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Die Erfindung betrifft eine Einspritzpumpe-Düse zur direkten Kraftstoffeinspritzung bei Brenn- kraftmaschinen, mit einer die Fördermenge durch Verdrehung eine Pumpenhülse steuernden, in diese eingreifenden Regelstange, welche über eine Vorspannfeder durch ein Reglergestänge verschiebbar ist und welche eine durchgehende Längsbohrung und mindestens eine dem Eingriffsbereich mit der
Pumpenhülse gegenüberliegende Öffnung aufweist, wobei in der Längsbohrung der Regelstange minde- stens ein Bolzen verschiebbar geführt ist, der einen Anschlag trägt und an dem die Vorspann- feder, die im Bereich der Öffnung in der Längsbohrung angeordnet ist, abgestützt ist.
Die Verdrehung der Pumpenhülse derartiger Einspritzpumpen-Düsen wird auf den Pumpen- kolben übertragen, der auf Grund der Anordnung der Steuerkanten dazu in der Lage ist, seine
Verdrehung relativ zum Pumpenzylinder bzw. zu den Ein- und Auslassöffnungen in eine Änderung der Fördermenge umzusetzen. Der Pumpenkolben steht über einen Kolbenfuss mit seinem Antrieb in
Verbindung, womit sich also der Kolbenfuss bei Bewegung der Regelstange um eine mit der Pumpen- zylinderachse zusammenfallende Achse gegenüber dem in Richtung dieser Achse wirkenden Antrieb verdreht.
Zur Herabsetzung der Reibung zwischen Kolbenfuss und Antrieb, welche die erforderliche
Regelkraft und damit das notwendige Arbeitsvermögen des Drehzahlreglers erhöht, ist man bemüht, die Berührungsstelle zwischen Kolbenfuss und Antrieb möglichst klein zu halten, weshalb der Kolbenfuss entweder kugelförmig ausgebildet ist, oder zur Herabsetzung der Hertz'sehen Pressung einen kleinen Auflagespiegel besitzt.
Die dadurch bedingten günstigen, reibungsarmen Bedingungen an der Berührungsstelle zwischen Kolbenfuss und Antrieb werden jedoch während der Einspritzperiode des Pumpenkolbens, auf Grund der Einwirkung der übertragenen Reaktionskraft, zunichte gemacht. Auf Grund des hohen Druckes flacht sich die Kugelfläche am Kolbenfuss relativ stark ab, wodurch eine ziemliche Vergrösserung der Auflagefläche und somit ein beachtliches Reibungsmoment entsteht, welches der Bewegungsrichtung der Regelstange entgegenwirkt.
Die vom Drehzahlregler zur Verfügung gestellte Regelkraft hängt vom Unterschied zwischen Ist-Drehzahl und Soll-Drehzahl ab und ist relativ gering, so dass die hemmende Kraft der Reibung zwischen Pumpenkolbenfuss und Antrieb den Bewegungsablauf der Regelstange hemmt und unter Umständen das gesamte Reglergestänge während jeder Einspritzperiode des bzw. der Pumpenkolben stillsetzt. In der auf die Einspritzung folgenden Periode, also wenn der Druck auf den Kolbenfuss wieder nachlässt, wird das Reglergestänge beschleunigt und wieder in Bewegung gesetzt.
Zur Vermeidung dieses Nachteils ist es z. B. aus der CH-PS Nr. 496833 bekannt, die Regelstangen von Einspritzpumpen über vorgespannte elastische Zwischenglieder vom Regler anzutreiben, wobei die Vorspannkraft grösser als die zur Verstellung des Pumpenkolbens ausserhalb des Einspritzvorgangs erforderliche Kraft ist, jedoch kleiner als diese Kraft während des Einspritzvorgangs. Damit wird während der Periode der Einspritzung, also während der durch die erhöhte Reibung am Kolbenfuss gehemmten oder stillgesetzten Drehung, das jeweilige Zwischenglied gespannt und das Reglergestänge, sowie die Regelstangen der Einspritzpumpen, die gerade nicht fördern, nur von der Vorspannkraft des Zwischengliedes gehemmt.
Diese bekannte Ausführung hat jedoch den Nachteil, dass auf Grund der konstruktiven Lösung die Anwendung schon aus Platzgründen nur für Grossanlagen vertretbar erscheint.
Eine ähnliche Ausführungsform mit zwei Federn ist in der DE-AS 2260533 vorbeschrieben. Auch hier besitzt die Regelstange lediglich Abstützflächen für die beiden Schraubendruckfedern, und die Einstellungen werden mit Hilfe des Reglergestänges vorgenommen.
