DE2308439C3 - Einspritzzeitpunkt-Verstelleinrichtung für eine Brennstoffeinspritzpumpe für Brennkraftmaschinen - Google Patents

Description

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Zeitschaltung des Eingangs des Arbeitsmittels relativ inneren Keilnuten 56 des Nockenkörpers 32 und mil

zum Einspritzintelvall veranschaulicht inneren schraubenlinienformigen Keilnuten 59,

In Fig. 1 ist eine Brennstoffeinspritzpumpe 10 welche mit Keilnuten 58 der Antriebswelle 18 zudargestellt. Die Pumpe 10 besitzt ehen Verteilerkopf sammenwirken. Dichtungsringe 60 und 61 verhin-12, in dem ein Pumpenkolben angetrieben wird, um 5 dem den Durchgang des Arbeitsmittels der Servoein-Brennstoff in abgemessenen Mengen in die Brenn- richtung zwischen der Hülse 52 und dem Nockenkörstoffauslässe 14 einzuspritzen, welche durch Le ',tun- per 32 oder zwischen der Hülse 52 tmd der Antriebsgen mit in einem Motor angeordneten Düsen verbun- welle 18. Eine vorherbestimmte Axialbewegung dei den sind. Hülse 52 erzeugt eine Veränderung der Winkebezie-

Der Verteilerkopf 12 ist auf einem Pumpenge- io hung des Nockenkörpers 32 und der Antriebswelle häuse 16 angeordnet, und der Kolben wird über eine 18. In der in F i g. 2 gezeigten Stellung befindet sich Pumpenantriebswelle 18 angtrieben. Die Antriebs- die Hülse 52 in der Stellung für weiteste Zurückverwelle 18 ist direkt mit dem Motor gekuppelt und legung des Einspritzzeitpunkts, in welcher sie gegen kann mit der Motordrehzahl oder mit einer zur Mo- eine Schulter 62 des Nockenkörpers 32 anliegt. Diese tordrehzahl proportionalen Drehzahl angetrieben wer- 15 Stellung der Einspritzzeitpunkt-Verstelleinrichtung, den. Ein Regler, der innerhalb eines Reglergehäuses die z. B. um 20° verändert werden kann, entspricht 20 angeordnet ist, das an einem Ende mit dem Pum- der 0°-Vorschubstellung.

pengehäuse 16 verbunden ist, wird durch die An- Ein Zapfen 64 ist in radialer Richtung auf der

triebswelle 18 mittels eines Zahnrades 22 angetrie- Hülse 52 befestigt und erstreckt sich durch einen

ben, welches ein Zahnrad ?4 antreibt, das auf einer 20 schraubenlinienformigen Schlitz 66 der Antriebswelle

Reglerwelle 26 befestigt ist. Die Motordrehzahl wird 18 bis in eine Stange 68, welche in einer axialen

mittels eines Gestänges gesteuert, das mit einem Be- Bohrung 70 der Antriebswelle 18 verschiebbar an-

tätigungshebel 23 verbunden ist. geordnet ist. Die Stellung der Stange 68 entspricht

Die Drehung des Pumpenkolbens wird durch ein somit der Stellung der Hülse 52. Ein Schaftteil 72 Zahnrad 28 auf der Reglerwelle 26 bewirkt, das mit 25 der Stange 68 erstreckt sich in axialer Richtung einem Stirnrad 30 im Eingriff steht, welches auf dem durch eine hohle Ventilbüchse 74, welche in der Pumpenkolben drehbar gelagert und axial verschieb- Bohrung 70 ebenfalls verschiebbar angeordnet ist, bar ist. _und endet in einem Federteller 76. Eine Schrauben-Gemäß F i g. 2 dreht sich die Pumpenantriebswelle feder 78 ist zwischen dem Federteller 76 und einem 18 innerhalb eines Nockenkörpers 32. Die Antriebs- 30 Ende 80 der Ventilbüchse 74 zusammengedrückt, welle 18 wird von dem Nockenkörper 32 an Lager- Eine Vielzahl von Gewichten 82 ist bei 84 an einem flächen 34 und 36 abgestützt. Der Nockenkörper 32 sternförmigen Arm 86 gelenkig befestigt. Dieser ist ist innerhalb des Gehäuses 16 durch Lager 38 und 40 _zu der Ventilbüchse 74 derart angeordnet, daß bei drehbar gelagert. Innerhalb des Lagers 40 befindet der durch die Fliehkraft bewirkten Auswärtsbewesich eine Lagerhülse 41. Die Antriebswelle 18 und 35 gung der Gewichte 62 eine Verschiebung der Ventilder Nockenkörper 32 sind innerhalb des Gehäuses büchse 74 in Fig. 2 nach rechts bewirkt wird. Dieser 16 durch eine Halteplatte 42 abgedichtet, die am Ge- Verschiebung der Ventilbüchse 74 wirkt die Druckhäuse 16 befestigt ist und entsprechende Dichtungen feder 78 entgegen, deren Federkonstante so gewählt enthält. ist, daß eine bestimmte Verschiebung der Ventil-

