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Die Erfindung betrifft eine Einspritzpumpe-Düse zur di-
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rekten Kraftstoffeinspritzung bei Brennkraftmaschinen, mit enner dip
Fördermenge durch Verdrehung der Pumpenhülse steuernden Regelstange, welche über
eine Vorspannfeder durch ein Reglergestänge verschiebbar ist und welche eine durchgehende
Längsbohrung und mindestens eine dem Eingriffsbereich mit der Pumpenhülse gegenüberliegende
Öffnung aufweist, wobei in der Längsbohrung der Regelstange mindestens ein Bolzen
verschiebbar geführt ist, der einen Anschlag trägt und an dem die Vorspannfeder,
die im Bereich der Öffnung in der Längsbohrung angeordnet ist, abgestützt ist.
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bei derartig korbinierten Einspritzpumpe-Düsen wird eine Verdrehung
der Pumpenhülse auf den Pumpenkolben übertragen, der aufgrund der Anordnung der
Steuerkanten dazu in der Lage ist, sei@e Verdrehung reletiv zum Pumpenzylinder bzw.
zu den Ein- und Ausla@@ffnungen in eine @rderung der Fördermenge umzusetzen. Der
Pumpenkolben steht über einen Kolbenfuß mit seine. Antrieb in Verbindung. womit
sich also der Kolbenfuß bei Bewegung der Regelstange um eine oit der Pumpenzylinderachse
zusammenfallende Achse gegenüber dem in Richtung dieser Achse wirkenden Antrieb
verdreht. Zr Herabsetzung der Reibung zwischen Kolbenfuß und Antrieb, welche die
erforderliche Regelkraft und damit dns notwendige Arbeitsve@mögen des Drehzahlreglers
erhöht, ist man bemüht, die Berührungsstelle zwischen Kolbenfuß und Antrieb möglichst
klein zu halten, weshalb der Kolbenfuß entweder kugelförmig ausgebildet ist, oder
zur Herabsetzung der Hertz'schen Pressung einen kleinen Auflagespiegel besitzt.
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Die dadurch bedingten günstigen, reibungsarmen Bedingungen an der
Berührungsstelle zwischen Kolbenfuß und Antrieb werden jedoch während der Einspritzperiode
des Pumpenkolbens. aufgrund der Einwirkung der übertragenen Reaktionskraft, zunichte
gemacht. Aufgrund des hoher. Druckes flacht sich die Kugelfläche am Kolbenfuß relativ
stark ab, wodurch eine ziemliche Vergrößerung der Auflagefläche und somit ein beachtliches
Reibungsmoment entsteht, welches der Bewegungsrichtung der Regelst
@nge
entgegenwirkt.
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Die vom Drehzahlregler zur Verfügung gestellte Regelkraft hängt vom
Unterschied zwischen Ist-Drehzahl und Soll-Drehzahl 9 und ist relativ gering, so
daß die hemmende Kraft der Reibung zwischen Pumpenkolbenfuß und Antrieb den Bewegungsablauf
der Regelstange hemmt und unter Umständen das gesamte Reglergestänge während jeder
Einspritzperiode des bzw. der Pumpenkolben stillsetzt. In der auf die @inspritzung
folgenden Feriode, also wenn dor Druck auf den Kolbenfuß wieder nachläßt, wird das
Reglergestänge beschleunigt und wieaer in Bewegung gesetzt.
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Zur Vermeidung dieses Nachteiles ist es z.B. aus der CH-PS 426 @@@
bekarnt. die Regelstangen von @inspritzpumpen @ber vorgespann@e elastische Zwischenglieder
vom Regler an-@@@r@iben. wobei die Vorspannkraft größer ist als die zur Verstellung
des @u@@erkolbens außerhalb des Finspritzvorgan-@@s erferderliche Kraft, jedoch
kleiner als diese Kraft während d@s Finspritzvorganges. Damit wird während der Periode
der Einspritzung, alse @@hrend der durch die erh@hte Reibung am Kolbenfuß gehemmten
oder stillgesetzten Drehung, das jeweilige Zwischenglied gespannt und das Reglergestänge,
sowie die Regelstangen der Einspritzpumpen die gerade nicht fördern, nur v@@ der
Vorspannkraft des Zwischengliedes gehemmt. Diese beka@@@e Ausführung hat jedoch
den Kachteil, daß aufgrund der k@nstruktiven L@sung die Anwendung schon aus @latzgründen
nur für Großanlagen vertretbar erscheint.
