DE2121275A1

DE2121275A1 - Fuel injection pump and regulator drive

Info

Publication number: DE2121275A1
Application number: DE19712121275
Authority: DE
Inventors: der Anmelder. P ist
Original assignee: Muselius, Georg, DipL-Ing., Tammerfors (Finnland)
Priority date: 1970-05-04
Filing date: 1971-04-30
Publication date: 1971-12-02

Description

Brennstoffeinspritzpumpen- und Reglerantrieb Die Erfindung bezieht sich auf einen Brennstoffeinspritzpumpen- und Regelantrieb. Fuel injection pump and regulator drive The invention relates to on a fuel injection pump and variable speed drive.

An Viertaktmotoren muß eine Brennstoffeinspritzpumpe, die eine pro Zylinder zugemessene Brennstoifmongo pro Arbeitstakt, d.h. Jede zweite Kurbelwellenumdrehung, liefern muß, mit halber Kurbelwellendrehzahl angetrieben werden.Four-stroke engines must have a fuel injection pump that has one per Cylinders metered fuel mongo per work cycle, i.e. every second crankshaft revolution, must deliver, are driven at half the crankshaft speed.

Um mit einem möglichst einfachen Zahnradgetriebe von der Kurbelwelle eine Brennstoffpumpe anzutreiben, d.h. mit einem Zahnradgetriebe mit allen Zahnrädern in einer und derselben Ebene, müßte das auf der treibenden Welle der Pumpe sitzende Zahnrad einen Teilungsdurchmesser haben, der zweimal größer ist als der Teilungsdurchmesser des auf der Kurbelwelle sitzenden Zahnrads. Da eine solche Brentoffpuope, im Gegonsatz zur Nockenwelle des Motors, an der Seite oder oberhalb des Motora montiert wird1 vergrößert ein so großes Pumpe treibrad recht beträchtlich die Breiten- oder Höhendimension des Motor.To use the simplest possible gear transmission from the crankshaft to drive a fuel pump, i.e. with a gear transmission with all gears in one and the same plane, that would have to sit on the driving shaft of the pump Gear have a pitch diameter that is twice the pitch diameter of the gear on the crankshaft. As such a Brentoffpuope, on the contrary to the camshaft of the engine, on the side or above of the motora is mounted1 such a large pump impeller increases the width or height dimension of the motor.

Um dieses zu vermeiden, wird oft eine Übersetzung mit leerlaufenden Zwischenrädern gebraucht, wobei ein Rad oder mehrere Räder hinzukommen, aber alle Räder etwas kleiner im Durchmesser werden, oder ee wird auch eine doppelte Übersetzung mit Zahnrädern in mehreren Ebenen verwendet. In beiden Fällen müssen zusätzliche, recht große Zahnräder verwendet werden im Vergleich mit einem einfachen Getriebe, und im letzteren Falle vergrößert sich die Längendimension des Motors um eine Zahnradbreite.To avoid this, a translation with empty Intermediate wheels used, with one or more wheels added, but all Wheels will be slightly smaller in diameter, or ee will also have a double gear ratio used with gears in multiple planes. In both cases additional, quite large gears are used compared with a simple gear, and in the latter case the length dimension of the motor is increased by a gear wheel width.

Das Zahnrad, welches die Brennstoffpumpenwelle antreibt, wird entweder direkt auf dieser montiert, wobei die Welle und die Pumpenlager mit der Radialkraft des Zahnraddruckes belastet werden, oder auf einer Welle, die in eigens dafür in den stillstehenden Teilen dee Motors, s.3 im Zylinderblock, vorgesehenen lagern gelagert ist, wobei die Welle dann ein reines Drehmoment ohne Radialkräfte auf die Pumpenwelle ausübt mittels einer Kupplung, die eine gewisse Abweichung der Konzentrizität und Parallelität dieser Wellen zuläßt.The gear that drives the fuel pump shaft is either Mounted directly on this, the shaft and the pump bearings with the radial force of the gear pressure, or on a shaft that is in store the stationary parts of the engine, see 3 in the cylinder block is mounted, with the shaft then a pure torque without radial forces on the Pump shaft exercises by means of a clutch that has a certain deviation the concentricity and parallelism of these waves allows.

In vielen Fällen wird die Brennstoffpumpe noch mit einer Anordnung zur Verstellung des Brennstoffeinspritzzeitpunktes im Verhältnis zur Kurbelbewegung versehen, d.b. mit einer Anordnung zum Verdrehen der Pumpenwelle im Verhältnis zu der Welle, auf welcher das Antriebszahnrad der Pumpe montiert ist.In many cases the fuel pump will still come with an arrangement for adjusting the fuel injection timing in relation to the crank movement provided, d.b. with an arrangement for rotating the pump shaft in relation to the shaft on which the pump drive gear is mounted.

