DE2802607A1

DE2802607A1 - Drehzahlregler fuer kraftstoffeinspritzpumpen

Info

Publication number: DE2802607A1
Application number: DE19782802607
Authority: DE
Inventors: Karl Konrath; Manfred Schwarz
Original assignee: Robert Bosch GmbH
Current assignee: Robert Bosch GmbH
Priority date: 1978-01-21
Filing date: 1978-01-21
Publication date: 1979-07-26
Also published as: JPS54109519A; JPS6128817B2; GB1587369A; US4239025A

Description

Stand der Technik

Die Erfindung geht aus von einer Kraftstoffeinspritzpumpe nach der Gattung des Hauptanspruchs, wie sie beispielsweise aus der DE-OS 2 449 859 bekannt ist. Bei dieser bekannten Konstruktion wird beim Start bis zum Erreichen einer bestimmten Anlaufdrehzahl stets eine erhöhte Startmenge eingespritzt unabhängig vom Betriebszustand der Brennkraftmaschine.

Es ist zwar allgemein bekannt, die eingespritzte Startmenge durch Verstellung eines Regelglieds über einen Thermostat, beispielsweise in Abhängigkeit von der Kühlwassertemperatür zu regeln. Dies ist aber gerade bei der bekannten Reglerkonstruktion ohne erheblichen konstruktiven Aufwand nicht möglich.

Aufgabe der Erfindung

Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen Drehzahlregler gemäß dem Oberbegriff des Hauptanspruchs zu schaffen, bei dem die Startmenge in Abhängigkeit vom Betriebszustand der Brennkraftmaschine regelbar ist.

Vorteile der Erfindung

Der erfindungsgemäße Drehzahlregler mit den kennzeichnenden Merkmalen des Hauptanspruchs ermöglicht eine besonders einfache und preisgünstige Startmengenreglung, wobei als Regelgröße die Temperatur des Kühlwassers, des'Schmieröls oder einer Gehäusewandung der Brennkraft-

909830/0244

maschine oder auch besonders vorteilhaft die Temperatur des Reglerinnenraums dienen kann. Als Anschlag kann direkt der Geberstift eines Temperaturfühlers dienen, wobei der Temperaturfühler und der Geber getrennt nur über eine Kapillare miteinander verbunden zu sein brauchen, so daß die Temperatur der für die Regelung der Startmenge günstigsten Stelle der Brennkraftmaschine dienen kann.

Bei der Zugrundelegung der Temperatur des Reglerraums kann besonders einfach und mit geringstem Aufwand der Anschlag durch ein Bimetall temperaturabhängig verstellbar sein.

Kraftrückwirkungen bleiben von besonders geringem Einfluß, wenn der Anschlag eine drehbare Scheibe mit entsprechend ausgebildeter Außenkontur ist, die mit dem Starthebel zusammenwirkt. Die in Umfangsrichtung wirkenden Kräfte können hier besonders klein gehalten werden, so daß eine hohe Einstellgenauigkeit gewährleistet ist. Dazu kar.r zweckmäßigerweise die Scheibe drehbar auf einem Einstellbolzen angeordnet und über eine Bimetallfeder drehbar sein. Dadurch, daß die Bimetallfeder ein wendeiförmiges Bimetallband ist, dessen eines Ende mit dem Einstellbolzen und dessen anderes Ende mit der Scheibe fest verbunden ist, kann schon bei geringen Temperaturdifferenzen ein großer Verstellweg erreicht werden. Dazu kann besonders einfach das eine Ende des Bimetallbands abgewinkelt -und in einem Schlitz des Einstellbolzens gehalten und weiter die Scheibe auf einer auf dem Einstellbolzen drehbar geführten Büchse rorgesehen sein, wobei dann das andere Ende des Bimetall-

809830/0244

Streifens an der Büchse befestigt ist.

Zur Grundeinstellung des Anschlags kann der Einstellbolzen dreh- oder verschieb- und festspannbar im Reglergehäuse gehalten sein.

Weitere erfindungsgemäße Ausbildungen sind den Unteransprüchen zu entnehmen und werden mit ihren Vorteilen in der nachfolgenden Beschreibung näher erläutert.

