DE2365317C3 - Einspritzzeitpunkt-Verstellvorrichtung einer Brennstoffeinspritzpumpe für Brennkraftmaschinen - Google Patents

Description

2. Verstellvorrichtung nach Anspruch 1, mit einem radialen Zapfen, der an der Hülse befestigt ist, dadurch gekennzeichnet, daß der Zapfen (64) durch einen axialen Schlitz (130) der Stange (68') hindurchgeht, wobei sich die zweite Feder (134) an der Stange abstützt.

3. Verstellvorrichtung nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch eine Einrichtung, welche eine Relativbewegung zwischen Ventil (74) und Stange (68') bei einer Maschinendrehzahl unterhalb eines bestimmten Wertes verhindert.

Die Erfindung betrifft eine Einspritzzeitpunkt-Verstellvorrichtung einer Brennstoffeinspritzpumpe für Brennkraftmaschinen der im Oberbegriff des Patentanspruchs 1 beschriebenen Gattung.

Bei dieser aus der US-PS 30 50 964 bekannten Ver-Stellvorrichtung kann sich der Nockenkörper infolge der während des Einspritzintervalls auf diesen übertragenen stark vergrößerten Kraft auf den schraubenlinienförmigen Nuten relativ zur Antriebswelle verschieben, so daß sich die Phase des Einspritzzeitpunktes ver- &o schiebt und damit die optimale Abstimmung zwischen Einspritzzeitpunkt und Motordrehzahl gestört wird. Nachteilig ist weiter, daß der einmal eingestellte Einspritzzeitpunkt unabhängig von der Motordrehzahl beibehalten wird und die Einspritzung damit bei geringen Drehzahlen, insbesondere beim Anlassen, zu früh erfolgt.

Auch bei einer weiteren aus der DT-AS 19 47 bekannten Einspritzzeitpunkt-Verstellvorrichtung wird nicht berücksichtigt, daß der Einspritzzeitpunkt zum Vermeiden von Frühzündungen bei niedrigen Drehzahlen relativ später liegen soll.

Damit stellt sich für die Erfindung die Aufgabe, eine Einspritzzeitpunkt-Verstellvorrichtung so auszubilden, daß der Einspritzzeitpunkt bei niedrigen Drehzahlen relativ später liegt.

Zur Lösung dieser Aufgabe wird für eine Verstellvorrichtung der eingangs genannten Gattung vorgeschlagen, sie gemäß den im Kennzeichen des Patentanspruchs 1 aufgeführten Merkmalen auszubilden. Diese Ausbildung bringt den Vorteil, daß der Einsprit/zehpunkt mit Hilfe einfacher Mittel bei niedrigen Drehzahlen und damit beim Anlassen automatisch später zu liegen kommt.

Zweckmäßige Ausgestaltungen des ertmdungsgemäßen Grundgedankens bilden den Gegenstand von Unteransprüchen.

Am Beispiel der in der Zeichnung gezeigten Ausführunfesform wird die Erfindung nun weiter beschrieben. In der Zeichnung ist

F i g. 1 ein Schnitt durch eine Brennstoffeinspritzpumpe, wobei einige Teile weggebrochen sind,

F . g. ί eine Teilansicht der in F i g. 1 gezeigten Einspritzpumpe, wobei die Zeitschaltung in die 0°-Stellung vorgerückt ist, und

Fig.3 ein Schaubild mit der Darstellung des Einspritzzeitpunktes über die Motordrehzahl.

F i g. 1 zeigt die Pumpenantriebswelle 18, die sich innerhalb des Nockenkörpers 32 dreht. Die Antriebswelle wird von dem Nockenkörper an den Lagerflächen 34 und 36 abgestützt. Ein Zahnrad 22 ist fest mit dem Nokkenkörper verbunden. Dies gewährleistet eine konstante Phasenbeziehung zwischen dem Vorschub der Verstellvorrichtung und der Drehung des Pumpenkolbens. Der Nockenkörper 32 ist mit einer Vielzahl von Nokken 44 versehen, deren Anzahl der Anzahl der Zylinder des Motors entspricht.

