DE2112735B2

DE2112735B2 - Regeleinrichtung für die von einer Verteilereinspritzpumpe für Brennkraftmaschinen zuzumessende Brennstoffmenge

Info

Publication number: DE2112735B2
Application number: DE2112735A
Authority: DE
Inventors: Kenneth Albert Walters London Kemp
Original assignee: CAV Ltd
Current assignee: CAV Ltd
Priority date: 1970-03-18
Filing date: 1971-03-17
Publication date: 1974-10-31
Also published as: CA929029A; DE2112735C3; GB1334381A; ES389700A1; FR2084804A5; DE2112735A1; JPS5030762B1; ZA711668B; US3726263A

Description

Die Erfindung betrifft eine Regeleinrichtung für die von einer Verteilereinspritzpumpe für Brennkraftmaschinen zuzumessende Brennstoffmenge, mit einem zwischen Förderpumpe und Einspritzpumpe angeordneten Zumeßkolben, dessen Hubweg über einen vom Förderpumpendruck beaufschlagbaren und quer zum Zumeßkolbenweg bewegbaren Stellkolben dadurch steueroar ist, daß im Stellkolben ein mit einer dem Zumeßkolben als Anschlag dienenden Profilstirnfläche versehenes Stellglied vorgesehen ist, das relativ zum Stellkolben in Bewegungsrichtung des Zumeßkolbens verschiebbar ist und das sich mit seiner dem Zumeßkolben abgewandter; Stirnfläche am einen Ende eines verstellbaren Stößels abstützt.

Aus der GB-PS 1159 091 ist eine Regeleinrichtung der genannten Art bekannt, bei der die Regelung der eingespritzten Brennstoffmenge unabhängig vom Druck in der Ansaugsammelleitung erfolgt.

Eine vom Druck in der Ansaugsammelleitung abhängige Regelung der Einspritzmenge ist an sich bereits bekannt (britische Patentschriften 604597, 889 607, 1 163 951 und DT-PS 732 792), doch stellen diese bekannten Ausführungsformen eigenständige und zum Teil recht aufwendige Regeleinrichtungen dar, die nicht zum nachträglichen Einbau bei einer Regeleinrichtung der eingangs genannten Art geeignet sind. Ein solcher Einbau ist z. B. dann erfor-

derlich, wenn die zugehörige Brennkraftmaschine mit einem Turbolader bestückt wird.

Die Erfindung hat sich die Aufgabe gestellt, eine Regeleinrichtung der genannten Art ohne großen Aufwand derart auszubilden, daß die Regelung der eingespritzten Brennstoffmenge auch in Abhängigkeit vom Druck in der Ansaugsammelleitung erfolgt. Die gestellte Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die im Kennzeichen des Patentanspruches 1 erwähnten Merkmale gelöst.

ao Zweckmäßige Ausgestaltungen der Erfindung sind durch weitere Patentansprüche gekennzeichnet.

Die Erfindung wird nachfolgend an Hand eines Ausführungsbeispiels unter Bezugnahme auf die Zeichnungen näher erläutert. Es zeigt

as F i g. 1 eine bekannte Regeleinrichtung im Schnitt, F i g. 2 einen Schnitt entlang der Linie 2-2 nach F i g. 1 und

F i g. 3 eine Weiterentwicklung der in den F i g. 1 und 2 gezeigten Regeleinrichtung gemäß der Erfindung.

Die bekannte Regeleinrichtung gemäß der Darstellung in F i g. 1 und 2 weist ein Gehäuseteil 10 auf, in dem ein von der zugehörigen Brennkraftmaschine angetriebener Verteilerkolben 11 angeordnet ist. An

