DE3422445C2 - - Google Patents

Description

Die Erfindung bezieht sich auf einen mechanischen Ein­ spritzpumpenregler für eine aufgeladene luftverdichtende Einspritzbrennkraftmaschine mit zwei hintereinander wirkenden Angleichvorrichtungen, nach dem Oberbegriff des Patent­ anspruchs 1.

Bekanntlich ist bei aufgeladenen Dieselmotoren die Förder- bzw. Vollastmenge auf den Ladedruck abgestimmt. Da jedoch im unteren Drehzahlbereich der zur Verfügung stehende Ladedruck niedriger und somit auch das Ge­ wicht der Luftfüllung in den Motorzylinder geringer ist, wird durch die ladedruckabhängige Angleichung im ent­ sprechenden Verhältnis die Vollastmenge dem ver­ minderten Luftgewicht angepaßt, d. h. die Fördermenge im unteren Drehzahlbereich vermindert.

Aus der DE-OS 31 37 145 ist ein mechanischer Einspritzpumpen­ regler bekannt, bei dem zwei hintereinander wirkende Angleichvorrichtungen eine Angleichcharakteristik "Kraft­ stoffmenge als Funktion der Drehzahl" mit geknicktem Ver­ lauf erzeugen, um eine zu starke Rauchentwicklung bei einer zu schnellen Kraftstoffmengenerhöhung zu vermeiden. Durch die Anordnung und Ausbildung der beiden Angleich­ vorrichtungen sind Einstellarbeiten aufgrund des zwingend notwendigen Federtausches der zweiten Angleichfeder (33) zeitraubend. Der Federtausch ist insofern not­ wendig, als die Motoren unterschiedlich hohe Ladedrücke produzieren. Eine Nachstellung im Sinne des in der Praxis üblichen Austausches der Feder läßt sich somit nur durch Ausbau der Membran erreichen.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, mit dem Ein­ spritzpumpenregler in Wirkverbindung stehende Angleich­ vorrichtungen derart auszubilden, daß durch einfache bauliche Mittel bei Wirksamwerden der zweiten Angleichung - ohne Einflußnahme auf die erste Angleichung - ein verbesserter Drehmomentverlauf erreichbar ist, wobei die verwendeten Mittel leicht durchführbare Einstell­ arbeiten hinsichtlich einer Korrektur der zweiten An­ gleichung ermöglichen sollen.

Zur Lösung dieser Aufgabe dienen erfindungsgemäß die im Kennzeichen des Patentanspruchs 1 angegebenen Merkmale.

In Verbindung mit der üblichen Angleichung im unteren Drehzahlbereich wird eine unabhängig von dieser wirkende weitere Angleichung mit einer Lokalisierung des Endpunktes bei Nenndrehzahl der Brennkraftmaschine erreicht. Im Drehmoment­ kennfeld bedeutet das, daß der Drehmomentverlauf an dem maximalen Drehmoment bei zunehmender Drehzahl nicht fallend, sondern über einen bestimmten Drehzahlbereich gehalten wird, was sich vorteilhaft auf den Kraftstoff­ verbrauch auswirkt, da die Leistung über einen be­ stimmten Bereich zumindest annähernd konstant bleibt. Durch den besonderen Drehmomentverlauf ist ein schalt­ armes Fahren möglich.

Einstellarbeiten an der zweiten Angleichvorrichtung sind schnell durchführbar. Eine Nachstellung im Sinne des in der Praxis üblichen Austausches der Feder erfordert keinen Ausbau der Membran, da die Feder auf der Druckseite der Membran liegt, nämlich auf der Deckelseite. Ein weiterer Vorteil ergibt sich noch dadurch, daß die vor der Demontage vorliegenden Einstellungen bzw. eingestellten Lagen sich nach dem Federtausch mit der erforderlichen Genauigkeit wieder einstellen lassen.

Aus der zum Stand der Technik noch ermittelten DE-OS 23 08 260 und DE-OS 26 29 620 ist es zwar bekannt, zwei hintereinander ablaufende Angleichvorgänge auf der Vollastkennlinie zu lokalisieren, jedoch verläuft die zweite Angleichung nicht bis zur Nenndrehzahl der Brenn­ kraftmaschine. Ferner ist es aus der DE-OS 23 08 260 be­ kannt, die Federn für die Angleichvorgänge hintereinander anzuordnen, jedoch liegt eine andere Reglermechanik vor, die nicht vom Ladedruck verändert bzw. beeinflußt wird.

