DE3005414C2 - - Google Patents

Description

Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren der im Oberbegriff des Patentanspruches 1 angegebenen Art.

Ein derartiges Verfahren dient zu Einstellungsüberprüfungen der Einspritzpumpen und erfolgt nach der in der Praxis allgemein bekannten Überlaufmethode, nach der der Förderbeginn eingestellt wird (Auszug aus dem DB-Werkstoffhandbuch "Förderbeginn der Diesel-Einspritzpumpe, kontrollieren und einstellen", Nachtrag 8, Änderung Mai 1974, S. 00-41/1 bis 00-41/3). Die vom Hersteller angelieferte und bereits eingestellte Einspritzpumpe, deren Nockenwelle eine dem Förderbeginn entsprechende Lage einnimmt und arretiert ist, wird an die auf Förderbeginn eingestellte Brennkraftmaschine befestigt. Zur Überprüfung der richtigen Einstellung der schwenkbar angeordneten Einspritzpumpe zur Brennkraftmaschine und damit zur genauen Einstellung des Förderbeginns bzw. Stellung der Kurbelwelle zum Förderbeginn der Einspritzpumpe wird Kraftstoff über die durch den Pumpenkolben freigegebene Steuerbohrung in den Pumpenraum und von dort aus - das Druckentlastungsventil ist vorher entfernt und die Kraftstoffrückflußstelle an der Einspritzpumpe ist verschlossen - ins Freie strömen kann. Dann wird die Einspritzpumpe so lange entgegengesetzt gedreht, bis der Pumpenkolben die Steuerbohrung absteuert. Gleichzeitig verringert sich die ins Freie strömende Durchflußmenge abrupt. Diese sichtbare abrupte Durchflußmengenverringerung entspricht einer Stellung der Einspritzpumpe, die eine feste Zuordnung zum Förderbeginn hat, z. B. zwei Winkelgrade vor dem Förderbeginn. Diese Stellung bedeutet für den Einrichter, die Schwenkbewegung der Einspritzpumpe sofort stillzusetzen. Da die Schwenkbewegung der Einspritzpumpe nur sehr langsam erfolgt, ergibt sich nach dem Stillsetzen der Einspritzpumpe ein relativ genauer Einstellpunkt für den Förderbeginn. In dieser Stellung wird die Einspritzpumpe arretiert und mit dem Motor fest verspannt, dessen Kurbelwelle zuvor in einer vorbestimmten Lage stillgesetzt ist.

Die Überlaufmethode hat jedoch die Nachteile, daß die an der Brennkraftmaschine durchgeführten Einstellarbeiten für die Ermittlung des Förderbeginns einen unangemessenen Zeitaufwand erfordern und daß personenbezogene Unzulänglichkeiten nicht ausgeschaltet werden können.

Ferner ist aus der DE-PS 8 27 142 eine Methode zur Überprüfung des Förderbeginns bekannt, bei der mittels einer Umschalteinrichtung in der Schaltstellung I einer Nockenscheibe der Förderbeginn dadurch bestimmt wird, daß die Nockenwelle der Einspritzpumpe bis zur Absteuerung der Steuerbohrung gedreht wird. In diesem Augenblick fließt auch kein Prüföl mehr aus. Diese Stellung der Nockenwelle wird jedoch an einer mit einer Gradeinteilung versehenen Scheibe des Prüfgeräts festgehalten und kennzeichnet den Förderbeginn. Die Prüfmethode erfordert nach Kennzeichnung des Förderbeginns die richtige Lagezuordnung der Einspritzpumpe zum Motor. Eine derartige Prüfmethode ist insbesondere aufgrund der verschärften Abgasbestimmungen zu ungenau.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren zum Einstellen der Einspritzpumpe zu ermöglichen, das in der Motorenmontagelinie schnell und möglichst innerhalb der Taktzeit durchgeführt werden kann. Darüber hinaus soll das Einstellen der Einspritzpumpe hinsichtlich Genauigkeit verbessert werden.

Zur Lösung dieser Aufgabe sind gemäß der Erfindung die im kennzeichnenden Teil des Patentanspruches 1 angegebenen Merkmale vorgesehen.

Bei diesem Verfahren ist somit nicht mehr die Durchflußmenge Kriterium für die Einstellung, sondern die erste Ableitung der Durchflußmenge bei konstanter Verstellgeschwindigkeit nach der Zeit.

Es wird eine hohe Meßgenauigkeit erzielt, da die Leckverluste infolge von Fertigungstoleranzen ausgeschaltet werden. Die Durchflußmenge allein als Kriterium für eine exakte Bestimmung der Winkellage ist nicht geeignet. Nähere Einzelheiten sind in der Beschreibung erläutert.

