DE3122703C2 - - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Kraftstoffverteilereinspritz­ pumpe für Mehrzylinder-Brennkraftmaschinen mit einem axial hin- und herbewegten und zur Kraftstoffverteilung auf die Zylinder zugleich umlaufenden Verteilerpumpenkolben, der gleichachsig zur Antriebswelle der Pumpe und zu einer aus einer Stirnnockenscheibe und einem mit derselben zusammenwir­ kenden Nockenstößel bestehenden, den Kolbenhub bewirkenden Einrichtung angeordnet ist, wobei eines der zusammenwirkenden Teile der Einrichtung gehäusefest und das andere mit der Antriebswelle drehfest verbunden ist.

Eine solche Kraftstoffverteilereinspritzpumpe für Mehr­ zylinder-Brennkraftmaschinen ist bereits aus der AT-PS 1 84 403 bekannt, bei der die Drehbewegung des Verteilerpumpenkolbens durch eine drehfeste Verbindung mit der Antriebswelle erfolgt. Die Heb- und Senkbewegung wird mittels eines von der Antriebs­ welle angetriebenen Nockenhebels erreicht, der an seinen Enden Nocken aufweist, welche mit einer Rollbahn zusammenwir­ ken, auf der in Ausnehmungen Kugeln oder Rollen zur Erzeugung der axialen Bewegung des Verteilerpumpenkolbens vorgesehen sind. Die direkte drehfeste Kupplung zwischen Verteilerpumpen­ kolben und Antriebswelle hat eine stets gleiche Drehzahl zur Folge. Ein Nachteil der bekannten Technik ist die Tat­ sache, daß die Kraftstoffverteilereinspritzpumpe mit der Hälfte der Viertaktmotor-Drehzahl laufen muß, um mit nur einer Pumpenumdrehung alle Zylinder des Verbrennungsmotors zu beschicken, der inzwischen zwei volle Umdrehungen durchge­ führt hat. Dies hätte die Folge, daß die mit dem Rollen/Nocken-System möglichen Einspritzgeschwindigkeiten bei gleichem Nockenanlauf halbiert werden.

Gegenwärtig muß man wegen der Notwendigkeit einer brauch­ baren Energieersparnis bei Verbrennungsmotoren für eine Er­ höhung der Einspritzgeschwindigkeit der damit verbundenen Pumpen sorgen, weil sich bei erhöhter Einspritzgeschwindig­ keit der Einspritzdruck und die Zerstäubung des Kraftstoff­ strahls im Verbrennungsmotor erhöhen lassen, und zwar mit einer beträchtlich besseren Verbrennungsleistung.

Die Aufgabe der Erfindung ist daher die Beseitigung des Nachteils der beschränkten Einspritzgeschwindigkeit der Kraftstoffverteilereinspritzpumpen mit Einzelkolbensteuerung erwünscht, was auf die wegen der Notwendigkeit der Einschrän­ kung der auf den Nockenstößel ausgeübten Querkraft begrenzte Nockengeschwindigkeit zurückzuführen ist.

Zu diesem Zweck schlägt die Erfindung die Ausführung einer Kraftstoffverteilereinspritzpumpe vor, die dadurch gekennzeichnet ist, daß das mit der Antriebswelle verbundene Teil der Einrichtung über ein Untersetzungsgetriebe kinematisch mit dem Schaft des Verteilerpumpenkolbens verbunden ist. Erfindungsgemäß wird erreicht, daß der Verteilerpumpenkolben nun mit einer Winkelgeschwindigkeit umläuft, die niedriger als die gegenseitige Geschwindigkeit der Rollen bzw. Nocken ist.

Die Verringerung der Drehzahl des Verteilerpumpenkolbens gegenüber der Antriebswelle ist für sich von solchen Kraft­ stoffverteilereinspritzpumpen bekannt, bei denen die Achse des Verteilerpumpenkolbens senkrecht zur Achse der Antriebs­ welle und der Nockenscheibenanordnung steht. Hier erfolgt die Übertragung in der Regel mit Kegelzahnrädern, wobei mittels der Anzahl deren Zähne das Drehzahlverhältnis leicht eingestellt werden kann (GB-PS 6 79 006; US-PS 22 86 928).

Nun werden die wesentlichen Aufgaben und Merkmale der Erfindung anhand der in den beiliegenden Zeichnungen darge­ stellten Ausführungsbeispiele näher beschrieben. Es zeigen:

Fig. 1 eine Ansicht in Teilschnitt der erfindungsgemäßen Kraftstoffverteilereinspritzpumpe,

Fig. 2 eine ähnliche Ansicht wie Fig. 1 vom Detail einer weiteren Ausführungsform der erfindungsgemäßen Kraftstoffverteilereinspritzpumpe.

