DE3327370C2 - - Google Patents
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- F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
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Description
Die Erfindung geht aus von einer Kraftstoffeinspritz
pumpe für aufgeladene Diesel-Brennkraftmaschinen, insbe
sondere einer Verteilereinspritzpumpe, nach dem gattungs
bildenden Oberbegriff des Hauptanspruchs.
Eine derartige
Kraftstoffeinspritzpumpe ergibt sich aus der DE-OS
28 47 572. Hierbei wird der vorhandene, drehzahlgesteuer
te Druck des im Innenraum der Einspritzpumpe befindlichen
Kraftstoffs als drehzahlabhängige Stellgröße für die Be
aufschlagung des Stellkolbens herangezogen. Dadurch er
gibt sich eine raumsparende Anordnung der Steuereinrich
tung. Ein zusätzliches Drehzahlstellglied wird nicht be
nötigt. Auch kommt man mit einer einzigen, dem Raumnocken
und dem Stellkolben gemeinsamen Rückstellfeder aus. Bei
dieser Kraftstoffeinspritzpumpe erfolgt also die Mengen
korrektur durch hydraulische Betätigung. Will man eine
solche kombinieren mit einer ladedruckabhängigen Ver
änderung des Gegendruckes im Federraum, ergeben sich
Schwierigkeiten, weil die Aufteilung des gesamten Schie
berweges des Stellkolbens mit Raumnocken durch den För
derpumpendruckverlauf im Drehzahlbereich dieser Funk
tionen bestimmt ist. Wenn für die ladedruckabhängige Ver
änderung des Gegendruckes im Federraum ein größerer Weg
benötigt wird, ist dem schwerlich zu entsprechen. Ein
solcher Kennlinienknick ist nur mit großem Aufwand erreichbar,
weil man entweder den Gesamtweg vergrößern oder die
Federsteifigkeit, z. B. durch Einsatz von zwei Federn, ver
ändern müßte oder den Raumnocken abgestuft ausbilden
könnte, wobei die Einstellung des Kennlinienknicks hier
bei außerordentlich schwierig ist.
Es liegt die Aufgabe vor, die gattungsgemäße Kraftstoffeinspritzpumpe so
weiterzubilden, daß in einfacher und raumsparender Weise ein Knick
im Verlauf der die drehzahlabhängige Verstellung des Vollastan
schlags kennzeichnenden Kennlinie erzielt wird.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die im kennzeichnenden
Teil des Patentanspruchs 1 angegebenen Merkmale gelöst.
Die erfindungsgemäße Kraftstoffeinspritzpumpe
hat
den Vorteil, daß
der Kennlinienknick durch Veränderung der
wirksamen Fläche des Stellkolbens verwirklicht ist. Im
ersten Teil des Schieberweges wirkt der gesamte Quer
schnitt des Stellkolbens gegen die Rückstellfeder, mit
einhergehender erster Kennlinie größerer Steigung des
Schieberweges als Funktion der Drehzahl. Sobald der
innere Kolben bei dieser Hubbewegung am gehäusefesten
Anschlag anschlägt und abgestützt ist, bleibt er ge
häusefest stehen, so daß unter der Einwirkung des
Kraftstoffdruckes der Stellkolben relativ zum feststehen
den inneren Kolben bewegt wird. Hierbei ist nur noch die
restliche Ringfläche vom Kraftstoffdruck beaufschlagt,
was einer Änderung der Federsteifigkeit gleichkommt. Es
ergibt sich mit Knick eine an die erste Kennlinie an
schließende zweite Kennlinie des Schieberweges als
Funktion der Drehzahl, mit gegenüber der ersten Kennlinie
geringerer Steigung. Die Erfindung schafft die Voraus
setzung für eine sehr einfache Einstellung des Kennlinien
knickes, z. B. durch Verstellbarkeit des gehäusefesten An
schlages. Von Vorteil ist, daß der Kennlinienknick mit
nach wie vor einfachen Elementen ohne die Notwendigkeit
einer zweiten Feder oder eines komplizierten Raumnockens
verwirklicht ist. Von Vorteil ist ferner, daß die End
kraft der Rückstellfeder und dadurch deren Beanspruchung
kleiner wird.
Durch die in den Unteransprüchen aufgeführten Maßnahmen
sind vorteilhafte Weiterbildungen und Verbesserungen der
im Hauptanspruch angegebenen Kraftstoffeinspritzpumpe
möglich.
Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in der Zeich
nung dargestellt und in der nachfolgenden Beschreibung
näher erläutert.
Die Zeichnung zeigt einen schematischen
Längsschnitt eines Teiles einer Verteilereinspritzpumpe.
In der Zeichnung ist eine Hubkolben-Verteilereinspritz
pumpe lediglich ausschnittweise gezeigt, die grundsätz
lich bekannt ist (DE-OS 28 47 572).