Das Zahnrad 22 ist mit dem Nockenkörper 32 fest 40 büchse 72 bei zunehmender Drehzahl der Pumpe erverbunden. Dies gewährleistet eine konstante Pha- reicht, wird. Auf dem Federteller 76 sind Scheiben 88 scnbeziehung zwischen dem Vorschub der erfin- angeordnet, um eine anfängliche Federkraft zu erdi.ngsgemäßen Verstelleinrichtung und der Drehung zeugen, die durch die Gewichte überwunden werden des Kolbens. muß, bevor die Verschiebung der Ventilbüchse 72

Der Nockenkörper 32 ist mit einer Vielzahl von 45 erfolgt.

Nocken 44 versehen, deren Anzahl der Anzahl der Die Stellung der Venlilbüchse 74 steuert die Strö-

Zylinder des Motors entspricht. Die Nocken 44 kön- mung des die Hülse betätigenden Hochdruckarbeit-

nen mit einer Rolle 46 eines Stößels 48 in Eingriff mittels, welches z. B. Öl aus dem Motorschmiersy-

kommen, der die Hin- und Herbewegung des Pum- stem ist. Das Öl tritt durch öffnungen 89 in dem La-

penkolbens bewirkt. Eine Rückführfeder SO (F i g. 1) 50 ger 40 in einen Ringraum 90 ein, welcher das Öl aul

hält die Rolle 46 mit den Nocken 44 in Berührung, Schlitze 92 in der Lagerhülse 41 verteilt. Eine Viel-

Um die gewünschte Hin- und Herbewegung des KoI- zahl von öffnungen 94 in dem Nockenkörper 32 ver-

bens sicherzustellen. bindet die Schlitze 92 mit einem Ringraum 96 in dei

Die Einspritzzeitpunkt-Verstelleinrichtung enthält an die Antriebswelle 18 angrenzenden Lagerfläche eine Einrichtung zur automalischen Veränderung der 55 36. Eine Vielzahl von Öffnungen 98 in der Antriebs-Winkelbeziehung der Antriebswelle 18 und des Nok- welle 18, deren Anzahl gleich der Anzahl der Nokkenkörpers 32 entsprechend der Drehzahl, mit wel- ken 44 auf dem Nockenkörper 32 ist, erstreckt sich eher die Pumpe angetrieben wird. Für die wirksamste in radialer Richtung zu einem Ringraum 100, wel-Motorleistung ist es erforderlich, den Einspritzzeit- ch"r in die Bohrung 70 mündet. Die Schlitze 92 ir punkt bei höheren Drehzahlen vorzurücken und 60 der Lagerliülse 41 und die Öffnungen 94 in den" während des Anlassens des Motors zurückzuverle- Nockenkörper 32 sind zusammenwirkend angeordgen. Dies wird durch eine Abtasteinrichtung für die net, so daß die Schlitze 92 und die Öffnungen 94 Drehzahl erzielt, welche eine hydraulische Servoein- während des Einspritzintervalls des Pumpenkolben; richtung steuert. Die Servoeinrichtung betätigt eine nicht in Verbindung stehen, wodurch eine Verschie-Hülse 52, die zwischen dem Nockenkörper 32 und 65 bung des Nockenkörpers 32 relativ zu der Antriebsder Antriebswelle 18 angeordnet ist. Die Hülse 52 ist welle 18 verhindert wird.

