DE3900345A1 - Verteilerkraftstoffeinspritzpumpe fuer brennkraftmaschinen - Google Patents

Description

Stand der Technik

Die Erfindung geht aus von einer Verteilerkraftstoff­ einspritzpumpe für Brennkraftmaschinen nach der Gattung des Hauptanspruchs. Bei einer bekannten Verteilkraft­ stoffeinspritzpumpe dieser Art (Bosch Verteilerein­ spritzpumpe, Typ VE, Bosch technische Unterrichtung VDT-U 2/2 DE bzw. DE-OS 28 44 910) erfolgt die Ein­ spritzmengenregelung über einen mechanischen Drehzahl­ regler mit verschiedenen Aufschaltungen zur Berück­ sichtigung von Betriebskenngrößen (VDT-Schrift). Die Spritzzeitpunktverstellung hingegen erfolgt über hydraulische Mittel, indem eine Steuerflüssigkeit den Spritzverstellkolben drehzahlabhängig verstellt, wobei als Steuerflüssigkeit der Dieselkraftstoff dienen kann, der über eine mit motordrehzahlsynchroner Drehzahl angetriebene Förderpumpe auf einen drehzahl­ abhängigen Druck gebracht wird. Diese Spritzverstell­ regelung ist für den Normalbetrieb, also warme Brenn­ kraftmaschine im normalen Arbeitsbereich gedacht. Um bei kalter Brennkraftmaschine, bei der bekanntlich der Spritzbeginn früher liegen muß, um für die Auf­ bereitung des Kraftstoffes bis zu seiner Zündfähigkeit ausreichend Zeit zur Verfügung zu haben, eine von der Drehzahl unabhängige Frühverstellung zu erhalten, wird eine Relativverdrehung des ruhenden Teils (Rollen­ ring) des Nockentriebs durch ein Steuergerät vorge­ nommen, welches über einen Verstellhebel und einen Exzenter eine unmittelbare Verstellung vornimmt. Diese Verstellung in Richtung früh entspricht gerade der gewünschten Frühverstellung, wie sie bei kalten Brennkraftmaschinen erforderlich ist. Wenn sich nun der Motor allmählich erwärmt, wird der Eingriff des Steuergerätes allmählich abgebaut, so daß bei warmem Motor dann die Spritzverstellung nur noch vom hydrau­ lischen Spritzversteller bestimmt wird. Für den Ein­ griff des Steuergeräts ist am ruhenden Teil eine entsprechende Ausnehmung angeordnet, so daß bei warmer Brennkraftmaschine das Steuergerät keinen Einfluß nehmen kann, wohingegen bei kalter Brennkraftmaschine, beispielsweise über einen entsprechenden Zapfen, der an einer der Begrenzungswände der Ausnehmung angreift, die vorgesehene Relativverdrehung bewirkt wird.

Für die Erfindung relevant ist somit nur der Arbeits­ bereich für eine kalte Brennkraftmaschine, wobei folgender Funktionsablauf stattfindet. Bei kalter Brennkraftmaschine ist über die Steuervorrichtung das ruhende Teil in die gewünschte Lage verdreht entsprechend früher Einspritzung für kalte Motoren, wobei der Spritzverstellkolben ein Stück entgegen der Spritzverstellfeder verschoben ist. Da die Spritz­ verstellung auch drehzahlabhängig erfolgt, entspricht somit diese Lage zudem einer bestimmten Motordrehzahl (mit zunehmender Drehzahl erfolgt eine Verstellung in Richtung früher). Sobald dann bei einer entsprechen­ den Motordrehzahl die Steuerflüssigkeit den Druck erreicht hat, der dieser vorgegebenen Stellung für kalten Motor des Spritzverstellkolbens entspricht, wird der Spritzverstellkolben aus dieser Kaltmotor­ frühverstellage entgegen der Kraft der Spritzverstell­ feder verschoben und verdreht dabei das ruhende Teil zusätzlich in Richtung früh, wobei sich die entspre­ chende Wand der Ausnehmung des ruhenden Teils vom Zapfen abhebt. Ab diesem Moment erfolgt die Spritz­ beginnverstellung rein drehzahlabhängig so wie bei der warmen Brennkraftmaschine. In den Kennlinien der Funktionen von Frühverstellung über der Drehzahl, bedeutet dies einen scharfen Knick. Gewünscht jedoch ist stets ein weicher Übergang, d.h. daß bereits vor Erreichen dieses Punktes eine gewisse Verstellung in Richtung früher erwünscht wäre, die dann auch erst nach diesem Punkt in die Normalfunktion übergeht. Der scharfe Übergang hat jedenfalls den Nachteil einer unbefriedigenden Anpassung des Spritzbeginns bei kalter Brennkraftmaschine im Übergangbereich von niederen Drehzahlen (Startdrehzahlen, Leerlauf) zu höheren Drehzahlen. Dies äußert sich vor allem in erhöhten Abgas- und Geräuschemissionen, sowie in höherem Kraftstoffverbrauch.

