AT502297B1 - Kraftstoffeinspritzzeitpunktversteller - Google Patents

Description

2 AT 502 297 B1

Die Erfindung bezieht sich auf den Motorenbau und zwar auf das Steuersystem der Kraftstoffzuführung bei Dieselmotoren, nämlich einem Kraftstoffeinspritzzeitpunktversteller mit Pumpedüsen, die durch die Nockenwelle in Form von Nocken und den damit zusammenwirkenden Kipphebeln angetrieben sind, welche an eine Exzenterachse aufgesetzt sind, die über einen Hebel 5 und den Gelenkzug mit dem elektrohydraulischen Nachlaufantrieb verbunden ist, der mittels Ölleitung an das Motorschmiersystem angeschlossen ist und einem Hydraulikzylinder mit einem Lagesensor, einem Kolben und einem darin liegenden Schieberkolben mit einer Feder, wobei dieser über einen Stößel und einen Hebel mit einem mechanischen Getriebe des Mikroelektromotors gekoppelt ist. 10

Aus dem RU-Gebrauchsmuster Nr. 33173 vom 17.12.2002 ist ein Kraftstoffeinspritzzeitpunkt-versteller bekannt, bestehend aus Pumpe-Düsen mit dem Nockenwellenantrieb in Form der Nocken und den damit zusammenwirkenden Kipphebeln, welche an die Exzenterachse aufgesetzt sind, die durch den Hebel und den Gelenkzug mit dem elektrohydraulischen Nachlaufan-15 trieb verbunden ist, der mittels Ölleitung an das Motorschmiersystem angeschlossen ist, was einen Hydraulikzylinder mit dem Kolben und mit darin liegenden Schieberkolben mit einer Feder darstellt, der mit dem Lagesensor und Mikroelektromotoren mit dem mechanischen Getriebe versehen ist. 20 Der Nachteil dieses Verstellers ist die unzureichende Positioniergenauigkeit in der Soll-Justie-rungs-Stellung wegen fertigungsbedingter Fehler der Teile.

Weiters ist aus der JP 56124635 A eine andersartige Kraftstoffeinspritzvorrichtung bekannt, bei der ein Aktuator vorgesehen ist, der mit einem Ansaugventil einer Kraftstoffpumpe über ein 25 Steuerkurvengetriebe und einem Flüssigkeitsdruckregelsystem verbunden ist. Zur Einspritzsteuerung wird über eine Öffnung Flüssigkeit mit entsprechendem Druck in den Aktuator gepumpt, über welchen eine eine Teleskopstange je nach aufgebrachtem Druck vor oder zurück bewegt wird. Durch die Bewegung der Teleskoptange wird eine Steuerfläche aufgrund einer Drehung eines Steuerteils um eine Achse verstellt. An der Steuerfläche liegt eine Nockenstange 30 an, die mit einer Einspritzvorrichtung verbunden ist, so dass über die Stange der Zeitpunkt des Öffnens des Kraftstoffventils gesteuert wird.

In der US 5,809,954 A ist ebenso eine andersartige Kraftstoffeinspritzvorrichtung gezeigt, mit der der Zuführzeitpunkt des Kraftstoffs gesteuert werden kann. Die Steuerung erfolgt über eine 35 Nockenwelle und mehrere Nocken, die mit der Nockenwelle nicht einstückig ausgebildet sind. Die Nocken sind unterschiedlich ausgestaltet, so dass eine unterschiedliche Steuerung der Pumpe-Düse der Kraftstoffpumpe über die verschiedenen Nocken möglich ist. Ein Verstellen der Nocken wird über eine Führungsstange durchgeführt, welche koaxial in der Nockenwelle angeordnet ist. Die Nockenwelle und die Führungsstange sind über einen Stift verdrehsicher 40 miteinander verbunden. Dieser Stift wird über ein Bohrung und eine axial verlaufende Nut aufgenommen. Auf der Führungsstange ist eine weitere Nut vorgesehen. Diese Nut ist schraubenförmig gestaltet und nimmt einen Verstellansatz der Nocke auf. Durch eine axiale Bewegung der Führungsstange wird somit die Nocke über den Verstellansatz entlang der Nut auf der Nockenwelle verdreht, wobei die Axialposition durch die Flansche beibehalten wird. 45

