EP0313865A1 - Kraftstoffeinspritzpumpe für Brennkraftmaschinen - Google Patents

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EP0313865A1
EP0313865A1 EP88116271A EP88116271A EP0313865A1 EP 0313865 A1 EP0313865 A1 EP 0313865A1 EP 88116271 A EP88116271 A EP 88116271A EP 88116271 A EP88116271 A EP 88116271A EP 0313865 A1 EP0313865 A1 EP 0313865A1
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EP
European Patent Office
Prior art keywords
fuel injection
injection pump
pump
driving arm
control slide
Prior art date
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Granted
Application number
EP88116271A
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English (en)
French (fr)
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EP0313865B1 (de
Inventor
Manfred Dipl.-Ing. Krämer
Thomas Dipl.-Ing. Kulder
Johann Ing. Warga (Grad.)
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Robert Bosch GmbH
Original Assignee
Robert Bosch GmbH
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Publication date
Application filed by Robert Bosch GmbH filed Critical Robert Bosch GmbH
Publication of EP0313865A1 publication Critical patent/EP0313865A1/de
Application granted granted Critical
Publication of EP0313865B1 publication Critical patent/EP0313865B1/de
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    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02M—SUPPLYING COMBUSTION ENGINES IN GENERAL WITH COMBUSTIBLE MIXTURES OR CONSTITUENTS THEREOF
    • F02M59/00—Pumps specially adapted for fuel-injection and not provided for in groups F02M39/00 -F02M57/00, e.g. rotary cylinder-block type of pumps
    • F02M59/44—Details, components parts, or accessories not provided for in, or of interest apart from, the apparatus of groups F02M59/02 - F02M59/42; Pumps having transducers, e.g. to measure displacement of pump rack or piston
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02M—SUPPLYING COMBUSTION ENGINES IN GENERAL WITH COMBUSTIBLE MIXTURES OR CONSTITUENTS THEREOF
    • F02M59/00—Pumps specially adapted for fuel-injection and not provided for in groups F02M39/00 -F02M57/00, e.g. rotary cylinder-block type of pumps
    • F02M59/20—Varying fuel delivery in quantity or timing
    • F02M59/24—Varying fuel delivery in quantity or timing with constant-length-stroke pistons having variable effective portion of stroke
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02M—SUPPLYING COMBUSTION ENGINES IN GENERAL WITH COMBUSTIBLE MIXTURES OR CONSTITUENTS THEREOF
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    • F02M59/20—Varying fuel delivery in quantity or timing
    • F02M59/24—Varying fuel delivery in quantity or timing with constant-length-stroke pistons having variable effective portion of stroke
    • F02M59/243—Varying fuel delivery in quantity or timing with constant-length-stroke pistons having variable effective portion of stroke caused by movement of cylinders relative to their pistons
    • F02M59/246—Mechanisms therefor
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F01—MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
    • F01L—CYCLICALLY OPERATING VALVES FOR MACHINES OR ENGINES
    • F01L2307/00—Preventing the rotation of tappets

Definitions

  • the invention relates to a fuel injection pump according to the preamble of the main claim.
  • the driving pin is fastened to a clamping clamp encompassing the rotating shaft, so that after loosening the clamping clip, the driving pin and thus the stroke position of the control slide can be changed relative to the rotational position of the rotating shaft.
  • this adjusted position between the driving arm and the rotating shaft is subject to automatic changes under heavy load and the constant vibrations of a fuel injection pump, the effort for the adjustment is also relatively large, since a direct comparison of the adjustment between the individual pump elements is necessary and the setting of the clamps on the torsion shaft are exerted on these turning forces, which in turn can lead to adjustment errors.
  • the driving arm is arranged eccentrically on a spindle which penetrates the torsion shaft radially and is clamped to it by a clamping nut.
  • this spindle can be rotated via a screwdriver slot and screwdriver after loosening the clamping nut, this is adjusted according to the eccentricity of the driving arm in relation to the stroke position of the control slide.
  • this known device too, there is the disadvantage of the automatic loosening of the setting being made all the more, since the friction surfaces present when the spindle is firmly tightened are relatively small.
  • this adjustment can only be carried out when the rotating shaft is in the installed state, the suction chamber under pressure also having to be opened here.
  • a fork-shaped device with a gripping insert is used as the driving part, which is either connected in the manner of a pipe clamp to the then round torsion shaft or is arranged on the end face of this fork lever facing the torsion shaft Bolt is connected to the then prismatic rotating shaft.
  • adjustment is relatively simple by turning the "pipe clamp” on the rotating shaft.
  • the clamp tension will only loosen slightly and thus can lead to an adjustment of the spool assignment, which can also lead to increasing fuel quantity and thus cranking of the engine.
  • the other solution is extremely unfavorable with regard to the power transmission, since the contact surface acting in the longitudinal direction of the lever between the lever part and the rotating shaft is relatively narrow and, as stated above, the desired adjustment option does not exist.
  • the fuel injection pump according to the invention with the characterizing features of the main claim has the advantage that a very precise setting is achieved by a permanent deformation that undergoes no changes during operation due to vibrations or loads and that is extremely inexpensive to manufacture.
  • This deformation is carried out in the disassembled state of the torsion shaft after the stroke deviations have been measured in the installed state of the torsion shaft.
  • the forces required for the plastic deformation are far higher than those for the actuation of the control slide, so that material deformation during operation is excluded.
  • the fastening part can have a connection that cannot be detached from the rotating shaft.
