DE3929548A1 - Vorrichtung zum gleichstellen der foerdermenge von kraftstoffeinspritzpumpen - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur Gleich­ stellung der Fördermenge von Kraftstoffeinspritz­ pumpen, die als Einzelpumpen in Steckelementbauweise ausgeführt sind, insbesondere nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1.

Zur Leistungsgleichstellung aller Zylinder bei Mehr­ zylinder-Dieselbrennkraftmaschinen muß die Fördermenge der Kraftstoffeinspritzpumpen gleich sein. Die Gleich­ stellung der einzelnen Pumpenelemente wird auf einem Pumpenprüfstand vorgenommen. Eine so gleichgestellte Reiheneinspritzpumpe wird an den Motor montiert und erfordert bezüglich Gleichförderung keine weiteren Maßnahmen.

Bei gehäuselosen Einzel-Einspritzpumpen, sogenannten Steckelementpumpen, läßt sich dieses Verfahren nicht anwenden, da das Motorgehäuse, das zugleich als Einspritzpumpengehäuse dient, für den Pumpenprüfstand zu sperrig ist.

Deshalb werden die einzelnen Steckelemente auf einem Pumpenprüfstand einzeln auf gleiche Fördermenge einge­ stellt. Dann wird die im Motorgehäuse angeordnete Regelstange in der zur eingestellten Fördermenge passenden Lage fixiert. Die eingestellten Steckelemente müssen nun in der Einstellposition am Motor montiert werden, wobei die Verstellarme durch Verdrehen der Steckelemente in die entsprechenden Ausnehmungen der Regelstange durch Verdrehen der Steckelemente zum Eingriff gebracht werden.

Von der Fa. Lucas ist ein Einstellverfahren für Steckelement-Einspritzpumpen bekannt, bei dem die Pumpen auf dem Prüfstand auf die Vollastfördermenge eingestellt werden. Der Verstellarm zur Plungerver­ stellung befindet sich dabei in einer Mittelstellung, ohne Anschlag.

Ein kalibriertes Distanzstück, eingesetzt zwischen Verstellarm und einem Anschlag an einem Einstellring, dient als Anschlag für die Vollaststellung. Vor Einbau des Steckelementes ist die Regelstange im Motorgehäuse in Vollaststellung durch einen Stift fixiert.

Bei der Montage des Steckelementes im Kurbelgehäuse wird der Verstellarm in den zugehörigen Schlitz der lagefixierten Regelstange eingeführt.

Dann wird die Plungerbuchse von Hand solange gedreht, bis der Verstellarm am Vollast-Anschlag des Distanz­ stückes anliegt. Nach Befestigung des Steckelementes am Gehäuse des Dieselmotors wird das Distanzstück über eine Gehäuseöffnung entfernt und anschließend die Regelstange entriegelt.

Nachteilig an dieser Lösung ist, daß die Vollast- Stellung des Plungers beim Einbau des Steckelementes nicht fest verriegelt ist, sondern durch manuelles Andrücken des Verstellarmes gegen das Distanzstück sichergestellt werden muß. Dadurch hängt die Mengenein­ stellung der einzelnen Steckelemente von der Sorgfalt des einstellenden Monteurs ab.

Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, eine einfache Vorrichtung zu schaffen, die eine exakte Einstellung der Fördermenge einer Steckelementpumpe am Einspritzpumpenprüfstand gestattet und die außerdem diese Einstellung fixierbar macht, um eine exakte und einfache Montage des Steckelementes am Motor zu gewährleisten.

Erfindungsgemäß wird die Aufgabe durch die kenn­ zeichnenden Merkmale des ersten Anspruchs gelöst.

Die erfindungsgemäße Blockiervorrichtung zwischen dem verdrehfesten Verband und der Plungerbuchse sowie die einstellbare Drehwinkellage des Steckelementes im Motorgehäuse gestatten in vorteilhafter Weise sowohl die exakte Einstellung und sichere Fixierung einer bestimmten Fördermenge am Pumpenprüfstand als auch die fehlerfreie und einfache Montage der so eingestellten Steckelementpumpe im Motorgehäuse, wobei die Einbaulage durch eine in entsprechender Stellung fixierte Regel­ stange vorgegeben ist.