Weiters ist aus der US 5,713,335 A eine Kraftstoffeinspritzvorrichtung mit einer Nockensteuerung bekannt. Hierbei wird die Nocke durch einen Exzenter seitlich verschoben, so dass aufgrund der Winkelverschiebung der Nocke zur Achse der Welle das zeitliche Zusammenwirken zwischen Nockenwelle und Nocke verändert wird. 50

Ebenso ist aus der DE 29 03 875 A1 eine andersartige Kraftstoffeinspritzvorrichtung bekannt, wobei hier die Steuerung über einen Hebel erfolgt, der über eine Welle einen Kipphebel versetzt, der von einer Exzenterwelle bewegt wird. Hierdurch wird das zeitliche Steuerungsverhalten verändert. 55 3 AT 502 297 B1

In der DE 195 17 547 C1 ist lediglich eine Justiereinrichtung für eine Kraftstoffeinspritzvorrich-tung gezeigt, mit der das Einstellen und das Nachjustieren zu Beginn und nach einer gewissen Betriebszeit einfacher durchgeführt werden können. 5 Ziel der vorliegenden Erfindung ist demzufolge, einen Kraftstoffeinspritzzeitpunktversteller der eingangs angeführten Art zu schaffen, bei dem die Positioniergenauigkeit des Kraftstoffein-spritzzeitpunktverstellers in der Soll-Justierungs-Stellung erhöht ist.

Dies wird dadurch erzielt, dass der Hebel des Kraftstoffeinspritzzeitpunktverstellers an der io Exzenterachse mittels einer Spannklemme befestigt ist, und der elektrohydraulische Nachlaufantrieb eine Einstellschraube im Gehäuse des Hydraulikzylinders aufweist, und an der Kolbenstange in der Mitte des Vollhubes eine Einstellbohrung vorgesehen ist, wobei die Exzenterachse eine stirnseitige Nut aufweist, deren Symmetrieebene zu einer durch die Exzentermittelpunkte definierten Ebene einen Fixwinkel α im Bereich von 80° bis 90° bildet. 15

Die Erfindung wird nachstehend anhand von einem in der Zeichnung dargestellten bevorzugten Ausführungsbeispiel, auf das sie nicht beschränkt sein soll, noch näher erläutert. Im Einzelnen zeigen in der Zeichnung: 20 Fig. 1 einen Kraftstoffeinspritzzeitpunktversteller, und Fig. 2 im Detail einen Ausschnitt A gemäß Fig. 1.

Der Kraftstoffeinspritzzeitpunktversteller enthält Pumpe-Düsen 1, eine Nockenwelle 2, Kipphebel 3, eine Exzenterachse 4 mit einer stirnseitigen Nut 5, einen Hebel 6, eine Spannklemme 7, 25 eine Zugstange 8, einen elektrohydraulischen Nachlaufantrieb mit einem Lagesensor 9, einen Kolben 10, einen Schieberkolben 11, eine Feder 12, einen Stößel 13, einen Hebel 14, ein mechanisches Getriebe mit einem Mikroelektromotor 15, eine Einstellschraube 16, ein Gehäuse des Hydraulikzylinders 17, und eine Stange 18 des Kolbens mit einer Einstellbohrung 19. 30 Im Ausschnitt A ist die stirnseitige Nut 5 mit der Symmetrieebene M mit Exzentermittelpunkten Οί und 02 dargestellt, die durch eine Ebene N und einen Winkel a, der durch die zwei Ebenen M und N definiert ist, geht.

Der Kraftstoffeinspritzzeitpunktversteller funktioniert wie folgt: 35

Der Kraftstoffeinspritzzeitpunktversteller stellt beim Start und Lauf des Motors die optimalen Einspritzzeitpunkte je nach dem Wärmezustand des Motors, Motordrehzahlen und Kraftstoffverbrauch sicher. 40 Die Einspritzung des Kraftstoffes in den Motor erfolgt durch die Pumpe-Düsen 1. Die Pumpe-Düsen 1 werden von den Nocken der Nockenwelle 2 über den Kipphebel 3 an der Exzenterachse 4 betätigt. Beim Drehen der Exzenterachse 4 wird der Zeitpunkt des Einspritzbeginns in den Motor durch die Verstellung der Kipphebel 3 gegenüber der Nocken der Nockenwelle 2 geändert. Die Achse 4 wird durch die Betätigung des hydraulischen Nachlaufantriebs über den 45 Hebel 6 und die Zugstange 8 gedreht.

