EP0150343B1

EP0150343B1 - Kraftstoffeinspritzpumpe für Brennkraftmaschinen

Info

Publication number: EP0150343B1
Application number: EP84114808A
Authority: EP
Inventors: Walter Ing. Häfele; Peter Dipl.-Ing. Knorreck (Fh)
Original assignee: Robert Bosch GmbH
Current assignee: Robert Bosch GmbH
Priority date: 1983-12-12
Filing date: 1984-12-05
Publication date: 1988-05-04
Also published as: JP2543020B2; JPS60166752A; DE3442953A1; EP0150343A1; DE3470911D1

Description

Stand der Technik

Die Erfindung betrifft eine Kraftstoffeinspritzpumpe für Brennkraftmaschinen gemäß der im Oberbegriff des Patentanspruchs 1 angegebenen Gattung.
Abgesehen von einer doch sehr stark abweichend gestalteten Bauweise der Fördermengenverstelleinrichtung, sind die wesentlichen gattungsbildenden Merkmale aus der US-A-1 845 600 bekannt. Die dort aus Gründen der Fördermengengleichstellung zweiteilig ausgeführte Regelstange besitzt nur im Bereich der Verzahnungen ein von einem kreisförmigen Querschnitt abweichendes Profil ; die jeweiligen Endbereiche der Regelstange sind jedoch kreisrund. An diesen kreisrunden Endstücken sind im Durchmesser reduzierte, stellwerksseitig von einem Schraubbolzen gebildete « Führungsabschnitte » vorhanden, die jeweils durch eine als Bodenteil einer Verschlußkappe ausgebildete zylindrische Gleitlagerhülse hindurchgeführt sind. Abgesehen von der für eine Betätigung durch elektrische Stellwerke in nachteiliger Weise sehr großen Masse der Regelstange ist deren Führung überbestimmt, da außer den kreisrunden Endstücken der Regelstange auch die zapfenartigen Vorsprünge in entsprechenden Bohrungen der Verschlußkappen geführt sind. Dadurch ergibt sich bei den nicht zu vermeidenden, fertigungsbedingten Fluchtungsfehlern eine erhöhte Reibung, da z. B. der in die Regelstange eingeschraubte stellwerksseitige Bolzen auf einer Länge geführt ist, die größer als sein Durchmesser ist. Aufgrund der Betätigung der Regelstange durch den Stellhebel ergeben sich aber beim Stand der Technik an dieser Stelle wohl keine Probleme. Dies ist aber bei einer Betätigung durch ein elektrisch gesteuertes Stellwerk anders. Dort muß neben einer möglichst geringen bewegten Masse der Regelstange deren Führung reibungsarm gelagert und gegen Leckölaustritt in das Stellwerk abgedichtet werden, um die erforderliche schnelle Stellgeschwindigkeit bei elektromagnetischer Betätigung erreichen zu können.
Als bezüglich der zu bewegenden Masse günstigste Lösung zur Gestaltung der Regelstangen hat sich bisher die Verwendung von Winkelprofilstäben herausgestellt. Schwierigkeiten bereitete hier aber eine reibungsarme und zugleich gegen Leckölübertritt abzudichtende Lagerung. Deshalb wird bei einer bekannten Kraftstoffeinspritzpumpe ähnlicher Bauart (DE-A 21 49 362) die Lagerung der axial bewegten Regelstange mit Winkelprofil durch zwei in den Stirnseiten des Pumpengehäuses gehaltene Büchsen mit entsprechenden, der Winkelform der Profil-Regelstange angepaßten Gleitführungen bewirkt. Während die an dem vom Stellwerk abgekehrten Ende der Profil-Regelstange angeordnete Büchse mit einer im Pumpengehäuse eingeschraubten Kappe flüssigkeitsdicht abgeschlossen ist, ist eine Abdichtung an der Durchführung der Profil-Regelstange durch die andere, stellwerkseitige Büchse schwierig und für längere Lebensdauer unzuverlässig. Kraftstoffaustritt ist jedoch bei Verwendung elektromagnetischer Stellwerke unbedingt zu verhindern. Zudem gehen Dichtheit der Durchführung und Schwergängigkeit der Profil-Regelstange einher.