mit äußeren schraubenlinienformigen Keilnuten 54 Die Ventilbüchse 74 hat einen Bereich 102 mil

versehen für den zusammenwirkenden Eingriff mit verringertem Durchmesser, wodurch zwei im Ab-

stand liegende Lagerflachen 104 und 106 entstehen. 68 bestehende Gestänge wesentlich stabilisiert. Wenn Die Stellung einer Schulter 108 der Lagerfläche 104 sich die Hülse 52 nach links bewegt, bewegt sich die relativ zum Ringraum 100 der Antriebswelle 18 steu- Stange 68 ebenfalls nach links, so daß die Feder 78 ert die Strömung des Öls in dem Bereich 102 der weiter zusammengedrückt wird und ihre Kraft der Ventilbüchse 74. Eine Vielzahl von radialen öffnun- 5 durch die Gewichte 82 entwickelten Fliehkraft entgegen 110 in der Antriebswelle 18 verbindet die Kam- genwirkt. Durch die Bewegung der Stange 68 nach mer, welche durch die Bohrung 70 für die Antriebs- links wird die Ventilbüchse 74 nach links verschowelle 18 und den Bereich 102 der Ventilbüchse 74 ben, so daß der Ringraum 100 geschlossen wird. Für gebildet wird, mit einer Kammer 112, innerhalb der eine gegebene erhöhte Drehzahl bewegt sich die die mit Keilnuten 54 versehene Hülse 52 angeordnet io Hülse 52 daher in eine bestimmte Stellung und die ist. Wenn die Lagerfläche 104 der Ventilbüchse 74 Ventilbüchse 74 wird verhältnismäßig stabilisiert, da so angeordnet ist, daß sie die Verbindung des Ring- die Kraft der Feder 78 und die Fliehkraft der Geraums 100 mit dem Bereich 102 des Ventilteils er- wichte 82 sich ausgleichen. Durch die schraubenlimöglicht, strömt das Hochdruckarbeitsmittel durch nienförmigen Keilnuten 54 auf der Hülse 52 und die den Bereich 102 und die Öffnungen 110 in die Kam- 15 entsprechenden Keilnuten 56, 58 der Antriebswelle mer 112, worauf die Hülse 52 gemäß F i g. 2 nach und des Nockenkörpers 32 wird die Veränderung der links bewegt wird, sobald der Druck des Arbeitsmit- Phasenbeziehung der Antriebswelle 18 und des Noktels die Kraft der Feder 78 überwindet. kenkörpers 32 entsprechend der Drehzahl der Pumpe

Ein Ringraum 114 in der Antriebswelle 18 liegt automatisch geregelt.

von dem Ringraum 100 in dem gleichen Abstand wie 20 Bei einer weiteren Zunahme der Betriebsdrehzahl die Lagerflächen 104 und 106 der Ventilbüchse 74. des Motors werden die Gewichte 82 wieder die Ven-Eine Vielzahl radialer Öffnungen 116 in der Lager- tilbüchse verschieben, um das Arbeitsmittel in die fläche 106 ermöglicht, daß Öl aus dem Ringraum Hülsenkammer 112 einzulassen und die Hülse 52 114 durch die Ventilbüchse 74 in deren Bohrung 118 nach links zu bewegen, so daß eine neue vorgeschomit einem Durchmesser größer als der Durchmesser 25 bene Phasenbeziehung der Antriebswelle 18 und des des Schaftteils 72 der Stange 68 gelangt, was die Ab- Nockenkörpers 52 hergestellt wird. Wenn umgekehrt führung des Öls in den durch das Pumpengehäuse die Motordrehzahl abnimmt, ermöglichen die nach und das Reglergehäuse gebildeten Sumpf ermöglicht. innen zusammenklappenden Gewichte 82 der Ventil-Öl kann auch an der Stange 68 vorbei in eine Ab- büchse 74, sich nach links zu bewegen, so daß der flußbohrung 119 im angetriebenen Ende der An- 30 Ringraum 114 geöffnet wird und das Arbeitsmittel in triebswelle 18 abfließen. der Kammer 112 in den Sumpf abfließt, wodurch die

