AT394890B - Einrichtung zur verstellung des einspritzbeginnes einer einspritzbrennkraftmaschine - Google Patents

Description

AT 394 890 B

Die Erfindung bezieht sich auf eine Einrichtung zur Verstellung des Einspritzbeginnes einer Einspritz· brenrikraftmaschine, bei welcher mit dem Druckraum der Einspritzpumpe wenigstens eine zylindrische Bohrung mit einem darin gleitend geführten, federbelasteten Ausweichkolben verbunden ist, dessen Hub in Richtung vom Druckraum der Einspritzpumpe auswärts durch einen gehäusefesten Anschlag und in Richtung zum Druckraum der Einspritzpumpe einwärts durch einen am Ausweichkolben angeordneten Anschlag und einen verstellbaren Gegenanschlag begrenzt ist

Bei bekannten Einrichtungen wurde der Ausweichkolben entgegen der Kraft einer Feder auswärts an einen verstellbaren Anschlag verschoben, wobei in Abhängigkeit vom Hub des Ausweichkolbens eine Verzögerung des Einspritzbeginnes erzielt wurde. Derjenige Anschlag, welcher die größte dynamische Belastung aufzunehmen hatte, das ist der Anschlag für das Ende des Auswärtshubes des Ausweichkolbens, war hiebei zumeist als Regelstange ausgebildet, welche mit schrägen Steuerflächen einen mehr oder minder großen Hub je nach Stellung der Regelstange zuläßt. Abgesehen von der großen mechanischen Belastung dieses Anschlages, welcher trotz seiner schlagartigen Beanspruchung am Ende des Auswärtshubes des Ausweichkolbens leicht verschiebbar bleiben muß, besteht ein wesentlicher Nachteil bei dies»* bekannten Konstruktion darin, daß in Abhängigkeit vom Ausweichkolbenhub ein variables schädliches Volumen ausgebildet wird, welches die Einspritzmenge verzerrt

Die DE-PS 586 549 bezieht sich auf eine ventillose Brennstoffeinspritzpumpe mit je einer seitlich am Pumpenraum angeordneten Saug- und Drucköffnung, von denen die erste durch einen von außen angetriebenen Pumpenkolben und die zweite durch einen federbelasteten Steuerkolben verschließbar ist der beim Druckhub des Pumpenkolbens diesem ausweicht und bei dessen Saughub unter dem Einfluß seiner Belastungsfeder bis zu einem gegebenenfalls zur Änderung der Fördermenge einstellbaren Anschlag vorgeht. Dabei hat die Belastungsfeder des Steuerkolbens eine solche Vorspannung, daß dieser seine Ausweichbewegung unabhängig von der Hubgeschwindigkeit des Pumpenkolbens rast nach gänzlichem Abschluß der Säugöffnung durch den Pumpenkolben beginnt, und die Ausweichbewegung ist durch einen festen Anschlag begrenzt, so daß die Stirnfläche des Steuerkolbens die Drucköffnung nicht überschleifen kann.

Dabei soll durch den Steuerkolben die Voraussetzung dafür geschaffen werden, daß der eingespritzte Brennstoffstrahl schlagartig einsetzt und ebenso verschwindet, damit die Düse nicht nachtropft. Dazu muß der von der Pumpe erzeugte Druck sehr steil ansteigen und ebenso steil äbfallen. Der feste Anschlag zum Begrenzen der Ausweichbewegung soll bei der bekannten Brennstoffeinspritzpumpe verhindern, daß der Steuerkolben bei seiner Ausweichbewegung über die Drucköffnung hinausgeht, wenn der Druck, gegen den der Brennstoff gefördert wird, höher ist als die Spannung, mit welcher die Belastungsfeder auf den Steuerkolben im Augenblick seines Vorbeiganges an der Drucköffnung wirkt. Dies wäre nämlich bei den hohen Einspritzdrücken für Dieselmotoren möglich, sofern nicht die Belastungsfeder eine sehr hohe Kraft ausüben würde. Dies ergäbe jedoch eine sehr sperrige Bauform. Außerdem wurde eine Feder, die so kräftig wäre, daß sie den Gegendruck in der Druckleitung überwinden könnte, den Steuerkolben nach Beendigung des Einspritzvorganges mit großer Wucht gegen den Pumpenkolben führen und diesen beschädigen, mindestens aber die Kanten der Stirnflächen anstauchen. Der bekannte Steuerkolben soll also gerade nur die Öffnung zur Einspritzleitung aufsteuem und übt somit eine Ventilfunktion aus, er soll aber nicht weiter ausweichen.

