DE3512019A1

DE3512019A1 - Kraftstoffeinspritzpumpe

Info

Publication number: DE3512019A1
Application number: DE19853512019
Authority: DE
Inventors: Werner Dipl.-Ing. 7037 Magstadt Pape
Original assignee: Robert Bosch GmbH
Current assignee: Robert Bosch GmbH
Priority date: 1985-04-02
Filing date: 1985-04-02
Publication date: 1986-10-02
Also published as: WO1986005843A1; JPS62502486A; US4778358A; EP0219510A1

Description

. ι.

19949

25. März 1985 Bö

Robert Bosch GmbH, 7000 Stuttgart 1 Kraftstoff einspritzpumpe

Stand der Technik

Die Erfindung geht aus von einer Kraftstoff einspritzpumpe nach der Gattung des Hauptanspruches.

Bei einer bekannten Kraftstoff einspritzpumpe dieser Art (Bosch Verteilereinspritzpumpe vom Typ VE^osch Technische Unterrichtung VDT-u 2/2 De) wird der Spritzverstellbolzen gegen axiales Verschieben durch einen quer den Spritzverstellkolben durchdringenden und in eine Bohrung des Antriebsringes tauchenden Stift gesichert, der mittels einer den Spritzverstellbolzen umgreifenden Stahlklammer gegen Herausfallen geschützt ist.

Diese bekannte Art der axialen Sicherung des Spritzverstellbolzens hat den Nachteil, daß nach Einsetzen des Bolzens bei der Montage der Einspritzpumpe Sicherungsstift und Klammer eingesetzt werden müssen, wofür zwei Arbeitsgänge erforderlich sind und wobei der Spritzverstellbolzen in die Drehlage gebracht werden muß, in der die den Sicherungsstift aufnehmende Bohrung in Überdeckung mit der zugeordneten Bohrung im Antriebsring steht. Nachteiligerweise verlangt auch jeder zusätzliche Arbeitsgang oder jedes zusätzliche

Bauteil, wie hier der Sicherungsstift und die Blechkammer, eine zusätzliche Fertigungskontrolle ganz abgesehen von den zusätzlichen Material- und Bearbeitungskosten für diese Teile. Da derartige Kraftstoffeinspritzpumpen in sehr großen Stückzahlen hergestellt werden, sind diese beschriebenen Nachteile entsprechend schwer-wiegend.

Ein nicht unwesentlicher Nachteil dieser bekannten Fixierung des Spritzverstellbolzens besteht darin, daß der Spritzverstellbolzen durch den Sicherungsstift gegen sich um seine Achse drehen gehindert wird, so daß aufgrund der Belastung eine einseitige Abnutzung an den Berührungsflächen zu dem Treibring und zu dem Spritzverstellkolben besteht. Hierdurch können im Laufe der Abnutzung Abweichungen vom Istwert zum Sollwert des Förderbeginns entstehen, was zu einem kritischen Lauf oder gar einer Beschädigung der von der Einspritzpumpe versorgten Brennkraftmaschine führen kann.

Vorteile der Erfindung

Die erfindungsgemäße Kraftstoffeinspritzpumpe mit den kennzeichnenden Merkmalen des Hauptanspruchs hat demgegenüber den Vorteil, daß der Spritzverstellbolzen nach seiner Montage durch seine Lage selbst gegen axiales Verschieben gesichert ist, so daß keine zusätzlichen Sicherungselemente oder Bearbeitungsvorgänge als solche erforderlich sind. Außer dieser materialsparenden und stark vereinfachten Montage werden entsprechend zusätzliche mögliche Fehlerquellen vermieden und es wird die Arbeits- oder Fertigungskontrone vereinfacht. Da sich der Spritzverstellbolzen um seine Achse drehen kann, erfolgt eine weitgehend gleichmäßige Abnutzung und damit eine Erhöhung der Steuerpräzision dieser Förderanfangsteuervorrichtung.

