DE3718535C2 - - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Kraftstoffeinspritzpumpe für eine Brennkraftmaschine nach dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1.

Eine Kraftstoffeinspritzpumpe gemäß dem Oberbegriff ist bekannt aus der DE 35 40 052 A1. Bei dieser bekannten Pumpe ist auf den Pumpenkolben jeweils eine Steuerhülse angeordnet. Diese Steuerhülsen können mittels einer Steuer­ stange in axialer Richtung auf dem zugeordneten Pumpenkolben verschoben werden. Die Steuerstange hat an ihren Enden Abschnitte mit reduziertem Durch­ messer, und diese Abschnitte sind in entsprechende Bohrungen von Buchsen eingesetzt und dort drehbar gelagert. Die Buchsen selbst sind jeweils mit enger Passung in entsprechende Ausnehmungen an gegenüberliegenden Wandab­ schnitten eines Pumpengehäuses angeordnet.

Die richtige Funktion der Steuerstange setzt voraus, daß sie kein wesentliches radiales Spiel hat. Wird jedoch das radiale Spiel stark reduziert, so besteht die Gefahr, daß die Steuerstange nicht in diese beiden Buchsen eingesetzt werden kann, wenn deren Achsen auch nur geringfügig gegeneinander versetzt sind oder die Achsrichtungen der beiden Buchsen auch nur geringfügig differieren. Dies macht eine hohe Bearbeitungsgenauigkeit erforderlich, was die Kosten in die Höhe treibt.

Ferner ist bei der Lagerung der Steuerstange auch ein geringes axiales Spiel erforderlich, denn die axiale Lage der Steuerstange bestimmt den Eingriffspunkt der auf ihr angeordneten Eingriffszapfen mit den zugeordneten Steuerhülsen. Verschiebt sich die Steuerstange in axialer Richtung, so verschieben sich diese Eingriffspunkte, und diese liegen nicht mehr mittig, bezogen auf die Steuerhülsen, sondern zur Seite versetzt. Ist diese Versetzung zu stark, so wird es schwierig, eine leichte axiale Verschiebung der Steuerhülsen auf den Pumpenkolben zu erreichen.

Man kann jedoch andererseits bei der Lagerung der Steuerstange die axialen Toleranzen auch nicht beliebig verkleinern, denn für gewöhnlich hat ihr Werkstoff einen anderen thermischen Ausdehnungskoeffizienten als der Werkstoff des Pumpengehäuses, so daß man axiale Toleranzen vorsehen muß, da sonst in bestimmten Temperaturbereichen eine Verdrehung der Steuerstange ggf. nicht mehr möglich ist.

Der Erfindung liegt deshalb die Aufgabe zugrunde, eine Kraftstoffeinspritzpumpe der gattungsgemäßen Art bereitzustellen, deren Herstellung und Montage im Bereich der Steuerstange trotz Verwendung enger Toleranzpaarungen bei der Steuerstangenlagerung vereinfacht ist.

Nach der Erfindung wird diese Aufgabe gemäß den im Kennzeichen des Patentanspruchs 1 angegebenen Merkmalen gelöst.

Durch die Verwendung eines Pendellagers in Verbindung mit dem radialen Einbauspiel für den Außenring desselben ergibt sich eine einfache Ausgleichsmöglichkeit, wenn ein Versatz oder eine axiale Winkelabweichung der beiden Aufnahmeausnehmungen vorliegen sollte. Ferner lassen sich durch die axiale Fixierung des Pendellagers und damit auch der Steuerstange die Eingriffspunkte der Eingriffszapfen in die Steuerhülsen genau festhalten. Die vorstehend genannten Pendellager sind an sich bekannt, wie z. B. aus Brockhaus der Naturwissenschaften und der Technik, 4. Auflage, 1958, Seiten 329 und 330 hervorgeht.

Vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung lassen sich den Unteransprüchen entnehmen.

So ist in besonders vorteilhafter Weise die Kraftstoffeinspritzpumpe so ausgebildet (Anspruch 2), daß die Steuerstange an dem dem Pendellager zugeordneten Endabschnitt zur Bildung einer Anlageschulter für den mit Preßsitz auf dem Endabschnitt befestigten Innenring des Pendellagers im Durchmesser reduziert ist. Die Anlageschulter erleichtert das Aufpressen des Pendellager-Innenrings in der richtigen Lage. Durch die speziell auf diese Weise erreichte feste Anordnung dieses Endabschnitts der Steuerstange im Innenring, in Verbindung mit der Fixierung des Außenrings des Pendellagers in der zugeordneten Aufnahmeausnehmung, ergibt sich auf relativ einfache Weise die Möglichkeit, bei der Montage die Eingriffszapfen auf die Achsen der Pumpenzylinder bzw. Steuerhülsen auszurichten.