Vorteile der Erfindung

Die erfindungsgemäße Verteilerkraftstoffeinspritzpumpe mit den kennzeichnenden Merkmalen des Hauptanspruchs hat demgegenüber den Vorteil, daß ausgehend von dem bei kalter Maschine vorgegebenen frühen Spritzbeginn bereits eine zusätzliche Verstellung in Richtung früher mit zunehmender Drehzahl erfolgt, wobei diese Zunahme durch die Charakteristik der Zusatzfeder bestimmt ist. Immer dann, wenn die in Richtung spät wirkenden Kräfte der Spritzverstellfeder und der Schenkelfeder durch den in Richtung früh wirkenden Druck der Steuerflüssigkeit überwunden werden, bewirkt die ebenfalls in Richtung früher wirkende Zusatzfeder eine entsprechende zusätzliche Verschiebung in Richtung früh.

Vorteilhafterweise wird hierdurch mit sehr einfachen Mitteln ein weicherer Übergang zwischen der Frühver­ stellvorgabe bei kalter Brennkraftmaschine und der normalen Frühverstellung erreicht, wodurch vor allem das Hochlaufverhalten des Motors verbessert wird mit einem günstigeren Drehmoment und geringerem Kraft­ stoffverbrauch in diesem Laufbereich.

Nach einer vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung weist in an sich bekannter Weise der Nockentrieb einen im Pumpengehäuse gelagerten und als an sich ruhendes Teil dienenden Rollenring auf, an dem Lauf­ rollen gelagert sind, wobei ein mit einer Nockenfläche versehener und mit dem Verteilerkolben und der An­ triebswelle mitrotierender Nockenteil mit dem Rollen­ ring für den Hubantrieb des Pump- und Verteilerkolbens zusammenwirkt und wobei ein mit dem Verstellhebel verdrehbarer Exzenterzapfen in eine entsprechende Längsnut des Rollenrings greift. Hierdurch ist in einfacher Weise ermöglicht, daß der Rollenring aus­ gehend von der jeweils temperaturabhängig eingestellten Mindestfrühverstellage weiter in eine frühere Lage verdreht werden kann, wobei in diesem Übergangsbereich durch die Zusatzfeder und über den Mitnahmezapfen diese Frühverstellung unterstützt wird.

Nach einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung, bei der in an sich bekannter Weise (DE- OS 28 44 910) ein Bowdenzug als Mitnahmeteil zwischen Temperaturgeber und Verstellhebel vorgesehen ist, ist die Zusatzfeder zwischen dem Klemmstück des Bowden­ zugs und dem Verstellhebel wirksam. Während der Bowden­ zug vom Temperaturgeber betätigt den Anschlag für den Mindestfrühzeitpunkt bestimmt, ermöglicht die dazwischengeschaltete Zusatzfeder die Steuerung des Übergangsbereichs, so daß erfindungsgemäß bereits, vor Erreichen der im Normalbetrieb entsprechenden Drehzahl, bei kalter Maschine eine zustätzliche Ver­ stellung in Richtung früh erfolgt. Natürlich kann die Zusatzfeder auch unabhängig vom Bowdenzug am Verstellhebel in Richtung früh angreifen, wobei sie sich beispielsweise an einem gehäusefesten und justier­ baren Widerlager abstützen kann. Durch die Integrierung in den Bowdenzug jedoch ist eine zusätzliche Justierung nicht erforderlich, da mit der Grundeinstellung des Steuergerätes auch die Zusatzfeder mit verstellt wird. Bei Grundeinstellung ist hierbei vor allem an die Zuordnung zwischen Temperaturgeber und Verstell­ grad des ruhenden Teils des Nockentriebs gedacht, wobei mit zunehmender Motortemperatur der Verstellhebel und damit der ruhende Teil des Nockentriebs in Richtung spät verdreht oder verdrehbar ist, wobei bei der Anordnung der Zusatzfeder zwischen Verstellhebel und Klemmstück des Bowdenzugs diese Zusatzfeder in gleicher Weise wirksam ist, wenn der eingestellte Mindestfrühspritzzeitpunkt der Ausgangslage des Spritz­ verstellkolbens entspricht. In jedem Fall jedoch ist die Zusatzfeder dann außer Wirkung und ohne Einfluß auf die Spritzbeginnverstellung, wenn auch das Steuer­ gerät außer Wirkung ist.

Als Temperaturgeber kann natürlich ein elektrisch beheiztes Thermoelement oder aber ein vom Kühlwasser der Brennkraftmaschine beheizter Dehnstoffregler dienen oder sonst ein die Temperatur verarbeitendes Element.

Nach einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung ist der mögliche Weg der Zusatzfeder durch Mitnahmeanschläge begrenzt. Hierdurch wird einerseits die Vorspannung der Feder und damit die Steilheit der Übergangskennlinie bestimmt und beeinflußt und andererseits auch der Drehzahlbereich vorgegeben, ab dem diese Zusatzfeder wirksam ist. Die Zusatzfeder bedeutet bezüglich der Kraftwirkung eine konstante Addition zur durch den Druck der Steuerflüssigkeit bewirkten Stellkraft, solange sie zwischen Bowdenzug­ klemmstück und Verstellhebel angeordnet ist. Bei unabhängigem Eingriff am Verstellhebel wirkt sich natürlich die eingegebene Federkenngröße aus, was zu einer entsprechenden Anderung der Steigung der Kurvenscharen zueinander führt, die diesem Über­ gangsbereich entsprechen. Im ersten Fall verlaufen diese Kurven parallel zueinander.