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Beim Ausführungsbeispiel einen kombinierten Einspritzpumpe-Düse gemäß
der CH-PS 391 379, das der gleichen Gattung wie die Einspritzpumpe-Düse gemäß der
Erfindung angehört, ist in der r@hrf@rmigen Regelstange, die an einen Ende durch
eine Schraube verschlossen ist, ein Kolben untergebracht, der auf einer Seite eine
Kolbenstange trägt. Diese ist über eine Gewindehülse at;s der Bohrung der Regelstange
herausgeführt und trägt im Bereich ihres Endes einen Gewindeabschnitt, auf den der
Mitnehmer des Reglergestänges aufgeschraubt und mittels einer Kontermutter gesichert
ist. Zwischen der Gewindehülse und dem Kolben ist eine die Kolbenstange koaxial
umgebende
Schra@berdruckfeder u@terge@bracht.
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Dieses Ausführungsbeispiel hat den Nachteil, daß eine Relativbewegung
zwischen Regelstange und Relgergestänge nur in einen Richt@ng erfolgen kann. Außerdem
ist der Zusammenbau des Antriebes von Einspritz@umpe-@@se vorhäl@@ismäßig kompliziert
und kann mitun@er auch z@ Ungen@uig@al@en bei der Finst@ll@@g Anl@ß g@ber.
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Aufgahe der Erfindung ist e@, die @@geführten Nachteile der bekannten
Finspritzpumpe-Düsen zu bese@tigen und letztere so zu verbessern, daß ihre Verwendung
auch bei Klein-Brennkraftmasch@nen, wie z.B. Fahrze@gmotoren, m@glich ist.
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Diese Aufga@e wird bei einer Einspritzpumpe-Düse der eingangs @@risse@en
Art gemäß der Erfindung vor allem dadurch gel@st, daß in jeder der beiden @ndbereiche
der @ängs@@@nung ein B@@@en, der zwei Ansch@äge trägt, innerhalb eines L@r@@ches
vers@@ieb@er ist, in@@r der einen @ns@hl@g das Stirnende der Regelstarg@ und der
a@deren An@@klag das @@de der bzw. einer der Öffnungen zuge@@dret ist. wobei die
Vors@annieder gegebenenfalls mit@elbar an beider Belzen abgestützt ist.
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Auf diese Weise sind sämtliche für die Funktion der Verspannfeder
zusätzlich erforderlichen Teile in der Regelstange der Einspritzpumpe-D@se sel@st
u@ter@elracht, was es denkbar macht, eine Einspritzpumbe-Düse der herk@@@lichen
Art in eine solche gemäß der Erfindung nachträglich umzubauen. Die seitliche Öffnung
im Bereich der Längsbohrung bildet @e einen Anschlag für den an den beiden Bolzen
angebrachten Bund. An dem dem Bund gegenüberliegenden und aus der Fährungsbohrung
der Regelstange in der Finspritzpumpe-Düse verstehenden Ende sind die B@lzen zur
Ü@er@ahre der der Verstellkraft vom Reglergest@rge ausgehildet und weisen gleichzeitig
weitere Anschlagflächen auf, welche den resultierenden Freihub zwischen dem antreibenden
Reglergestänge und dem schließlich verdrehten Pumpenkolhen begrenzen. Die Größe
dieses Freihubes ist dabei so bemessen, daß das Durchlaufen des Freihubes so lange
dauert wie der Einspritzvorgang, daß also bei stillgesetzter Drehbewegung des Pumperkolbens
während des Einspritzvorganges die Vorspannfeder in der zugehörigen Regelstange
bzw
den jeweiligen, die Regeikraft vom weiterhin bewegten Reglergestänge aufnehmenden
Bolzen gespannt wird, bis nach dem Nachlassen des erhöhten Druckes auf den Kolbenfuß
dieser relativ zu seinem Antrieb wieder verdrehbar ist und von der der Vorspannfeder
gesreicherten Kraft eine Nachstellung des Pumpenkolbens bis zu der durch den Anschlag
zwischen Bund und Öffnung in der Regelstange gegebenen Stellung erfolgt.