Vorliegende Erfindung bezweckt die Vereinigung in einer Anordnung der Funktionen der Drehzahlreduktion, der Kupplung und der Einspritzzeitpunktverstellung, und dafür noch eine möglichst einfache und gleichzeitig geringsten Raum beanspruchende Zahnradanordnung für die ffbertragung der Bewegung von der Kurbelwelle dsa Motors zu der die Brennstoffpumpe antreibenden Welle.The present invention aims to be association in one arrangement the functions of speed reduction, clutch and injection timing adjustment, and one that is as simple as possible and at the same time takes up the least amount of space Gear arrangement for the transmission of the movement from the crankshaft of the engine to the shaft driving the fuel pump.

Dies wird erfindungsgemäß dadurch erreicht, daß die Untersetzung der Drehzahl von der Kurbelwellendrehzahl mittels eines auf der Welle, s B. der Brennstoffeinspritzpumpe engebrauchten Planetengetriebes bewirkbar ist, wobei das Planetengetriebe als Kupplung ausgebildet ist, die bei Zulassung von kleinen Abweichungen der Konzentrizität und Parallelität der treibenden und getriebenen Teile ein reines Drehmoment auf die Welle , z.3. der Brennstoffeinspritzpumpe überträgt, ohne diese Welle mit den von einer Ublichen Zahnrsduntersetzung ausgehenden Radialkräften zu belasten.This is achieved according to the invention in that the reduction of the Speed from the crankshaft speed by means of one on the shaft, e.g. the fuel injection pump en used planetary gear can be brought about, the planetary gear as Coupling is designed to allow for small deviations in concentricity and parallelism of the driving and driven parts on a pure torque the wave, e.g. 3. the fuel injection pump transmits without this shaft with the to load radial forces emanating from a common gear reduction.

In Ausgestaltung der Erfindung besteht das Planetengetriebe aus einem treibenden Sonnenrad, einem angetriebenen Ringteil mit Innenverzahnung und einem Planetenradhalter mit mindestens zwei mit dem Sonnenrad und dem Ringteil kämmenden Planetenrädern wobei der Planetenradhalter als Reaktionsteil dient fUr die Aufnahme der Drehmomentdifferenz zwischen des ausgehenden und dem eingehenden Drehmoment der Untersetzung.In an embodiment of the invention, the planetary gear consists of one driving sun gear, a driven ring part with internal teeth and a Planetary gear holder with at least two meshing with the sun gear and the ring part Planet gears whereby the planet gear holder serves as a reaction part for the recording the torque difference between the outgoing and incoming torque the reduction.

In weiterer Ausgestaltung der Erfindung ist der als Reaktionsteil dienende Planetenradhalter drehbar in einem stillstehenden Teil des Motore, z.B. im Zylinderblock, gelagert und sind mittels einer Handverstelleinrichtung oder einer automatischen Verstelleinrichtung die treibende und die angetriebene Welle des Planetengetriebes auch bei laufendem Motor gegeneinander verdrehbar oder miteinander verriegelbar. Um mittels des erfindungsgemäßen Antriebs auch einen Fliehkraftregler an sich bekannter Bauart zum Regeln der Einspritzmenge oder dee Binspritzzeitpunktes der Pumpe antreiben zu können, ist die antreibende Welle entsprechend verlängert auszuführen, wie in Fig. 2 dargestellt.In a further embodiment of the invention, it is used as a reaction part serving planetary gear holders rotatable in a stationary part of the motor, e.g. in the cylinder block, stored and are by means of a manual adjustment device or a automatic adjustment device the driving and the driven shaft of the planetary gear against each other even when the engine is running rotatable or with each other lockable. To by means of the drive according to the invention also a centrifugal governor known design for regulating the injection quantity or the Binspritzzeitpunktes To be able to drive the pump, the driving shaft is lengthened accordingly to be carried out as shown in FIG.

Erfindungsgemäß ist eine vorteilhafte lagerung des Antriebszahnrades der Einspritzpumpe, der Kupplung zum Entlasten der Pumpenlager von Radial- und Axialkräften, die von Zahndruck oder auch Ausrichtfehlern herrühren, und eines Einspritzverstellers erreichbar, wobei eine Verschiebung rotierender Teile entfällt. Das Antriebs zahnrad der Einspritzpumpe kann ohne leerlaufende Zwischenräder im Verteilertrieb im Durchmesser 80 klein gehalten werden, daß sowohl die Abmessungen des Verteilergehäuses und damit des Motors klein gehalten werden könnon, als auch das Anflaschen der Binspritspumpo komplett Mit dem fertigmontierten Antriebszahnrad möglich ist.According to the invention is an advantageous storage of the drive gear the injection pump, the coupling to relieve the pump bearings from radial and axial forces, which result from tooth pressure or alignment errors, and an injection adjuster achievable, with no shifting of rotating parts. The drive gear the injection pump can have a diameter without idling idler gears in the distributor drive 80 are kept small that both the dimensions of the distributor housing and thus of the engine can be kept small, as well as the filling up of the Binspritspumpo complete with the fully assembled drive gear is possible.

