DE4443114A1 - Kraftstoffeinspritzpumpe für Brennkraftmaschinen - Google Patents

Description

Stand der Technik

Die Erfindung geht aus von einer Kraftstoffeinspritzpumpe für Brennkraftmaschinen nach der Gattung des Patent­ anspruchs 1.

Eine solche durch die EP-A-0 451 151 bekannte Kraftstoffeinspritzpumpe weist auf der Außenseite des Pum­ pengehäuses einen T-förmig gestalteten Einstellhebel auf, der mit einer zum Leerlauffederstellhebel im Innern des Pum­ pengehäuses führenden Stellwelle verbunden ist und um diese als Schwenkachse schwenkbar ist. Dabei ist am Fußpunkt des T-förmigen Einstellhebels ein Bowdenzug angelenkt, der von einem pneumatischen Stellmotor in Abhängigkeit von Be­ triebszuständen der Brennkraftmaschine betätigt wird. Unab­ hängig von diesem Einstellhebel ist bei der bekannten Kraft­ stoffeinspritzpumpe außen am Gehäuse der Kraftstoffein­ spritzpumpe der Verstellhebel vorgesehen, der zwischen zwei Abschlägen verstellbar ist und durch einen sogenannten Gaszug zur Einstellung der Drehmomentabgabe der Brennkraft­ maschine betätigt wird.

Der Einstellhebel wird dabei durch den Stellmotor insbeson­ dere zur Anhebung der Leerlaufdrehzahl bei Zuschalten von Zusatzaggregaten der Brennkraftmaschine betätigt.

Vorteile der Erfindung

Die erfindungsgemäße Kraftstoffeinspritzpumpe mit den Merk­ malen des Kennzeichens des Patentanspruchs 1 hat demgegenüber den Vorteil, daß durch die Koppelung des Ein­ stellhebels mit dem Verstellhebel der Leerlauf in bestimm­ ten, durch die Einstellung des Verstellhebels vorgegebenen Betriebsbereichen eingestellt werden kann. Dabei kann insbe­ sondere im kritischen Niedrigdrehzahlbereich eine gewünschte Kraftstoffeinspritzmenge bzw. Drehmomentabgabe erzielt werden, wodurch das Laufverhalten der Brennkraftmaschine in solchen bestimmten kritischen Bereichen verbessert werden kann.

Durch die Ausgestaltung gemäß Patentanspruch 2 ergibt sich eine günstige, ggf. auch bei einer vorhandenen Kraftstoff­ einspritzpumpe bei eingeschränkten Platzverhältnissen nachrüstbare Anordnung zur Erzielung der Leerlaufeinstellung gemäß Patentanspruch 1. Durch die Weiterbildung der Erfin­ dung gemäß Patentanspruch 3 und 4 läßt sich vorteilhaft der Einsatzpunkt des Eingriffes auf den Leerlauf im Laufe der Verstellung des Verstellhebels variieren und speziellen Gegebenheiten der zugeordneten Brennkraftmaschine anpassen. Weitere Anpassungsmöglichkeiten sind durch die Ausgestaltun­ gen gemäß Patentanspruch 5 und Patentanspruch 6 gegeben, durch die insbesondere bei um 90° zueinander versetzten Schwenkebenen von Verstellhebel und Einstellhebel eine gün­ stige und platzsparende Anordnung geschaffen wird.

Zeichnung

Ein Ausführungsbeispiel des Gegenstands der Erfindung ist in der Zeichnung dargestellt, und wird im nachstehenden näher erläutert. Es zeigen

Fig. 1 eine schematische Anordnung von Regelfeder, Leerlauffeder und Regelhebeln mit Mengenver­ stellorgan einer Kraftstoffeinspritzpumpe, Fig. 2 das Aus­ führungsbeispiel der Erfindung mit Kopplung eines Einstellhebels mit einem Verstellhebel der Kraftstoffeinspritzpumpe über eine Kurvenbahn und Fig. 3 eine um 90° versetzte An­ sicht der in Fig. 1 gezeigten Anordnung.