In vorteilhafter Weise wird vorgeschlagen, daß als Fluid ein Gas mit einem Druck zugeführt wird, der mindestens dem Öffnungsdruck eines Druckentlastungsventiles entspricht, das zwischen dem Pumpenraum und der anschließenden, zur Brennkraftmaschine führenden Druckleitung angeordnet ist.

Durch das unter hohem Druck zugeführte Gas erübrigt sich der zeitaufwendige Ausbau des Druckentlastungsventiles und somit auch später nach der Durchführung des Verfahrens der Wiedereinbau.

Weiterhin ist in bevorzugter Weise vorgesehen, daß die jeweilige Durchflußmenge von einem diese in ein äquivalentes elektrisches Signal umwandelnden Transmitter ermittelt wird und daß ferner das Differential der Durchflußmenge von einem Differenzierer erfaßt wird, von dem aus über einen Schwellwertschalter der Verstellmotor abgeschaltet wird.

In der Zeichnung ist ein Ausführungsbeispiel der Erfindung dargestellt, das im folgenden näher beschrieben wird. Es zeigt

Fig. 1 in schematischer Darstellung den Gesamtaufbau einer Einrichtung zur Einstellung des Förderbeginns von Einspritzpumpen,

Fig. 2 die an einer Brennkraftmaschine angeflanschte Einspritzpumpe, die von einem Verstellmotor über ein Getriebe geschwenkt wird,

Fig. 3a bis 3c jeweils dasselbe Pumpenelement der Einspritzpumpe mit stillgesetzter Nockenwelle, wobei die Einspritzpumpe eine Stellung einnimmt, in der in
Fig. 3a die Druckluft abgesperrt ist, in
Fig. 3b die Druckluft freigegeben ist und in
Fig. 3c die Absperrung der Druckluft beginnt,

Fig. 4 den Verlauf der Durchflußmenge nach der Zeit bei Verstellung von zwei Einspritzpumpen mit unterschiedlichen Leckverlusten und

Fig. 5 den Verlauf der differentiellen Änderung der Durchflußmenge nach der Zeit bei Verstellung von zwei Einspritzpumpen mit unterschiedlichen Leckverlusten.

Zur Durchführung des Verfahrens wird die Einspritzpumpe 1 gemäß den Fig. 1 und 2 an eine auf der Montagelinie befindliche luftverdichtende Einspritzbrennkraftmaschine 2 so angeflanscht, daß die auf den Förderbeginn vorab eingestellte Nockenwelle der Einspritzpumpe 1 und die Kurbelwelle der Brennkraftmaschine 2 einen bestimmten Winkel zueinander einnehmen.

Nach der Winkelzuordnung der stillgesetzten Nockenwelle zur stillgesetzten Kurbelwelle wird eine Korrektur des Förderbeginns durch Schwenken der Einspritzpumpe 1 in einem gewissen Winkelbereich möglich.

Zunächst wird die Einspritzpumpe 1 ausgehend vom Zustand gemäß Fig. 3a bis zum Zustand gemäß Fig. 3b um den stillgesetzten Nocken 3 des Pumpenelementes 4 ausgefahren. Dieses Ausfahren erfolgt gemäß Fig. 2 dadurch, daß ein an der Einspritzpumpe 1 anliegender, mit der Brennkraftmaschine fest verbundener Gewindebolzen 5 über eine Getriebeeinrichtung 6 von einem Verstellmotor 7 linksgedreht wird, wobei eine an der Brennkraftmaschine 2 befestigte Druckfeder 8 auf die Einspritzpumpe 1 drückt.

Von dieser Ausgangsstellung (Fig. 3b) aus kann jetzt der eigentliche Einstellvorgang beginnen. Dazu wird der Verstellmotor 7 rechtsdrehend eingeschaltet. Die Einspritzpumpe 1 wird durch den Gewindebolzen 5 gegen die Druckfeder 8 gedrückt.

Wird nun gleichzeitig der Einspritzpumpe 1 mittels eines Hochdruckkompressors 9 (Fig. 1) Druckluft von ca. 30 bar, der hohe Druck ist für das Abdrücken des Druckentlastungsventiles 10 (Fig. 3a) erforderlich, zugeführt, wobei die Kraftstoffrückflußstelle 11 und nicht einzustellende Pumpenelemente 12 (Fig. 2) verschlossen sind, so strömt ein Teil der Durchflußmenge zwischen Pumpenkolben 13 und Zylinderwand 14 als Leckverluste und ein anderer Teil über das aufgedrückte Entlastungsventil 10 ins Freie ab.

Die Druckluft wird durch einen zwischen Hochdruckkompressor 9 und Einspritzpumpe 1 liegenden Transmitter 15 (Fig. 1) geführt, der einen der jeweiligen Durchflußmenge entsprechenden pneumatischen Meßwert in ein äquivalentes elektrisches Signal umwandelt.