einem Ende des Verteilerkolbens 11 befindet sich eine Einspritzpumpe mit zwei Pumpenstößeln 12, die in einer sich quer erstreckenden Zylinderbohrung 13 sitzen. Die Pumpenstößel sind von einem Nockenring 14 umgeben, der an seiner Innenfläche eine Anzahl von paarweise einander zugeordneten Nocken aufweist. Zwischen den Stößeln und dem Nockenring sind zwei Rollen 15 angeordnet, die während der Rotation des Verteilerkolbens über die Nocken laufen und für eine Hubbewegung der Pumpenstößel nach innen sorgen. Zwischen den Stößeln bildet die Zylinderbohrung eine Pumpenkammer., die an einen Längskanal 16 im Verteilerkolben angeschlossen ist. Der Kanal 16 mündet in einen radial angeordneten Druckkanal 17, der der Reihe nach mit einer Mehrzahl von im Gehäuseteil 10 vorgesehenen Auslaßkanälen 18 fluchtet. Das Fluchten erfolgt stets während des Druckhubes der Stößel 12. Die Auslaßkanäle 18 führen zu den Einspritzdüsen der Brennkraftmaschine.

Der Kanal 16 steht ferner mit einer Mehrzahl radial angeordneter Ansaugkanäle 19 im Verteilerkolben in Verbindung, die der Reihe nach mit einer Ansaugöffnung 20 im Gehäuseteil fluchten. Während dieser Verbindung befindet sich der Druckkanal 17 außer Flucht mit den Auslaßkanälen 18, so daß Brennstoff von der Ansaugöffnung 20 in die Pumpenkammer der Einspritzpumpe fließen kann. Die Ansaugöffnung mündet in einen im Gehäuseteil vorgesehenen Zylinder 21, in dem ein Zumeßkolben 22 axial beweglich angeordnet ist.

An dem der Einspritzpumpe abgewandten Ende des Verteilerkolbens ist eine Lamellen-Förderpumpe 23 vorgesehen, deren Läufer mit dem Verteilerkol-

ben einstückig ausgebildet ist. Die Förderpumpe weist einen an einen Brennstoffbehälter angeschlossenen Einlaß 24 und einen Auslaß 25 auf. Der Förderdruck der Förderpumpe wird über ein Ventil geregelt und ist von der Antriebsdi ehzahl des Verteilerkolbens abhängig.

Der Auslaß 25 der Förderpumpe mündet in eine periphäre Nut 26, die am Umfang des Verteilerkolbens ausgebildet ist und die wiederum nut dem inneren Ende einer Zylinderbohrung in Verbindung stellt, in der ein winkelverstellbares Drosselelement 27 sitzt. Das Drosselelement arbeitet mit einer in der Zylinderbohrung vorgesehenen Öffnung 28 zusammen und kann in bekannter Weise drehzahlabhängig verstellt werden. Die Öffnung 28 ist mit einer weiteren peripheren Nut 29 am Umfang des Verteilerkolbens veil-unden. Von der Nut 29 erstrecken sich mehrere Lärgsnuten 30, die abwechselnd zu den Ansaugkanälen 19 angeordnet sind und deren Länge derart ist, das sie mit der Ansaugöffnung 20 fluchten können.

Wenn eine der Längsnuten 30 in Flucht mit der Ansaugöffnung 20 gelangt, strötnt Brennstoff in den Zylinder 21, und der Zumeßkolben 22 wird nach außen bewegt. Während dieser Bewegung fließt Brennstoff vom anderen Ende des Zylinders 21 über einen Kanal 31 und Nuten 32 im Verteilerkolben zu einer Kammer ab, die in der Pumpe vorgesehen ist. Überschüssiger Brennstoff kann aus der Kammer über einen Auslaßkanal 33 entweichen. Sobald ein Ansaugkanal 19 zur Flucht mit der Ansaugöffnung 20 kommt, wird der Zumeßkolben 22 über einen Kanal 34 und Nuten 35 im Verteilerkolben vom Pumpenförderdruck beaufschlagt, so daß sich der Zumeßkolben nach innen bewegt und den Pumpenraum der Einspritzpumpe mit einer bestimmten Brennstoffmenge versorgt.

Der Hubweg des Zumeßkolbens 22 nach außen, und damit die der Brennkraftmaschine maximal zuführbare Brennstoffmenge, ist über einen Stellkolben 36 steuerbar, der in einem quer zum Zumeßkolbenweg liegenden Zylinder 37 verschiebbar angeordnet ist. Um die Regelung der Brennstoffmenge drehzahlabhängig zu gestalten, wird der Stellkolben gegen die Kraft einer Druckfeder 38 über einen an den Auslaß 25 der Förderpumpe angeschlossenen Kanal 39 vom Förderpumpendruck beaufschlagt. Am anderen Ende des Zylinders kann der Brennstoff über einen Kanal 40 abfließen.