  • a bolt penetrating the torsion shaft and riveted to the torsion shaft serves as the fastening part or can be screwed.
  • the driving arm can advantageously be rigidly connected to the torsion shaft, for example by riveting.
  • the connection could also be made by brazing or welding, but this would have the disadvantage of additional heat treatment.
  • a flattening or recess is provided on the torsion shaft in the region of the bolt, with at least one elevation which delimits the flattening or recess on at least one side, with a design on the bolt which corresponds to this elevation to prevent the bolt from rotating is available.
  • the flattening can be obtained by lifting material transversely to the axis of the torsion shaft, the segment surface formed between the surface obtained and the remaining cylinder surface serving as a stop against rotation, for which purpose, however, the fastening part on which the driving arm is arranged is, has a correspondingly profiled, for example square, training.
  • the profile surfaces can serve as a flattening, with the corresponding design, for example longitudinal recesses and profiled configurations of the fastening part interacting with them, making it possible to prevent rotation.
  • the driving arm is tapered towards the free end Det, preferably the longitudinal cross section is parabolic in order to achieve a uniform bending stress on the arm length during the deformation of the driving arm.
  • a third-order paraboloid causes the force to be applied to the apex during cold forming, with a uniform deformation taking place in the entire bending area, ie on the bendable length of the driving arm. This primarily ensures that there is no cracking and therefore permanent damage to the driving arm (Dubbel paperback for mechanical engineering, volume I 1955, page 131 and page 346).
  • the driving arm can also be designed as a cone in the region of the bendable arm length, which is particularly feasible because the driving arm merges into a reinforced, cylindrical pin at its free end.
  • a sleeve enclosing the torsion shaft is used as the fastening part, with a thinner deformable section arranged between two reinforced frets located at the ends, one collar being secured against rotation on the torsion shaft and the other collar being merely supported on the shaft and carries the arm.
  • This version is of course only possible with a round torsion shaft in order to enable the second collar to be rotated accordingly.
  • slots or bores can be present in the deformable section.
  • FIG. 1 shows a vertical cross section through a fuel injection pump according to the invention
  • FIG. 2 shows the first embodiment in two variants in a perspective view
  • FIG. 3 shows a section along line II in FIG. 2
  • FIG. 4 shows a corresponding section through a third variant of the first Embodiment and Fig. 5, the second embodiment in a perspective view.
  • cylinder liners 2 are embedded in series in a housing 1, only one of which is visible due to the cut position.
  • a pump piston 3 with the interposition of a roller tappet 4, which has a roller 5, is driven by a camshaft 6 against the pump delivery pressure and the force of a spring 7 for its axial movement forming the working stroke.
  • a suction space 8 is created for the pump elements formed from the cylinder liners 2 and pump pistons 3.
  • a control slide 9 is arranged axially displaceably in the recesses of the cylinder liners 2.
  • the suction chamber 8 is closed at the longitudinal ends by end shields 11, one of which is shown in plan view and in which a rotating shaft 12 arranged in the suction chamber 8 is mounted.
  • a transverse groove 13 into which a driving pin 14 of a driving arm 15 of the rotating shaft 12 engages, which is connected to the rotating shaft 12 by a fastening part 16.
  • a pressure line (not shown) which ends at an injection nozzle on the engine.
  • In the pump piston 3 is one on the end face Blind bore 22, which ends and opens into the pump working chamber 18, and a transverse bore 23, which opens into oblique grooves 24, one of which is assigned to mutually facing sides in the lateral surface of the pump piston 3.
  • These oblique grooves 24 end at the bottom in counterbores 21 and interact with radial bores 25 of the control slide 9.
  • control slide 9 So that the control slide 9 is secured against rotation during its axial displacement on the pump piston 3 and an exact assignment of the oblique grooves 24 to the radial bores 25 is ensured, the control slide 9 has a nose 26 with which it engages in a longitudinal groove 27 of the cylinder liner 2 .
  • the pump piston 3 has flats 28 on its lower section, on which a sleeve 31 known to be rotatable by a control rod 29 engages, so that an axial displacement of the control rod 29 causes the pump piston 3 to rotate and thus a change in the assignment of the oblique grooves 24 to the radial bores 25 causes.
  • the fuel supply to the suction chamber 8 takes place via the longitudinal groove 27 from an inflow channel 33 which runs in a tube 34 arranged in the housing 1, which has branch openings 35 towards the longitudinal grooves 27.
  • This fuel injection pump works as follows: Towards the end of the suction stroke or in its UT position of the pump piston 3, fuel flows into the pump work chamber 18 via the oblique grooves 24, the transverse bore 23 and the blind bore 22 and also via the suction bore 32 and fills it up. As soon as, after the camshaft 6 has been rotated further, the roller tappet 4 is pushed upwards over the roller 5, the pump piston 3 displaces fuel from the pump work chamber 18. The delivery takes place until the oblique grooves 24 with the countersunk holes 21 are completely immersed in the control slide 9 from the pump work chamber 18 via the path described back to the suction chamber 8, with a certain amount initially being displaced back via the suction bore 32.
  • this actual injection stroke has a different length, since the rotational position corresponds to this the oblique grooves 24 only overlap with the radial bores 25 after a certain stroke.
  • the start of injection is determined by the axial position of the control slide 9, which in turn is effected by the rotating shaft 12 or its driving arm 15 with driving pin 14. The higher the control spool is moved, the later the start of spraying (immersing the oblique grooves 24 in the control spool 9) and the later the injection accordingly stops, so that the quantity determined by the rotational position of the pump piston 3 remains unaffected.
