DE3149033A1

DE3149033A1 - Einspritzsystem fuer brennkraftmaschinen

Info

Publication number: DE3149033A1
Application number: DE19813149033
Authority: DE
Inventors: Wilfried Dr.-Ing. 7143 Vaihingen Höfken
Original assignee: LOrange GmbH
Current assignee: LOrange GmbH
Priority date: 1981-12-11
Filing date: 1981-12-11
Publication date: 1983-06-16

Description

Einspritzsystem für Brennkraftmaschinen
Die Erfindung bezieht sich auf ein Einspritzsystem für Brennkraftmaschinen mit einer Baueinheit aus Einspritzpumpe, Einspritzventil und Einspritzdüse, die unmittelbar auf dem Zylinderkopf der Brennkraftmaschine aufsitzt, wobei der Kolben der Einspritzpumpe über einen schwenkbar gelagerten Kipphebel betätigt wird, dessen Schwenkbewegung aus der Drehbewegung einer Nockenwelle der Brennkraftmaschine abgeleitet ist.
Einspritzsysteme dieser Art, bei denen die Einspritzpumpe, das Einspritzventil und die Einspritzdüse zu einer Baueinheit zusammengefaßt sind, die oft auch Pumpe-Diise genannt wird, haben gegenüber konventionellen Systemen mit einer Einspritzleitung zwischen einer Einspritzpumpe und einer getrennt davon angeordneten Einspritzdüse den Vorteil, daß der vom Kolben der Einspritzpumpe verdrängte Kraftstoff unmittelbar in den Brennraum eingespritzt wird und damit Verzögerungen bzw. Verzerrungen des Einspritzvorganges vermieden werden. Diese einspritztechnisch besonders guten Lösungen werden daher bei einigen mittleren Dieselmotoren angewendet.
Aus der DE-PS 697 091 ist ein Einspritzsystem dieser Art bekannt, bei dem der Kolben der Einspritzpumpe iiber einen schwenkbar gelagerten Kipphebel betätigt wird. Der von der Nockenwelle der Brennkraftmaschine angetriebene Kipphebel ist üblicherweise an einem Gehäuseteil der Brennkraftmaschine gelagert. Wenn man bei diesen Ausführungen die Pumpe-Düse zur Durchführung von Überholungsarbeiten ausbauen muß, muß man zunächst den Kipphebel entfernen. Die Demontage und Montage dieses Kipphebels erfordert einen erheblichen Zeitaufwand,der insbesondere bei Mehrzylindermotoren Reparaturen entscheidend verteuert.
Auch aus der DE-PS 299 030 ist ein Einspritzsystem mit einer Pumpe-Dfjse bekannt, bei der der Kolben der Einspritzpumpe unmittelbar von einer obenliegenden Nockenwelle der Brennkraftmaschine angetrieben wird. Bei einer solchen Ausführung ist die Montage und die Demontage der Pumpe - Düse noch umständlicher, da zuvor diese Nockenwelle ausgebaut werden muß.
Der vorliegenden Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, ein Einspritzsystem der eingangs erwähnten Art mit einer einspritztechnisch besonders vorteilhaften Pumpe-Düse, die unmittelbar auf dem Zylinderkopf der Brennkraftmaschine aufsitzt, so weiterzubilden, daß die Montage und Demontage vereinfacht wird.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß das Lager für den Kipphebel an der Baueinheit aus Einspritzpumpe, Einspritzventil und Einspritzdüse angeordnet ist.
Bei einer solchen Ausfiihrung ist eine Demontage des Kipphebels nicht mehr erforderlich. Vielmehr kann die Pumpe-Düse zusammen mit dem Kipphebel als Einheit von dem Zylinderkopf der Brennkraftmaschine entfernt werden. Einspritzdüse und Einspritzventil sind dann unmittelbar zugänglich. Aber auch Reparaturarbeiten an der Einspritzpumpe sind ohne weiteres durchfiihrbar, da der Kipphebel derart verschwenkt werden kann, daß der Pumpenkolben leicht zugänglich ist.
