DE3811846C2 - - Google Patents
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- F02M59/24—Varying fuel delivery in quantity or timing with constant-length-stroke pistons having variable effective portion of stroke
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Description
Die Erfindung bezieht sich auf eine Pumpedüse für Dieselmotoren,
bei welcher ein einen von einer Nockenwelle angetriebenen
Pumpenkolben und eine Elementbüchse aufweisendes
Einspritzpumpenelement mit einer Einspritzdüse zu einer
jeweils einem Motorzylinder zuzuordnenden Einheit vereinigt
ist, wobei der Pumpenkolben von einer Steuerhülse umschlossen
ist, welche zur Veränderung des Einspritzbeginnes in Abhängigkeit
von Betriebsgrößen des Motors in Richtung der Achse
des Pumpenkolbens durch eine Verstellkraft verstellbar ist,
und wobei der Pumpenkolben zur Einstellung der Fördermenge
relativ zur Steuerhülse verdrehbar ist und wobei die Steuerhülse
relativ zum Pumpenelementkörper gegen Verdrehung
gesichert ist.
Eine solche Steuerhülse weist üblicherweise eine in einer
Normalebene zur Pumpenkolbenachse liegende Steuerkante auf,
welche den Einspritzbeginn steuert. Eine schräg verlaufende
Steuerkante der Steuerhülse oder des Pumpenkolbens bestimmt
in Abhängigkeit von der Drehstellung des Pumpenkolbens
relativ zur Steuerhülse das Einspritzende und damit die
Einspritzmenge. Durch Höhenverstellung der Steuerhülse wird
die den Einspritzbeginn bestimmende Steuerkante der Steuerhülse
früher oder später zum Überschleifen der Steuerbohrung
des Kolbens gebracht, wodurch der Förderbeginn der Einspritzpumpe
eingestellt wird.
Aus der DE-OS 31 43 073 ist eine solche Pumpedüse bekannt
geworden, bei welcher zum Zwecke der Veränderung des Einspritzbeginnes
die Steuerhülse axial verstellbar ist. Die
Verstellung der Steuerhülse erfolgt hierbei unmittelbar durch
einen hydraulischen Kolben. Da die Verstellung der Steuerhülse
unmittelbar durch den hydraulischen Kolben erfolgt, ist
der Verstellweg der Steuerhülse gleich dem Verstellweg des
hydraulischen Kolbens. Da der Verstellweg der Steuerhülse
gering ist, stehen für die Verstellung der Steuerhülse nur
kleine Verstellwege des hydraulischen Kolbens zur Verfügung
und eine solche Regelung ist daher nicht feinfühlig und
präzise. Bei einer Ausführungsform gemäß der genannten DE-OS
ist der hydraulische Kolben über ein Gestänge mit der Steuerhülse
verbunden. Auch durch das Spiel im Gestänge wird die
Verstellung der Steuerhülse unpräzise. Die Steuerhülse ist am
Pumpenkolben direkt geführt, so daß ein Verschleiß zwischen
Steuerhülse und Pumpenkolben begünstigt wird. Die Steuerhülse
ist am Pumpenkolben über eine verhältnismäßig kleine
Führungslänge geführt und es besteht daher die Gefahr eines
Vereckens der Steuerhülse am Pumpenkolben, wodurch der
Verschleiß von Pumpenkolben und Steuerhülse vergrößert und
auch die Präzision der Regelung verringert wird. Bei einer
anderen Ausführungsform umgibt der axial verstellbare hydraulische
Kolben den Pumpenkolben und ist selbst als Steuerhülse
ausgebildet. Es ist daher auch bei dieser Ausführungsform der
Verstellweg des hydraulischen Kolbens gleich dem Verstellweg
der Steuerhülse und es sind überdies auch Dichtungen erforderlich,
welche gleichfalls infolge der Reibung die Präzision
und Feinfühligkeit der Regelung beeinträchtigen. Aus der
US-PS 21 18 578 ist eine Einspritzpumpe bekanntgeworden bei
welcher die Pumpenkolbenbüchse zur Veränderung des Einspritzbeginnes
axial verschiebbar ist. Die Verschiebung erfolgt
durch eine verdrehbare, axial unverschiebbar gelagerte
Schraubenmutter, welche mit einem Bolzengewinde der Pumpenkolbenbüchse
zusammenwirkt. Das Übersetzungsverhältnis zwischen
Verdrehwinkel der Mutter und Verschiebeweg der Pumpenkolbenbüchse
ist daher unveränderbar und kann nicht in Abhängigkeit
von Betriebsgrößen des Motors verändert werden.
