DE3006925A1 - Kraftstoff-einspritzpumpe - Google Patents

Description

23. 2. 1980 Pl/R

Reg.-Nr. 3515

CAV RotoDiesel
societe anynyme francaise
9 boulevard de 1'Industrie
WO08 BLOIS Cedex - FRANKREICH

Kraftstoff-Einspritzpumpe

Die Erfindung betrifft eine Kraftstoff-Einspritzpumpe in Drehverteilerausführung zur Versorgung von Verbrennungsmotoren, insbesondere Dieselmaschinen.

Einspritzpumpen in der sogenannten Drehverteilerausführung umfassen unabhängig von der Anzahl der Zylinder des zugeordneten Motors ein einzelnes Pumpenelement (bzw. eine Gruppe von mehreren Pumpenelementen) sowie einen Verteilerläufer, der im Innern eines festen Körpers dreht. Um den Läufer herum ist ein Ring angeordnet, der auf seinem Innenumfang Noekenlappen aufweist, die im Zuge der Lauferdrehung mit auf dem Pumpenelement angeordneten Rollen zwecks Verschiebung desselben zusammenwirken, so dass die Einspritzung von Kraftstoff in den Motor erfolgt, oder umgekehrt mit Rollen besetzt ist, mit denen Noekenlappen auf dem Pumpenelement kooperieren.

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Aufgrund der Tatsache, dass der Sing gegenüber dem Pumpenkörper winkelverstellbar ist, ist der Beginn der Einspritzung im allgemeinen regulierbar. In an sich bekannter Art und Weise wird bei dieser Art von Pumpen die Winkelverstellung des Rings durch einen Kolben sichergestellt, der hin- und herbeweglich in einer Bohrung des Körpers angeordnet und mechanisch mit dem Ring verbunden ist, wobei der Kolben der Einwirkung eines Mediendrucks und in umgekehrter Richtung einer auf den Pumpenkörper gelagerten Feder ausgesetzt wird.

Diese Konstruktion wird für gewöhnlich benutzt, um den Beginn des Einspritzvorgangs in Abhängigkeit von der Motordrehzahl zu ändern, wobei der auf den Kolben wirkende Druck von der Motordrehzahl abhängig ist.

Die Verstellung des Rings in Abhängigkeit allein von der Motordrehzahl reicht jedoch nicht aus, um eine zufriedenstellende Funktion des Motors sicherzustellen, da oftmals im Niedrigdrehzahlbereich des Motors der Beginn des Einspritzvorgangs in Abhängigkeit von anderen Parametern justiert werden muss.

So muss bei niedrigen Drehzahlen der Beginn derEinspritzung vorverlegt werden, wenn der Motor kalt ist oder eingefahren wird.

Es versteht sich somit, dass die Ausgangsstellung des Rings veränderbar sein muss.

In der Franz. Patentanmeldung 2 374 515 ist eine Pumpe beschrieben, bei welcher die Grundstellung des mit dem Ring verbundenen Kolbens verändert werden kann, um den Beginn der Einspritzung vorzuverlegen. Eine solche Vorrichtung hat jedoch den Nachteil, dass bei einer solchen

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■ ν

Kolbenverschiebung der Beginn der Einspritzung über den gesamten Niedrigdrehzahlbereieh hinweg, d.h. von Null bis zu einer zur Überwindung der Federkraft ausreichenden Druckhöhe, vorverlagert wird, was unter Startbedingungen von Nachteil ist.

Ausserdem verträgt sich ein derartiges System nicht mit den sogenannten Startautomatikvorrichtungen, wie sie in der Franz. Patentanmeldung 2 299 514- beschrieben sind und bei denen vorausgesetzt ist, dass sich der Kolben frei bewegen und verschiedene ■ Positionen in Abhängigkeit von unterschiedlichen Parametern einnehmen kann. Diese Unverträglichkeit beruht auf der Tatsache, dass die beiden Ausgangsstellungen des Rings durch direktes Einwirken auf den Kolben erzielt werden.