Vorteile der Erfindung

Die vorgenannten Probleme werden mit den im Kennzeichenteil des Patentanspruchs 1 angegebenen Merkmalen gelöst, wobei es sich in der Praxis als besonders vorteilhaft herausgestellt hat, daß die Regelstange in ihrer Stopplage zusätzlich eine Ruhedichtung aufweist, die im Betrieb die Verschiebbarkeit der Regelstange nicht behindert, bei Stillstand jedoch einen Übertritt von Lecköl aus der Einspritzpumpe in das Stellwerk unmöglich macht.
So sind in Ergänzung zu der gemäß dem Merkmal a das Innere des Pumpengehäuses zum Stellwerk hin abdichtenden Gleitlagerführung für die, vor allem bei Stillstand der Brennkraftmaschine eingenommene Stopplage der Profil-Regelstange gemäß den Merkmalen b und c zusätzliche Abdichtmittel vorgesehen, die auch ein langsames Durchlecken von Öl zum Stellwerk verhindern.
Als besonders vorteilhaft hat sich die Verwendung einer Lippendichtung, wie sie in Anspruch 2 festgelegt ist, herausgestellt, da die Dichtlippe besonders weich ausgeführt werden kann und genügend nachgiebig ist, um die durch Längentoleranzen unvermeidbare abweichende Stopplage der Regelstange ausgleichen zu können. Dabei bleibt die Dichtwirkung in vorteilhafter Weise erhalten. Dies wird besonders vorteilhaft auch durch die Merkmale des Anspruchs 3 unterstützt. Die geneigte Anordnung der Dichtlippe hat des weiteren den Vorteil, daß bei den Regelbewegungen der Regelstange Spritzöl von der Durchtrittsöffnung in der Gleitlagerhülse abgehalten wird.
Außer durch die bereits erwähnte DE-A-21 49 362 ist die Verwendung einer Winkelregelstange seit langem durch die in sehr großen Stückzahlen gefertigte Einspritzpumpe vom Typ « P der Robert Bosch GmbH, bekannt. In Verbindung mit einem elektromagnetischen Stellwerk ist eine solche Kraftstoffeinspritzpumpe z. B. aus der ATZ - Automobiltechnische Zeitschrift 83 (1981), Heft 10, Seite 520, Bild 4, bekanntgeworden. Dort erstreckt sich die Winkelregelstange durch ein Führungsteil hindurch mit seinem Winkelquerschnitt bis in das Stellwerk hinein ; und das Innere des Stellwerks und der Einspritzpumpe sind miteinander verbunden, was wegen des in das Stellwerk überfließenden Schmieröls zu den bereits genannten und in der Beschreibungseinleitung aufgezeigten Nachteilen führt.

Zeichnung

Die Erfindung ist anhand eines in der Zeichnung dagestellten Ausführungsbeispieles in der nachfolgenden Beschreibung näher erläutert. Es zeigen : Figur 1 ausschnittsweise einen Längsschnitt eines Pumpengehäuses mit daran angeflanschtem elektromagnetischen Stellwerk einer Kraftstoffeinspritzpumpe und Figur 2 einen Längsschnitt in vergrößerter Darstellung durch die stellwerkseitige Lagerung und Austrittsstelle der Profil-Regelstange im Pumpengehäuse der Kraftstoffeinspritzpumpe in Figur 1.