  • This start of injection or the end of injection must correspond for the pump elements consisting of a row.
  • FIGS. 2-4 this change takes place by bending the driving arm 15.
  • a piece of the torsion shaft 12 is shown with two built-in driving arms 15, which are attached via a fastening part 16 arranged in sections in the rotating shaft 12 the rotating shaft 12 are attached.
  • the fastening part 16 has a flange 36 which rests on a flat 37 of the torsion shaft 12.
  • the fastening itself can be designed as a rigid or detachable fastening, for example as a screw connection, rivet connection or solder connection.
  • the flange 36 can have a profile cross section in order to be supported on at least one of the segment surfaces 38 of the flattened area 37 and to prevent twisting.
  • a rotation of the entraining arm 15 would have the consequence that the targeted bending undertaken possibly has an effect in the opposite stroke direction than desired.
  • a driver is provided for the transmission of the twisting movement from the driving arm 15 to the control slide 9.
  • a collar which is formed on the driving pin 14 is annular and has a spherical segment-shaped collar on the outside and is secured against falling out.
  • the driver 41 is designed as a sliding shoe and against axial displacement and thus falling out as well secured with a certain amount of backlash by a split pin 42 on the end of the driving arm 15 designed as a driving pin.
  • the rotating shaft 112 is designed as a profile rod with a rectangular cross section, in which a longitudinal groove 43 is present.
  • This longitudinal groove has a base surface 44 and side surfaces 45.
  • the fastening part 116 is designed as a rivet with a flange 136 which has a square cross section, so that the side surfaces of this flange 136 cooperate with the side surfaces 45 of the longitudinal groove 43 in such a way that the driving arm 115 is prevented from rotating.
  • the driving arm 115 itself is conical - ideally parabolic with a cross section tapering away from the rotating shaft.
  • the result is that constant bending stresses prevail over the entire bendable arm length when forces are applied to the bending at the free end of the driving arm 115, thereby avoiding tearing or overstressing of the driving arm 115.
  • the slide shoe 41 is here again configured as in the second variant in FIG. 2, although a flange 46 is provided on the driving arm 115 which, in conjunction with the split pin 42, determines the axial position of the sliding block 41.
  • FIG. 5 shows the second exemplary embodiment in which the driving arm 215 is fastened to a ring 47 which is connected to a second ring 49 via a sleeve 48.
  • the rings and the sleeve preferably consist of one part, the rings 47 and 49 being designed as frets of this sleeve 48.
  • the slide shoe 41 is fastened to the driving arm 215 here.
  • the rings 47, 49 with the sleeve 48 are threaded onto the rotating shaft 212, which here again has a circular cross section, the ring 49 being clamped by at least one screw 51.
  • bores 52 are provided in the sleeve in order to obtain a targeted weakening of the sleeve 48.
  • the ring 47 is rotated relative to the ring 49, so that the sleeve section 48 is rotated slightly helically and the driving arm 215 experiences the desired change in position with respect to the rotational position of the rotating shaft 212.

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Combustion & Propulsion (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
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Abstract

Kraftstoffeinspritzpumpe für Brennkraftmaschinen mit mehreren in Reihe angeordneten Pumpenelementen (2; 3), deren Förderbeginn bzw. Förderende durch je einen auf den Pumpenkolben (3) axial verschiebbaren Steuerschieber (9) und durch Steuerung von Entlastungskanälen (22 - 25) der Pumpenarbeitsräume (18) erfolgt. Die Steuerschieber (9) werden über eine Verdrehwelle (12) betätigt, indem über Mitnahmearme (15), die an der Verdrehwelle (12) befestigt sind, bei Verdrehen der Verdrehwelle (12) die Steuerschieber (9) axial verschoben werden. Zur Justierung der Hublage der einzelnen Steuerschieber (9) zueinander werden die Mitnahmearme (15) in Hubrichtung der Steuerschieber (9) bleibend verformt.

Description

    Stand der Technik
  • Die Erfindung geht aus von einer Kraftstoffeinspritzpumpe nach der Gattung des Hauptanspruchs.
  • Bei derartigen Kraftstoffeinspritzpumpen, die als Mehr­zylinderpumpen mit einer Reihe von Pumpenelementen ausgebildet sind, muß vor Inbetriebnahme eine exakte Zuordnung der einzelnen Steuerschieber in bezug auf die jeweiligen Steueröffnungen vorgenommen werden, da die einzelnen Steuerschieber während des Betriebs der Einspritzpumpe durch die Verdrehwelle gleichzeitig und gemeinsam zur Änderung von Spritzzeitpunkt bzw. Einspritzmenge verschoben werden. Bereits geringe Fehler in der Zuordnung, d.h. Unterschiede in dem gewünschten Steuerpunkt der einzelnen Steuerschieber zueinander können zu erheblichen Fehlern bei der Spritzbeginn- bzw. Einspritzmengensteuerung des Kraftstoffes führen, was z.B. zu unrundem Lauf der Brennkraftmaschine bzw. zu einem zu lauten Verbrennungsgeräusch führen kann.
  • Diese Abweichungen bei der Zuordnung der einzelnen Steuerschieber zueinander beruhen auf Toleranzen, die bei der Bearbeitung oder der Montage entstehen oder auch von der Antriebswelle der Kraftstoffeinspritzpumpe herrühren und die sich addieren können. Diese Abwei­chungen müssen eliminiert werden, indem vor Inbetriebnah­me der Pumpe die Steuerschieber in bezug auf die Steuer­öffnungen gleichgestellt werden.