Die vorgestellte Blockiervorrichtung besitzt einen einfachen Aufbau. Sie benötigt wenig Bauraum und Bau­ höhe und erlaubt eine stufenlose Einstellung der Fördermenge.

In Ausgestaltung der Erfindung ist vorgesehen, den verdrehfesten Verband im unteren Bereich der Plunger­ buchse anzuordnen und zur Winkellageneinstellung des Plungers gegenüber der Plungerbuchse einen Exzenter vorzusehen. Durch die Anordnung des Exzenters recht­ winklig zur Plungerachse ergibt sich eine vorteilhafte seitliche Einstellbarkeit des Steckelementes, die eine rasche und gefahrlose Arbeit am Pumpenprüfstand ermöglicht.

Eine besonders einfache, platzsparende Lösung stellt erfindungsgemäß die Lagerung des Exzenters in der Plungerbuchse dar. Den Exzenter bildet ein außermittig in die Einstellscheibe eingesetzter und herausnehmbarer Rundstift, dessen abgewinkeltes Ende in einem Radial­ schlitz der Einstellscheibe geführt ist und als Montagehilfe und Tiefenarretierung dient, während das gerade Ende des Rundstiftes über einen als Längsnut ausgebildeten Einstellschlitz in Wirkverbindung mit dem Verstellarm gebracht werden kann.

Der Radialschlitz in der Einstellscheibe dient auch zu deren Verdrehung, wobei die Verdrehung eine Winkel­ lagenänderung zwischen Plunger und Plungerbuchse bewirkt.

Anstelle des Rundstiftes kann auch die Verwendung einer Madenschraube vorteilhaft sein, die zum Einstellen des Steckelementes in den Einstellschlitz geschraubt wird und nach Montage des Steckelementes wieder in die Einstellscheibe zurückgeschraubt wird.

Zur Überbrückung des Radialspiels zwischen Einstell­ scheibe und Plungerbuchse ist auf dem Umfang der Einstellscheibe eine Ringnut zur Aufnahme eines Rund­ gummiringes eingebracht. Vorteilhafterweise wird mit Hilfe des Dichtringes eine gewisse Selbsthemmung erzielt, wodurch eine ungewollte Verstellung der Einstellscheibe vermieden wird.

In einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung und zur Realisierung einer Lösung, bei der der Exzenter auch im eingebauten Zustand am Steckelement verbleibt, ist erfindungsgemäß ein Einstellring vorgesehen. Dieser Ring, der vorteilhafterweise eine geringe Basishöhe aufweist, besitzt örtlich am Außenumfang einen Schenkel, der in eine Ausnehmung der Plungerbuchse ragt und zur Aufnahme des Exzenters dient, wobei der Exzenterstift mit der Plungerbuchse in Wirkverbindung steht.

Durch die Verwendung einer vorteilhafterweise elastisch ausgeführten Buchse, welche unter Vorspannung einge­ setzt und zur Drehlagerung des Exzenters dient, wird eine gewünschte Selbsthemmung erzielt, die eine Selbst­ verstellung unterbindet.

Der gleiche Effekt kann auch durch Einbau eines sogenannten Helicoil-M-grip-Einsatzes zwischen Exzenter und Einstellring erzielt werden.

Zur Einstellung der Winkellage des Plungers gegenüber dem drehfesten Verband dient eine seitlich unterhalb des Exzenters in den Einstellring eingesetzte Fixier­ schraube. Damit wird der drehfeste Verband um den Einstellring erweitert. Eine Exzenterdrehung bewirkt somit ein Verdrehen der Plungerbuchse zum Plunger.