Ferner ist es zweckmäßig (Ansprüche 3 und 4), wenn auch der in der Buchse gelagerte Endabschnitt am anderen Ende der Steuerstange im Durchmesser reduziert ist, und wenn die durch die Durchmesserreduzierung gebildete Schulter der Steuerstange an dem der Buchse zugeordneten Endabschnitt von der ihr gegenüberliegenden Stirnfläche der Buchse einen axialen Abstand aufweist. Dieser axiale Abstand ermöglicht die axiale Verschiebung dieses Endabschnitts in der Buchse auf eine Weise, daß sich die Steuerstange mit ihrem anderen Endabschnitt in der diesem zugeordneten Buchse axial verschieben kann, so daß eine Wärmedehnung oder -kontraktion der Steuerstange unabhängig von einer gegebenenfalls vorliegenden abweichenden Wärmedehnung oder -kontraktion des Pumpengehäuses möglich ist. Eine Steuerstange mit Endabschnitten reduzierten Durchmessers ist aus der DE 35 40 052 A1 an sich bekannt.

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung wird nachfolgend anhand der Zeichnung näher beschrieben. Es zeigen:

Fig. 1 einen Längsschnitt durch ein bevorzugtes Ausführungsbeispiel einer erfindungsgemäßen Kraftstoffeinspritzpumpe für eine Brennkraftmaschine, und

Fig. 2 einen Schnitt, gesehen längs der Linie II- II der Fig. 1, welcher die erfindungsgemäße Vorhub-Steuervorrichtung und die zugehörigen Teile im Detail zeigt.

In der nachfolgenden Beschreibung beziehen sich die Begriffe links, rechts, oben bzw. unten jeweils auf die Darstellung in der betreffenden Zeichnung.

Die in Fig. 1 und 2 dargestellte Einspritzpumpe hat ein Pumpengehäuse 1. Ein Pumpenzylinder 2 ist im oberen Abschnitt des Gehäuses 1 angeordnet. Er ist zweiteilig ausgebildet und hat an seinem oberen Teil 2′ einen Befestigungsflansch 2a. In seinem Mittelabschnitt hat er eine seitliche öffnung 2b in Form eines Ausschnittes oder Fensters. Der Pumpenzylinder 2, 2′ ist mit einer axialen Bohrung 2c versehen, in welcher ein Pumpenkolben 3 verschiebbar angeordnet ist. Ein Druckventil 4 ist im oberen Teil 2′ des Pumpenzylinders und in Fortsetzung von dessen axialer Bohrung 2c angeordnet; es wird durch einen Druckstutzen 5 festgespannt und gehalten.

Zwischen dem Druckventil 4 und der oberen Stirnfläche des Pumpenkolbens 3 ist ein Pumpenarbeitsraum 6 ausgebildet. Eine Nockenwelle 7, die mit einer - nicht dargestellten - Antriebswelle der Brennkraftmaschine verbunden ist, ist drehbar im unteren Teil des Pumpengehäuses 1 gelagert. Das untere Ende des Pumpenkolbens 3 liegt, über einen Rollenstößel 9, gegen einen auf der Nockenwelle 7 ausgebildeten Nocken 8 an. Eine Schraubendruckfeder 10 drückt den Pumpenkolben 3 und den Rollenstößel 9 gegen den Nocken 8. Dreht sich die Nockenwelle 7, so werden der Pumpenkolben 3 und der Rollenstößel 9 hin- und herbewegt. Ein doppelt abgeflachter Abschnitt 11 (Kolbenfahne) im Bereich des unteren Endes des Pumpenkolbens 3 ist in einen unteren Abschnitt einer Regelhülse 12 eingepaßt. Letztere ist auf der Außenseite des unteren Abschnitts des Pumpenzylinders 2 geführt. Die Regelhülse 12 steht in Eingriff mit einer Regelstange 14, und zwar über eine Kugel 13, die an einem Flansch am oberen Ende der Regelhülse 12 befestigt ist. Ein Ende der Regelstange 14 ist mit einem - nicht dargestellten - Regler verbunden. Wird die Regelstange 14 verschoben, so bewirkt dies eine Verdrehung des Pumpenkolbens 3 und damit, wie weiter unten noch dargelegt, eine Veränderung der Kraftstoffmenge, die in die Zylinder der Brennkraftmaschine eingespritzt wird.

