EP0774068B1 - Einspritzpumpe für dieselmotor - Google Patents

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EP0774068B1
EP0774068B1 EP94910406A EP94910406A EP0774068B1 EP 0774068 B1 EP0774068 B1 EP 0774068B1 EP 94910406 A EP94910406 A EP 94910406A EP 94910406 A EP94910406 A EP 94910406A EP 0774068 B1 EP0774068 B1 EP 0774068B1
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foot
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rocker
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Günter Kampichler
Herbert Geier
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Motorenfabrik Hatz GmbH and Co KG
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Motorenfabrik Hatz GmbH and Co KG
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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
    • F02M59/02—Pumps specially adapted for fuel-injection and not provided for in groups F02M39/00 -F02M57/00, e.g. rotary cylinder-block type of pumps of reciprocating-piston or reciprocating-cylinder type
    • F02M59/10—Pumps specially adapted for fuel-injection and not provided for in groups F02M39/00 -F02M57/00, e.g. rotary cylinder-block type of pumps of reciprocating-piston or reciprocating-cylinder type characterised by the piston-drive
    • F02M59/102—Mechanical drive, e.g. tappets or cams
    • 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
    • F02B—INTERNAL-COMBUSTION PISTON ENGINES; COMBUSTION ENGINES IN GENERAL
    • F02B3/00—Engines characterised by air compression and subsequent fuel addition
    • F02B3/06—Engines characterised by air compression and subsequent fuel addition with compression ignition

Definitions

  • the invention relates to an injection pump for Diesel engines with one in the pump cylinder Pump piston with a widened foot and by means of a camshaft driven spring-loaded rocker arm is operated, by its pump end over a pressure roller directly with the foot surface of the pump piston cooperates.
  • Such an injection pump is also known (US-A-1 451 228) in which the outer end of the Pump piston by means of a screw-on head is widened to which one at the end of a Rocker arm mounted pressure roller acts. In order to the pressure roller is securely in contact is the pump piston strained against it by means of a compression spring.
  • the present invention Task based on an injection pump type mentioned above, on the pump piston largely avoid acting transverse forces and at the same time the constructive execution of the Simplify the piston guide of the injection pump and to make it cheaper.
  • Such an injection pump is not omitted only any tappet drive for the pump piston with associated linear guide and the usual Piston spring; instead of an elaborate and voluminous Pump housing, are only the pump cylinder with associated valve carrier available.
  • the entire pump component sits in a corresponding Bore the crankcase and there is a rocker arm operated directly from the camshaft driven.
  • the rocker arm is supported by a pressure spring, so that the rocker arm is always in contact with the Camshaft drive cam holds; the pump side
  • the end of the rocker arm is over a driver loosely coupled to the foot of the pump piston.
  • the entire associated assembly including piston spring, guide sleeve and this surrounding housing part.
  • the pressure roller that actuates the pump piston is expediently from an outer and an inner role assembled, which coaxially fit closely together are and thus over an oil film in the space between the roles allow a certain tolerance compensation. This allows the advantageous line contact between the foot surface of the pump piston and the pressure roller will.
  • the driver is at the end of the rocker arm for assembly purposes pivotally attached and engages in a widened foot in the final installation position of the pump piston with a catch plate, such that the foot between the catch plate and the pressure roller is recorded. To friction and constraints too avoid, it is intended that the foot between the Catch plate and the pressure roller with little play is recorded.
  • the invention When forming the foot of the pump piston the invention dispenses with the usual there provided as a stop surface central projection in favor of a corresponding widening of the Foot surface (so-called pressure sun), creating a beneficial line touch is achieved with the pressure roller.
  • crankshaft 1 is in the case of a diesel engine Camshaft 1 with cam 2, a rocker arm 3 assigned to drive the injection pump 4.
  • the crankshaft 5 is a Pitch circle 6 drawn pinion with one a toothing drawn as a pitch circle 7 engages, which in turn the camshaft 1 drives.
  • the rocker arms 8, 9 for the AuslaB- or the Inlet valve actuated Over the same cam 2 of the camshaft 1 in addition to the rocker arm 3 also the rocker arms 8, 9 for the AuslaB- or the Inlet valve actuated.
  • the rocker arm 3 for the Actuation of the injection pump 4 is on a counter cam at its camshaft end 10, on the other hand on the rocker arm 3 Compression spring 11 is supported, which causes that the counter cam 10 always with the cam 2 the camshaft maintains 1 contact.
  • the rocker arm 3 pivots about its motor-fixed Axis of rotation 12; the extension of the rocker arm 3 ends beyond the axis of rotation 12 with a fork part 13 on which one Cross pin 14 rotatably a pressure roller 15, consisting of an outer roller 16 and one Inner roller 17 is mounted.
  • a pressure roller 15 On the pressure roller 15 is based on a widened Foot 18 the associated end of the pump piston 19 from.
  • the foot 18 is with tight play between 0.05 and 0.1 mm held between the Pressure roller 17 and also around Transverse axis 14 pivotally mounted driver 20, the catch plate 21 on the top of the Piston foot 18 is arranged.
  • the pump piston 19 is guided linearly in the pump cylinder 22 surrounding it with a Bore 23 for the fuel supply and a bore 24 for the fuel return line.
  • a control device 26 for the adjustment thereof, that shown in more detail in Fig. 2 in plan view is serves.
  • the engine is controlled by means of the control device 26 the pump piston 19 to its Longitudinal axis rotated in the direction of the double arrow 27.
  • the twisting takes place by means of a Push rod 28, between the guide washers 29 the adjusting bolt received between them 30 and with this a rotationally fixed with the Pump piston 19 connected pivot part 31 is operated.
  • the pump cylinder 22 is in the upper part Valve carrier with the valves 32, 33 formed and sits in a bore 34 one Pipe fitting 35, which the fuel pressure line 36 contains.
  • the catch plate 21 of the driver 20 has one side openings 37 through which the Piston foot 18 can be threaded before the catch plate 21 over the foot 18 in the End position shown in the direction of arrow 38 is pivoted.

