DE3821662C2 - Regelstange zum Verstellen der Fördermenge und/oder des Einspritzzeitpunktes von Reihen-Einspritzpumpen - Google Patents

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft eine geteilte Regel­ stange für die gruppenweise Verstellung der Fördermenge und/oder des Einspritzzeitpunktes von Einspritzpumpen, bei welcher ein einer Gruppe von Einspritzpumpen zugeordneter Regelstangenteil in oder an einem der zweiten Gruppe der Einspritzpumpen zugeordneten Regelstangenteil geführt ist und jeder der beiden Kupplungsglieder für den Eingriff mit dem jeweiligen Kolben bzw. dem Zylinder der zugeordneten Pumpe aufweist.

Bei mehrzylindrigen Einspritzbrennkraftmaschinen, insbesondere Dieselmotoren mit hohen Aufladedruckverhält­ nissen und großen Leistungen, ist es bekannt, daß vor allem im untersten Last- und Drehzahlbereich Probleme hinsichtlich der Qualität der Verbrennung auftreten. Einerseits sind in derartigen Einsatzbereichen, beispielsweise bei Leerlauf des Motors, die erforderlichen Einspritzmengen sehr gering, so daß die Zerstäubung durch die Düsen nicht mehr optimal ist, und andererseits herrschen auf Grund relativ niedriger Verdichtungsendtemperaturen insgesamt schlechte Zündbedin­ gungen. Um ein unrationelles Arbeiten im Leerlauf und Teil­ lastbereich zu vermeiden, ist es bekannt, durch eine soge­ nannte Zylinderabschaltung die Zufuhr von Kraftstoff zu einer Gruppe von Zylindern zu unterbrechen, wobei die Gruppe der weiterarbeitenden Zylinder die Leistung der abgeschalteten Zylinder übernimmt. Dadurch wird es möglich, das Emissionsver­ halten des Motors insgesamt zu verbessern, da dann die Verbrennung in den weiterarbeitenden Zylindern besser abläuft und weniger Schadstoffe mit den Auspuffgasen in die Atmosphäre gelangen. Bei einer bekannten Ausführungsform für die Durchführung einer Zylinderabschaltung einer Gruppe von Zylindern einer Einspritzbrennkraftmaschine wurde dabei eine geteilte Regelstange verwendet, bei welcher ein Regelstangenteil von einem zweiten Regelstangenteil über einen Teilbereich seiner Außenkontur umgeben wurde und beide Regelstangenteile Hülsenteile mit Verzahnungen in einer gemeinsamen Ebene aufwiesen, um die zugeordneten Einspritzpumpen gruppenweise verstellen zu können. Nachteilig bei dieser bekannten Ausführungsform war, daß zuerst die beiden Regelstangenteile ineinander angeordnet werden mußten, worauf in einem weiteren Arbeitsschritt nach dem erfolgten Zusammenbau der beiden Regelstangenteile die von mit Verzahnungen ausgebildeten hülsenförmigen Kupplungsglieder für den Eingriff mit dem jeweiligen Kolben bzw. dem Zylinder der zugeordneten Pumpe nachträglich in den entsprechenden Positionen befestigt, beispielsweise angelötet werden mußten. Darüber hinaus können die zwei Regelstangenteile erst nach einem Entfernen der am inneren Regelstangenteil angeordneten verzahnten Kupplungsglieder voneinander getrennt werden. Es ergibt sich somit bei der bekannten Ausführungsform ein relativ komplizierter Aufbau. Aus der DE 28 22 195 A1 ist eine weitere geteilte Regelstange bekannt, bei der die beiden Regelstangenteile gleitbar zueinander angeordnet und durch ein zuführbares Druckmittel gegen eine Federkraft gegeneinander verschiebbar sind. Dabei weist diese bekannte Regelstange jedoch ebenfalls den Nachteil eines komplizierten Aufbaus und eines aufwendigen Verstellmechanismus auf.

