil 61 eine außen am Kolbenelement 55 angebrachte, sich axial erstreckende Ausnehmung 60 mit der linken Seite des Kolbenelements 55 verbindet. Zwischen der Ausnehmung 60 und dem Raum links vom Verschlußventil 61 ist im Kolbenelement 55 außerdem noch eine Drosselbohrung 62 vorgesehen.

Das Kolbenelement 55 kann im Zylinder 52 so verstellt werden, daß eine Verbindung zwischen den gegenüberliegenden Enden des Zylinders hergestellt wird, wenn die Durchlässe 56 und 59 einander gegenüberliegen. In dieser Situation heben sich die auf die Stirnflächen des Kolbenelements 55 wirkenden Kräfte auf und das Kolbenelement bleibt in der eingenommenen Position stehen.

Bei geänderter Stellung des Kolbenelements 55 im Zylinder 52 kann ein Ende des Zylinders 52 mit einer Druckflüssigkeitsquelle 13, im dargestellten Fall mit dem Ausgang der Niederdruckpumpe 13 verbunden werden, wenn eine zweite Gruppe von Durchlässen 58, 60 einander gegenüberliegt. In diese Position wird der Flüssigkeitsdruck einseitig auf die linke Stirnfläche des Kolbenelements, das dadurch in Richtung auf den Verstellkolben 21 gedrückt wird und so eine temperaturabhängige Stellung des Verstellkolbens 21 herbeiführen kann.

Das Kolbenelement 55 kann durch Drehung um die eigene Achse mittels des Hebels 63 von der einen in die andere Position verstellt werden, wobei der Flüssigkeitsdruck entweder neutralisiert oder so gesteuert wird, daß er eine axiale Verschiebung des Kolbenelements 55 nach rechts bewirkt.

Die Drosselbohrung 62 dient dazu, das Kolbenelement 55 mittels des Flüssigkeitsdrucks nach links in die Ausgangsstellung gemäß Fig. 1 zu verstellen, wenn dies erforderlich ist.

Fig. 2 zeigt das Kolbenelement 55 in der zu Fig. 1 entgegengesetzten Endstellung verschoben, wobei infolge der vorausgegangenen Drehung des Kolbenelements 55 um die eigene Achse der Durchlaß 59 nicht mehr mit dem Durchlaß 56 korrespondiert und der Durchlaß 58 nunmehr in der Zeichnungs- Schnittebene liegt. Weitere Ausführungen zu Fig. 2 sind nicht erforderlich.

Claims (7)

1. Einspritzpumpe für flüssigen Brennstoff mit

• - einem in einem Gehäuse angeordneten Rotationsverteiler,
• - einer mit dem Rotationsverteiler gekoppelten Antriebswelle,
• - einem in einer Bohrung des Rotationsverteilers beweglichen Pumpkolben,
• - einem im Gehäuse angeordneten Nockenring, der
  • - den Pumpkolben bei sich drehendem Rotationsverteiler antreibt,
• - einem Verstellkolben (21), der
  • - im Gehäuse angeordnet und
  • - mit dem Nockenring derartig in Eingriff steht, daß
  • - der Nockenring zur Verstellung der Brennstoffeinspritzung um die Drehachse des Rotationsverteilers gedreht wird, wenn der Verstellkolben sich axial bewegt, und mit
• - einem ansteuerbaren Ventilelement (30),
  • - mit dem der Flüssigkeitsdruck zur Festlegung der axialen Position des Verstellkolbens steuerbar ist,

gekennzeichnet durch

• - ein Kolbenelement (55), das
  • - in einem Zylinder (52) bewegbar ist und
  • - auf den Verstellkolben (21) einwirken kann,
• - eine erste Gruppe von Durchlässen (56, 59), die
  • - durch den Zylinder (52) und das Kolbenelement (55) gebildet werden und die
  • - eine Verbindung zwischen den gegenüberliegenden Enden des Zylinders (52) bilden, wenn sie einander gegenüberliegen,
• - eine zweite Gruppe von Durchlässen (58, 60), die
  • - durch den Zylinder (52) und das Kolbenelement (55) gebildet werden und die
  • - ein Ende des Zylinders (52) mit einer Druckflüssigkeitsquelle (13) verbinden, wenn sie einander gegenüberliegen, sowie durch
• - Mittel (63) zur Drehverstellung des Kolbenelements (55) zwischen zwei Positionen, wobei
  • - in einer ersten Position die erste Gruppe von Durchlässen (56, 59) einander gegenüberliegt und die zweite Gruppe von Durchlässen (58, 60) einander nicht gegenüberliegt und
  • - in einer zweiten Position die erste Gruppe von Durchlässen (56, 59) einander nicht gegenüberliegt und die zweite Gruppe von Durchlässen (58, 60) einander gegenüberliegt und wobei
  • - das Kolbenelement (55) in der zweiten Position durch den Flüssigkeitsdruck an dem einen Ende des Zylinders (5 2) in Richtung auf den Verstellkolben (21) gedrückt wird.

2. Einspritzpumpe nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die zweite Gruppe von Durchlässen einen in der Wandung des Zylinders (52) ausgebildeten Durchlaß (58), eine im Kolbenelement (55) ausgebildete Ausnehmung (60), ein zwischen der Ausnehmung (60) und dem einen Ende des Zylinders (52) angeordnetes Kugelventil (61) sowie eine das Kugelventil (61) umgehende Öffnung (62) geringen Querschnitts aufweist.

3. Einspritzpumpe nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Durchlaß (60) im Kolbenelement (55) von begrenzter Länge ist, so daß der Durchlaß (58) nach einer vorgegebenen Verschiebung des Kolbenelements (55) weg von einem Ende des Zylinders (52) nicht mehr mit dem Durchlaß (60) im Kolbenelement (55) in Verbindung steht.

4. Einspritzpumpe nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die erste Gruppe von Durchlässen umfaßt

• - eine Ausnehmung, die sich vom anderen Ende des Zylinders (52) in Richtung des ersten Endes des Zylinders (52) erstreckt,
• - einen Hohlraum (54A), der im Kolbenelement (55) ausgebildet ist und zum ersten Ende des Zylinders (52) offen ist, und
• - einen Durchlaß (59) in der Wand des Kolbenelements (55), der mit dem Hohlraum (54A) in Verbindung steht und dem Durchlaß (56) im Zylinder (52) gegenüberliegt, wenn sich das Kolbenelement (55) in der ersten Position befindet.

5. Einspritzpumpe nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Hohlraum (54A) außermittig zur Achse des Zylinders (52) angeordnet ist, daß in dem ersten Ende des Zylinders (52) eine Welle (53) angeordnet ist und daß ein mit der Welle (53) verbundener Stift (54) mit Spiel in den Hohlraum (54A) eingreift.

6. Einspritzpumpe nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Welle (53) mit einer temperaturabhängigen Vorrichtung gekoppelt ist.