Zeichnung

Ein Ausführungsbeispiel ist in den beigefügten Zeichnungen dargestellt und in der nachfolgenden Beschreibung näher erläutert. Es zeigt:

Fig. 1 einen Schnitt durch einen Regler,

Fig. 2 einen Teilschnitt durch den in Fig. 1 dargestellten Regler gemäß der Linie II-II und

Fig. 3 die Einspritzmenge in Abhängigkeit von der Drehzahl in Kurvendarstellung mit Startmengen bei unterschiedlichen Temperaturen.

Beschreibung des Erfindungsbeispiels

In einem Gehäuse 1 einer Kraftstoffeinspritzpumpe arbeitet in ßiner Zylinderbohrung 2 ein Pumpenkolben 3 ,· der durch nicht dargestellte Mittel entgegen der Kraft

§09830/0244

einer ebenfalls 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 Längsnute 5 und einem im Gehäuse

I 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 3 der Kanal 6 geschlossen ist, wird der im Pumpenarbeitsraum 4 befindliche Kraftstoff in einen im Pumpenkolben 3 verlaufenden Längskanal 8 gefördert. Vom Längskanal 8 wird der Kraftstoff weiter eine abzweigende Radialbohrung 9 und eine in der Oberfläche des Pumpenkolbens angeordnete Verteilerlängsnut 10 einer von Druckleitungen

II 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 Brennkraftmaschine.

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

Auf dem Pumpenkolben 3 ist ein Fördermengenverstellglied in Form eines Ringschiebers 16 verschiebbar, der eine mit dem Längskanal 8 in Verbindung stehende Radialbohrung

909830/02U

während des Druckhubverlaufs des Pumpenkolbens 3 aufsteuert und damit das Förderende bzw. die vom Pumpenkolben 3 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 Starthebel 18 verschoben, der um eine fest ins Gehäuse 1 eingesetzte Achse 19 schwenkbar ist, und an seinem einen Ende mit einem Kopf 20 in eine Ausnehmung 21 des Ringschiebers 16 eingreift. An den anderen Arm des Starthebels 18 greift ein Fliehkraftregler 23 als Drehzahlsignalgeber an. Der durch ein nicht dargestelltes Getriebe angetriebene Fliehkraftregler 23 besitzt einen Träger 24, auf dem Fliehgewichte 25 angeordnet sind. Zentral auf der Achse 26 · des Fliehkraftreglers ist eine Muffe 27 verschiebbar angeordnet, an deren unterstes Ende nasenförmige Teile 28 der Fliehgewichte 25 angreifen, so daß die Muffe 27 bei der Auslenkung der Fliehgewichte 25 durch die Fliehkräfte axial auf der Achse 26 verschoben wird und gleichzeitig den Starthebel· 18 und den Ringschieber 16 verschiebt. Zur möglichst reibungsfreien und momentenfreien Übertragung der Stellbewegung des Fliehkraftreglers 23 besitzt der Starthebel 18 am Angriffspunkt der Muffe eine halbkugelförmige Ausprägung 29. Diese halbkugelige Ausprägung könnte aber auch genau so an der Muffe ausgeführt sein. In diesem Fall hätte der Starthebel· eine ebene Fiäche.

Auf derselben Achse 19 ist unabhängig vom Starthebel ein einarmiger Schlepphebel 30 schwenkbar angeordnet. Dieser Hebel 30 ist symmetrisch zum Starthebel 18 gelagert und besitzt eine Ausnehmung 31, in die der Starthebel 18 ragt, so daß beide Hebel 18,30 unabhängig

909830/02U

2902607

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 30 in einer Bohrung durchdringt und auf der gegenüberliegenden Seite einen Kopf 35 besitzt. Zwischen dem Kopf 35 und dem Schlepphebel 30 kann eine Leerlauffeder 36 angeordnet sein. Das andere Ende der Hauptregelfeder 33 hängt an einem willkürlich verstellbaren Hebel 37. Ferner ist ein verstellbarer Vollastanschlag 38 für den Schlepphebel 30 vorgesehen.

