DE3218099A1

DE3218099A1 - Apparat fuer die zeitsteuerung der brennstoffeinspritzung

Info

Publication number: DE3218099A1
Application number: DE19823218099
Authority: DE
Inventors: Shinya Higashimatsuyama Saitama Nozaki
Original assignee: Diesel Kiki Co Ltd
Current assignee: Bosch Corp
Priority date: 1981-05-15
Filing date: 1982-05-13
Publication date: 1982-12-02
Also published as: JPS6113719Y2; JPS57182235U

Description

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PATENTANWÄLTE

DR. ING. E. HOFFMANN (1930-1976} . DIPl.-ING. W, EITLE ■ DR.RER. NAT. K. HOFFMANN · Dl PL.-ING. W. LEH N

DIPL.-ING. K. FOCHSLE . DR. RER. NAT. B. HANSEN ARABELLASTRASSE 4 · D-8000 MD NCHEN .81 · TELEFON (089) 911087 · TELEX 05-29619 (PATHE)

36 756 p/hl

Diesel Kiki Co., Ltd.,
Tokyo / Japan

Apparat für die Zeitsteuerung der Brennstoffeinspritzung

Die Erfindung bezieht sich auf einen Apparat für die Zeitsteuerung der Brennstoffeinspritzung für einen Verbrennungsmotor mit innerer Verbrennung.'

Es wurden bereits Apparate für die Zeitsteuerung einer Brennstoffeinspritzung vorgeschlagen, bei denen eine Drehphase erzeugt wird zwischen einem sich drehenden Körper, der einen exzentrischen Nockenmechanismus in Erwiderung auf den Hebe',wechsel von sich voneinander weg spreizenden Gewichten mittels einer Zentrifugalkraft antreibt und der mit dem Motor verbunden ist, und einem sich drehenden Körper, der mit der Einspritzpumpe verbunden ist. Ein derartiger bekannter Apparat wird später anhand von Fig. 1 und 2 der beigefügten Zeichnungen beschrieben. Bei diesem bekannten Apparat für die Zeitsteuerung der Brennstoffeinspritzung muß das Loch 5a zum Aufnehmen des zweiten exzentrischen Nockens 15 und das Loch 6a für den Stift 13, welcher das Zentrifugalgewicht 14 stützt, innerhalb des ersten exzentrischen Nockens 5 angeordnet werden. Das Vorsehen dieser beiden Löcher in

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einem begrenzten Raum des exzentrischen Nockens 5 beinhaltet einen Nachteil dahingehend, daß der Freiheitsgrad des Voreilwinkels des exzentrischen Nockenmechanismus 10 begrenzt ist. Wo die Eigenschaft des Voreilwinkels im niedrigen

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heben des Zentrifugalgewichtes 14 nicht wirksam ausgenutzt werden.

Dies bedeutet, daß es bei dem dargestellten herkömmlichen "TO AusführungsbeTspiei bevorzugt ist, den zweiten exzentrischen Nocken 15 nach links und im unteren Abschnitt des ersten exzentrischen Nockens 5 anzuordnen. Der das Zentrifugalgewicht 14 stützende Stift 13 wird' auf der Seite des Zentrums 0 (an der Stelle, die durch unterbrochene Linien in der Figur angezeigt ist) des drehbaren Körpers 30 (auf dem exzentrischen Nocken 5) angeordnet. Jedoch ist eine solche Anordnung unmöglich, da dieser Abschnitt bereits durch den exzentrischen Nocken 15 besetzt ist. Wenn diese Möglichkeit zwangsweise doch gegeben sein soll, so muß der exzentrische Nocken 5 vergrößert werden. Dies resultiert jedoch in einem großen Außendurchmesser des gesamten Apparates, was nicht gewünscht ist.

Die Aufgabe der Erfindung besteht daher darin, die vorgenannten Nachteile zu beseitigen und einen Apparat für die Zeitsteuerung der Brennstoffeinspritzung zu schaffen, mit dem über einen weiten Drehzahlbereich eine wirksame Zeitsteuerung mit einfachen Mitteln und bei kompakter Ausführung des Apparates durchgeführt werden kann, d.h. es soll eine Anordnung des zweiten exzentrischen Nockens hinsichtlich des ersten exzentrischen "Nockens innerhalb eines begrenzten Raumes möglich sein, wobei die Anordnung eines ein Zentrifugalgewicht stützenden Stiftes frei möglich sein soll.

