DE3317472A1

DE3317472A1 - Automatische vorschubeinrichtung fuer die einspritzpumpe eines dieselmotors

Info

Publication number: DE3317472A1
Application number: DE19833317472
Authority: DE
Inventors: René St.Pierre de Boeuf Par Pelussin Morin (Loire)
Original assignee: Renault Vehicules Industriels SA
Current assignee: Renault Trucks SAS
Priority date: 1982-05-14
Filing date: 1983-05-13
Publication date: 1983-12-01
Also published as: GB8313442D0; GB2121917A; GB2121917B; IT8321058A1; FR2526867A2; US4491116A; IT1163350B; IT8321058A0

Description

Anwaltsakte: P 987 RENAULT VEHICULES INDUSTRIELS

Lyon., Prankreich

Automatische Vorschubvorrichtung für die Einspritzpumpe eines Dieselmotors

Die Erfindung betrifft eine automatische, hydraulische Vorschubvorrichtung für die Einspritzpumpe eines Dieselmotors,, und zwar gemäß DE-PS 29 52 488. Durch die Erfindung wird es ermöglicht, die Betriebsstabilität der Vorrichtung zu verbessern, und zwar selbst dann, wenn sie erheblichen veränderlichen oder pulsierenden Antriebskräften ausgesetzt ist.

Das bereits im genannten deutschen Patent offenbarte Grundprinzip besteht darin, einen in nicht umkehrbarer Weise arbeitenden Mechanismus zwischen ein Gehäuse 8 eires Antriebsritzels und eine Nab 7 einer Nockenwelle der Pumpe zu schalten. Dabei besteht dieser nicht umkehrbare Mechanismus aus zwei Kolben 11 und 12, die willkürlich durch hydraulischen Druck gesteuert sind. Der irreversible Mechanismus besteht dabei aus einer Einheit mit abgeschrägten Flächen, umfassend eine geneigte Seitenfläche Ij5, 14 an jedem Kolben 11, 12, die als Abstützung für eine Rolle 9, 10 des Gehäuses 8 dient. Auf diese Weise ruft jegliche gesteuerte Modulation des hydraulischen Druckes ohne weiteres ein gleitender Kolben 11 und 12 im gewünschten Sinne hervor, um zu einer gewünschten Winkelver- schiebung zwischen der Nockenwelle der Pumpe und ihrem Antriebs-

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ritzel zu führen. Die Irreversibilität der Vorrichtung macht diese andererseits unempfindlich gegen Stöße, die zufolge des Arbeitens der Pumpe auf die Nockenwelle und auf die Rollen 9 und 10 einwirken.

Wenn auch die Vorrichtung an sich befriedigend arbeitet, so ist es jedoch notwendig, die geneigten Flächen 13, 1Λ der Kolben 11, 12 mit den Rollen 9, 10 des Steuerritzels in Kontakt zu halten. In der genannten DE-PS wird dies durch zwei Rückholfedern 36" sichergestellt, die zwischen Nabe 7 und' Gehäuse 8 der Pumpe ständig gespannt sind.

Die Erfahrung lehrt, daß man bei gesteigerten Betriebskräften und höheren Drehzahlen der Pumpe in einen Bereich gelangt, in welchem die Federn 36 nicht mehr ausreichen, um zu jedem Zeitpunkt den Kontakt zwischen den geneigten Flächen 1J>, 14 und den Rollen 9> 10 aufrecht zu erhalten.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, dafür zu sorgen, daß dieser Kontakt auch bei extremen Bedingungen aufrechterhalten wird, und daß die Einrichtung gemäß der genannten Anmeldeschrift derart verbessert wird, daß sie auch unter erschwerten Bedingungen einwandfrei und zuverlässig arbeitet.

Eine solche, gemäß der genannten Anmeldeschrift aufgebaute Einrichtung ist dadurch gekennzeichnet, daß sie positiv und eindeutig arbeitende Mittel aufweist* die die geneigten Flächen der Steuerkolben und die Steuerrrollen des Gehäuses ständig in gegenseitiger Berührung halten.

In weiterer Ausgestaltung der Erfindung wird hinter einem jeden Steuerkolben eine zweite geneigte Fläche vorgesehen, die die hintere Fläche einer geneigten, beweglichen, gleitenden Stütze aufnimmt, deren vordere, zu dieser hinteren Fläche nicht parallelen Fläche an der Rolle des anderen Steuerkolbens anliegt»

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In weiterer Ausgestaltung der Erfindung sind jeweils die hintere Fläche einer jeden Stütze und die zweite^ geneigte Fläche, die ihr auf einem Steuerkolben entspricht, beide eben, so daß der Arbeitsspalt für das Abstützen der Stütze an ihrer Rolle im Verlaufe des automatischen Vorschubes zwischen zwei vorgegebenen Grenzwerten liegt»

Gemäß einem weiteren Gedanken der Erfindung ist die hintere, geneigte Fläche einer jeden Stütze bombiert, während die zweite geneigte Fläche demgemäß hinter dem entsprechenden Steuerkolben ausgebaucht ist, so daß der Arbeitsspalt im Verlaufe des automatischen Vorschubes für das Abstützen der Vorderfläche der Stütze auf ihrer Rolle praktisch konstant bleibt.