In der seitlichen Öffnung 2b des Pumpenzylinders 2, 2′ ist eine Steuerhülse 15 auf dem Pumpenkolben 3 axial verschiebbar angeordnet. Ein Führungsstift 16 im Pumpenzylinder 2 greift in eine Längsnut der Steuerhülse 15 ein und verhindert dadurch eine Drehung derselben. Die Steuerhülse 15 ist auf ihrer Außenseite mit einer Eingriffsnut 20 versehen, in welche ein auf einem Ring 18 angeordneter Eingriffszapfen 19 eingreift. Der Ring 18 ist auf einer Steuerstange 17 angeordnet und befestigt, so daß er sich mit dieser dreht. Ein Ende der Steuerstange 17 ist mit einem - nicht dargestellten - Betätigungsglied verbunden. Wird die Steuerstange 17 verdreht, so wird die Steuerhülse 15 auf dem Pumpenkolben 3 in dessen Achsrichtung verschoben.

Der Pumpenkolben 3 ist mit einer Einlaßöffnung 22 versehen, die ständig mit dem Pumpenarbeitsraum 6 in Verbindung steht und so angeordnet ist, daß sie mit einem Saugraum 21 in Verbindung steht, wenn sich der Kolben 3 in seiner unteren Lage befindet. Führt der Kolben 3 einen Förderhub aus, bewegt er sich also nach oben, so wird die Einlaßöffnung 22 durch die untere Steuerkante der Steuerhülse 15 verschlossen, und dadurch wird der Kraftstoff im Pumpenarbeitsraum 6 mit Druck beaufschlagt. Eine Verstellung der Steuerhülse 15 verändert also die Wegstrecke zwischen dem UT des Kolbens 3 und dem Punkt, an dem die Einlaßöffnung 22 geschlossen wird. Diese Veränderung ändert also den Vorhub des Pumpenkolbens 3.

Die Einlaßöffnung 22 steht auch mit einer schrägen Steuerkante 23 des Pumpenkolbens 3 in Verbindung, deren Funktion es ist, die Einspritzmenge bei Verdrehung des Pumpenkolbens 3 über die Regelhülse 12 zu verändern. Wird diese schräge Steuerkante 23 mit einer Steuerbohrung 24 im Pumpenzylinder 2 in Verbindung gebracht, so wird der unter Druck stehende Kraftstoff im Pumpenarbeitsraum 6 durch die Einlaßöffnung 22 und die schräge Steuerkante 23 in den Saugraum 21 abgeführt, so daß der Einspritzvorgang beendet wird.

Fig. 2 zeigt wichtige Teile der Einspritzpumpe der Fig. 1. Ein dem Ausgleich von Winkelabweichungen der beiden Aufnahmeausnehmungen dienendes Pendellager 26 hat einen Innenring 26a, der am rechten Ende der Steuerstange 17 auf einem Abschnitt 17a reduzierten Durchmessers derselben befestigt ist, z. B. durch Aufpressen, Aufschrumpfen, etc. Der Außenring 26b des Pendellagers 26 befindet sich in einer Aufnahmeausnehmung 27 in der in Fig. 2 rechten Wand des Pumpengehäuses 1. Er wird durch eine Befestigungsmutter 28, die in ein Innengewinde der Aufnahmeausnehmung 27 eingeschraubt ist, festgespannt und in der gewünschten axialen und wie weiter unten noch erläutert wird, auch radialen Lage fixiert. Der Innenring 26a liegt mit seiner linken Stirnfläche gegen eine Anschlagsschulter 17d an, welche am Übergang der Steuerstange 17 zu ihrem Abschnitt 17a reduzierten Durchmessers ausgebildet ist. Der Außenring 26b liegt mit seiner linken Stirnfläche gegen einen Anschlag 27a in Form einer Schulter der Aufnahmeausnehmung 27 im Pumpengehäuse 1 an.

Am linken Ende der Steuerstange 17 befindet sich ebenfalls ein Abschnitt 17b reduzierten Durchmessers, und dieser Abschnitt 17b ist in die Ausnehmung 30a einer zylindrischen Buchse 30 eingeschoben und dort drehbar gelagert. Die Buchse 30 ist in eine Aufnahmeausnehmung 29 in der in Fig. 2 linken Wand des Pumpengehäuses 1 eingepreßt und dort befestigt.

Bei der Anordnung nach Fig. 2 wird die Steuerstange 17 durch das Pendellager 26, das axial festgelegt ist, an einer axialen Bewegung gehindert. Deshalb ist es möglich, durch einen Spalt k (Fig. 2) zwischen der rechten Stirnseite der Buchse 30 und einer linken, durch Reduzierung des Steuerstangendurchmessers gebildeten Schulter 17c der Steuerstange 17 eine Axialbewegung der Steuerstange 17 zu ermöglichen, so daß auch eine Wärmedehnung oder Wärmekontraktion des Gehäuses 1 nicht störend wirken kann. Auch wenn die Ausnehmung 30a der Buchse 30 exzentrisch liegen sollte, kann die Lage des Pendellagers 26 so eingestellt werden, daß dieses mit der Bohrung 30a genau fluchtet. Dies geschieht durch einen Ringspalt e zwischen der Aufnahmeausnehmung 27 des Pumpengehäuses 1 und dem Außenring 26b des Lagers 26. Dies erleichtert sehr stark die Montage der Einspritzpumpe und erlaubt eine sehr enge Toleranzpaarung zwischen der Bohrung 30a und dem Abschnitt 17b der Steuerstange 17.

