DE2402374A1

DE2402374A1 - Drehzahlregler fuer kraftstoffeinspritzpumpen

Info

Publication number: DE2402374A1
Application number: DE2402374A
Authority: DE
Inventors: Karl Konrath
Original assignee: Robert Bosch GmbH
Current assignee: Robert Bosch GmbH
Priority date: 1974-01-18
Filing date: 1974-01-18
Publication date: 1975-07-24
Also published as: US3974812A; SU719521A3; JPS50101732A; DE2402374C2; JPS5952050U; FR2258527A1; AR201634A1; FR2258527B1; JPS6014901Y2; GB1486111A

Description

R. 19 15

14. 12. 1973 Bö/Do

Anlage zur
Patent- und
GebrauchsEiusterhilfsanmeldung

Robert Bosch GmbH, 7 Stuttgart 1 Drehzahlregler für Kraftstoffeinspritzpumpen

Die Erfindung betrifft einen Drehzahlregler für Kraftstoffeinspritzpumpen von Brennkraftmaschinen mit einem um eine Achse schv/enkbaren Zwischenhebel, der einerseits mit einem Fördermengenverstellglied der Einspritzpumpe gekuppelt ist und welcher andererseits durch einen Drehzahlsignalgeber mit drehzahlabhängiger Kraft entgegen einer

willkürlich änderbaren Kraft einer Hauptregelfeder und der Kraft einer Startfeder beaufschlangt ist.

— 2 —

509830/0133

" ² " 19 1*

Es ist eine Einspritzpumpe dieser Art bekannt mit einem Fliehkraftversteller, der entgegen einer Hauptregelfeder von veränderlicher Vorspannung arbeitet und dabei eine Regelstange verstellt. Die- Verschiebung der Muffe des Fliehkraftverstellers wird dabei einerseits durch einen mittig gelagerten Zwischenhebel direkt auf die Regelstange übertragen' und andererseits mittels eines mit dem Zwischenhebel starr verbundenen zweiten Hebel auf eine Blattfeder übertragen, die auf einen von der Hauptregelfeder beaufschlagten Winkelhebel gehalten wird und bis zu einen verstellbaren Anschlag hin auf diesen Winkelhebel verformbar ist. Die Blattfeder wirkt somit zusammen mit der Hauptregelfeder der Stellbewegung des Fliehkraftverstellers entgegen, wobei es zuerst bei wachsenden Stellkräften zur Verformung der Blattfeder bis zu ihrem Anschlag und danach erst zur Verformung der Hauptregelfeder kommt. Durch die Blattfeder, die im Normalbetrieb ständig an ihren Anschlag anliegt, wird somit eine sich automatisch nach dem Start abschaltende Startübermenge erzielt.

Es ist ferner eine Einspritzpumpe bekannt mit einem Fliehkraftversteller, der mit drehzahlabhängiger" Kraft an einen mit dem Fördermengenverstellglied der Einspritzpumpe gekoppelten Zwischenhebel entgegen der Kraft einer Hauptregelfeder und einer Startfeder angreift. Die Hauptregelfeder ist dabei als Zugfeder ausgebildet und an einem Schlepphebel befestigt, der um die gleiche Achse wie der Zwischenhebel schwenkbar ist. Auch die Startfeder ist als Zugfeder ausgebildet und am äußersten Ende des Zwischenhebels befestigt. Beide Federn haben als zweiten Befestigungspunkt einen Verstellhebel, über den sie gemeinsam verstellt werden können. Bei steigender Drehzahl wird der Zwischenhebel durch den Fliehkraftversteller entgegen der Kraft der Startfeder ausgelenkt und kommt danach zur Anlage an den Schlepphebel, den er bei steigender Drehzahl im Sinne eines Abregeins entgegen der Kraft der. Hauptregelfeder von einem Vollast-

— 3 — &09830/0133

T 9 f 4

anschlag abhebt.

Die beiden vorstehend beschriebenen Arten von Drehzahlreglern an Einspritzpumpen bieten jedoch nicht die Möglichkeit, eine Angleichung der Vollasteinspritzmenge in Abhängigkeit der Drehzahl zu erzielen.