Die Verstellvorrichtung enthält noch eine Einrichtung zur automatischen Veränderung der Winkelbeziehung der Antriebswelle 18 und des Nockenkörpers 32 entsprechend der Drehzahl, mit welcher die Pumpe angetrieben wird. Für die wirksamste Motorleistung ist es erforderlich, den Einspritzzeitpunkt bei höheren Drehzahlen vorzurücken und während des Anlassens des Motors zu verzögern. Dies wird durch eine Abtasteinrichtung für die Drehzahl erzielt, welche eine hydraulische Servoeinrichtung steuert. Die Servoeinrichtung betätigt eine Hülse 52, die zwischen dem Nockenkörper 32 und der Antriebswelle 18 angeordnet ist. Die HuUe 52 ist mit äußeren schraubenlinienförmigen Keilnuten 54 versehen für den zusammenwirkenden Eingriff mit inneren Keilnuten 56 des Nockenkörpers 32 und mit inneren schraubenlinienförmigen Keilnuten 59, welche mit Keilnuten 58 der Antriebswelle 18 zusammenwirken. Dichtungsringe 60 und 61 verhindern den Durchgang des Arbeitsmittels der Servoeinrichung zwischen der Hülse 52 und dem Nockenkörper 32 oder zwischen der Hülse 52 und der Antriebswelle 18. Eine vorherbestimmte Axialbewegung der Hülse 52 erzeugt eine Veränderung der Winkelbeziehung des Nockenkörpers 32 und der Antriebswelle 18.

Ein Zapfen 64 ist in radialer Richtung auf der Hülse 52 befestigt und erstreckt sich durch einen schraubenlinienförmigen Schlitz 66 der Antriebswelle 18 bis in eine Stange 68', welche in einer axialen Bohrung der Antriebswelle 18 verschiebbar angeordnet ist. Die Stel-

lung der Stange 68' entspricht somit der Stellung der Hülse 52. Ein Schaftteil der Stange 68' erstreckt sich in axialer Richtung durch eine hohle Ventilbürhse 74, welche in der Bohrung ebenfalls verschiebbar angeordnet ist. und endet in einem Federteller /ti. Eine Schraubendruckfeder 78 ist zwischen dem Federteller 76 und einem Ende 80 der Ventilbüchse 74 zusammengedrückt. Eine Vielzahl von Gewichten 82 ist bei 84 an einem sternförmigen Arm 86 gelenkig befestigt Dieser ist zu der Ventilbüchse 74 derart angeordnet, daß bei der _!0 durch die Fliehkraft bewirkten Auswärtsbewegung der Gewichte 82 eine Verschiebung der Ventilbüchse 74 in F i g. 2 nach rechts bewirkt wird. Dieser Verschiebung der Ventilbüchse 74 wirkt die Druckfeder 78 entgegen, deren Federkonstante so gewählt ist, daß eine bestimmte Verschiebung der Ventilbüchse 72 bei zunehmender Drehzahl der Pumpe erreicht wird. Auf dem Federteller 76 sind Scheiben 88 angeordnet, um dr.e anfängliche Federkraft zu erzeugen, die durch die Ge wichte überwunden werden muß, bevor die Verschiebung der Ventilbüchse 72 erfolgt.

Die Stellung der Ventilbüchse 74 steuert die Strömung des die Hülse betätigenden Hochdruckarbeitsmittels, welches z. B. Öl aus dem Motorschmiersystem ist. Das öl tritt durch öffnungen 94 in dem Nockenkörper 32 in einen Ringraum 96 in der an die Antriebswelle 18 angrenzenden Lagerfläche 36. Eine Vielzahl von öffnungen 98 in der Antriebswelle 18, deren Anzahl gleich der Anzahl der Nocken 44 auf dem Nockenkörper 32 ist, erstreckt sich in radialer Richtung zu einem Ringraum 100, welcher in die Längsbohrung mündet.

Die Ventilbüchse 74 hat einen Bereich mit verringertem Durchmesser, wodurch zwei im Abstand liegende Lagerflächen 104 und 106 entstehen. Die Stellung einer Schulter der Lagerfläche 104 relativ zum Ringraum 100 der Antriebswelle 18 steuert die Strömung des Öls in dem Bereich 102 der Ventilbüchse 74. Eine Vielzahl von radialen öffnungen 110 in der Antriebswelle 18 verbindet die Kammer, welche durch die Bohrung für die Antriebswelle 18 und den Bereich 102 der Ventilbüchse 74 gebildet wird, mit einer Kammer 112, innerhalb derer die mit Keilnuten 54 versehene Hülse 52 angeordnet ist. Wenn die Lagerfläche 104 der Ventilbüchse 74 so angeordnet ist, daß sie die Verbindung des Ringraums 100 mit dem Bereich 102 des Ventilteils ermöglicht, strömt das Hochdruckarbeitsmittel durch den Bereich 102 und die öffnungen HO in die Kammer 112, worauf die Hülse 52 nach links bewegt wird, sobald der Druck des Arbeitsmittels die Kraft der Feder 78 überwindet.

