DE3817554C2 - - Google Patents
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- DE3817554C2 DE3817554C2 DE19883817554 DE3817554A DE3817554C2 DE 3817554 C2 DE3817554 C2 DE 3817554C2 DE 19883817554 DE19883817554 DE 19883817554 DE 3817554 A DE3817554 A DE 3817554A DE 3817554 C2 DE3817554 C2 DE 3817554C2
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- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
- F02D—CONTROLLING COMBUSTION ENGINES
- F02D1/00—Controlling fuel-injection pumps, e.g. of high pressure injection type
- F02D1/16—Adjustment of injection timing
- F02D1/18—Adjustment of injection timing with non-mechanical means for transmitting control impulse; with amplification of control impulse
- F02D1/183—Adjustment of injection timing with non-mechanical means for transmitting control impulse; with amplification of control impulse hydraulic
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
- F16D—COUPLINGS FOR TRANSMITTING ROTATION; CLUTCHES; BRAKES
- F16D3/00—Yielding couplings, i.e. with means permitting movement between the connected parts during the drive
- F16D3/02—Yielding couplings, i.e. with means permitting movement between the connected parts during the drive adapted to specific functions
- F16D3/10—Couplings with means for varying the angular relationship of two coaxial shafts during motion
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
- F02B—INTERNAL-COMBUSTION PISTON ENGINES; COMBUSTION ENGINES IN GENERAL
- F02B3/00—Engines characterised by air compression and subsequent fuel addition
- F02B3/06—Engines characterised by air compression and subsequent fuel addition with compression ignition
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- Engineering & Computer Science (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Combustion & Propulsion (AREA)
- Fuel-Injection Apparatus (AREA)
- High-Pressure Fuel Injection Pump Control (AREA)
Description
Die Erfindung betrifft hydraulisch steuerbare Spritzversteller
für Einspritzpumpen von Brennkraftmaschinen, insbesondere
Dieselmotoren, mit zwischen Antriebs- und Abtriebs
seite angeordneten, aus Verstell- und Ausgleichsexzenter be
stehenden Verstellgetrieben, wobei ein in jedem der Verstellexzenter
gelagerter Stellbolzen jeweils mit einem gegen eine
Rückstellkraft durch Hydraulikmittel beaufschlagbaren Stellkolben
in Eingriff ist und diese den Verstellexzentern zugeordneten
Stellkolben radial gerichtet in einem gegenüber der
Antriebs- bzw. Abtriebsseite schwenkbaren Kolbenträger gelagert
sind. Derartige Spritzversteller sind zwischen Antrieb
und Nockenwelle der Einspritzpumpe angeordnet und stellen Winkelverstellkupplungen
dar, die durch motorparameterabhängige Hydrauliksteuerungen betätigt werden.
Vorbekannt ist es durch die DE-OS 28 26 800, einen Spritzversteller
mit Fliehgewichten und Rückstellfedern zusätzlich
mit einer parallel geschalteten, hydraulischen Stellanordnung
gemäß der eingangs beschriebenen Gattung auszustatten.
Bei dieser Ausführung greifen sowohl die Fliehgewichte
als auch die Stellkolben direkt am Verstellbolzen des Verstellexzenters
an. Durch die Rückstellfedern in dieser Bauart
kann ebenfalls nur eine P-Reglercharakteristik erreicht
werden.
Die vorbeschriebene Spritzverstellerkonstruktion erfordert
einen vom Verstellwinkel abhängigen Steuerdruck, dessen
Höhe eingeregelt werden muß. Dieser Nachteil ergibt sich
durch die Rückstellfedern, denen wegabhängig mit höherem
oder geringerem Steuerdruck entgegengewirkt werden muß.
Durch die DE-PS 10 22 419 sind Verstellgetriebe für Winkelverstellkupplungen
mit ineinander angeordneten Verstell-
und Ausgleichsexzenter vorbekannt.
Weiterhin ist durch die DE-PS 26 49 986 vorbekannt, in
Spritzverstellern radial angeordnete, jedoch von außen
beaufschlagte Kolben vorzusehen, die mit nach innen wir
kenden Keilflächen den Winkelabstand zwischen Antriebs-
und Abtriebselement bestimmen.
Hydraulisch steuerbare Spritzversteller mit beidseitig be
aufschlagtem Stellkolben und I-Reglercharakteristik sind
ebenfalls vorbekannt durch die DE-OS 29 35 117. Es werden
jedoch jeweils andere mechanische Verstellgetriebe angewandt.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, Spritzversteller
der eingangs genannten Gattung mit I-Reglercharakteristik
und spielarmer Kraftübertragung zu schaffen. Dabei soll
eine Standardisierung des Verstellgetriebes für Fliehkraft-
und Hydraulikspritzversteller möglich sein.