Nach einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung wird der eine Mitnahmeanschlag durch eine Buchse mit Längs­ nuten bestimmt, in denen das Klemmstück des Bowdenzugs geführt ist, während der andere Mitnahmeanschlag durch einen in dieser Buchse geführten Bolzen gebildet wird, der das Klemmstück aufnimmt, wobei zwischen diesen beiden Mitnahmeanschlägen, also zwischen Buchse und Bolzen die Zusatzfeder angeordnet ist. Hierdurch kann in sehr einfacher Weise einerseits der Zusatz­ federarbeitsbereich und andererseits der Gesamtver­ stellbereich in Richtung früh durch Festlegen des Bowdenstücks mit nur einem Klemmstück erzielt werden.

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

Zeichnung

Ein Ausführungsbeispiel des Gegenstandes der Erfindung ist mit zwei Varianten in der Zeichnung dargestellt und im folgenden näher beschrieben. Es zeigen Fig. 1 eine erfindungsgemäße Kraftstoffeinspritzpumpe im Teillängschnitt gemäß Linie I-I in Fig. 2, Fig. 2 einen Teilquerschnitt durch diese Pumpe gemäß Linie II-II in Fig. 1, Fig. 3 eine Ansicht mit Teilschnitt gemäß Pfeil III in Fig. 2 dieser Pumpe, Fig. 4 ein Funktionsdiagramm der Erfindung mit Spritzverstell­ zeitpunkt über der Drehzahl, Fig. 5 eine Fig. 3 ent­ sprechende Darstellung einer Variante und Fig. 6 eine konstruktive Ausgestaltung eines Erfindungsde­ tails.

Beschreibung des Ausführungsbeispiels

Anhand der in Fig. 1 dargestellten Verteilereinspritz­ pumpe wird im folgenden die Grundfunktion einer solchen Pumpe erläutert. Ein auch als Verteiler dienender Pumpenkolben 1 wird durch eine Antriebswelle 2 und mit Hilfe eines Nockentriebs 3 in eine hin- und her­ gehende und gleichzeitig rotierende Bewegung versetzt. Bei jedem Druckhub des Pumpenkolbens 1 wird dabei aus einem Pumpenarbeitsraum 4 über eine zentrale Längsbohrung 5 und eine Verteilerlängsnut 6 Kraftstoff zu einem von mehreren Druckkanälen 7 gefördert, die um den Pumpenkolben 1 herum in gleichmäßigen Dreh­ winkelabständen angeordnet sind und jeweils zu einem nicht dargestellten Brennraum einer Brennkraftmaschine führen.

Der Pumpenarbeitsraum 4 wird über einen Saugkanal 8 aus einem im Gehäuse der Einspritzpumpe vorhandenen und mit Kraftstoff gefüllten Saugraum 9 mit Kraftstoff versorgt, indem während des Saughubs des Pumpenkolbens 1 der Saugkanal 8 durch im Pumpenkolben 1 vorgesehene Steuerkanäle 11 aufgesteuert wird, so daß entsprechend Kraftstoff aus dem Saugraum 9 in den Pumpenarbeitsraum 4 strömen kann. Die Anzahl der Steuerkanäle 11 ent­ spricht der Anzahl der Druckkanäle 7 und damit der Anzahl der pro Umdrehung des Pumpenkolbens ausgeführten Druckhübe. In den Druckkanälen 7 ist jeweils ein Druckventil 12 angeordnet, um die Druckleitungen zwischen Kraftstoffeinspritzpumpe und Motor (nicht dargestellt) von den Druckkanälen 7 in Strömungs­ richtung zur Pumpe hin hydraulisch abzukoppeln.

Die pro Hub in je einen der Druckkanäle 7 geförderte einzuspritzende Menge wird durch die axiale Lage eines um den Pumpenkolben 1 angeordneten Regelschie­ bers 13 bestimmt. Die axiale Lage des Regelschiebers 13 wird durch einen Drehzahlregler 14 und einen nicht dargestellten willkürlich betätigbaren Verstellhebel bestimmt, unter Auswertung der jeweiligen Drehzahl und Last, wobei letztere vorzugsweise der Stellung des Gaspedals der Brennkraftmaschine entspricht.

Der Saugraum 9 wird von einer Förderpumpe 15 her mit Kraftstoff versorgt, die auch von der Antriebswelle 2 angetrieben wird und deren Saugleitung 16 von einem nicht dargestellten Kraftstoffbehälter her mit Kraft­ stoff versorgt wird. Durch ein hier nicht dargestelltes Drucksteuerventil wird der Ausgangsdruck der Förder­ pumpe 15 und damit der Druck im Saugraum 9 gesteuert, so daß dieser Druck entsprechend einer zunehmenden Drehzahl steigt. Im Saugraum 9 sind der Nockentrieb 3 sowie der Drehzahlregler 14 angeordnet, die somit druckausgeglichen allseitig vom Kraftstoff umgeben sind und durch diese geschmiert werden.