Die Kraftstoffverteilereinspritzpumpe 10 ist im Teil­ schnitt gezeigt, um die mechanischen Teile hervorzuheben, auf die sich die Erfindung bezieht.

Im Pumpengehäuse 11 ist die Antriebswelle 12 drehbar gelagert, die sich in einem zylinderförmigen Teil 13 verlän­ gert, durch den ein Arm 14 im Bereich von Längsschlitzen 15 greift. An den Enden des Armes 14 sind Rollen 16 montiert, die sich auf einer mit dem Pumpengehäuse 11 verbundenen Nocken­ laufbahn 17 bewegen. Nicht dargestellt ist, daß sich gemäß der Erfindung auch eine angetriebene Stirnnockenscheibe über fest angeordnete Rollen bewegen kann.

An einem am Pumpengehäuse 11 befestigten Kranz 18 sind Zahnräderpaarungen angeordnet, wovon eine Paarung mit einem ersten Zahnrad 19 und einem zweiten Zahnrad 20 in Fig. 1 dargestellt ist. Das erste Zahnrad 19 greift in einen ersten Zahnkranz 21 ein, der am zylinderförmigen Teil 13 angeformt ist, während das zweite Zahnrad 20 in einen zweiten Zahnkranz 22 eingreift, der mit dem Schaft 23 eines nur zum Teil dargestell­ ten Verteilerpumpenkolbens drehfest verbunden ist. Der Schaft 23 kann sich jedoch axial zum zweiten Zahnkranz 22 bewegen, und zwar dank der freien Bewegung eines Fingers 24 in einem Schlitz 25 dieses zweiten Zahnkranzes 22. Es handelt sich dabei um die schematische Darstellung einer beliebigen, in der Technik bekannten Gleitpassung.

Der Schaft 23 des Verteilerpumpenkolbens endet mit einem Teller 26, der von Federn 27 auf den Arm 14 gedrückt wird. Der Schaft 23 hat daher eine abwechselnde Bewegung, die aus der Bewegung der Rollen 16 entlang der Nockenlaufbahn 17 entsteht, während ihm die Drehbewegung von der Antriebswel­ le 12 über das Rädergetriebe 21-19-20-22 übertragen wird.

Vorausgesetzt, daß die Antriebswelle 12 mit der gleichen Drehzahl eines Viertakt-Verbrennungsmotors umläuft und daß der Verteilerpumpenkolben der Kraftstoffverteilereinspritz­ pumpe 10 von traditioneller Bauart ist, wird das Rädergetrie­ be ein Gesamtverhältnis von 2 : 1 haben, damit der Schaft 23 mit einer Drehzahl umläuft, die der Hälfte der Drehzahl der Antriebswelle 12 entspricht.

Das Nockenelement, das den Kolbenhub bewirkt, hat eine Winkelgeschwindigkeit, die doppelt so hoch ist wie die Winkel­ geschwindigkeit, die es hätte, wenn es - wie gewöhnlich vor­ gesehen - am Schaft des Verteilerpumpenkolbens befestigt wäre bzw. mit dessen Drehzahl umliefe.

Das Ergebnis ist, daß - bei gleichem Anstiegwinkel jeder Nase der Nockenlaufbahn 17 - die Hubgeschwindigkeit des Kolbens und daher die Einspritzgeschwindigkeit, gemäß den Erfindungszwecken, doppelt so hoch ist.

Es liegt auf der Hand, daß die kinematische Verbindung zwischen dem Kolben und der Nockengruppe, die den Kolbenhub bewirkt, abgeändert werden kann, um das gewünschte Drehzahl­ verhältnis zu erzielen.

Zu diesem Zweck zeigt Fig. 1 ein einfaches Vorgelege mit zwei Räderpaarungen. Eine weitere Ausführungsform mit einem Planetengetriebe ist in Fig. 2 dargestellt.

In Fig. 2 ist der Pumpenteil von Fig. 1 nur zum Teil dargestellt und die entsprechenden Teile sind mit den gleichen Bezugszeichen versehen.

