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Vorrichtung zur Fördermengenregelung von
Kraftstoffeinspritzpumpen
Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur Fördermengenregelung von Kraftstoffeinspritzpumpen durch
Hubänderung des durch einen Drehnocken angetriebenen Pumpenkolbens. Bei einem geringen Hubweg vermag der Pumpenkolben während des Saughubes nur eine entsprechend kleine Brennstoffmenge anzusaugen und während des anschliessenden Förderhubes zu liefern, während bei einem grösseren Hubweg eine entsprechend grössere Brennstoffmenge angesaugt und geliefert wird. Die Hubänderung erfolgt bei solchen Kraftstoffeinspritzpumpen durch einen als Saughubbegrenzungsanschlag für den Pumpenkolben dienenden einarmigen Hebel, der verstellbar ist, so dass die Ausgangsstellung vor jedem Förderhub und damit der Hubweg des Pumpenkolbens veränderbar ist.
Die Fördermengenregulierung durch Verstellung des den Saughubbegrenzungsanschlag für den Pumpenkolben bildenden einarmigen Hebels erfolgt durch eine mit einem Fördermengenverstellglied oder mit einem Drehzahlwählhebel versehene Regelvorrichtung, welche die Aufgabe hat, die Leerlauf- bzw. Höchstdrehzahl der Brennkraftmaschine zu begrenzen oder die durch den Drehzahlwählhebel vorgewählte Drehzahl unabhängig von dem jeweiligen Drehmoment konstant zu halten. Die Betätigung des Fördermengenverstellgliedes bzw. die Vorwahl einer Drehzahl durch den Drehzahlwählhebel erfolgt dabei in bekannter Weise vom Bedienungspersonal der Brennkraftmaschine. Die Regeleinrichtung weist einen von der Brennkraftmaschine angetriebenen Drehzahlgeber auf, dessen Stellkräfte die Verstellung des den Saughubbegrenzungsanschlag bildenden einarmigen Hebels bewirken.
Die Rückstellkraft des Drehzahlgebers wird dabei durch die Einstellung des Fördermengenverstellgliedes oder des Drehzahlwählhebels beeinflusst.
Bei der Beendigung des Saughubes des Pumpenkolbens infolge seines Anliegens an dem Hubbegrenzunganschlag werden auf diesen hohe Kräfte ausgeübt, die einerseits von der Rückholfeder des Pumpenkolbens und anderseits von dem Pumpenkolben verursacht sind, der von dem unter Druck stehenden angesaugten Brennstoff beaufschlagt ist. Diese während des Anliegens des Pumpenkolbens an dem Hubbegrenzungsanschlag auftretenden hohen Kräfte wirken auf die Regeleinrichtung und den Drehzahlgeber zurück und bewirken dadurch eine Verstellung des Drehzahlgebers, die sich in einer ungewünschten Drehzahlveränderung auswirkt. Um diesem Nachteil abzuhelfen, hat man Drehzahlgeber mit sehr hohen Stellkräften verwenden müssen, die gegenüber den vom Pumpenkolben herrührenden Rückstellkräften weitgehend unempfindlich sind.
Solche Drehzahlgeber beanspruchen aber infolge ihrer Grösse einen beträchtlichen Einbauraum, so dass das Pumpengehäuse entsprechend vergrössert und verteuert werden muss, während anderseits auch bei solchen Drehzahlgebern die Rückwirkung des Pumpenkolbens und damit die ungewünschte Beeinflussung hinsichtlich der eingestellten Drehzahl nicht vollkommen verhindert ist.
Diese Nachteile sind bei einer Vorrichtung zur Fördermengenregulierung von Kraftstoffeinspritzpumpen durch Hubänderung des durch einen Drehnocken angetriebenen Pumpenkolbens, dessen Ausgangsstellung vor jedem Förderhub von der jeweiligen Schwenklage eines den Saughubbegrenzungsanschlag für den Pumpenkolben bildenden, drehbar gelagerten einarmigen Hebels bestimmt ist, der über einen die Steuer-
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fläche eines Steuerkörpers abfühlenden Tasters verschwenkt wird, erfindungsgemäss dadurch behoben, dass als Taster in an sich bekannter Weise ein Winkelhebel vorgesehen ist, wobei der Winkelhebel an der
Winkelspitze schwenkbar auf einem gehäusefesten Zapfen gelagert ist,
sich mit seinem langen Arm auf dem freien Ende des einarmigen Hebels abstützt und mit seinem kurzen Arm auf der Oberfläche des mit dem Drehzahlgeber verbundenen Steuerkörpers so aufliegt, dass der Winkelhebel und der Steuerkörper beim Anliegen des Pumpenkolbens an dem einarmigen Hebel ein selbsthemmendes Gesperre bilden.