Wenn die Antriebswelle 18 mit dem Motor ver- Verschiebung der Hülse 52 nach rechts unter dem bunden ist, führt der Pumpenkolben den Einspritz- Einfluß der über die Stange 68 und den Zapfen 64 düsen abgemessene Brennstoffmengen entsprechend wirkenden Feder 78 erfolgt. Wenn die Kräfte der Feder Einstellung des Betätigungshebels 23 zu, welcher 35 der 78 und der Gewichte 82 sich ausgleichen, wird über den Regler die Motordrehzahl regelt. Bei Leer- die Ventilbüchse 74 wieder eine verhältnismäßig stalauf und verhältnismäßig niedrigen Drehzahlen be- bile Stellung einnehmen.

findet sich die Phasenbeziehung der Antriebswelle 18 Wie aus den F i g. 4 und 6 zu ersehen ist, stehen zu dem Nockenkörper 32 in der in F i g. 2 gezeigten die Öffnungen 94 mit den Schlitzen 92 während des normalen 0°-Vorschubstellung, in welcher die Hülse 40 Hochdruck-Einspritzintervalls der Pumpe nicht in 52 gegen die Schulter 62 des Nockenkörpers 32 an- Verbindung infolge der Auswahl der Länge und der liegt. Bei Leerlauf oder niedrigen Drehzahlen entwik- Winkelbeziehung der Schlitze 92 relativ zu den öffkeln die Gewichte 82 nicht genügend Fliehkraft, um nungen 94 und den Nocken 44. Es erfolgt demgemäß die entgegenwirkende Kraft der Feder 78 zu über- ein Einschließen des die Hülse betätigenden Arbeitswinden, und die Ventilbüchse 74 ist demgemäß in ih- 45 mittels in der Hülsenkammer 112 während des Einrer äußersten linken oder Schließstellung angeordnet, spritzintervalls. Das Arbeitsmittel kann infolge der wie in F i g. 2 dargestellt. In dieser Stellung bedeckt Dichtungsringe 60 und 61 auch nicht an der Hülse die Lagerfläche 104 den Ringraum 100, wodurch 52 vorbei austreten. In der F i g. 4 sind die Öffnunverhindert wird, daß das Hochdruckarbeitsmittel die gen 94 aus der Verbindung mit den Schlitzen 92 ver-Hülsenkammer 112 erreicht. Gleichzeitig ist die 50 dreht, da der Kolben auf ungefähr 20° von der unte-Lagerfläche 106 so angeordnet, daß sie die Verbin- ren Stellung vorgerückt ist. Wie Fig.6 zeigt, erfolgt dung zwischen dem Bereich 102 und dem Ringraum die Schließung der Öffnungen 94 ungefähr 19° nach 114 ermöglicht, so daß das Arbeitsmittel aus der der unteren Stellung zu der gleichen Zeh wie die öff-Hülsenkamnier 112 durch die Öffnungen 116 abflie- nungsschließung des Einspritzpumpenkolbens. Wie ßen kann. 55 dargestellt, erfolgt das Ende der Einspritzung bei

Wenn die Drehzahl des Motors und der Pumpe zu- maximaler Zuführung ungefähr bei 34° und die öff-

nimmt, überwinden die Gewichte 82 die Kraft der nungen 94 kommen mit den Schlitzen 92 wieder in

Feder 78 und bewegen beim Schwenken nach außen Verbindung ungefähr in der oberen Stellung, was

die Ventilbüchse 74 nach rechts, so daß der Ring- einer Wellendrehung von 45° vor der unteren Stelraum 114 geschlossen und gleichzeitig der Ringraum 6o lung bei einem Nockenkörper 32 mit vier Nocken 44

100 geöffnet wird, so daß das Hochdruckarbeitsmit- entspricht.