Gegenstand der DE-PS 486 938 ist eine Brennstoffeinspritzvorrichtung für Brennkraftmaschinen, bei welcher im Pumpenzylinder ein Saug- und ein Druckschlitz vorgesehen ist und dem Pumpenkolben im Pumpenraum ein belasteter Ausweichkolben gegenüber der etwa im Zeitpunkt der Freigabe des Druckschlitzes durch zusätzliche Belastung in seiner ausweichenden Bewegung derart verzögert wird, daß der zwischen den beiden Kolben eingeschlossene Brennstoff erst kurz vor Beginn der Einspritzung auf den zur unmittelbaren Einspritzung des Brennstoffes durch Düsen in den Arbeitszylinder notwendigen Einspritzdruck gebracht wird, worauf die Einspritzung unter gleichbleibendem oder steigendem Speicherdruck erfolgt. Obwohl der federbelastete und durch gegebenenfalls einstellbare Anschläge hinsichtlich seiner Hubbewegung begrenzte Kolben dieser bekannten Brennstoffeinspritzvorrichtung als Ausweichkolben bezeichnet ist, handelt es sich jedoch um einen Steueikolben im Sinn und für den gleichen Zweck wie gemäß der vorher besprochenen DE-PS 586 549. In beiden Fällen soll unmittelbar anschließend an den Beginn des Förderhubes des Einspritzpumpenkolbens der Druckaufbau sichergestellt werden, bevor der Brennstoff durch die Einspritzleitung zur Einspritzdüse geleitet wird.

Die bekannten Steuerkolben haben lange, aus der zylindrischen Bohrung herausragende Fortsätze und tragen massive Anschläge und Federteller, wodurch sich eine verhältnismäßig große bewegte Masse ergibt.

Die Erfindung zielt nun darauf ab, die eingangs genannte Ausbildung dahingehend zu verbessern, daß die mechanische Belastbarkeit und damit die Verschleißfestigkeit erhöht wird und gleichzeitig ein konstantes Volumen durch den Hub des Ausweichkolbens gewährleistet wird. Zur Lösung dieser Aufgabe besteht die Erfindung im wesentlichen darin, daß der Gegenanschlag von einem in eine axiale, nach außen offene Bohrung im Ausweichkolben eintauchenden Hubbegrenzungsbolzen gebildet ist, dessen in den Ausweichkolben eintauchendes Ende den in Abhängigkeit von Betriebsgrößen verstellbaren Gegenanschlag für den im oder am Ausweichkolben angeordneten Anschlag zur Begrenzung des Einwärtshubes trägt, und daß die Feder in der axialen Bohrung im Ausweichkolben an dem Hubbegrenzungsbolzen und an der Stirnfläche der Bohrung im Ausweichkolben abgestützt ist Da der Anschlag für die Begrenzung der Bewegung des Ausweichkolbenhubes vom Pumpenraum auswärts als gehäusefester Anschlag ausgebildet ist, läßt sich eine einfache und betriebssichere -2-