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Diese Aufgabe wird bei einem Apparat für die Zeitsteuerung der Brennstoffeinspritzung, mit einem zylindrischen, sich drehenden ersten Körper, welcher mit dem Motor oder • der Brennstoffeinspritzpumpe verbunden ist, mit einem scheibenförmigen, sich drehenden zweiten Körper, der mit der Brennstoffeinspritzpumpe oder dem Motor verbunden ist und sich innerhalb des sich drehenden vierten Körpers in konzentrischer Anordnung befindet, wobei der sich drehende erste Körper und der sich drehende zweite Körper durch einen exzentrischen Nockenmechanismus miteinander verbunden sind, welcher exzentrische Nockenmechanismus durch Zentrifugalgewichte oder ein hydraulisches Betätigungsteil angetrieben ist, erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß der exzentrische Nockenmechanisraus einen ersten exzentrisehen Nocken, welcher im sich drehenden ersten Körper angeordnet ist und einen zweiten exzentrischen Nocken umfaßt, welcher innerhalb des sich drehenden zweiten Körpers angeordnet ist, und daß beide exzentrische Nocken durch einen Stift miteinander verbunden sind.

Weitere Einzelheiten, Merkmale und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung der in den Zeichnungen rein schematisch dargestellten Ausführungsbeispiele. Es zeigt:

Fig. 1 eine Schnittansicht eines herkömmlichen Apparates für die Zeitsteuerung der Brennstoffeinspritzung,

Fig. 2 eine Vorderansicht eines exzentrischen Nocken-.30 mechanismus für den Apparat gemäß Fig.. 1,

Fig. 3 eine geschnittene Seitenansicht des Apparates für die Zeitsteuerung der Brennstoffeinspritzung in Übereinstimmung mit der Erfindung, ·

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Fig. 4 eine Schnittansicht des Apparates,

Fig. 5 eine perspektivische Ansicht mit der Darstellung der Konstruktion des exzentrischen Nockenmechanismus für den Apparat,

Fig. 6 eine Ansicht für die Erläuterung des Betriebes

des exzentrischen Nockenmechanismus für den Apparat,

Fig. 7 ein Diagramm mit der Wiedergabe der Betriebseigenschaften des Apparates,

Fig. 8 eine der Fig. 6 ähnliche Ansicht mit der Darstellung einer modifizierten Ausführungsform der Erfindung und

Fig. 9 eine geschnittene Seitenansicht ähnlich der Fig. mit der Darstellung einer zweiten partiell modifizierten Ausführungsform der Erfindung.

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Entsprechend der Darstellung in Fig. 1 beinhaltet ein topfförmiger Drehkörper 4, der synchron mit dem nicht dargestellten Dieselmotor läuft, einen scheibenförmigen Drehkörper 30. In der Mitte des Drehkörpers 30 befindet sich integriert mit diesem ein zylindrischer Schaft 16, welcher mit der nicht dargestellten Brennstoffeinspritzpumpe'verbunden ist. Der Drehkörper 30 ist in symmetrischem Verhältnis mit dem Schaft 16 mit einem Loch 30a versehen. Ein erster exzentrischer Nocken 5 ist drehbar in das Loch 30a eingesetzt. Ein zweiter exzentrischer Nocken 15 ist drehbar in einem Loch 5a des exzentrischen Nockens 5 eingesetzt (jeweils passend eingesetzt). Ein Paar von Gewichten 14 ist so angeordnet, daß sie den Schaft 16 umgeben. Beide Enden der Gewichte 14 sind verteilt mittels zwei Führungsschäften 24 miteinander verbunden. Der Schaft 24 hat an

beiden Enden sich abstützende Federn 22, um gegen die Zentrifugalkraft der Gewichte 14 die Federkraft wirken zu lassen. Der exzentrische Nocken 5 ist durch einen Stift 13 abgestützt, der an dem Gewicht 14 vorgesehen ist, wogegen der exzentrische Nocken 15 durch einen Stift 6 abgestützt ist, der an der Endwand des sich drehenden Körpers 4 vorgesehen ist. So wird die Antriebskraft des sich drehenden Körpers 4 über den Stift 6, den exzentrischen Nocken 15 und den exzentrischen Nocken 5 auf den sich drehenden Körper 30 übertragen.