Die Erfindung stellt sich somit zur Aufgabe den Aufbau einer geteilten Regelstange der oben genannten Art zu vereinfachen und insbesondere den Zusammenbau in einem einzigen Arbeitsschritt zu ermöglichen. Zur Lösung dieser Aufgabe besteht die Erfindung im wesentlichen darin, daß einer der beiden Regelstangenteile zur Gänze innerhalb der Querschnittskontur des anderen Regelstangenteils angeordnet ist, und daß der maximale Außendurchmesser dieses innenliegenden Regelstangenteiles einschließlich der Kupplungsglieder dieses Regelstangenteiles kleiner ist als die lichte Weite des außenliegenden Regelstangenteiles. Dadurch, daß einer der beiden Regelstangenteile zur Gänze innerhalb der Querschnittskontur des anderen Regelstangenteiles angeordnet ist, ergibt sich ein einfacher Zusammenbau und eine sichere Führung der Regelstangenteile ineinander. Dadurch, daß weiters der maximale Außendurchmesser des innenliegenden Regelstangenteiles einschließlich der Kupplungsglieder dieses Regelstangenteiles kleiner ist als die lichte Weite des außenliegenden Regel­ stangenteiles, wird es möglich, beide Regelstangenteile einstückig mit den Kupplungsgliedern auszubilden und den Zusammenbau der beiden Regelstangenteile durch Ineinander­ fügen von in einfacher Weise koaxial ausgebildeten und kreisförmigen Querschnitt aufweisenden Regelstangenteilen zu vollenden, ohne in nachträglichen Arbeitsschritten Kupplungs­ glieder vor allem am inneren Regelstangenteil anordnen oder befestigen zu müssen, wie dies bei bekannten Ausführungsfor­ men der Fall war. Die beiden Regelstangenteile können durch die erfindungsgemäße Ausbildung ebenso einfach und ohne Entfernung der am innenliegenden Regelstangenteil angeord­ neten Kupplungsglieder voneinander getrennt werden.

Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform ist die geteilte Regelstange so ausgebildet, daß die Kupplungsglieder des innenliegenden Regelstangenteiles jeweils als quer zur Achse desselben verlaufende Nut ausgebildet sind und daß der außenliegende Regelstangenteil eine dem maximalen relativen Verstellweg des inneren Regelstangenteiles entsprechende, langgestreckte radiale Durchbrechung an der Kupplungsstelle des inneren Regelstangenteiles aufweist. Derartige Nuten als Kupplungsglieder des innenliegenden Regelstangenteiles sind in einfacher Weise ausführbar. Bei einer derartigen Ausfüh­ rungsform können die mit derartigen Kupplungsgliedern in Eingriff gelangenden Teile des jeweiligen Kolbens bzw. Zylinders der zugeordneten Pumpe in einfacher Weise von einer Regulierbüchse mit einem in diese Nut eingreifenden Fortsatz bzw. Zahn gebildet werden, wobei die Funktion der Verstellung der an der zugeordneten Pumpe angeordneten Regulierbüchse nicht mehr von der Toleranz des Abstandes zwischen Regel­ stange und Regulierbüchse abhängig ist, wie dies bei der Ausbildung der Kupplungsglieder als mit einer Verzahnung versehenen Hülsenteilen der Fall wäre.

Entsprechend der oben genannten Ausführungsform der Kupplungsglieder des innenliegenden Regelstangenteiles, welche beispielsweise mit Regulierbüchsen mit einem breiten Zahn der zugehörigen Pumpe in Eingriff stehen, kann auch das Kupplungsglied des außenliegenden Regelstangenteiles von einer quer zur Achse desselben verlaufenden Nut bzw. Durch­ brechung gebildet sein. Zu diesem Zweck müßte die Länge der Fortsätze bzw. Zähne der mit den Regelstangenteilen in Eingriff stehenden Regulierbüchsen der Einspritzpumpen unterschiedlich ausgebildet sein, je nach dem ob die Pumpen mit dem innenliegenden bzw. dem außenliegenden Regelstangen­ teil zusammenwirken. Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform ist die Ausbildung jedoch so getroffen, daß das Kupplungs­ glied des außenliegenden Regelstangenteiles von einer quer zur Achse desselben verlaufenden Nut bzw. Durchbrechung gebildet ist und daß der innenliegende Regelstangenteil über eine axiale Länge, welche dem maximalen relativen Verstellweg entspricht, an der der Durchbrechung des außenliegenden Regelstangenteiles zugewandten Seite abgeflacht bzw. ausge­ nommen ausgebildet ist. Dadurch wird es möglich, die Regu­ lierbüchsen der mit dem innenliegenden als auch mit dem außenliegenden Regelstangenteil zusammenwirkenden Einspritz­ pumpen bei entsprechender Formgebung gleich auszubilden, wobei auch für diese Ausführungsform gilt, daß die Funktions­ weise von der Toleranz des Abstandes zwischen Regelstange und Regulierbüchse unabhängig ist.