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Gemäß einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung, bei der das aus
der Längsbchrung vorstehende Ende eines jeden Bolzens einen Gewindeabschnitt aufweist,
auf welchen ein Einstellele-@@@@ zur Übernahme der Verstellkraft aufgeschraubt ist,
kann als Finstellelement eine Hutmutter od. dgl. vorgesehen sein, deren die Gewindeb@@rung
aufweisende Stirnfläche die Anschlagfl@che gegenüber der Begelstange bildet und
deren gegenüberlie@ende Stir@fläche zur Anlage des Reglergestänges dient. Dadurch
ist eine einfache und genaue Justierung der Anschläge für den Freihub und der die
Fördermenge der einzelnen Eins@ritzpumpe-Düsen bei einer gegebenen Stellung des
Reglergestänges bestimmenden Angriffspunkte der Reglerkraft möglich, wobei die beiden
Funktionen in einem Einstellelement zusemmengefaßt sind, welches in seiner Lange
an die Einbautoleranzen angepaßt wird und über das Gewinde auf dem aus der Bohrung
@erausragenden Ende des Bolzens gegenüber der Regelstange justierbar ist.
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Nach einem anderen Vorschlag der Erfindung ist vorgesehen, daß die
von den Anschlägen begrenzten Verstellbereiche der beiden Bolzen gegenüber der Regelstange
in beiden Bewegungsrichtungen der Regelstange unterschiedlich groß sind.
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nrit wird die Stillsetzung des gesamten Reglergestänges zumindest
bei Absenkung der Fördermenge, wie es zum Abstellen der Brennkraftmaschine erforderlich
ist, vermieden, was ein sicheres Abstellen jederzeit ermöglicht.
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Die Auflageflächen für die Vorspannfeder können nach einer weiteren
Ausgestaltung der Erfindung einen von 90° abweichenden Winkel mit der Achse der
Regelstange einschließen, wobei der mittlere Abschnitt der bogenformig gekrtimmten
Vorspannfeder
an demjenigen Bereich der Längsbohrung anliegt, welcher
der Öffnung diametral gegenüberliegt. Dadurch wird vermieden, dq.ß die Feder aus
der Öffnung vorragt und dadurch do Reibung zwischen der Regelstange und der Führungsbohrung
n der Einspritzpumpe-Düse erhöht.
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Weiters ist es bei einer @inspritzpumpe-Düse, bei der das aus der
Längsbohrung vorstehende Ende eines jeden Bolzens einen Gewindeabschnitt aufweist,
auf welchen ein Einstellelement zur Übernahme der Verstellkraft aufgeschraubt ist,
erfindungsgemäß möglich, auf denjenigen Bereich des Gewindeabschnittes, der sich
zwischen dem Finstellelement und der benachbarten Stir@seite der Regelstange befindet,
den Anschlag mit der Anschlagfläche aufzuschrauben, wobei der Anschlag und das Finstellelement
una@@ängig voneinander eingestellt werden können. Durch diese L@sung. bei der die
beiden Funktionen des A@s@@lages zur Begrenzung des Freihubes und des A@sch@@eges
zur Bestimmung des Angriffsp@nktes der Feglerkraft auf zwei @lemente aufgeteilt
sind, ist es @@g@ick, die @irstellung ins@-fern zu vereinfachen, als eine A@@@ssung
der @@nge, vie sie bei einem einzigen Einstellelement pro Bolzen erforderlich ist,
hier nicht mehr nötig ist. Bei dieser Ausführungsform ist es von vorteil, wenn die
Anschläge und/oder dio instellelemente gegen Verdrehen auf den Gewindeabschnitten,
z.B.
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durch Verkleben, gesichert sind.
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Im folgenden wird die Erfindung anhand vcc mehreren in der Zeichnung
dargestellten Ausführungsbeispielen näher erläutert.
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Es zeigen: Fig. 1 einen Horizontalschnitt durch eine erfindungsgemäß
ausgeführte Finspritzpumpe-Düse, Fig. 2 einen teilweisen Schnitt entlang der Linie
11-11 in Fig. 1.