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Description

Die Erfindung betrifft eine Einspritzpumpe für Dieselmotoren mit einem im Pumpenzylinder geführten Pumpenkolben, der einen verbreiterten Fuß aufweist und mittels eines von der Nockenwelle angetriebenen, federbelasteten Kipphebels betätigt wird, indem dessen pumpenseitiges Ende über eine Andrückrolle direkt mit der Fußfläche des Pumpenkolbens zusammenwirkt.
Bei bekannten Einspritzpumpen (EP-A-0 027 441) mit Nockenantrieb ist zwischen Pumpenkolben und einem Antriebsnocken ein linear mittels einer Führungshülse geführter Rollenstößel vorgesehen, der gegen eine Druckfeder arbeitet, so daß er ständig Kontakt mit dem Antriebsnocken hält. Axial fluchtend mit der Führungshülse ist der Pumpenkolben in einem Pumpenzylinder linear geführt; durch die Linearführung des Rollenstößels sollen seitliche Kräfte auf den Pumpenkolben weitgehend vermieden werden. Allerdings ist in der Praxis stets mit einer gewissen Mittenversetzung zwischen der Linearführung für den Pumpenkolben einerseits und jener für den Rollenstößel andererseits zu rechnen; außerdem können geringe seitliche Kräfte auf den Pumpenkolben schon deshalb nicht ganz ausgeschlossen werden, weil auch die Linearführung für den Rollenstößel ein unvermeidliches Spiel hat.
Ferner ist eine derartige Einspritzpumpe bekannt (US-A-1 451 228), bei welcher das äußere Ende des Pumpenkolbens mittels eines Aufschraubkopfes verbreitert ist, auf welchen eine am Ende eines Kipphebels gelagerte Andrückrolle einwirkt. Damit die Andrückrolle sicher anliegt, ist der Pumpenkolben mittels einer Druckfeder dagegen angespannt.
Auch bei einer derartigen Einspritzpumpe, welche ohne gesonderten Rollenstößel mit Linearführung auskommt, wirken nicht unerhebliche Querkräfte auf den Pumpenkolben, der deshalb eine besonders lange Zylinderführung benötigt.
Schließlich ist ein Antrieb für eine Einspritzpumpe (CH-A-348 289) bekannt, bei welchem ein dreiarmiger Kipphebel eine desmodromische Verbindung zwischen der Nockenwelle und dem Pumpenkolben herstellt. Bei einer derartigen Ausführungsform, bei welcher der Kipphebel ohne Federbelastung arbeitet, ist es erforderlich, die zusammenwirkenden Teile im Bereich ihrer Kontaktflächen mit höchster Präzision herzustellen, was einen besonders großen Fertigungsaufwand zur Folge hat. Außerdem lassen die üblichen Motorkonstruktionen eine Anordnung der Einspritzpumpe unmittelbar an der Nockenwelle nicht zu.
Demgegenüber liegt der vorliegenden Erfindung die Aufgabe zugrunde, bei einer Einspritzpumpe der eingangs genannten Art, auf den Pumpenkolben wirkende Querkräfte weitgehend zu vermeiden und gleichzeitig die konstruktive Ausführung der Kolbenführung der Einspitzpumpe zu vereinfachen und damit zu verbilligen.
Diese Aufgabe wird bei einer gattungsgemäßen Erfindung dadurch gelöst, daß am Kipphebel entfernt von seinem pumpenseitigen Ende eine Feder angreift, welche den Kipphebel gegen einen Nocken der Nockenwelle spannt und daß Fuß und Andrückrolle durch einen Mitnehmer lose miteinander verbunden sind.
Bei einer derartigen Einspritzpumpe entfällt nicht nur jeglicher Stößelantrieb für den Pumpenkolben mit zugehöriger Linearführung und der üblichen Kolbenfeder; statt eines aufwendigen und voluminösen Pumpengehäuses, sind nur noch der Pumpenzylinder mit zugehörigem Ventilträger vorhanden. Das gesamte Pumpenbauteil sitzt in einer entsprechenden Bohrung des Kurbelgehäuses und wird dort über einen direkt von der Nockenwelle betätigten Kipphebel angetrieben. Dabei ist das nockenwellenseitige Ende des Kipphebels durch eine Andrückfeder unterstützt, so daß der Kipphebel stets Kontakt mit dem Antriebsnocken der Nockenwelle hält; das pumpenseitige Ende des Kipphebels ist über einen Mitnehmer lose am Fußende des Pumpenkolbens angekoppelt. Somit entfällt neben dem Antriebstößel für den Pumpenkolben die gesamte damit verbundene Baugruppe einschl. Kolbenfeder, Führungshülse und diese umgebendes Gehäuseteil. In Folge der Verlagerung der Feder auf das dem Pumpenkolben entgegengesetzte Ende des Kipphebels entfallen durch Unsymmetrien der Feder bedingte Seitenkräfte am Ort des Pumpenkolbens. Dieser ist vielmehr zwängungsfrei durch einen gesonderten Mitnehmer mit dem zugeordneten Ende des Kipphebels gekoppelt.