  • Bei einer bekannten Kraftstoffeinspritzpumpe der gat­tungsgemäßen Art (DE-OS 35 22 414) ist der Mitnahmezapfen an einer die Verdrehwelle umgreifenden Spannschelle befestigt, so daß nach Lockern der Spannschelle der Mitnahmezapfen und damit die Hublage des Steuerschiebers relativ zur Drehlage der Verdrehwelle änderbar ist. Abgesehen davon, daß bei starker Belastung und den stetigen Erschütterungen einer Kraftstoffeinspritzpumpe diese justierte Lage zwischen Mitnahmearm und Verdrehwel­le selbstätigen Änderungen unterworfen ist, ist auch der Aufwand für die Justierung verhältnismäßig groß, da ein unmittelbarer Vergleich bei der Justierung zwi­schen den einzelnen Pumpenelementen erforderlich ist und bei der Einstellung der Spannschellen auf der Ver­drehwelle auf diese Drehkräfte ausgeübt werden, die wiederum zu Justierfehlern führen können. Ein weiterer Nachteil besteht darin, daß die Justierung nur in einge­bautem Zustand vorgenommen werden kann, da die einzelne Zuordnung von Verdrehlageänderung zwischen Verdrehwelle und Spannschelle und Hubänderung des Steuerschiebers nur so zuverlässig durchführbar ist, was den Nachteil hat, daß zur Einstellung in den unter Förderpumpendruck stehenden Saugraum eingegriffen werden muß.
  • Bei einer anderen bekannten Kraftstoffeinspritzpumpe der gattungsgemäßen Art (DE-OS 35 40 052) ist der Mitnah­mearm an einer Spindel exzentrisch angeordnet, welche die Verdrehwelle radial durchdringt und durch eine Spannmutter an dieser festgespannt ist. Bei der über einen Schraubenzieherschlitz und Schraubenzieher durch­führbaren Verdrehung dieser Spindel nach Lockern der Spannmutter wird entsprechend der Exzentrizität des Mitnahmearms dieser in bezug auf die Hublage des Steuer­schiebers verstellt. Auch bei dieser bekannten Einrichtug besteht der Nachteil der sich selbsttätigen Lockerung der vorgenommenen Einstellung um so mehr, als die bei der Festspannung der Spindel vorhandenen Reibflächen verhältnismäßig klein sind. Außerdem kann auch diese Justierung nur in eingebautem Zustand der Verdrehwelle vorgenommen werden, wobei auch hier der unter Druck stehende Saugraum geöffnet werden muß.
  • Bei einer anderen bekannten Kraftstoffeinspritzpumpe der gattungsgemäßen Art (EP-OS 0181 402) dient als Mitnahmeteil eine gabelförmige Vorrichtung mit einem Greifeinsatz, die entweder in Art einer Rohrschelle mit der dann runden Verdrehwelle verbunden ist oder über einen an der der Verdrehwelle zugewandten Stirnseite dieses Gabelhebels angeordneten Bolzen mit der dann prismatisch ausgebildeten Verdrehwelle verbunden ist. Im ersten Fall ist zwar ein Justieren verhältnismäßig einfach durch Verdrehen der "Rohrschelle" auf der Ver­drehwelle. Es besteht aber die Gefahr, daß sich aufgrund der schüttelnden Beanspruchung derartiger Systeme die Schellenspannung auch nur leicht lockert und damit zu einem Verstellen der Steuerschieberzuordnung führen kann, was auch in Richtung zunehmender Kraftstoffmenge und damit Durchdrehen des Motors führen kann. Die andere Lösung ist in bezug auf die Kraftübertragung äußerst ungünstig gestaltet, da die in Hebellängsrichtung wirken­de Berührungsfläche zwischen Hebelteil und Verdrehwelle verhältnismäßig schmal ist und zudem eine, wie oben ausgeführt, gewünschte Justiermöglichkeit nicht besteht.
    • Vorteile der Erfindung
  • Die erfindungsgemäße Kraftstoffeinspritzpumpe mit den kennzeichnenden Merkmalen des Hauptanspruchs hat demge­genüber den Vorteil, daß eine sehr genaue Einstellung durch eine Dauerverformung erzielt wird, die weder während des Betriebs durch Erschütterungen oder Bela­stungen Veränderungen erfährt und die äußerst günstig herstellbar ist. Diese Verformung wird in ausgebautem Zustand der Verdrehwelle vorgenommen, nachdem im einge­bauten Zustand der Verdrehwelle die Hubabweichungen gemessen wurden. Die für die plastische Verformung erforderlichen Kräfte sind weit höher als die für die Betätigung der Steuerschieber, so daß eine Materialver­formung während des Betriebs ausgeschlossen ist. Das Befestigungsteil kann vor allem eine von der Verdrehwelle unlösbare Verbindung aufweisen.
  • Nach einer vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung dient als Befestigungsteil ein die Verdrehwelle durch­dringender Bolzen, welcher an die Verdrehwelle genietet oder geschraubt sein kann. Für die erfindungsgemäße Art der Justierung kann vorteilhafterweise der Mitnahme­arm beispielsweise durch Nieten starr mit der Verdrehwel­le verbunden sein. Natürlich könnte die Verbindung auch durch Hartlöten oder Schweißen erfolgen, was jedoch den Nachteil einer zusätzlichen Wärmebehandlung hätte.