Der erfindungsgemäße Antrieb kann als ein mit der Einspritzpumpe zu lieferndes, mit dieser durch einen Flansch verbundenes Bauteil ausgeführt werden, wobei der Motorenhersteller die Lagerung des Antriebszahnrades als ein Fertigteil erhalton könnte und von der Anbringung der Pumpe am Motorblock und auch von der Auswirkung der auf die Pumpe wirkenden sua dem Zahndruck resultierenden Radislkräfte befreit ist.The drive according to the invention can be used as one with the injection pump supplying component connected to it by a flange, being the engine manufacturer the storage of the drive gear as a prefabricated part could be obtained and from the attachment of the pump to the engine block and also from the effect of the tooth pressure acting on the pump Radical forces is released.

Das Antriebszahnrad kann in weiten Durohmessergrenzen der Jeweiligen Motorkonstruktion angepaßt werden, ohne daß sich dieees auf die Konstruktion dee Antriebes auswirkt.The drive gear can be used in a wide range of durohmeters Motor construction can be adapted without affecting the construction Drive affects.

Duroh die Anordnung des Fliehkraftreglers unmittelbar auf der verlängerten Antriebswelle wird der technische Fortschrift der erfindungsgemäßen Anordnung wesentlich erhöht, da der Antrieb Teile enthält, die mit hoher Drehzahl umlaufen und Regler eine relativ hohe Drehzahl voraussetzen. Da die Regelkraft eines Fliehkraftreglers proportional dem Quadrat seiner Drehzahl ist, kann ein für eine bestimmte Drehzahl auszulengender Regler mit entsprechend kleinen Fliehgewichten und demgemäß auch schwächeren Federn auskommen. Ein Regler mit kleinen Abmessungen erleichtert eine Anbringung au Motor, verringert das Gewicht und die äußeren Abmessungen des Motors und ist preisgünstiger herstellbar.Duroh the arrangement of the governor directly on the extended The drive shaft is essential to the technical advancement of the arrangement according to the invention increased because the drive contains parts that rotate at high speed and governors require a relatively high speed. Since the control force of a centrifugal governor is proportional to the square of its speed, a can for a certain speed to be exhausted regulator with correspondingly small flyweights and accordingly get by with weaker feathers. A regulator with small dimensions makes one easier Mounting on the engine, reduces the weight and external dimensions of the engine and is cheaper to manufacture.

In der Zeichnung sind zwei Ausführungsbeispiele der Erfindung dargestellt. Es zeigt: Fig. 1 das Planetengetriebe iUr den Antrieb der Brennatoffeinspritzpumpe im Schnitt; Fig. 2 das Planetengetriebe nach Fig. 1 mit verlängerter Welle und auf dieser angeordnetem Zentrifugalregler zum Regeln der Einspritzmenge oder des Einspritzzeitpunktes der Pumpe.Two exemplary embodiments of the invention are shown in the drawing. It shows: Fig. 1 the planetary gear for driving the fuel injection pump on average; Fig. 2 shows the planetary gear of Fig. 1 with an elongated shaft and on this arranged centrifugal regulator for regulating the injection quantity or the injection timing the pump.

Mit 1 ist das antriebende Sonnenrad bezeichnet, mit dem ein Zahnrad 6 fest verbunden ist. Auf der Welle 2 des Hilfsaggregate, s.B. der Brennstoffeinspritzpumpe, ist ein mit einer Innenverzahnung versehenes Ringteil 3 befestigt, dessen Verzahnung mit in einem Planetenradhalter 5 gelagerten Planetenrädern 4 im Eingriff steht. Das Planetengetriebe-Untersetzungsverhältnis beträgt im Ausführungsbeispiel 2 : 1 und ist für eine Brenstoffpumpe eines Viertaktmotors ausgelegt. Das treibende, mit deu Sonnenrad 1 fest verbundene Zahnrad 6 kann den gleichen Durchmesser aufweisen wie das mit der Kurbelwelle des Motors verbundene Zahnrad.1 with the driving sun gear is referred to, with which a gear 6 is firmly connected. On shaft 2 of the auxiliary units, see B. the fuel injection pump, a ring part 3 provided with internal teeth is attached, the teeth of which engages with planet gears 4 mounted in a planet gear holder 5. The planetary gear reduction ratio in embodiment 2 is: 1 and is designed for a fuel pump of a four-stroke engine. The driving With the sun gear 1 firmly connected gear 6 can have the same diameter like the gear connected to the crankshaft of the engine.