Der Reparaturaufwand ist damit entscheidend herabgesetzt, was insbesondere dann von Bedeutung ist, wenn man derartige Einspritzsysteme auch bei kleineren Motoren, etwa in Kraftfahrzeugen einsetzt.
Wesentlich bei der vorliegenden Erfindung ist also, daß das Lager über den Kipphebel unmittelbar an der Pumpe-Düse sitzt.
Man könnte beispielsweise einen Lagerbock für den Kipphebel an dem Gehäuse der Pumpe-Düse durch eine Schraubverbindung befestigen. Da indessen das Lager dieses Kipphebels starken Belastungen ausgesetzt ist, wird man im Interesse einer besseren Stabilität einer Lösung gemäß den Merkmalen des Anspruchs 2 den Vorzug geben, bei der von einem Gehäuseteil der Pumpe-DUse einstückig ein Ausleger absteht, an dem der Kipphebel gelagert ist.
Üblicherweise hat eine solche Pumpe-Düse Stellelemente, beispielsweise eine Regelstange zur Verdrehung des Kolbens, die von zugeordneten Stellgliedern über ein Getriebe betätigbar sind. Da die Stellglieder dabei üblicherweise an der Brennkraftmaschine angeordnet sind, wird zwecks Vereinfachung des Demontagevorganges-der Pumpe-Düse gemäß einer vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung vorgeschlagen, das Getriebe so auszubilden, daß wenigstens eine Verbindung zwischen zwei Getriebeteilen leicht lösbar ist. Dabei wird unter einer leichten lösbaren Verbindung jede Art einer Kopplung verstanden, die ohne Aufwand größere Kräfte und ohne Zerstörung oder Beschädigung eines Verbindungselementes gelöst werden kann.
Die Erfindung und weitere vorteilhaftere Ausgestaltungen werden nachstehend anhand der in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispiele näher erläutert.
Es zeigen: Fig. 1 einen Teilschnitt durch eine Brennkraftmaschine mit enliegender Nockenwelle und Fig. 2 einen Teilschnitt durch eine Brennkraftmaschine mit einer untenliegenden Nockenwelle.
Eine Baueinheit 1 aus Einspritzpumpe, Einspritzventil und Einspritzdüse, nachfolgend kurz Pumpe-Düse genannt, sitzt unmittelbar auf dem Zylinderkopf 2 einer Brennkraftmaschine auf. Der Aufbau der Pumpe-Düse ist aus den eingangs erwähnten Patentschriften oder auch der deutschen Offenlegungsschrift 1 805 024 bekannt und wird daher im folgenden nicht näher erläutert. Der eine Arm eines schwenkbar gelagerten Kipphebels 3 ist über eine Rolle 4 an einer obenliegenden Nockenwelle 5 abgesetzt, während der andere Arm dieses Kipp- hebels 3 über einen angeschraubten Druckbolzen 6 auf den Kolben 7 der Einspritzpumpe einwirkt. Insoweit ist das Einspritzsystem an sich bekannt.
Wesentlich für die vorliegende Erfindung ist nun, daß das Lager für den Kipphebel 3 an der Pumpe-Düse 1 angeordnet ist.
Man erkennt in Fig. 1 einen Ausleger 8, der von einem Gehäuseteil der Pumpe-Düse einstückig absteht. An diesem Ausleger 8 ist eine Kipphebelwelle 9 drehbeweglich festgelegt, die einerl exzentrischen Bund 10 aufweist, auf dem der Kipphebel 3 gelagert ist. Durch eine Verdrehurlg der Kipphebel M welle 9 kann also der Lagermittelpunkt des Kipphebels 3 verstellt werden, was den Förderbeginn der Pumpe-Düse beeinflußt. Die Kipphebelwelle 9 ist über ein Kurbelgetriebe mit einer Regulierwelle 11 gekoppelt, die an einem Lagerbock gelagert ist, der an einer Gehäusewand 12 der Brennkraftmaschine fixiert ist. Das Kurbelgetriebe besteht aus einem Hebel 13, der drehfest mit der Regulierwelle 11 gekoppelt ist, einer an dem Hebel 13 angelenkten Schubstange 14 und einer mit der Kipphebelwelle 9 drehfest gekoppelten Kurbel 14 15, die an der Scìmbstange angelenkt ist. Die Regulierwelle 11 kann man als Stellglied ansehen, das beispielsweise in Abhängigkeit von der DrehzahL der Brennkraftmaschine verstellt werden möge. Die Kipphebelwelle 9 kann man dann als Stellelement ansehen, denn sie verändert den Lagermittelpunkt M des Kipphebels 3 derart, daß schließlich in Abhängigkeit von der Drrtzahl der Brennkraftmaschine der Einspritzbeginn verändert wird.