Aufgabe der Erfindung ist es, eine Pumpedüse zu schaffen, bei
welcher der Förderbeginn einzeln und unabhängig von den
anderen Pumpedüsen präzise, feinfühlig und reproduzierbar
einstellbar ist und verschiedenen Betriebsgrößen des Motors
angepaßt werden kann, wobei die Einstell
einrichtung auch für elektronische Ansteuerung geeignet ist.
Zur Erfüllung dieser Aufgabe besteht die Erfindung im wesentlichen
darin, daß am Pumpenelementkörper ein um die Achse des
Pumpenkolbens verdrehbares Regulierglied axial unverschiebbar
und relativ zur Steuerhülse verdrehbar gelagert ist, an
welchem die Verstellkraft angreift, und daß von den relativ
zueinander verdrehbaren Teilen - nämlich Steuerhülse und
Regulierglied - der eine Teil mit wenigstens einer, die Achse
des Pumpenkolbens umgebenden, in Axialprojektion kreisförmigen
Bahn ausgestattet ist, welche zumindest über einen
Teil ihrer Länge mit einer Normalebene zur Achse des Pumpenkolbens
einen Steigungswinkel einschließt, und der andere
Teil ein die einzelnen Stellen dieser Bahn abtastendes
Führungselement aufweist. Die Bahn kann an der Steuerhülse
selbst oder an einem mit dieser verbundenen Teil angeordnet
sein, wobei das Regulierglied das mit der Bahn zusammenwirkende
Führungselement trägt. Es kann aber auch die Steuerhülse
oder der mit dieser verbundene Teil das Führungselement
tragen und das Regulierglied die Bahn aufweisen. Da die
Steuerhülse axial verschiebbar und gegen Verdrehung gesichert
am Pumpenelementkörper geführt und das Regulierglied
verdrehbar und axial unverschiebbar am Pumpenelementkörper
gelagert ist, ergibt eine Relativverdrehung der beiden Teile
in beiden Fällen ein Heben oder Senken der Steuerhülse und
damit eine Verstellung des Einspritzbeginnes. Da diese Bahn
in Axialprojektion kreisbogenförmig ist, verbleibt das
Führungselement bei allen relativen Verdrehstellungen dauernd
in Kontakt mit der Bahn. Durch das Zusammenwirken des
Führungselementes mit der Bahn wird eine Übersetzung zwischen
der Verdrehbewegung des Reguliergliedes und der Hubbewegung
der Steuerhülse erreicht. Die Größe dieser Übersetzung ist
von der Größe des Steigungswinkels abhängig, welchen die Bahn
mit einer Normalebene zur Achse einschließt. Durch diese
Übersetzung kann die Präzision und Feinfühligkeit der Verstellung
des Förderbeginnes erhöht werden. Die Bahn kann
einen Steigungswinkel von 0° bis 80° mit einer zur Achse des
Pumpenkolbens senkrecht stehenden Ebene einschließen.
Wenn die Bahn eine nach einer Schraubenlinie verlaufende
Wendelfläche ist, bleibt das Übersetzungsverhältnis über den
gesamten Verdrehbereich des Reguliergliedes gleich und es ist
der Hubweg der Steuerhülse proportional dem Verdrehwinkel des
Reguliergliedes. Da das Führungselement die Bahn abtastet und
daher nur an einer Stelle der Bahn mit dieser in Berührung
steht, kann die Bahn auch von einer Schraubenlinie abweichen.
Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung weist
daher die Bahn hintereinander angeordnete Abschnitte mit
verschieden großen und/oder verschieden gerichteten Steigungen
auf, wobei der Steigungswinkel an gewissen Stellen der
Bahn Null sein kann. In diesem Falle ist es möglich, den
Förderbeginn an die verschiedensten Betriebsgrößen des Motors
anzupassen.
Hierbei kann gemäß der Erfindung der eine Teil eine von zwei
parallel verlaufenden Bahnen begrenzte Nut aufweisen, wobei
das Führungselement hakenförmig ausgebildet ist und mit
seinem Hakenteil formschlüssig in die Nut eingreift. Es kann
auch der eine Teil einen von zwei parallel verlaufenden
Bahnen begrenzten Steg aufweisen, wobei das Führungselement
als den Steg formschlüssig umgreifende Klaue ausgebildet ist.