In der Zeichnung ist die Erfindung anhand eines Aus­ führungsbeispieles schematisch erläutert, wobei Fig. 1 eine Teilansicht einer erfindungsgemäßen geteilten Regelstange ist, Fig. 2 ein Schnitt nach der Linie II-II der Fig. 1 mit einer in Fig. 1 nicht dargestellten in den äußeren Regelstan­ genteil eingreifenden Regulierbüchse darstellt, Fig. 3 eine perspektivische Ansicht teilweise im Schnitt einer erfin­ dungsgemäßen geteilten Regelstange darstellt und Fig. 4 eine perspektivische Ansicht einer weiteren Ausführungsform einer mit der geteilten Regelstange zusammenwirkenden Regulier­ büchse darstellt.

In Fig. 1 ist eine geteilte Regelstange 1 teilweise darstellt, welche in Gehäusen 2 von mit der Regelstange 1 zusammenwirkenden Einspritzpumpen gelagert ist. Weiters ist in Fig. 1 schematisch eine Vorrichtung 3 zur Verstellung der Regelstangen angedeutet, welche dafür sorgt, daß im Leerlauf bzw. Teillastbereich eine Gruppe von Zylindern weiter mit Kraftstoff versorgt wird, während die andere Gruppe über eine Verstellung einer der beiden Regelstangen auf Nullfördermenge gehalten wird. Die geteilte Regelstange 1 wird dabei von einem innenliegenden Regelstangenteil 4 und einem äußeren Regelstangenteil 5 gebildet, wobei der innere Regelstangen­ teil zur Gänze innerhalb der Querschnittskontur des äußeren Regelstangenteiles 5 angeordnet ist. Aus Fig. 1 ist weiters ersichtlich, daß das Kupplungsglied des innenliegenden Regelstangenteiles 4 von jeweils einer quer zur Achse 6 der geteilten Regelstange über einen Teil des Umfanges verlau­ fenden Nut 7 gebildet wird, in welche ein Zahn einer Regu­ lierbüchse einer zugehörigen Einspritzpumpe eingreift, wie dies im folgenden näher erläutert werden wird. Weiters weist auch der außenliegende Regelstangenteil 5 eine quer zur Achse 6 verlaufende Nut 8 auf, in welche ein Zahn 9 einer Regulier­ büchse 10 eingreift, wie dies in Fig. 2 dargestellt ist. In Fig. 2 ist dabei die der maximalen relativen Verschiebepo­ sition der beiden Regelstangen entsprechende Position der Nut 8 des außenliegenden Regelstangenteiles 5 sowie des Zahnes 9 der Regulierbüchse 10 strichliert mit 8′, 9′ bzw. 8′′ und 9′′ angedeutet. Der an der Regulierbüchse 10 angeordnete Zahn 9 weist dabei in einem Mittelbereich eine Einschnürung 11 auf, welche ein Verklemmen des Zahnes in der Nut 8 bei einer Verschiebung des äußeren Regelstangenteiles 5 und eine durch die Verdrehung der Regulierbüchse 10 resultierende relative Positionsänderung vermieden wird. Eine mit der inneren Regelstange zusammenwirkende Regulierbüchse 10 müßte bei einer Ausführungsform gemäß den Fig. 1 und 2 einen entsprechend längeren Zahn 9 aufweisen, um in Eingriff mit einer Nut 7 des inneren Regelstangenteiles 4 zu gelangen, wobei der außenliegende Regelstangenteil 5 eine den maximalen relativen Verstellweg entsprechende langgestreckte Durch­ brechung an der Kupplungsstelle aufweist.