Der im Pumpengehäuse 17 angeordnete Nockentrieb 3 weist einen Rollen 18 tragenden Rollenring 19 auf, der um einen bestimmten Winkel verdrehbar im Pumpen­ gehäuse 17 gelagert ist und in dessen U-förmigen Querschnitt die Rollen 18 gelagert sind. Dieser Rollen­ ring 19 ist über einen Verstellbolzen 21 mit einem Spritzverstellkolben 22 drehschlüssig gekoppelt. In der Innenbohrung dieses Rollenrings 19 ist eine Klauenkupplung vorhanden, bei der antriebsseitige Klauen 23 der Antriebswelle 2 mit abtriebsseitigen Klauen 24 des Pump- und Verteilerkolbens 1 ineinander greifen, so daß der Pump- und Verteilerkolben 1 unab­ hängig von der Antriebswelle 2 eine Hubbewegung während des form- und kraftschlüssigen Drehantriebes ausüben kann. Am Pumpenkolben 1 ist außerdem eine Stirnnocken­ scheibe 25 angeordnet, die mit einer Stirnnocken aufweisenden Fläche 26 auf den Rollen 18 abläuft, wobei die Zahl der Stirnnocken wiederum der Zahl der Druckkanäle 6 entspricht. Die Stirnnockenscheibe 25 wird durch Federn 27, von denen nur eine teilweise dargestellt ist, mit ihrer Lauffläche 26 auf die Rollen 18 gepreßt.

Der, wie besonders Fig. 2 entnehmbar, tangential zum Rollenring 19 axial verschiebbare Spritzverstell­ kolben 22 ist in der einen Verstellrichtung durch eine Spritzverstellfeder 28 belastet und in der anderen Verstellrichtung durch den in einem Raum 29 herrschen­ den Druck von Steuerflüssigkeit, welche durch den auch im Saugraum 9 vorhandenen Kraftstoff gebildet wird, dessen Druck drehzahlabhängig gesteuert ist und welcher durch einen im Spritzverstellerkolben 22 vorhandenen Drosselkanal 31 zugeführt wird. Die Verschieberichtung des Spritzverstellkolbens 22 ist dabei so gewählt, daß wenn der Kraftstoffdruck im Saugraum 8 mit zunehmender Drehzahl steigt, der Spritz­ verstellkolben 22 entgegen der Spritzverstellfeder 28 verschoben den Rollenring 19 so verdreht, daß die Stirnnocken der Stirnnockenscheiben 25 früher mit den Rollen 18 in Eingriff gelangen, wodurch der Hubbeginn des Pumpenkolbens 1 und damit der Förder­ beginn, d.h. der Spritzzeitpunkt des Kraftstoffes in bezug auf die Drehlage der Antriebswelle 2, früher erfolgt. Je höher also die Drehzahl ist, desto früher liegt dieser Spritzzeitpunkt.

Der Antrieb des Drehzahlreglers 14 erfolgt über ein Zahnrad 32, das drehschlüssig auf die Antriebswelle 2 gesteckt ist und einen Drehzahlgeber 33 mit Flieh­ gewichten 34 antreibt, welcher an einer nicht darge­ stellten Reglermuffe angreifen, die axial verschiebbar gelagert ist und andererseits durch eine Regelfeder am Hebelsystem 35 angreift, welches wiederum den Regelschieber 13 für dessen Hublage anlenkt. Das Regelhebelsystem 35 ist hierfür auf einer Achse 36 schwenkbar gelagert. In bekannter Weise wird bei diesen Pumpen die Vorspannung der Regelfeder durch den Verstellhebel geändert, und zwar in der Art, daß bei Verstellung des Verstellhebels in Richtung zu­ nehmender Last auch die Vorspannung der Regelfeder zunimmt, so daß der Regelschieber 13 weiter nach oben geschoben wird, was aufgrund eines dadurch gege­ benen späteren Aufsteuerns eines Entlastungskanals 37 des Pumpenarbeitsraums 4 während des Druckhubs des Pumpenkolbens 1 eine Zunahme der Einspritzmenge zur Folge hat. Der Entlastungskanal 37 ist im Pumpen­ kolben 1 angeordnet und mit der Axialbohrung 5 ver­ bunden. Die Absteuerung der noch im Pumpenarbeitsraum 4 befindlichen Kraftstoffmenge ist immer dann gegeben, wenn während des Druckhubs des Pumpenkolbens 1 die Mündungen 38 des Entlastungskanals 37 aus dem Regel­ schieber 13 austauchen und so die weitere Kraftstofför­ derung des Pumpenkolbens in den Saugraum 9 erfolgt. Der Förderbeginn hingegen erfolgt stets nach Beginn und Zurücklegung eines bestimmten Druckhubweges des Pumpenkolbens 1, nämlich nachdem die im Pumpenkolben 1 verlaufenden Steuerkanäle 11 vom Saugkanal 8 getrennt wurden. Wenn also bei zunehmender Drehzahl der Rollen­ ring 19 durch den Spritzverstellkolben 22 um einige Winkelgrad verdreht wird und damit die Antriebsrollen 18 in bezug auf die Lauffläche 26 der Stirnnocken­ scheibe 25 verschoben werden, beginnt entsprechend der Druckhub des Pumpenkolbens 1 früher mit entspre­ chend früherer Unterbrechung der Steuerkanäle zum Saugkanal. Um über diese rein drehzahlabhängige Spritz­ zeitpunktverstellung auch eine davon unabhängige temperaturabhängige Verstellung des Spritzbeginns in Richtung früh zu erhalten, greift am Rollenring 19 in eine dort vorgesehene Nut 39 ein Kugelbolzen 41 ein, der an der Stirnseite einer Verstellwelle 42 exzentrisch angeordnet ist, an welcher andererseits ein Verstellhebel 43 angreift. Sobald also bei kalter Brennkraftmaschine der Verstellhebel 43 in Richtung früh verschoben wird, wird über die Verstellwelle 42 und den exzentrisch angeordneten Kugelbolzen 41 dieser an das Ende 44 der Nut 39 gedrückt, so daß nach Überwindung der Kraft der Spritzverstellfeder 28 der Rollenring 19 entsprechend im Gehäuse 17 ver­ dreht wird. Hiermit ist jeweils der spätest mögliche Spritzzeitpunkt bestimmt - der Rollenring 19 kann nunmehr nur noch in Richtung früher verdreht werden.