Bei der Einspritzpumpe-Düse gemäss der CH-PS Nr. 391379 hingegen wird die Regelstange nur in einer Richtung vorgespannt, was in vielen Fällen unerwünscht ist.
Das Regelsystem gemäss der FR-PS Nr. 2. 141. 703 arbeitet hydraulisch und ist ausserordentlich kompliziert aufgebaut, infolgedessen in seiner Herstellung teuer.
Aufgabe der Erfindung ist es, die angeführten Nachteile der bekannten Einspritzpumpen-Düsen zu beseitigen und letztere so zu verbessern, dass ihre Verwendung auch bei Klein-Brennkraftmaschinen, wie z. B. bei Fahrzeugmotoren, möglich ist.
Diese Aufgabe wird bei einer Einspritzpumpe-Düse der eingangs umrissenen Art gemäss der Erfindung vor allem dadurch gelöst, dass in jedem der beiden Endbereiche der Längsbohrung ein Bolzen, der zwei Anschläge trägt, innerhalb eines Bereiches verschiebbar ist, indem dem einen
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Anschlag das Stirnende der Regelstange und dem andern Anschlag das Ende der Öffnung bzw. einer der Öffnungen zugeordnet ist, wobei die Vorspannfeder gegebenenfalls mittelbar an beiden Bolzen abgestützt ist.
Auf diese Weise sind sämtliche für die Funktion der Vorspannfeder zusätzlich erforderlichen
Teile in der Regelstange der Einspritzpumpe-Düse selbst untergebracht, was es denkbar macht, eine Einspritzpumpe-Düse der herkömmlichen Art in eine solche gemäss der Erfindung nachträglich umzubauen. Die seitliche Öffnung im Bereich der Längsbohrung bildet je einen Anschlag für den an den beiden Bolzen angebrachten Bund. An dem dem Bund gegenüberliegenden und aus der Füh- rungsbohrung der Regelstange in der Einspritzpumpe-Düse vorstehenden Ende sind die Bolzen zur Übernahme der Verstellkraft vom Reglergestänge ausgebildet und weisen gleichzeitig weitere An- schlagflächen auf, welche den resultierenden Freihub zwischen dem antreibenden Reglergestänge und dem schliesslich verdrehten Pumpenkolben begrenzen.
Die Grösse dieses Freihubs ist dabei so bemessen, dass das Durchlaufen des Freihubs so lange dauert wie der Einspritzvorgang, dass also bei stillgesetzter Drehbewegung des Pumpenkolbens während des Einspritzvorgangs die Vorspann- feder in der zugehörigen Regelstange über den jeweiligen, die Regelkraft vom weiterhin bewegten
Reglergestänge aufnehmenden Bolzen gespannt wird, bis nach dem Nachlassen des erhöhten Drucks auf den Kolbenfuss dieser relativ zu seinem Antrieb wieder verdrehbar ist und von der in der Vor- spannfeder gespeicherten Kraft eine Nachstellung des Pumpenkolbens bis zu der durch den An- schlag zwischen Bund und Öffnung in der Regelstange gegebenen Stellung erfolgt.
Gemäss einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung, bei der das aus der Längsbohrung vor- stehende Ende eines jeden Bolzens einen Gewindeabschnitt aufweist, auf welchen ein Einstell- element als Anschlag und zur Übernahme der Verstellkraft aufgeschraubt ist, kann als Einstell- element eine Hutmutter od. dgl. vorgesehen sein, deren die Gewindebohrung aufweisende Stirnfläche den Anschlag gegenüber der Regelstange bildet und deren gegenüberliegende Stirnfläche zur Anlage des Reglergestänges dient.
Dadurch ist eine einfache und genaue Justierung der Anschläge für den Freihub und der die Fördermenge der einzelnen Einspritzpumpen-Düsen bei einer gegebenen
Stellung des Reglergestänges bestimmenden Angriffspunkte der Reglerkraft möglich, wobei die beiden
Funktionen in einem Einstellelement zusammengefasst sind, welches in seiner Länge an die Einbau- toleranzen angepasst wird und über das Gewinde auf dem aus der Bohrung herausragenden Ende des Bolzens gegenüber der Regelstange justierbar ist.
Nach einem andern Vorschlag der Erfindung ist vorgesehen, dass die von den Anschlägen begrenzten Verstellbereiche der beiden Bolzen gegenüber der Regelstange in beiden Bewegungsrichtungen der Regelstange unterschiedlich gross sind. Damit wird die Stillsetzung des gesamten Reglergestänges zumindest bei Absenkung der Fördermenge, wie sie zum Abstellen der Brennkraftmaschine erforderlich ist, vermieden, was ein sicheres Abstellen jederzeit ermöglicht.