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Fig. 7 einen der Fig. 1 entsrrechenden Schnitt durch ein zweites
Ausführungsbeispiel nach der Erfindung und Fig. 4 einen der Fig. 1 entsprechenden
Schnitt
durch ein drittes Ausführungsbeispiel gemäß der Erfindung.
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Im Gehäuse 1 der kombinierten Finsrritzpumpe-Düse befindet sich gemäß
den Fig. 1 und 2 ein Pumpenzylinder 2, welcher einen Pumpenkolben 3 in axia@er Richtung
führt und welcher in nicht dargestellter Weise über Steueröffnungen mit Steuerkanten
am Pumbenkolben zusammenwirkt. Der Pumpenkolben 3 ist mittels Einer Pumpenhülse
4, welche in nicht dargestellter Weise mit dem Pumpenkolben drehverbunden ist, gegenüber
dem Pumpe@zylinder 2 verdrehber, wodurch aufgrund der üblichen Schräglage der Steuerkanten
am Pumpenkolben die Öffnungszeiten der Steuerbohrungen und drit die geförderte Kraftstoff-@erge
verändert wird.
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tie Pumpenhülse 4 ist mit einer Verzahnung 5 versehen.
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welche mit einer entsprechenden Gegenverzahnung 6 an der Regelstange
7 zusam@@nwirkt und auf diese Weise eine geradli-@ige Be@egung der Regelstange 7
in eine Verdrehung der F@mren hülse 4 und damit des Pumpenkolbens @ umsetzt.
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Die Regelstange 7 ist in einer Führungsbohrung 8 des Gehäuses @ in
Längsrichtung geführt und weist eine durchgehende Längsbohrung 9 auf, welche durch
eine seitliche Öffnung an wr. dor der Gegenverzahnung 6 gegenüberliegenden Seite
zur Führungshohrung 8 hin offen ist.
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Durch die seitliche Öffnung 10 sind zwei Bolzen 11 in die Bohrung
@ eingebracht, welche an einem Ende einen Anschlag 12 und an ihrem anderen Ende
13 einen Gewindeabschnitt 14 aufweisen. Am Gewindeabschnitt 14 ist jeweils eine
Gewindehülse 15 aufgeschraubt, welche in ihrer Länge an Einbautoleranzen angepaßt
ist und deren Stirnfläche als Anschlagfläche 16 ge-Fronüber der Regelstange 7 dient.
Die gegenüberliegende Stirnfläche 17 ist zur Übernahme der Veretellkreft vom nicht
dargestellten. mit dem DrPhzahlregler in Verbindung stehende Reglergestänge bestimmt.
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Zwischen den beiden Bolzen 11 ist eine Vorspannfeder 18 in der Längsbohrung
9 angeordnet, welche auf schräg gegenüber der Bohrungsachse angeordneten Auflageflächen
19 aufliegt und
dadurch so gekrümmt wird, daß sie an der der Öffnung
10 gegenüberliegenden Seite der Längsbohrung ° an dieser anliegt.
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Damit wird ein0 Berührung zwischen der Vorspannfeder 18 und der Führungsbohrung
S, welche eine Erhöhung der Reibung und damit die Notwendigkeit einer Erhöhung der
Verstellkraft mit sich bringen Würde, mit Sicherheit vermieden.
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Die von der Vorspannfeder 1.2, auf die beiden Bolzen 11 bzw. auf
die nn von der Öffnung 10 gehildeten Pasten 20 aufliegenden Anschläge 12 ausgeübte
Vorspannkraft ist so bemessen, daß sie einerseits größer ist als die zur Verdrehung
der Pumpenhülse 4 bzw. des Pumpenkolbens 3 außerhalb des eigentlichen Einsoritzvorganges
erfoderliche Kraft, anderseits jedoch kleiner ist als diese Kraft während des Einspritzvorganges.
Da außerhalb des eigentlichen Einspritzvorganges kein nennenswerter Druck vor. Pumpenkolben
5 bzw. sei Fu@ auf den nicht dargestellten Antrieb ausgeübt wird, sind der Pumpenkolben
und somit auch die Pumpenhülse und die Regelstange während dieser Zeit relativ frei
beweglich und über die mit den Anschlägen 2 auf den Rasten 20 aufsitzenden Bolzen
11 auch unmittelbar mit der Bewegung des nicht dargestellten Reglergestänges gekoppelt.