Die Erfindung ist anhand der Zeichnung näher erläutert. Darin ist im einzelnen folgendes dargestellt:

Fig. 1 zeigt die gesamte Vorrichtung in einer schematischen Ansicht im Schnitt, ähnlich Fig. 5 der genannten Pat e nt anme1dung.

Fig. 2 ist eine den Ablauf veranschaulichende Ausschnittdarstellung, die die Arbeitsweise und das Berechnungsverfahren einer erfindungsgemäßen Stütze veranschaulicht.

Im übrigen sind in den Figuren dieselben Bezugszeichen wie in der genannten Patentschrift für entsprechende Elemente verwendet.

So ist die zu steuernde Winkelauslenkung zwischen dem festen Gehäuse 8 des Antriebsritzels der Pumpe und der festen Nabe 7 der Nockenwelle der Pumpe durch das Gleiten der beiden Steuerkolben 11 und 12 definiert, deren jeder an seinem vorderen Ende eine geneigte erste Fläche 13, 14 aufweist, die zum An-

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, stiegen an einer Rolle 9* 10 bestimmt ist. Die Kolben 11 und 12 gleiten in den zu diesem Zwecke vorgesehenen Bohrungen in der Nabe 7· Ihre Gleitbewegung hat eine Keilwirkung zufolge, d.h. sie verläuft irreversibel, gegenüber den Rollen

9 und 10, deren Achsen mit dem Steuergehäuse 8 fest verbunden sind.

Wie auch schon bei der obengenannten deutschen Patentanmeldung, so wird auch hier der von hinten auf die Kolben 11 und 12 aufgebrachte hydraulische Druck entgegen der Kraft der Federn 33 mittels eines Verteilers 23 verändert oder umgesteuert, dessen Schieber durch einen an der Nabe 7 über ein Gelenk 32 angelenkten Steuerkopf 35 betätigt wird.

Ein wichtiges Merkmal gemäß der Erfindung besteht darin, die in der obengenannten deutschen Patentanmeldung erwähnten Federn 36 zu vermeiden; diese sind dort ja dazu bestimmt, jede geneigte Fläche 13, 14· in Kontakt mit ihrer Rolle 9» 10 zu halten. Wie erwähnt, neigen diese Federn 36 bei besonders starken Beanspruchungen dazu, auszufallen, beispielsweise durch Ermüdung.

Bei der Vorrichtung gemäß der Erfindung wird wenigstens an einem der beiden Steuerkolben 11, 12 eine zweite, geneigte Fläche 50 seitllcn im Bereich des hinteren Endes angeschnitten, um das hintere Ende einer gleitenden Stütze 51 aufzunehmen. Diese ist beispielsweise als Greifzylinder ausgeführt, mit einer vorderen, angefasten Stirnfläche 52 und einer hinteren Stirnfläche 53* die beide nicht parallel zueinander verlaufen. Die vordere Stirnfläche 52 dient zum Abstützen auf einer entsprechenden Rolle 10, während sich die hintere, geneigte Fläche 53 seitlich an der zweiten, geneigten Fläche 50 abstützt, die im hinteren Teil des Kolbens 11 vorgesehen ist. Anders ausgedrückt 1st die Stützt 51 zwischengeschaltet zwischen die Rolle

10 des Verteilerkolbens 12 und den hinteren Teil des anderen Verteilerkolbens 11.

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Wie man aus Fig. 2 klar erkennt, verändert sich der axiale Abstand H, gemessen zwischen der zweiten geneigten Fläche 50 des Kolbens 11 und dem Abstützungspunkt an der gegenüberliegenden Rolle 10, im Verlauf des Arbeitens der Vorrichtung, d.h. in dem Maße und nach "Maßgabe der Veränderung des Winkels Θ. Demgemäß wäre es an sich unmöglich, zwischen diese Rolle und die zweite geneigte Fläche 50 eine Stütze 51 konstanter Länge zwischen zu schalten. Jedoch erlaubt es die sorgfältige Dimensionierung verschiedener Elemente - und dies ist eine Besonderheit der Erfindung - die Verwendung einer Stütze 51 konstanter Länge mit den Veränderungen des Winkels 0 in Einklang zu bringen.