Versuche haben gezeigt, daß eine nach dem erfindungsgemäßen Vorschlag auf wenige Bauteile reduzierte Kolbenpumpe den Anforderungen voll gerecht wird, was insbesondere auf kleine Dieselmotoren zutrifft, bei welchen sich überdies die dadurch erzielte Kostenreduzierung besonders vorteilhaft auswirkt.
Die den Pumpenkolben betätigende Andrückrolle ist zweckmäßig aus einer Außen- und einer Innenrolle zusammengesetzt, die koaxial eng ineinandergepaßt sind und damit über einen Ölfilm im Rollenzwischenraum einen gewissen Toleranzausgleich ermöglichen. Dadurch kann im Betrieb der Einspritzpumpe die vorteilhafte Linienberührung zwischen der Fußfläche des Pumpenkolbens und der Andrückrolle aufrechterhalten werden.
Der Mitnehmer ist am Ende des Kipphebels zu Montagezwecken schwenkbar befestigt und hintergreift in der endgültigen Einbaulage einen verbreiterten Fuß des Pumpenkolbens mit einem Fangblech, derart, daß der Fuß zwischen dem Fangblech und der Andrückrolle aufgenommen ist. Um Reibung und Zwängungen zu vermeiden, ist vorgesehen, daß der Fuß zwischen dem Fangblech und der Andrückrolle mit geringem Spiel aufgenommen ist.
Bei der Ausbildung des Fußes des Pumpenkolbens verzichtet die Erfindung auf den dort üblicherweise als Anschlagfläche vorgesehenen zentralen Vorsprung zugunsten einer entsprechenden Verbreiterung der Fußfläche (sog. Drucksonne), wodurch eine vorteilhafte Linienberührung mit der Andrückrolle erzielt wird.
Im Folgenden wird ein Ausführungsbeispiel der Erfindung anhand der Zeichnung erläutert. Es zeigt:
Fig. 1
in schematischer Darstellung einen Quersschnitt durch die Nockenwelle mit zugeordneter Einspritzpumpe und
Fig. 2
einen Schnitt gemäß II-II der Fig. 1.
Gemäß Fig. 1 ist bei einem Dieselmotor dessen Nockenwelle 1 mit dem Nocken 2 ein Kipphebel 3 für den Antrieb der Einspritzpumpe 4 zugeordnet. Die Kurbelwelle 5 steht über ein als Teilkreis 6 gezeichnetes Ritzel mit einer einer als Teilkreis 7 gezeichneten Verzahnung in Eingriff, welche wiederum die Nockenwelle 1 antreibt. Über denselben Nocken 2 der Nockenwelle 1 werden neben dem Kipphebel 3 auch noch die Kipphebel 8, 9 für das AuslaB- bzw. das Einlaßventil betätigt. Der Kipphebel 3 für die Betätigung der Einspritzpumpe 4 besitzt an seinem nockenwellenseitigen Ende einen Gegennocken 10, demgegenüber am Kipphebel 3 eine Druckfeder 11 abgestützt ist, welche bewirkt, daß der Gegennocken 10 stets mit dem Nocken 2 der Nockenwelle 1 Kontakt hält. Dementsprechend schwenkt der Kipphebel 3 um seine motorfeste Drehachse 12; die Verlängerung des Kipphebels 3 über die Drehachse 12 hinaus endet mit einem Gabelteil 13, an welchem um einen Querbolzen 14 drehbar eine Andrückrolle 15, bestehend aus einer Außenrolle 16 und einer Innenrolle 17, gelagert ist. Auf der Andrückrolle 15 stützt sich über einen verbreiterten Fuß 18 das zugeordnete Ende des Pumpenkolbens 19 ab. Der Fuß 18 ist mit engem Spiel zwischen 0,05 und 0,1 mm gehalten zwischen der Andrückrolle 17 und einem ebenfalls um die Querachse 14 schwenkbar gelagerten Mitnehmer 20, dessen Fangblech 21 auf der Oberseite des Kolbenfußes 18 angeordnet ist.
Der Pumpenkolben 19 ist linear geführt in dem ihn umgebenden Pumpenzylinder 22 mit einer Bohrung 23 für die Kraftstoffzuführung und einer Bohrung 24 für die Kraftstoffrückleitung. Am inneren Ende des Pumpenkolbens 19 sind die üblichen Steuerkurven 25 vorgesehen, zu deren Verstellung eine Regeleinrichtung 26, die in der Fig. 2 in der Draufsicht näher dargestellt ist, dient. Abhängig vom Betriebspunkt des Motors wird mittels der Regeleinrichtung 26 der Pumpenkolben 19 um seine Längsachse im Sinne des Doppelpfeils 27 verdreht. Die Verdrehung erfolgt mittels einer Schubstange 28, zwischen deren Führungsscheiben 29 der dazwischen aufgenommene Stellbolzen 30 und mit diesem ein drehfest mit dem Pumpenkolben 19 verbundenes Schwenkteil 31 betätigt wird.
Der Pumpenzylinder 22 ist im oberen Teil als Ventilträger mit den Ventilen 32, 33 ausgebildet und sitzt in einer Bohrung 34 eines Rohranschlußstücks 35, welches die Kraftstoffdruckleitung 36 enthält.
Das Fangblech 21 des Mitnehmers 20 besitzt auf einer Seite Öffnungen 37, durch welche der Kolbenfuß 18 eingefädelt werden kann, bevor das Fangblech 21 über den Fuß 18 in die gezeigte Endposition in Richtung des Pfeils 38 geschwenkt wird.