Wesentlich ist nun, daß im Interesse einer leichten Demontage der Pumpe-Diise 1 wenigstens eine Gelenkverbindung zwischen zwei Gestängeteilen dieses Kurbelgetriebes leicht lösbar ist. Dazu kann beispielsweise die Schubstange 14 an wenigstens einem Ende eine Kugelpfanne aufweisen, in die ein am Hebel 13 bzw. an der Kurbel 15 befestigter Kugelkopf einrastbar ist.
Entsprechendes gilt auch für das Getriebe zwischen einer weiteren Regulierwelle 16 und einer Regelstange 17 zur Verdrehung des Pumpenkolbens. Man erkennt in Fig. 1, daß diese Regelstange 17 einen Stift 18 trägt, der in eine randoffene Aussparung 19 in einer Kurbel 20 eingreift, die mit dieser zweiten Regulierwelle 16 drehfest gekoppelt ist. Aus der Zeichnung ist ersichtlich, daß beim Abnehmen der Pumpe Düse 1 vom Zylinderkopf 2 dieser Stift 18 ohne jede zusätzliche Maßnahme aus-dieser randoffenen Aussparung 19 herausgleitet.
An das Gehäuse der Pumpe-Düse 1 ist einstückig ein Hals 21 mit Anschlußstutzen 22 und 23 für die Einspritzleitungen angeformt. Dieser Hals endet mit Abstand vor einer Öffnung 24 in einer den Raum oberhalb des Zylinderkopfes 2 abgrenzenden Wand 12. Durch diese Öffnung 24 ist von außen eine Dichthülse 25 eingesetzt, die dichtend über den Hals 21 gestülpt ist. Diese Dichthülse 25 paßt genau in die Öffnung 24 und dichtet diese ab, so daß kein Ö1 aus diesem Raum oberhalb des Zylinderkopfes 2 ausfließen kann.
Bei dem in Fig. 1 dargestellten Ausfünrungsbeispiel sind in Nuten 26 in der Seitenwand 12 bzw. dem Hals 21 Dichtringe 27 eingelegt, um eine einwandfreie Abdichtung zu erzielen. Man erkennt aus der Zeichnung, daß die Konstruktion auch in diesem Bereich so gewählt ist, daß eine Demontage der Pumpe-Düse 1 ohne große Schwierigkeiten möglich ist.
Dazu muß man lediglich die Kraftstoffleitungen von den zugehörigen Anschlußstutzen 22,23 abschrauben und die Dichthülse 25 nach außen aus der Öffnung 24 herausziehen. Da der Hals 21 mit Abstand vor der Seitenwand 12 endet, bestehen auch keine Probleme, wenn die Pumpe-Diise 1 schräg auf dem Zylinderkopf aufsitzt, wie das in Fig. 1 dargestellt ist.
Die Konstruktion dieses Einspritzsystems ist also in allen Bereichen so ausgelegt, daß ohne umständliche Montagevorgänge die Pumpe-Düse demontiert und repariert werden kann.
Dazu muß man lediglich den Deckel 30 entfernen' und den Spannring 31 lösen, der die Pumpe-Düse 1 unter Zwischenschaltung eines.Dichtringes 32 auf den Zylinderkopf 2 preßt.
In Fig. 2 ist angedeutet, daß das Prinzip der vorliegenden Erfindung auch bei solchen Brennkraftmaschinen angewendet werden kann, bei denen der Kipphebel iiber eine Stößelstange 4o von einer untenliegenden Nockenwelle 5 angetrieben wird. Im übrigen entspricht dieses Ausführungsbeispiel demjenigen nach Fig. 1 mit der Ausnahrtie, daß die Kipphebelwelle 9 keinen exentrischen Bund aufweist. Es kann daher auf eine weitergehende Beschreibung dieses Ausführungsbeispieles verzichtet werden.