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Ausbildung erzielen, welche den hohen dynamischen Kräften am Ende des Auswärtshubes gerecht wird. Dieser starre Anschlag am Ende des Hubes definiert gleichzeitig das Volumen, welches die Mengenregelung verzerrt, und durch die starre Begrenzung des Auswärtshubes wird dieses Volumen konstant gehalten. Zur Verstellung des Einspritzzeitbeginnes wird nun die Ruhestellung des Ausweichkolbens bzw. das Ende des Einwärtshubes begrenzt und erfindungsgemäß ist hiefür der in Abhängigkeit von Betriebsgrößen verstellbare Gegenanschlag zur Begrenzung der Bewegung des Ausweichkolbenhubes zum Pumpenraum einwärts vorgesehen. Es wird somit der Hub des Ausweichkolbens zwischen seiner inneren und sein« äußeren Lage verstellt, wobei jedoch das Ende des Ausweichkolbenhubes immer konstant bleibt Durch die Verstellung des Hubes des Ausweichkolbens wird die gewünschte Verzögerung der Einspritzung in einstellbarer Weise verwirklicht. Erfindungsgemäß ist der Gegenanschlag von einem in eine axiale, nach außen offene Bohrung im Ausweichkolben eintauchenden Hubbegrenzungsbolzen gebildet Zusätzlich ist die Feder in der axialen Bohrung im Ausweichkolben an dem Hubbegrenzungsbolzen und an der Stirnfläche der Bohrung im Ausweichkolben abgestützt Bei einer derartigen Ausbildung ergeben sich relativ geringe bewegte Massen, da der Ausweichkolben hohl ausgebildet ist Gleichzeitig ergibt sich eine exakte Führung und damit eine einfache Dichtung des Kolbens. Es braucht bei der erfindungsgemäßen Ausbildung lediglich der den Gegenanschlag ausbildende Hubbegrenzungsbolzen in seiner Lage verstellt werden, und dies« Hubbegrenzungsbolzen wird lediglich mit den g«ingen Federkräften der den Ausweichkolben einwärts drückenden Feder beaufschlagt Die vergleichsweise großen Kräfte, die am Ende des Ausweichkolbenhubes aufgenommen werden müssen, können von gehäusefesten Teilen in sicherer Weise übernommen werden. Zusätzlich weist d« Ausweichkolben eine möglichst geringe Massenträgheit auf, um mit seinen Bewegungen d« Druckbeaufschlagung möglichst gut folgen zu können.

In einfacher Weise ist die Ausbildung «findungsgemäß so getroffen, daß der von dem in den Ausweichkolben eintauchenden Hubbegrenzungsbolzen gebildete Gegenanschlag in Form etwa eines Ringbordes ausgebildet ist und daß der Anschlag im Inneren des Ausweichkolbens von einem diesen Gegenanschlag außen hinteigieifenden Einsatzring, insbesondere einer Abschlußscheibe od« einem Seegerring, gebildet ist Eine derartige Ausbildung ist in relativ einfacher Weise zusammenzustellen und in der Montage und Jusüerung einfach zu handhaben.

In einfacher Weise kann die Pumpenkolbenbüchse eine mit d« Bohrung für den Ausweichkolben fluchtende Bohrung zur Erleichterung der Montage aufweisen, und bei einer derartigen Ausbildung läßt sich als zusätzliche Sicherung eine Begrenzung der maximalen Verstellung des Ausweichkolbens nach innen verwirklichen. Hiefür ist vorzugsweise zusätzlich zu dem mit dem Ausweichkolben verbundenen Anschlag für die Begrenzung des Einwärtshubes in Abhängigkeit von der Stellung des Hubbegrenzungsbolzens ein weiterer Anschlag zur Begrenzung des Einwärtshubes des Ausweichkolbens im Inneren der Bohrung, in welcher der Ausweichkolben verschieblich geführt ist angeordnet. Dieser zusätzliche Anschlag kann beispielsweise von einem über die bereits erwähnte mit der Bohrung für den Ausweichkolben fluchtende Bohrung eingebrachten Seegerring gebildet werden. Für die Verstellung des Hubbegrenzungsbolzens sind nur relativ geringe Verstellkräfte erforderlich. Es ist jedoch erforderlich, den Hubbegrenzungsbolzen in seinen beiden Ausrichtungen zu führen und in der jeweiligen Lage festzuhalten, um eine exakte Begrenzung des Einwärtshubes zu erzielen. Zu diesem Zwecke wird gemäß einer bevorzugten Weiterbildung der Erfindung die Ausbildung so getroffen, daß der von dem Hubbegrenzungsbolzen gebildete Gegenanschlag mit einer Regelstange über eine Führung, insbesondere einen Querbolzen und ein mit der Achse der Regelstange einen spitzen Winkel einschließendes Langloch der Regelstange, verbunden ist und in jeder Stellung der Regelstange in seiner Verschiebelage formschlüssig gehalten ist