Bevorzugt ist diese Erfindung bei Verteilereinspritzpumpen anwendbar, bei denen entweder die Pumpenkolben über einen als Nockenring ausgebildeten Antriebsring radial zur Verteilerachse hin angetrieben werden oder bei denen nur ein einziger Pumpenkolben vorgesehen ist, der über eine Nockenscheibe, die auf Rollen abläuft, in eine hin- und hergehende Bewegung und durch eine Antriebswelle gleichzeitig rotierende Bewegung versetzt wird.

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Nach einer vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung dient ein entsprechender Ringabschnitt der Mantelfläche des umlaufenden Teils als Stützfläche in Richtung Achse des Antriebsrings, wobei im einzelnen die Kraftstoff einspritzpumpe mit einem als Verteiler umlaufenden Pumpenkolben und einer Klauenkupplung zwischen dem Pumpenkolben und einer rotierenden Antriebswelle versehen sein kann, wobei dann diese Ringfläche am dem Pumpenkolben zugewandten Endabschnitt der Antriebswelle vorgesehen ist. Da das umlaufende Teil im Bereich des Ringabschnitts gehärtet ist und außerdem der ganze Nockenantrieb in Dieselöl liegt, ergibt sich für den Spritzverstellbolzen eine äußerst einfache, wirksame und verschleißarme Sicherung in einer seiner Axialrichtungen.

Als Sicherung in die entgegengesetzte Richtung sind erfindungsgemäß mehrere Varianten möglich, wobei im Spritzverstellkolben in einer Queröffnung ein drehbar geführter Gleitstein angeordnet ist, der eine Querbohrung zur Aufnahme des ihm zugewandten Endabschnitts des Spritzverstellbolzens aufweist, wie bei der obengenannten, bekannten Kraftstoffeinspritzpumpe. Nach einer Variante weist nun der Endabschnitt des Spritzverstellbolzens eine dem Durchmesser der Querbohrung entsprechende Abdrehung auf, wobei die durch die Abdrehung gebildete radiale, ringförmige Stirnfläche mit einer am Gleitstein vorhandenen Stützfläche zusammenwirkt, und wobei als Stützfläche eine Abflachung des Gleitsteins im Bereich der Mündung der Querbohrung dient. Da aufgrund der Drehlage des Gleitsteins im Spritzverstellkolben· eine Verschiebung in Achsrichtung des Spritzverstellbolzens nicht möglich ist, ergibt sich in sehr einfacher Weise eine Verschiebesicherung in Richtung Spritzverstellkolben. Da der Spritzverstellkolben tangential zum Antriebsring angeordnet ist, ergibt sich bei der Spritzverstellkolbenbewegung eine gewisse Abstandsänderung zwischen Antriebsring und Gleitstein, die jedoch so gering ist, daß sie keinen Nachteil für die axiale Führung des Spritzverstollbolzens mit sich bringt.

Nach einer anderen Variante ist in Ausgestaltung der Erfindung die Querbohrung im Gleitstein als Sackbohrung ausgebildet, deren Grundfläche als Stützfläche der mit ihr zusammenwirkenden Stirnendfläche des Spritzverstellbolzens dient. Bei dieser Variante kann der Spritzverstellbolzen als glatter Zylinderbolzen ausgebildet sein.

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Nach einer weiteren Variante, bei der der Spritzverstellkolben in einer Zylinderbohrung geführt ist, durchdringt der Spritzverstellbolzen den Spritzverstellkolben und wirkt mit seiner vorzugsweise polierten Stirnendfläche mit der als Stützfläche dienenden Wand der Zylinderbohrung zusammen. Der Spritzverstellkolben wird auch hier meist mit Gleitstein ausgerüstet sein. Auch hier besteht der besondere Vorteil darin, daß der Spritzverstellbolzen als glattes zylindrisches Teil ausgebildet ist.