Entsprechend der Darstellung in Fig. 2 wechselt der zentrische Winkel α zwischen dem Zentrum A des Stiftes 6 und dem Zentrum C des exzentrischen Nockens 5 relativ zum Zentrum der sich drehenden Körper 4 und 30 auf folgende Weise in Erwiderung auf die Zunahme der Drehgeschwindigkeit der sich drehenden Körper 4 und 30 in Richtung des Pfeiles x. Wenn die spreizbaren Gewichte 14 durch die Zentrifugalkraft voneinander weg bewegt werden, und zwar mit Zunahme der Drehzahl des Motors, so bewegt sich das Zentrum D des Stiftes 13 um das Zentrum C des exzentrischen Nockens 5 in Richtung des Pfeiles y. Der Arm DC und der Arm CB rotieren integriert um das Zentrum C, das Zentrum A des Stiftes 6 bewegt sich bei der Betrachtung der Figur nach rechts, der zentrische Winkel α zwischen dem Zentrum A des Stiftes und dem Zentrum C des exzentrischen Nockens 5 nimmt hinsichtlich dem Zentrum 0 der sich drehenden Körper 4 und graduell ab, und die Einspritzzeit des Motors eilt vor. Die Drehgeschwindigkeit zum Einleiten des Wechsels des Winkels ist durch eine Feder 22 zum Vorspannen des Paares von Gewichten 14 in Richtung des aufeinander zu Bewegens der Gewichte bestimmt.

Entsprechend Fig. 3, 4 und 6 ist eine Endwand 40 des ersten sich drehenden Körpers 4, welcher an dem Motor angeschlossen ist, mit einem zylindrischen Abschnitt 35a versehen, auf dem sich ein zweiter exzentrischer Nocken 35 drehbar abstützt. Andererseits nimmt der erste drehbare Körper 4 einen scheibenförmigen, zweiten sich drehenden Körper 30 auf und der erste exzentrische Nocken 5 stützt sich drehbar innerhalb eines Loches 5a ab. Der erste exzentrische Nocken 5 und der zweite exzentrische Nocken 35 sind mittels eines Stiftes 36 miteinander verbunden. Der erste ■ exzentrische Nocken 5 ist mit einem Stift 13 versehen, welcher mit einem Zentrifugalgewicht 14 verbunden ist. Der erste sich drehende Körper 4 ist mit einem offenen Ende versehen, welches durch eine Abdeckplatte 37 geschlossen ist.

Innerhalb des ersten sich drehenden Körpers 4 sind der sich drehende Körper 30 und das Zentrifugalgewicht 14 dicht beieinander angeordnet, um so eine Axialbewegung derselben ' zu verhindern. Ein hohler Schaft 16 ist integriert mit dem sich drehenden Körper 30 ausgebildet und stützt sich für eine Relativdrehung durch ein Lager 38 auf der Endwand 4 0 und durch ein Lager 39 auf der Abdeckplatte 3 7 ab.

Wie beim Stand der Technik ist das Paar von Zentrifugalgewichten 14 so angeordnet, daß sich dazwischen der Schaft befindet. Die Gewichte werden mittels einer Feder 22 gegeneinander vorgespannt, wobei sich die Feder zwischen den entgegengesetzten Enden eines Führungsschaftes 24 (verlaufen durch beide Enden der Zentrifugalgewichte· 14) und den Zentrifugalgewichten 14 befindet. Bei der zuvor beschriebenen Konstruktion bezeichnet der Buchstabe A das Zentrum des zweiten exzentrischen Nockens 35, B das Zentrum des Stiftes 36, der den zweiten exzentrischen Nocken 35 mit dem ersten exzentrischen Nocken 5 verbindet, C das Zentrum des ersten exzentrischen Nockens 5 und D das Zentrums des Stiftes 13, wie dies in Fig. .6 dargestellt ist. Es wird die gleiche Funktion bewirkt, wie beim in Fig. 1 und 2 dargestellten Stand der Technik. Dies bedeutet, daß, wenn die Zentrifugal-

kraft der Zentrxfugalgewichte 14 mit Zunahme der Drehgeschwindigkeit der sich drehenden Körper 4 und 30 in Richtung des Pfeiles χ zunimmt, der Stift 13 radial und nach außen in Richtung auf das Zentrum 0 versetzt wird.

Der Arm DC und der Arm CB drehen sich integriert um das Zentrum C. Ein Biege- bzw. Knickwinkel des Armes CB und des Armes BA wird graduell groß. Ein zentrischer Winkel α, der zwischen dem Zentrum A und dem Zentrum C zum Zentrum gebildet wird, nimmt zu und die Einspritzzeit wird entsprechend der Anzeige durch die Linie 21 in Fig. 7 -verzögert. Wenn der Arm CB und der Arm BA in einer geraden Linie miteinander fluchten, so ist der zentrische Winkel α maximal. Wenn die Drehzahl des Motors weiter zunimmt, werden der Arm CB und der Arm BA in Richtung auf das Zentrum abgeknickt, der zentrische Winkel α wird graduell klein und die Einspritzzeit des Motors eilt vor, wie dies durch die Linie 21A in Fig. 7 angezeigt ist.