Aufgabe der Erfindung ist es, bei einem Drehzahlregler für Kraftstoffeinspritzpumpen eingangs beschriebener Art unter Wahrung möglichst kleiner Abmessungen insbesondere in Arbeitsrichtung des Drehzahlsignalgebers eine Einrichtung zu schaffen, mit der eine Startübermenge erzielt wird, die automatisch bei steigender Drehzahl auf die normale Einspritzmenge verringert wird und mit der weiterhin eine Angleichvorrichtung kombiniert ist, die bei weiterer Drehzahlsteigerung nach Abschalten der Startmenge eine Zunahme der Kraftstoffeinspritzmenge im Sinne einer negativen Angleichung bewirkt.

Diese Aufgäbe wird dadurch gelöst, daß der DrehzahlSignalgeber an einem schwenkbar am Zwischenhebel befestigten, einarmigen_?von der Startfeder beaufschlagten Angleichhebel angreift, der eine Angleichkapsel ,an seinem Ende besitzt, die mit einem einarmigen, um die Achse des Zwischenhebels bis zu einen verstellbaren Anschlag schwenkbaren Schlepphebel, an dem die Hauptregelfeder angreift, zusammenarbeitet, wobei der Angleichhebel ferner einen in Richtung Schlepphebel vorstehenden Anschlag zwischen dem Angriffspunkt des Drehzahlsignalgebers und der Befesfigungssteile am Zwischenhebel hat.

Eine erfindungsgemäße Weiterbildung besteht darin, daß die Startfeder als Druckfeder ausgebildet ist und in Reihe zur Hauptregelfeder zwischen dem Angleichhebel und dem Schlepp-.hebel angeordnet ist. In vorteilhafter Weise wird hier bei

50983 0/0133

ISi₄

einer zur Erzeugung einer Startübermenge ,vorgesehenen Doppelhebelanordnung die Möglichkeit, daß der Zwischenhebel unabhängig vom durch die Hauptregelfeder beaufschlagten Schlepphebel bewegbar ist, ausgenutzt. Durch die Zuordnung von der Befestigung des Angleichhebels, seines Anschlags, der Angleichkapsel und dem Angriffspunkt des DrehzahlSignalgebers zueinander wird erreicht, daß die durch den Drehzahlsignalgeber bewirkte Bewegung des Zwischenhebels in Richtung zum Schlepphebel vom Zeitpunkt der Anlage des Anschlags des Angleichhebels am Schlepphebel an durch Zusammendrücken der Angleichkapsel umgekehrt wird und damit.die anfängliche Stellbewegung in Richtung Minderung einer Einspritzmenge nach dem Abschalten der Startmehrmenge wieder umgekehrt wird. Die Größe des Federwegs der Angleichkapsel bestimmt dabei die Größe der möglichen Angleichung. Es wird bei dieser Anordnung in vorteilhafter Veise der auch ohne Vorsehung eines Angleichhebels notwendige Raum zur Unterbringung einer Startfeder zwischen dem Zwischenhebel und dem Schlepphebel ausgenutzt, so daß es demgegenüber keine Vergrößerung des Arbeitsvermögens des Fliehkraftverstellers bedarf.

Weiterhin besteht eine Ausgestaltung der Erfindung darin, daß der Zwischenhebel, der Schlepphebel und der Angleichhebel in einer gemeinsamen Ebene schwenkbar sind und daß der Angleichhebel zwischen dem Schlepphebel und dem Zwischenhebel angeordnet ist und der Zwischenhebel im mittleren Bereich eine Ausnehmung zum Durchtritt einer Stellmuffe des Drehzahlsignalgebers und der Angleichkapsel besitzt. Durch diese Anordnung wird auch der Platzbedarf in Arbeitsrichtung des Drehzahlsignalgebers gering gehalten und ferner können die drei Hebel dadurch,daß der Angleichhebel zum Teil durch die Ausnehmung im Zwischenhebel durchschwingen kann_,sehr dicht beieinander gelegt werden, so daß eine kompakte Anordnung mit hohem Arbeitsvermögen erzielt wird.