Erfindungsgemäß wird die Aufgabe dadurch gelöst, daß die
Stellkolben beidseits getrennt beaufschlagbar sind.
Ausgestaltungen der Erfindung gehen aus den Unteransprüchen
hervor.
Ein klemmfreier Eingriff läßt sich vorteilhaft realisieren,
wenn die Stellkolben zwischen Verstellexzenter und Stellkolben
mit einer balligen Kontur vorzugsweise in die Stellkolben
eingreifen.
Günstige Montageverhältnisse ergeben sich dadurch, daß der
Kolbenträger im Antriebselement schwenkbar gelagert und
vermittels ihn durchdringender Abstandshalterung am Antriebs
element axial geführt ist.
Endanschläge lassen sich funktionell und einfach realisieren,
indem die Aussparungen im Kolbenträger für die Stellbolzen
mit ihren Endkonturen als Anschläge ausgebildet sind.
Eine vorteilhafte Gesamteinheit für den erfindungsgemäßen
Spritzversteller ergibt sich dadurch, daß ein eine Druckmittelübertragungseinheit
führender Deckel ein Dreistellungsventil
und dessen Elektromagneten, vorzugsweise quer
zur Deckelachse angeordnet, aufweisen.
Zweckmäßig können zur Sicherung einer bestimmten Einstellung
des Spritzverstellers bei drucklosem Zustand die Stellkolben
vermittels Federn in einer entsprechenden, bestimmten Lage
gehalten sein.
Anhand der Zeichnung soll ein Ausführungsbeispiel der
Erfindung erläutert werden. Es zeigt
Fig. 1 einen erfindungsgemäßen Spritzversteller im Schnitt,
Fig. 2 ein Schema der elektronisch-hydraulischen Steuerung
des erfindungsgemäßen Spritzverstellers,
Fig. 3 einen Deckel am Gehäuse, der ein 3-Stellungsventil
mit Elektromagneten enthält.
Ausgehend von der Kurbelwelle des Verbrennungsmotors wird
das Antriebselement 1 des Spritzverstellers über einen
Zahn-, Ketten- oder Zahnriementrieb angetrieben. Am Antriebs
element 1 sind Verstellexzenter 2 an ihrem Außendurchmesser
gelagert, während Ausgleichsexzenter 3 um ihren
Außendurchmesser im Verstellexzenter 2 geführt und
exzentrisch auf
dem im Antriebsflansch 4 festsitzenden Bolzen gelagert sind.
Das Antriebselement 1 ist dabei begrenzt drehbar auf dem
mit der Nockenwelle 5 der Einspritzpumpe (nicht gezeigt)
verschraubten Abtriebsflansch 4 gelagert und vermittels
eines Begrenzungsringes 7 axial auf dem Abtriebsflansch 4
geführt verschraubt. Hierzu reichen Schrauben durch Kreisbogenschlitze
im Abtriebsflansch 4 vom Begrenzungsring 7
zum Antriebselement 1 (nicht dargestellt).
Ein Kolbenträger 6 ist im Antriebselement 1 über eine
Führung 8 drehbar gelagert und begrenzt drehbeweglich axial
am Antriebselement 1 gehalten. Für die axiale Halterung
durchdringen mit Distanzbuchsen versehene Schrauben in Kreis
bogenschlitzen den Kolbenträger 6 und sind im Antriebselement
1 verschraubt (nicht dargestellt).
Der Kolbenträger 6 weist in einer radial durchgehenden Boh
rung dichtende, jedoch schiebbare Stellkolben 9 auf, die über
einen inneren Druckraum 10 und äußere Druckräume 11 beauf
schlagbar sind. Der Außendurchmesser des Kolbenträgers 6 ist
so gestaltet, daß er sich nur im Bereich der durchgehenden
Bohrung für die Stellkolben 9 bis zum Außendurchmesser des
Antriebselementes 1 erstreckt.
Damit ist bei Montage des Spritzverstellers im Nebenantrieb
des Motors ein Einspuren in das Gegenzahnrad gesichert.
In die vorzugsweise mittige Querbohrung 12 des Stellkolbens 9
greift jeweils ein Stellbolzen 13 der Verstellexzenter 2 mit
seiner balligen Kontur 14 spielarm ein. Dabei durchdringen die
Stellbolzen 13 jeweils im Bereich entsprechender radial
gerichteter Aussparungen 15 den Kolbenträger 6. Die Außen
kontur der jeweiligen Aussparung 15 bildet dabei zugleich
den Anschlag für die Endlage des zugehörigen Stellkolbens 9
bei Anlage des Stellbolzens 13.