Beschreibung des Ausführungsbeispiels

Bei der in Figur 1 nur in einem relativ kleinen Ausschnitt dargestellten Kraftstoffeinspritzpumpe für eine Brennkraftmaschine handelt es sich ansonsten um eine Kraftstoffeinspritzpumpe, wie sie z. B. in der DE-A-21 49 362 beschrieben ist. In dem Pumpengehäuse 10 ist mindestens ein Pumpenzylinder angeordnet, in dem ein mit schrägen Steuerkanten versehener Pumpenkolben geführt ist, dessen Verdrehung zum Zwecke der Änderung des wirksamen Förderhubs durch eine Fördermengenverstelleinrichtung 11 erfolgt. Die Fördermengenverstelleinrichtung 11 weist hierzu eine Regelstange 12 mit Winkelprofil auf, die einerseits an dem Pumpenkolben zu dessen Verdrehung angreift und andererseits von einem Stellwerk 13 beaufschlagt ist. Entsprechend den von einem elektronischen Regler dem Stellwerk zugeführten Steuersignalen führt das Stellwerk 13 eine Verschiebung der Regelstange 12 entgegen der Kraft einer Rückstellfeder 14 durch und bewirkt damit die Drehverstellung des Pumpenkolbens.
Für die Axialverschiebung ist die Regelstange 12 im Pumpengehäuse 10, und zwar an dessen beiden Stirnseiten, axial verschieblich gelagert. An der dem Stellwerk 13 zugekehrten Lagerstelle ist die Regelstange 12 aus dem Pumpengehäuse 10 herausgeführt und am Ende von einem Betätigungsstößel 15 des hier elektromagnetisch arbeitenden Stellwerks 13 beaufschlagt.
Zur Lagerung der Regelstange 12 an der Pumpengehäuseaustrittsstelle ist im Pumpengehäuse 10 eine zylindrische Gleitlagerhülse 16 befestigt, hier als Teil einer durch Verschrauben eines Außengewindeabschnittes in der Stirnseite des Pumpengehäuses 10 befestigten Verschlußkappe 51. In der Gleitlagerhülse 16 ist als ein Führungsteil 17 ein zylindrischer Führungsabschnitt 50 eines Tragbolzens 32 mit kleinstmöglichem Spiel verschieblich angeordnet. Der Tragbolzen 32 ist fest mit der Profil-Regelstange 12 verbunden, und sein bolzenartiger Führungsabschnitt 50 dient somit alleine als stellwerkseitiges Führungsteil 17 der Regelstange 12.
An seinem freien Ende hat der Tragbolzen 32 einen Gewindebolzen 21, der sich in Richtung der Regelstangenlängsachse erstreckt. An der Stirnseite des Gewindebolzens 21 greift der Betätigungsstößel 15 des Stellwerks 13 an. Auf dem Gewindebolzen 21 ist außerdem mittels einer Mutter 22 eine Stützkappe 23 für die Rückstellfeder 14 befestigt. Die Rückstellfeder 14 stützt sich einerseits am Grund der Stützkappe 23 und andererseits an der Stirnseite der Gleitlagerhülse 16 ab und drückt die Stirnseite des Gewindebolzens 21 gegen den Betätigungsstößel 15.
Wie in Figur 2 zur deutlicheren Darstellung anhand eines Querschnittes durch die Pumpengehäuseaustrittsstelle der Profil-Regelstange 12 aus dem Pumpengehäuse 10 vergrößert dargestellt ist, trägt die stirnseitig in das Pumpengehäuse 10 eingeschraubte Verschlußkappe 51 an ihrem dem strichpunktiert angedeuteten Stellwerk 13 zugewandten Ende als ein nach innen zum Führungsabschnitt 50 des Tragbolzens 32 hin vorspringendes Bodenteil die Gleitlagerhülse 16, die eine relativ kurze, verkantungssichere axiale Maximallänge aufweist. Die Gleitlagerhülse 16 ist mit einer zentralen Durchtrittsöffnung 31 versehen, die aufgrund einer Innengleitlagerpassung einen zumindest die Regelstange 12 aufnehmenden Innenraum 10a des Pumpengehäuses 10 zum Stellwerk 13 hin abdichtet und die Regelstange 12 mittels des in dieser Durchtrittsöffnung 31 geführten Führungsabschnittes 50 bei den Stellbewegungen der Regelstange 12 führt. Die hier als Winkelregelstange ausgebildete Profil-Regelstange 12 nimmt an ihrem stellwerkseitigen Ende 12a einen zweiseitig von den beiden, mit 18 und 19 bezeichneten Schenkeln der Regelstange 12 umfaßten Befestigungszapfen 54 des Tragbolzens 32 auf. Der Befestigungszapfen 54 ist an das stellwerkseitige Ende 12a der Regelstange 12 angenietet und ggf. aus Sicherheitsgründen noch zusätzlich mit diesem verschweißt, wobei ein zwischen dem Befestigungszapfen 54 und dem Führungsabschnitt 50 des Tragbolzens 32 befindlicher Ringbund 52 mit seiner einen Schulter 52a an der Stirnseite des Regelstangenendes 12a anliegt.
Bei dem einzigen, in Figur 2 bezüglich der wesentlichen Merkmale vergrößert dargestellten Ausführungsbeispiel ist die als Bodenteil der Verschlußkappe 51 ausgebildete Gleitlagerhülse 16 als separates Teil gefertigt und durch eine Bördelverbindung mit letzterer verbunden. Die Gleitlagerhülse 16 nimmt in einer Ringnut 55 einen wulstförmigen Befestigungsring 53b einer als Lippendichtung ausgebildeten Ringdichtung 53 auf. Eine zum Führungsabschnitt 50 des Tragbolzens 32 hin geneigte und von der Gleitlagerhülse 16 weg zum Innenraum 10a des Pumpengehäuses 10 hinweisende Dichtlippe 53a der Ringdichtung 53 bildet mit der anderen, mit 52b bezeichneten Schulter des Ringbundes 52 ein, zum Beispiel bei Stillstand der Brennkraftmaschine wirksame, zusätzliche Abdichtung gegen Ölübertritt vom Innenraum 10a des Pumpengehäuses 10 zum entsprechenden Innenraum des Stellwerks 13, denn dann steht die Profil-Regeistange 12 in ihrer einen, zum Stellwerk 13 hin verlagerten und als Stopplage bezeichneten Endstellung (siehe dazu Figur 1). In dieser Endstellung legt sich die Schulter 52b fest an die Dichtlippe 53a an, so daß auch bei ölgefüllter Einspritzpumpe bzw. bei entsprechender Schrägstellung der Pumpe jegliches Durchlecken von Öl in das Stellwerk 13 verhindert wird. Der relativ kleine Führungsdurchmesser in der Durchtrittsöffnung 31 gewährleistet auch im Betrieb eine gute Abdichtung gegen Öl übertritt.