Ein Ringraum 114 in der Antriebswelle 18 liegt von dem Ringraum 100 in dem gleichen Abstand wie die Lagerflächen 104 und !06 der Ventilbüchse 74. Eine Vielzahl radialer Öffnungen 116 in der Lagerfläche 106 ermöglicht, daß Öl aus dem Ringraum 114 durch die Ventilbüchse 74 in deren Bohrung mit einem Durchmesser größer als der Durchmesser des Srhaftteils der Stange 68' gelangt, was die Abführung des Öls in den durch das Pumpengehäuse und das Reglergehäuse gebildeten Sumpf ermöglicht. Öl kann auch an der Stange 68' vorbei in eine Abflußbohrung 119 im angetriebenen Ende der Antriebswelle 18 abfließen.

Wenn die Drehzahl des Motors und der Pumpe zunimmt, überwinden die Gewichte 82 die Kraft der Feder 78 und bewegen beim Schwenken nach außen die Ventilbüchse 74 nach rechts, so daß der Ringraum 114 geschlossen und gleichzeitig der Ringraum 100 geöffnet wird, so daß das Hochdruckarbeitsmittel durch den Bereich 102 und die öffnungen 110 in die Hülsenkammer 112 eintreten kann. Die Unterdrucksetzung der Kammer 112 bewegt die Hülse 52 nach links. Die Bewegung der Hülse 52 nach links wird in einer von der Betriebsdrehzahl des Motors abhängigen Stellung durch das aus der Hülse 52, dem Zapfen 64 und der Stange 68' bestehende Gestänge wesentlich stabilisiert. Wenn sich die Hülse 52 nach links bewegt, bewegt sich die Stange 68' ebenfalls nach links, so daß die Feder 78 weiter zusammengedrückt wird und der durch die Gewichte 82 entwickelten Fliehkraft entgegenwirkt. Durch die Bewegung der Stange 68' nach links wird die Ventilbüchse 74 nach links verschoben, so daß der Ringraum 100 geschlossen wird. Für eine gegebene erhöhte Drehzahl bewegt sich die Hülse 52 daher in eine bestimmte Stellung, und die Ventilbüchse 74 wird verhältnismäßig stabilisiert, da die Kraft der Feder 78 und die Fliehkraft der Gewichte 82 sich ausgleichen. Durch die schraubenlinienförmigen Keilnuten 54 auf der Hülse 52 und die entsprechenden Keilnuten 56, 58 der Antriebswelle und des Nock.enkörpers 32 wird die Veränderung der Phasenbeziehung der Antriebswelle 18 und des Nokkenkörpers 32 entsprechend der Drehzahl der Pumpe automatisch geregelt.

Bei einer weiteren Zunahme der Beiriebsdrehzahl des Motors werden die Gewichte 82 wieder die Ventilbüchse verschieben, um das Arbeitsmittel in die Hülsenkammer 112 einzulassen und die Hülse 52 nach links zu bewegen, so daß eine neue vorgeschobene Phasenbeziehung der Antriebswelle 18 und des Nockenkörpers 52 hergestellt wird. Wenn umgekehrt die Motordrehzahl abnimmt, ermöglichen die nach innen zusammenklappenden Gewichte 82 der Ventilbüchse 74, sich nach links zu bewegen, so daß der Ringraum 114 geöffnet wird und das Arbeitsmittel in der Kammer 112 in den Sumpf abfließt, wodurch die Verschiebung der Hülse 52 nach rechts unter dem Einfluß der über die Stange 68 und den Zapfen 64 wirkenden Feder 78 erfolgt. Wenn die Kräfte der Feder 78 und der Gewichte 82 sich ausgleichen, wird die Ventilbüchse 74 wieder eine verhältnismäßig stabile Stellung einnehmen.