— 5 — &Ό9830/0133

ί 9 1 4

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung wird in der Zeichnung gezeigt und im folgenden näher beschrieben.

Im Gehäuse 1 einer Kraftstoffeinspritzpumpe arbeitet in einer Zylinderbohrung 2 ein Pumpenkolben ~5, der durch nicht dargestellte Mittel entgegen der Kraft einer nicht dargestellten Rückstellfeder in eine hin- und hergehende und gleichzeitig rotierende Bewegung versetzt wird. Der Pumpenarbeitsraum 4 dieser Pumpe wird über in der Mantelfläche des Pumpenkolbens 5 angeordnete Längsnute 5 und einem im Gehäuse 1 verlaufenden Kanal 6 aus einem Saugraum 7 mit Kraftstoff versorgt, solange der Pumpenkolben seinen Saughub ausführt bzw. seine untere Totpunktlage einnimmt. Sobald bei Beginn des Druckhubs und nach einer entsprechenden Verdrehimg des Pumpenkolbens der Kanal β geschlossen ist, wird der im Pumpenarbeitsraum 4- befindliche Kraftstoff in einen im Pumpenkolben 3 verlaufenden Längskanal 8 gefördert. Vom Längskanal 8 wird der Kraftstoff weiter über eine abzweigende Radialbohrung 9 und eine in der Oberfläche des Pumpenkolbens angeordnete Verteilerlängsnut 10 einer von Druckleitungen 11 zugeführt. Die Druckleitungen 11 sind entsprechend der zu vorsorgenden Zahl von Motorzylindern am Umfang der Zylinderbohrung 2 verteilt angeordnet und führen jeweils über ein in Förderrichtung öffnendes Rückschlagventil 12 zu den nicht dargestellten Einspritzventilen an den einzelnen Zylindern der mit dieser Einspritzpumpe versorgten Brennkraftmaschine.

Der Saugraum 7 wird über eine Förderpumpe 13 aus einem Kraftstoff vorratsbehälter 14 mit Kraftstoff versorgt. Durch ein Drucksteuerventil 15 parallel zur Krafts t of förderpumpe 13 wird der Druck im Saugraum in bekannter Weise gesteuert.

Auf dem Pumpenkolben 3 ist ein Ringschieber 16 verschiebbar, der eine mit dem Längskanal 8 in Verbindung stehende Radialbohrung 17 im Verlaufe des Druckhubs des Kolbens aufsteuert und damit eine direkte Verbindung zwischen dem Arbeitsraum 4

509830/0131

ORf(BfMAL INSPECTED

- 6 - '9 I 4

und dem Pumpensaugraum 7 herstellt, so daß ab diesem Aufsteuerze itpunkt der restliche vom Pumpenkolben geförderte Kraftstoff nicht mehr den Druckleitungen 11 zugeführt wird, sondern in den Saugraum 7 strömt. Je nach Stellung des Ringschiebers wird somit früher oder später die Verbindung zum Pumpensaugraum geöffnet und die Kraftstofförderung unterbrochen. Je weiter der Ringschieber 16 in Richtung zum oberen Totpunkt des Pumpenkolbens verschoben wird, desto größer ist die vom Pumpenkolben in die Druckleitungen 11 geförderte Kraftstoffmenge.

Der Ringschieber 16 wird über einen Zwischenhebel 18 verschoben,· der um einen als Achse 19 dienenden Zapfen schwenkbar ist. Der Zapfen ist in das Pumpengehäuse eingesetzt und kann zur Einstellung der Pumpe durch einen Exzenter verdreht werden. Zur Betätigung des Ringschiebers 16 ist am einen Hebelarm.des Zwischenhebels ein Kopf 20 befestigt, der in einer Ausnehmung 21 des Ringschiebers eingreift. Am äußersten Ende des anderen Hebelarms des Zwischenhebels 18 ist dort eine Lagerung 2j5 mit einer Achse 24 vorgesehen, um die ein Angleichhebel 25 in der gleichen Ebene wie der des Zwischenhebels 18 schwenkbar ist. Der Angleichhebel 25 erstreckt sich dabei in Richtung zur Achse 19, er liegt also in scharnierartiger Überdeckung mit dem Zwischenhelbel 18, wobei er vom Pumpenkolbenantrieb her gesehen jenseits des Zwischenhebels liegt.

