DE2236832B2

DE2236832B2 - Fliehkraftversteller zur Änderung des Einspritzzeitpunktes bei Kraftstoffeinspritzpumpen für Dieselmotoren

Info

Publication number: DE2236832B2
Application number: DE2236832A
Authority: DE
Inventors: Eberhard 7141 Kirchberg Hofmann; Hartmut 7257 Ditzingen Lehmann
Original assignee: Robert Bosch GmbH
Current assignee: Robert Bosch GmbH
Priority date: 1972-07-27
Filing date: 1972-07-27
Publication date: 1978-05-24
Also published as: ATA654773A; JPS4945224A; AT326419B; DE2236832A1; US3834184A; FR2194882A1; FR2194882B1; GB1441415A; DE2236832C3

Description

45

so

Die Erfindung bezieht sich auf einen Fliehkraftversteller zur Änderung des Einspritzzeitpunktes bei Kraftstoffeinspritzpumpen für Dieselmotoren, mit mindestens einem Fliehgewicht, das entgegen der Kraft mindestens einer Rückführfeder schwenkbar ist und bei seinen Schwenkbewegungen die gegenseitige Drehlage zweier gleichachsiger Wellen, einer treibenden und einer die Nockenwelle der Einspritzpumpe bildenden getriebenen Welle, drehzahlabhängig ändert und das auf «> einem mit der treibenden Welle verbundenen und zu dieser achsparallelen Lagerbolzen gelagert ist, wobei der drehzahlabhängige Verlauf der Drehlagenänderung (Verstellwinkel φ) von einer Leitkurve steuerbar ist, die in ein mit der getriebenen Nockenwelle unlösbar i>5 verbundenes hebeiförmiges Übertragungsteil eingearbeitet ist, mit einem ersten an der getriebenen Welle angeordneten Federwiderlager für die Rückführfeder und mit einem zweiten Federwiderlager, das gelenkig auf einem über die axiale Erstreckung des Fliehgewichts hinausragenden Endbereich des Lagerbolzens lösbar gelagert ist und durch axiale Anlageflächen in seiner Lage gegenüber dem Endbereich des Lagerbolzens axial gesichert ist.

Bei Fliehkraftverstellern wird der Drehzahlbereich, in dem der Versteller arbeitet, und der Verstellwinkel, um den die beiden Wellen relativ zueinander verstellt werden, durch entsprechende Abstimmung der Rückführfeder an die angebaute Einspritzausrüstung und den zugehörigen Motor angepaßt. Dies erfolgt in bekannter Weise durch Austausch der Rückfülhrfedern gegen solche mit anderer Federsleifigkeit und/oder durch Unterlegen von Beilagscheiben. Durch die letztgenannte Maßnahme wird die Federvorspannung geändert und damit die Drehzahl festgelegt, bei der der Versteller zu arbeiten beginnt.

Um nun bei Versteuern der eingangs beschriebenen Bauart eines älteren Vorschlags (in der Schonfnst nach §2 Satz 2 PatG veröffentlichte DT-OS 20 49 010) die Rückführfedern austauschen zu können oder Beilagscheiben unterlegen zu können, ist es erforderlich, die mit dem Versteller eine Baueinheit bildende Nockenwelle der Einspritzpumpe auszubauen oder zumindest teilweise zu demontieren. Dieser Arbeitsgang ist aufwendig und zeitraubend, wobei zu bemerken ist, daß durch die unlösbare Verbindung des getriebenen Teiles des Verstellers mit der Nockenwelle ein Nachteil anderer bekannter Versteller (DT-AS; 12 82 353 und DT-GM 19 62 298), die lösbar mit der Nockenwelle der Einspritzpumpe verbunden werden, behoben wurde. Dieser Nachteil besteht darin, daß bei der Montage des Verstellers die Nockenwelle verspannt wird und so der erforderliche Rundlauf des Verstellers nicht erzielbar ist; d. h., es tritt eine unzulässige Rundlaufabweichung auf.