In weiterer vorteilhafter Ausgestaltung der Erfindung kann als Drehzahlgeber ein durch eine Feder belasteter Fliehkraftregler mit einer in an sich bekannter Weise durch die Fliehgewichte geradlinig verschiebbaren Reglermuffe vorgesehen sein, wobei der Steuerkörper auf der Reglermuffe angeordnet ist oder die Reglermuffe zugleich als Steuerkörper ausgebildet ist. Ausserdem kann der Steuerkörper von einem an sich bekannten Drehnocken gebildet sein, dessen Verdrehung durch den Drehzahlgeber mittels einer Übertragungsvorrichtung erfolgt. Schliesslich kann der Steuerkörper auch in an sich bekannter Weise als Gleitstück mit einer Steuerfläche ausgebildet sein, dessen geradlinige Verschiebung durch den Drehzahlgeber mittels einer Übertragungsvorrichtung erfolgt.
Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in der nachstehenden Beschreibung an Hand der Zeichnungen erläutert. In Fig. l der Zeichnungen ist ein Teilstück einer Kraftstoffeinspritzpumpe im teilweisen Längsschnitt gezeigt, die Fig. 2 und 3 zeigen im Schnitt weitere Ausführungsformen des Steuerkörpers.
Die in Fig. l dargestellte Kraftstoffeinspritzpumpe 1 weist einen durch einen Drehnocken 2 angetriebenen Pumpenkolben 3 auf. Der auf der Pumpenantriebswelle 4 ausgebildete Drehnocken 2 treibt über einen Rollenstössel 5, einen Winkelhebel 6 und einen weiteren Stössel 7 den mit einer Rückholfeder 8 versehenen Pumpenkolben 3.
Die Regulierung der Fördermenge erfolgt durch Hubänderung des Pumpenkolbens. Zu diesem Zweck ist ein von einem einarmigen Hebel gebildeter Saughub-Begrenzungsanschlag 9 für den Pumpenkolben 3 vorgesehen, dessen jeweilige Schwenklage für die Ausgangsstellung des Pumpenkolbens vor jedem Förderhub bestimmend ist. Die jeweilige Schwenklage des auf einem Exzenter 10 gelagerten Saughub-Begrenzungsanschlages 9 ist durch eine Regeleinrichtung bestimmt, deren Aufgabe darin besteht, die durch den Drehzahlwählhebel 11 vorgewählte Maschinendrehzahl unabhängig von der jeweiligen Belastung der Brennkraftmaschine konstant zu halten.
Die erfindungsgemässe Vorrichtung besteht aus einem an sich bekannten Drehzahlgeber, der beispielsweise als ein Fliehkraftregler 12 ausgebildet ist, und durch eine Rückholfeder 13 gegen- belastet wird. Zum Zwecke des Antriebes des Fliehkraftreglers ist auf der Pumpenantriebswelle 4 ein
Zahnrad 14 vorgesehen, das mit einem am Fliehkraftreglergehäuse 15 ausgebildeten Zahnrad 16 kämmt. Im auf der Fliehkraftreglerachse 17 gelagerten topfförmigen Gehäuse 15 des Fliehkraft- reglers sind die Fliehgewichte 18 aufgehängt, wobei als Begrenzung für die Auslenkbewegung der
Fliehgewichte der zylindermantelförmige Rand 19 des Fliehkraftreglergehäuses dient.
Die Fliehge- wichte 18 hintergreifen mit ihrem fingerförmigen Ansätzen 20 eine Druckplatte 21, die frei drehbar auf der Fliehkraftreglerachse 17 und über ein Axialkugellager 22 reibungsarm drehbar ge- genüber der auf der Fliehkraftreglerachse verschiebbar gelagerten rohrförmigen Reglermuffe 23 an- geordnet ist.
Die Rückstellkraft für die Fliehgewichte 18 wird von der Rückholfeder 13 aufgebracht, deren fliehgewichtsseitiges Ende an einem Bund 25 der Reglermuffe 23 anliegt und deren anderes Ende sich an einem auf der Reglermuffe verschiebbar gelagerten Widerlager 26 abstützt. Zum Zwecke der
Axialverschiebung des Widerlagers 26 ist ein Hebel 27 vorgesehen, der auf einer im Einspritzpumpen- gehäuse drehbar gelagerten Welle 28 sitzt und mit dem Bolzen 29 in eine im Widerlager 26 vor- gesehene Ringnut 30 eingreift. Die Welle 28 führt nach aussen aus dem Einspritzpumpengehäuse und trägt an dem aus dem Gehäuse vorstehenden Ende den Drehzahlwählhebel 11, der mittels eines nicht dargestellten Gestänges mit einem am Bedienstand vorgesehenen Hand- oder Fusshebel verbunden sein kann.
