-
Die Erfindung betrifft eine Brennkraftmaschine mit
-
direkter Kraftatoffeinspritzung, mit einer kombinierten Einspritzpumpe-Iflise
Je Zylinder, deren Fördermenge über je eine Regelstange gesteuert ist, welche an
mindestens einem Ende ein aus dem Gehäuse der Einspritzpumpe-Ddse vorstehendes Einstellelement
aufweist, wobei den einzelnen Einstellelementen Mitnehmer eines Reglergestänges
zugeordnet sind, das parallel zu einer die Zylinderachsen enthaltenden Ebene und
gegebenenfalls gegenüber den Regelstangen seitlich versetzt neben den Einspritzpumpe
-D5sen axial verschiebbar gelagert ist.
-
Eine derartige Brennkraftmaschine ist bereits durch die CH-PS 391
379 bekanntgeworden. Bei dieser Brennkraftmaschine ist die Regelstange als Rohr
ausgebildet, in welches auf der der Verzahnung der Pumpenhülse zugewendeten Seite
eine Zahnstange eingeschnitten ist. Im Inneren des Rohres ist ein unter dem Einfluß
einer Schraubendruckfeder stehender Kolben mit einer einseitig aus dem Rohr herausragenden
Kolbenstange untergebracht. Unter dem Einfluß dieser Feder liegt der Kolben an einer
in das eine Ende des Rohres eingeschraubten Schraube an.
-
Die Kolbenstange hingegen ist durch eine Gewindebüchse hindurchgeführt,
die in das andere Ende des Rohres eingeschraubt ist und die gleichzeitig zur Abstützung
der Feder dient. Das aus dem Rohr herausragende Ende der Kolbenstange trägt einen
Gewindeabschnitt, auf den eine Mutter aufgeschraubt ist, die als Kontermutter für
einen Mitnehmer des Reglergestänges dient. Auf diese Weise sind der Mitnehmer und
die Kolbenstange starr miteinander verbunden.
-
Diese Ausbildung ermöglicht es zwar, daß bei einem Blockieren einer
Brennstoffpumpe trotzdem das gesamte Reglergestänge beim Abschalten der Maschine
auf Nullfüllung zurückbewegt werden kann, jedoch sind die Möglichkeiten einer Einstellung
der relativen Lage der Regelstange gegenüber dem Reglergestänge sehr begrenzt. Darüber
hinaus ist diese Einstellung sehr schwierig durchzuführen, da zunachst der Mitnehmer
von dem Reglergestänge gelöst werden
muß, hierauf mittels eines
Schraubendrehers die Eolbenstange durch den hohlen Mitnehmer hindurch verdreht werden
muß und schließlich die zuvor gelöste Kontermutter wieder angezogen werden muß.
Infolge dieser verwickelten Konstruktion ist es daher nicht möglich, die einzelnen
Einspritzpumpen-DWsen nach dem Lösen ihrer Befestigung einfach aus ihren Halterungen
zu ziehen und durch neue Einspritzpumpe -Düsen'zu ersetzen.
-
Bei Brennkraftmsschinen einer anderen Art werden die Bewegungen des
Reglergestänges über einen Stift, der in die Regelstange der Einspritzpumpe-Iüse
eingepreßt ist, vom Reglergestänge auf die Regelstange übertragen. Die Bohrung in
der Einspritzpumpe-iise, in welcher die Regelstange geführt ist, ist zur Herausführung
des Stiftes seitlich aufgeschlitzt. Das motorseitige Reglergestänge greift am Ende
des eingepreßten Stiftes und somit außerhalb der Mitte der Regelstange an, wodurch
unzulässig hohe Normalkräfte und somit Reibung in der ohnehin nur sehr kurzen Führungsbohrung
der Regelstange auftreten. Dadurch wird die Leichtgängigkeit der Regelstange beeinträchtigt
und die Kraft, die vom Reglergestänge zur Betätigung der Regelstange aufgebracht
werden muß, erhöht. Da diese Eraft üblicherweise von einem Fliehkraftregler aufgebracht
wird, ist eine Erhöhung von dessen Arbeitsvermögen und somit inegesamt ein erheblicher
konstruktiver Mehraufwand nicht zu vermeiden.