Die Einspritzpumpe 10 ist für den Anbau an aufgeladene
Dieselmotoren bestimmt. Sie weist ein Pumpengehäuse 11
und eine daran angesetzte Steuereinrichtung 12 auf, die
einer drehzahlabhängig gesteuerten Korrektur der Lage
eines Vollastanschlages 13 dient. Als drehzahlabhängige
Stellgröße dient hier der drehzahlgesteuerte Druck des
sich im Innenraum 18 des Pumpengehäuses 11 befindlichen
Kraftstoffs. Der Vollastanschlag 13 ist vom balligen
Ende eines Hebelarmes 14 a eines doppelarmigen Anschlag
hebels 14 gebildet, dessen zweiter Hebelarm 14 b sich
an einem als Übertragungsteil dienenden Abtaststift 15
abstützt. Der Abtaststift 15 ist mittels eines in die
Wand des Pumpengehäuses 11 eingesetzten Führungsgliedes
16 mit enger, den Durchtritt von Kraftstoff verhindern
der Gleitpassung geführt. Der Abtaststift 15 stützt sich
mit seinem freien Ende an der
Nockenfläche 17 eines Raumnockens 19 ab, die er
abtastet.
Der Innenraum 18 ist mit unter drehzahlabhängig gesteuer
tem Vorförderpumpendruck stehendem Kraftstoff gefüllt.
Er dient zugleich als Saugraum der Einspritzpumpe und nimmt einen
mechanischen Drehzahlregler 20 auf, von dem in der Zeich
nung nur der den Vollastanschlag 13 tragende, auf der
gehäusefesten Achse 21 schwenkbar gelagerte Anschlaghebel
14 sowie ein sich am Vollastanschlag 13 abstützender
Spannhebel 22 zu sehen sind.
Der Raumnocken 19 ist einstückiger Bestandteil eines zu
dessen Axialverschiebung verschiebbaren Stellkolbens 23,
dessen sich an die beaufschlagbare Kolbenstirnfläche 24
anschließender Zylinderteil 25 in besonders kompakter Ge
staltung gleich die Nockenfläche 17 trägt. Der Stellkolben
23 mit seinem Zylinderteil 25 ist axial verschiebbar in
einer Zylinderbuchse 26 gehalten, die auswechselbar in
die Wand des Pumpengehäuses 11 eingepaßt ist. Die Zylin
derbuchse 26 ist an beiden Enden offen. Am in der Zeich
nung unteren Ende ist darin ein Sprengring 27 als
Anschlag angesetzt, der ein Herausfallen des Stell
kolbens 23 in den Innenraum 18 hinein verhindert.
Der Druck des im Innenraum 18 befindlichen Kraftstoffes
als drehzahlabhängige Stellgröße beaufschlagt die Kolben
stirnfläche 24, so daß der Stellkolben 23 entsprechend dem drehzahl
abhängig gesteuerten Druck den Raumnocken 19 entgegen der
Rückstellkraft einer Feder 28, die an einer ein
stellbaren Kappe 29 abgestützt ist, verschiebt und in
eine Lage bewegt, in der zwischen der hydraulischen Stell
kraft und der Rückstellkraft der
Feder 28 Gleichgewicht herrscht.
Der Stellkolben 23 enthält inner
halb einer Kolbenkammer 30 einen beweglichen, zum Stell
kolben 23 koaxialen inneren Kolben 31. Die Kolbenkammer
30 befindet sich auf der Seite des Stellkolbens 23, die
dessen Kolbenstirnfläche 24 gegenüberliegt. Zu diesem
Ende hin ist die Kolbenkammer 30 offen. Am offenen Ende
ist ein Axialanschlag 32 in Form eines Ringes
od. dgl. befestigt, an dem der innere Kolben 31
mit einer Seite anschlägt.
Der Axialanschlag 32 ist innen offen und bildet eine
Axialabstützung für die Rückstellfeder 28.
Auf der anderen Seite des inneren Kolbens 31 bildet ent
weder der Boden 33 der Kolbenkammer 30 oder ein einge
legter Ring einen Axialanschlag 34. Der innere
Kolben 31 ist innerhalb der Kolbenkammer 30 relativ zum
Stellkolben 23 zwischen den beiden Anschlägen 32 und 34
beweglich. Der relative Bewegungshub ist einstellbar,
z. B. dadurch, daß in die Kolbenkammer 30 an zumindest
einem Ende des inneren Kolbens 31 weitere Distanzringe
eingelegt werden.
Der innere Kolben 31 ist durch einen zum Innenraum 18
des Pumpengehäuses 11 offenen Kanal 35 im Stellkolben
23 auf seiner dem Innenraum 18 zugewandten Seite mit
dem drehzahlabhängig gesteuerten Vorförderpumpendruck,
unter dem der Kraftstoff steht, beaufschlagbar. Der
Kanal 35 ist als zentrale Axialbohrung ausgebildet, die
von der Kolbenstirnfläche 24 ausgehend in
die Kolbenkammer 30 führt.
Dem inneren Kolben 31 ist auf der dem Kanal 35 abgewand
ten Seite ein gehäusefester, verstellbarer Anschlag 36
in Form einer Anschlagschraube zugeordnet. Mit seiner
zugewandten Seite kann der innere Kolben 31 bei der
Verschiebung des Stellkolbens 23 am freien Ende des An
schlages 36 mit einhergehender Hubbegrenzung anschlagen.
