DE2403082C2 - Drehzahlregler für Kraftstoffeinspritzpumpen - Google Patents

Description

Blattfeder kann zudem sehr einfach als Stanzteil ausgeführt werden. Durch die Zwischenschaltung der Blattfeder zwischen Schlepphebel und Zwischenhebel wird in einfacher Weise eine Begrenzung für die maximale Verformung der Blattfeder erzielt, was einen wesentlichen platzsparenden Vorteil bildet und die Möglichkeit zuläßt, eine Angleichvorrichtung zwischen beide Hebel vorzusehen. Durch die Zweiarmigkeit des das Mengenverstellorgan verstellenden Zwischenhebels wird eine Vompakte Zuordnung von Regelfeder, Drehzahlgeber und Pumpenelement erzielt

Zwei Ausführungsbeispiele der Erfindung werden in der Zeichnung gezeigt und im folgenden näher beschrieben. Es zeigt

F i g. 1 ein erstes Ausführungsbeispiel des erfindungsgemäßen Drehzahlreglers am Beispiel einer Verteilereinspritzpumpe, bei der die Änderung der Kraftstoffeinspritzmenge durch Verstellen eines Ringschiebers erfolgt, der mit einer Überströmöffnung νο.Λ Pumpenarbeitsraum her zusammenarbeitet,

F i g. 2 eine Aufsicht auf die Blattfeder gemäß dem Ausführungsbeispiel nach F i g. 1,

Fig.3 ein zweites Ausführungsbeispiel des erfindungsgemäßen Drehzahlreglers, bei dem die Angleichkapsel und die Blattfeder auf demselben Hebel befestigt sind,

Fig.4 einen Teilschnitt durch die Befestigung der Angleichkapsel gemäß dem Ausführungsbeispiel nach F i g. 3 und

F i g. 5 eine Aufsicht auf die Blattfeder gemäß dem Ausführungsbeispiel nach F i g. 3.

In einem Gehäuse 1 einer Kraftstoffeinspritzpumpe arbeitet in einer Zylinderbohrung 2 ein Pumpenkolben 3, der durch nicht dargestellte Mittel entgegen der Kraft einer nicht dargestellten Rückstellfeder in eine hin- und hergehende und gleichzeitig rotierende Bewegung versetzt wird. Der Pumpenarbeitsraum 4 dieser Pumpe wird über in der Mantelfläche des Pumpenkolbens 3 angeordnete Längsnuten 5 und einem im Gehäuse 1 verlaufenden Kanal 6 aus einem Saugraum 7 mit Kraftstoff versorgt, solange der Pumpenkolben seinen Saughub ausführt bzw. seine untere Totpunktlage einnimmt. Sobald beim Beginn des Druckhubs und nach einer entsprechenden Verdrehung des Pumpenkolbens der Kanal 6 geschlossen ist, wird der im Pumpenarbeitsraum 4 befindliche Kraftstoff in einen im Pumpenkolben verlaufenden Längskanal 8 gefördert. Vom Längskanal 8 wird der Kraftstoff weiter über eine von diesem Kanal abzweigende Radialbohrung 9 und eine in der Oberfläche des Pumpenkolbens angeordnete Verteilerlängsnut 10 einer von Druckleitungen 11 zugeführt. Die Druckleitungen 11 sind entsprechend der zu versorgenden Zahl von Motorzylindern am Umfang der Zylinderbohrung 2 verteilt angeordnet und führen über jeweils ein in Förderrichtung öffnendes Rückschlagventil 12 zu den nicht dargestellten Einspritzventilen an den einzelnen Zylindern der Brennkraftmaschin«;.

Der Saugraum 7 wird über eine Förderpumpe 13 aus einem Kraftstoffvorratsbehälter 14 mit Kraftstoff versorgt. Durch ein Drucksteuerventil 15 parallel zur Kraftstofförderpumpe 13 wird der Druck im Saugraum in bekannter Weise gesteuert.

Auf dem Pumpenkolben 3 ist ein als Ringschieber 16 ausgebildetes Fördermengenverstellglied verschiebbar, das eine mit dem Längskanal 8 in Verbindung stehende Radialbohrung 17 während des Druckhubverlaufs des Pumpenkolbens 3 aufsteuert und damit das Förderende bzw. die vom Pumpenkolben in die Druckleitungen 11 geförderte Fördermenge bestimmt. Der nach dem Aufsteuern abströmende Kraftstoff strömt in den Saugraum 7 zurück.