-
Ein weiterer Nachteil dieser bekannten Ausführung ist auch hier die
schwierige Justierung der Regelvorrichtung. Der Stift in der Regelstange weist einen
exsentrischen Bolzenteil auf, womit der Stift je nach gegebenen Toleranzen eingestellt
werden kann und sodann in die Regelstange eingepreßt wird.
-
In diesem Zusammenhang ist es weiter bekannt, einen Stift mit exzentrischem
Kugelkopf zu verwenden, welcher nach dem Einstellen der Einspritzvorricbtung und
dem Bestimmen der erforderlichen Exzenterlage in die Regelstange eingepreßt wird.
Der Kugelkopf des Stiftes wirkt sodann mit dem motorseitigen Reglergestänge zusammen.
Diese AUB-
Pihrungeform hat die gleichenNachteile wie die zuvor
genannte und verhindert insbesondere, hauptsächlich aufgrund der Itbertragung der
Regelkraft vom Reglergestänge über den Stift mit Kugelkopf an die Regelstange der
Einspritzpumpe-lüse, den einfachen und problemlosen Ein- und Ausbau derselben. Im
weiteren ist es beim Regelstangenantrieb dieser bekannten Brennkraftmaschinen nachteilig,
dsß entgegen der z. B. bei Reihenpumpen mit angebautem Regler geübten Praxis, vom
Hersteller keine Garantie für die Genauigkeit der Einstellung gegeben werden kann,
da die Justierung der Fördermenge erst im Zusammenhang mit dem Regelstangenantrieb
erfolgen kann, und somit eine Vorwegeinstellung und Plombierung der Einspritzpumpe-Düse
nicht möglich ist. Die Einspritzpumpe-Düsen der bekannten Brennkraftmaschinen müssen
somit vom Motorhersteller oder vom Servicedienst eingestellt werden.
-
Aufgabe der Erfindung ist es, ausgehend von -Brennkraftmaschinen
der eingangs genannten Art, den Antrieb der Regelstangen der Einspritzpumpe-Düsen
so zu verbessern, daß die angeführten Nachteile nicht auftreten.
-
Erfindungsgemäß wird dies dadurch erreicht, daß jede Regelstange
an beiden Enden Einstellelemente aufweist, an denen zwei Mitnehmer des Reglergestänges
anliegen. Die Führungsbohrung für die Regelstange in der Einspritzpumpe-Düse ist
somit glatt, da kein Führungsschlitz für einen Antriebsstift erforderlich ist. Außerdem
wird durch die bertragung der Regelkraft auf die Einstellelemente an den Enden der
Regelstange die Normalkraft und somit die Reibung zwischen Regelstange und Führungsbohrung
wesentlich herabgesetzt, wodurch die Leichtgängigkeit erhöht und die erforderliche
Verstellkraft herabgesetzt wird. Weiters ist es aufgrund der Übertragung der Regelkräfte
von den Mitnehmern am Reglergestänge auf die Enden der Regelstange möglich, die
Einspritzpumpe-Düse nach Lösen ihrer Befestigung an der Brennkraftmaschine einfach
aus ihrer Ralterung zu ziehen, was die Montage bzw. den Wechsel in vorteilhafter
Weise vereinfacht.