tel durch den Bereich 102 und die Öffnungen 110 in Die Anordnung des Zahnrades 22 auf dem Nok-

die Hülsenkammer 112 eintreten kann. Die Unter- kenkörper 32 hält eine konstante Phasenbeziehung

dnicksetzung der Kammer 112 bewegt die Hülse 52 der Hin- und Herbewegung und der Drehung des nach links, wie in F i g. 3 gezeigt ist. Die Bewegung 65 Kolbens aufrecht, so daß mindestens theoretisch ein

der Hülse 52 nach links wird in einer von der Be- unbegrenzter Zeitschaltvorschub möglich ist, ohne

triebsdrehzahl des Motors abhängigen Stellung durch daß die Gefahr einer hydraulischen Verriegelung be-

das aus der Hülse 52, dem Zapfen 64 und der Stange steht.

Hierzu 4 Blatt Zeichnungen

Claims (2)

.3 ρ .. , Intervalls auf diesen übertragenen stark vergrößerten raieniansprucne. Kiah auf den schraubenlinienförmißen Nuten relativ

1. Einspritzzeitpunkt-Verstelleinrichrung für zur Antriebswelle verschieben, wodurch eine Phaseneine Brennstoffeinspritzpumpe für Brennkraftma- verschiebung des Einspritzzeitpunkts auftritt und soschinen, mit einer Antriebswelle, einem Ein- 5 mit die optimale Abstimmung von Motordrehzahl spritzpumpenkolben, einem über mindestens und Einspritzzeitpunkt gestört wird.

einen radialen Nocken den Pumpenkolben betä- Es ist auch bereits bei einer Einspritzzeitpunktvertigenden und durch die Antriebswelle in Dre- stelleinrichtung für eine Kraftstoffeinspritzpumpe behung versetzten Nockenkörper, mit einer die kannt, s. DT-AS 1 258 181, zum Zweck der Sperrung Winkelbeziehung zwischen Antriebswelle und ίο einer ein Verstellglied für die Relatiwerstellung zwi-Nockenkörper bestimmenden axial verschiebba- sehen Nocken und Einspritzpumpenkolben beaufren Hülse, die in einer Kammer zwischen dem schlagenden Hydraulikleitung ein Steuerglied so syn-Nockenkörper und der Antriebswelle angeordnet chron zur Pumpenhubbewegung zu steuern, daß das und durch schraubenlinienförmige Keilnuten mit Steuerglied vor dem Zeitpunkt in seine die hydraulikdem Nockenkörper und der An.riebswelle ver- 15 leitung absperrende Lage gelangt, zu dem der Pumbunden ist, mit einer an die Kammer angeschlos- penkolben seinen Förderintervall beginnt. Dadurch senen Verbindungsleitung zu einer Zuführ- und soll verhindert werden, daß das Vestellglied während einer Abführleirung für ein hydraulisches Druck- des Einspritzvorgangs durch die auftretenden Reakmittel, das gegen eine Rückstellkraft die Ver- tionskräfie in seiner Lage verändert werden kann.
Schiebung der Hülse bewirkt, sowie mit einem die 20 Ausgehend von dem vorstehenden Stand der Tech-Zuführ- und die Abführleitung steuernden Dreh- nik liegt der Erfindung nun die Aufgabe zugrunde, zahlmeßglied, dadurch gekennzeich- bei einer Einspritzzeitpunktverstelleinrichtung der net, daß die Winkelbeziehung zwischen dem eingangs beschriebenen Gattung auf konstruktiv ein-Nockenkörper (32) und der Antriebswelle (18) fachste Art eine Relativbewegung des Nockenkörpers während des Einspritzintervalls dadurch unverän- 25 während des Einspritzintervalls der Pumpe und eine derbar ist, daß die Zuführleitung während des Verschiebung der Hülse auf ein Mindestmaß zu ver-Einspritzintervalls geschlossen gehalten wird, in- ringern. Erfindungsgemäß wird dies dadurch erdem im Zuge der Zuführleitung angeordnete reicht, daß die Winkelbeziehung zwischen Nocken-Schlitze (92) in einem nicht drehbaren, als Lager- körper und Antriebswelle während des Einspritzteil für den Nockenkörper (32) dienenden EIe- 30 Intervalls dadurch unveränderbar ist, daß die Zument der Einspritzpumpe und öffnungen (94) im führleitung während des Einspritzintervalls geschlos-Nockenkörper während eines Teils jeder Umdre- sen gehalten wird, indem im Zuge der Zuführleitung hung des Nockenkörpers miteinander in Verbin- angeordnete Schlitze in einem nicht drehbaren, als dung stehen, dagegen während des Einspritzinter- Lagerteil für den Nockenkörper dienenden Elemer.i valls diese Verbindung unterbrochen ist. 35 der Einspritzpumpe und öffnungen im Nockenkör-