Um eine unerwünschte Dämpfung des Rückhubes einwärts zu vermeiden, ist es vorteilhaft, den Federraum mit der Atmosphäre zu verbinden. Zu diesem Zweck ist vorzugsweise die Ausbildung so getroffen, daß der Hubbegrenzungsbolzen an seinem Mantel geschlitzt oder mit axialen Rillen ausgebildet ist, deren lichter Querschnitt außerhalb des Pumpengehäuses mündet.

Die Erfindung wird nachfolgend anhand eines in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispieles näher erläutert.

In der Zeichnung ist eine Pumpenkolbenbüchse (1) teilweise im Schnitt dargestellt. Der Pumpenkolben ist mit (2) bezeichnet. In einer radialen Bohrung (3) ist ein Ausweichkolben (4) verschieblich geführt. Der Anschlag (5) für die Begrenzung des Ausweichhubes wird von einem Teil der Pumpenkolbenbüchse (1) gebildet und ist somit ortsfest. Der Ausweichkolben (4) weist eine Bohrung (6) auf, in welcher eine Feder (7) aufgenommen ist. Zur Begrenzung des Einwärtshubes ist ein Hubbegrenzungsbolzen (8) vorgesehen, dessen V«schiebung in Richtung seiner Achse (9) durch eine Regelstange (10) bewirkt wird. Die Regelstange (10) greift hiebei mit einem schräg verlaufenden Langloch (11) in einen Querbolzen (12) des Hubbegrenzungsbolzens (8) ein, so daß in jeder Lage der Regelstange (10) die Verschiebelage des Hubbegrenzungsbolzens (8) exakt definiert ist D« Hubbegrenzungsbolzen (8) trägt an seinem in die Bohrung (6) des Ausweichkolbens (4) eintauchenden Ende einen verbreiterten Kopf (13), an welchem auch die Feder (7) abgestützt ist Im Inneren der Bohrung des Ausweichkolbens (8) ist ein Seegerring (14) angeordnet, welcher den verbreiterten Kopf (13) des Hubbegrenzungsbolzens (8) hintergreift. Durch die Kraft der Feder (6) wird der Ausweichkolben (4) in Richtung des Pfeiles (15) einwärts bewegt, bis der Kopf (13) des Hubbegrenzungsbolzens (8) am Seegemng (14) anlegt. Durch die Verstellung des Begrenzungsbolzens (8) in Richtung seiner Achse (9) wird somit die inn«e Lage des Ausweichkolbens definiert.

Mit d« Bohrung (3) für den Ausweichkolben fluchtend ist in der Pumpenkolbenbüchse (1) eine weitere -3-

Claims (5)

