DE2445637A1

DE2445637A1 - Kraftstoffeinspritzpumpe fuer brennkraftmaschinen

Info

Publication number: DE2445637A1
Application number: DE19742445637
Authority: DE
Inventors: Josef Duffner
Original assignee: Robert Bosch GmbH
Current assignee: Robert Bosch GmbH
Priority date: 1974-09-25
Filing date: 1974-09-25
Publication date: 1976-04-15
Also published as: FR2286289B1; DE2445637C2; FR2286289A1; BR7506151A; GB1463249A

Description

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6.9.1974 Su/Kb

Anlage zur

Patent- und

Gebrauchsmusterhilfsanmeldung

ROBERT BOSCH GMBH, 7 Stuttgart 1

Kraftstoffeinspritzpumpe für Brennkraftmaschinen

Die Erfindung betrifft eine Kraftstoffeinspritzpumpe für Brennkraftmaschinen mit einem in eine hin- und hergehende und gleichzeitig rotierende Bewegung versetzten Pumpenkolben und mit einem Kupplungsteil zwischen einem die hingehende Bewegung bewirkenden Nockenantrieb und dem durch eine die hergehende Bewegung bestimmenden Feder belasteten Pumpenkolben.

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Bei bekannten Kraftstoffeinspritzpumpen dieser Art dient als Kupplungsteil zwischen Pumpenkolben und Nockengetriebe ein exzentrisch zur Kolbenachse meist in der beim Nockenantrieb verwendeten Hubscheibe angeordneten Stift,der in eine Nut am Kolbenbund greift. Um den Stift bezüglich der Scherkräfte nicht zu überlasten, ist es erforderlich, den Kolben an seinem Kopfende im Durchmesser entsprechend zu vergrößern, um einen möglichst langen Abstand zwischen Kolbenachse und Stiftachse zu erhalten. Außerdem muß der Kolben an der Mitnahmestelle nahezu spielfrei geführt werden, was zu Spannungen in der Zylhderbüchse des Pumpenkolbens führen kann. Hinzu kommt, daß der Stift aufgrund der Drehschläge mit der Zeit Spiel bekommt, was Ungenauigkeiten bei der Verteilung des Kraftstoffes mit sich bringt. Weiterhin ist die Planlage der Hubscheibe des Nockentriebes fertigungstoleranzenbedingt nicht parallel zu der Planfläche der Pumpenkolbenstirnflache, d.h. die Drehachse des Nockentriebes fällt nicht genau in die Drehachse des Pumpenkolbens, was zu starken Beanspruchungen des Stiftes und dessen Aonutzung führt. Weiterhin kann ein Pressen des Pumpenkolbens zur Zerstörung des Nockentriebes führen, da am Nockentrieb außerordentlich große Antriebskräfte angreifen.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Kraftstoffeinspritzpumpe der eingangs genannten Art zu entwickeln, bei der diese genannten Nachteile nicht auftreten.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß als Kupplungsteil ein kardanischer Mitnehmer dient, der bei Überlast oder Hängenbleiben des Pumpenkolbens Nockentrieb und Pumpenkolben entkuppelt. Nach einer vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung besteht der Mitnehmer aus einer Scheibe, die quer zur Längsachse des Pumpenkolbens zwischen diesem und dem Nockentrieb angeordnet ist und auf deren Stirnflächen je ein

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Zylindersegment zueinander um 90 verdreht angeordnet ist, welches je in eine entsprechende Mulde in der Kolbenstirnfläche bzw. dem Nockentrieb greift. Durch die Erfindung werden die genannten Nachteile vermieden. Lagefehler von Kolben zu Nockentrieb sind bedeutungslos, da die Mantelflächen der Zylindersegmente immer voll zur Anlage kommen; es sind also größere Toleranzen bei der Herstellung möglich. Bei Kolbenfressern oder überlastung des Gelenks werden Pumpenkolben und Nockentrieb voneinander getrennt ohne irgendeine Zerstörung. Ein weiterer Vorteil ist, daß der Mitnehmer gleichzeitig als Höhenausgleich dienen kann, indem er verschieden hoch geprägt wird. Es ist also nicht wie bei früheren Konstruktionen eine Unterlegscheibe notwendig, um Toleranzen oder bei Anpassungen auszugleichen. Weiterhin kann der Durchmesser des Kopfes des Pumpenkolbens wesentlich kleiner gehalten werden, d.h. das ganze Pumpenelement kann aus einem Rundstahl kleineren Durchmessers gefertigt werden. Unabhängig davon ist auch die Mitnehmergelenkübertragung wesentlich billiger herzustellen als die Stiftmitnahme.

Nach einer vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung kann Zylindersegment und Maide auf einer Seite der Scheibe größer gewählt werden als auf der anderen. Hierdurch wird erreicht, daß bei überlast nicht beide Segmente aus den Mulden tauchen, sondern nur eines.