Die Federn müssen hier ständig im Gleichgewicht zu den Kräften sein, die vom Meßwerk über die Feder und den Kraftübertragungshebel wirken. Eine Angleichung erfolgt durch Verschiebung und Drehung des Umlenkhebels, wo­ durch sich komplizierte Zusammenhänge ergeben.

Demgegenüber stehen beim erfindungsgemäßen Einspritzpumpenregler die Federn im Gleichgewicht zum Ladedruck.

In den Unteransprüchen sind noch vorteilhafte und förderliche Weiterbildungen beansprucht. Bei der einen Ausführungsform (Fig. 2) ergibt sich eine Regelwegkenn­ linie, die ab dem Angleichende der ersten An­ gleichung stetig zunimmt bis zur Nenndrehzahl, während das andere Ausführungsbeispiel (Fig. 1) eine Regelwegkennlinie aufweist, gemäß der nach dem Ungleichende der ersten Angleichung der Regelstangenweg über der Drehzahl zunächst un­ verändert bleibt und erst dann bis zur Nenndrehzahl ansteigt.

Ausführungsbeispiele der Erfindung sind anhand der Zeichnung im folgenden näher beschrieben. Es zeigt

Fig. 1 die erfindungsgemäße Angleichvorrichtung mit einer vorgespannten Anschlaghülse als beweglichen Vollastanschlag,

Fig. 2 die erfindungsgemäße Angleichvorrichtung mit einer Tellerfeder als beweglichen Vollastanschlag,

Fig. 3 den Regelstangenwegverlauf bei zunehmender Drehzahl für beide Ausführungsbeispiele sowie den Verlauf ohne erfindungsgemäße Angleichung,

Fig. 4 den Drehmomentverlauf sowie den Leistungs­ verlauf jeweils für beide Ausführungsbei­ spiele und den Verlauf ohne erfindungsgemäße Angleichung.

In den Fig. 1 und 2 ist eine aus einem Gehäuse 1 und einem Deckel 2 bestehende Baueinheit 3 gezeigt, die an einem für aufgeladene Dieselmotoren vorgesehenen Einspritz­ pumpenregler 4 befestigt ist. Zwischen dem Gehäuse 1 und dem einen Anschlußstutzen 5 für den Ladedruck auf­ weisenden Deckel 2 ist eine Membran 6 luftdicht einge­ spannt. Die Membran 6 ist auf einer einen Gewindebolzen 7 aufweisenden Schubstange 7, 8 fest angeordnet, die über eine Lasche 8 mit der Regelstange der Einspritzpumpe (nicht dargestellt) verbunden ist.

Die Schubstange 7, 8 ist in einer Führungsbuchse 9 längs­ verschiebbar gelagert, die zudem als Abstützung für eine an der Membran 6 anliegende als Druckfeder ausgebildete Angleichfeder 10 dient. Auf der gegenüberliegenden Seite der Membran 6 ragt der Gewinde­ bolzen 7 der Schubstange in eine zylindrische Ausnehmung 11 des Deckels 2 und liegt dort an einem justierbaren Gewindestift 12 an. Die dargestellte Lage gibt die Ausgangslage ohne Lade­ druckbeaufschlagung an. Wird die Membran 6 in der Kammer 13 durch Ladedruck beaufschlagt, so bewegt sich der Ge­ windebolzen 7 entgegen der Kraft der Angleichfeder 10 und wirkt über die Lasche 8 auf die Regelstange der Einspritz­ pumpe. Der Weg des Gewindebolzens 7 wird durch einen auf dem Gewindebolzen 7 fest angeordneten Anschlag 14 be­ grenzt, der an einer den Vollastanschlag 15 bildenden Anschlaghülse anschlägt.