Kommt es jedoch, aufgrund des während des Einspritzvorganges erhöhten Druckes des
Pumpenkolbens auf seinen Antrieb, zu einem Stillsetzen der Drehbewegung des Pumpenkolbens
und damit auch zu einem Stillsetzen der Bewegung der Regelstange 7, so hebt sich
der jeweilige, weiterhin vom Reglergestänge mit der Verstellkraft beaufschlagte
Bolzen 11 mit seinem Anschlag 12 von der Rast 20 ab und drückt die Vorsnannfeder
18 weiter zusammen. Die auf diese Weise gespeicherte Reglerkraft wird nach Beendigung
des Finspritzvorganges, also wenn der Pumpenkolben 3 und damit die Regelstange 7
wieder freigegeben wird, wieder an die Regelstange abgegeben.
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Es wird auf diese Weise also erreicht, daß bei Festsitzen eines Pumpenkolbens
3 vom Reglergestänge lediglich zusätzlich die zur Spannung der Vorspannfeder 18
erforderliche Kraft aufzubringen ist, es jedoch nicht zu einem Stillsetzen der bewegung
des
gesamten Reglergestänges kommen kann. Damit kann der eigentliche Drehzahlregler
ein entsprechend kleines Arbeitsvermögen aufweisen, ohne die Betriebssicherheit
der Brenn-@raftmaschine herabzusetzen.
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Die Anschlage 16 an aen Gewindehülsen 15 begrenzen die Freihübe 21
und 22 der Bolzen 11 gegenüber der Regelstange 7, wobei diese Freihübe auch in beiden
Bewegungsrichtungen der Regelstange verschieden groß sein können.
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Das Ausführungsbeispiel nach Fig. 3 entspricht im wesentlichen dem
in den Fig. 1 und 2 dargestellten. Die Regelstange ?3 weist hier zwei Öffnungen
24 und 25 auf, durch v:elche bei der Montage der Vorrichtung die beiden auf den
Bolzen 26 sitzenden Hülsen 27 in das Innere der Längsbohrung @ eingebracht werden
können. Die Hülsen 27 sitzen lose auf Aufnahmez@rfen 28 der Belzen 26 und weisen
Anschl@ge 271 auf, welche von der Vorspannfeder 29 gegen von den Öffnungen 24 und
25 gehildete Rasten 30 gedrückt werden. Die @nden der Vorspannfeder 29 sitzen fest
auf den Aufnahmezapfen 2E, so daß die Bolzen 26 bei der Montage der Einspritzpumpe-Düse
nicht aus der Längsbohrung 9 fal1en knnen.
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Beim Ausführungsheispiel gemäß Fig. 4 tragen die aus der bohrung
q ar Pegelstange 7 herausragenden Enden 13 der Bolzen 1, gleichfalls Gewindeabschnitte
14. Auf diese sind jedoch,im Gegensatz zu den Ausführungen nach den Fig. 1 bis 3,je
zwei Elemente aufgeschraubt. nämlich das eine Anschlagelement 14', das auf der der
Regelstange 7 zugewenaeten Seite die Anschlagfläche 16 trägt. und ein Einstellelement
15', das zur Übertragung der vom Reglergestänge herrührenden Verstellkraft auf die
Regelstange dient. Um eine Kraftübertragung normal zu den Flanken der Gegenverzahnung
6 zu ermöglichen, ist die Stirnseite 17 des Einstellelementes 15' im dargestellten
Ausführungsbeispiel kegelstumpfförmig ausgebildet. Auf jedem Gewindeabschnitt 14
sind Anschlagelement 14' und Einstellelement 15' unabhängig voneinander einzustellen.
Beide Elemente 14' und 15' können in der eingestellten Lage, z.B. durch Verkleben
mit der Gewindeabschnitt 14, gegen Verdrehen gesichert werden, so daß eine
selbsttätige
Verstellung der @lemente während des Betriebes ausgeschlossen ist.
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Die Wirkungsweise des in den Fig. 3 und 4 dangestellten Ausführungs@eispieles
ist die gleiche wie beim Ausführungsbeispiel nach den Fig. 1 und 2.
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L e e r s e i t e