Gemäß Fig. 1 weist die Stange 68' am linken Ende eine besondere Formgebung auf. Der an der Hülse 52 befestigte Zapfen 64 tritt durch einen axialen Schlitz 130 im hohlen Endteil 132 der Stange 68' durch. Eine schwache Feder 134 ist zusammengedrückt in dem hohlen Endteil 132 der Stange zwischen einem Federsitz 136 und einem Kolben 138 angeordnet, welcher innerhalb der hohlen Bohrung der Stange verschiebbar ist und gegen den Zapfen 64 anliegt. Die Feder 134 wird demgemäß die Stange 68' und somit die Hülse 52 in eine Verzögerungsstellung drücken. Wenn der Motor angehalten wird, wie in F i g. 1 gezeigt ist, drückt die Feder 134 die Hülse 52 gegen die Schulter 62 des Nockenkörpers, was bei dieser Auführungsform eine Zeitschaltstellung von -6° unterhalb der normalen 0°-Vorschubstellung ist, wie die grafische Darstellung der F i g. 3 zeigt. Eine Schulter 140 der Stange 68' kommt in der angehaltenen oder Leerlaulstellung der Pumpe mit dem linksseitigen Ende des Ventilteils 74 in Eingriff. Die Feder 78 und die Beilagscheiben 88 sind so ausgewählt, daß die Schulter 140 der Stange 68' gegen den Ventilteil anliegt, bis. die Pumpe eine Drehzahl von ungefähr 850 U/min erreicht, zu welchem Zeitpunkt die Fliehkraft der Gewichte 82 genügend groß ist, um die Kraft der zusammengedrückten Feder zu überwinden und den Vcntilieil außer Eingriff mit der Schulter der Stange zu bewegen.

Bei Drehzahlen von weniger als 400 U/min ist die

Kraft der Feder 134 größer als die Fliehkraft der Gewichte 82. Die Stange 68' und die Hülse 52 werden sich demgemäß in die vollständig verzögerte Stellung bewegen, die in F i g. 1 gezeigt ist. Bei Drehzahlen zwischen ungefähr 400 und 520 U/min ist die Fliehkraft der Gewichte genügend groß, um die Feder 134 zusammenzudrücken und die Stange 68' und den Ventilteil 74 nach rechts zu bewegen, um den Ringraum 100 zu öffnen und eine Strömung des Arbeitsmittels in die Hülsenkammer 112 zu ermöglichen, wodurch die 0°-Vorschubstellung erreicht wird, die in F i g. 3 dargestellt ist.

Bei Drehzahlen zwischen ungefähr 520 und 850 U/min bleibt die Hülse in der in F i g. 2 gezeigten Stellung, wobei die Feder 134 vollständig zusammengedrückt ist. Da der Ventilteil 74 und die Stange 68' in diesem Drehzahlbereich in anliegender Beziehung bleiben, erfolgt keine Veränderung der Phasenbeziehung der Antriebswelle und des Nockens, welche bei 0° verbleibt. Bei Drehzahlen von mehr als 850 U/min ist der Zeitschaltvorschub zu der erhöhten Drehzahl direkt proportional, wie in F i g. 3 gezeigt ist.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims (1)

Patentansprüche:

1. Einspritzzeitpunkt-Verstellvorrichtung einer Brennstoffeinspritzpumpe für Brennkraftmaschinen, mit einer Antriebswelle, einem den Pumpenkolben betätigenden Nockenkörper, der durch die Antriebswelle in Drehung versetzt wird und konzentrisch auf dieser gelagert ist, mit einer Hülse, die in einer zwischen Antriebswelle und Nockenkorper gebildeten Kammer axial verschiebbar angeordnet und durch schraubenlinienförmige Keilnuten mit dem Nockenkorper und der Antriebwelle verbunden ist, mit einem Ventil, welches eine Leitung zum Einführen von hydraulischem Druckmittel in die Kammer zur axialen Beaufschlagung der Hülse beherrscht, wobei das Venfil in einer koaxialen Bohrung innerhalb der Antriebswelle verschiebbar angeordnet ist, eine mit Fliehkraftbewegung arbeitende Abtastvorrichtung für die Maschinendrehzahl mit dem Ventil verbunden ist, eine Stange innerhalb einer konzentrischen Bohrung in der Antriebswelle angeordnet ist, durch eine konzentrische Bohrung des Ventils hindurchgeht und über ein Verbindungsglied mit der Hülse in Wirkverbindung steht, und mit einer ersten Feder, welche sich am Ventil und gegenüber der Stange abstützt und der Fliehkraftbewegung der Abtastvorrichtung entgegenwirkt, während eine zweite Feder sich an der Stange abstützt, dadurch gekennzeichnet, daß die zweite Feder (134) als Bestandteil des Verbindungsglieds sich gegenüber der Hülse (52) abstützt und diese in eine Stellung für Späteinspritzung drückt, wenn die Maschinendrehzahl unter einen vorbestimmten Wert abnimmt. '⁵