Nach einer weiteren Variante der Erfindung ist der Spritzverstellbolzen wieder als Stufenbolzen ausgebildet, dessen Stufe im Breitenbereich des Antriebsringes vorgesehen ist und dessen Stirnring fläche mit einer zur Achse des Antriebsrings hinweisenden Stützfläche am Antriebsring zusammenwirkt, wobei in Anwendung bei der obengenannten bekannten Kraftstoff einspritzpumpe der Antriebsring als Rollen tragender mit einer mit dem Pumpenkolben verbundenen Hubnockenscheibe zusammenarbeitender Rollenring U~förmigen Querschnitts ausgebildet ist, wobei sich die Stirnringfläche des Spritzverstellbolzens innen am äußeren der beiden U-Schenkelringe abstützt. Bei dieser Variante kann das Spiel der axialen Führung des Spritzverstellbolzens sehr gering gehalten werden. In der speziellen Ausführung muß nur die der Achse des Rollenringes näher liegende, vom Spritzverstellbolzen durchdrungene Bohrung im Durchmesser entsprechend größer sein als die weiter abgelegene.

Weitere Vorteile und Ausgestaltungen der Erfindung sind der nachfolgenden Beschreibung, der Zeichnung und den Ansprüchen entnehmbar.

Zeichnung

Ein Ausführungsbeispiel des Gegenstandes der Erfindung ist mit mehreren Varianten in der Zeichnung dargestellt und wird im folgenden näher beschrieben. Es zeigen: Figur 1 eine erfindungsgemäße Kraftstoffeinspritzpumpe im Längsschnitt und Figur 2 bis 5 vier verschiedene Varianten gemäß einem Schnitt nach Linie H-H in Figur 1 in vergrößertem Maßstab.

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Beschreibung des Ausführungsbeispiels

In Figur 1 ist eine Verteilereinspritzpumpe im Längsschnitt dargestellt, bei der ein Pump- und Verteilerkolben 1 durch eine Antriebswelle 2 und mit Hilfe eines Nockentriebes 3 in eine hin- und hergehende und gleichzeitig rotierende Bewegung versetzt wird. Bei jedem Druckhub des Pumpenkolbens 1 wird dabei aus einem Pumpenarbeitsraum 4 über eine Verteilernut 5 Kraftstoff zu einem von mehreren Druckkanälen 6 gefördert, die um den Pump- und Verteilerkolben 1 herum angeordnet sind und jeweils zu einem Zylinder der zu versorgenden Brennkraftmaschine führen. Der Pumpenarbeitsraum 4 wird über einen Saugkanal 7 aus einem im Gehäuse der Einspritzpumpe gebrachten Saugraum 8 während des Saughubs des Pumpenkolbens 1 mit Kraftstoff versorgt, wobei während dieses Saughubs die Verbindung zwischen Saugkanal 7 und Pumpenarbeitsraum 4 über im Pumpenkolben 1 vorgesehene Steuerlängsnuten 9 gesteuert wird. In dem Saugkanal 7 ist ein Magnetventil 10 angeordnet, das zur Beendigung der Einspritzung den Saugkanal 7 sperrt. Die pro Hub einzuspritzende Menge wird durch die axiale Lage eines um den Pumpenkolben 1 angeordneten Regelschiebers 11 bestimmt, dessen Lage durch einen Drehzahlregler 12 und einen willkürlich betätigbaren Verstellhebel 13 in Auswertung von Last und Drehzahl verändert wird.

Durch die Antriebswelle 2 wird eine Förderpumpe 15 angetrieben, die aus . einer Saugleitung 16 mit Kraftstoff versorgt wird und in den Saugraum 8 der Einspritzpumpe fördert. Durch ein Drucksteuerventil 17 wird der Kraftstoffdruck im Saugraum 8 auf einer mit der Drehzahl zunehmenden Höhe gehalten. Durch die Antriebswelle 2 wird über ein Zahnrad 18 ein mit Fliehgewichten arbeitender Drehzahlgeber 19 des Drehzahlreglers 12 angetrieben.