Die Erfindung betrifft somit eine Einspritzpumpe, bei wel~ eher der Einspritzbeginn bei niedrigen Motordrehzahlen verändert werden kann, ohne dass hierfür der Einspritzpunkt beim Anlassen einer Änderung bedarf.

Zu diesem Zweck ist in der erfindungsgemässen Einspritzpumpe ein schalenartiges Element zwischen Feder und Kolben, eine Stange mit einer Anschlagfläche zur Begrenzung der äussersten Stellung des schalenartigen Elements, wobei die Stange gegenüber dem Körper hin- und herbeweglich angeordnet ist, und ein Betätigungselement zur Bestimmung der axialen Lage der Stange vorgesehen.

In dererfindungsgemässen Pumpe kann durch Verstellen der Stange die Ausgangsstellung des Rings verändert werden, wobei ausserdem der Kolben unter Anfahrbedingungen eine unabhängige bzw. neutrale Stellung einnehmen kann.

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Zum besseren Verständnis sei die Erfindung nunmehr in der folgenden Beschreibung näher erläutert mit Bezug auf die beigefügten Zeichnungen, in denen bedeutet:

Fig. 1 eine schematische Längsschnittansicht einer Kraftstoffeinspritzpumpe in Drehverteilerausführung;

Fig. 2 eine Detailansicht der erfindungsgemässen Konstruktion zur Regulierung des Einspritzbeginns in einer ersten Ausführungsform;

Fig. jeweils eine Darstellung dermit der Konstruktion

5a +-5b

^ gemäss Fig. 2 möglichen beiden Regulierungen;

Fig. 4· eine Darstellung der Veränderung des Einspritzbeginns in Abhängigkeit von der Motordrehzahl bei den beiden vorerwähnten Verstellungen; und

Fig. 5 eine Darstellung einer Abwandlung der Konstruktion gemäss Fig. 2.

Fig. 1 zeigt eine Kraftstoff-Einspritzpumpe mit einem in einem festen Körper 2 angeordneten und synchron mit dem zu speisenden Motor angetriebenen Läufer 1, wobei der Läufer 1 mit einem Ende mit dem Drehteil einer Speise- bzw. Versorgungspumpe 3 verbunden ist, deren Druckseite 4- über ein nicht dargestelltes Dosierungselement mit einem auf den Umfang des Läufers mündenden Einlasskanal 5 in Verbindung steht. Der Auslaasdruck der Speisepumpe 3 wird über ein nicht dargestelltes Ventil so geregelt, dass er sich in Abhängigkeit von der Motordrehzahl ändert.

Der Läufer 1 weist einen axialen Kanal 6 auf, der mit einer Mehrzahl von im Läufer ausgebildeten und im gleichen Winkelabstand angeordneten Einlassleitungen 7 verbunden ist, wobei diese Leitungen im Zuge der Läuferdrehung nacheinander vor den Einlasskanal 5 gelangen. Der axiale Kanal 6 steht andererseits in Verbindung mit einem

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Auslasskanal 8, dessen Mündung am Umfang des Läufers im Zuge der Läuferdrehung nacheinander vor eine Mehrzahl von im festen Körper 2 ausgebildeten und jeweils mit einer Einspritzdüse des zugeordneten Motors verbundenen Auslässen 9 gebracht wird.

Der axiale Kanal 6 steht mit seinem Ende mit einer im Läufer ausgebildeten Querbohrung 10 in Verbindung, die der Aufnahme eines Paars gegenläufiger Kolben 11 dient, wobei diese Kolben zwischen sich eine Pumpenkammer bilden.

Die Kolben 11 stehen an ihren äusseren Enden mit Rollen 13 tragenden Rollenträgern 12 in Kontakt. Ein um den Läufer herumgelegter Ring 14 weist auf seinem Innenumfang Nockenlappen auf, die im Zuge der Läuferdrehung in Eingriff mit den Rollen 15 gelangen, was eine Verschiebung der Kolben 11 nach innen und somit den Ausstoss der in der Pumpenkammer anstehenden Kraftstoffmenge in Richtung des Auslasskanals bewirkt.