-
In weiterer Ausgestaltung der Erfindung ist bei einer
Brennkraftmaschine,
bei der das Reglergestänge zumindest über einen Teil seiner Länge mit einem Gewinde
versehen ist, vorgesehen, daß auf das Gewinde bzw. auf die einzelnen Gewindeabschnitte
die als Einstellmuttern ausgebildeten Mitnehmer aufgeschraubt sind. Damit können,
z.B. nach dem Wechsel der Einspritzpumpe-Düse, die mit den Enden der Regelstange
zusammenwirkenden Einstelimuttern durch Verdrehung auf Spielfreiheit nachgestellt
werden, wodurch die Justierung des Regelstangenantriebs auch ohne besonderes Werkzeug
oder besonders technisches Verständnis möglich ist.
-
Die Einstellmuttern können in weiterer Ausbildung der Erfindung an
ihrem Außenumfang Nuten aufweisen und mittels eines, bzw. je Einspritzpumpe-Düse
eines, an der Brennkraftmaschine befestigten Sicherungsbleches, welches in die Nuten
eingreift, in ihrer Lage relativ zum Reglergestänge gegen Verdrehen gesichert sein,
wobei die Nuten gegenüber dem Sicherungsblech Spiel aufweisen, so daß die freie
Bewegung des Reglergestänges gewährleistet ist. Somit kann nach dem besagten Nachstellen
der Einstellmuttern auf Spielfreiheit relativ zu den Einstellelementen auf einfache
Weise ein selbsttätiges Verändern dieser eingestellten Position der Einstellmuttern
verhindert werden, wobei gleichzeitig gesichert ist, daß die erforderliche Verstellkraft
für das Reglergestänge nicht durch Reibung zwischen den Nuten und dem Sicherungsblech
erhöht wird.
-
Die Einstellmuttern können nach einem anderen Vorschlag der Erfindung
Sicherungsschlitze aufweisen, in die Querstifte eingreifen, welche durch das Reglergestänge
einsteckbar sind. Dies ist eine andere, Reibung min vorneherein verhindernde, einfache
Möglichkeit der Sicherung der eingestellten Position der Einstellmuttern relativ
zum Reglergestänge.
-
Nach einem weiteren Vorschlag der Erfindung kann das Reglergestänge
zumindest teilweise rohrförmig ausgebildet sein, wodurch die vom Regler zu bewegende
Masse und auch das Gesamtgewicht der Brennkraftmaschine herabgesetzt wird.
-
Die rohrförmige Ausbildung der Reglerstange ist besonders im Zusammenhang
mit der beschriebenen Ausführung der Mitnehmer als Einstellmuttern sehr vorteilhaft,
da das Reglergestänge nur die Regelkraft, nicht aber eine zusätzliche Aufklemmkraft
für den Mitnehmer aufzunehmen hat.
-
Das Reglergestänge kann, nach einem weiteren Vorschlag der Erfindung,
nur an zwei Stellen gelagert sein und zumindest angenähert den gleichen Temperaturdehnungsfaktor
besitzen wie der die Einspritzpumpe-Düsentragende Teil der Brennkraftmaschine. Durch
die Zweipunktlagerung werden die Reibungskräfte, welche die erforderlichen Reglerkräfte
erhöhen, herabgesetzt; der gleiche lemperaturdehnungsfaktor von Gehäuseteil, der
die Einspritzpumpe-Düsen trägt, und Reglergestänge wirkt infolge der dadurch verhinderten
Veränderung der Toleranzen ebenfalls in diese Richtung.
-
Bei Verstellung der Einspritzpumpe-Düsen über eine Verzahnung an
den Regelstangen ist nach einem anderen Vorschlag der Erfindung vorgesehen, daß
die Berührungsstelle zwischen Einstellelement und Einstellmutter in der Mittelstellung
der Regelstange jeweils zumindest annähernd in Richtung der an der Verzahnung auftretenden
Kraft liegt.
-
Damit ist gesichert, daß zumindest in einer mittleren Lage der Regelstange
die Reaktionskraft der Verzahnung ohne Erzeugung nennenswerter Querkräfte an der
Regelstange auf die Einstellmuttern des Reglergestänges übertragen wird. Die Reibung
zwischen Regelstange und Führungsbohrung in der Einspritzpumpe-Düse wird somit weiter
herabgesetzt.