  • Nach einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung ist an der Verdrehwelle im Bereich des Bolzens eine Abflachung bzw. Ausnehmung vorhanden, mit mindestens einer die Abflachung bzw. Ausnehmung mindestens auf einer Seite begrenzenden Erhebung, wobei am Bolzen eine mit dieser Erhebung korrespondierende Ausgestaltung als Verdrehsicherung des Bolzens vorhanden ist. Wenn beispielsweise die Verdrehwelle einen kreisförmigen Querschnitt hat, kann die Abflachung dadurch gewonnen werden, daß quer zur Verdrehwellenachse Material abgeho­ben wird, wobei die zwischen gewonnener Fläche und verbleibender Zylinderfläche gebildete Segmentfläche als Anschlag gegen Verdrehen dient, wofür allerdings das Befestigungsteil, an dem der Mitnahmearm angeordnet ist, eine entsprechend profilierte, beispielsweise vierkantige, Ausbildung aufweist. Bei einer Verdrehwelle profilierten Querschnitts, beispielsweise rechteckigen oder quadratischen Querschnitts können die Profilflächen als Abflachung dienen, wobei durch entsprechende Ausbil­dung, beispielsweise Längsausnehmungen und mit diesen zusammenwirkenden profilierten Ausbildungen des Befesti­gungsteils, eine Verdrehsicherung erzielbar ist.
  • Nach einer wichtigen Ausgestaltung der Erfindung ist der Mitnahmearm zum freien Ende hin verjüngend ausgebil­ det, wobei vorzugsweise der Längsquerschnitt parabelför­mig ist, um somit auf die Armlänge eine gleichmäßige Biegespannung bei der Verformung des Mitnahmearms zu erzielen. Durch ein solches Paraboloid dritter Ordnung wird bei der Kaltverformung die Krafteinleitung am Scheitel durchgeführt, wobei im gesamten Biegebereich, d.h. auf der verbiegbaren Länge des Mitnahmearms, eine gleichmäßige Verformung erfolgt. Hierdurch wird vor allem erreicht, daß keine Rißbildung und damit ein Dauerschaden am Mitnahmearm entsteht (Dubbel-Taschenbuch für den Maschinenbau, Band I 1955, Seite 131 und Seite 346). Statt aus einem Paraboloid kann der Mitnahmearm im Bereich der verbiegbaren Armlänge in Annäherung auch als Konus ausgebildet werden, was besonders deshalb durchführbar ist, weil der Mitnahmearm an seinem freien Ende in einen verstärkten, zylindrischen Zapfen übergeht.
  • Nach einer anderen vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung dient als Befestigungsteil eine die Verdreh­welle umschließende Hülse mit einem zwischen zwei ver­stärkten, an den Enden vorhandenen Bünden angeordneten dünneren verformbaren Abschnitt, wobei ein Bund verdreh­gesichert an der Verdrehwelle befestigt ist und der andere Bund lediglich auf der Welle gelagert ist und den Mitnahmearm trägt. Diese Ausführung ist natürlich nur bei einer runden Verdrehwelle möglich, um dem zweiten Bund die entsprechende Relativ-Verdrehung zu ermöglichen. Um die plastische Verformung zu erleichtern, können im verformbaren Abschnitt Schlitze oder Bohrungen vorhan­den sein.
  • Nach einer Weitergestaltung der Erfindung, die für die beschriebenen Ausgestaltungen gleichermaßen gilt, ist am freien Ende des Mitnahmearms ein zylindrischer Zapfen vorhanden, auf dem mit einer zentralen Bohrung ein in einer am Steuerschieber vorhandene Quernut grei­fender Gleitschuh gelagert ist, der gegen axiales Ver­schieben auf dem Zapfen gesichert ist. Hierdurch wird vorteilhafterweise erreicht, daß Linienberührung zwischen Gleitschuh und Schiebernut zur Verschleißreduzierung vorliegt.
  • Weitere Vorteile und vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind der nachfolgenden Beschreibung, der Zeichnung und den Ansprüchen entnehmbar.
    • Zeichnung
  • Zwei Ausführungsbeispiele des Gegenstandes der Erfindung sind in der Zeichnung dargestellt und im folgenden näher beschrieben. Es zeigen Fig. 1 einen Vertikalquer­schnitt durch eine erfindungsgemäße Kraftstoffeinspritz­pumpe, Fig. 2 das erste Ausführungsbeispiel in zwei Varianten in perspektivischer Ansicht, Fig. 3 einen Schnitt nach Linie II in Fig. 2, Fig. 4 einen entspre­chenden Schnitt durch eine dritte Variante des ersten Ausführungsbeispiels und Fig. 5 das zweite Ausführungs­beispiel in perspektivischer Ansicht.
    • Beschreibung der Ausführungsbeispiele
  • Bei der in Fig. 1 dargestellten Kraftstoffeinspritzpumpe, die für beide Ausführungsbeispiele gleichermaßen Gültig­keit hat, sind in einem Gehäuse 1 mehrere Zylinderbüch­sen 2 in Reihe eingelassen, von denen nur eine aufgrund der Schnittlage sichtbar ist. In den Zylinderbüchsen 2 wird jeweils ein Pumpenkolben 3 unter Zwischenschaltung eines Rollenstössels 4, der eine Rolle 5 aufweist, durch eine Nockenwelle 6 entgegen dem Pumpenförderdruck und der Kraft einer Feder 7 für seine den Arbeitshub bildende axiale Bewegung angetrieben. Durch Aussparungen in den Zylinderbüchsen 2 und durch Hohlräume im Gehäuse 1 entsteht ein Saugraum 8, für die aus Zylinderbüchsen 2 und Pumpenkolben 3 gebildeten Pumpenelemente. Auf den Pumpenkolben 3 ist je ein Steuerschieber 9 in den Aus­sparungen der Zylinderbüchsen 2 axial verschiebbar angeordnet. Der Saugraum 8 ist an den Längsenden durch Lagerschilde 11 verschlossen, von denen eines in der Draufsicht dargestellt ist und in denen eine im Saugraum 8 angeordnete Verdrehwelle 12 gelagert ist. Im Steuer­schieber 9 ist eine Quernut 13 vorhanden, in die ein Mitnahmezapfen 14 eines Mitnahmearms 15 der Verdreh­welle 12 greift, der durch ein Befestigungsteil 16 mit der Verdrehwelle 12 verbunden ist.