Der Ringschieber 16 wird über einen Zwischenhebel 18 verschoben, der um eine fesi ins Gehäuse eingesetzte Achse 19 schwenkbar ist und an seinem einen Ende mit einem Kopf in eine Ausnehmung des Ringschiebers 16 eingreift An den anderen Arm des Zwisdienhebels 18 greift ein Fliehkraftversteller als Drehzahlgeber 23 an. Der durch ein nicht dargestelltes Getriebe entsprechend der Pumpenkolbendrehzahl angetriebene Fliehkraftregler besitzt einen Träger, auf dem Fliehgewichte 25 angeordnet sind. Zentral auf der Achse des Fliehkraftverstellers ist eine Muffe 27 verschiebbar angeordnet, an deren unterem Ende nasenförmige Teile der Fliehgewichte 25 angreifen, so daß die Muffe bei der Auslenkung der Fliehgewichte durch die Fliehkräfte axial auf der Achse verschoben wird und gleichzeitig den Zwischenhebel 18 und den Ringschieber 16 verschiebt Zur möglichst reibungsfreien und momentenfreien Übertragung der Stellbewegung des Fliehkraftverstellers besitzt der Zwischenhebel am Angriffspunkt der Muffe 27 eine halbkugelförmige Ausprägung.

Auf der Achse 19 des Zwischenhebels 18 ist unabhängig von diesem ein einarmiger Schlepphebel 30 schwenkbar angeordnet. Dieser Hebel ist symmetrisch zum Zwischenhebel 18 gelagert und besitzt eine Ausnehmung 31, in die der Zwischenhebel 18 ragt, so daß beide Hebel unabhängig voneinander schwenkbar sind. Die Enden beider Hebel überdecken sich also.

Am Ende des Schlepphebels 30 ist eine Hauptregelfeder 33 an diesem angelenkt Zu diesem Zweck ist die als Zugfeder ausgebildete Hauptregelfeder 33 mit ihrem einen Ende an einem Bolzen 34 befestigt, der den Schlepphebel in einer Bohrung durchdringt und auf der gegenüberliegenden Seite einen Kopf 35 besitzt. Zwischen dem Kopf 35 und dem Schlepphebel 30 ist eine Leerlauffeder 36 angeordnet. Das andere Ende der Hauptregelfeder 33 hängt an einem willkürlich verstellbaren Hebel 37. Ferner ist ein verstellbarer Vollastanschlag 38 für den Schlepphebel vorgesehen.

Der Schlepphebel 30 und der Zwischenhebel 18 sind mit Bezug aufeinander so gekröpft, daß bei Anlage beider Hebel aneinander ein parallelogrammähnlicher Zwischenraum entsteht. Beide Hebel verlaufen im wesentlichen in dieser Stellung parallel zueinander. In den Zwischenraum zwischen dem Schlepphebel 30 und dem Zwischenhebel 18 ragt eine Blattfeder 39, die im vorliegenden Beispiel mit dem äußeren Ende des Schlepphebels 30 verbunden ist. Die Blattfeder ist etwa ab ihrer Mitte in Richtung zum Fliehkraftversteller abgeknickt und besitzt ferner ein zungenförmig aufgebogenes Ende 41, das auf dem Zwischenhebel 18 aufliegt. Die Blattfeder ist bestrebt, die beiden Hebel auseinanderzudrücken.

Mit dem Zwischenhebel 18 ist ferner eine Angleichkapsel 44 fest verbunden, die aus einer senkrecht auf den Zwischenhebel 18 gesetzten Kapsei 47 besteht, die zum Schlepphebel 30 hin offen ist und in der ein Bolzen 45 angeordnet ist, der in einer Bohrung 48 im Boden der Kapsel 47 geführt wird und an seinem äußersten Ende außerhalb der Kapsel einen Anschlag 49 in Form eines Sicherungsrings mit Scheibe besitzt. An dem dem Schlepphebel 30 benachbarten Ende des Bolzens hat dieser einen Kopf in Form eines Gliedes 46, das als Anschlag einer zwischen diesem und dem Boden der Kapsel 47 eingespannten Druckfeder 50 dient. Durch Zwischenlegen von Scheiben am Anschlag 49 des