-
In weiterer Ausgestaltung der Erfindung sind die zusammenwirkenden
Seiten von Einstellelement und Einstellmutter kegelstumpfförmig ausgebildet, mit
einem Eegelwinkel, der so bemessen ist, daß die an der Verzahnung zwischen Regelstange
und Einspritzpumpe-Düse auftretenden Kräfte senkrecht auf die Berührungslinie zwischen
Einstellelement und Einstellmutter stehen. Auf diese Art werden die auf die Regelstange
wirkenden Querkräfte weiter herabgesetzt.
-
In diesem Zusammenhang ist es nach einem anderen Vorschlag der Erfindung
auch möglich, daß die Berührungsstelle zwischen Einstellelement und Einstellmutter
von einer kegelförmigen und einer gewölbten Fläche gebildet ist. Es liegt somit
eine nur punktförmige Berührung zwischen den beiden Teilen vor.
-
Nach einem weiteren Vorschlag der Erfindung ist der Verstellweg der
Regelstange durch zwei an der Einspritzpumpe-Diise angebrachte lustierbare Anschläge
für die Einstellelemente begrenzt, von denen einer die Höchst- und der andere die
Nullförderung der Einspritzpumpe-Düse bestimmt. Diese Anschläge können vom Herstellerwerk
der Einspritapumpe-Düse genau auf Lage eingestellt und sodann plombiert werden.
Im weiteren ist es erfindungsgemäß möglich, daß die Anschläge in Kontakt mit Anliegeflächen
an der Brennkraftmaschine auch zur Festlegung der genauen Lage der Einspritzpumpe-Düse
in der Brennkraftmaschine dienen. Dadurch kann jede Einspritzpumpe-Düse ortagleich
in der Brennkraftmaschine montiert werden, was das Auswechseln der Einspritzpumpe-Düsen
auf problemlose Weise ermöglicht. Die Einstellelemente der Regelstangensind gegenüber
diesen Anahlägen so eingestellt, daß die Stellungen "Maximalförderung" und "Nullförderung"
eingehalten werden können. Beim Austausch einer Einspritzpumpe-Düse ist es nur erforderlich,
die Einstellmutter des Reglergestänges auf der Seite des Anschlages für die Nullförderung
auf Spielfreiheit nachzustellen, was bei Zulassung eines entsprechenden Spieles
an dieser Stelle gegebenenfalls sogar entfallen kann.
-
Die genannten Anschläge können nach einem weiteren Vorschlag der
Erfindung von Schrauben gebildet sein, die parallel zu den Regelstangen so in die
Einspritzpumpe-Düssen einschraubbar sind, daß die Unterseite ihrer Köpfe verstellbare
Anschläge für die Einstellelemente an den Enden der Regelstangen bilden. Die Anschläge
sind somit besonders leicht einstell- und fixierbar.
-
Besonders vorteilhaft ist es, wenn die Einstellelemente nach einem
weiteren Vorschlag der Erfindung, nach Justierung
ihrer Lage relativ
zur Regelstange an dieser fixierbar, z.B. verklebbar, sind. Damit ist die einmal
eingestellte Lage relativ zur Verzahnung der Regelstange dieser Elemente dauerhaft
festgelegt.
-
Anhand des in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispieles wird
die Erfindung im folgenden näher beschrieben.
-
Fig. 1 zeigt einen teilweisen Vertikalschnitt durch eine erfindungsgemäße
Brennkraftmaschine im Bereich der Einspritzpumpe-Düse und Fig. 2 einen teilweisen
Schnitt entlang der Linie II-II in Fig. 1.