Die Auflageflächen für die Vorspannfeder können nach einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung einen von 90 abweichenden Winkel mit der Achse der Regelstange einschliessen, und der mittlere Abschnitt der bogenförmig gekrümmten Vorspannfeder kann an demjenigen Bereich der Längsbohrung anliegen, welcher der Öffnung diametral gegenüberliegt. Dadurch wird vermieden, dass die Feder aus der Öffnung vorragt und dadurch die Reibung zwischen der Regelstange und der Führungsbohrung in der Einspritzpumpe-Düse erhöht.
Die Erfindung wird im folgenden an Hand der in den Zeichnungen dargestellten Ausführungsbeispiele näher erläutert. Es zeigt Fig. 1 einen Schnitt durch eine erfindungsgemäss ausgeführte Einspritzpumpe-Düse, Fig. 2 einen teilweisen Schnitt entlang der Linie II-II in Fig. 1 und Fig. 3 einen teilweisen Schnitt entsprechend der Fig. 1 durch ein anderes Ausführungsbeispiel nach der Erfindung.
Im Gehäuse-l-der Einspritzpumpe-Düse befindet sich gemäss den Fig. 1 und 2 ein Pumpenzylinder --2--, welcher den Pumpenkolben --3-- in axialer Richtung führt, und in nicht dargestellter Weise über Steueröffnungen mit Steuerkanten am Pumpenkolben zusammenwirkt. Der Pumpenkolben --3-- ist mittels einer Pumpenhülse --4--, welche in nicht dargestellter Weise mit dem Pumpenkolben drehverbunden ist, gegenüber dem Pumpenzylinder-2-- verdrehbar, wodurch auf Grund der üblichen Schräglage der Steuerkanten am Pumpenkolben die Öffnungszeiten der Steuerbohrungen und damit die geförderte Kraftstoffmenge verändert wird.
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Die Pumpenhülse --4-- ist mit einer Verzahnung --5-- versehen, welche mit einer entsprechenden Gegenverzahnung-6-an der Regelstange -7-- zusammenwirkt und auf diese Weise eine geradlinige Bewegung der Regelstange --7- in eine Verdrehung der Pumpenhülse --4-- und damit des Pumpenkolbens --3- umsetzt.
Die Regelstange --7-- ist in einer Führungsbohrung --8-- des Gehäuses --1-- in Längsrichtung geführt und weist eine durchgehende Längsbohrung --9-- auf, welche durch eine seitliche Öffnung --10-- an der der Gegenverzahnung --6-- gegenüberliegenden Seite zur Führungsbohrung --8-- hin offen ist.
Durch die seitliche Öffnung --10-- sind zwei Bolzen --11-- in die Bohrung --9-- eingebracht, welche an einem Ende einen Anschlag --12-- und an ihrem andern Ende --13-- einen Gewindeteil --14-- aufweisen. Am Gewindeteil --14-- ist jeweils eine Gewindehülse --15-- aufgeschraubt, welche in ihrer Länge an Einbautoleranzen angepasst ist und an einer Stirnfläche als weiterer Anschlag-16-gegen die Regelstange --7-- und an der gegenüberliegenden Stirnfläche --17-- zur Übernahme der Verstellkraft vom nicht dargestellten, mit dem Drehzahlregler in Verbindung stehenden Reglergestänge dient.
Zwischen den beiden Bolzen --11-- ist eine Vorspannfeder --18-- in der Längsbohrung - angeordnet, welche auf schrägen Auflageflächen --19-- aufliegt und dadurch so gekrümmt wird, dass sie an der der Öfnung --10-- gegenüberliegenden Seite der Längsbohrung --9-- an dieser anliegt. Damit wird eine Berührung zwischen der Vorspannfeder --18-- und der Führungsbohrung - -8-, welche eine Erhöhung der Reibung und damit die Notwendigkeit einer Erhöhung der Verstellkraft mit sich bringen würde, mit Sicherheit vermieden.
Die von der Vorspannfeder --18-- auf die beiden Bolzen --11-- bzw. auf die an von der Öff-
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seits jedoch kleiner ist als diese Kraft während des Einspritzvorgangs. Da ausserhalb des eigentlichen Einspritzvorgangs kein nennenswerter Druck vom Pumpenkolben --3-- bzw. seinem Fuss auf den nicht dargestellten Antrieb ausgeübt wird, ist der Pumpenkolben und somit auch die Pumpenhülse und die Regelstange während dieser Zeit relativ frei beweglich und über die mit den Anschläger --12-- auf den Rasten --20-- aufsitzenden Bolzen --11-- auch unmittelbar mit der Bewegung des nicht dargestellten Reglergestänges gekoppelt.