Gemäß einer ersten Ausführ ungsform werden die Winkel % ^ !j Q und \ derart ausgewählt, daß die Veränderung von H in Abhängigkeit von θ ( Entwicklung des Vorschubes) geringer bleibt, als ein normales Arbeitsspiel,z.B.zwischen Fläche 52 der Stütze

Somit verbleibt die derart definierte Stütze 51 ständig in Kontakt mit der ersten Rolle 10 und dem zweiten Kolben 11. Wenn das.durch den Vorschub übertragene Moment sein Vorzeichen ändert, so verhindert die Stütze das Abheben von Rollen 9 und 10 und Kolben 11 und 12; deshalb bedarf es nicht jener Rückholfedern 36, die im obengenannten deutschen Patent erwähnt sind.

Eine Möglichkeit, bei variablem θ Η konstant zu halten, besteht darin, die Winkel O( l6_] O zu fixieren, und zwar durch Berücksichtigen des Volumens, des WerkstoffWiderstandes, und durch Bestimmen von γ derart, daß eine Verschiebung von /1h 1 auf dem Niveau der ersten Rolle, entsprechend einem Weg d der Kolben, gleich der Verschiebung A H 2 auf dem Niveau des zweiten Kolbens ist.

Λ. H 1 und il H 2 lassen sich aufgrund einfacher geometrischer Betrachtungen ermitteln:

* und dem Umfang der Rolle Ιο-

2 S ein -S- 008 ((i + D - -H-.) ^e cos K + —

Bin o( . cos ( S -

Setzt man Λ H 1 und id H 2 gleich, so ergibt sich:

sin ·( _a cos δ · coo (^ + δ - )

οοβ (»ν + ι Γτ.. - XS } - ainc^ . sin U .cos

Man berechnet *r , indem man den Wert von θ verwendet, der der maximalen Vorschubentwicklung entspricht, im folgenden θ max. genannt.

Unter dieser Voraussetzung arbeitet die Stütze mit einem minimalen Spiel für 9=0 und O=Q max.; dieses Arbeitsspiel vergrößert sich für die Zwischenwerte von 0.

In weiterer Ausgestaltung der Erfindung wird auf die geneigte hintere Fläche 50 des Kolbens 11 und auf die hintere Stützfläche 53 der Stütze 51 jeweils ein konjugiertes zylindrisches Profil aufgebracht, dessen bombierter Bauch es bei variablem θ erlaubt, die Schwankungen des Arbeitsspieles der Stütze durch den Wert A H 2 - 4 H 1 auszugleichen. Ebenfalls verbleibt das Arbeitsspiel der Enden 52 und 53 der Stütze 51 für alle zwischen 0 und θ max. liegenden Werte von θ konstant und läßt sich somit auf ein Minimum verringern, was abermals die Arbeitsweise verbessert.

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Claims

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PATENTANSPRÜCHE

/ 1.JAutomatisehe Vorschubvorrichtung gemäß P 29 52 ^88, dadurch ^— gekennzeichnet, daß sie. positive und eindeutige Wirkmittel umfaßt,um die geneigten vorderen Flächen (13), (I²O der Steuerkolben (11), (12) und die Rollen (9), (10) des Steuergehäuses (8)" ständig in Kontakt zu halten.
2. Automatische Vorschubvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß im hinteren Bereich wenigstens eines der Steuerkolben (11) eine zweite geneigte Fläche (50) vorgesehen ist, die die hintere Fläche (53) einer beweglichen gleitenden Stütze (51) aufnimmt, deren vordere Fläche (52)* die zu der genannten hinteren Fläche (53) nicht parallel ist, an der Rolle (lO) des anderen Steuerkolbens (12) anliegt.
3. Automatische Vorschubvorrichtung nach Anspruch 2, dadurch" gekennzeichnet, daß die hintere Fläche (53) der Stütze (51) und die zweite geneigte Fläche (50), die ihr auf dem Steuerkolben (11) entspricht, beiden eben sind, so daß das Arbeitsspiel für das Abstützen der Stütze (51) auf ihrer Rolle (10) zwischen zwei vorbestimmten Grenzwerten im Verlaufe des Arbeitens des automatischen Vorschubes variiert, ohne daß dieses Spiel jemals ein normales mechanisches Arbeitsspiel überschreitet.
4. Automatische Vorschubvorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die hintere geneigte Fläche (53) der gleitenden Stütze (51) eine bombierte Gestalt hat, während die zweite geneigte Fläche (50) in der Mitte ausgebaucht ist, gemäß einem konjugierten Profil,das seitlich im hinteren Bereich des Steuerkolbens (11) vorgesehen ist, derart, daß im Verlaufe des Arbeitens des automatischen Vorschubes das Arbeitsspiel zwischen der geneigten Fläche (50), der Rolle (lO) und den Endflächen (52, 53) der gleitenden Stütze (51) praktisch konstant bleibt.

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