Um die Achse 19 ist ferner unabhängig vom Zwischenhebel 18 ein einarmiger Schlepphebel 27 schwenkbar, dessen Hauptlage in Überdeckung mit dem Zwischenhebel 18 ist,· so daß zwischen dem Zwischenhebel und dem Schlepphebel der Angleichhebel 25 angeordnet ist. Der Schlepphetel 27 besitzt ferner eine Kröpfung und an seinem Ende eine Bohrung 28, durch die ein Bolzen 29 geführt ist. Vom Pumpenkolbenantrieb her gesehen hat dieser Bolzen Jenseits des Schlepphebels 27 einen

S09830/0133

Kopf 30, zwischen dem und dem Schlepphebel eine Leerlauffeder 31 angeordnet ist. Am anderen Ende des Bolzens greift eine Hauptregelfeder 32 in Form einer Zugfeder an, die am anderen Ende an einem willkürlich verstellbaren Hebel 33 befestigt

ist. Der ,Hebel 33 dient zur Verstellung der Vorspannung der regel

Hauptlfeder 32 und gleichzeitig zur Einstellung der Last. Durch die Vorspannung der Hauptregelfeder wird der Schlepphebel an einen verstellbaren Anschlag 35 mi^ seinem äußersten Ende gepreßt.

Der Angleiehhebel 25 besitzt seiner Achse 24 benachbart einen in Richtung Schlepphebel vorstehenden Anschlag 37 'und weiterhin anschließend in Richtung der Achse 19 eine in Richtung zum Zwischenhebel vorstehende halbkugelförmige Ausprägung 38» an die eine Stellmuffe 39 eines Fliehkraftverstellers 40 angreift. Der Zwischenhebel hat dazu in seinem mittleren Bereich eine Ausnehmung 41, durch die die Muffe des Fliehkraftverstellers hindurchtreten kann. Der Fliehkraftversteller wird durch ein nicht dargestelltes Getriebe gemäß der Drehzahl des Pumpenkolbens angetrieben und besitzt einen Trägerkörper 42 mit Taschen, in denen Fliehgewichte 43 angeordnet sind. Mit nasenförmigen Teilen 44 greifen diese Fliehgewichte am unteren Rand der auf einer Achse 45 des Fliehkraftverstellers in Längsrichtung verschiebbaren Stellmuffe 39 an. Mit der Anlage der Stellmuffe 38 an der halbkugelförmigen Ausprägung 38 soll eine möglichst reibungsfreie und momentenfreie übertragung der Stellbewegung des Fliehkraftverstellers erzielt werden.

An der anderen Seite des Angleichhebels 25?dem Angriffspunkt des Fliehkraftverstellers gegenüberliegend,ist zwischen dem Angleiehhebel 25 und dem Schlepphebel 27 eine Startfeder 46 in Form einer Schraubendruckfeder angeordnet, die bestrebt -ist, unter Abstützung am durch die Hauptregelfeder 32 an den Anschlag 35 gehaltenen Schlepphebel den Angleiehhebel. auf die Stellmuffe 39 des Fliehkraftverstellers zu pressen.