  • Der Pumpenkolben 3, die Zylinderbüchse 2 und ein Druck­ventil 17 begrenzen einen Pumpenarbeitsraum 18, von dem ein Druckkanal 19 zu einer nicht dargestellten, an einer Einspritzdüse am Motor endenden Druckleitung führt. Im Pumpenkolben 3 ist eine an dessen Stirnseite endende und in den Pumpenarbeitsraum 18 mündende Sack­bohrung 22 vorhanden sowie eine Querbohrung 23, die in Schrägnuten 24 mündet, von denen jeweils eine auf einander abgewandten Seiten in der Mantelfläche des Pumpenkolbens 3 zugeordnet ist. Diese Schrägnuten 24 enden unten in Ansenkbohrungen 21 und wirken mit Radial­bohrungen 25 des Steuerschiebers 9 zusammen.
  • Damit der Steuerschieber 9 bei seiner axialen Verschie­bung auf dem Pumpenkolben 3 gegen Verdrehen gesichert ist und eine exakte Zuordnung der Schrägnuten 24 zu den Radialbohrungen 25 gewährleitstet ist, weist der Steuerschieber 9 eine Nase 26 auf, mit der er in eine Längsnut 27 der Zylinderbüchse 2 greift.
  • Der Pumpenkolben 3 hat an seinem unteren Abschnitt Abflachungen 28, an denen ein durch eine Regelstange 29 bekannterweise verdrehbare Buchse 31 angreift, so daß ein axiales Verschieben der Regelstange 29 ein Verdrehen des Pumpenkolbens 3 und damit ein Ändern der Zuordnung der Schrägnuten 24 zu den Radialbohrungen 25 bewirkt.
  • In der Zylinderbüchse 2 und im Pumpengehäuse 1 verläuft eine Saugbohrung 32 zwischen dem Saugraum 8 und dem Pumpenarbeitsraum 18, die vom Pumpenkolben 3 in dessen unterer Totpunktlage (wie in der Zeichnung dargestellt) aufgesteuert ist.
  • Die Kraftstoffversorgung des Saugraums 8 erfolgt über die Längsnut 27 von einem Zuströmkanal 33 her, der in einem im Gehäuse 1 angeordneten Rohr 34 verläuft, welches zu den Längsnuten 27 hin Abzweigöffnungen 35 aufweist.
  • Diese Kraftstoffeinspritzpumpe arbeitet wie folgt: Gegen Ende des Saughubes bzw. in seiner UT-Lage des Pumpen­kolbens 3 strömt über die Schrägnuten 24, die Querboh­rung 23 und die Sackbohrung 22 sowie über die Saugboh­rung 32 Kraftstoff in den Pumpenarbeitsraum 18 und füllt diesen auf. Sobald dann nach entsprechendem Weiter­drehen der Nockenwelle 6 der Rollenstössel 4 über die Rolle 5 nach oben geschoben wird, verdrängt der Pumpen­kolben 3 Kraftstoff aus dem Pumpenarbeitsraum 18. Solange bis die Schrägnuten 24 mit den Ansenkbohrungen 21 voll­ständig in den Steuerschieber 9 eingetaucht sind, erfolgt die Förderung vom Pumpenarbeitsraum 18 über den beschrie­benen Weg zurück zum Saugraum 8, wobei anfangs auch noch eine gewisse Menge über die Saugbohrung 32 zurück­verdrängt wird. Solange die Schrägnuten 24 mit den Ansenkbohrungen 21 vollständig in den Steuerschieber 9 eingetaucht sind, kann sich im Pumpenarbeitsraum 18 ein Einspritzdruck aufbauen, wonach die Kraftstofförde­rung über den Druckkanal 19 zur Brennkraftmaschine hin erfolgt. Dieser eigentliche Einspritzhub des Pumpen­kolbens 3 wird unterbrochen, wenn die Schrägnuten 24 in Überdeckung mit den Radialbohrungen 25 gelangen, wodurch der Kraftstoff aus dem Pumpenarbeitsraum 18 wieder in den Saugraum 8 zurückgefördert wird.
  • Je nach durch die Regelstange 29 bestimmter Drehlage des Pumpenkolbens 3 ist dieser eigentliche Einspritzhub unterschiedlich lang, da der Drehlage entsprechend die Schrägnuten 24 erst nach einem bestimmten Hub mit den Radialbohrungen 25 in Überdeckung gelangen. Hierdurch wird die Einspritzmenge bestimmt. Der Spritzbeginn hingegen wird durch die axiale Lage des Steuerschiebers 9 bestimmt, welche wiederum durch die Verdrehwelle 12 bzw. deren Mitnahmearm 15 mit Mitnahmezapfen 14 erwirkt wird. Je höher der Steuerschieber verschoben ist, desto später beginnt der Spritzbeginn (Eintauchen der Schräg­nuten 24 in den Steuerschieber 9) und desto später hört dementsprechend auch die Einspritzung auf, so daß die durch die Drehlage des Pumpenkolbens 3 bestimmte Menge unbeeinflußt bleibt. Dieser Spritzbeginn bzw. das Spritzende muß für die aus einer Reihe bestehenden Pumpenelemente übereinstimmen.