Im Stellkolben 36 ist eine Querbohrung vorgesehen, in der ein Stellglied 41 sitzt, das relativ zum Stellkolben in Bewegungsrichtung des Zumeßkolbens verschiebbar ist, gegen eine Winkelbewegung jedoch durch einen Bolzen gesichert ist, der in einer Nut in der Zylinderwandung gleitet. Das Stellglied 41 hat eine dem Zumeßkolben 22 al= Anschlag dienende Profilstirnfläche, die derart ausgebildet ist, daß der Hubweg des Zumeßkolbens 22 bei einer Bewegung des Stellkolbens 36 gegen die Vorspannung der Druckfeder 38 verringert wird. Mit. seiner dem Zumeßkolben abgewandten Stirnfläche stützt sich d?s Stellglied an einen Ende einer Einstellschraube 42 ab, die von außerhalb der Pumpe verstellbar ist. Somit kann die maximale Brennstoffmenge verändert und auf Motoren verschiedener Bauarten abgestellt werden.

Wie aus F i g. 3 zu ersehen ist, ist die Protilstirnfläche 43 des Stellglieds 41 mit einer Aussparung 44 versehen, die ein Zuleiten eines Brennstoffüberschusses zur Brennkraftmaschine für den Start ermöglicht Für den Fall, daß eine Brennkraftmaschine mit einem Turbolader ausgerüstet wird, ist es erforder-

"5 lieh, daß die der Brennkraftmaschine zugeführte Brennstoffmenge vom Druck in der Ansaugsammelleitung abhängig ist. Durch den erhöhten Luftdruck gelangt eine größere Luftmenge in die Zylinder der Brennkraftmaschine, was einen erhöhten Brennstoff-ίο bedarf zur Folge hat.

Fig.3 zeigt nun das Ausführungsbeispiel der erfindungsgemäßen Weiterentwicklung der Regeleinrichtung, die eine Regelung der Einspritzmenge in Abhängigkeit vom Druck in der Ansaugsammelleitung ermöglicht. Zu diesem Zweck entfällt die Einstellschraube 42, an deren Stelle ein Stößel 45 tritt, der sich in der Bewegungsachse des Zumeßkolbens 22 durch eine im Gehäuseteil befestigte Buchse 46 erstreckt und der sich mit seinem Ende an der Profil-

ao umfangsfläche 47 eines quer zum Stößelweg verschiebbaren Steuerkolbens 48 abstützt. Der Steuerkolben 48 ist in einem Gehäuseteil 49 angeordnet, das mit dem Gehäuseteil 10 verbindbar ist. Der Steuerkolben 48 ist durch eine Druckfeder 50 vorge-

a5 spannt und stützt sich in der dargestellten Ruhelage an einem Absatz 50 a des Gehäuseteils 49 ab.

Zur axialen Funruug ist der Steuerkolben 48 mit drei Bunden 51 versehen. An seinem der Druckfeder 50 zugekehrten Ende weist der Steuerkolben 48 eine Gleitführung auf, die aus Gabeln 52 an der Stirnseite des Steuerkolbens besteht, in die komplementär ausgebildete Gabeln 53 eingreifen. Die Gabeln 53 sind an einem winkelverstellbaren Element 54 angeformt, das mil einem Sperring 55 versehen ist. Auf diese Weise läßt sich die Winkelstellung des Steuerkolbens 48 mit Hilfe des Elements 54 verändern. Die Profilumfangsfläche 47 stellt einen Kegelstumpf dar, dessen Achse gegenüber der Achse des Steuerkolbens 48 versetzt ist. Eine Winkelverstellung des Elements beeinflußt somit die Anfangseinstellung des Stößels 45, während durch die Neigung der Profilumfangsfläche 47 die Änderung in der Einstellung des Stößels 45 für eine bestimmte Bewegung des Steuerkolbens 48 fixiert wird.