Erfindungsgemäß kann natürlich statt einer Scheibe auch eine unmittelbare Kupplung durch Segment und Mulde zwischen Pumpenkolben und Nockentrieb gewählt werden.

Ein Ausführungsbeispiel des Gegenstandes der Erfindung ist in der Zeichnung dargestellt und wird im folgenden näher' beschrieben. Es zeigen:

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Fig. 1 eine Kraftstoffeinspritzpumpe mit einer er-.

findungsgemäßen Kupplung im Längsschnitt, Fig. 2 das Kupplungselement in vergrößertem Maßstab,

jedoch um 90° verdreht und Fig. 3 das Kupplungselement in vergrößertem Maßstab, jedoch in ausgerastetem Zustand.

In einem Gehäuse 1 einer Kraftstoffeinspritzpumpe für mehrzylindrige Brennkraftmaschinen ist eine Antriebswelle 2 gelagert. Diese ist mit einer Stirnnockenscheibe 3 gekuppelt, die entsprechend der zu versorgenden Zahl der Zylinder einer Brennkraftmaschine mit Nocken H versehen ist, die über ortsfeste Rollen 5 durch die Drehung der Antriebswelle bewegt werden. Dadurch wird =in mit der Stirnnockenscheibe 3 durch ein Kupplungsteil 6 gekuppelter und auf diese durch eine Feder 7 gepreßter Pumpenkolben 8 in eine hin- und hergehende und gleichzeitig rotierende Bewegung versetzt.

Der Pumpenkolben 8 arbeitet in einer in das Gehäuse 1 eingesetzten, oben verschlossenen Zylinderbüchse 9 mit Zylinderbohrung 10 und schließt dort einen Arbeitsraum 11 ein. Vom Arbeitsraum 11 führt eine axiale Bohrung 12 in einen Raum 13, der über eine Leitung 14 eine Verbindung zur Bohrung 10 in der Zylinderbüchse 9 besitzt. Die Axialbohrung 12 ist durch ein in Richtung Arbeitsraum 11 von einer Feder 15 belastetes Ventilglied 16 verschließbar. Die Verbindungsleitung 14 mündet radial in die Zylinderbohrung 10 und wird von hier aus über eine Ringnut 17 am Umfang des Pumpenkolbens und einer mit dieser verbundenen Längsnut 18 entsprechend der Drehbewegung des Pumpenkolbens nacheinander bei jedem Druckhub des Pumpenkolbens mit einzelnen in die Bohrung 10 mündenden Druckleibungen 20 verbunden. Die Druckleitungen 20 sind entsprechend der Zahl der zu versorgenden Zylinder der Brennkraftmaschine gleichmäßig um die Zylinderbohrung

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verteilt angeordnet und führen zu den nicht dargestellten Einspritzventilen der Brennkraftmaschine.

Bei jedem Druckhub des Pumpenkolbens 8 wird Kraftstoff über die Axialbohrung 12 unter Öffnung des Ventilgliedes 16, den Raum 13, die Verbindungsleitung 14 und die Verteilernut 18 einer der Druckleitungen 20 zugeführt. Beim Saughub gelangt der Kraftstoff aus einem Pumpensaugraum 22 über eine Versorgungsleitung 23, die in die Bohrung 10 mündet und einer von in gleicher Anzahl und Anordnung wie die Druckleitungen 20 an der Mantelfläche des Pumpenkolbens vorhandenen Längsnuten 24 in den Arbeitsraum 11. Beim Druckhub des Pumpenkolbens wird durch dessen Verdrehung die Verbindung zwischen der Versorgungsleitung 23 und den Längsnuten 24 unterbrochen, so daß die volle vom Pumpenkolben geförderte Kraftstoffmenge einer der Druckleitungen 20 zugeführt werden kann.

Zur Regelung der geförderten Kraftstoffmenge ist der Arbeitsraum 11 über eine axiale Sackbohrung 26 im Pumpenkolben 8 und eine die Sackbohrung schneidende Querbohrung 27 mit dem Pumpensaugraum 22 verbindbar. Mit der Querbohrung 27 arbeitet ein Pördermengenregelglied 28.des Kraftstoffs in Form eines auf dem Pumpenkolben verschiebbaren Ringschiebers zusammen, der durch seine Stellung den Zeitpunkt bestimmt, an dem bei der Aufwärtsbewegung des Pumpenkolbens 8 die Querbohrung 27 geöffnet und eine Verbindung zwichen dem Arbeitsraum 11 und dem Pumpensaugraum 22 hergestellt wird. Von diesem Zeitpunkt an wird die Pumpenförderung in die Druckleitung 20 unterbrochen. Durch die Verstellung des Ringschiebers 28 kann somit die zur Einspritzung gelangende Kraftstoffmenge verändert werden.