Durch einen elektronischen Differenzierer 16 wird das Differential der Durchflußmenge bei konstanter Verstellgeschwindigkeit des Verstellmotors 7 nach der Zeit gebildet.

Sobald einen fest eingestellten Wert A (Fig. 5), auf den nachfolgend näher eingegangen wird, erreicht hat, der Pumpenkolben 13 nimmt dabei die in Fig. 3c gezeigte Stellung ein, wird mittels eines Schwellwertschalters 17 gemäß Fig. 1 der Verstellmotor 7 abgeschaltet und die Einspritzpumpe 1 stillgesetzt. In dieser Stellung wird dann schließlich die Einspritzpumpe an der Brennkraftmaschine arretiert. Somit ist eine feste Zuordnung des Förderbeginns zur voreingestellten Stellung der Kurbelwelle sichergestellt.

Die in der Montagelinie innerhalb der Taktzeit vorgenommene Einstellung macht somit die seitherige Nachjustierung am fertigen Motor in dem Motorenprüffeld auf den Nacharbeitsplätzen überflüssig.

Um Verfahren dieser Art durchführen zu können, mußte zuvor der richtig eingestellte Förderbeginn empirisch ermittelt werden. Der auf diese Weise ermittelte exakte Förderbeginn, der gemäß Fig. 5 mit "x" bezeichnet ist, liegt für die Durchführung der Messung in einem ungünstigen Meßbereich. Daher wird ausgehend von dem empirisch ermittelten Förderbeginn "x" ein Einstellpunkt bestimmt, z. B. der Einstellpunkt "A", der eine exaktere Messung zuläßt. Dieser Einstellpunkt "A" hat immer eine feste Zuordnung zum Förderbeginn "x". Die Winkelverschiebung von "x" nach "A" ist bei der Einstellung der Kurbelwelle zu berücksichtigen.

Mit dem erfindungsgemäßen Verfahren ist eine Förderbeginn-Einstellung mit hoher Meßgenauigkeit durchführbar, da bei zwei verschiedenen Einspritzpumpen mit unterschiedlich angenommenen Leckraten, die bei der Durchführung des Verfahrens (Fig. 5) eliminiert werden, die Einstellpunkte A gleich sind.

Dagegen zeigt Fig. 4, daß bei zwei Pumpen mit unterschiedlich angenommenen Leckraten eine Einstellung nur nach dem Kriterium Durchflußmenge Q₁ die Einstellungen a₁ und a₂ zur Folge haben würde. Eine exakte Einstellung des Förderbeginns bei Einspritzpumpen mit unterschiedlichen Leckverlusten wäre also nicht möglich.

Mit dem erfindungsgemäßen Verfahren läßt sich nicht nur der Förderbeginn exakt einstellen, sondern auch das Förderende.

Claims (4)

1. Verfahren zum Einstellen des Förderbeginns einer für eine Brennkraftmaschine vorgesehenen Einspritzpumpe, die mit ihrem voreingestellten Förderbeginn an die Brennkraftmaschine mit entsprechender Stellung der Kurbelwelle schwenkbar angeflanscht wird und zur Überprüfung des Förderbeginns um die Nockenwelle so geschwenkt wird, daß einer der Pumpenkolben die Zuflußöffnung zum Pumpenraum zum Einführen eines nur über diesen Pumpenraum ins Freie gelangenden Fluides freigibt, wobei ein von der Einspritzpumpe ausgehender Rückfluß verschlossen ist, und anschließend durch Schwenken in Gegenrichtung die Verringerung der Durchflußmenge erfaßt wird, dadurch gekennzeichnet, daß das Schwenken der Einspritzpumpe (1) in Gegenrichtung durch einen elektrischen Verstellmotor (7) vorgenommen und gleichzeitig mit elektronischen Mitteln der Differentialquotient der Durchflußmenge bei konstanter Verstellgeschwindigkeit nach der Verstellzeit gebildet und der Verstellmotor automatisch dann abgeschaltet wird, wenn ein Differential mit einem vorbestimmten Meßwert erreicht wird, und anschließend die Einspritzpumpe in dieser festgehaltenen Schwenkstellung schwenkfest mit der Brennkraftmaschine verbunden wird.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß als Fluid ein Gas mit dem Druck zugeführt wird, der mindestens dem Öffnungsdruck eines Druckentlastungsventiles (10) entspricht, das zwischen dem Pumpenraum und der anschließenden, zur Brennkraftmaschine führenden Druckleitung angeordnet ist.

3. Verfahren nach den Ansprüchen 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß die jeweilige Durchflußmenge von einem diese in ein äquivalentes elektrisches Signal umwandelnden Transmitter (15) ermittelt wird.

4. Verfahren nach den Ansprüchen 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß das Differential der Durchflußmenge von einem Differenzierer ermittelt wird, von dem aus über einen Schwellwertschalter der Verstellmotor abgeschaltet wird.