Kommt es jedoch, auf Grund des während des Einspritzvorgangs erhöhten Druckes des Pumpenkolbens auf seinen Antrieb, zu einem Stillsetzen der Drehbewegung des Pumpenkolbens und damit auch zu einem Stillsetzen der Bewegung der Regelstange-7--, so hebt der jeweilige, weiterhin vom Reglergestänge mit der Verstellkraft beaufschlagte Bolzen-11-mit seinem Anschlag --12-- von der Rast --20-- ab und drückt die Vorspann- feder --18- weiter zusammen. Die auf diese Weise gespeicherte Reglerkraft wird nach Beendigung des Einspritzvorgangs, also wenn der Pumpenkolben --3-- und damit die Regelstange --7-- wieder freigegeben wird, wieder an die Regelstange abgegeben.
Es wird auf diese Weise also erreicht, dass bei Festsitzen eines Pumpenkolbens --3-- vom Reglergestänge lediglich zusätzlich die zur Spannung der Vorspannfeder --18-- erforderliche Kraft aufzubringen ist, es jedoch nicht zu einem Stillsetzen der Bewegung des gesamten Reglergestänges kommen kann. Damit kann der eigentliche Drehzahlregler ein entsprechend kleines Arbeitsvermögen aufweisen, ohne die Betriebssicherheit der Brennkraftmaschine herabzusetzen.
Die Anschläge --16- an den Gewindehülsen --15-- begrenzen die Freihübe-21 und 22-der Bolzen -11-- gegenüber der Regelstange --7--, wobei diese Freihübe auch in beiden Bewegungsrichtungen der Regelstange verschieden gross sein können.
Das Ausführungsbeispiel nach Fig. 3 entspricht im wesentlichen dem in den Fig. 1 und 2 dargestellten. Die Regelstange-23-weist hier zwei Öffnungen --24 und 25-- auf, durch welche bei der Montage der Vorrichtung die beiden auf den Bolzen --26-- sitzenden Hülsen --27-- in das Innere der Längsbohrung --9-- eingebracht werden können. Die Hülsen --27-- sitzen lose auf Aufnahme- zapfen-28-der Bolzen-26-und weisen Anschläge -271-- auf, welche von der Vorspannfeder - gegen von den Öffnungen-24 und 25-- gebildete Rasten --30-- gedrückt werden.
Die Enden der Vorspannfeder-29-sitzen fest auf den Aufnahmezapfen --28--, so dass die Bolzen --26-- bei
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der Montage der Einspritzpumpe-Düse nicht aus der Längsbohrung --9-- fallen können.
Die Wirkungsweise der hier dargestellten Anordnung ist die gleiche wie bereits zum Ausfüh- rungsbeispiel nach den Fig. 1 und 2 besprochen.
PATENTANSPRÜCHE :
1. Einspritzpumpe-Düse zur direkten Kraftstoffeinspritzung bei Brennkraftmaschinen, mit einer die Fördermenge durch Verdrehung einer Pumpenhülse steuernden, in diese eingreifenden Regelstange, welche über eine Vorspannfeder durch ein Reglergestänge verschiebbar ist und welche eine durchgehende Längsbohrung und mindestens eine dem Eingriffsbereich mit der Pumpenhülse gegen- überliegende Öffnung aufweist, wobei in der Längsbohrung der Regelstange mindestens ein Bolzen verschiebbar geführt ist, der einen Anschlag trägt und an dem die Vorspannfeder, die im Bereich der Öffnung in der Längsbohrung angeordnet ist, abgestützt ist, dadurch gekennzeichnet, dass in jedem der beiden Endbereiche der Längsbohrung (9) ein Bolzen (11 ; 26), der zwei Anschläge (12, 16 ;
27', 16) trägt, innerhalb eines Bereiches (21,22) verschiebbar ist, indem dem einen Anschlag (16) das Stirnende der Regelstange (7) und dem andern Anschlag (12 ; 27') das Ende (20 ; 30) der Öffnung (10) bzw. einer der Öffnungen (24,25) zugeordnet ist, wobei die Vorspannfeder (18 ; 29) gegebenenfalls mittelbar an beiden Bolzen (11 ; 26) abgestützt ist.