Mit dieser üblichen Angleichvorrichtung erfolgt ein selbst­ tätiges Anpassen bzw. Angleichen der Fördermenge der Ein­ spritzpumpe an den Kraftstoffbedarf eines aufgeladenen Dieselmotors. Durch diese Angleichung steht zunächst nicht die volle Fördermenge im unteren Drehzahlbereich bei zunehmender Drehzahl zur Verfügung, sondern die Fördermenge wird dem zunehmenden Ladedruck angeglichen. Bei Drehzahlen von ca. 1000 U/min ist die erste Angleichung beendet (siehe hierzu den Verlauf des Regelstangen­ wegs RW gemäß Fig. 3), wobei das Angleichende auf der Vollastkennlinie zu liegen kommt.

In die Baueinheit 3 ist neben dieser an sich bekannten Angleichvorrichtung noch eine zweite Angleichvorrichtung integriert, die eine Anhebung des Drehmomentverlaufs zwischen dem Angleichende auf der Vollastkennlinie und der Nenndrehzahl des Dieselmotors bewirkt (die Anhebung des Drehmomentverlaufes ist durch die durchgehende Kennlinie "m A" in Fig. 4 gekennzeichnet).

In Fig. 1 ist die den Vollastanschlag 15 bildende Anschlag­ hülse in der zylindrischen Ausnehmung 11 des Deckels 2 angeordnet und auf dem Gewindebolzen 7 längsverschiebbar gelagert. Diese Anschlaghülse weist einen innenliegenden und außenliegenden Bund 16, 17 auf, von denen der Bund 17 an einer in der Ausnehmung 11 orstfesten Distanzbuchse 18 durch eine innerhalb der Anschlaghülse geführte als Druckfeder ausgebildete zweite Angleichfeder 19 unter Vorspannung anliegt. Diese Feder sützt sich einerseits an der Deckelwand 20 und andererseits an dem innenliegenden Bund 16 ab. Der Anschlag 14 ist durch eine Abstandsmutter gebildet, die einen Zylinderteil 21 mit Anschlagbund 22 aufweist. Mit 23 ist eine Kontermutter für den Anschlag 14 bezeichnet.

Bei Ladedruckbeaufschlagung der Membran 6 bewegt sich der Gewindebolzen 7 mit dem Anschlag 14 entgegen der Kraft der ersten Angleichfeder 10 nach links und schlägt mit seinem Anschlagbund 22 nach einem zurückgelegten Regel­ weg "a" an einer Fläche 24 der der den Vollastanschlag 15 bildenden Anschlaghülse an. Dieser Weg "a" entspricht gemäß Fig. 5 der ersten Angleichkennlinie zwischen den Drehzahlen von etwa 600 und 1000 U/min. Nach dem Angleichende verändert sich trotz zunehmender Drehzahl und ansteigendem Ladedruck der Regelweg aufgrund der Vorspannkraft der zweiten Angleichfeder 19 zunächst nicht, erst ab einer Drehzahl von etwa 1200 U/min bewegen sich der Gewindebolzen 7 und damit die Anschlaghülse durch den Anschlagbund 22 des Anschlags 14 weiter nach links, bis die den Vollastanschlag 15 bildende Anschlaghülse an der Deckelwand 20 nach einem zurückgelegten Regelweg "b" anschlägt (nach Fig. 3 bei einer Drehzahl von etwa 1700 U/min). Die durchgehend dargestellte Kennlinie in dem Drehzahl­ bereich von 1200 U/min bis 1700 U/min entspricht somit der An­ gleichung durch die zweite Angleichvorrichtung.

Diese Angleichung kann gemäß Fig. 2 auch durch einen als Tellerfeder 25 ausgebildeten Vollastanschlag erreicht werden. Durch die auf dem Gewindebolzen 7 der Schubstange gelagerte Tellerfeder 25 ergibt sich jedoch ein anderer Verlauf des Regelstangenweges. Die entsprechende, strichpunktiert dar­ gestellte Kennlinie in Fig. 3 steigt bereits ab dem auf der Vollastkennlinie liegenden Angleichende der ersten Angleichvorrichtung an. Die unterbrochen dar­ gestellte Kennlinie "o A" gibt dabei den Verlauf ohne die erfindungsgemäße Angleichung an.