  • Da unvermeidbar bei der Fertigung und beim Zusammenbau der Kraftstoffeinspritzpumpe Maßabweichungen innerhalb einer Toleranzvorgabe entstehen, müssen diese vor dem Einsatz der Kraftstoffeinspritzpumpe am Motor korrigiert werden, das heißt, daß bei einer bestimmten Drehlage der Verdrehwelle 12 alle Steuerschieber 9 in bezug auf die Schrägnuten 24 bestimmte Hublagen einnehmen müssen, damit die Förderbeginnwinkeldifferenz der Zylin­der zueinander immer gleich ist. Dies wird erreicht, indem die Lage des Mitnahmezapfens 14 in bezug auf die Drehlage der Verdrehwelle 12 durch Verformung des Mitnahmearms 15 bzw. des Befestigungsteils 16 in Anpas­sung der Lage der einzelnen Mitnahmezapfen zueinander bzw. der Steuerschieber 9 zueinander geändert wird.
  • Bei dem ersten in den Fig. 2 - 4 dargestellten Ausfüh­rungsbeispiel erfolgt diese Änderung durch Verbiegen des Mitnahmearms 15. In Fig. 2 ist ein Stück der Verdreh­welle 12 dargestellt mit zwei eingebauten Mitnahmearmen 15, die über ein abschnittsweise in der Verdrehwelle 12 angeordnetes Befestigungsteil 16 an der Verdrehwelle 12 befestigt sind. Das Befestigungsteil 16 weist hierfür einen Flansch 36 auf, der auf einer Abflachung 37 der Verdrehwelle 12 aufliegt. Die Befestigung selbst kann als starre oder lösbare Befestigung ausgebildet sein, beispielsweise als Schraubverbindung, Nietverbindung oder Lötverbindung. Sofern es sich um eine Nietverbin­dung handelt, bei deren Lockern ein Verdrehen des Mitnah­mearms möglich ist, kann der Flansch 36 einen Profilquer­schnitt aufweisen, um sich so an mindestens einer der Segmentflächen 38 der Abflachung 37 abzustützen und ein Sichverdrehen zu verhindern. Ein Verdrehen des Mitnahmearms 15 hätte zur Folge, daß sich die vorgenom­mene gezielte Verbiegung möglicherweise in der umgekehr­ten Hubrichtung auswirkt als gewünscht.
  • Bei den zwei in Fig. 2 dargestellten Varianten ist jeweils für die Übertragung der Verdrehbewegung vom Mitnahmearm 15 auf den Steuerschieber 9 ein Mitnehmer vorgesehen. Bei der ersten Variante rechts in Fig. 2 dient als Mitnehmer 39 ein an dem Mitnahmezapfen 14 angeformter, ringförmiger und außen balliger kugelseg­mentförmiger und gegen Herausfallen gesicherter Bund. Bei der zweiten, links in Fig. 2 dargestellten Variante ist der Mitnehmer 41 als Gleitschuh ausgebildet und gegen axiales Verschieben und damit Herausfallen sowie mit gewissem Verdrehspiel durch einen Splint 42 auf dem als Mitnahmezapfen ausgebildeten Ende des Mitnahme­arms 15 gesichert.
  • In Fig. 3 ist diese Variante im Schnitt dargestellt, wobei durch die strichpunktierte Linie angedeutet ist, in welchen Richtungen die Verbiegungen stattfinden können und wie sich dabei die Lage des Gleitschuhs 41 ändern würde.
  • Bei der in Fig. 4 dargestellten dritten Variante dieses ersten Ausführungsbeispiels ist die Verdrehwelle 112 als Profilstange rechteckigen Querschnitts ausgebildet, in der eine Längsnut 43 vorhanden ist. Diese Längsnut weist eine Grundfläche 44 und Seitenflächen 45 auf. Das Befestigungsteil 116 ist als Niet ausgebildet mit einem Flansch 136, der einen quadratischen Querschnitt aufweist, so daß die Seitenflächen dieses Flansches 136 mit den Seitenflächen 45 der Längsnut 43 derart zusammenwirken, daß ein Sichverdrehen des Mitnahmearms 115 unterbunden wird. Der Mitnahmearm 115 selbst ist konisch ausgebildet - im Idealfall parabolisch mit sich von der Verdrehwelle weg verjüngendem Querschnitt. Im Idealfall, dem parabolischen Fall, wird dadurch erreicht, daß bei für die Verbiegung am freien Ende des Mitnahmearms 115 angreifenden Kräften über die ganze verbiegbare Armlänge konstante Biegespannungen herrschen, wodurch vor allem ein Reißen oder einseitiges Überbeanspruchen des Mitnahmearms 115 vermieden wird. Der Gleitschuh 41 ist hier wieder so ausgebildet wie bei der zweiten Variante in Fig. 2, wobei allerdings am Mitnahmearm 115 ein Flansch 46 vorgesehen ist, der in Verbindung mit dem Splint 42 die axiale Lage des Gleitschuhs 41 bestimmt.