Der Ring 14 ist gegenüber einem Teil 15 des Pumpenkörpers winkelverstellbar, wobei seine Winkelstellung von einem Kolben 16 bestimmt wird, der mit einem am Ring 14 befestigten Finger 17 verbunden ist. Der Kolben 16 ist der Einwirkung eines Treib- oder Steuerungsdrucks ausgesetzt, der vom Auslassdruck derSpeisepumpe 3 abgeleitet wird dergestalt, dass die Stellung des Rings 14 von der Motordrehzahl abhängt. In wünschenswerter Weise lässt sich hierdruch der Einspritzbeginn in dem Masse vorverlegen, wie die Motordrehzahl zunimmt.

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Die bis hier beschriebene Pumpe ist voll und ganz als herkömmlich zu bezeichnen, so dass nunmehr die erfindungsgemässe Vorrichtung zur Regulierung des Einspritzbeginns in ihren Einzelheiten beschrieben werden soll.

Eine erste Ausführungsform dieser Vorrichtung zeigt Fig. 2: der Kolben. 16 ist mit dem Ring 14 über einen im Ring ausgebildeten Finger 17 verbunden, dessen anderes Ende durch eine Ausnehmung 18 im Kolben 16 geführt ist. Der Kolben 16 kann in einer Bohrung in Form einer am Abschnitt 15 des Pumpenkörpers befestigten Buchse 19 hin- und hergleiten.

Die Endfläche 20 des Kolbens ist der Einwirkung des vorerwähnten Treib- bzw. Steuerdrucks, der sich in Abhängigkeit von der Motordrehzahl ändert, ausgesetzt, wobei die zu diesem Zweck vorgesehene Verbindung nicht dargestellt ist. An seinem anderen Ende trägt der Kolben 16 einen Zapfen 21 mit Eingriff in die kleine Ausnehmung 22 eines hohlen Zwischenkolbens 23, wobei eine Feder 24 zwischen Kolben 16 und Zwischenkolben 23 angeordnet ist und den Kolben 16 gegen einen den Abschnitt 15 verschliessenden Stopfen 15a drückt.

In der grossen Ausnehmung des Kolbens 23 befinden steil ein schalenartiges Element 25 sowie eine Feder 26 zwischen dem radialen Bund 27 dieses Elements und einem Stopfen 28, der den Abschnitt 15 des Körpers verschliesst.

Im Stopfen 28 ist hin- und herbeweglich eine Stange 29 angeordnet, deren Endbund 30 mit dem Innenrand 31 des schaltenartigen Elements 25 zusammenwirkt. Eine kleine Feder 32 sitzt im Innern der Feder 26 zwischen dem Stopfen 28 und einer Anschlagscheibe 33 auf einer Schulter der Stange 29 und drückt die letztere in Richtung des Pfeils F (in der Zeichnung nach links).

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Die axiale Stellung der Stange 29 gegenüber dem Stopfen lässt sich mittels eines durch eine Bohrung 35 in dieser Stange 29 hindurchgehenden Stiftes 34 verändern. Die Lage der unter Einwirkung der Feder 32 stehenden Stange 29 wird bestimmt durch die Anlage des Stifts 34 an der Oberfläche 36 des Stopfens 28. Der Stift 34 weist zwei Abflachungen 37 und 38 von unterschiedlicher Tiefe auf, die klarer aus den Figuren 3a und 3b ersichtlich sind. Ausserdem ist ein nicht dargestelltes Betätigungselement am Ende 39 des Stiftes zu dessen Drehbewegung befestigt.