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Bolzens kann die Vorspannung der Druckfeder variiert Diese Verschiebung bewirkt gleichzeitig eine Verschie-

werden. bung des Ringschiebers 16 und eine Minderung der

Das Glied 46 ragt bei nicht aufeinander gepreßten geförderten Einspritzmenge. Erst bei Erreichen der

Hebeln 30, 18 über den Zwischenhebel 18 hinaus. Zu Abregeldrehzahl wird danach die Kraft der Hauptregel-

diesem Zweck ist der Durchbruch 42 in der Blattfeder 39 5 feder 33 durch die drehzahlabhängige Kraft des

so bemessen, daß das Glied 46 des Bolzens 45 sich Fliehkraftverstellers überwunden und der Ringschieber

ungehindert durch diesen Durchbruch hindurchbewe- 16 weiter nach unten in Richtung einer minimalen

gen kann. Kraftstoffördermenge bzw. deren Unterbrechung ver-

Die Einspritzmengenregelung der vorbeschriebenen schoben.

Einspritzpumpe gemäß Fig. 1 arbeitet, ohne zunächst 10 Mit der Angleichkapsel wird somit eine positive

die Angleichkapsel 44 zu berücksichtigen, folgenderma- Angleichung bzw. ein Angleichung im Regelsinn erzielt,

Ben: was bedeutet, daß z.B. die Vollastkennlinie ab einer

Je nach Lage des Ringschiebers 16 wird während des bestimmten Drehzahl im Sinne einer Verringerung der Druckhubs bzw. des Förderhubs des Pumpenkolbens 3 Vollasteinspritzmenge eine leichte Neigung annimmt, die Radialbohrung 17 und damit die entlastende 15 die durch die Federcharakteristik der Druckfeder 50 Verbindung vom Arbeitsraum 4 zum Pumpensaugraum und den Versteliweg des Bolzens 45 bestimmt wird. Die 7 früher oder später aufgesteuert und damit die als Startfeder wirkende Blattfeder 39 in ihrer Ausfüh-Kraftstofförderung in die Druckleitungen 11 unterbro- rungsform mit dem Durchbruch 42 erlaubt in sehr chen. In der obersten Stellung des Ringschiebers 16 wird günstiger Weise ohne wesentlichen Platzmehrbedarf in somit die maximale bzw. die ganze vom Pumpenkolben 20 Arbeitsrichtung des Fliehkraftverstellers sowohl eine 3 geförderte Kraftstoffmenge den Druckleitungen 11 Startmehrmengeneinrichtung als auch eine Angleichzugeführt. Je weiter der Ringschieber nach unten vorrichtung.

verschoben wird, desto früher wird die Radialbohrung In Fig.3 ist ein weiteres Ausführungsbeispiel des

17 aufgesteuert und die Förderung unterbrochen. In der Drehzahlreglers gezeigt, das bei einer Einspritzpumpe

Startstellung liegt der Schlepphebel 30 am Vollastan- 25 vorgesehen ist, die in gleicher Weise arbeitet wie die

schlag 38 an, während der Zwischenhebel 18 durch die gemäß Ausführungsbeispiel 1. In diesem Falle ist die

Blattfeder 39 auf die Muffe 27 des Drehzahlgebers 23 Blattfeder 39' gemeinsam mit der Angleichkapsel 44' auf

gedruckt wird. Durch die Auslenkung des Zwischenhe- dem Zwischenhebel 18" befestigt. Die Angleichkapsel

bels 18 wird gleichzeitig der Steuerschieber 16 in seine 44' ist dabei stark vereinfacht, indem als Kapsel lediglich

oberste Stellung bewegt, die der Förderung einer 30 ein Bügel bzw. ein U-förmig gebogenes Blechteil 52

Kraftstoffübermenge für den Start entspricht. Nach dient, das gemeinsam mit der Blattfeder 39' auf den

dem Start der Brennkraftmaschine werden durch die Zwischenhebel 18" genietet ist. In Fig.4 ist die

steigende Drehzahl die Fliehgewichte 25 ausgelenkt, so Ausbildung dieser Angleichkapsel größer herausge-

daß die Muffe 27 nach oben verschoben wird und mit zeichnet, und in F i g. 6 ist die Ausgestaltung der

steigender Drehzahl den Zwischenhebel 18 entgegen 35 Blattfeder 39' wiedergegeben, die in diesem Falle ein

der Kraft der Blattfeder 39 bis zu seiner Anlage an den spitz zulaufendes zungenförmiges Ende hat und zwei

