DE3313733A1

DE3313733A1 - Einspritzzeitpunktversteller fuer die einspritzpumpe einer hubkolbenbrennkraftmaschine

Info

Publication number: DE3313733A1
Application number: DE19833313733
Authority: DE
Inventors: Albert 5000 Köln Nolte
Original assignee: Kloeckner Humboldt Deutz AG
Current assignee: Kloeckner Humboldt Deutz AG
Priority date: 1983-04-15
Filing date: 1983-04-15
Publication date: 1984-10-18
Also published as: DE3460208D1; DE3313733C2; EP0122399A1; EP0122399B1

Description

Einspritzzeitpunktversteller für die Einspritzpumpe einer Hubkolbenbrennkraftmaschine

Die Erfindung bezieht sich auf einen Einspritzzeitpunktversteller für die Einspritzpumpe einer Hubkolbenbrennkraftmaschine, bei der das Antriebszahnrad der Einspritzpumpe mittels einer schraubenförmigen Keilverzahnrungskupplung gegenüber der Einspritzpumpen-Nockenwelle um einen Drehwinkel verstellt wird, dessen Verstellgröße automatisch in Abhängigkeit von einer Betriebsgröße der Hubkolbenbrennkraftmaschine erfolgt.

Bekannte Einspritzzeitpunktversteller für Hubkolbenbrennkraftmaschinen sind in der Regel als Fliehkraftversteller gebaut, deren Verstellkräfte bei den beschränkten Platzverhältnissen bei Anbau innerhalb oder außerhalb der Brennkraftmaschine nur wenig über die notwendigen Mindestanforderungen hinausgehen. Dadurch wird bei dem schwankenden Drehmoment der Einspritzpumpen-Nockenwelle und dem vom Antrieb der Brennkraftmaschine ausgehenden, unerwünschten Wechseldrehmoment die Funktion von Fliehkraftverstellern sehr beeinträchtigt. Der Einsatz größerer Bauarten mit mehr Arbeitsvermögen verbietet sich wegen den knappen Platzverhältnissen. Außerdem stellt sich immer mehr die Forderung, die Verstellung des Einspritzzeitpunktes nach verschiedenen Betriebskenngrößen vorzunehmen.

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Es ist ein Einspritzzeitpunktversteller bekannt (DE-OS 17 51 770), bei dem das Antriebszahnrad auf der verlängerten Nockenwelle der Einspritzpumpe drehbeweglich gelagert ist und mittels einer schraubenfömrigen Keilver-Bahnungskupplung gegenüber der Einspritzpumpen-Nockenwelle verdreht wird. Bei der Verstellung der Kupplung in axialer Richtung bewirkt die schraubenförmige Keilverzahnungskupplung ein Drehmoment, dessen Abstützung nur über eine verhältnismäßig klein dimensionierte zylindrische Längs-

führung mit Abflachung möglich ist. Die axiale Länge der Kupplungsverzahnung ist sehr kurz; dadurch neigt die Längsführung zum Verkanten und zu Betriebsstörungen. Darüber hinaus erfolgt die Verstellung nur in Abhängigkeit vom Druck der Ladeluft.
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Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Einspritzzeitpunktverstellung zu schaffen, die in Abhängigkeit von mehreren Betriebsgrößen eine Verstellung vornimmt und deren Funktion möglichst wenig von dem ungleichförmigen Drehmoment der Einspritzpumpe und dem unvermeidlichen Wechseldrehmoment aus dem Antrieb der Hubkolbenbrennkraftmaschine beeinflußt wird.

Dieses wird bei einem EinspritzzeitpunktverstLller der eingangs genannten Art nach den im kennzeichnenden Teil des Patentanspruchs 1 angegebenen Merkmalen gelöst.

Die Längsführung des Antriebszahnrades auf einer Schrägverzahnung auf der verlängerten Nockenwelle der Einspritzpumpe läßt eine verhältnismäßig große Dimensionierung zu und ergibt geringe Flächenpressungen an den Gleitflächen und damit eine günstige Verteilung des zu übertragenden

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Drehmoments. Die Längsverschiebung des Antriebszahnrades mittels zweimal gelagerter Gewindespindel ergibt eine sehr robuste unempfindliche Konstruktion, die durch die Gewindespindel sehr leicht zu verstellen ist und nur geringer Verstellkräfte bedarf und damit feinfühlig verstellbar ist.