Das Nockentriebwerk 3 weist einen Rollen 20 tragenden und im Gehäuse gelagerten Antriebsring 21 auf, der einen U-förmigen Querschnitt hat und über einen Spritzverstellbolzen 22 mittels eines Spritzverstellkolbens 23 um einen bestimmten Winkel verdrehbar ist. In die Innenbohrung 24 dieses Antriebsrings 21 ragt das abtriebsseitige Ende 24 der Antriebswelle 2 und bildet dort mit dem ihm zugewandten Ende des Pumpenkolbens 1 eine Klauenkupplung 25, die eine drehschlüssige Verbindung zwischen Antriebswelle 2 und Pumpenkolben 1 bildet und dem Pumpenkolben 1 eine von der Antriebswelle 2 unabhängige Hubbewegung ermöglicht. Mit dem Pumpenkolben 1 ist fest eine Stirnnockenscheibe 26 verbunden, die während des Rotierens von Antriebswelle 2 und

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Pumpenkolben 1 zu dessen Hubantrieb mit ihrer Nockenstirnfläche auf den Antriebsrollen 20 abrollt. Hierbei wird sie durch Federn 27, von denen nur eine dargestellt ist, mit ihrer Laufbahn auf die Rollen 20 gepreßt.

Der SpritzversteUkolben 23 ist in einer Zylmderbohrung 30 tangential zum Antriebsring 21 geführt, wobei der im Druck drehzahlabhängige Kraftstoff aus dem Saugraum 8 der Einspritzpumpe über einen im Spritzverstellkolben 23 verlaufenden Kanal 31 in einen Raum 32 auf der einen Stirnseite des Spritzverstellkolbens 23 gelangt. Der Spritzverstellkolben 23 ist auf der dem Raum 32 abgewandten Seite durch eine Rückstellfeder 33 belastet (Figur 2). Der die Rückstellfeder 33 aufnehmende Raum 34 ist über einen Rücklaufkanal 35 zur Saugleitung 16 hin druckentlastet (Figur 1). Wenn der Kraftstoffdruck im Saugraum 8 mit zunehmender Drehzahl steigt, wird somit der Spritzverstellkolben 23 entgegen der Kraft dieser Feder verschoben, wodurch der Antriebsring 21 eine entsprechende Verdrehung erfährt, wodurch die Antriebsrollen 23 etwas früher in Eingriff mit den Nocken der Stirnnockenscheibe 26 gelangen und dadurch der Hubbeginn des Pumpenkolbens 1 und damit der Förderbeginn zeitlich früher erfolgt. Je höher also die Drehzahl ist, desto früher ist der Förderbeginn.

Der Spritzverstellbolzen 22, der zur Übertragung der Hubbewegung des Spritzverstellkolbens 23 zu einer Verdrehbewegung des Antriebsringes 21 dient, ist in seiner axialen Lage fixiert. In den Figuren 2 bis 5 sind vier erfindungsgemäße Varianten der Fixierung dargestellt. Während das dem Antriebsring 21 zugewandte Ende des Spritzverstellbolzens 22 den Antriebsring 21 durchdringt, indem er in zwei gleichachsigen, den äußeren 35 und den inneren U-Schenkel 36 durchdringenden Bohrungen 37 und 38 geführt ist und mit seinem anderen Ende von einem Gleitstein 39 aufgenommen wird, der in einer entsprechenden als Querbohrung ausgebildeten Ausnehmung 40 des Spritzverstellkolbens 23 geführt ist.

Bei allen Varianten stützt sich die der Pumpenachse zugewandte Stirnseite 41 des Spritzverstellbolzens 22 zu dessen axialer Sicherung in dieser Richtung an der ihr zugewandten Ringfläche des abtriebsseitigen Endes 24 der An-

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triebsseite 2 ab. Auch wenn diese der Stirnfläche 41 gegenüberliegende Stützfläche aus mehreren Flächensegmenten der dort angeordneten Klauenkupplung besteht, ist die insgesamt gebildete axiale Ringfläche aufgrund der exakten Fertigung so glatt, daß keine Gefahr von Unebenheiten gegeben ist.