Bei dieser Verdrehung muß auch die Kraft einer Schen­ kelfeder 45 überwunden werden, die am Verstellhebel 43 in Richtung spät angreift. Um die jeweilige Ver­ stellrichtung in der Zeichnung anzugeben, sind ent­ sprechende Doppelpfeile vorgesehen, wobei die Pfeile in Richtung "plus" eine Späterverstellung und die in Richtung "minus" eine Früherverstellung des Spritz­ zeitpunkts bedeuten. Außerdem ist in Fig. 2 der Spritz­ verstellkolben 22 um den Weg a verschoben, und es liegt der Kugelbolzen 41 am Ende 44 der Nut 39 an, als Hinweis dafür, daß der Verstellhebel 43 in eine für kalten Motor entsprechende Frühverstellung verdreht ist, für die a signifikant ist. Für diese Frühver­ stellung greift am Verstellhebel 43 ein Temperaturgeber 46 an, der als Steuergerät eine der Temperatur ent­ sprechende Verstellung des Verstellhebels 43 bewirkt und der im einzelnen anhand von Fig. 3 erläutert wird.

Der Temperaturgeber 46 weist wie in Fig. 3 dargestellt einen Dehnstoffregler 47 auf, der über ein elektrisches Heizgerät 48 synchron zur Motortemperatur erwärmbar ist. Dieser Dehnstoffregler 47 verschiebt mit zuneh­ mender Temperatur fortschreitend über einen Zapfen 49 einen Federteller 51 entgegen der Kraft einer Einspannfeder 52 und verstellt dabei ein Koppelstück 53 eines Bowdenzuges 54, der als Mitnahmeglied für den Verstellhebel 43 dient. Hierfür ist am Ende des Bowdenzuges ein Klemmstück 55 vorgesehen. Der Bowdenzug selbst ist durch eine Gummitülle 56 verkleidet, die zwischen dem Verstellhebel 43 und einem Gehäuse 57 des Temperaturgebers 46 angeordnet ist.

Zwischen dem Klemmstück 55 und dem Verstellhebel 43 ist relativ zum Klemmstück 55 auf dem Bowdenzug verschiebbar eine Buchse 58 vorgesehen, wobei zwischen dieser Buchse 58 und dem Klemmstück 55 eine Zusatzfeder 59 angeordnet ist. Die unmittelbare Kraftübertragung zwischen dem Bowdenzug 54 und dem Verstellhebel 43 wird über einen Klemmbolzen 61 bewirkt, der innerhalb der Buchse 58 axial verschiebbar ist, wobei eine Bodenfläche 62 der Buchse 58 als Anschlag für den möglichen Relativhub b zwischen Buchse 58 und Klemm­ bolzen 61 dient. Das Klemmstück 55 und der Klemmbolzen 61 weisen einen festen Abstand voneinander auf für den möglichen Weg der Buchse 58.