Die eben beschriebene Anordnung verhindert, daß sich die Steuerstange 17 bei ihrer Betätigung axial verschieben kann, da ihre axiale Lage durch das Pendellager 26 festgelegt ist. Auch können keine Schwierigkeiten bei der Verdrehung der Steuerstange 17 auftreten, z. B. durch Wärmeeinflüsse, und in allen Betriebszuständen ergibt sich eine leichte Drehung der Steuerstange 17. Auch wenn die Achse der Bohrung 30a relativ zur Achse der Buchse 30 exzentrisch oder geneigt sein sollte, kann das Pendellager 26 eine solche Exzentrizität (durch den Spalt e) oder eine solche Neigung (durch das Pendellager 26) aufnehmen. Dadurch vermeidet man die Notwendigkeit, die Bearbeitungsgenauigkeit der Teile zu erhöhen, so daß Herstellung und Montage vereinfacht werden. Durch die Erfindung erhält man also eine wirtschaftliche Herstellung bei verbesserter Funktion.

Claims (5)

1. Kraftstoffeinspritzpumpe für eine Brennkraftmaschine,

• a) mit einem Gehäuse (1),
• b) mit einem in dem Gehäuse angeordneten Pumpenzylinder (2) und einem in diesem geführten, durch eine Regelstange (14) verdrehbaren Pumpenkolben (3),
• c) mit einem im Pumpenzylinder (2) vom Pumpenkolben (3) begrenzten Pumpenarbeitsraum (6),
• d) mit einer Antriebsvorrichtung (7, 8, 9) zum hin- und hergehenden Antrieb des Pumpenkolbens (3) und Fördern des in den Pumpenarbeitsraum (6) angesaugten Kraftstoffs sowie
• e) mit einer auf dem Pumpenkolben (3) unverdrehbar aber axial verschiebbar angeordneten Steuerhülse (15), welche mit einer schrägen Steuerkante (23) und einer den Einspritzbeginn steuernden Steuerbohrung (22) im Pumpenkolben (3), die beide mit dem Pumpenarbeitsraum (6) in ständiger Verbindung stehen, zusammenwirkt, und
• f) mit welcher eine Steuerstange (17) in Wirkverbindung steht, welche zur axialen Verschiebung der Steuerhülse (15) winkelverstellbar ist, wodurch der Einspritzbeginn und damit die Größe des Vorhubs des Pumpenkolbens (3) veränderbar ist, und
• g) mit zwei im Gehäuse (1) ausgebildeten Aufnahmeausnehmungen (27, 29) zur Lagerung von gegenüberliegenden Endabschnitten (17a bzw. 17b) der Steuerstange (17), wobei ein Endabschnitt (17b) der Steuerstange (17) innerhalb einer in einer Aufnahmeausnehmung (29) angeordneten Buchse (30) gelagert ist,

dadurch gekennzeichnet,

• h) daß in der anderen Aufnahmeausnehmung (27) ein einen Innenring (26a) und einen Außenring (26b) aufweisendes Pendellager (26) angeordnet ist, in welchem der andere Endabschnitt (17a) der Steuerstange, im Innenring (26a) axial festgelegt (17), gelagert ist,
• i) daß zwischen dem Außenring (26b) des Pendellagers (26) und der ihm zugeordneten Aufnahmeausnehmung (27) ein radiales Einbauspiel (e) vorhanden ist, und
• k) daß der Außenring (26b) mittels einer diesen axial gegen einen Anschlag (27a) spannenden Befestigungsmutter (28) in dieser Aufnahmeausnehmung (27) fixiert ist.

2. Kraftstoffeinspritzpumpe nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Steuerstange (17) an dem dem Pendellager (26) zugeordneten Endabschnitt (17a) zur Bildung einer Anlageschulter (17d) für den mit Preßsitz auf dem Endabschnitt (17a) befestigten Innenring (26a) des Pendellagers (26) im Durchmesser reduziert ist.

3. Kraftstoffeinspritzpumpe nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß auch der in der Buchse (30) gelagerte Endabschnitt (17b) am anderen Ende der Steuerstange (17) im Durchmesser reduziert ist.

4. Kraftstoffeinspritzpumpe nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die durch die Durchmesserreduzierung gebildete Schulter (17c) der Steuerstange (17) an dem der Buchse (30) zugeordneten Endabschnitt (17b) von der ihr gegenüberliegenden Stirnfläche der Buchse (30) einen axialen Abstand (k) aufweist.