Bei dem gemäß dem Patentanspruch 2 ausgestalteten Einspritzzeitpunktversteller ergibt sich die Möglichkeit den Primärteil im Gehäusedeckel der Maschine anzuordnen, womit sich für den elektrischen Teil günstige Voraussetzungen für die Stromzufuhr ergeben. Da die Wirbelstrombremse zwischen dem Primärteil und dem Sekundärteil berührungslos bleibt, wird die Montage besonders einfach.

· Nach den in Patentanspruch 3 angegebenen Merkmalen ergibt sich eine besonders günstige Bauweise. Die gefundene Form der Rückstellfeder macht es möglich, sie als umlaufendes Teil ohne Auswuchtprobleme zu verwenden.

Die im Patentanspruch 4 angegebenen Merkmale ermöglichen ein einfaches Abgreifen der Stellung des oberen Totpunktes.

Bei den nach dem Patentanspruch 5 angegebenen Merkmalen wird der Verstellwinkel des Antriebszahnrades erfaßt.

Gemäß den im Patentanspruch 6 angegebenen Merkmalen wird der gemessene Verstellwinkel des Antriebszahnrades an den elektrischen Regler weitergegeben.
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Mit dem in Patentanspruch 7 angegebenen Merkmal wird der Regelkreis geschlossen.

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In der Zeichnung ist ein Ausführungsbeispiel der Erfindung schematisch dargestellt.

Die Abbildung 1 zeigt das Wellenende 1 einer verlängerten Einspritzpumpen-Nockenwelle innerhalb eines Gehäuseteils einer Hubkolbenbrennkraftmaschine. Auf dem Wellenende 1 ist, das Antriebszahnrad 3 mittels einer Schrägverzahnung 4 längs beweglich gelagert, wobei aus Gründen einer einfacheren Herstellung das topfförraige Gehäuse 5 und die Schiebemuffe 6 einstückig mit dem Antriebszahnrad 3 verbunden sind. Die Gewindespindel 7 ist einerseits in das Wellenende 1 eingeschraubt und andererseits mit einem gegenläufigen Gewinde in das topfförmige Gehäuse 5. Damit kann bei Drehung der Gewindespindel 7 das Antriebszahnrad auf dem Wellenende 1 in axialer Richtung hin und her bewegt werden, wobei das Antriebszahnrad 3 durch die Schrägverzahnung gegenüber dem Wellenende 1 einen Drehwinkel zurücklegt. Auf der Verlängerung der Gewindelspindel 7 ist eine Spiralfeder 8 angeordnet, die mit ihrem Innenende an der Gewindespindel 7 befestigt ist und mit ijhrem Außenende an einem Mitnehmer 9 des topfförmigen Gehäusies 5. Am Ende der Gewindespindel 7 ist der Sekundärteil 10| einer elektrischen Wirbelstrombremse befestigt. Durch eine Stromänderung im primärteil 11 der elektrischen Wirbelstrombremse kann das entgegen der Kraft der Sprialfeder 8 wirkende Bremsmoment verändert werden, womit die Gewinde

spindel 7 verdreht und das schoben wird, was durch die

Antriebszahnrad 3 axial ver-Schrägverzahnung 4 zugleich

eine Winkelbewegung ergibt. Zur Erfassung der Winkelstellung des Wellenendes 1 dient eine Markierungsscheibe 12, die durch einen Impulsgeber 13 auf den gehäusefesten

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Sensor 14 wirkt. In gleicher Weise wirkt ein am Umfang des Antriebszahnrades 3 eingesetzter impulsgeber 16 auf den
Sensor 15. Damit ergibt sich die Winkelabweichung zwischen dem Antriebszahnrad 3 und dem Wellenende 1 bzw. der

Winkelabstand vom oberen Totpunkt der Brennkraftmaschine.
Diese gemessenen Werte werden in einem nicht dargestellten elektrischen Regler eingegeben, der aufgrund verschiedener Eingangsgrößen wie z.B. Drehzahl, Motorleistung, Ladeluftdruck oder Ladelufttemperatur einen elektrischen Sollwert

für den Einspritzzeitpunktversteller vorgibt. Mit der Ausgangsgröße des elektrischen Reglers, einem elektrischen
Strom,wird in der Wirbelstrombremse 10, 11 zur Verstellung das Bremsmoment geändert, wobei die Gewindespindel 7 verdreht wird.