Die Zusatzfeder 59 wirkt in Richtung früher Spritzzeit­ punkt auf den Verstellhebel 43, wobei bei einer Ver­ drehung desselben unter Wirkung dieser Zusatzfeder 59 der Klemmbolzen 61 in seiner Lage verharren würde und die Buchse 58 durch die Zusatzfeder 59 angetrieben den Verstellhebel 43 nach links schwenken würde. Eine solche Verstellung ist jedoch nur möglich, wenn die in Richtung spät wirkenden Kräfte, wie nämlich die Schenkelfeder 45 und die Spritzverstellfeder 28, überwunden wären. Erfindungsgemäß ist die Kraft der Zusatzfeder 59 mit ihrer Verstellwirkung auf den Verstellhebel 43 etwas größer als die Kraft der Schenkelfeder 45 mit ihrer Stellwirkung auf diesen Verstellhebel 43. Für das Gesamtkräfteverhältnis unter Einbeziehung der Exzenterlage des Kugelbolzens 41 zur Verstellwelle 42 sowie der Kraft der in Richtung spät wirkenden Spritzverstellfeder 28 und der durch den Verstellbolzen 21 gegebenen Hebelübersetzung ist die in Richtung spät wirkende, am Rollenring 19 angreifende mechanische Kraft durch die Spritzver­ stellfeder 28 und die Schenkelfeder 45 größer als die mechanische Verstellkraft, die, durch die Zusatz­ feder 59 verursacht, in Richtung früh wirkt. Hierbei kann aufgrund des günstigen Hebelverhältnisses durch den Verstellhebel 43 mit einer Zusatzfeder 59 verhält­ nismäßig geringer Kraft eine verhältnismäßig große Verstellkraft am Rollenring erzeugt werden.

Der Schwenkbereich des Verstellhebels 43 ist durch Anschläge 63 und 64 begrenzt, wobei jedoch in jedem Fall bei warmer Brennkraftmaschine durch den Tempe­ raturgeber 46 und mit Unterstützung der Schenkelfeder 45 der Verstellhebel 43 soweit in Richtung spät ver­ schwenkt wird, daß der Kugelbolzen 41 keine Wirkver­ bindung mit dem Rollenring 19 eingehen kann und die Spritzzeitpunktverstellung nur noch durch den Spritz­ verstellkolben 22 erfolgt.

Anhand des in Fig. 4 dargestellten Funktionsdia­ gramms wird das Arbeiten der Zusatzfeder 59 erläutert. In diesem Diagramm ist über der Drehzahl n (Abszisse) der Förderbeginn fb bzw. der Spritzzeitpunkt (Ordinate) aufgetragen, je höher der Punkt liegt, desto früher erfolgt der Spritzbeginn. Um bei der bisherigen Annahme zu bleiben, zeigt der entsprechende Doppelpfeil mit minus nach oben und plus nach unten. Die gestrichelt dargestellte Kennlinie mit einem waagrechten Abschnitt­ c und einem schrägen Abschnitt d, der in einen durch­ gezogenen Abschnitt e gleicher Steigung übergeht, entspricht dem bekannten Spritzzeitpunktversteller, ohne die Zusatzfeder 59. Erfindungsgemäß wird durch die Zusatzfeder 59 die durchgezogene Kennlinie f erzielt, die in die Kennlinie e übergeht, während beim bekannten Spritzzeitpunktversteller, bei dem für kalten Motor erfolgten mechanischen Spritzver­ stellung a (siehe Fig. 2) der Verstellkolben 22 und damit der Rollenring 19 in dieser Einstellage ver­ harren, bis die Drehzahl nc erreicht ist, bei der der dieser Drehzahl entsprechende Druck im Raum 29 beginnt, die Kraft der Spritzverstellfeder 28 zu überwinden, und wonach dann völlig unabhängig von der mechanischen Vorgabe durch den Kugelbolzen 41 (dieser bleibt stehen) der Rollenring 19 gemäß der Kennlinie d und entsprechend der Motordrehzahl nach früher verdreht wird, so wie es bei der warmen Brenn­ kraftmaschine der Fall ist. Insofern entspricht die Kennlinie d in Verbindung mit der Kennlinie e dem typischen Spritzzeitpunktverlauf bei warmer Brennkraft­ maschine. Durch das Verwenden der Zusatzfeder 59 jedoch beginnt bereits eine gewisse Verdrehung des Nockenrings 19 in Richtung früh von a aus, sobald das Gleichgewicht zwischen den in Richtung spät wir­ kenden Kräften durch die Verstellfeder 28 und die Schenkelfeder 45 mit den in Richtung früh wirkenden Kräften durch die Zusatzfeder 59, unterstützt durch den Kraftstoffdruck im Raum 29, wenn dieser Druck aufgrund zunehmender Drehzahl steigt, erreicht ist. Bei Erreichen der Drehzahl ne, die oberhalb der Dreh­ zahl nc liegt, ist dann der Weg b der Zusatzfeder 59 beendet, was einer Spritzzeitpunktverstellung in Richtung früh des Weges FBb entspricht. Wie dem Diagramm deutlich entnehmbar ist, ergibt dieses einen weichen Übergang zwischen dem spätest zulässigen Spritzzeitpunkt bei kalter Maschine und der höherer Drehzahl entsprechenden Frühverstellung.