Bei der ersten in Figur 2 dargestellten Variante dient als axiale Sicherung des Spritzverstellbolzens 22 der Gleitstein 39. Der Spritzverstellbolzen 22 weist bei dieser Variante eine Abdrehung 42 des Abschnittes auf, der in die Bohrung 43 des Gleitsteins 39 taucht. Die durch die Abdrehung 42 gebildete Ringschulter 44 stützt sich dabei an einer Stützfläche 45 ab, die durch entsprechendes Abflachen des Gleitsteins 39 vorhanden ist. Durch die Führung des Gleitsteins 39 in der Querbohrung kann er als axialer Anschlag des Spritzverstellbolzens 22 dienen.

Bei der in Figur 3 dargestellten zweiten Variante ist die das ihm zugeordnete Ende des Spritzverstellbolzens 22 aufnehmende Bohrung 143 im Gleitstein als Sackbohrung ausgebildet. Der Grund 46 dieser Sackbohrung 143 dient als Stützfläche für die diesseitige Stirnseite 47 des Spritzverstellbolzens 22, so daß dadurch eine axiale Sicherung in dieser Richtung gegeben ist. Der Spritzverstellbolzen 22 ist als glattes zylindrisches Teil ausgebildet.

Auch bei der in Figur 4 dargestellten dritten Variante ist der Spritzverstellbolzen 22 als glattes zylindrisches Teil ausgebildet. Er ist darüber hinaus jedoch bis an die als Stützwand dienende Zylinderwand 48 der Bohrung 30 verlängert, in der der Spritzverstellkolben 23 geführt ist. Die der Stützwand 48 zugewandte Stirnseite 147 des Spritzverstellbolzens 22 ist abgerundet und poliert, um die Reibkräfte zu minimieren. Zudem handelt es sich von Hause aus meist um gehärtete Teile, an denen diese Berührungsflächen vorgesehen sind.

Bei der in Figur 5 dargestellten vierten Variante des Ausführungsbeispiels wird der Spritzverstellbolzen 122 bereits im Antriebsring 21 gegen sich nach außen Verschieben gesichert. Der Stützverstellbolzen 122 weist hierfür im Bereich des Antriebsrings 21 eine Stufe mit Stirnringfläche 49 auf, die sich an einer Stützfläche 50 auf der Innenseite des äußeren Schenkelrings 135 abstützt. Entsprechend den Durchmessern des Spritzverstellbolzens 122 sind auch die Bohrungen 137 und 138 im inneren 136 und äußeren U-Schenkelring 135 unterschiedlich.

- Leerseite

Claims

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Robert Bosch GmbH, 7000 Stuttgart 1

Kraftstoff einspritzpumpe
Ansprüche

Kraftstoffeinspritzpumpe mit einem die Förderbewegung mindestens eines Pumpenkolbens bewirkenden Nockenantrieb, der mindestens einen mit den oder dem Pumpenkolben drehschlüssig verbundenen umlaufenden Teil und einen für den Pumpenkolbenantrieb vorgesehenen, koaxial zum umlaufenden Teil angeordneten und zwecks Förderbeginnänderung um einen entsprechenden Winkel seiner Achse verdrehbaren Antriebsring aufweist, welcher über einen ihn radial durchdringenden und gegen axiale Verschiebung in beide Richtungen gesicherten Spritzverstellbolzen mit einem axial verschiebbaren und tangential zum Antriebsring vorhandenen Spritzverstellkolben verbunden ist, dadurch gekennzeichnet, daß der Spritzverstellbolzen (22) mindestens zwei in entgegengesetzte Richtungen weisende axiale Stirnflächen (41, 44, 47, 147, 49) aufweist, die zu seiner axialen Sicherung mit entsprechenden quer zu seiner Achse verlaufenden von Spritzverstellbolzen (22) selbst unabhängigen Stützflächen (24, 45, 46, 48, 50) zusammenwirken.