In diesen beiden Fällen muß ein von der Herstellungsgenauigkeit
abhängiges Spiel in Kauf genommen werden, welches die
Präzision der Verstellung beeinträchtigen kann. Gemäß der
Erfindung kann aber auch die Steuerhülse durch eine in
axialer Richtung wirkende Kraft, insbesondere eine Feder,
belastet sein, welche die Bahn in Anlage an dem Führungselement
hält. In diesem Falle wird durch die federnde Anlage
ein Spiel in der Übertragung ausgeschaltet. Eine solche Bahn
kann beispielsweise am unteren Rand der Steuerhülse ausgebildet
sein, wobei diese Bahn durch ein entsprechend
geformtes Führungselement des Reguliergliedes abgetastet
wird.
Die Verdrehsicherung der Steuerhülse relativ zum
feststehenden Pumpenelementkörper kann durch eine einfache
Gleitführung, beispielsweise durch eine mit dem
Pumpenelementkörper verbundene Stange, gebildet sein. Gemäß
der Erfindung kann aber auch die Verdrehsicherung der
Steuerhülse von einer Kugelführung gebildet sein, deren
Kugeln zwischen achsparallelen Flächen der Steuerhülse und
des Pumpenelementkörpers angeordnet sind. Eine solche
Ausbildung hat Vorteile, da die leichtgängige Führung die
axiale Verstellung der Steuerhülse durch das die Bahn
abtastende Führungselement erleichtert und Reibungskräfte,
welche die Präzision der Verstellung beeinträchtigen können,
weitgehend ausgeschaltet werden.
Das um die Achse des Pumpenkolbens verdrehbare Regulierglied
kann beispielsweise vom Rotor eines elektrischen Stellgliedes
gebildet oder mit diesem verbunden sein. Gemäß einer bevorzugten
Ausführungsform der Erfindung jedoch ist das Regulierglied
von einem in einer durch eine Außenhülse od. dgl. dicht
abgeschlossenen Ringnut des Pumpenelementkörpers dicht
geführten ringsegmentförmigen Steuerkolben gebildet, der
durch ein hydraulisches Medium entgegen einer Rückstellkraft,
insbesondere einer Federkraft, beaufschlagbar ist. Eine
solche Ausbildung ist einfach und präzise zu verstellen.
Hierbei kann gemäß der Erfindung die Ringnut zur Bildung eines
Arbeitsraumes für den ringsegmentförmigen Steuerkolben an
einer Stelle durch einen Teil des Pumpenelementkörpers oder
durch einen mit diesem verbundenen Teil dicht abgeschlossen
sein. In diesem Falle kann gemäß der Erfindung zu der dem
Arbeitsraum gegenüberliegenden Seite des die Nut abschließenden
Teiles in der Nut ein Federraum für eine gegen diesen
Teil und gegen den ringsegmentförmigen Steuerkolben abgestützte
Rückstelldruckfeder vorgesehen sein. Die Rückstellfeder
kann aber auch eine gegen den Pumpenelementkörper und
gegen den ringsegmentförmigen Steuerkolben abgestützte
Drehfeder sein. In diesem Falle ist gemäß der Erfindung
zweckmäßig die Drehfeder gegen eine mit dem Pumpenelementkörper
verdrehbar verbundene und in ihrer Drehlage feststellbare
Einstellscheibe od. dgl. Einstellelement abgestützt.
Dadurch kann die Vorspannung der die Rückstellfeder bildenden
Drehfeder entsprechend den Erfordernissen eingestellt werden.
Bei einer konstruktiven Ausbildung der Erfindung kann mit
dieser Einstellscheibe od. dgl. ein Zapfen verbunden sein, der
in mehrere gegeneinander versetzte Bohrungen des Pumpenelementkörpers
wahlweise einsetzbar ist, was in einfacher
Weise die Einstellung der Federspannung bei der Montage der
Pumpe ermöglicht.
Bei einer hydraulischen Verstellung des Ringkolbensegmentes
kann gemäß einer vorteilhaften Ausführungsform der Erfindung
die Anordnung so getroffen sein, daß der ringsegmentförmige
Steuerkolben mit Kraftstoff aus einem druckgeregelten Raum
beaufschlagt ist, in welchem der Druck in Abhängigkeit von
Betriebsgrößen des Motors, beispielsweise durch ein von einer
Elektronik gesteuertes Ventil, insbesondere ein Schaltventil,
geregelt wird. Der Kraftstoff kann dem druckgeregelten Raum
durch eine gesonderte Pumpe oder gegebenenfalls auch aus dem
Ansaugraum oder dem Absteuerraum der Pumpendüse zugeführt
werden.