-
Der Zylinderkopf 1 einer nicht näher dargestellten Brennkraftmaschine
weist in abgestuften Aufnahmebohrungen 2 je Zylinder eine kombinierte Einspritzpumpe-DUse
3 auf, welche mittels einer Hülse 4 und einer Dichtung 5 gegensilber dem Zylinderkopf
1 abgedichtet und mittels Ansätzen 7 und 8 sowie Dehnschrauben 9 unter Zwischenlage
von Scheiben 10 von Muttern 11 gegen den Zylinderkopf 1 niedergehalten wird.
-
Der Raum 6 um und oberhalb der Einspritzpumpe-Düse 3, welcher auch
die hier nicht dargestellte Betätigung der Einspritzpumpe-Düse 3 enthält, ist von
einem Gehäuse 12 und einem Deckel 13 umschlossen. Die Abdichtung des Raumes 6 gegenüber
Ölaustritt erfolgt einerseits mittels einer im Flansch 12' des Gehäuses 12 vorgesehenen
Dichtung 14 und anderseits mittels einer Dichtung 15, welche zwischen dem Deckel
13 und dem Gehäuse 12 angeordnet ist und von einer Schraube 16 zusammengepreßt wird.
-
Die Regelung der Fördermenge der Einspritzpumpe-Iüse 3 wird von einem
nicht dargestellten Drehzahlregler, z.B.
-
einem mechanischen Fliehkraftregler, gesteuert, welcher das Reglergestänge
17 in axialer Richtung verschiebt. Die Einspritzpumpe-Dise 7 weist eine Regelstange
18 auf, welche mittels einer Verzahnung 19 mit einer entsprechenden Gegenverzahnung
20 an der Pumpenhülse 21 in Eingriff steht und in üblicher Weise durch Verdrehung
des mit der Pumpenhirse
21 in Verbindung stehenden Pumpenkolben
22 die Fördermenge der Einspritzpumpe-Düse 3, entsprechend der Stellung des Reglergestänges
17, verändert.
-
Die Übertragung der Stellung bzw. der Bewegung des Reglergestänges
17 auf die Regelstange 18 der Einspritzpumpe-Dise 7 erfolgt dabei über auf einem
Außengewinde 23 des Reglergestänges 17 angeordnete Einstelimuttern 24, welche mit
Einstellelementen 25 in Eingriff stehen. Die Einstellelemente 25 sind auf die aus
der Führungsbohrung 26 für die Regelstange 18 herausragenden und als Gewindezapfen
27 ausgebildeten Enden der Regelstange 18 aufgeschraubt und demnach in ihrer axialen
Lage relativ zur Verzahnung 19 verstellbar.
-
Die Einstellmuttern 24 weisen an ihrem Umfang Nuten 28 auf, welche
in Eingriff mit einem Sicherungsblech 29 stehen, das an Butzen 30 des Gehäuses 12
mittels Schrauben 31 befestigt ist und im dargestellten Ausführungsbeispiel einstöckig
für alle Einspritzpumpe-Düsen 3 ausgeführt ist. Nach Einstellung der gewünschten
axialen Position der Muttern 24 relativ zum Reglergestänge 17 und nach Anbringung
des Sicherungsbleches 29 ist also keine weitere Verdrehung der Einstellmuttern 24
und damit auch keine Änderung der axialen Lage der Einstellmuttern relativ zum Reglergestänge
mehr möglich. Die Nuten 28 sind dabei so dimensioniert, daß gegenüber dem Sicherungsblech
29 genügend Spiel verbleibt, um die freie axiale Beweglichkeit des Reglergestänges
17 nicht zu behindern.