- 8 509830/0133

- 8 - 19 14

Diese Feder, die als Startfeder dient und dementsprechend weich ausgeführt werden muß, ist durch einen mit dem Schlepphebel 27 fest verbundenen Zapfen 47 geführt. Am Ende des Angleichhebels 25, dem Ansatzpunkt der Startfeder 46 in Richtung zur Achse 19 benachbart, ist eine Angleichkapsel 49 angeordnet. Diese Angleichkapsel besteht in bekannter Ausführung aus einer Kapsel 50, die senkrecht und fest in den Angleichhebel 25 eingesetzt ist, und einem Bolzen 51> der entgegen einer Druckfeder 52 in dieser Kapsel verschiebbar ist. Die Kapsel kann in bekannter Weise auch verstellbar z.B. über ein Schraubgewinde mit dem'Angleichhebel verbunden sein. Der in der zum Schlepphebel 27 hin offenen Kapsel 50 bewegbare Bolzen besitzt an seinem einen dem Schlepphebel 27 benachbarten Ende einen Kopf 53* der in Normallage über den Kapselrand übersteht und in der Kapsel geführt ist. Das andere Ende des Bolzens durchdringt in einer Bohrung den Boden der Kapsel und hat jenseits davon einen aus einem Sicherungsring und einen oder mehreren Scheiben 56 bestehenden Anschlag 57. Durch die sich am Boden im Innern der Kapsel 50 und am Kopf 53 des Bolzens abstützende Druckfeder 52 ist bestrebt, den Bolzen an seinem Anschlag 57 zu halten. Die Angleichkapsel 49 befindet sich im Bereich der Ausnehmung 4l dem Zwischenhebel gegenüberliegend und kann aus diesem Grunde unter der Einwirkung der Startfeder 46 auch zum Teil zusammen mit dem Angleichhebel durch diese Ausnehmung hindurchschwingen. Aufgrund dieser Anordnung wird eine sehr dichte Lage der drei Hebel übereinander erzielt, so daß die gesamte Anordnung trotz der gegebenen Angleichmöglichkeiten sehr kompakt ist und nur einen geringen Raum in Anspruch nimmt. Durch die Auswahl der Druckfeder 52, den Federweg des Bolzen 5I und der Stärke der Scheiben 56 vor dem Anschlag 57 wird die Angleichcharakteristik entsprechend den tatsächlichen Erfordernissen eingestellt.

Die obenbeschriebene Anordnung arbeitet folgendermaßen:

In der gezeigten Ausgangsstellung liegt der Schlepphebel 27

509830/0133

19 14

unter Einwirkung der Hauptregelfeder 32 an seinem Vollastanschlag 35 an. Gleichzeitig wird unter Einwirkung der Startfeder 46 der Angleichhebel auf die Stirnseite der Stellmuffe 39 dös Fliehkraftverstellers 40 gepreßt. Damit hat sich auch der Zwischenhebel 18 vom Schlepphebel entfernt, was bei dieser Schwenkbewegung eine Verstellung des Ringschiebers 16 in die oberste Startposition bewirkt hat. Die Fliehgewichte des Fliehkraftverstellers befinden sich in dieser Stellung noch in Ausgangslage. Beim Start der Brennkraftmaschine wird gleichzeitig auch die Einspritzpumpe angetrieben, was eine Drehung des Fliehkraftverstellers mit steigender Drehzahl bewirkt. Durch die hierbei auftretenden Fliehkräfte werden die "Tliehgewichte 43 nach außen gelenkt und heben mit ihren nasenförmigen Teilen 44 die Stellmuffe 39 des Fliehkraftverstellers an. Diese Bewegung bedingt ein Zusammendrücken der Startfeder 46 und gleichzeitig eine Verschiebung des Angleichhebels 25 in Richtung zum Schlepp hebel 27. Nachdem der Angleichhebel mit seinem Anschlag 37 bzw. mit dem Kopf 53 der Angleichkapsel

49 den Schlepphebel erreicht hat, ist der Ringschieber 16 durch den über den Angleichhebel 25 mitgeschwenkten Zwischenhebel 18 im Sinne einer Minderung der Kraftstoffeinspritzmenge nach unten verschoben worden. In diesem Augenblick ist die Startübermenge abgeschaltet. Bei weiterer Drehzahlsteigerung kommt es zunächst zu keiner Auslenkung des Schlepphebels 27 entgegen der Kraft der Hauptregelfeder 32, sondern zu einem Zusammendrücken der Druckfeder 52 in der Angleichkapsel 49- Dadurch erfährt der Angleichhebel 25 "eine Schwenk-, bewegung um seinen Anschlag 37 am Schlepphebel 27, solange bis der Kopf 53 der Angleichkapsel vollständig in die Kapsel