Im Innern einer Kraftstoffeinspritzpumpe, wie sie durch die EP-A-0 451 151 bekannt ist, ist in einer Gehäusebohrung ein Pumpenkolben 1 angeordnet, der, hier aber nicht dargestellt, in der Gehäusebohrung einen Pumpenarbeitsraum begrenzt, hin- und hergehend sowie rotierend angetrieben ist und bei seiner Hinbewegung aus dem Pumpenarbeitsraum unter Einspritzdruck den zuvor eingebrachten Kraftstoff zu einer von mehreren, durch seine Drehstellung bestimmten Ein­ spritzleitung fördert. Die Beendigung des Förderhubs des Pumpenkolbens unter Hochdruck erfolgt durch Aufsteuern eines Entlastungskanals 2, der ausgehend vom Pumpenarbeitsraum im Pumpenkolben 1 verlaufend über eine Radialbohrung 3 am Pum­ penkolbenumfang austritt und in den den Pumpenkolben dort umgebenden Saugraum mündet, der mit auf Niederdruck ge­ brachtem Kraftstoff gefüllt ist und aus dem der Pumpenar­ beitsraum beim Saughub des Pumpenkolbens mit Kraftstoff ver­ sorgt wird. Die Entlastung des Entlastungskanals 2 über die Radialbohrung 3 erfolgt dann, wenn der Pumpenkolben im Laufe seines, in der Zeichnung nach rechts gehenden, Förderhubs aus der Überdeckung eines dicht auf dem Pumpenkolben 1 ver­ schiebbaren Mengenverstellorgans 4 in Form eines Ringschie­ bers austritt.

Das Mengenverstellorgan 4 wird mittels eines Reglerhebels 5 in seine die Kraftstoffeinspritzmenge pro Pumpenkolbenhub bestimmende Stellung gebracht und ist über einen Kupplungs­ kopf 6 mit diesem gekoppelt. Der Reglerhebel 5 ist um eine Achse 7 schwenkbar und zwar gegen die Kraft einer am Ende des Reglerhebels 5 angehängten Leerlauffeder 8, deren anderes Ende an einem Leerlauffederstellhebel 9 befestigt ist. Dieser ist über eine Welle 10, die in nicht weiter dargestellter Weise durch das Pumpengehäuse nach außen führt, mit einem Einstellhebel 11 verbunden, der in Fig. 2 näher dargestellt ist. Am Reglerhebel 5 greift ferner ein Fliehkraftversteller 14 an, durch den der Reglerhebel mit zunehmender Drehzahl und somit zunehmender Kraft entgegen der Kraft der Leerlauffeder 8 um die Achse 7 geschwenkt wird. Der Fliehkraftversteller stellt einen Drehzahlgeber dar, der eine drehzahlabhängige Kraft erzeugt, wobei statt diesem mechanischen Drehzahlgeber auch andere Arten von Drehzahlgebern Anwendung finden können, wie hydraulische oder elektromechanisch betriebene Geber. Durch den Flieh­ kraftversteller 14 wird der Reglerhebel ggf. unter Überwin­ dung einer zusätzlichen Startfeder 15, die für eine Start­ stellung des Mengenverstellorgans 4 beim Stillstand der Kraftstoffeinspritzpumpe sorgt und somit für eine erhöhte Kraftstoffeinspritzmenge bei Start, geschwenkt, bis der Reg­ lerhebel 5 zur Anlage an einen Spannhebel 16 kommt, dessen Endlage durch einen gehäusefesten Anschlag 17 bestimmt ist. Dieser Spannhebel ist ebenfalls um die Achse 7 schwenkbar und es ist an seinem Ende eine Regelfeder 19 angelenkt, die andererseits wiederum an einem Stellhebel 20 befestigt ist. Der Stellhebel 20 wird über eine Stellwelle 21, die durch das Gehäuse nach außen führt, betätigt, wobei am außenlie­ genden Ende der Stellwelle ein Verstellhebel 22 befestigt ist, der in Fig. 1 näher dargestellt ist.

Bei Niedriglastbetrieb wird mit Hilfe des Fliehkraftver­ stellers 14 bei gegebener Einstellung der Leerlauffedervor­ spannung über den Einstellhebel 11 und den Leerlauffederstellhebel 9 die Leerlaufdrehzahl bestimmt. Wird die Vor­ spannung der Leerlauffeder 8 überwunden, schwenkt der Reg­ lerhebel 5 aus und verschiebt den Ringschieber 4, das Men­ genverstellorgan, nach unten und reduziert somit die Kraft­ stoffeinspritzmenge. Unter Lastbetrieb liegt der Reglerhebel 5 voll am Schlepphebel 16 an, wobei insbesondere bei Vollastbetrieb der Spannhebel 16 durch die Einstellung der Regelfeder 19 am Vollastanschlag 17 gehalten wird, bis die Endabregeldrehzahl erreicht wird, bei der die vorgespannte Regelfeder 19 komprimiert wird und der Spannhebel 16 zusam­ men mit dem Reglerhebel 5 im Uhrzeigersinn, bezogen auf die Darstellung in der Zeichnung, ausgelenkt wird. Damit wird wiederum die Kraftstoffeinspritzmenge reduziert.