Fliehkraftversteller der gattungsgemäßen Bauart werden auch mit einer Einrichtung zur Begrenzung der Drehlageänderung auf verschiedene vorbestimmte Verstellwinkel versehen. Eine solche Einrichtung ist beispielsweise bei Verwendung in Baureihenmotoren erforderlich, die ohne sonstige wesentliche Änderungen auf verschiedene Vollast-Leistungswerte durch Begrenzung der Vollastdrehzahlen eingestellt werden. Diesen Drehzahlen sind auch entsprechende Verstellwinkel zugeordnet. Der wichtigste Grund für die Verstellwinkelbegrenzung besteht darin, daß bei erreichter Vollastdrehzahl die Verstellbewegung beendet bzw. angehalten wird. Ist diese Begrenzung nicht vorhanden, so neigt der Versteller dazu, bei Drehmoment- und Drehzahlschwankungen zu flattern. Durch das Flattern der Verstellerteile entsteht ein lautes Antriebsgeräusch, der Motor läuft unruhig, und der Versteller verschleißt frühzeitig bzw. wird zerstört. Zur Behebung dieses Nachteils hat der bekannte Fliehkraftversteller einen über das Fliehgewicht hinausragenden Bolzen, der zur Begrenzung auf die willkürlich bestimmbare Drehlagenänderung in ein Langloch einer Begrenzungsscheibe eintaucht, dessen Länge den Fliehgewichtsweg begrenzt; und ein anderer von der Anmelderin vorgeschlagener Versteller hat auf dem über das Fliehgewicht hinausragenden Bolzen einen Ring, der an einer von der Drehachse des Verstellers entfernten Innenkante einer in die treibende Welle eingearbeiteten Aussparung anschlägt und dessen Außendurchmesser entsprechend der bestimmbaren Drehlageänderung bemessen ist. Um nun diesen Ring oder die Begrenzungsscheibe austau-

sehen zu können, muß die treibende Welle von der Nockenwelle der Pumpe gelöst werden, was nur nach Entfernen der Rückführfedern möglich ist. Auch zu diesem Zweck muß also die Nockenwellt· demontiert bzw. teilweise demontiert werden.

Der Erfindung liegt deshalb die Aufgabe zugrunde, den Fliehkraftversteller der eingangs beschriebenen Bauart so zu verbessern, daß bei Änderungen des Verstellbereiches, des Verstellwinkels oder bei Änderungen der Begrenzung der Drehiagenänderung die Nockenwelle der Einspritzpumpe in ihrem Einbauzustand belassen werden kann.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß das zweite Federwiderlager eine U-förmig gestaltete, zu seiner der Rückführfeder abgewandten Seite hin offene Lagerstelle hat. Die U-förmige Lagerstelle ermöglicht es, mit einem Werkzeug das zweite Federwiderlager mit der Rückführfeder so in Richtung auf das erste Federwiderlager hin festzuspannen, daß die treibende Weite mit dem Lagerbolzen und dem Fliehgewicht von der getriebenen Welle, d. h. von der Nockenwelle der Einspritzpumpe, gelöst werden kann. Dadurch sind dann die Einrichtung zur Begrenzung der Drehlagenänderung und/oder die Rückführfedern frei zugänglich.

Ein einfaches Lösen des zweiten Federwiderlagers und zugleich eine Sicherung des Federwiderlagers in Achsrichtung des Lagerbolzens bzw. der Nockenwelle wird in vorteilhafter Weise dadurch erreicht, daß der Lagerbolzen in seinem das zweite Federwiderlager tragenden Endbereich eine Ringnut hat, in die ein schmaler, in das Innere der Lagerstelle hineinragender Steg des zweiten Federwiderlagers eingreift. In einer vorteilhaften Ausgestaltung des Erfindungsgegenstandes hat der Steg eine halbkreisförmige innere Begrenzung, deren Radius gleich dem Radius der Lagerstelle ist und annähernd um das Maß der Tiefe der Ringnut versetzt angeordnet ist. Diese Ausbildung des Steges ermöglicht es, die treibende Welle zu demontieren, ohne die Rückführfedern unzulässig stark zusammenzudrücken.