Claims

Einspritzsystem für Brennkraftmaschinen Patentansprüche: Oi Einspritzsystem für Brennkraftmaschinen mit einer Baueinheit aus Einspritzpumpe, Einspritzventil und Einspritzdüse, die unmittelbar auf dem Zylinderkopf der Brennkraftmaschine aufsitzt, wobei der Kolben der Einspritzpumpe über einen schwenkbar gelagerten Kipphebel betätigt wird, dessen Schwenkbewegung aus der Drehbewegung einer Nockenwelle der Brennkraftmaschine abgeleitet ist, dadurch gekennzeichnet, daß das Lager für den Kipphebel (3) an der Baueinheit (1) aus Einspritzpumpe, Einspritzventil und Einspritzdüse angeordnet ist.
2. Einspritzsystem nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß von einem Gehäuseteil der Baueinheit (t) aus Einspritzpumpe, Einspritzventil und Einspritzdüse einstückig ein Ausleger (8) absteht, an dem der Kipphebel (3) gelagert ist.
3. Einspritzsystem nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß alle Stellelemente (10,17),die der Baueinheit (1) aus Einspritzpumpe, Einspritzventil und Einspritzdüse zugeordnet sind, mit den entsprechenden an der Brennkraftmaschine angeordneten Stellgliedern (11,16) über ein Getriebe mit wenigstens einer leicht lösbaren Verbindung zwischen zwei Getriebeteilen gekoppelt sind.
4. Einspritzsystem nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Kipphebel (3) auf einem exzentrischen Bund (10) einer als Stellelement anzusehenden Kipphebelwelle (9) gelagert ist, daß diese Kipphebelwelle (9) an dem Ausleger (8) verdrehbar gelagert und über ein Kurbelgetriebe mit einer als Stellglied anzusehenden Regulierwelle (11) gekoppelt ist, die an einem an der Brennkraftmaschine fixierten Lagerbock gelagert ist, und daß wenigstens eine Gelenkverbindung zwischen zwei Gestängeteilen des Kurbelgetriebes durch einen in eine Kugelpfanne eingedrückten Kugelkopf realisiert ist.
5. Einspritzsystem nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß eine zur Einspritzpumpe gehörende, als Stellelement anzusehende Regelstange (17) am Ende einen Stift (18) aufweist, der in eine randoffene Aussparung (19) einer Kurbel (20) eingreift, die mit einer als Stellglied anzusehenden Regulierwelle (16) drehfest gekoppelt ist, welche an einem an der Brennkraftmaschine fixierten Lagerbock gelagert ist.
6. Einspritzsystem nach wenigstens einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Baueinheit (t) aus Einspritzpumpe, Einspritzventil und Einspritzdüse in einem Raum oberhalb des Zylinderkopfes (2) der Brennkraftmaschine angeordnet ist, der von einer einstückig an den Zylinderkopf (2) angefonnten Seitenwand (12) begrenzt wird daß ein die Anschlußstutzen (22,23) für die Einspritzleitungen aufnehmender Hals (21) am Gehäuse der Baueinheit (I) mit Abstand vor einer Öffnung (24) in dieser Seitenwand (12) endet und daß von außen eine diese Öffnung abdichtende Dichthülse (25) eingeführt ist, die dichtend über den Hals (21) gestülpt ist.
7. Einspritzsystem nach wenigstens einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Kipphebel (3) unmittelbar von einer oben liegenden Nockenwelle(5) angetrieben wird.
8. Einspritzsystem nach wenigstens einem der Anspriiche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß der Kipphebel (3) über eine Stößelstange (40) von einer unten liegenden Nockenwelle (5) angetrieben wird.