Schlepphebel 30 schwenkt, wie in der F i g. 1 dargestellt Befestigungslöcher 53 am anderen verbreiteten Ende

ist. In diesem Augenblick ist die Kraftstoffübermenge besitzt. Der Durchbruch 42' der Blattfeder 39' ist den

auf die normale Vollastmenge reduziert. Im weiteren Abmessungen des Bolzens 45 mit seinem Glied 46 in

Verlauf bei weiterer Drehzahlsteigerung wird nun je 40 Form eines Kopfes angepaßt. Bei diesem Ausführungs-

nach Vorspannung der Hauptregelfeder 33 der Zwi- beispiel besitzt die Blattfeder in günstiger Weise eine

schenhebel 18 zusammen mit dem Schlepphebel 30 breite Befestigungsbasis, die eine stabile Anbringung

spätestens bei Erreichen der Abregeldrehzahl ge- der Blattfeder gewährleistet.

schwenkt und dabei der Ringschieber 16 weiter nach Die Blattfeder in den vorstehend gezeigten Beispielen

unten verschoben. Bei Normalbetrieb liegen also der 45 ist zunächst grundsätzlich aus Metall und einschichtig

Schlepphebel 30 und der Zwischenhebel 18 ständig ausgeführt. In besonders vorteilhafter Weise kann die

aneinander an. Blattfeder jedoch auch aus Bimetall gefertigt sein. Es

Die Blattfeder 39 kann natürlich in analoger Weise ergibt sich dabei wegen der unterschiedlichen Dehnung

auch am Zwischenhebel 18 befestigt sein und sich bei unterschiedlicher Temperatur eine sich mit der

gegenüber dem Schlepphebel 30 abstützen. LJm eine so Temperatur ändernde Vorspannung bzw. Federrate der

weiche, jedoch formstabiie Blattfeder zu erhalten, wird Blattfeder. Vorteilhaft wird die Blattfeder dabei so

diese, wie aus F i g. 2 zu entnehmen ist, mit dem ausgeführt, daß sie im kalten Zustand die größte

Durchbruch 42 versehen und dafür etwas breiter Steifigkeit bzw. Vorverformung im Sinne eines Ausein-

ausgeführt. Durch die Breite der Stege a wird die anderdrückens von Schlepp-und Zwischenhebel besitzt

Federsteifigkeit in Verbindung mit der Blattstärke 55 Mit steigender Temperatur nimmt die Steifigkeit bzw.

bestimmt. Die Blattfeder kann dabei mit einer oder die Vorverformung ab. Aufgeheizt wird die Blattfeder mehreren Bohrungen 43 zu ihrer Befestigung an einem. dabei durch den Kraftstoff im Innern der Einspritzpum-

der Hebel versehen werden. pe. Bei kalter Blattfeder bedarf es also einer größeren

Die Funktion der Angleichkapsel ist folgendermaßen: Muffenkraft des Drehzahlsignalgebers bzw. einer

Das Glied 46 in Form des erwähnten Kopfes dient, 60 höheren Drehzahl, um die Startmehrmenge abzuschal-

bevor es zum unmittelbaren Anliegen des Zwischenhe- ten. Man erhält also durch entsprechende Auswahl des

bels am Schlepphebel kommt, zunächst als Anschlag Werkstoffes und Dimensionierung der Blattfeder die

zwischen dem Sch'.epphebel 30 und dem Zwischenhebel Möglichkeit die Startmehrmenge temperaturabhängig

18. Erst bei steigender Drehzahl und steigenden zu steuern und dazu weiter die Möglichkeit, bei

Verstellkräften vom Fliehkraftversteller her wird der 65 betriebswarmer Einspritzpumpe diese Mehrmenge von

Bolzen 45 entgegen der Kraft der Druckfeder 50 vornherein ganz abzuschalten. Dies bringt als zusätzli-

allmählich verschoben, bis es zur flachen Anlage chen Vorteil eine Verringerung der schädlichen Abgase

zwischen Schlepphebel und Zwischenhebel kommt beim Start der zugehörigen Brennkraftmaschine.