Zum Herausnehmen des Stiftes bzw. Herausschrauben der Fixierschraube nach erfolgter Montage des Steck­ elementes sieht die Erfindung eine verschließbare Bohrung im Gehäuseteil, d. h. im Kurbelgehäuse vor. Diese paßt in Größe und Lage zu dem Exzenter bzw. der Fixierschraube in der Einbaulage des Steckelementes.

Zur weiteren Erläuterung der Erfindung können die Zeichnungen herangezogen werden, die zwei Ausführungs­ beispiele darstellen und aus deren Figurenbeschreibung weitere Merkmale zu entnehmen sind. Es zeigt

Fig. 1 in einer Teilschnittdarstellung eine erfindungsgemäße Blockiervorrichtung, wobei der Exzenter in der Plungerbuchse eingesetzt ist,

Fig. 2 eine Darstellung der Einzelheit X gemäß Fig. 1,

Fig. 3 im Schnittbild ein Steckelement, bei dem der Exzenter in einem Einstellring eingesetzt ist.

Fig. 1 zeigt in einem Teilschnitt ein Ausführungs­ beispiel der Blockiervorrichtung 20, angeordnet am Steckelement 19, das sich eingesetzt im Motorgehäuse 6 an einer nicht weiter dargestellten Diesel-Brennkraft­ maschine befindet. Die zylindrisch ausgebildete Plungerbuchse 1 besitzt am unteren Ende einen Ansatz, in dem rechtwinklig zur Achse des Plungers 2 in einer Bohrung der Exzenter 7 der Blockiervorrichtung 20 eingesetzt ist. Die Blockiervorrichtung 20 besteht aus einer Einstellscheibe 8 mit einer Ringnut 11 und einem darin eingesetzten Runddichtring 12. Der unter Vorspannung eingesetzte Dichtring besitzt die Aufgabe, eine ungewollte Selbstverstellung der Einstellscheibe zu verhindern. Auf der dem Plunger 2 abgewandten Seite weist die Einstellschreibe 8 einen Radialschlitz 10 auf, der durch die Seitenansicht gemäß Fig. 2 verdeutlicht wird.

Als Exzenter 7 dient ein außermittig in die Einstell­ scheibe 8 einsetzbarer Exzenterstift 9, der in einen Einstellschlitz 13 des Verstellarmes 4 eingreift.

Der Radialschlitz 10 dient als Tiefenbegrenzung für den Exzenterstift 9 und als Drehhilfe für die Einstell­ scheibe 8.

Der Verstellarm 4 dient zur Übertragung des Stellweges der Regelstange 3 auf den Plunger 2. Der Verstellarm 4 besitzt dazu auf der dem Einstellschlitz 13 gegenüber­ liegenden Seite einen zylindrischen Stift, an dessen Ende eine Anfasung 23 zum problemlosen, einfachen Einführen des Verstellarmes 4 in einen Schlitz bzw. eine Bohrung der Regelstange 3 vorgesehen ist. Außerdem ist der Verstellarm 4 mit einer Verstellbuchse 5 drehfest verbunden, die in der Mittenbohrung des Verstellarms 4 eingesetzt ist und den Plunger 2 in Richtung der Druck­ feder 22 über einen weiten Bereich umgibt. Die verdreh­ feste, aber in axialer Richtung bewegbare Verbindung zwischen Plunger 2 und Verstellbuchse 5 wird beispielsweise durch eine Innen- und Außenverzahnung realisiert.

Durch die Verdrehung der Blockiervorrichtung 20 mit eingesetztem Exzenterstift 9 ist auf dem Pumpenprüf­ stand eine Änderung der Winkellage zwischen der Plungerbuchse 1 und dem verdrehfesten Verband, bestehend aus Verstellarm 4, Verstellbuchse 5 und Plunger 2 möglich und folglich die Fördermenge einstellbar.

Das auf dem Prüfstand mittels Blockiervorrichtung 20 eingestellte Steckelement 19 wird mit dem Exzenterstift 9 in das Motorgehäuse 6 eingesetzt, wobei zuvor die Einstellung und Fixierung der Regelstange 3 entsprechend der Pumpeneinspritzmenge erfolgt.