Die Einstellung der Höhenlage der Steuerhülse und damit des
Einspritzbeginnes soll nach Möglichkeit nicht von Störfaktoren
beeinträchtigt werden. Bei solchen Pumpedüsen
erfolgt die Absteuerung des Brennstoffes üblicherweise in den
Saugraum der Pumpedüse. Dadurch entstehen im Saugraum Druckstöße,
welche sich bis zu dem mit der Bahn zusammenwirkenden
Führungselement auswirken und damit die Präzision stören. Der
Absteuerraum ist daher zweckmäßig vom Ansaugraum getrennt und
über Bohrungen mit einer Rücklaufleitung verbunden.
In der Zeichnung ist die Erfindung anhand von Ausführungsbeispielen
schematisch erläutert.
Fig. 1 und 2 zeigen eine Ausführungsform der Pumpedüse, wobei
Fig. 1 einen Axialschnitt nach Linie I-I der Fig. 2 und
Fig. 2 einen Querschnitt nach Linie
II-II der Fig. 1 darstellt. Fig. 3 zeigt einen Quer
schnitt in gleicher Weise wie Fig. 2 durch eine abge
wandelte Ausführungsform. Fig. 4 und 5 zeigen ein Detail,
wobei Fig. 4 einen Teilschnitt entsprechend Fig. 5 und
Fig. 5 eine Ansicht in Richtung des Pfeiles V der Fig. 4
darstellt. Fig. 6 zeigt im Teilschnitt entsprechend
Fig. 1 eine abgewandelte Ausbildung. Fig. 7 zeigt in
größerem Maßstab eine abgewandelte Ausbildung im Schnitt
nach Linie II-II der Fig. 1. Fig. 8 und 9 zeigen
zwei Varianten in Teilschnitten durch die Achse der Pumpe
düse. Fig. 10 und 11 zeigen in schematischer Darstellung
eine abgewandelte Ausführungsform der Drehsicherung der
Steuerhülse, wobei Fig. 11 einen Querschnitt nach Linie
XI-XI der Fig. 10 und Fig. 10 eine Ansicht in Richtung
des Pfeiles X der Fig. 11 darstellt. Fig. 12 und 13 zeigen
in Form eines Ausschnittes im Bereich der Steuerhülse
eine abgewandelte Ausführungsform, wobei Fig. 13 eine
Ansicht in Richtung des Pfeiles XIII der Fig. 12 dar
stellt. Fig. 14 und 15 zeigen in Form eines Ausschnittes
im Bereich der Steuerhülse eine andere abgewandelte Aus
führungsform, wobei Fig. 15 eine Ansicht in Richtung des
Pfeiles XV der Fig. 14 darstellt. Fig. 16 und 17 zeigen
eine andere abgewandelte Ausführungsform, wobei Fig. 16
einen Teil-Axialschnitt durch die Pumpedüse und Fig. 17
eine Ansicht in Richtung des Pfeiles XVII der Fig. 16
darstellt. Fig. 18 zeigt ein Schema für die Regulierung
des Druckes des hydraulischen Mediums zur Beaufschlagung
des Ringsegmentkolbens.
Bei dem Ausführungsbeispiel nach Fig. 1 und 2
stellt 1 den Pumpenkolben dar, welcher von einer nicht
dargestellten Nockenwelle über einen Schwinghebel und
einen Stößel 2 angetrieben wird. Die Rückholfeder 3 des
Pumpenkolbens greift über einen Federteller 4 am Pumpen
kolben 1 an und ist in einer Führungsbüchse 5 geführt.
6 ist der Hochdruckraum der Pumpe und 7 ist die Einspritz
düse. 8 ist die Ansaugbohrung. 9 ist ein Kurbelarm für
die Verdrehung des Kolbens. 10 ist der Pumpenelement
körper.
11 ist die Steuerhülse, welche den Pumpenkolben
1 umgibt und die Steueröffnungen bzw. Steuerkanten auf
weist. Der Kolben 1 weist eine Axialbohrung 12 auf, von
welcher eine Radialbohrung 13 ausgeht. Wenn die
Steuerkante 14 der Steuerhülse 11 die Radialbohrung 13
abschließt, beginnt die Förderung. Sobald die nicht dar
gestellte Schrägkante der Steuerhülse 11 die Querbohrung
13 des Kolbens 1 freigibt, ist der Förderhub beendet
und der Brennstoff wird aus dem Hochdruckraum 6 abge
steuert.