2. Einrichtung nach Ansprucn 1, dadurch ge- per während eines Teils jeder Umdrehung des Nokkennzeichnet, daß Dichtringe (60, 61) zwischen kenkörpers miteinander in Verbindung stehen, dageder Hülse (52) und dem Nockenkörper (32) bzw. gen während des Einspritzintervalls diese Verbinder Antriebswelle (18) angeordnet sind, um ein dung unterbrochen ist.

Austreten des Druckmittels aus einer Kammer 40 Durch die erfindungsgemäße Ausgestaltung erfolgt

(112) während des Einspritzintervalls zu verhin- ein Einschließen des die Hülse betätigenden Druck-

dern. mittels in einer Hülsenkammer während des Einspritzintervalls, so daß durch dieses Druckmittelpol-

ster eine Verschiebung des Nockenkörpers und der

45 Hülse auf den Keilnuten sicher vcihindert wird. Da-

Die Erfindung bezieht sich auf eine Einspritzzeit- bei ist es erfindungsgemäß vorteilhaft, wenn Dichtpunkt-Verstelleinrichtung für eine Brennstoffein- ringe zwischen der Hülse und dem Nockenkörpei spritzpumpe für Brennkraftmaschinen, mit einer An- bzw. der Antriebswelle angeordnet sind, um ein Austriebswelle, einem Einspritzpumpenkolben, einem treten des Druckmittels aus der Kammer während über mindestens einen radialen Nocken den Pumpen- 50 des Einspritzintervalls zu verhindern,
kolben betätigenden und durch die Antriebswelle in An Hand des in den Zeichnungen dargestellten Drehung versetzten Nockenkörper, mit einer die die Ausführungsbeispiels wird die Erfindung näher er-Winkelbeziehung zwischen Antriebswelle und Nok- läutert. Es zeigt

kenkörper bestimmenden axial verschiebbaren Fig. 1 eine Seitenansicht einer Brennstoff einHülse, die in einer Kammer zwischen dem Nocken- 55 spritzpumpe mit einer erfindungsgemäßen Einspritz· körper und der Antriebswelle angeordnet und durch zeitpunktverstelleinrichtung,

schraubenlinienförmige Keilnuten mit dem Nocken- F i g. 2 in größerer Darstellung einen Schnitt durch

körper und der Antriebswelle verbunden ist, mit die erfindungsgemäße Einspritzzeitpunktverstellein-

einer an die Kammer angeschlossenen Verbindungs- richtung,

leitung zu einer Zuführ- und einer Abführleitung für 60 Fig.3 einen Schnitt gemäß Fig.2, jedoch bei er ein hydraulisches Druckmittel, das gegen eine Rück- höhter Motordrehzahl und mit zum Teil vollständi·

stellkraft die Verschiebung der Hülse bewirkt, sowie ger Darstellung der schraubenlinienförmigen Keilnumit einem die Zuführ- und die Abführleitung steu- ten des Nockenkörpers und der Antriebswelle,

ernden Drehzahlmeßglied. Fig.4 einen Schnitt nach der Linie 4-4 dei

Eine derartige Einspritzzeitpunktverstelleinrich- 65 Fig.3,

tung ist bereits aus der US-PS 3 050 964 be- Fig. 5 einen Schnitt nach der Linie 5-5 dei

kannt. Bei dieser Einrichtung kann sich aber der Nok- F i g. 3,

kenkörper auf Grund der während des Einspritz- F i g. 6 ein schematisches Phasendiagramm, das di<