Die Regelfeder 19 ist im ausgeführten Beispiel als Druck­ feder in Zusammenwirkung mit einer Angleichfeder ausge­ bildet, die beide in einer Federkapsel untergebracht sind, wobei diese zunächst bei geringer aufgebrachter Kraft auf die Regelfedereinheit stabil als festes Übertragungsglied zwischen Stellhebel 20 und Schlepphebel 16 liegt derart, daß mit dem Verstellen des Stellhebels 20 ausgehend von der Vollastlage des Spannhebels 16 verschiedene Laststellungen eingestellt werden können. Erst bei Erreichen der Enddreh­ zahl ist die Kraft, die auf die vorgespannte Regelfederein­ heit 19 wirkt, so groß, daß die Vorspannkraft der eingespannten Feder überwunden wird und sich der Spannhebel 16 unabhängig von der Stellung des Stellhebels 20 bewegen kann.

Während bei bisherigen Pumpen zunächst die Leerlaufdrehzahl mit Hilfe der Leerlauffeder 8 und des Einstellhebels 11 fest eingestellt war, indem dieser durch einen Anschlag 23, der einstellbar ist, fixiert wurde, soll nun die Leerlaufdreh­ zahl durch Erhöhung der Federspannung der Leerlauffeder 8 in einem vorgegebenen Rahmen variabel sein. Gemäß der Fig. 2 weist der Einstellhebel 11 eine T-förmige Konfiguration auf, mit einem "T"-Querbalkens 24 und einem T-Strich 25, der im Bereich seines Fußpunktes mit dem Ende der Welle 10 verbun­ den ist.

Durch eine außenliegende zusätzliche Rückstellfeder 26 wird der Einstellhebel 11 so beaufschlagt, daß er bestrebt ist, mit dem einen Arm seines T-Balkens 24 an einen Anschlag 27 zur Anlage zu kommen.

Dieser Anschlag ist das Ende eines in einer Führungsbohrung 29 geführten Stiftes 30 oder Bolzens, der mit seinem ande­ ren, vorzugsweise kugelkopfförmigen Ende 31 in Anlage an einer Kurvenbahn 33 ist. Diese Kurvenbahn ist Teil eines Nockens 34, der an einem verstellbaren Teil 35 ausgebildet ist. Dieser Teil liegt flächig an der um 90° zur Schwenk­ ebene des Einstellhebels und der Achse des Stiftes 30 ver­ setzten Stirnseite des Verstellhebels 22 an und ist zusammen mit diesem über eine lösbare Verbindung, insbesondere Schraubverbindung 36 an der Stellwelle 21 befestigt. Um diese Verbindung ist das Teil 35 schwenkbar im Rahmen eines durch die Länge eines Langloches im Teil 35 gegebenen Winkelbereiches. Durch das Langloch ist eine Schraube 39 in den Verstellhebel 22 eingeschraubt, durch welche das Teil 35 in einer bestimmten Drehstellung zum Verstellhebel 22 fixiert werden kann. Dem Verstellhebel sind zur Begrenzung seiner Schwenkbewegung verstellbare Anschläge 40 und 41 für die kleinste und die größte Lasteinstellung zugeordnet.

Der Nocken 34 erstreckt sich dabei in Längsrichtung der Schwenkbahn des zusammen mit dem Verstellhebel 22 im Bereich zwischen Anschlag 40 und 41 bewegten Teiles 35 derart, daß der Kopf 31 des Stiftes 30 in ständiger Anlage an der Kur­ venbahn 33 bleibt unter Einwirkung der Rückstellfeder 26, die über den Einstellhebel und dem einen Arm des T-Querbalkens 24 auf den Stift 30 wirkt. Damit wird er­ reicht, daß bei einer Schwenkbewegung des Verstellhebels 22 der Einstellhebel 11 im Rahmen der Stellbewegung des der bewegten Kurvenbahn 33 folgenden Stiftes 30 geschwenkt wird.

Je nach Ausgestaltung der Kurvenbahnen 33 erreicht man hier­ mit eine Kopplung der Einstellung der Leerlauffeder an die Last, die durch den Verstellhebel 22 vorgegeben wird. Dabei kann die Zuordnung der Kurvenbahn 33 zur Lage des Verstell­ hebels 22 verändert werden. Die Führungsbohrung 29 für den Stift 30 wird dabei in vorteilhafter Weise durch eine Längs­ bohrung durch eine Schraube 43 gebildet, die in ein Ge­ häuseteil der Kraftstoffeinspritzpumpe eingeschraubt ist. Dabei kann die Stirnseite der Schraube 43 als zusätzlicher Anschlag für die Maximalverstellung des Einstellhebels di­ enen, die sich aus dem möglichen Weg des maximal um den Weg "S" aus der Schraube 43 vorstehenden Stiftes 30 ergibt.