Entsprechend der vorstehenden Beschreibung ist es bei der vorliegenden Erfindung möglich, eine freie Anordnung des zweiten exzentrischen Nockens 35 hinsichtlich des ersten exzentrischen Nockens 5 vorzusehen, da der zweite exzentrische Nocken 35 vom ersten exzentrischen Nocken getrennt ist und sich auf dem ersten sich drehenden Körper 4, nicht auf dem zweiten sich drehenden Körper 30 abstützt, welcher sich auf dem ersten exzentrischen Nocken 5 abstützt. Dabei sind die Stifte 13, die die Zentrifugalgewichte auf dem Abschnitt neben dem Zentrum 0 der sich drehenden Körper abstützen, auf dem ersten exzentrischen Nocken 5 angeordnet, wodurch ein Verschieben bzw. Versetzen der Stifte 13 hinsichtlich des Anhebens der Zentrifugalgewichte 14 vergrößert werden kann. In anderen Worten bedeutet dies, daß hinsichtlich des Wechsels beim Anheben der Zentrxfugalgewichte 14 der gesamte Geschwindigkeitsbereich (von niedrig bis hoch) wirksam für den Betrieb des exzentrischen Nockenmechanismus 10 ausgenutzt werden kann.

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Daher kann die wirksame Voreilwinkel-Charakteristik sogar im niedrigen Geschwindigkeitsbereich (Drehzahlbereich) des Motors erzielt werden.

Während bei der zuvor beschriebenen Ausführungsform der exzentrische Nockenmechanismus 10 die Eigenschaft eines Verzögerungswinkel-Voreilwinkels hat, sollte festgestellt werden, daß, wenn notwendigerweise die Anordnung gemäß Fig. 8 verwendet wird, der exzentrische Nockenmechanismus nur die Eigenschaft des Voreilwinkels haben kann.

Während weiterhin bei der zuvor beschriebenen Ausführungsform der exzentrische Nockenmechanismus 10 durch die Zentrifugalgewichte 14 betätigt wird, sollte festgestellt werden, daß der exzentrische Nockenmechanismus 10 durch das hydraulische Betätigungsteil 20 entsprechend der Darstellung in Fig. 9 betätigt werden kann. Der Druck des zu dem hydraulischen Betätigungsteil zugeführten Strömungsmittels wird in Verbindung mit der Drehzahl, cer Last, etc. des Motors gesteuert.

Sogar wenn die zuvor beschriebene Ausführungsform so konstruiert ist, daß der sich drehende Körper 30 mit dem Motor und der sich drehende Körper 4 mit der Brennstoffeinspritzpumpe verbunden ist, kann ebenso der gleiche Vorgang und die gleiche Wirkung erzielt werden.

Claims

HOFFMANN · EI-T-I-E <K. FARTNJSR.

Patentanwälte

DR. ING. E. HOFFMANN (1930-197«) . DIPL.-1NG.W. EITLE . DR.RER. NAT. K. H OFFMAN N . DIPL.-ING. W. LEH N

DIPL.-ING. K. FOCHSlE · DR. RER. NAT. B. HANSEN ARABELLASTRASSE 4 · D-8000 MO NCHEN 81 . TELEFON (089) 911087 . TELEX 05-29619 (PATHE)

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Diesel Kiki Co., Ltd.,
Tokyo / Japan

Apparat für die Zeitsteuerung der Brennstoffeinspritzung

Patentanspruch

Apparat für die Zeitsteuerung der Brennstoffeinspritzung, mit einem zylindrischen, sich drehenden ersten Körper, welcher mit dem Motor oder der Brennstoffeinspritzpumpe verbunden ist, mit einem scheibenförmigen, sich drehenden zweiten Körper, der mit der Brennstoffeinspritzpumpe oder dem Motor verbunden ist und sich innerhalb des sich drehenden ersten Körpers in konzentrischer Anordnung befindet, wobei der sich drehende erste Körper und der sich drehende zweite Körper durch einen exzentrischen Nockenmechanismus miteinander verbunden sind, welcher exzentrische Nockenmechanismus durch Zentrifugalgewichte oder ein hydraulisches Betätigungsteil angetrieben ist, dadurch gekennzeichnet , daß der exzentrische Nockenmechanismus ' (10) einen ersten exzentrischen Nocken (5), welcher im sich drehenden ersten Körper (4) angeordnet ist und einen

zweiten exzentrischen Nocken (35) umfaßt, welcher innerhalb des sich drehenden zweiten Körpers (30) angeordnet ist, und daß beide exzentrische Nocken (5 und 35) durch einen Stift (36) miteinander verbunden sind.