Die Bewegung des Steuerkolbens 48 gegen die Vorspannung der Druckfeder 50 erfolgt über eine vom Druck in der Ansaugsammelleitung beaufschlagte Roll-Membran 56, die zwischen einer inneren Zylinderwand 57 des Gehäuseteils 49 und einer

äußeren peripheren Fläche eines becherförmigen Halters 58 sitzt. Der Halter 58 ist auf einer Schubstange 59 angeordnet, die mit einem Ende am Steuerkolben 48 angreift. Das andere Ende der Schubstange 59 ist mit einem Gewinde versehen, auf dem

eine Mutter 60 aufgeschraubt ist. Durch die Mutter 60 wird der Halter 58, die Membran 56 und eine Paßplatte 61 in der vorgesehenen Lage an der Schubstange 59 gehalten. Die Membran 56 erstreckt sich zwischen der Paßplatte 61 und dem becherför-

migen Halter 58. Des weiteren ist eine Druckfeder 62 vorgesehen, die die Schubstange 59 in den Steuerkolben 48 drückt. Die Druckfeder 62 ist schwächer als die Druckfeder 50, so daß bei stehendem Motor der Steuerkolben 48 am Absatz 50 α anliegt. Der beauf-

schlagende Druck wird durch den Einlaßkanal 63 an die Membran 56 herangeführt. Da die Brennkraftmaschine mit einem Turbolader ausgerüstet ist, ist der Druck in der Ansaugsammelleitung höher als der at-

mosphärische Druck. Die andere Seite der Membran wird mit Niederdruck beaufschlagt, wozu zweckmäßigerweise ein niederer Brennstoffdruck verwendet wird. Zu diesem Zweck ist der vorgesehene Auslaßkanal 64 einlaßseitig an die Förderpumpe angeschlossen. Die am Stößel 45 auftretende Leckage

wird über den Kanal 64 zum Einlaß der Fö pumpe zurückgeführt.

Mit der Erhöhung des Drucks in der Ansaug melleitung wandert die Schubstange 59 |>emä£ Darstellung in F i g. 3 nach rechts, wodurch der ] weg des Zumeßkolbens 22 vergrößert wird.

Hierzu 3 Blatt Zeichnungen

Claims

Patentansprüche:

1. Regeleinrichtung für die von einer Verteilereinspritzpumpe für Brennkraftmaschinen zuzumessende Brennstoffmenge, mit einem zwischen Förderpumpe und Einspritzpumpe angeordnetea Zumeßkolben, dessen Hubweg über einen vom Förderpumpendruck beaufschlagbaren und quer zum Zumeßkolbenweg bewegbaren Stellkoben dadurch steuerbar ist, daß im Stellkolben ein mit einer dem Zumeßkolben als Anschlag dienenden Profilstirnfläche versehenes Stellglied vorgesehen ist, das relativ zum Stellkolben in Bewegungsrichtung des Zumeßkolbens verschiebbar ist und das sich mit seiner dem Zumeßkolben abgewandten Stirnfläche am einen Ende eines verstellbaren Stößels abstützt, dadurch gekennzeichnet, daß das andere Stößelende an der Profilumfangsfläche (47) eines mittels eines vom Druck in der Ansaugsammelleitung der Maschine beaufschlagten nachgiebigen Gliedes (56, 58 bis 61) quer zum Stößelweg verschiebbaren Steuerkolbens (48, 51) anliegt, der über eine Gleitführung (52, 53) zu Einstellzwecken verdrehbar ist.

2. Regeleinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das nachgiebige Glied aus einer Roll-Membran (56) besteht, die über eine federbeaufschlagte Schubstange (59) auf den Steuerkolben (48, 51) gegen eine Federkraft wirkt, die stärker ist als die die Schubstange beaufschlagende Federkraft.

3. Regeleinrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der die Profilumfangsfläche (47) aufweisende Bereich des Steuerkolbens (48) aus einem Kegelstumpf besteht, dessen Achse gegenüber der Achse des übrigen Bereiches des Steuerkolbens (48) versetzt ist.