Dadurch, daß mit Hilfe der Rückstellfeder 26 der Einstellhe­ bel 11 in ständigem Kontakt mit dem Anschlag 27 bzw. dem Stift 30 ist, stellt dieser Stift 30 den die Einstellung des Einstellhebels bestimmenden Anschlag dar, der sich im Rahmen der Gegebenheiten der Kurvenbahn 33 verschiebt. Dieser An­ schlag stellt somit die Mindesteinstellung für die Leer­ lauffedervorspannung ein. Die Maximaleinstellung wird durch das Vorstehmaß "S" der Schraube 43 begrenzt.

In diesem Falle kann der Einstellhebel 11 auch als ein­ facher, einarmiger Hebel ausgestaltet werden, mit entspre­ chend geeigneter Anbringung der Rückstellfeder 26, die die­ sen Hebelarm auf den Anschlag 27 preßt. Der in der Fig. 3 gezeigte T-förmige dreiarmige Hebel hat nur dann Verwendung, wenn außer dem verstellbaren Anschlag 27 noch ein zusätzli­ cher Anschlag als notwendig erachtet wird.

Claims (6)

1. Kraftstoffeinspritzpumpe für Brennkraftmaschinen mit einem Kraftstoffeinspritzmengenverstellorgan (4), das durch einen Reglerhebel (5) betätigt wird, der entgegen der Kraft einer Regelfeder (19) in Abhängigkeit von einer drehzahlab­ hängig gebildeten Kraft verstellbar ist, wobei die Re­ gelfeder (19) zwischen dem Reglerhebel (5, 16) und einem Stellhebel (20) angeordnet ist, der über eine ortsfest gelagerte Stellwelle, an deren Ende ein Verstellhebel (22) befestigt ist, verstellbar ist und mit einer Leerlauffeder (8), die zusätzlich zur Regelfeder (19) mit dem Reglerhebel (5, 16) gekoppelt ist und zwischen diesem und einem auf einer gehäusefest gelagerten Welle (10) befestigten Leer­ lauffederstellhebel (9) eingespannt ist, der durch einen mit der Welle (10) verbundenen Einstellhebel (11) verstellbar ist, dessen Schwenkbewegung durch einen Anschlag (23, 24, 33, 36) begrenzt ist und durch eine Betätigungsvorrichtung in Abhängigkeit von Betriebsparametern der Brennkraft­ maschine einstellbar ist, dadurch gekennzeichnet, daß die Betätigungsvorrichtung aus einer am Einstellhebel (11) an­ greifenden Rückstellfeder (26) und einer Kupplungsanordnung besteht, durch die der Einstellhebel (11) kraftschlüssig mit dem Verstellhebel (22) gekoppelt ist, derart, daß der Ein­ stellhebel (11) der Verstellung des Verstellhebels (22) folgt.

2. Kraftstoffeinspritzpumpe nach Anspruch 1, dadurch gekenn­ zeichnet, daß die Kupplungsanordnung aus einem verschiebbar gelagerten Stift (30) besteht, der zwischen dem Einstellhe­ bel (11) und einer durch den Verstellhebel (22) bewegten Kurvenbahn (33) unter Einwirkung der Rückstellfeder (26) eingespannt ist.

3. Kraftstoffeinspritzpumpe nach Anspruch 2, dadurch gekenn­ zeichnet, daß die Kurvenbahn (33) an einem auf dem Verstell­ hebel (22) drehbar und fixierbar gelagerten Teil (35) ausge­ bildet ist.

4. Kraftstoffeinspritzpumpe nach Anspruch 3, dadurch gekenn­ zeichnet, daß das Teil (35) zusammen mit dem Verstellhebel am Ende der Stellwelle (21) schwenkbar befestigt ist und zusätzlich über eine Langloch-Schraub-Verbindung (38, 39) in einer bestimmten Zuordnung zum Verstellhebel (22) an diesem fixierbar ist.

5. Kraftstoffeinspritzpumpe nach Anspruch 4, dadurch gekenn­ zeichnet, daß die Kurvenbahn (33) sich senkrecht zur Schwenkebene des Verstellhebels erhebt und der Stift und die Schwenkebene des Einstellhebels (11) senkrecht zur Schwenk­ ebene des Verstellhebels (22) angeordnet sind.

6. Kraftstoffeinspritzpumpe nach Anspruch 2 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß der Stift (30) und die Einstellschraube (43) als verstellbare Anschläge (27) des Einstellhebels (11) dienen.