15 ist ein in einer Nut 16 des Pumpenelementkörpers
10 um die Achse des Pumpenkolbens 1 verdrehbar geführtes
Regulierglied, welches als ringsegmentförmiger Kolben 15
ausgebildet ist. Durch eine die Ringnut 16 des Pumpen
elementkörpers 10 dicht umgebende Außenhülse 17 ist die
Ringnut 16 abgeschlossen und bildet einen Arbeitsraum 18,
der durch eine Stirnfläche 19 des ringsegmentförmigen
Kolbens 15 und durch einen mit dem Pumpenelementkörper
10 starr verbundenen Teil 20 begrenzt ist. Diesem Arbeits
raum 18 wird über eine Bohrung 21 im Teil 20 hydraulisches
Druckmedium unter einem regelbaren Druck zugeführt, so
daß der ringsegmentförmige Kolben 15 in der Ringnut 16
des Pumpenelementkörpers 10 unter dem Druck des hydrau
lischen Mediums verdreht werden kann. 22 ist eine Drehfeder,
welche am Kolben 15 angreift und gegen den Pumpenelement
körper 10 abgestützt ist. Das hydraulische Medium im
Arbeitsraum 18 wirkt entgegen der Vorspannung der Dreh
feder 22 und diese Drehfeder 22 stellt daher eine Rück
holfeder für den ringsegmentförmigen Kolben 15 dar.
Mit dem ringsegmentförmigen Kolben 15 ist ein
Führungselement 23 verbunden, welches hakenförmig ausge
bildet ist. Der Haken dieses Führungselementes 23 greift
in eine Ringnut 24 am Umfang der Steuerhülse 11 ein,
welche von parallelen Bahnen 25 begrenzt ist, welche
Bahnen beim Ausführungsbeispiel der Zeichnung von
schraubenlinienförmig verlaufenden Wendelflächen ge
bildet sind. Die Steuerhülse 11 ist ihrerseits durch
einen in sie eingreifenden Führungsstift 26, welcher
starr mit dem Pumpenelementkörper 10 verbunden ist,
gegen Verdrehung gesichert und durch die Verdrehung
des ringsegmentförmigen Kolbens 15 wird über das
Führungselement 23 die Steuerhülse gehoben und gesenkt,
womit der Einspritzbeginn in Abhängigkeit von dem im
Arbeitsraum 18 wirksam gemachten hydraulischen Druck
verändert wird.
Die Außenhülse 17 ist mit dem Pumpenelement
körper 10 starr verbunden. 27 ist eine Einstell
scheibe, gegen welche die Drehfeder 22 abgestützt ist.
Der Pumpenelementkörper 10 weist an seinem oberen Ende
in Abstand voneinander entlang eines Kreisbogens ange
ordnete (nicht dargestellte) Bohrungen auf, in welche
ein mit der Einstellscheibe 27 verbundener Zapfen 28 wahl
weise eingesetzt wird. Dadurch kann bei der Montage die
Einstellscheibe 27 in verschiedenen Drehstellungen relativ
zum Pumpenelementkörper 10 festgelegt werden und es kann
auf diese Weise die Vorspannung der Drehfeder 22 auf ver
schiedene Werte eingestellt werden. 29 ist ein in die
Außenhülse 17 einschraubbarer Schraubring, welcher die
Einstellscheibe 27 festhält.
30 ist ein freier Raum in der Ringnut 16, welcher
die Verdrehung des ringsegmentförmigen Kolbens 15 er
möglicht. 31 ist ein zwischen dem Grund der Ringnut 16
und dem ringsegmentförmigen Kolben 15 eingesetzter ge
schlitzter Dichtring.
Die Ausführungsform nach Fig. 3 unterscheidet sich
von der Ausführungsform nach Fig. 2 dadurch, daß der die
Ringnut abschließende Teil 32 mit dem Pumpenelementkörper
10 aus einem Stück besteht, während gemäß Fig. 2 der Teil
20 ein gesonderter, mit dem Pumpenelementkörper 10 starr
verbundener Teil ist.