Durch die DE-AS 11 66 553 ist zwar ein Fliehkraftversteller abweichender Bauart mit Kugeln als Fliehgewichten bekanntgeworden, bei dem die Rückführfedern mit den zugehörigen Federwiderlagern als zusammenhängende Baugruppe nach Zusammendrücken der Federn ausgebaut werden können, ohne daß der Versteller oder die Nockenwelle der Einspritzpumpe ausgebaut werden müssen. Die sich mit je zwei Federwiderlagern in Bohrungen der treibenden und getriebenen Welle abstützenden Rückführfedern müssen jedoch für den Ausbau sehr stark zusammengedrückt werden, wodurch die Federn überlastet werden können. Der sich an einem Querstift abstützende zweite Federteller weist zudem nur eine linienförmige Berührung mit dem Querstift auf, was zu einer sehr hohen Flächenpressung mit entsprechend starkem Verschleiß führt; und eine unerwünschte Reibung tritt auf, weil Federteller und/oder Feder durch die Fliehkraft an die Wand der Bohrung gedrückt werden können.

Ein Ausführungsbeispiel des erfindungsgemäßen Fliehkraftverstellers ist in der Zeichnung dargestellt und wird im folgenden näher beschrieben. Es zeigt

F i g. 1 einen Versteller im Schnitt nach der Linie I-I in Fig. 2,

F i g. 2 einen Schnitt nach der Linie H-II in F i g. 1 und

F i g. 3 eine vergrößerte Darstellung des zweiten Federwideriagers in Schrägansicht.

Die Nockenwelle 10 einer nur andeutungsweise dargestellten Einspritzpumpe 11 trägt einen Fliehkraftversteller 12, der als treibende Welle einen Antriebsflans^h 13 hat, der auf einem Wellenteil 14 der als angetriebenen Welle des Verstellers dienenden Nokkenwelle 10 gelagert ist und achsparallele Lagerbolzen 15 hat, auf denen Fliehgewichte 18 schwenkbar gelagert sind.
Auf einem vorgezogenen Zentrieransatz 20 des

ίο Antriebsflansches 13 ist ein mit Klauen 21 versehenes Kupplungsteil 22 gelagert und stirnseitig durch Schrauben 23 mit dem Antriebsflansch 13 verbunden. Über ein zweites nicht dargestelltes Kupplungsteil, das die Klauen 21 des Kupplungsteils 22 umfaßt, ist der Versteller mit ebenfalls nicht dargestellten Antriebsteilen des Motors gekuppelt. Anstelle des Kupplungsteils 22 kann bei Zahnradantrieb auch ein Zahnrad befestigt werden.

Jedes der Fliehgewichle 18 hat entfernt von seinem Schwenkpunkt dem Lagerbolzen 15, einen Bolzen 25 mit einer Rolle 26, die an einer Kurvenbahn 27 anliegt. Die als Leitkurve dienende Kurvenbahn 27 ist in ein hebeiförmiges Übertragungsteil 28 eingearbeitet, das wiederum ein Teil der Nockenwelle 10 und dadurch unlösbar mi» dieser verbunden ist. Die Rolle 26 ist durch einen Sicherungsring 29 auf dem einen Endabschnitt 25a des Bolzens 25 gegen axiales Verschieben gesichert, und ein über das Fliehgewicht 18 hinausragender anderer Endabschnitt 256, auf dem ein Anschlagring 30

ίο aufgesteckt ist, läuft bei Schwenkbewegungen der Fliehgewichte 18 in einer Aussparung 31 eines scheibenförmigen Teils 32 des Antriebsflansches 13. Die Aussparung 31 ist aus Fertigungsgründen im vorliegenden Beispiel rund (s. F i g. 2), kann aber auch jede andere Form haben; nur darf die volle Schwenkbewegung des Bolzens 25 bzw. des Bolzenabschnittes 25Z> mit Anschlagring 30 nicht behindert werden. Der radiale Abstand A derjenigen Stelle der Innenkante 33 (F i g. 2) dieser Aussparung 31, an die der Anschlagring 30 in der Außenlage des Fliehgewichtes 18 anschlägt, begrenzt den Weg der Fliehgewichte 18 und damit die jeweils mögliche Drehlagenänderung der treibenden Welle, des Antriebsflansches 13, gegenüber der angetriebenen Welle, der Nockenwelle 10.