Wie aus Fig. 3a und 3b hervorgeht, lässt sich die Stellung der Stange 29 gegenüber dem Stopfen 28 durch Drehen des Stiftes 34 verändern, weil sie vom Abstand zwischen der Abflachung, die mit der Oberfläche 36 des Stopfens in Kontakt steht, und der Achse des Stiftes 34 abhängt. Befindet sich die tiefere Abflachung 37 in. Anlage an der Oberfläche 36 (Fig. 3a), so taucht die Stange 29 tiefer in den Stopfen ein als wenn die weniger tiefe Abflachung 38 an dieser Fläche 36 anliegen würde, wie dies Fig. 3b und Fig. 2 zeigen. Die Differenz X zwischen den beiden Verstellpositionen ist wohlbemerkt gleich dem Unterschied zwischen den Abständen der Abflachungen 37 und 38 und der Achse des Stiftes 34.

Die Funktionsweise der Vorrichtung ist wie folgt:

Bei stehendem Motor oder sehr geringen Drehzahlen wie beim Anfahren wird der Kolben 16 durch die Feder 24 in Kontakt mit dem Stopfen 15a gehalten, da der von der Motordrehzahl abhängige und auf die Oberfläche 20 wirkende Druck zu gering ist, um die Kraft der Feder 24 zu überwinden. Diese Phase entspricht dem Abschnitt OA der durchgezogenen Kurve in Fig. 4, wo die Winkelstellung des Rings 14 in Verbindung mit dem Kolben 16 auf der Ordinate und die Motordrehzahl N auf der Abszisse aufgetragen sind.

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Nach dem Anfahren, so beispielsweise bei im Niedriggang laufendem Motor, reicht der auf die Oberfläche 20 des Kolbens wirkende Druck zwar zum Zusammendrücken der Feder 24, nicht aber der Feder 26 aus.

Der Kolben 16 befindet sich also über den Hohlkolben 23 in Anlage am Bunde 27 des schalenartigen Elements 25, wobei das letztere selbst durch die Feder 26 in Kontakt mit dem Bund 30 der Stange 29 gehalten wird. Die Stellung des Kolbens 16 gegenüberdem Pumpenkörper und somit die Winkelstellung des Rings 14 wird nunmehr bestimmt durch die Stellung der Stange 29 gegenüber dem im Pumpenkörper sitzenden Stopfen 28. Die durchgehend gezeichnete Kurve in Fig. 4 entspricht: der Stellung der Stange 29 gemäss Fig. 2 und 3b, während die gestrichelte Kurve mit einem Abschnitt AB¹ die Stellung gemäss Fig. 3s. mit stärker eingetauchter Stange 29 darstellt.

Der Unterschied zwischen den beiden entsprechenden Stellungen des Rings 14 ist in Fig. 4 mit bezeichnet und

JL

resultiert aus dem Unterschied zwischen den vorstehend als möglich dargestellten beiden Positionen der Stange 29.

Nimmt die Motordrehzahl zu, so erhöht sich auch der auf den Kolben 16 wirkende Druck, bis er gross genug ist, um die Feder 26 zusammenzudrücken. Die Stellung des Kolbens 16 und somit des Rings 14 entwickelt sich anschliessend in Abhängigkeit von der Motordrehzahl im Sinne einer zunehmenden Vorverlegung.

Zusammenfassend kann festgestellt werden, dass die erfindungsgemässe Konstruktion eine Regulierung der Stellung des Rings 14 bei niedrigen Drehzahlen (Abschnitt AB oder AB¹) ermöglicht, ohne dass sie der Beaufschlagung einer Startverzögerung (Abschnitt OA) entgegensteht.

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Pig. 5 zeigt eine Abwandlung der Reguliervorrichtung für die Stange 29. Hier ist die Stange 29 verschiebungsfest mit einer Platte 40 verbunden, die über einen Hebel 42 winklig zum Stopfen 28 verstellt werden kann und die über eine Torsionsfeder 43 mit Lagerung auf dem Pumpenkörper verdreht wird. Zwischen der Platte 40 und dem Stopfen befindet sich eine drehfest mit dem Stopfen 28 verbundene zweite Platte 41. Die Platte 40 weist Bohrungen 44 auf, die jeweils der Aufnahme einer Kugel 45 dienen, während die Platte 41 in ihrer der Platte 40 zugewandten Oberfläche mit vorzugsweise konischen Ausnehmungen 46 versehen ist.