Fig. 4 und 5 zeigen in größerem Maßstab das
Detail des ringsegmentförmigen Kolbens 15 mit dem
Führungselement 23 und dem unteren Teil der Steuerhülse
11. Das Führungselement 23 weist einen Haken 33
auf, welcher in die durch die Bahnen 25 begrenzte Nut 24
eingreift. In Fig. 5 ist dargestellt, daß die Schraubenlinie,
nach welcher die Nut 24 verläuft, auch geknickt
ausgebildet sein kann, was für gewisse Steuerprobleme
zweckmäßig erscheinen kann.
Fig. 6 zeigt eine Ausführungsform, bei welcher
anstelle der Nut 24 an der Steuerhülse 11 ein schraubenlinienförmig
verlaufender Steg 34 vorgesehen ist, welcher
durch die Bahnen 25 begrenzt ist. In diesem Falle ist
das Führungselement 23 mit zwei Klauen 35 und 36 ausgebildet,
welche den Steg 34 umgreifen.
Die Ausbildung nach Fig. 7 unterscheidet sich
von der Ausbildung nach Fig. 2 dadurch, daß anstelle der
Drehfeder 22 eine gekrümmte Schraubendruckfeder 37 in
den Raum 30 eingesetzt ist. Die Schraubendruckfeder 37
ist gegen den mit dem Pumpenelementkörper 10 starr verbundenen
Teil 20 abgestützt und wirkt auf die Endfläche
38 des ringsegmentförmigen Steuerkolbens 15 entgegen dem
auf die Kolbenfläche 19 wirkenden hydraulischen Druck im
Arbeitsraum 18. Mit 19b und 38a sind die Maximalstellung
und die Minimalstellung des Kolbens 15 angedeutet.
Beim niedrigsten Druck im Arbeitsraum 18 gelangt
die Endfläche 38 in die Stellung 38a und beim höchsten
Druck im Arbeitsraum 18 gelangt die Kolbenfläche 19 in
die Stellung 19b.
Fig. 8 zeigt den Dichtring 31 zwischen dem
Grund der Ringnut 16 und dem ringsegmentförmigen Kolben 15
bei einer Anordnung, bei welcher die Ringnut 16 Hinterdrehungen
39 aufweist. Wesentlich ist hier, daß der Dichtring
31 scharfe Kanten 40 und 41 aufweist. Durch diese
scharfen Kanten wird ein Lecken in erträglichen Grenzen
gehalten.
Fig. 9 zeigt eine Ausführungsform, bei welcher
die Ringnut 16 keine Hinterdrehungen 39 aufweist. An
der Rückseite weist der Dichtring 31′ Abschrägungen 42
auf, während die scharfe Kante 40 aufrecht erhalten
bleibt.
In beiden Fällen kann dieser Dichtring 31 bzw.
31′ aus Metall, beispielsweise auch aus Stahl, bestehen.
Wesentlich sind nur die scharfen Kanten 40 bzw. 41.
Diese Dichtringe 31 bzw. 31′ sind geschlitzt ausgebildet,
damit sie in die Ringnut 16 eingesetzt werden können. Der
Schlitz ist aus Dichtungsgründen an der Stelle des die
Ringnut abschließenden Teiles 20 angeordnet oder so breit
ausgebildet, daß der Dichtring den Teil 32 (Fig. 3)
freiläßt.
Bei der Ausführungsform nach Fig. 10 und 11 ist
die Steuerhülse 11 durch Kugeln 43, welche in Rillen 43′
der Steuerhülse 11 laufen, an achsparallelen Flächen 44
des Pumpenelementkörpers 10 geführt. 45 ist der Absteuerraum.
Durch diese Kugelführung wird die axiale
Verschiebung der Steuerhülse 11 leichtgängiger gemacht,
wodurch die Regelung empfindlicher wird.
Fig. 12 und 13 zeigen in einem Ausschnitt im
Bereich der Steuerhülse eine abgewandelte Ausführungsform,
bei welcher die in Axialprojektion im wesentlichen
kreisförmige Bahn 46 an der Unterseite der Steuerhülse 11
angeordnet ist und mit einem Führungselement 47 zusammenwirkt,
welches am ringsegmentförmigen Kolben 15 angeordnet
ist. In diesem Falle wird die Steuerhülse 11 durch eine
Druckfeder 48 in Anlage an dem Führungselement 47 gehalten.
In diesem Beispiel ist dargestellt, wie zwei
Abschnitte 46a und 46b mit verschieden großen und verschieden
gerichteten Steigungen hintereinander auf der
Bahn 46 angeordnet sind.