Bei der Ausführungsform gemäß Fig. 3 und 4 ist der innere Regelstangenteil wiederum mit 4 und der äußere Regelstangen­ teil mit 5 bezeichnet. Die quer zur Achse 6 verlaufende Nut am inneren Regelstangenteil wurde wiederum mit 7 und die am äußeren Regelstangenteil 5 angeordnete Durchbrechung 8 für den Eingriff eines Zahnes einer Regulierbüchse wurde wiederum mit 8 bezeichnet. Die der inneren Kupplungsstelle 7 des inneren Regelstangenteiles 4 entsprechende radiale langge­ streckte Durchbrechung des äußeren Regelstangenteiles 5 für den Durchtritt eines Kupplungsgliedes einer mit der Regel­ stange zusammenwirkenden Regulierbüchse ist dabei mit 12 bezeichnet. Eine Regulierbüchse für den Eingriff in eine Nut 7 ist dabei in perspektivischer Darstellung in Fig. 4 darge­ stellt. Die Regulierbüchse 10 weist wiederum einen Fortsatz bzw. Zahn 9 auf, welcher gegenüber der Ausführungsform gemäß Fig. 2 für einen Eingriff in die Nut 7 des inneren Regelstan­ genteiles eine entsprechend größere Länge aufweist. Um eine derartige Regulierbüchse auch bei mit dem äußeren Regelstan­ genteil 5 zusammenwirkenden Einspritzpumpen verwenden zu können, ist der innenliegende Regelstangenteil 4 über eine axiale Länge, welche dem maximalen relativen Verstellweg zwischen den beiden Regelstangenteilen 4 und 5 entspricht, an der der Durchbrechung 8 zugewandten Seite abgeflacht bzw. ausgenommen ausgebildet, wie dies im Bereich 13 des inneren Regelstangenteiles 4 in Fig. 3 dargestellt ist. Der in Fig. 4 dargestellte Fortsatz bzw. Zahn 9 der Regulierbüchse 10 durchsetzt somit bei dieser Ausführungsform die Durchbrechung 8 und ragt bis in den abgeflachten Bereich 13 des innen­ liegenden Regelstangenteiles 4 vor, wobei durch entsprechende Formgebung mit einer Einschnürung 11 des Zahnes wiederum ein Verklemmen des Zahnes bei einer Verstellbewegung vermieden wird.

Bezugszeichenliste

1 Regelstange
2 Gehäuse
3 Verstellvorrichtung
4 innerer Regelstangenteil
5 äußerer Regelstangenteil
6 Achse
7 Nut
8 Nut
9 Zahn
10 Regulierbüchse
11 Einschnürung
12 Durchbrechung
13 abgeflachter Bereich

Claims (3)

1. Regelstange zum Verstellen der Fördermenge und/oder des Einspritzzeitpunktes von Reihen-Einspritzpumpen, mit zwei Gruppen von Einspritzpumpen, die mit längsverschiebbaren Regelstangenteilen jeweils separat ansteuerbar sind, wobei zum Verstellen der Fördermenge die Regelstangenteile über jeweils ein Kupplungsglied die Drehlage eines Hubkolbens der Einspritzpumpe verstellen, dadurch gekennzeichnet, daß die Regelstangenteile als zwei koaxial angeordnete und separat steuerbare Teile ausgebildet sind, und das die Steuerbewegungen über quer zur Achse der Regelstangenteile verlaufende Ausnehmungen, vorzugsweise Schlitze in den Regelstangenteilen und über die Kupplungsglieder auf die Hubkolben übertragen werden.

2. Regelstange nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß zum Übertragen der Steuerbewegung auf den Hubkolben das innenliegende Regelstangenteil (4) jeweils quer zur Achse desselben verlaufende Nuten (7) aufweist und daß der außenliegende Regelstangenteil (5) eine dem maximalen relativen Verstellweg des inneren Regelstangenteiles entsprechende, langgestreckte Öffnung (12) an der Kupplungsstelle des inneren Regelstangenteiles aufweist.

3. Regelstange nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß das außenliegende Regelstangenteil (5) von quer zur Achse desselben verlaufenden Nuten (8) durchbrochen ist und daß der innenliegende Regelstangenteil (4) über jeweils eine axiale Länge, welche dem maximalen relativen Verstellweg entspricht, an der der Nut (8) des außenliegenden Regelstangenteiles zugewandten Seite abgeflacht oder ausgenommen ist.