Befinden sich die Platten 40 und 41 in der Winkelstellung zueinander wie in Fig. 5 dargestellt, so befinden sich die Ausnehmungen 46 jeweils vor bzw. gegenüber den Bohrungen 44, liegen die Kugeln 45 frei in den Ausnehmungen 46 und stehen die Platten 40 und 41 in Kontakt, wodurch eine erste Stellung für die Stange 29 gegeben ist.

Beim Drehen der Platte 40 treten die Kugeln 45 aus den Ausnehmungen 46 aus und verschieben die Platte 40 nach aus sen. Nach einer ausreichenden Winkelverstellung der Platte 40 liegen die Kugeln an der Oberfläche der Platte 41 an, womit sich eine zweite Stellung der Stange 29 entsprechend einer Vorverlegung des Einspritzbeginns ergibt.

Die Beschreibung der Erfindung wie vorstehend wiedergegeben bezieht sich auf den Fall, da der Ring Nockenlappen aufweist, die mit Rollen auf dem Pumpenelement zusammenwirken, doch versteht es sich, dass die Erfindung auch auf den umgekehrten Fall anwendbar ist, wo der Ring mit Rollen bestückt ist, die mit Nockenlappen auf dem Pumpenelement kooperieren.

PATENTANSPRÜCHE

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Leerseite

Claims (1)

1. 3Q0S925

   PATENTANSPRÜCHE:

   Kraftstoff-Einspritzpumpe für Verbrennungsmotoren mit einem in einem Pumpenkörper angeordneten und synchron mit dem zugeordneten Motor angetriebenen Läufer, der mindestens ein Pumpenelement aufweist, und um den ein winkelverstellbarer Ring herumgelegt ist, der Mittel zur Verschiebung des Pumpenelementes im Hinblick auf die Einspritzung von Kraftstoff bei sich drehendem Läufer aufweist und mit einem gegenüber dem Körper verschiebbar angeordneten Kolben zusammenwirkt, der einem mit der Motordrehzahl sich verändernden Mediumdruck ausgesetzt ist, wobei im Pumpenkörper eine Feder gelagert ist, die der Verschiebung des Kolbens unter Einwirkung von Druck wie vorerwähnt entgegenwirkt, dadurch gekennzeichnet, dass zwischen Feder (26) und Kolben (16) ein schalenartiges Element (2 5) angeordnet ist und weiterhin eine Stange (29) mit einer Anschlagfläche zur Begrenzung der äussersten Stellung des schalenartigen Elements (25) vorgesehen sind, wobei die Stange (29) gegenüber dem Pumpenkörper (2) verschiebbar ist, und eine Betätigungsvorrichtung zur Bestimmung ihrer Axialstellung aufweist.

   Pumpe nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Stange (2 9) mit der Betätigungsvorrichtung zusammenwirkt über ein Ende, das über den Pumpenkörper (2) hinweg verläuft und durch eine Feder (32) in die entgegengesetzte Richtung gedrückt wird.

   Pumpe nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass das Betätigungselement ein durch eine zylindrische Querbohrung (35) in der Stange (29) verlaufender Stift

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   (34) ist, der zwei gegenüberliegende Abflachungen von unterschiedlicher Tiefe passend zur Anlage am Pumpenkörper aufweist und um seine Achse drehbar ist.

   4. Pumpe nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass das Betätigungselement eine winkelverstellbare und an der Stange (29) befestigte Platte (40) ist, in welcher Bohrungen (44) zur Aufnahme von Kugeln (45) ausgebildet sind und die elastisch gegen eine zweite drehfeste
   Platte (41) gedrückt wird, deren Ausnehmungen (46)
   gegenüber den Bohrungen (44) plaziert werden können.

   5. Pumpe nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Ausnehmungen (46) konisch sind.

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