Der Schlepphebel 30 und der Starthebel 18 sind jeweils beide gekröpft, so 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 Starthebel 18 ragt eine Blattfeder 39, die im vorliegenden Beispiel mit einem Niet mit dem äußeren Ende des Schlepphebels 30 verbunden ist. Die Blattfeder ist etwa ab ihrer Mitte in Richtung zum Fliehkraftregler 23 abgeknickt und besitzt ferner ein zungenförmiges aufgebogenes Ende 41, das auf dem Starthebel 18 aufliegt. Die Blattfeder ist bestrebt, die beiden Hebel 18,31 auseinanderzudrücken.

Quer zum Pumpenkolben 3 verlaufend ist im Gehäuse 1 ein Einstellbolzen 42 angeordnet, der über eine Konter-

909830/0244

mutter 43 verstellbar und durch eine Abdeckkappe 44 dicht abgeschlossen ist. Auf dem Einstellbolzen 42 ist auf einer Büchse 45 eine Scheibe 46 drehbar gelagert. Der Einstellbolzen 42 ist an seinem in den Saugraum 7 ragenden Ende mit einem Schlitz 47 versehen, in dem das abgewinkelte Ende eines wendelförmig, den Einstellbolzen 42 umschließendes Bimetallband 48 gehalten ist. Das andere Ende des Bimetallbands 48 ist fest mit der Büchse 45 verbunden.

Bei Änderung der Temperatur des den Saugraum 7 füllenden Kraftstoffs ändert das Bimetallband 48 seine Form und verdreht dadurch temperaturabhängig die Scheibe 46. Die Scheibe 46 dient mit ihrer Außenkontur als Anschlag 49 für einen zungenartigen Vorsprung 50 des Starthebels

18. Nach dem Start des Motors wird der Vorsprung 50 vom Anschlag 49 durch den Fliehkraftregler 23 durch Schwenken des Starthebels 18 abgehoben, wenn eine unter der Leerlaufdrehzahl liegende Mindestdrehzahl (Startabschaltdrehzahl) erreicht ist. Durch eine entsprechende Konturgebung der Scheibe 46 wird die eingespritzte Startmenge in Abhängigkeit von der Temperatur des Brennkraftstoffs im Saugraum 7 geregelt. Der Verlauf der Einspritzmenge über der Drehzahl ist in Fig. 3 für verschiedene Temperaturen dargestellt. Die oberste Kurve entspricht der tiefsten Kaltstarttemperatur, die darunter gestrichelt gezeichneten Kurven entsprechend ansteigenden Temperaturen bis zur Normalbetriebstemperatur. Es können aber'auch, wenn dies bei speziellen Brennkraftmaschinen der Fall ist, höhere Startmengen bei heißer Brennkraftmaschine eingespritzt werden. Es muß dann nur die Außen- · kontur der Scheibe 46 entsprechend ausgebildet sein.

τ 9 -

909830/02U

Die Einspritzmengenregelung der vorbeschriebenen Einspritzpumpe arbeitet folgendermaßen:

Je nach Lage des Ringschiebers 16 wird während des Druckhubs bzw. des Förderhubs des Pumpenkolbens 3 die Radialbohrung 17 und damit die entlastende Verbindung vom Arbeitsraum 4 zum Pumpensaugraum 7 früher oder später aufgesteuert und damit die Kraftstoffförderung in die Druckleitung 11 unterbrochen. In der obersten Stellung des Ringschiebers 16 wird somit die maximale bzw. die ganze vom Pumpenkolben 3 geförderte Kraftstoffmenge den Druckleitungen 11 zugeführt. Je weiter der Ringschieber nach unten verschoben wird, desto früher wird die Radialbohrung 17 aufgesteuert und die Förderung unterbrochen. In der gezeigten Startstellung liegt der Schlepphebel 30 am Vollastanschlag 38 an, während der Starthebel 18 durch die Blattfeder 39 mit seinem Vorsprung 50 am Anschlag 49 zur Anlage kommt. Durch die Auslenkung des Starthebels 18 wird gleichzeitig der Steuerschieber 16 in seine oberste Stellung bewegt, die der Förderung einer Kraftstoffübermenge eben der Startmenge entspricht, die von der Stellung des durch die Scheibe 46 gebildeten Anschlags 49 beeinflußt ist. Nach dem Start der Brennkraftmaschine werden durch die steigende.· Drehzahl die Fliehgewichte 25 ausgelenkt, so daß die Muffe 27 nach oben verschoben wird und mit steigender Drehzahl den Starthebel entgegen der Kraft der Blattfeder 39 bis zu seiner Anlage an den Schlepphebel· 30 schwenkt. In diesem Augenbiick. ist die Kraftstoffübermenge auf die normale Vollastmenge reduziert. Im Diagramm der Fig. 3 ist dieser Punkt mit dem Bezugszeichen 51 bezeichnet. Im weiteren Verlauf bei weiterer Drehzahlsteigerung wird nun je nach