Claims (6)

  1. Einspritzpumpe (4) für Dieselmotor mit einem im Pumpenzylinder (22) geführten Pumpenkolben (19), der einen verbreiterten Fuß (18) aufweist und mittels eines von einer Nockenwelle (1) angetriebenen Kipphebels (3) betätigt wird, indem dessen pumpenseitiges Ende über eine Andrückrolle (15) direkt mit der Fußfläche des Pumpenkolbens (19) zusammenwirkt,
    dadurch gekennzeichnet,
    daß am Kipphebel (3) entfernt von seinem pumpenseitigen Ende eine Feder (11) angreift, welche den Kipphebel (3) gegen einen Nocken (2) der Nockenwelle (1) spannt und daß Fuß (18) und Andrückrolle (15) durch einen Mitnehmer (20) lose miteinander verbunden sind.
  2. Einspritzpumpe nach Anspruch 1,
    dadurch gekennzeichnet,
    daß die axiale Abmessung der Andrückrolle (15) etwa dem Durchmesser der Fußfläche des Pumpenkolbens (19) entspricht und daß die Fußfläche zur Erzielung einer Linienberührung eben ausgebildet ist.
  3. Einspritzpumpe gemäß Anspruch 1,
    dadurch gekennzeichnet,
    daß die Andrückrolle (15) aus einer Außen-(16) und einer Innenrolle (17) zusammengesetzt ist, die koaxial eng ineinandergepaßt sind.
  4. Einspritzpumpe gemäß Anspruch 1,
    dadurch gekennzeichnet,
    daß der Mitnehmer (15) am zugeordneten Ende des Kipphebels (3) befestigt ist und den verbreiterten Fuß (18) des Pumpenkolbens (19) mit einem Fangblech (21) hintergreift.
  5. Einspritzpumpe gemäß Anspruch 4,
    dadurch gekennzeichnet,
    daß der Fuß (18) des Pumpenkolbens (19) mit engem Spiel zwischen dem Fangblech (21) und der Andrückrolle (15) aufgenommen ist.
  6. Einspritzpumpe gemäß Ansprüchen 1,
    dadurch gekennzeichnet,
    daß der Mitnehmer (15) koaxial mit der Andrückrolle (15) schwenkbar am Kipphebel (3) gelagert ist.
EP94910406A 1993-03-11 1994-03-10 Einspritzpumpe für dieselmotor Expired - Lifetime EP0774068B1 (de)

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