Über einen mittigen Kanal 100 ist der innere Druckraum 10
und über radiale Kanäle 111 und Umfangskanäle 110 sind die
äußeren Druckräume 11 beaufschlagbar und entlastbar. Die
Kanäle 100, 110 führen zu einer Druckmittel-Übertragungs
einheit 16, die die Kanäle im umlaufenden Spritzversteller
mit Druckanschlüssen 101 und 112 am Deckel 18 des Gehäuses 17 des Spritz
verstellers verbindet.
In Fig. 2 sind die Verbindungen der Druckanschlüsse 101
und 112 am Deckel 18 des Gehäuses 17, die den Zufluß und
Abfluß einerseits zum inneren Druckraum 10 und andererseits
zu den äußeren Druckräumen 11 bewirken, mit einem durch zwei
Elektromagnete gesteuerten 3-Stellungsventil 20 gezeigt, das
beispielsweise am Schmierölkreislauf 30 des Verbrennungs
motors druck- und rücklaufseitig R angeschlossen ist und
dessen Elektromagnete 21, 22 von einem Steuergerät 40 ge
schaltet werden.
- - Bei nicht eingeschalteten Elektromagneten 21, 22 sind die Druckräume 10 und 11 geschlossen, die Stellkolben 9 sind damit in ihrer jeweiligen Stellung hydraulisch blockiert.
- - Bei geschaltetem Elektromagnet 21 ist der innere Druck raum 10 vom Schmierölkreislaufdruck beaufschlagt und die äußeren Druckräume 11 zum Rücklauf hin entlastbar. Die Stellkolben 9 bewegen sich nach außen und verdrehen über die Stellbolzen 13 die Verstellexzenter 2 entsprechend.
- - Bei geschaltetem Elektromagnet 22 sind die äußeren Druckräume 11 vom Schmierölkreislaufdruck beaufschlagt und der innere Druckraum 10 zum Rücklauf hin entlastbar. Die Stellkolben 9 bewegen sich nach innen und verdrehen über die Stellkolben 13 die Verstellexzenter 2 entgegen der vorher beschriebenen Bewegung nach innen.
- - Bei Verstellvorgängen werden vom Kolbenträger 6 aus gleichende Schwenkbewegungen relativ zum Antriebselement 1 ausgeführt.
In Fig. 3 ist der Deckel 18 mit eingebautem Dreistellungsventil
20 und den zugehörigen Elektromagneten 21, 22 dargestellt.
Diese Lösung ergibt folgende Vorteile:
- - Geringe Volumen der Steuerkanäle zwischen Dreistellungs ventil 20 und den Druckräumen 10 und 11 an den Stell kolben 9; damit ergeben sich geringe Ansprechzeiten.
- - Günstige Anordnung am Gehäuse mit nur einem Druckleitungs anschluß 31, wobei der Rücklauf aus den Druckräumen 10 und 11 über das Dreistellungsventil 20 direkt in das Gehäuse 17 geleitet wird.
Das Steuergerät 40 steuert je nachdem von einem internen
Mikrorechner entsprechend den Motorparametern, z. B. von Last ϕ, Drehzahl n, Temperatur ϑ FL , Verbrennungsdruck-Anstiegsgeschwindigkeit
bzw. Verbrennungsspitzendruck α F , vorgegebenen
Soll-Verstellwinkelwert und dem über Drehwinkelsensoren am
Antriebselement und Antriebsflansch ermittelten Ist-Verstell
winkel die Elektromagnete 21 und 22 an. Auf diese Weise wird
der Ist-Verstellwinkel des Spritzverstellers an den vom
Mikrorechner ausgegebenen Soll-Verstellwinkel angeglichen.
Denkbar ist es auch, die Stellkolben 9 vermittels Federn
(nicht dargestellt) in einer bestimmten Lage bei unbeauf
schlagtem Zustand zu halten. Hierzu sind Federn einerseits innen zwischen
den Stellkolben 9 andererseits zwischen den Stellkolben 9 sowie
dem Kolbenträger 6 in den äußeren Druckräumen angeordnet.
Bei unbeaufschlagten Stellkolben 9 ist damit eine bestimmte
Verstellungsausstellung erzielbar.