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Zur Kraftstoffeinspritzmengenänderung wird der Ringschieber 28 durch einen Reglerhebel 30, der mit einem Kugelkopf 31 in eine Ausnehmung 32 des Ringschiebers 28 eingreift, verstellt. Der Reglerhebel ist dabei um eine Achse 3¹J schwenkbar, die durch einen Exzenter 35 einstellbar ist. Am anderen Ende des Reglerhebels 3o greift nicht dargestellt eine Regelfeder entgegen der Kraft eines Drehzahlsignalgebers an. Die Vorspannung der Regelfeder wird durch einen Verstellhebel geändert, der willkürlich verstellt werden kann. Der Drehzahlsignalgeber wirkt dabei bei zunehmender Drehzahl in Richtung Minderung der Kraftstoffeinspritzmenge, während die Feder in Richtung Zunahme wirkt. Die jeweilige Gleichgewichtslage, die einer bestimmten Einspritzmenge entspricht, kann durch den Verstellhebel entsprechend geändert werden.

Die Feder 7 stützt sich auf der einen Seite an der Zylinderbüchse 9 ab, auf der anderen Seite an einem Federteller 37, der die Kräfte üb^r einen Ring 38 und einen Sprengring 39 auf den Pumpenkolben 8 überträgt. Der Ring 38 preßt hierbei den Sprengring 39 in die ihn aufnehmende Ringnut 40.

Als Kupplungsteil 6 zwischen Pumpenkolben 8 und Stirnnockenscheibe 3 dient eine Scheibe 42, die etwa den Durchmesser des Pumpenkolbens 8 hat und auf deren Stirnseiten je ein Zylindersegment 43 zum Pumpenkolben hin und 44 zur Stirnnockenscheibe hin angeordnet ist. Diese beiden Zylindersegmente sind zueinander um 90° verdreht. So zeigt Fig. 1 eine Einbaustellung, Fig. 2 dieselbe Einbaustellung, jedoch um 90° verdreht betrachtet. Diese Zylindersegmente 43 und greifen in entsprechende Mulden 45 und 46 in den einander zugewandten Flächen von Stirnnockenrad bzw. Pumpenkolben.

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Sobald das von der Welle 2 auf den Pumpenkolben 8 zu übertragende Drehmoment überschritten wird, z.B. bei Pressen des Pumpenkolbens, gleitet das Zylindersegment aus der entsprechenden Mulde und die Stirnnockenscheibe kann gegenüber dem Pumpenkolben durchdrehen. Um nun zu erreichen, daß die Einrastung nicht schon wieder nach l80 erfolgen kann, die möglicherweise der vorgesehenen KraftstoffVerteilung nicht entspricht, sind die Zylindersegmente 43 und 44 sowie die entsprechenden Mulden 45 und 46 außermittig angeordnet. Hierdurch muß die Relativverdrehung 360° betragen, bevor wieder ein Einrasten erfolgen kann. In Fig. 3 ist beispielsweise eine Verdrehung um nur l80° gezeigt, bei der ein entsprechendes Einrasten nicht möglich ist.

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Claims

'> η ν 7 Ansprüche

Ji Kraft stoff einspritzpumpe für Brennkraftmaschinen mit einem in eine hin- und hergehende und gleichzeitig rotierende Bewegung versetzten Pumpenkolben und mit einem Kupplungsteil zwischen einem die hingehende Bewegung bewirkenden Nockentrieb und dem durch eine die .hergehende Bewegung bestimmenden Feder belasteten Pumpenkolben, dadurch gekennzeichnet, daß als Kupplungsteil (6) ein kardanischer Mitnehmer (42) dient, der bei überlast oder Hängenbleiben des Pumpenkolbens (8) Nockenantrieb (3) und Pumpenkolben (8) entkuppelt.
2. Kraftstoffeinspritzpumpe nach Anspruch 1, dadurch gekenn zeichnet, daß,auf einer der einander zugewandten Stirnseiten von Pumpenkolben (8) und Nockentrieb (3) ein Zylindersegment (43,44) angeordnet ist, welches in eine entsprechende Mulde (45,46) in der gegenüberliegenden Stirnfläche greift.
3. Kraftstoffeinspritzpumpe nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, d&l der Mitnehmer aus einer Scheibe (42) besteht, die quer zur Längsachse des Pumpenkolbens (8) zwischen diesem und dem Nockentrieb angeordnet ist und auf deren Stirnseiten je ein Zylindersegment (43,44) zueinander um 90 verdreht angeordnet ist, welches je in eine entsprechende Mulde (45 546) in der Kolbenstirnfläche bzw. dem Nockentrieb greift.

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4. Kraftstoffeinspritzpumpe nach Anspruch 3, dadurch
gekennzeichnet, daß Zylindersegment (43,44) und Mulde
(45,46) auf einer Seite der Scheibe (42) größer gewählt werden als auf der anderen.
5. Kraftstoffeinspritzpumpe nach Anspruch 2 oder 3 oder 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Zylindersegmente (43,44) außermittig auf der Scheibenstirnfläche angeordnet sind.

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