Bei den vorstehend beschriebenen Ausführungen zur Erzielung einer Startübermenge wird durch die Verwendung einer einseitig befestigten Blattfeder ein Minimum an Platz in Arbeitsrichtung des Drehzahlgebers, der z. B. auch hydraulisch arbeiten könnte, benötigt. Ferner werden durch dieses einfach gestaltete Element »Blattfeder« das Regelergebnis beeinflussende Reibkräfte vermieden, wie sie z. B. bei Schraubenfedern auftreten, die wegen der verlangten Weichheit besonders geführt werden müssen.

Hierzu 2 Blatt Zeichnungen

Claims (1)

1. Patentanspruch:

   Drehzahlregler für Kraftstoffeinspritzpumpen von Brennkraftmaschinen, mit einem Zwischenhebel, der mit einem Fördermengenverstellglied der Einspritzpumpe gekoppelt ist und an welchen ein Drehzahlgeber mit drehzahlabhängiger Kraft entgegen einer änderbaren Kraft einer Hauptregelfeder angreift, die am einen Ende eines einarmigen Schlepphebels angelenkt ist, der an seinem anderen Ende um eine mit dem Zwischenhebel gemeinsame Achse schwenkbar ist, mit einer einseitig an einem der Hebel befestigten, insbesondere aus Bimetall bestehenden Blattfeder, die sich mit ihrem freien Ende an dem anderen Hebel zur Einstellung einer nach erfolgtem Start aufhebbaren Startübermenge abstützt, wobei die Blattfeder sich im wesentlichen längs der gekröpft ausgebildeten Hebel und senkrecht zur Arbeitsrichtung des Drehzahlgebers erstreckt und in ihrem mittleren Bereich einen Durchbruch aufweist, dadurch gekennzeichnet, daß der Zwischenhebel (18) ein zweiarmiger Hebel ist, an dessen einem Hebelarm das Fördermengenverstellglied und an dessen anderem Hebelarm der Drehzahlgeber (23) angreifen, daß die Blattfeder (39) innerhalb des durch die Kröpfungen des Schlepphebels (30) und desjenigen Zwischenhebelarmes, den der Drehzahlgeber (23) beaufschlagt, gebildeten Zwischenraumes auslenkbar ist, daß der Durchbruch (42) in der Blattfeder (39) von dem federbelasteten, beweglichen Glied (46) einer am Zwischen- oder Schlepphebel befestigten Angleichkapsel (44) durchdrungen ist, die als beweglicher Anschlag zwischen Schlepp- und Zwischenhebel wirkt, derart, daß bei Anlage des beweglichen Gliedes (46) der Angleichkapsel (44) am Schlepp- bzw. Zwischenhebel die durch die Blattfeder (39) eingestellte Startübermenge aufgehoben ist.

   Die Erfindung betrifft einen Drehzahlregler für Kraftstoffeinspritzpumpen von Brennkraftmaschinen, mit einem Zwischenhebel, der mit einem Fördermengenverstellglied der Einspritzpumpe gekoppelt ist und an welchen ein Drehzahlgeber mit drehzahlabhängiger Kraft entgegen einer änderbaren Kraft einer Hauptregelfeder angreift, die am einen Ende eines einarmigen Schlepphebels angelenkt ist, der an seinem anderen Ende um eine mit dem Zwischenhebel gemeinsame Achse schwenkbar ist, mit einer einseitig an einem der Hebel befestigten, insbesondere aus Bimetall bestehenden Blattfeder, die sich mit ihrem freien Ende an dem anderen Hebel zur Einstellung einer nach erfolgtem Start aufhebbaren Startübermenge abstützt, wobei die Blattfeder sich im wesentlichen längs der gekröpft ausgebildeten Hebel und senkrecht zur Arbeitsrichtung des Drehzahlgebers erstreckt und in ihrem mittleren Bereich einen Durchbruch aufweist.