Bei der Variante nach Fig. 14 und 15 ist das
Führungselement 49 hakenförmig ausgebildet und wirkt mit
einer Bahn 50 zusammen, welche an der Steuerhülse 11
ausgebildet ist. In diesem Falle wird die Steuerhülse
11 durch Druckfedern 51 nach oben gedrückt, so daß die
Bahn 50 kraftschlüssig in Anlage an dem Führungselement 49
gehalten wird. Die Bahn 50 ist hier wieder in hintereinander
angeordnete Abschnitte 50a und 50b mit verschieden großen
und verschieden gerichteten Steigungen unterteilt.
Fig. 16 und 17 zeigen ein Ausführungsbeispiel,
bei welchem im Gegensatz zu Fig. 1 die in Axialprojektion
im wesentlichen kreisförmige Bahn 52 an dem vom Kolben 15
gebildeten Regulierglied und das Führungselement 53 an
der Steuerhülse 11 angeordnet ist. Das Führungselement 53
besteht aus einer Nase, welche mit der Bahn 52 zusammenwirkt.
Durch Druckfedern 54, welche gegen den Pumpenelementkörper
10 abgestützt sind, wird die Steuerhülse 11
nach unten gedrückt und das Führungselement bzw. die Nase
53 in Anlage an der Bahn 52 gehalten.
Fig. 18 zeigt ein Schema für die Regulierung des
Druckes des hydraulischen Mediums, welches dem Arbeitsraum
18 des ringsegmentförmigen Kolbens 15 zugeführt wird.
Durch eine über eine Leitung 55 mit Kraftstoff versorgte
Pumpe 56 wird der Kraftstoff über eine Leitung 57 in einen
Raum 58 gefördert. Dieser Raum 58 ist über ein durch einen
elektronischen Regler 59 gesteuertes Schaltventil 60 mit
einer Rückflußleitung 61 verbunden, welche in den Kraftstofftank
62 führt. Durch dieses elektronisch geregelte
Ventil wird der Druck im Raum 58 entsprechend Betriebsgrößen
des Motors geregelt. Aus diesem druckgeregelten
Raum 58 gelangt der druckgeregelte Kraftstoff über eine
Leitung 63 in den Arbeitsraum 18 des ringsegmentförmigen
Kolbens 15.
Claims (14)
1. Pumpedüse für Dieselmotoren, bei welcher ein einen von
einer Nockenwelle angetriebenen Pumpenkolben (1) und eine
Elementbüchse aufweisendes Einspritzpumpenelement mit einer
Einspritzdüse (7) zu einer jeweils einem Motorzylinder
zuzuordnenden Einheit vereinigt ist, wobei der Pumpenkolben
(1) von einer Steuerhülse (11) umschlossen ist, welche zur
Veränderung des Einspritzbeginnes in Abhängigkeit von Betriebsgrößen
des Motors in Richtung der Achse des Pumpenkolbens
(1) durch eine Verstellkraft verstellbar ist, wobei
der Pumpenkolben zur Einstellung der Fördermenge verdrehbar
ist und wobei die Steuerhülse (11) relativ zum Pumpelementkörper
(10) gegen Verdrehung gesichert ist, dadurch gekennzeichnet,
daß am Pumpenelementkörper (10) ein um die Achse
des Pumpenkolbens (1) verdrehbares Regulierglied (15) axial
unverschiebbar und relativ zur Steuerhülse (11) verdrehbar
gelagert ist, an welchem die Verstellkraft angreift, und daß
von den relativ zueinander verdrehbaren Teilen - nämlich
Steuerhülse (11) und Regulierglied (15) - der eine Teil (11
oder 15) mit wenigstens einer, die Achse des Pumpenkolbens
(1) umgebenden, in Axialprojektion kreisbogenförmigen Bahn
(25, 46, 50, 52) ausgestattet ist, welche zumindest über
einen Teil ihrer Länge mit einer Normalebene zur Achse des
Pumpenkolbens einen Steigungswinkel einschließt, und der
andere Teil (15 oder 11) ein die einzelnen Stellen dieser
Bahn (25, 46, 50, 52) abtastendes Führungselement (23, 47,
49, 53) aufweist.
2. Pumpedüse nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß
die Bahn (25, 46, 50, 52) hintereinander angeordnete
Abschnitte mit verschieden großen und/oder verschieden
gerichteten Steigungswinkeln aufweist, wobei in einzelnen
Abschnitten der Steigungswinkel auch Null sein kann.