-
Der Ein- und Ausbau der Einspritzpumpe-Düse 3 ist aufgrund dieser
Ausführung sehr einfach möglich. Zum Ausbau einer z.B. nicht mehr funktionsfähigen
Einspritzpumpe-DEse 3 sind lediglich die beiden Muttern 11 zu lösen, worauf die
gesamte Einspritzpumpe-Düse 3 samt Regelstange 18 und Einstellelementen 25 aus der
Aufnahmebohrung 2 entfernt werden kann. Beim Einbau wird die Einspritzpumpe-Düse
3 in die Aufnahmebohrung 2 gesteckt und mittels der Dehnschrauben 9 und der Muttern
11 fixiert. Die genaue Lage der Einspritzpumpe-Düse 3, bzw. damit auch der Einstellelemente
25 auf der Regelstange 18 gegenüber dem das Reglergestänge
17 aufweisenden
Gehäuse 12 und damit gegenüber den Einstellmuttern 24 wird dabei durch zwei an der
EinspritzpumDe-Düse 3 angebrachte justierbare Anschläge 32 festgelegt, welche an
Anliegeflächen 33 des Gehäuses 12 anliegen.
-
Die justierbaren Anschläge 32 sind als Schrauben ausgePihrt und dienen
mit der Unterseite 34' ihrer Köpfe 35' auch als Anschlag für die Einstellelemente
25 auf der Regelstange 18. Wie aus Fig. 1 zu ersehen, sind die von den Köpfen 35
der Schrauben gebildeten Anschläge dabei so angeordnet, daß sie zwar mit den Einstellelementen
25 der Regelstangen 18 zusammenwirken, daß jedoch die freie Bewegungsfähigkeit des
Reglergestänges 17 bzw. der darauf angebrachten Einstellmuttern 24 nicht behindert
wird.
-
Durch diese, den Weg der Regelstangen begrenzenden Anschläge ist also
eine Begrenzung der Fördermenge der Einspritzpumpe-Düsen sowohl für die Höchst-
als auch für die Nullförderung gegeben. Es ist somit möglich, diese begrenzenden
Anschläge 32 im Herstellerwerk der Einspritzpumpe-Düsen einzustellen und zu plombieren,
womit eine Justierung der Fördermengm nach dem Einbau entfallen kann.
-
Nach deni Einbau ist es lediglich erforderlich, die Einstellmutter
24 auf dem Außengewinde 23 des Reglergestänges 17 auf der Seite des Anschlages für
die Nullförderung auf Spielfreiheit nachzustellen, was aber bei Zulassung eines
entsprechenden Spieles an dieser Stelle gegebenenfalls ebenfalls entfallen kann.
Werden beim Einbau Fehler gemacht, so können sich diese nur in zwei Richtungen auswirken;
entweder erreicht die getauschte Einspritzpumpe-DUse nicht ganz die volle Fördermenge,
oder es arbeitet nur die getauschte Einspritzpumpe-Düse mit voller und die übrigen
mit etwas verminderter Fördermenge. In beiden Fällen kann eine Überlastung der Brennkraftmaschine
nicht auftreten, wobei der erstgenannte Störfall normalerweise gar nicht bemerkt
werden dürfte.
-
Die zusammenwirkenden Seiten 24' und 25' von Einstellmutter 24 und
Einstellelement 25 sind kegelstumpfförmig ausgebildet und weisen einen Eegelsinkel
34 auf. Dieser
ist so bemessen, daß die an der Verzahnung 19 zwischen
Regelstange und Pumpenhülse in Richtung des Pfeiles 35 wirkenden Kräfte senkrecht
auf die Berührungslinie zwischen Einstellelement und Einstellmutter stehen, wenn
die Reglerkraft huber das Reglergestänge 17, die Regelstange 18 und die Verzahnung
19 auf die Pumpenhülse 21 einwirkt; dies zumindest in der Mittelstellung der Regelstange
zwischen den beiden Anschlägen 32. Damit wird zumindest in der mittleren Lage der
Regelstange 18 die Reaktionskraft der Verzahnung 19 ohne Erzeugung -nennenswerter
Querkräfte an der Regelstange 18 auf die Einstellmuttern 24 des Reglergestänges
17 übertragen, was die zu überwindenden Reibungskräfte in der gesamten Anordnung
weiter verringert.