Der nahezu spielfreie Eingriff des Verstellarms 4 in die Regelstange 3 verlangt ein in Grenzen freies Verdrehen des Steckelementes 19 im Motorgehäuse 6, z. B. durch Langlöcher. Das Entfernen des Exzenterstiftes 9 erfolgt, nachdem die Einspritzpumpe in der Einbaulage befestigt ist, durch eine Bohrung 14 im Motorgehäuse 6 der Diesel-Brennkraftmaschine.

Ein weiteres Ausführungsbeispiel der erfindungsgemäßen Blockiervorrichtung zeigt Fig. 3. Im Gegensatz zu der zuvor erläuterten Vorrichtung weist diese Ausführung einen Exzenter 7a auf, dessen Exzenterstift 9a immer am Steckelement 19a verbleibt, auch wenn dieses in der Diesel-Brennkraftmaschine eingebaut ist.

Zur Blockierung des verdrehfesten Verbandes - bestehend aus dem Verstellarm 4, der Verstellbuchse 5 und dem Plunger 2 - mit der Plungerbuchse 1a weist die Blockiervorrichtung 20a als weiteres Bauteil den Einstellring 15 auf. Der Einstellring 15 ist drehbar auf der Verstellbuchse 5 gelagert und zwischen Verstellarm 4 und Druckfeder 22 angeordnet. Der weitgehend rotationssymmetrische Einstellring 15 weist auf seinem äußeren Umfang örtlich einen senkrecht stehenden Schenkel auf, der sich über einen Winkel von ca. 90° erstreckt und in eine Ausnehmung 23 der Plungerbuchse 1a ragt.

Im Schenkel ist eine zur Plungerachse rechtwinklig angeordnete Bohrung eingebracht zur Aufnahme des Exzenters 7a. Die in einer Buchse 16 gelagerte Einstellscheibe 8a ist vor einem unbeabsichtigten bzw. ungewollten Verdrehen gesichert durch ein Material der Buchse, das relativ elastisch ist und durch seine Vor­ spannung eine gewisse Selbsthemmung gegen Verdrehen bewirkt. Auf der zum Plunger 2a gerichteten Seite ist die Einstellscheibe 8a mit einem außermittig an­ geordneten Exzenterstift 9a versehen, der in den Einstellschlitz 13a der Plungerbuchse 1a ragt.

Zur Fördermengeneinstellung auf dem Prüfstand wird zunächst der verdrehfeste Verband durch eine Fixier­ schraube 17 mit dem Einstellring 15 verbunden. Dazu wird die vorzugsweise als Madenschraube ausgebildete Fixierschraube 17 unterhalb der Einstellscheibe 8a in den Einstellring 15 eingeschraubt, wobei deren konisches Ende in eine entsprechende Ansenkung 18 des Verstellarms 4 ragt. Durch diese Fixierung wird die Einstellung der Winkellage zwischen der Plungerbuchse 1a und dem Plunger 2 mittels Verdrehung des Exzenters 7a ermöglicht. Nach Beendigung der Einstellung und an­ schließendem Einbau des Steckelementes 19a im Motor­ gehäuse 6 der Diesel-Brennkraftmaschine ist ein Heraus­ schrauben der Fixierschraube 17 aus der Ansenkung 18 erforderlich, um eine freie Verdrehung des Plungers 2 durch die Regelstange 3 in Abhängigkeit vom Betriebs­ zustand der Brennkraftmaschine zu ermöglichen. Zum Herausschrauben der Fixierschraube 17 ist im Motor­ gehäuse 6 eine durch eine Verschlußschraube 21 verschließbare Bohrung 14a vorgesehen, die in Höhe und Winkellage mit der Fixierschraube 17 übereinstimmt.

Der weitere Aufbau und die Funktionen des Steck­ elementes 19a stimmen mit dem in der Beschreibung zu Fig. 1 beschriebenen Steckelement 19 überein.