Bei der in Fig. 5 dargestellten Variante ist das Klemmstück 55 innerhalb eines einseitig geschlossenen Nippels 75 fest angeordnet, wobei dieser Nippel mit seiner offenen Seite mit dem Verstellhebel 43 zusammen­ wirkt. Im Nippel 75 ist ein Kolben 76 axial verschieb­ bar angeordnet, der ebenfalls mit dem Verstellhebel 43 zusammenwirkt und an dem sich einerseits die Zusatz­ feder 59 abstützt, die andererseits am Klemmnippel 55 angreift. Der Kolben 76 ist für den Durchgang des Bowdenzuges 54 durchbohrt. Sobald also die Möglich­ keit aufgrund des Kräfteverhältnisses besteht, wird durch die Stellfeder 59 der Kolben 76 und damit der Verstellhebel 43 nach links in Richtung früh verschoben und dies relativ zum mit dem Bowdenzug 54 ortsfesten Nippel 75.

Der Verstellhebel 43 ist hier in einer Stellung für warmen Motor dargestellt, also in einer Stellung, in der er keine Spritzbeginnverstellaufgaben übernommen hat. Entsprechend ist über den Temperaturgeber 46 und Bowdenzug 54 der Nippel 75 so weit nach rechts verschoben, daß selbst bei durch die Zusatzfeder 59 aus dem Nippel 75 herausgeschobenem Kolben 76 der Verstellhebel 43 eine Stellung einnimmt, die ohne Verstelleinfluß bleibt. In dieser Figur ist gestrichtelt die vergleichsweise Stellung des Verstell­ hebels 43 dargestellt, die er aufgrund der Verstellung durch den Temperaturgeber 46 bei kaltem Motor einnimmt zuzüglich einer Verstellung für höhere Drehzahl durch die Zusatzfeder 59.

In Fig. 6 ist eine dritte Variante der Erfindung dargestellt, bei der sich am Innenboden eines Blech­ topfes 65 die Zusatzfeder 59 einerseits abstützt, die sich andererseits an einem Schieber 66 abstützt, der eine stufenförmige Querbohrung 67 hat, um mit einem für den Bowdenzug 54 quer durchbohrten Stufen­ schraubbolzen 68 als Klemmstück zu dienen. Im Blechtopf 65 sind Längsnuten 69 für den Stufenschraubbolzen 68 vorhanden. Außerdem bildet die Stirnseite 71 des Schiebers 66 mit dem Boden 72 des Topfes 65 den einen Begrenzungsanschlag, während der andere Anschlag durch die Länge der Längsnuten 69 in Verbindung mit dem Stufenschraubbolzen 68 gebildet wird. In der Bodenwand des Topfes 65 ist eine den Bowdenzug 54 durchlassende Bohrung 73 vorhanden. Außerdem ist an dieser Wand um den Bowdenzug 54 herum eine Hülse 74 befestigt, die als Anschlag mit dem Verstellhebel 43 zusammenwirkt. Bei dieser Variante wird zur zusätz­ lichen Frühverstellung der Topf 65 durch die Feder 59 relativ zum mit dem Bowdenzug 54 ortsfesten Schieber 66 verstellt.

Alle in der Beschreibung, den nachfolgenden Ansprüchen und der Zeichnung dargestellten Merkmale können sowohl einzeln als auch in beliebiger Kombination miteinander erfindungswesentlich sein.

Bezugszahlenliste

Spritzzeitpunkt
mech. Kraft

 1 Pumpenkolben
 2 Antriebswelle
 3 Nockengetriebe
 4 Pumpenarbeitsraum
 5 Axialbohrung in 1
 6 Verteilerlängsnut in 1
 7 Druckkanäle
 8 Saugkanal
 9 Saugraum
10
11 Steuerkanäle
12 Druckventil
13 Regelschieber
14 Drehzahlgeber
15 Förderpumpe
16 Saugleitung
17 Pumpengehäuse
18 Rollen
19 Rollenring
20
21 Verstellbolzen
22 Spritzverstellkolben
23 Klauen an 2
24 Klauen an 1
25 Stirnnockenscheibe
26 Lauffläche von 25
27 Federn
28 Spritzverstellfeder
29 Raum
30
31 Drosselkanal
32 Zahnrad
33 Drehzahlgeber
34 Fliehgewichte
35 Regelhebel
36
37 Entlastungskanal
38 Mündungen
39 Nut in 19
40
41 Kugelbolzen
42 Verstellwelle
43 Verstellhebel
44 Ende von 39
45 Schenkelfeder
46 Temperaturgeber
47 Dehnstoffregler
48 Heizgerät
49 Zapfen
50
51 Federteller
52 Einspannfedern
53 Koppelstück
54 Bowdenzug
55 Klemmstück
56 Gummitülle
57 Gehäuse
58 Buchse
59 Zusatzfeder
60
61 Klemmbolzen
62 Bodenfläche
63 Anschlag
64 Anschlag
65 Topf
66 Schieber
67 Stufenbohrung
68 Stufenschraubbolzen
69 Längsnuten
a Weg
b Weg zwischen 58 und 62
70
71 Stirnseite von 66
72 Boden von 65

mech. Kraft an RR angreifend in Richtung früh oder Richtung spät durch Federn verursacht

73 Bohrung
74 Hülse
75 Nippel
76 Kolben

Claims (10)