1. AT 394 890 B Bohrung vorgesehen, welche durch eine Blindschraube (16) verschlossen ist Ober diese Bohrung läßt sich ein weiterer Begrenzungsanschlag (17) einbringen, welcher von einem Seegerring gebildet ist. Dieser Seegering (17) begrenzt die Verstellage des Ausweichkolbens (4) und verhindertauf diese Weise mögliche Beschädigungen des Pumpenkolbens (2). Der sich durch die jeweilige Innenlage des Ausweichkolbens (4) ergebende Hub ist mit (18) angedeutet. Dieser Hub ergibt sich aus der Differenz zwischen der jeweiligen Innenlage und dem festen Anschlag (5) für die Begrenzung der Auswärtsbewegung des Ausweichkolbens. Durch den festen Anschlag (5) wird das Ende des Hubes des Ausweichkolbens immer konstant gehalten. Durch den Hubbegrenzungsbolzen (8) wird der Beginn des Hubes vorgegeben, da durch diesen Hubbegrenzungsbolzen (8) die jeweils innere Lage des Ausweichkolbens definiert wird. Der Hubbegrenzungsbolzen (8) trägt an seinem Mantel Ausnehmungen, um eine Verbindung zwischen dem Federraum und der Atmosphäre sicherzustellen. PATENTANSPRÜCHE 1. Einrichtung zur Verstellung des Einspritzbeginnes einer Einspritzbrennkraftmaschine, bei welcher mit dem Druckraum der Einspritzpumpe wenigstens eine zylindrische Bohrung mit einem darin gleitend geführten, federbelasteten Ausweichkolben verbunden ist, dessen Hub in Richtung vom Druckraum der Einspritzpumpe auswärts durch einen gehäusefesten Anschlag und in Richtung zum Druckraum der Einspritzpumpe einwärts durch einen am Ausweichkolben angeordneten Anschlag und einen verstellbaren Gegenanschlag begrenzt ist, dadurch gekennzeichnet, daß der Gegenanschlag von einem in eine axiale, nach außen offene Bohrung (6) im Ausweichkolben (4) eintauchenden Hubbegrenzungsbolzen (8) gebildet ist, dessen in den Ausweichkolben (4) eintauchendes Ende den in Abhängigkeit von Betriebsgrößen verstellbaren Gegenanschlag (13) für den im oder am Ausweichkolben (4) angeordneten Anschlag (14) zur Begrenzung des Einwärtshubes trägt, und daß die Feder (7) in der axialen Bohrung (6) im Ausweichkolben (4) an dem Hubbegrenzungsbolzen (8) und an der Stirnfläche der Bohrung (6) im Ausweichkolben (4) abgestützt ist.
2. 2. Einrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der von dem in den Ausweichkolben (4) eintauchenden Hubbegrenzungsbolzen (8) gebildete Gegenanschlag (13) in Form etwa eines Ringbordes ausgebildet ist und daß der Anschlag im Inneren des Ausweichkolbens (4) von einem diesen Gegenanschlag außen hintergreifenden Einsatzring, insbesondere einer Abschlußscheibe oder einem Seegemng (14), gebildet ist
3. 3. Einrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß zusätzlich zu dem mit dem Ausweichkolben (4) verbundenen Anschlag (14) für die Begrenzung des Einwärtshubes in Abhängigkeit von der Stellung des Hubbegrenzungsbolzens (8) ein weiterer Anschlag (17) zur Begrenzung des Einwärtshubes des Ausweichkolbens (4) im Inneren der Bohrung (3), in welcher der Ausweichkolben (4) verschieblich geführt ist, angeordnet ist
4. 4. Einrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß der von dem Hubbegrenzungsbolzen (8) gebildete Gegenanschlag mit einer Regelstange (10) über eine Führung, insbesondere einen Querbolzen (12) und ein mit der Achse der Regelstange (10) einen spitzen Winkel einschließendes Langloch (11) der Regelstange (10), verbunden ist und in jeder Stellung der Regelstange (10) in seiner Verschiebelage formschlüssig gehalten ist.
5. 5. Einrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Hubbegrenzungsbolzen (8) an seinem Mantel geschlitzt oder mit axialen Rillen ausgebildet ist, deren lichter Querschnitt außerhalb des Pumpengehäuses mündet. Hiezu 1 Blatt Zeichnung -4-