Die Verbindung zwischen Schaft 23 und zylinderförmigem Teil 13 entsteht bei dieser Ausführungsform durch einen Sa­ tellitenträger 30, an dem wiederum Zahnräderpaarungen ange­ lenkt sind: Hier steht ein erstes Zahnrad 31 mit dem ersten Zahnkranz 21 des zylinderförmigen Teils 13 und ein zweites Zahnrad 32 mit einem festen Zahnkranz 33 in Eingriff. Bei diesem Ausführungsbeispiel wird der Schaft 23 durch einen in eine Nut 35 des Satellitenträgers 30 eingreifenden Finger 34 in Umlauf mitgenommen. Dabei gestattet die Nut 35 die erforder­ liche Heb- und Senkbewegung des Verteilerpumpenkolbens.

Durch passende Bemessung des Rädergetriebes 21-30-31-32-33 läßt sich zwischen der Antriebswelle 12 und dem Schaft 23 des umlaufenden Verteilerpumpenkolbens das bestgeeignete Untersetzungsverhältnis einstellen.

Dieses Verhältnis kann 2 : 1 betragen, wobei die Winkel­ geschwindigkeit der Antriebswelle 12 doppelt so hoch ist wie die Winkelgeschwindigkeit des Schafts 23 des Verteilerpum­ penkolbens, insbesondere wenn die Anzahl der durch den Vertei­ lerpumpenkolben beschickten Zylinder geradzahlig ist.

Wenn erwünscht, können andere Verhältnisse gewählt werden, wobei die Einstellung zu berücksichtigen ist, die zwischen der Winkelstellung des Verteilerpumpenkolbens beim Beschicken und dem Anstieg der Rollen in Nockenstellung beim Pumpen bestehen muß.

Bei den beschriebenen Ausführungsformen werden besonders ausgestaltete Teile erwähnt, die jedoch weitgehend abgeändert werden können, ohne den Gegenstand der Erfindung abzuändern, nach welcher eine Winkelgeschwindigkeit der die axiale Bewegung des Verteilerpumpenkolbens steuernden Teile erzielt wird, die höher als die Winkelgeschwindigkeit des Verteilerpumpen­ kolbens ist, wenn er als Steuerkolben umläuft.

Claims (3)

1. Kraftstoffverteilereinspritzpumpe für Mehrzylinder- Brennkraftmaschinen mit einem axial hin- und herbewegten und zur Kraftstoffverteilung auf die Zylinder zugleich umlau­ fenden Verteilerpumpenkolben, der gleichachsig zur Antriebs­ welle der Pumpe und zu einer aus einer Stirnnockenscheibe und einem mit derselben zusammenwirkenden Nockenstößel beste­ henden, den Kolbenhub bewirkenden Einrichtung angeordnet ist, wobei eines der zusammenwirkenden Teile der Einrichtung gehäusefest und das andere mit der Antriebswelle drehfest verbunden ist, dadurch gekennzeichnet, daß das mit der Antriebs­ welle (12) verbundene Teil (13, 14, 16 bzw. 17) der Einrichtung über ein Untersetzungsgetriebe (19-20-21-22 bzw. 21-30-31-32-33) kinematisch mit dem Schaft (23) des Verteilerpumpenkolbens verbunden ist.

2. Kraftstoffverteilereinspritzpumpe nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Untersetzungsgetriebe aus gehäusefest gelagerten Gruppen von je zwei gleichachsigen, miteinander drehfest verbundenen Zahnrädern (19, 20) mit unterschiedlicher Anzahl von Zähnen besteht, von denen eines (19) mit einem Zahnkranz (21) kämmt, der an dem mit der An­ triebswelle (12) verbundenen Teil (13, 14, 16) der Einrichtung angebracht ist, während das andere (20) mit einem Zahnkranz (22) kämmt, der mit dem Schaft (23) des Verteilerpumpenkolbens drehfest, jedoch axial verschiebbar, verbunden ist.

3. Kraftstoffverteilereinspritzpumpe nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Untergesetzungsgetriebe ein Planetengetriebe ist, mit einem Gruppen von je zwei gleich­ achsigen, drehfest miteinander verbundenen Zahnrädern (31, 32), mit unterschiedlicher Anzahl von Zähnen tragenden, im Pumpengehäuse (11) drehbar gelagerten und mit dem Schaft (23) des Verteilerpumpenkolbens drehfest, jedoch axial verschiebbar, verbundenen Satellitenträger (30), wobei eines (31) der Zahn­ räder jeder Gruppe mit einem Zahnkranz (21) kämmt, der an dem mit der Antriebswelle (12) verbundenen Teil (13, 14, 16) der Einrichtung angebracht ist, während das andere Zahn­ rad (32) mit einem gehäusefesten Zahnkranz (33) kämmt.