Claims (6)
1. Hydraulisch steuerbarer Spritzversteller für Einspritz
pumpen von Brennkraftmaschinen, insbesondere Dieselmotoren,
mit zwischen Antriebs- und Abtriebsseite angeordneten, aus
Verstell- und Ausgleichsexzenter bestehenden Verstellgetrieben,
wobei ein in jedem der Verstellexzenter gelagerter
Stellbolzen jeweils mit einem gegen eine Rückstellkraft
durch Hydraulikmittel beaufschlagbaren Stellkolben
in Eingriff ist und diese den Verstellexzentern zugeordneten
Stellkolben radial gerichtet in einem gegenüber der
Antriebs- bzw. Abtriebsseite schwenkbaren Kolbenträger
gelagert sind,
gekennzeichnet dadurch, daß die Stellkolben (9) beid
seits getrennt von Hydraulikmittel beaufschlagbar sind.
2. Spritzversteller nach Anspruch 1,
gekennzeichnet dadurch, daß die Stellbolzen (13) zwischen
Verstellexzenter (2) und Stellkolben (9) mit einer balligen
Kontur, vorzugsweise in die Stellkolben (9), eingreifen.
3. Spritzversteller nach Anspruch 1,
gekennzeichnet dadurch, daß der Kolbenträger (6) im
Antriebselement (1) schwenkbar gelagert und vermittels
ihn durchdringender Abstandshalterung am Antriebselement
(1) axial geführt ist.
4. Spritzversteller nach Anspruch 1,
gekennzeichnet dadurch, daß Aussparungen (15) im
Kolbenträger (6) für die Stellbolzen (13) mit ihren End
konturen als Anschläge ausgebildet sind.
5. Spritzversteller nach Anspruch 1,
gekennzeichnet dadurch, daß ein eine Druckmittelüber
tragungseinheit (16) führender Deckel (17) ein Dreistel
lungsventil (20) und dessen Elektromagneten (21, 22),
vorzugsweise quer zur Deckelachse angeordnet, aufweist.
6. Spritzversteller nach Anspruch 1,
gekennzeichnet dadurch, daß die Stellkolben (9) vermittels
Federn in einer bestimmten Lage bei unbeaufschlagtem Zustand
gehalten sind.
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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DD30335287A DD270837A3 (de) | 1987-06-01 | 1987-06-01 | Hydraulisch steuerbarer spritzversteller fuer einspritzpumpen von brennkraftmaschinen |
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DE3817554A1 DE3817554A1 (de) | 1988-12-22 |
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DE (1) | DE3817554A1 (de) |
GB (1) | GB2205628B (de) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE19721841A1 (de) * | 1997-05-24 | 1998-09-03 | Mtu Friedrichshafen Gmbh | Kraftstoffeinspritzsystem für eine selbstzündende Brennkraftmaschine |
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DE2649986C2 (de) * | 1976-10-30 | 1986-08-07 | Mtu Motoren- Und Turbinen-Union Friedrichshafen Gmbh, 7990 Friedrichshafen | Vorrichtung zur selbsttätigen Verstellung des Einspritzzeitpunktes bei Brennstoff-Einspritzpumpen für Verbrennungsmotoren |
DE2826801C2 (de) * | 1978-06-19 | 1991-06-13 | Robert Bosch Gmbh, 7000 Stuttgart | Einspritzzeitpunktversteller für Brennkraftmaschinen |
DE2826800A1 (de) * | 1978-06-19 | 1980-01-03 | Bosch Gmbh Robert | Einspritzzeitpunktversteller fuer brennkraftmaschinen |
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-
1987
- 1987-06-01 DD DD30335287A patent/DD270837A3/de not_active IP Right Cessation
-
1988
- 1988-05-24 DE DE19883817554 patent/DE3817554A1/de active Granted
- 1988-06-01 GB GB8812939A patent/GB2205628B/en not_active Expired - Lifetime
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Also Published As
Publication number | Publication date |
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DE3817554A1 (de) | 1988-12-22 |
GB2205628A (en) | 1988-12-14 |
GB2205628B (en) | 1991-04-03 |
DD270837A3 (de) | 1989-08-16 |
GB8812939D0 (en) | 1988-07-06 |
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DE3817554C2 (de) |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
OP8 | Request for examination as to paragraph 44 patent law | ||
8125 | Change of the main classification |
Ipc: F02D 1/16 |
|
D2 | Grant after examination | ||
8363 | Opposition against the patent | ||
8327 | Change in the person/name/address of the patent owner |
Owner name: BARKAS-GMBH, O-9040 CHEMNITZ, DE |
|
8339 | Ceased/non-payment of the annual fee |