Aus den in Fig. 4 dargestellten Kennlinien "m A" und "c A" für den Drehmomentverlauf M mit bzw. ohne Angleichung ist zu ersehen, daß mit Angleichung eine Anhebung des Drehmomentes zwischen den Drehzahlen von etwa 1200 bis 1700 U/min erfolgt, mit der gleich­ zeitig auch eine Leistungsverbesserung verbunden ist. Somit steht bei fallender Drehzahl - ausgehend von maximalen Drehzahlen - weiterhin eine zumindest an­ nähernd gleichbleibende Leistung zur Verfügung, die ein Schalten in den niederen Gang unnötig macht, wie aus dem Leistungsverlauf in Fig. 4 zu entnehmen ist. In dieser Figur gelten die strichpunktiert dargestellten Kennlinien für die Ausführung gemäß Fig. 2, die durchgehend dargestellten Kennlinien für die Ausführung gemäß Fig. 1 - jeweils mit Angleichung - während die unter­ brochen dargestellten Kennlinien die Verhältnisse ohne An­ gleichung wiedergeben.

Claims (5)

1. Mechanischer Einspritzpumpenregler für eine aufge­ ladene luftverdichtende Einspritzbrennkraftmaschine, mit zwei hintereinander wirkenden Angleichvorrichtungen zur ladeluftgesteuerten und einen geknickten Verlauf auf­ weisenden Angleichung, mit einer zwischen einem an dem Einspritzpumpenregler befestigten Gehäuse und einem da­ zugehörigen Deckel eingespannten, vom Ladedruck beauf­ schlagbaren Membran, die eine mit der Regelstange der Einspritzpumpe in Wirkverbindung stehende, einen Ge­ windebolzen aufweisende Schubstange betätigt, auf dem ein einstellbarer Anschlag aufgeschraubt ist, und mit einer dem Ladedruck bis zu einem nachgiebigen Anschlag entgegenwirkenden und auf der druckabgewandten Seite der Membran liegenden Angleichfeder der ersten Angleich­ vorrichtung zum selbsttätigen Anpassen der Fördermenge an den Kraftstoffbedarf der Brennkraftmaschine, wobei bei weiterer Zunahme des Ladedrucks zusätzlich zu dieser Angleichfeder eine Angleichfeder der zweiten An­ gleichvorrichtung über den nachgiebigen Anschlag hinaus wirksam wird, dadurch gekennzeichnet, daß der auf der Schubstange (7, 8) aufgeschraubte Anschlag (14) als Teil der ersten Angleichvorrichtung sowie die zweite Angleichvorrichtung mit ihrer Angleichfeder (19) auf der Druckseite der Membran (6) in einer zylindrischen Ausnehmung (11) des Deckels (2) angeordnet sind und daß der nachgiebige Anschlag eine auf der Vollastkenn­ linie das Angleichende der ersten Angleichvorrichtung bestimmender Vollastanschlag (15) ist, der von dem auf der Schubstange (7, 8) aufgeschraubten Anschlag (14) mitnehm­ bar ist und von dem Angleichende der ersten Angleich­ vorrichtung bis zur Nenndrehzahl der Brennkraftmaschine wirkt.

2. Einspritzpumpenregler nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Vollastanschlag (15) durch eine den Gewinde­ bolzen (7) umgebende und unter der Vorspannkraft der Angleichfeder (19) der zweiten Angleichvorrichtung stehende Anschlaghülse gebildet ist, deren Mitnahme­ weg durch ein Wandteil des Deckels (2) begrenzt ist.

3. Einspritzpumpenregler nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die den Vollastanschlag (15) bildende Anschlaghülse einen innen- und außenliegenden Bund (16, 17) aufweist, wobei sich am innenliegenden Bund (16) die Angleichfeder (19) der zweiten Angleichvorrichtung abstützt und der außenliegende Bund (17) in seiner Ausgangslage an einer mit dem Deckel (2) fest verbundenen Distanzbuchse (18) anliegt.

4. Einspritzpumpenregler nach Anspruch 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Angleichfeder (19) der zweiten Angleichvor­ richtung in der den Vollastanschlag (15) bildenden Anschlaghülse geführt ist.

5. Einspritzpumpenregler nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Vollastanschlag durch eine verschiebbar auf dem Gewindebolzen (7) der Schubstange (7, 8) gelagerte sowie an einem Wandteil des Deckels (2) anliegende Teller­ feder (25) gebildet ist.