3. Pumpedüse nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet,
daß der eine Teil (11) eine von zwei parallel verlaufenden
Bahnen (25) begrenzte Nut (24) aufweist und das Führungselement
(23) hakenförmig ausgebildet ist und mit seinem
Hakenteil formschlüssig in die Nut (24) eingreift.
4. Pumpedüse nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet,
daß der eine Teil (11) einen von zwei parallel verlaufenden
Bahnen (25) begrenzten Steg (34) aufweist und das Führungselement
(23) als den Steg formschlüssig umgreifende Klaue
(35, 36) ausgebildet ist.
5. Pumpedüse nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet,
daß die Steuerhülse (11) durch eine in axialer Richtung
wirkende Kraft, insbesondere eine Feder (48, 51, 54) belastet
ist, welche die Bahn (46, 50 52) in Anlage an dem Führungselement
(47, 49, 53) hält.
6. Pumpedüse nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch
gekennzeichnet, daß die Verdrehsicherung der Steuerhülse von
einer Kugelführung gebildet ist, deren Kugeln (43) zwischen
achsparallelen Flächen (43′, 44) der Steuerhülse (11) und des
Pumpenelementkörpers (10) angeordnet sind (Fig. 10, 11).
7. Pumpedüse nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch
gekennzeichnet, daß das Regulierglied (15) von einem in einer
durch eine Außenhülse (17) zumindest teilweise dicht
abgeschlossenen Ringnut (16) des Pumpenelementkörpers (10)
dicht geführten ringsegmentförmigen Kolben (15) gebildet ist,
der durch ein hydraulisches Medium entgegen einer Rückstellkraft,
insbesondere einer Rückstellfeder (22, 37), beaufschlagt
ist.
8. Pumpedüse nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß
die Ringnut (16) zur Bildung eines Arbeitsraumes (18) für den
ringsegmentförmigen Steuerkolben (15) an einer Stelle durch
einen Teil (32) des Pumpenelementkörpers (10) oder durch
einen mit diesem verbundenen Teil (20) dicht abgeschlossen
ist.
9. Pumpedüse nach Anspruch 7 oder 8, dadurch gekennzeichnet,
daß zu der dem Arbeitsraum (18) gegenüberliegenden Seite des
die Ringnut (16) abschließenden Teiles (20, 32) in der
Ringnut (16) ein Federraum (30) für eine gegen diesen Teil
(20, 32) und gegen den ringsegmentförmigen Steuerkolben (15)
abgestützte Rückstelldruckfeder (37) vorgesehen ist.
10. Pumpedüse nach Anspruch 7 oder 8, dadurch gekennzeichnet,
daß die Rückstellfeder eine gegen den Pumpenelementkörper
(10) und gegen den ringsegmentförmigen Steuerkolben (15)
abgestützte Drehfeder (22) ist.
11. Pumpedüse nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß
die Drehfeder (22) gegen ein mit dem Pumpenelementkörper
(10) verdrehbar verbundenes und in seiner Drehlage feststellbares
Einstellelement (27) abgestützt
ist.
12. Pumpedüse nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, daß
mit dem Einstellelement (27) oder dem
Pumpenelementkörper (10) ein Zapfen (28) verbunden ist, der
in mehrere gegeneinander versetzte Bohrungen des jeweils
anderen Teiles (10 oder 27) wahlweise einsetzbar ist.
13. Pumpedüse nach einem der Ansprüche 7 bis 12, dadurch
gekennzeichnet, daß zwischen dem Grund der Ringnut (16) des
Pumpenelementkörpers (10) und dem ringsegmentförmigen Steuerkolben
(15) ein scharfkantiger Dichtring (31, 31′) angeordnet
ist, der an der Stelle des die Ringnut abschließenden Teiles
(20, 32) geschlitzt bzw. unterbrochen ist.
14. Pumpedüse nach einem der Ansprüche 1 bis 13, dadurch
gekennzeichnet, daß der ringsegmentförmige Steuerkolben (15)
mit Brennstoff aus einem druckgeregelten Raum (58) beaufschlagt
ist, in welchem der Druck in Abhängigkeit von Betriebsgrößen
des Motors, beispielsweise durch ein von einer
Elektronik (59) gesteuertes Ventil (60), insbesondere ein
Schaltventil, geregelt wird.
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