   Es ist durch die DE-AS 10 93 141 ein Drehzahlregler dieser Art bekannt. Dort sind als Schlepphebel und als Zwischenhebel einarmige Hebel vorgesehen. Der Zwischenhebel ist an seinem äußeren Ende am Mengenverstellorgan der Kraftstoffeinspritzpumpe angelenkt, während der Drehzahlgeber an einem der gemeinsamen Achse der Hebel nahen Punkt am Zwischenhebel angreift. Damit ergibt sich bei einem

   vorgegebenen möglichen Verstellweg des Mengenverstellorgans nur ein sehr begrenzter Verstellweg des Drehzahlgebers, was sich nachteilig auf das Arbeitsvermögen desselben und die Genauigkeit der gewünschten Einstellung des Mengenverstellorgans auswirkt Weiterhin ragt die als Blattfeder ausgebildete Startfeder durch eine Ausnehmung des Zwischenhebels in Richtung Drehzahlgeber hindurch und liegt in Ausgangsstellung auf der Seite des Drehzahlgebers am Zwischenhebel an, von dem sie durch einen ebenfalls durch die Ausnehmung hindurchragenden Anschlag des Schlepphebels abhebbar ist, wobei der Zwischenhebel seitlich neben der von der Antriebswelle des Drehzahlsignalgebers in einer Ausnehmung durchdrungenen Blattfeder den möglichen Auslenkweg der Blattfeder überragenden Stützlappen als Angriffspunkt für den Drehzahlgeber aufweist Die Ausgestaltung mit den einarmigen Hebeln weist also weiterhin in nachteiliger Weise einen großen Raumbedarf auf, auch im Hinblick auf den verwendeten Drehzahlgeber und den rechtwinklig dazu angeordneten Pumpenteil bei geringem Arbeitsvermögen des Drehzahlgebers.

   Es sind ferner vielfach Angleicheinrichtungen bekannt, z.B. durch die US-PS 36 72 343, wo ein Drehzahlgeber offenbart ist, bei dem ein einarmiger Zwischenhebel vorgesehen ist, an dessen Ende das Mengenverstellorgan angelenkt ist. Der Zwischenhebel ist durch die Stellkraft eines Drehzahlgebers zu einem Schlepphebel hin auslenkbar, der von einer Regelfeder an einem Anschlag haltbar ist und im Kontaktbereich mit dem Zwischenhebel eine oder mehrere Angleichkapseln aufweist. Diese bestehen aus einem beweglichen Glied, das von einer vorgespannten Angleichfeder beaufschlagt an einem Anschlag haltbar ist und dabei den Schlepphebel zum Zwischenhebel hin überragt.

   Die der Erfindung zugrunde liegende Aufgabe besteht darin, den in Rede stehenden Drehzahlregler gegenüber der durch die DE-AS 10 93 141 bekannten Ausbildung dahingehend zu verbessern, daß seine Bauteile im Hinblick auf eine Arbeitsweise mit Angleichung raumsparend bei hohem Arbeitsvermögen in Richtung Angleichung angeordnet sind.

   Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß der Zwischenhebel ein zweiarmiger Hebel ist, an dessen einem Hebelarm das Fördermengenverstellglied und an dessen anderem Hebelarm der Drehzahlgeber angreifen, daß die Blattfeder innerhalb des durch die Kröpfungen des Schlepphebels und desjenigen Zwischenhebelarmes, den der Drehzahlgeber beaufschlagt,

   so gebildeten Zwischenraumes auslenkbar ist, daß der Durchbruch in der Blattfeder von dem federbelasteten, beweglichen Glied einer am Zwischen- oder Schlepphebel befestigten Angleichkapsel durchdrungen ist, die als beweglicher Anschlag zwischen Schlepp- und Zwischenhebel wirkt, derart, daß bei Anlage des beweglichen Gliedes der Angleichkapsel am Schlepp- bzw. Zwischenhebel die durch die Blattfeder eingestellte Startübermenge aufgehoben ist.

   Durch diese Anordnung kann der durch Kröpfung gebildete Abstand zwischen dem Schlepphebel und dem Zwischenhebel in Arbeitsrichtung des Drehzahlgebers möglichst klein gehalten werden und dabei doch eine weiche Feder zum Abschalten der Startübermenge bei steigender Drehzahl untergebracht werden, die z. B.

   gegenüber einer ebenso weichen Schraubendruckfeder keiner zusätzlichen Führung bedarf und bei der folglich auch die die Regelung beeinflussende Reibung einer solchen Feder in der Führung vermieden wird. Die