Claims

1. Kraftstoffeinspritzpumpe für Brennkraftmaschinen, mit einem Pumpengehäuse (10) und einer von einem elektrisch gesteuerten Stellwerk (13) betätigten Fördermengenverstelleinrichtung (11), die eine im Pumpengehäuse (10) gelagerte, mit einem von einem zylindrischen Querschnitt abweichenden Profil ausgestattete Profil-Regelstange (12) aufweist, die an ihrem stellwerksseitigen Ende (12a) aus dem Pumpengehäuse (10) herausgeführt ist, und mit einer im Pumpengehäuse (10) am Pumpengehäuseaustritt der Regelstange (12) befestigten, als Bodenteil einer Verschlußkappe (51) ausgebildeten, zylindrischen Gleitlagerhülse (16), in deren Durchtrittsöffnung (31) ein als Führungsteil (17) der Regelstange (12) dieselbe zum Stellwerk (13) hin abdichtend führender, zylindrischer Führungsabschnitt (50) eines an dem stellwerksseitigen Ende (12a) der Regelstange (12) befestigten Tragbolzens (32) mit kleinstmöglichem Radialspiel verschieblich angeordnet ist, gekennzeichnet durch folgende Merkmale :

a) die Profil-Regelstange (12) ist aus einem, zwei Schenkel (18,19) aufweisenden Winkelprofilstab gefertigt, und an ihrem stellwerksseitigen Ende (12a) ist ein von den beiden Schenkeln (18, 19) teilweise umfaßter Befestigungszapfen (54) des Tragbolzens (32) befestigt, dessen Führungsabschnitt (50) als alleiniges, stellwerksseitiges Führungsteil (17) die Regelstange (12) gegen austretendes Lecköl abdichtend in der Gleitlagerhülse (16) führt,

b) ein zwischen dem Befestigungszapfen (54) und dem Führungsabschnitt (50) des Tragbolzens (32) befindlicher, radial vorstehender Ringbund (52) liegt mit seiner einen Schulter (52a) an der Stirnfläche des stellwerksseitigen Endes (12a) der Regelstange (12) an und bildet mit seiner anderen Schulter (52b) eine Anlagefläche für eine in der Verschlußkappe (51) angebrachte, axialwirkende Ringdichtung (53), und

c) die Ringdichtung (53) ist innerhalb der Verschlußkappe (51) am Übergang zur Gleitlagerhülse (16) befestigt und dichtet in der einen zum Stellwerk (13) hin verlagerten Endstellung (Stopplage) der Regelstange (12) einen mindestens die Regelstange (12) aufnehmenden Innenraum (10a) des Pumpengehäuses (10) zum Stellwerk (13) hin zusätzlich ab.

2. Kraftstoffeinspritzpumpe nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die als Bodenteil der Verschlußkappe (51) ausgebildete Gleitlagerhülse (16) als separates Teil gefertigt und mit der Verschlußkappe (51) lagefest verbunden ist und in einer Ringnut (55) einen wulstförmigen Befestigungsring (53b) der als Lippendichtung ausgebildeten Ringdichtung (53) aufnimmt.

3. Kraftstoffeinspritzpumpe nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Ringdichtung (53) eine schräge, zum Innenraum (10a) des Pumpengehäuses (10) hinweisende und zum Führungsabschnitt (50) des Tragbolzens (30) hin geneigte Dichtlippe (53a) besitzt.