  • In Fig. 5 ist das zweite Ausführungsbeispiel dargestellt, bei dem der Mitnahmearm 215 an einem Ring 47 befestigt ist, der über eine Hülse 48 mit einem zweiten Ring 49 verbunden ist. Vorzugsweise bestehen die Ringe und die Hülse aus einem Teil, wobei die Ringe 47 und 49 als Bünde dieser Hülse 48 ausgebildet sind. Der Gleit­schuh 41 ist hier wie bei der zweiten Variante aus Fig. 2 am Mitnahmearm 215 befestigt. Auf die Verdrehwelle 212, die hier wieder einen kreisförmigen Querschnitt aufweist, sind die Ringe 47, 49 mit Hülse 48 aufgefädelt, wobei der Ring 49 über mindestens eine Schraube 51 festgespannt ist. Außerdem sind in der Hülse Bohrungen 52 vorhanden, um eine gezielte Schwächung der Hülse 48 zu erhalten. Für die gewünschte plastische Verformung wird der Ring 47 gegenüber dem Ring 49 verdreht, so daß der Hülsenabschnitt 48 leicht schraubenförmig ver­dreht wird und der Mitnahmearm 215 die gewünschte Lage­änderung zur Drehlage der Verdrehwelle 212 erfährt.
  • Alle in der Beschreibung, den nachfolgenden Ansprüchen und der Zeichnung dargestellten Merkmale können sowohl einzeln als auch in beliebiger Kombination miteinander erfindungswesentlich sein.

Claims (10)

1. Kraftstoffeinspritzpumpe für Brennkraftmaschinen mit mindestens einem in einem Pumpengehäuse angeord­neten und einen von vorzugsweise einer Nockenwelle angetriebenen Pumpenkolben sowie einen Pumpenzylinder aufweisenden und einen Pumpenarbeitsraum begrenzenden Pumpenelement,
mit einem auf dem Pumpenkolben exial verschiebbaren mindestens eine auf der Mantelfläche des Pumpenkol­bens angeordnete Steueröffnung eines im Pumpenkolben verlaufenden und mit dem Pumpenarbeitsraum in Verbin­dung stehenden Entlastungskanals steuernden Steuer­schieber,
mit einer zur Betätigung des Steuerschiebes für die Mengensteuerung und/oder den Förderbeginn bzw. das Förderende vorgesehenen im Pumpengehäuse gelager­ten Verdrehwelle und
mit einem Mitnahmearm, welcher durch ein Befesti­gungsteil an der Verdrehwelle befestigt ist und mittels eines Mitnehmers an einer am Steuerschieber angeordneten Einrichtung an einem Eingriffspunkt angreift, um damit die Verdrehbewegung der Verdreh­welle in eine Hubbewegung des Steuerschiebers umzu­setzen, dadurch gekennzeichnet, daß zur Justierung der Hublage der Steuerschieber (9) zueinander durch bleibende Materialverformung des Mitnahmearms (15; 115) und/oder Befestigungsteils (48) der Eingriffs­punkt änderbar ist.
2. Kraftstoffeinspritzpumpe nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß als Befestigungsteil ein die Verdrehwelle (12; 112) durchdringender Bolzen (16; 116) dient.
3. Kraftstoffeinspritzpumpe nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Bolzen (116) an die Verdreh­welle genietet oder geschraubt ist.
4. Kraftstoffeinspritzpumpe nach Anspruch 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß an der Verdrehwelle (12; 112) im Bereich des Bolzens (116) eine Abfla­chung (37) bzw. Ausnehmung (43) vorhanden ist, mit mindestens einer die Abflachung oder Ausnehmung mindestens auf einer Seite begrenzenden Erhebung und daß am Bolzen (116) eine mit dieser Erhebung korrespondierende Ausgestaltung als Verdrehsicherung des Bolzens (116) vorhanden ist.
5. Kraftstoffeinspritzpumpe nach einem der vorhergehen­den Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Mitnahmearm (115) zum freien Ende hin verjüngend ausgebildet ist.
6. Kraftstoffeinspritzpumpe nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß der Mitnahmearm (115) einen, im wesentlichen parabelförmigen Längsschnitt auf­weist, um über die verbiegbare Armlänge (1) eine gleichmäßige Biegespannung (Verformung) zu erzielen.
7. Kraftstoffeinspritzpumpe nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß der Mitnahmearm (115) im Bereich der verbiegbaren Armlänge (1) als Abschnitt eines Paraboloids dritter Ordnung ausgebildet ist.
8. Kraftstoffeinspritzpumpe nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß als Befestigungsteil eine die Verdrehwelle (212) umschließende Hülse dient, mit einem zwischen zwei verstärkten an den Enden vorhan­denen Bünden (47; 49) angeordneten dünneren verform­baren Abschnitt (48), wobei ein Bund (49) verdrehge­sichert an der Verdrehwelle (212) befestigt ist und der andere Bund (47) den Mitnahmearm (215) trägt.
9. Kraftstoffeinspritzpumpe nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß im verformbaren Abschnitt (48) die Verformung erleichternde Schlitze oder Bohrungen (52) vorhanden sind.
10. Kraftstoffeinspritzpumpe nach einem der vorhergehen­den Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß am freien Ende des Mitnahmearms (15; 115; 215) ein zylindri­scher Zapfen (14) vorhanden ist, auf dem mit einer zentralen Bohrung als Mitnehmer ein in eine am Steuerschieber (9) vorhandene Quernut (13) greifender Gleitschuh (39; 41) gelagert ist, der gegen axiales Verschieben auf dem Zapfen (14; 114) gesichert ist.
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