Zum Antrieb von Aggregaten' die eine andere Untersetzung voraussetzen oder falls der Durchmesser des Aggregatantriebsrades von dem des Kurbelwellenrades abweicht, kann ein anderes Untersetzungsverhältnis für das Planetengetriebe gewählt werden.For driving units that require a different reduction ratio or if the diameter of the unit drive gear differs from that of the crankshaft gear deviates, a different reduction ratio can be selected for the planetary gear will.

Bei einer symmetrischen Anordnung von zwei Planetenrädern symmetrisch zur Achse des Sonnenrades wird das Ringteil 4 nur ein reines Drehmoment auf die Aggregatwelle 2 ausüben, ohne diese Welle und ihre Lager mit Radialkraften aufgrund von einseitigem Zahnraddruck zu belasten. Die Zahnradspiele lassen diejenigen kleinen Abweichungen in der Konzentrizität und Parallelität der treibenden und angetriebenen Wellen zu, welche übliche Fertigungstoleranzen für die Zentrierung des Aggregats zu verlangen pflegen.With a symmetrical arrangement of two planet gears, symmetrical the ring part 4 is only a pure torque on the axis of the sun gear Exercise unit shaft 2 without this shaft and its bearings due to radial forces to be burdened by one-sided gear pressure. The gear games leave those little ones Deviations in the concentricity and parallelism of the driving and driven Shafts, which are the usual manufacturing tolerances for centering the unit wont to demand.

Der auch als Reaktionsteil zu bezeichnende Plantenradhalter 5 kann uo seine Rotationsachse drehbar einstellbar ausgebildet werden, wobei eine terdrehung des Reaktionsteils ein Verdrehen der angetriebenen Welle im Verhältnis zu der treibenden Welle zustande bringt, und dadurch auch auf eine einfache Weise ein Verstellen des Einspritzzeitpunktes der Brennstoffpumpe im Verhältnis zur Kurbelbewegung. Diese Verstellmöglichkeit kann ausgenutst werden entweder zu einer festen Einetellung de.The planetary wheel holder 5, which can also be referred to as a reaction part, can uo its axis of rotation are designed to be rotatable and adjustable, with one rotation of the reaction part rotating the driven shaft in relation to the driving shaft Brings about the wave, and thereby also in a simple way an adjustment of the Injection timing of the fuel pump in relation to the crank movement. These Can be adjusted be exploited either to a firm Setting de.

Brennstoffeinspritzzeitpunktes bei der Montage, wonaoh der Reaktionsteil in seiner eingestellten Lage verrigelt wird, oder zu einer während dee laufes des Motors durchführbaren Verstellung dee Brennstoffeinspritzzeitpunktes, wobei der Reaktionsteil an eine entsprechende handbetätigbare oder automatisch wirkende Verstelleinrichtung 7, z.B. an einen Fliehkraftregler, angeschlossen werden muß.Fuel injection time during assembly, where the reaction part is locked in its set position, or to one during the course of the Engine feasible adjustment of the fuel injection time, the Reaction part to a corresponding manually operated or automatically acting adjusting device 7, e.g. to a centrifugal governor, must be connected.

Claims

Patent claims:

1. Fuel injection pump and regulator drive for internal combustion engines, characterized in that the reduction of the speed of the crankshaft speed by means of one on the shaft (2) see B. planetary gear attached to the fuel injection pump can be brought about, the planetary gear being designed as a clutch, which at Admission of small deviations in the concentricity and parallelism of the driving force and driven parts a pure torque on the shaft see B. the fuel injection pump transmits without this wave with the starting from a usual gear reduction To burden radical forces.

2. Drive according to claim 1, characterized in that the planetary gear from a driving sun gear (1), a driven ring part with internal teeth (3) and one Planet gear holder (5) with at least two with the Sun gear and the ring part meshing planet gears bentoht, the planet gear holder as a reaction part is used to absorb the torque difference between the outgoing and the incoming torque of the reduction.

3. Drive according to claims 1 and 2, characterized in that serving as a reaction part planetary gear holder (5) rotatable in a. stationary Part of the engine, e.g.

in the cylinder block, is stored and by means of a manual adjustment device (7) or an automatic adjustment device, the driving and the driven The shaft of the planetary gear can be rotated against each other or even when the engine is running are interlockable.

4. Drive according to claims 1 to 3, characterized in that the driving shaft (2) is extended and a centrifugal governor (8) is attached to it known design for regulating the injection quantity or the injection time attached to the pump.