- 10 -

909830/0244

der Vorspannung der Hauptregelfeder 33 der Starthebel 18 zusammen mit dem Schlepphebel 30 spätestens bei Erreichen der Abregeldrehzahl· geschwenkt und dabei der Ringschieber 16 weiter nach unten verschoben. Bei Normalbetrieb liegen also der Schlepphebel· 30 und der Starthebel· 18 ständig aneinander an. Es kann aber auch die Blattfeder 39 gl·eichzeitig als Leerlauffeder dienen. In einem soichen Fall· würde auf die Feder 36 verzichtet werden und die Feder 39 würde in einem Teiibereich ihres Hubes ais Startfeder und im weiteren Bereich als Leerlauffeder dienen.

909830/0244

Claims

ROBERT BOSCH GMBH, 7000 STUTTGART 1

(T) Drehzahlregler für Kraftstoffeinspritzpumpen.von Brennkraftmaschinen mit einem Starthebel, welcher einerseits mit einem Fördermengenverstellglxed der Einspritzpumpe gekoppelt ist und an welchem andererseits ein Drehzahlgeber mit drehzahlabhängiger Kraft entgegen einer willkürlich änderbaren Kraft einer Hauptregelfeder und der Kraft einer zu dieser Feder in Reihe geschalteten bis zu einem Anschlag verformbaren Startfeder angreift, dadurch gekennzeichnet, daß ein auf den Starthebel (18) in Richtung entgegen der Wirkung der Startfeder (39) wirkender Anschlag (49) vorgesehen ist und daß dieser Anschlag (49) in Abhängigkeit von der Temperatur verstellbar ist.
2. Drehzahlregler nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß als Temperatur die Temperatur des Kühlwassers, des Schmieröls oder einer Gehäusewandung der Brennkraftmaschine dient.
3. Drehzahlregler nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß als Temperaturfühler ein Fühler mit

909830/0244

einem Wärmeexpansionsmedium dient, so daß dieses Wärmeexpansionsmedium den Anschlag verstellt.
4. Drehzahlregler nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Temperaturfühler einen Geberstift aufweist, der direkt als Anschlag für den Starthebel (18) dient.
5. Drehzahlregler nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß als Temperatur die Innentemperatur des Reglerraums (Saugraum 7) dient.
6. Drehzahlregler nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß der Anschlag (49) durch ein Bimetall temperaturabhängig verstellbar ist.
7. Drehzahlregler nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß der Anschlag (49) eine drehbare Scheibe (46) mit entsprechend ausgebildeter Außenkojitur ist, die mit dem Starthebel (18) zusammenwirkt.
8. Drehzahlregler nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Scheibe (46) drehbar auf einem Einstellbolzen (42) angeordnet ist und über eine Bimetall-

909830/024A

-3- 28Q26Q7

feder drehbar ist.
9. Drehzahlregler nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Bimetallfeder ein wendeiförmiges Bimetallband (48) ist, dessen eines Ende mit dem Einstellbolzen (42) und dessen anderes Ende mit der Scheibe (46) verbunden ist.
10. Drehzahlregler nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß das eine Ende des Bimetallbands (48) abgewinkelt in einem Schlitz (47) des Einstellbolzens (42) gehalten ist.
11. Drehzahlregler nach Anspruch 8 oder 9, dadurch gekennzeichnet, daß die Scheibe (46) auf einer auf dem Einstellbolzen (42) drehbar geführten Büchse (45) vorgesehen ist, und daß ein Ende des Bimetallstreifens an der Büchse (45) befestigt ist.
12. Drehzahlregler nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß der Einstellbolzen (42) zur Grundeinstellung dreh- oder verschiebbar und festspannbar irä Reglergehäuse (1) gehalten ist.

909830/0244