Die Anschlagringe 30 begrenzen je nach der Größe ihres Außendurchmessers den Schwenkweg der Fliehgewichte 18 auf einen Wert, der eine gewünschte, willkürlich bestimmbare Drehlagenänderung {Verstellwinkel φχ) des Antriebsflansches 13 gegenüber der Nockenwelle 10 festlegt; d. h., der Verstellwinkel des Verstellers kann durch Austausch der Anschlagringe 30 gegenüber solchen mit anderen Durchmesser verändert werden.

Zur Schmierung der Lagerung des Flansches 13 und

der übrigen Verstellerteile hat der Versteller ölführungsbohrungen 41,41 a, 416 und ist gegen Ölverlust von einem mit der Einspritzpumpe 11 fest verbundenen Gehäuse 42 umgeben, das einen Dichtring 43 hat, der den sich im Betrieb drehenden Versteller 12 nach außen

to abdichtet. Den beim Betrieb des Verstellers 12 auftretenden Fliehkräften der Fliehgewichte 18 wirken Dru°kfederpaare 45 entgegen, die sich an je zwei Federwiderlagern 46 und 48 abstützen, wobei das erste Federwiderlager 46 in das Übertragungsteil 28 eingear-

t>·> beitet ist und mit Zapfen 47 zum Zentrieren der Federn 45 versehen ist. Das zweite Federwiderlager 48 ist gelenkig auf einem über die axiale Erstreckung des Fliehgewichts 18 hinausragenden Endbereich 15a des

Lagerbolzens 15 gelagert.

Das zweite Federwiderlager 418 hat eine U-förmig gestaltete, zu seiner den Rückführfedern 45 abgewandten Seite 49 hin offene Lagerstelle 50 (s. dazu besonders Fig.3). Innerhalb der Lagerstelle 50 befindet sich ein schmaler Steg 51, der in eine Ringnut 52 hineinragt, die in den das zweite Federlager 48 tragenden Endbereich 15a des Lagerbolzens 15 eingearbeitet ist und zusammen mit dem Steg 51 der axialen Lagesicherung des Federlagers 48 dient. Der Steg 51 hat eine halbkreisförmige innere Begrenzung 53, deren Radius gleich dem Radius der Lagerstelle 50 ist und annähernd um das Maß der Tiefe t der Ringnut 52 versetzt angeordnet ist, und zwar in Richtung zur öffnung der Lagerstelle 50 bzw. zum Ende 49 des Federwiderlagers 48 hin. Das Maß der Versetzung ist geringfügig kleiner als die Tiefe fder Ringnut 52, damit der Steg 51 nicht auf dem Boden der Ringnut 52 aufsitzt.

Die Wirkungsweise des beschriebenen Fliehkraftverstellers ist an sich bekannt und wird im folgenden kurz erläutert.

Die Rückführfedern 45 sind bestrebt, die Fliehgewichte 18 nach innen zu drücken, was insbesondere durch die entsprechende Neigung der Kurvenbahn 27 am Übertragungsteil 28 bewirkt wird. Mit zunehmender Drehzahl jedoch schwanken die Fliehgewichte 18 gegen die Kraft der Rückführfedern 45 nach außen in Richtung des Pfeiles 60 und verdrehen das abtriebsseitige Verstellerteil 28,10 gegenüber dem antriebsseitigen Teil 13, 22, und zwar so lange, bis die Anschlagringe 30 an der Innenkante 33 der Aussparungen 31 anschlagen.