Claims (13)

1. Vorrichtung zum Gleichstellen der Fördermenge von Kraftstoffeinspritzpumpen für Diesel- Brennkraftmaschinen, insbesondere von Einzelpumpen in Steckelementbauweise, wobei jede Einzelpumpe unter anderem eine Plungerbuchse mit einem axial und dichtend geführten, verdrehbar angeordneten Plunger aufweist, und der Plunger sowie eine Verstellbuchse und ein als Verbindungsglied mit einer Regelstange vorgesehener Verstellarm einen drehfesten Verband bilden, dadurch gekennzeichnet, daß die Drehwinkellage des drehfesten Verbandes gegenüber der Plungerbuchse (1) mittels einer Blockiervorrichtung (20, 20a) exakt einstellbar und fixierbar ist und daß das Steckelement (19, 19a) in einem Gehäuseteil (6) der Diesel- Brennkraftmaschine in seiner Drehwinkellage einstellbar befestigt ist.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß zur Einstellung der Drehwinkellage des Plungers (2) gegenüber der Plungerbuchse (1, 1a) im unteren Bereich der Plungerbuchse (1, 1a) ein Exzenter (7, 7a) angeordnet ist, dessen Drehachse die Plungerachse schneidet und senkrecht zu dieser steht.

3. Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Exzenter (7) in der Plungerbuchse (1) gelagert ist.

4. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Exzenter (7) eine Einstellscheibe (8) aufweist, in der ein herausnehmbarer Exzenterstift (9) vorgesehen ist, dessen Mittenachse parallel und exzentrisch zur Achse der Einstellscheibe (8) angeordnet ist.

5. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 2-4, dadurch gekennzeichnet, daß die Einstellscheibe (8) an ihrem Umfang eine Ringnut (11) zur Aufnahme eines Dichtringes (12) aufweist.

6. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 2-5, dadurch gekennzeichnet, daß der Exzenterstift (9) in einen Einstellschlitz (13) des Verstellarmes (4) eingreift, wobei zwischen dem Exzenterstift (9) und dem Einstellschlitz (13) Bewegungsspiel besteht.

7. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 2-6, dadurch gekennzeichnet, daß im Gehäuseteil (6) der Diesel-Brennkraftmaschine eine verschließbare Bohrung (14) vorgesehen ist, die gleichachsig mit der Einstellscheibe (8) angeordnet ist und einen größeren Durchmesser als diese aufweist.

8. Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Exzenter (7a) in einem Einstellring (15) gelagert ist, wobei der Einstellring (15) am unteren Ende der Plungerbuchse (1) koaxial zu dieser und um deren Achse drehbar angeordnet ist.

9. Vorrichtung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß der Exzenter (7a) einen Exzenterstift (9a) aufweist, der mit einer Einstellscheibe (8a) fest verbunden ist und dessen Achse parallel und exzentrisch zur Achse der Einstellscheibe (8a) angeordnet ist.

10. Vorrichtung nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß der Exzenterstift (9a) in einen Einstellschlitz (13a) der Plungerbuchse (1a) eingreifend angeordnet ist, wobei zwischen dem Exzenterstift (9a) und dem Einstellschlitz (13a) Bewegungsspiel besteht.

11. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 8-10, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen der Einstellscheibe (8a) und dem Einstellring (15) eine die Drehbewegung hemmende Buchse (16) angeordnet ist.

12. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 8-11, dadurch gekennzeichnet, daß eine Fixierschraube (17) in dem Einstellring (15) angeordnet ist, wobei die Achse der Fixierschraube (17) die Achse des Plungers (2) rechtwinklig schneidet und die Spitze der Fixierschraube (17) in eine entsprechende Ausnehmung (18) des Verstellarms (4) einschraubbar ist.

13. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 8-12, dadurch gekennzeichnet, daß im Gehäuseteil (6) gleichachsig mit der Fixierschraube (17) eine verschließbare Bohrung (14a) vorgesehen ist, deren Durchmesser größer als der der Fixierschraube (17) ist.