Claims

Patentansprüche

Iy Einspritzzeitpunktversteller für die Einspritzpumpe einer Hubkolbenbrennkraftmaschine, bei der das Antriebszahnrad der Einspritzpumpe mittels einer schraubenförmigen Keilverzahnungskupplung gegenüber der Einspritzpumpen-Nockenwelle um einen Drehwinkel verstellt wird, dessen Verstellgröße automatisch in Abhängigkeit von einer Betriebsgröße der Hubkolbenbrennkraftmaschine erfolgt, dadurch gekennzeichnet, daß das Antriebszahnräd (3) auf dem verlängerten Ende (1) der Einspritzpumpen-Nockenwelle mit einem schrägverzahnten Gleitsitz (4) axial verschiebbar gelagert ist, wobei die axiale Verstellung durch eine zentrale Gewindespindel (7) erfolgt, die mit einer Seite in das verlängerte Nockenwellenende eingeschraubt ist und mit der anderen Seite mit gegenläufigem Gewinde zentral in ein topfförmiges Gehäuse (5), welches mit dem Antriebszahnrad (3) verbunden ist, eingeschraubt ist und eine axiale Verlängerung der Gewindespindel (7) mit dem Sekundärteil (10) einer Wirbelstrombremse verbunden ist, die automatisch in Abhängigkeit von mehreren Betriebskenngrößen der Hubkolbenbrennkraftmaschine ein Bremsmoment auf die verlängerte Gewindespindel (7) ausübt und diese gegen die Kraft einer Rückstellfeder (8) durch Verdrehen verstellt, wobei die Wirbelstrombremse (10, 11) von einem elektrischen Regler gesteuert wird, der die Betriebskenngrößen der Hub-Reihenbrennkraftmaschine erfaßt und entsprechend diesen elektrisch das Bremsmoment der Wirbelstrombremse (10, 11) beeinflußt.

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2. Einspritzzeitpunktversteller nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Primärteil (elektrischer Teil) der Wirbelstrombremse (11) gehäusefest und koaxial in Verlängerung der Gewindespindel (7) angeordnet ist.
3. Einspritzzeitpunktversteller nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Rückstellfeder (8) als Spiralfeder ausgebildet ist und einerseits auf der verlängerten Gewindespindel (7) und andererseits mit einem Mitnehmer (9) des topfförmigen Gehäuses (5) verbunden ist.
4. Einspritzzeitpunktversteller nach Anspruch 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß auf dem verlängerten Ende (1) der Einspritzpumpen-Nockenwelle eine Markierungsscheibe

(12) angeordnet ist, die einem gehäusefesten Sensor (14) durch einen Impulsgeber, beispielsweise ein Magnet, elektrisch den Ausgangspunkt des Verstellweges oder den oberen Totpunkt der Brennkaftmaschine anzeigt.
5. Einspritzzeitpunktversteller nach einem der Ansprüche 1 bis 4,

dadurch gekennzeichnet, daß auf dem Antriebszahnrad (3) durch ein Impulsgeber (13), beispielsweise ein Magnet, einem gehäusefesten Sensor (15) der Verstellweg der Markierung elektrisch angezeigt wird.
6. Einspritzzeitpunktversteller nach einem der Ansprüche 1 bis 5,

dadurch gekennzeichnet, daß die Sensoren (14, 15), die den Verstellwinkel des Antriebszahnrades (3) gegenüber der Markierungsscheibe (12) am verlängerten Ende (1) der Einspritzpumpen-Nockenwelle erfassen mit dem elektrischen Regler elektrisch verbunden sind.

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7. Einspritzzeitpunktversteller nach einem der Ansprüche 1 bis 6/

dadurch gekennzeichnet, daß der elektrische Regler mit der Wirbelstrombremse (11) elektrisch verbunden ist und der vom elektrischen Regler ausgehende Strom das Bremsmoment der Wirbelstrombremse (10, 11) verändert.