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2. Kraftstoffeinspritzpumpe nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß ein entsprechender Ringflächenabschnitt der Mantelfläche des umlaufenden Teils (2) als Stützfläche in Richtung Achse des Antriebsrings (21) dient.

3. Kraftstoffeinspritzpumpe nach Anspruch 2 mit einem als Verteiler (1) umlaufenden Pumpenkolben und einer Klauenkupplung (23) zwischen dem Pumpenkolben (1) und einer rotierenden Antriebswelle (2), dadurch gekennzeichnet, daß die als Stützfläche dienende Ringfläche in dem dem Pumpenkolben (1) zugewandten Endabschnitt der Antriebswelle (2) vorgesehen ist.

4. Kraftstoffeinspritzpumpe nach einem der Ansprüche 1 bis 3 mit einem in einer Queröffnung (40) des Spritzverstellkolbens (23) drehbar geführten Gleitstein (39) und mit einer Querbohrung (43) im Gleitstein (39) zur Aufnahme des ihm zugewandten Endabschnitts des Spritzverstellbolzens (22), dadurch gekennzeichnet, daß der Endabschnitt (42) des Spritzverstellbolzens (22) eine dem Durchmesser der Querbohrung (43) entsprechende Abdrehung aufweist und daß die dadurch gebildete radiale, ringförmige Stirnfläche (44) mit einer am Gleitstein (43) vorhandenen Stützfläche (45) zusammenwirkt (Figur 2).

5. Kraftstoffeinspritzpumpe nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß als Stützfläche (45) eine Abflachung des Gleitsteins (39) im Bereich der Mündung der Querbohrung (43) dient.

6. Kraftstoffeinspritzpumpe nach einem der Ansprüche 1 bis 3 mit einem in einer Queröffnung des Spritzverstellkolbens drehbar geführten Gleitstein und mit einer Querbohrung im Gleitstein zur Aufnahme des ihm zugewandten Endabschnitts des Spritzverstellbolzens, dadurch gekennzeichnet, daß die Querbohrung (143) als Sackbohrung ausgebildet ist, deren Grundfläche (46) als Stützfläche der mit ihr zusammenwirkenden Stirnendfläche (47) des Spritzverstellbolzens (22) dient (Figur 3).

7. Kraftstoffeinspritzpumpe nach «inem der Ansprüche 1 bis 3, mit einer Queröffnung im Spritzverstellkolben (23) für den Eingriff des Spritzverstellbolzens (22) und mit einer der Führung des Spritzverstellkolbens

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(23) dienenden Zylinderbohrung (30), dadurch gekennzeichnet, daß der Spritzverstellbolzen (22) den Spritzverstellkolben (23) durchdringt und mit seiner vorzugsweise polierten Stirnendfläche (147) mit der als Stützfläche (48) dienenden Wand der Zylinderbohrung (30) zusammenwirkt (Figur 4).

8. Kraftstoffeinspritzpumpe nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Spritzverstellbolzen (122) als Stufenbolzen ausgebildet ist, dessen Stufe im Breitenbereich des Antriebsringes (21) vorgesehen ist und dessen Stirnringfläche (49) mit einer zur Achse des Antriebsrings (21) hinweisenden Stützfläche (50) am Antriebsring (21) zusammenwi rkt.

9. Kraftstoffeinspritzpumpe nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß der Antriebsring als Rollen (20) tragender mit einer mit dem Pumpenkolben (1) verbundenen Hubnockenscheibe (26) zusammenarbeitender Rollenring (21) U-förmigen Querschnitts ausgebildet ist und daß sich die Stirnringfläche (49) innen am äußeren (135) der beiden U-Schenkelringe (135, 136) abstützt.