1. Verteilerkraftstoffeinspritzpumpe für Brennkraft­ maschinen

• - mit einem Drehzahlregler zur Regelung der Ein­ spritzmenge in Abhängigkeit von Betriebskenngrößen wie Last und Drehzahl,
• - mit einem die Drehzahl und Förderbewegung des Pump- und Verteilerkolbens bewirkenden Nockentrieb, durch den bei Relativverdrehen eines an sich ruhenden Teils (Rollenring) zu dem umlaufenden Teil (Nockenscheibe) eine zeitliche Anderung des durch den Kolbenhub bestimmten Förderbeginns erfolgt,
• - mit einem hydraulischen Spritzzeitpunktversteller zur Änderung des Förderbeginns, durch den der an sich ruhende Teil (Rollenring) durch ein Mit­ nahmeglied (Verstellbolzen) durch ein Spritzver­ stellkolben verstellbar ist, der entgegen der Kraft einer Spritzverstellfeder durch eine Steuer­ flüssigkeit beaufschlagt ist, deren Druck sich drehzahlabhängig ändert, so daß mit zunehmender Drehzahl eine Verstellung des Spritzzeitpunktes in Richtung früh erfolgt
• - und mit mechanischen, am ruhenden Teil angreifenden Spritzzeitpunktverstelleinrichtung, durch die bei kaltem Motor den spätest möglichen Spritzbeginn bestimmend der ruhende Teil über einen Temperatur­ geber und ein Mitnahmeglied in Richtung früh verschoben wird, eine weitere Frühverstellung zulassend,

dadurch gekennzeichnet, daß zwischen Temperaturgeber und Mitnahmeteil eine Zusatzfeder angeordnet ist, die bei ausreichendem Druck der Steuerflüssigkeit und entsprechender Überwindung der in Richtung spät wirkenden Spritzverstellfeder eine zusätzliche und damit drehzahlabhängige Verstellung durch die Zusatzfeder (59) in Richtung früh bewirkt.

2. Verteilereinspritzpumpe nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Mitnahmeglied einen in einer Ausnehmung des ruhenden Teils wirkenden Exzen­ terbolzen aufweist, der an der Stirnseite einer in der Achse radial zum ruhenden Teil angeordneten Verstellwelle (42) angeordnet ist, an welcher ein Verstellhebel (43) angreift.

3. Verteilerkraftstoffeinspritzpumpe nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß am Verstellhebel (43) eine Schenkelfeder (45) in Richtung spät angreift, deren auf die Verstellwelle (42) wirkende Stellkraft geringer ist als die durch die Zusatzfeder (59) über den Verstellhebel (43) erzeugte Verdrehkraft.

4. Verteilerkraftstoffeinspritzpumpe nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Nockentrieb einen im Pumpengehäuse (17) gelagerten, als ruhendes Teil dienenden Rollenring (19) mit Laufrollen (18) aufweist und eine mit einer auf den Rollen (18) ablaufenden Lauffläche (26) einer Stirnnockenscheibe (25), die von einer Antriebswelle (2) mit dem Pump- und Verteilerkolben (1) sowie einer Förderpumpe (15) drehzahlgleich angetrieben wird.

5. Verteilerkraftstoffeinspritzpumpe nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Frühverstellung beim kalten Motor vom Tempe­ raturgeber (46) auf das Verstellglied mittels eines Bowdenzuges (54) erfolgt und daß zwischen dem Klemm­ stück (55, 66, 68) und dem Verstellglied die Zusatz­ feder (59) wirksam ist.

6. Verteilerkraftstoffeinspritzpumpe nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Verstellweg (b) der Zusatzfeder (59) durch Mitnahmeanschläge in beiden Richtungen begrenzt ist.

7. Verteilerkraftstoffeinspritzpumpe nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß als Klemmstück ein Schieber (66) mit Klemmstückspannschraube (68) für den Bowdenzug (54) dient, welcher in einem die Zusatzfeder (59) aufnehmenden Topf (65) axial verschiebbar angeordnet ist, wobei der Boden (72) des Topfes (65) einerseits mit dem Verstellglied (43) zusammenwirkt und andererseits als Auflage der Zusatzfeder (59) dient, die sich andererseits am Schieber (66) abstützt.

8. Verteilerkraftstoffeinspritzpumpe nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß auf dem Bowdenzug zwei Klemmstücke (55) und (61) angeordnet sind, zwischen denen verschiebbar auf dem Bowdenzug eine Buchse (58) vorhanden ist, die einerseits mit dem Verstell­ hebel (43) zusammenwirkt und andererseits sich an dem einen Klemmnippel (55) abstützt, während der andere Klemmnippel (61) mit dem Verstellglied (43) zusammenwirkt.

9. Verteilerkraftstoffeinspritzpumpe nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß der Klemmnippel (55) in einem Nippel (75) befestigt ist, wobei in dem Nippel (75) ein Kolben (76) auf dem Bowdenzug (54) axial verschiebbar angeordnet ist, der einerseits wie der Nippel (75) mit dem Verstellglied (43) zusammenwirkt und andererseits durch die Zusatzfeder (59) belastet ist, die sich andererseits am Klemm­ nippel (55) abstützt.