Zur Übertragung des Stellwertes des Fliehkraftreglers auf den Saughub-Begrenzungsanschlag 9 ist ein Winkelhebel 33 vorgesehen, der auf einem gehäusefesten Zapfen 34 drehbar gelagert ist und mit seinem kurzen Arm 33a an einem auf der Reglermuffe 24 sitzenden kegelstumpfförmigen Steuer- körper 35 anliegt. Die Reglermuffe 24 kann aber auch selbst an ihrem Ende als Steuerkörper aus- gebildet sein. Am langen Arm 33b des Winkelhebels 33 liegt das Ende des Hubbegrenzungsan- schlages 9 an.
Der Winkelhebel 33 bildet zusammen mit dem auf der Reglermuffe 23 angeordneten Steuer- körper 35 ein Gesperre, durch welches der Fliehkraftregler für die Dauer der Belastung des Saughub-
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Begrenzungsanschlages durch den Pumpenkolben 3 in seiner jeweiligen Stellung blockiert wird. Der
Fliehkraftregler kann daher nur bei entlastetem Saughub-Begrenzungsanschlag in eine neue Stellung ein- pendeln, wobei er mit seiner Stellkraft nur seinen Eigenwiderstand und den Bewegungswiderstand des
Winkelhebels 33 sowie des Hubbegrenzungsanschlages 9 zu überwinden braucht. Deshalb ist für die Regeleinrichtung nur ein Fliehkraftregler mit geringer Stellkraft erforderlich, der infolge seiner kleinen
Abmessungen in vorteilhafter Weise nur einen geringen Einbauraum beansprucht.
In Fig. 2 stützt sich der lange Arm 33b des um den Zapfen 34 gelagerten Winkelhebels gegen den Saughub-Begrenzungsanschlag 9 ab, während der kurze Arm 33a des Winkelhebels die Steuer- bahn 36 einer als Steuerkörper ausgebildeten Drehnocke 37 abgreift. Die Drehnocke 37 sitzt auf einer Welle 38, welche durch den Drehzahlgeber mittels einer nicht dargestellten Übertragungsvor- richtung gegen die Kraft einer nicht dargestellten Rückholfeder für das Gleitstück 40 verdreht wird.
In Fig. 3 greift in einer weiteren Ausführungsform der kurze Arm 33a des Winkelhebels auf die
Steuerfläche 39 eines als Gleitstück 40 ausgebildeten Steuerkörpers an. Das Gleitstück 40 ist auf
Gleitbahnen 41 geradlinig verschiebbar gelagert, wobei ebenfalls die Verschiebung durch den Dreh- zahlgeber über den Stössel 42 und eine nicht gezeigte Übertragungsvorrichtung erfolgt. Der Winkel- hebel bildet zusammen mit der Drehnocke 37 gemäss Fig. 2 bzw. mit dem Gleitstück 40 gemäss
Fig. 3 wieder ein Gesperre, durch welches der Drehzahlgeber, der entweder gemäss der in Fig. l darge- stellten Ausführungsform ein Fliehkraftregler, aber auch ein hydraulischer oder magnetischer Drehzahl- geber sein kann, während der Belastung des Saughub-Begrenzungsanschlages durch den Pumpenkolben 3 in seiner jeweiligen Stellung blockiert wird.
Wie in der in Fig. 1 gezeigten Darstellung kann daher der
Drehzahlgeber nur bei entlastetem Saughub-Begrenzungsanschlag in eine neue Stellung einpendeln.
PATENTANSPRÜCHE :
1. Vorrichtung zur Fördermengenregelung von Kraftstoffeinspritzpumpen durch Hubänderung des durch einen Drehnocken angetriebenen Pumpenkolbens, dessen Ausgangsstellung vor jedem Förderhub von der jeweiligen Schwenklage eines den Saughubbegrenzungsanschlag für den Pumpenkolben bildenden, dreh- bar gelagerten einarmigen Hebels bestimmt ist, der über einen die Steuerfläche eines Steuerkörpers ab- fühlenden Taster verschwenkt wird, wobei zwecks Eingabe der Motordrehzahl ein Drehzahlgeber vorge- sehen ist, dadurch gekennzeichnet, dass als Taster in an sich bekannter Weise ein Winkel- hebel (33) vorgesehen ist, wobei der Winkelhebel (33) an der Winkelspitze schwenkbar auf einem ge- häusefesten Zapfen (34) gelagert ist, sich mit seinem langen Arm (33b) auf dem freien Ende des ein- armigen Hebels (9) abstützt und mit seinem kurzen Arm (33a)
auf der Oberfläche des mit dem Drehzahl- geber (12) verbundenen Steuerkörpers (35 ; 37 ; 40) so aufliegt, dass der Winkelhebel (33) und der Steuer- körper (35 ; 37 ; 40) beim Anliegen des Pumpenkolbens (3) an dem einarmigen Hebel (9) ein selbst- hemmendes Gesperre bilden.