Der elektrohydraulische Nachlaufantrieb funktioniert wie folgt:

Das Steuersignal des Steuermoduls wird an den Mikroelektromotor 15 mit dem mechanischen so Getriebe übergeben, welches über den Stößel 13 und den Hebel 14 den Schieberkolben 11 betätigt. Der Kolben 10 des Hydraulikzylinders 17 läuft der Bewegung des Schieberkolbens 11 mittels eines Ölüberlaufs im Hydraulikzylinder 17 nach und hält die Exzenterachse 4 in der durch Software vorgegebenen Lage. Der Regelkreis ist durch den Lagesensor 9 geschlossen. Ein Schieberpaar des Hydraulikzylinders 17 ist als vierkantiger Schieber ausgelegt, deren Hülse 55 die Bohrung im Kolben ist. Der Hydraulikzylinder 17 läuft mit dem Öl des Motorschmiersystems.

Claims (1)

1. 4 AT 502 297 B1 Ölablass aus dem Hydraulikzylinder 17 erfolgt über Bohrungen im Schieberkolben 11 und in der Kolbenstange 10 in den Raum des Gehäuses der Motorsteuerung. Ein ständiger mechanischer Kontakt des Schieberkolbens 11 mit dem Hebel 14 ist durch die Feder 12 sichergestellt. Die hohe Positioniergenauigkeit des Versteuere wird durch das Vorhandensein der Einstellschraube 5 16 der stirnseitigen Nut 5 an der Exzenterachse 4 und der Spannklemme 7 sichergestellt. Um den Kraftstoffeinspritzzeitpunktversteller an den Motor in der Soll-Justierungs-Lage anzubringen, ist die Einstellschraube 16 im Gehäuse des Hydraulikzylinders 17 eingeschraubt, die beim Drehen bis Festanschlag in der Einstellbohrung 19 der Stange 18 des Kolbens 10 den io Antrieb in der Mittelstellung fixiert; die Exzenterachse 4 ist dabei mittels einer Vorrichtung in die fixierte Lage an der stirnseitigen Nut 5 gestellt, und die Spannklemme 7 ist an der Exzenterachse 4 festgezogen. In der Arbeitsstellung des Versteuere ist die Einstellschraube 16 aus der Einstellbohrung 19 ausgeschraubt. Die stirnseitige Nut 5 der Exzenterachse 4 ist so ausgelegt, dass die Ebene M - die durch die Symmetrieachse der stirnseitigen Nut mit der Ebene N geht, 15 die durch die Mittelpunkte Oi und 02 des Exzentere definiert wird - den Winkel α im Bereich von 80° bis 90° bildet. Der Winkel a ermöglicht den Einbau des Versteuere in die Soll-Justierungs-Stellung, und die Spannklemme 7 beseitigt die fertigungsbedingten Fehler an den Teilen. 2o Patentanspruch: Kraftstoffeinspritzzeitpunktvereteller mit Pumpe-Düsen (1), die durch die Nockenwelle (2) in Form von Nocken und den damit zusammenwirkenden Kipphebeln (3) angetrieben sind, welche an einer Exzenterachse (4) aufgesetzt sind, die über einen Hebel (6) und den Gelenkzug mit 25 dem elektrohydraulischen Nachlaufantrieb verbunden ist, der mittels Ölleitung an das Motorschmiersystem angeschlossen ist und einem Hydraulikzylinder (17) mit einem Lagesensor (9), einem Kolben (10) und einem darin liegenden Schieberkolben (11) mit einer Feder (12), wobei dieser über einen Stößel (13) und einen Hebel (14) mit einem mechanischen Getriebe des Mikroelektromotors (15) gekoppelt ist, dadurch gekennzeichnet, dass der Hebel (6) mit einer 30 Spannklemme (7) an der Exzenterachse (4) befestigt ist und der elektrohydraulische Nachlaufantrieb eine Einstellschraube (16) aufweist, welche am Gehäuse des Hydraulikzylinders (17) angebracht ist, und an einer Kolbenstange (18) in der Vollhubmitte eine Einstellbohrung (19) vorgesehen ist, wobei die Exzenterachse (4) mit einer stirnseitigen Nut (5) versehen ist, deren Symmetrieebene (M) zu einer durch die Exzentermittelpunkte definierten Ebene (N) einen 35 Fixwinkel (a) im Bereich von 80° bis 90° bildet. Hiezu 1 Blatt Zeichnungen 40 45 50 55