Je nach dem Durchmesser der Anschlagringe 30 kann beispielsweise eine Verstellung von φχ = 3,4,5,6 oder 7 Grad an der Nockenwelle 10 der Einspritzpumpe 11 erfolgen. Der maximale Verstellwinkel φ max, ζ. Β. 8°, wird erreicht, wenn die Fliehgewichte 18 ihren größtmöglichen Schwenkweg durchlaufen. Das ist beispielsweise nach Entfernen der Anschlagringe 30 möglich, so daß der Bolzen 25 bzw. sein Bolzenabschnitt 25fc direkt an der Innenkante 33 der Aussparung 31 anschlägt, wobei gleichzeitig ein Anschlagen der umlaufenden Gewichte 18 an das feststehende Gehäuse 42 verhindert wird. Zur Begrenzung des Verstellers auf die im vorigen Abschnitt beschriebenen Verstellwinkel müssen die Anschlagringe 30 ausgetauscht werden. Zu diesem Zweck muß der Antriebsflansch 13 entfernt werden, was durch die erfindungsgemäße Ausbildung des zweiten Federwiderlagers 48 ermöglicht wird. Mit einem nicht näher beschriebenen zangenartigen Werkzeug, das einerseits das zweite Federwiderlager 48 faßt und andererseits in eine Aussparung 28a (s. F i g. 2) des Übertragungsteils 28 eingreift. Wird das zweite Federwiderlager 48 durch Zusammendrücken der Federn 45 so weit in Richtung zum ersten Federwiderlager 46 hin bewegt, bis der Steg 51 aus der Ringnut 52 des einen Endbereiches 15a des Lagerbolzens 15 austaucht und der Antriebsflansch 13 abgezogen werden kann, so daß die Anschlagringe 30 zugänglich sind. Durch den vorbeschriebenen Ausbau des Antriebsflansches 13 sind dann auch die Rückführfedern 45 zugänglich, um sie gegebenenfalls gegen andere mit einer anderen Federsteifigkeit auszutauschen, falls dies zur Änderung der Verstellcharakteristik gewünscht wird. Ebenso können bei diesem Arbeitsgang in Fig. 2 mit 54 bezeichnete Beilagsscheiben unter den Rückführfedern 45 ausgetauscht werden, um die Vorspannung der Rückführfedern zu ändern, wodurch sich die Drehzahl ändert, bei der der Versteller seine Verstellbewegung beginnt.

Die vorbeschriebenen Umbauarbeitsgänge sind aufgrund der erfindungsgemäß ausgebildeten Federwidcrlager 48 ohne Demontage oder teilweise Demontage der Nockenwelle 10 der Einspritzpumpe 11 möglich, was eine wesentliche Zeit- und Kostenersparnis nach sich zieht und die vorbeschriebenen Umbauarbeitsgänge erleichtert.

Hierzu 3 Blatt Zeichnungen

Claims

Patentansprüche:

1. Fliehkraft versteller zur Änderung des Einspritzzeitpunktes bei Kraftstoffeinspritzpumpen für Dieselmotoren, mit mindestens einem Fliehgewicht, das entgegen der Kraft mindestens einer Rückführfeder schwenkbar ist und bei seinen Schwenkbewegungen die gegenseitige Drehlage zweier gleichachsiger Wellen, einer treibenden und einer die Nockenwelle der Einspritzpumpe bildenden getriebenen Welle, drehzahlabhängig ändert und das auf einem mit der treibenden Welle verbundenen und zu dieser achsparallelen Lagerbolzen gelagert ist, wobei der drehzahlabhängige Verlauf der Drehlagenänderung '* (Verstellwinkel φ) von einer Leitkurve steuerbar ist, die in ein mit der getriebenen Welle unlösbar verbundenes hebeiförmiges Übertragungsteil eingearbeitet ist, mit einem ersten an der angetriebenen Welle angeordneten Federwiderlager für die Rückführfeder und mit einem zweiten Federwiderlager, das gelenkig auf einem über die axiale Erstreckung des Fliehgewichts hinausragenden Endbereich des Lagerbolzens lösbar gelagert ist und durch axiale Anlageflächen in seiner Lage gegenüber dem Endbereich des Lagerbolzens axial gesichert ist, dadurch gekennzeichnet, daß das zweite Federwiderlager (48) eine U-förmig gestaltete, zu seiner der Rückführfeder (45) abgewandten Seite (49) hin offene Lagersteile (50) hat. *>

2. Fliehkraftversteller nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Lagerbolzen (15) in seinem das zweite Federwiderlager (48) tragenden Endbereich (ISaJ eine Ringnut (52) hat, in die ein schmaler, in das Innere der Lagerstelle (50) hineinragender Steg (51) des zweiten Federwideriagers (48) eingreift.

3. Fliehkraftversteller nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Steg (51) eine halbkreisförmige innere Begrenzung (53) hat, deren Radius gleich dem Radius der Lagerstelle (50) ist und annähernd um das Maß der Tiefe (t)der Ringnut (52) versetzt angeordnet ist.