50 eingetaucht ist und es zu einer festen Anlage der Angleichkapsel am Schlepphebel kommt. Durch diese Schwenkbewegung wird der Zwischenhebel 18 wieder im gegenläufigen Sinn wie ursprünglich beim Abschaltvorgang der Startübermenge bewegt und der Ringschieber 16 wieder etwas in Richtung nach oben im Sinne

- 10 509830/0133

- 10 - JS J 4

einer Vergrößerung der zur Einspritzung gelangenden Kraftstoff menge verschoben. Erst bei weiterer Drehzahlsteigerung bzw. bei Erreichen der Enddrehzahl wird dann der Schlepphebel durch Einwirkung steigender Muffenkräfte von seinem Anschlag 35 entgegen der Kraft der Hauptregelfeder 32 hinwegbewegt. Gleichzeitig mit der Schwenkbewegung des Schlepphebels .folgen auch die übrigen Hebel, so daß der Ringschieber 16 wieder nach unten im Sinne einer Minderung der Kraftstoffe.inspritzmenge verschoben wird. Je nach Last kommt dabei zunächst der Leerlauffeder 31 in bekannter Veise zum Einsatz.

Natürlich kann auch anstelle der Startfeder 46, die zwischen dem Schlepphebel 27 und dem Angleichhebel 25 liegt eine zwischen dem Angleichhebel einerseits und einem gehäusefesten Punkt andererseits vorgespannte Druckfeder dienen. Der Befestigungspunkt dieser Feder am Gehäuse kann dabei „auch in bekannter Weise verstellbar sein.

- 11 -

$09830/0133

Claims

J 9 I "j

Ansprüche

lyDrehzahlregler für Kraftstoffeinspritzpumpen von Brennkraftmaschinen mit einem um eine Achse schwenkbaren Zwischenhebel, der einerseits mit einem Fördermengenverste11-glied der Einspritzpumpe gekoppelt ist und welcher andererseits durch einen Drehzahlsignalgeber mit drehzahlabhängiger Kraft entgegen einer willkürlich änderbaren Kraft einer Hauptregelfeder und der Kraft einer Startfeder beaufschlagt ist, dadurch gekennzeichnet, daß der Drehzahlsignalgeber (4o) an einem schwenkbar am Zwischenhebel (18) befestigten, einarmigen,von der Startfeder. (46) beaufschlagten Angleichhebel (25) angreift, der eine Angleichkapsel an seinem Ende besitzt, die mit einem einarmigen, um die Achse (I9) des Zwischenhebels (-18) bis zu einen verstellbaren Anschlag (35) schwenkbaren S.chlepphebel (27), an dem die Hauptregelfeder (52) angreift, zusammenarbeitet, wobei der Angleichhebel ferner einen in Richtung Schlepphebel vorstehenden Anschlag (57) zwischen dem Angriffspunkt des Drehzahlsignalgebers und der Befestigungsstelle am Zwischenhebel (18) hat.

^2# Drehzahlregler nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Startfeder (46) als Druckfeder ausgebildet ist und in Reihe zur Hauptregelfeder (J2) zwischen dem An-

- 12 509830/0133

- 12 - J 8 1 4

gleichhebel (25) und dem Schlepphebel (27) angeordnet ist.

3. Drehzahlregler nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Startfeder (46) eine parallel zur Hauptregelfeder (32) liegende Zugfeder ist, die zwischen dem Angleichhebel (25) und einem einstellbaren gehäusefesten Punkt angreift.

4. Drehzahlregler nach Anspruch 2 oder 3» dadurch gekennzeichnet, daß der Zwischenhebel, der Schlepphebel und der Angleichhebel in einer gemeinsamen Ebene schwenkbar sind.

5. Drehzahlregler nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Angleichhebel (25) zwischen dem Schlepphebel (27) und dem Zwischenhebel (18) angeordnet· ist und der Zwischenhebel im mittleren Bereich eine Ausnehmung (41) zum Durchtritt einer Stellmuffe (39) des DrehzahlSignalgebers (40) und der Angleichkapsel (49) besitzt.

509830/0133