Die Öffnung des den Axialanschlag 32 bildenden Ringes ist so groß,
daß dieser vom freien Ende des Anschlages 36 durchsetz
bar ist.
Wie ersichtlich ist, befindet sich die Nockenfläche 17
auf einem Axialabschnitt des Zylinderteiles 25, wobei
die Nockenfläche 17 sich in Rückstellrichtung der
Feder 28 etwa kegelstumpfförmig verjüngt. Der die
Nockenfläche 17 tragende Axialbereich befindet sich zwi
schen der wirksamen Kolbenstirnfläche 24 einerseits und
der Kolbenkammer 30 andererseits.
Durch den Kraftstoffdruck im Innenraum 18 wird der innere
Kolben 31 dauernd in der gezeigten Position gehalten, in
der er mit einer Stirnseite am Axialanschlag 32 anschlägt.
Nachfolgend wird die Wirkungsweise der Steuereinrichtung
12 beschrieben. Die Lage des Vollastanschlages 13 be
stimmt die Stellung des Spannhebels 22 und damit die die
maximal zulässige Vollasteinspritzmenge steuernde Lage
eines nicht weiter gezeigten Ringschiebers, der als Teil
der Einspritzpumpe 10 vom Spannhebel 22 und einem nicht
weiter gezeigten Regelhebel betätigbar ist. Die Lage des
Vollastanschlages 13 wird über den Abtaststift 15 von
dem Verlauf der Nockenfläche 17 des Raumnockens 19 be
stimmt. Der drehzahlabhängig gesteuerte Kraftstoffdruck
im Innenraum 18 wirkt auf die Kolbenstirnfläche
24 des Stellkolbens 23 und, durch den Kanal 35 und die
Kolbenkammer 30, zunächst auch auf die dem Kanal 35 zu
gewandte Stirnfläche des inneren Kolbens 31, der unter
dieser Kraft am Axialanschlag 32 und damit am Stellkolben
23 abgestützt ist. Mithin wirkt also der Kraftstoffdruck
auf die gesamte, dem Querschnitt des Steuerkolbens 23
entsprechende Fläche. Unter dieser Kraft wird der Stell
kolben 23 zusammen mit dem inneren Kolben 31, ohne
Relativverschiebung zueinander, gegen die Wirkung der
Rückstellfeder 28 verschoben. Der Abtaststift 15 berührt
so einen anderen Bereich der im Laufe der Verschiebung ab
fallenden Nockenfläche 17, so daß der Anschlaghebel 14
unter der Wirkung einer Regelfeder 37 so nachgeführt
und geschwenkt wird, daß der Vollastanschlag 13 in der
Zeichnung sich weiter nach links bewegt. Diese Verschie
bung von Stellkolben 23 mitsamt dem inneren Kolben 31
gegen die Rückstellfeder 28 folgt einer ersten Kennlinie
mit linearer Charakteristik des Hubweges als Funktion
der Drehzahl. Stößt bei dieser Verschiebung der innere
Kolben 31 mit seiner oberen Seite am freien Ende des ge
häusefesten Anschlages 36 an, erfolgt hier eine Abstüt
zung. Der weiterhin auf die Kolbenstirnfläche 24 wirkende
Kraftstoffdruck, der gegensinnig nun auch im Inneren der
Kolbenkammer 30 auf der Fläche des Bodens 33 wirkt, hat eine
demgemäß verringerte Kraft gegen die Wirkung der Rück
stellfeder 28 in Hubrichtung zur Folge. Diese folgt einer
zweiten Kennlinie mit linearer Charakteristik des Hubwe
ges als Funktion der Drehzahl, die sich mit einem Sprung
an die erste Kennlinie anschließt, jedoch dieser gegen
über eine geringere Steigung hat.
Die beschriebene Kraftstoffeinspritzpumpe macht es also
möglich, eine geknickte Kennlinie allein durch Verände
rung der wirksamen Fläche des Stellkolbens zu erreichen.
Dies hat den Vorteil einfacher Einstellung. Außerdem ist
die Endkraft der Rückstellfeder 28 kleiner, wodurch auch
die Beanspruchung geringer wird. Die Einstellung ist ein
fach durch Verstellung des Anschlages 36. Außerdem läßt
sich der relative Hub zwischen Innenkolben 31 und Stell
kolben 23 durch einzulegende Scheiben wunschgemäß vor
geben.
Die Erfindung eröffnet zugleich die Möglichkeit, den von
der Rückstellfeder 28 entwickelten
Gegendruck im dortigen Federraum in Abhängigkeit vom Ladedruck zu verändern, der
über einen Einlaß 38 in den oberen Kammerbereich 39 ein
geleitet wird und dort auch auf die freie Stirnfläche des
inneren Kolbens 31 wirkt.
Claims (9)
1. Kraftstoffeinspritzpumpe für aufgeladene Diesel-Brenn
kraftmaschinen, insbesondere Verteilereinspritzpumpe,
deren als Saugraum dienender Innenraum (18) des Pumpen
gehäuses (11) mit unter drehzahlabhängig gesteuertem
Druck stehendem Kraftstoff speisbar ist und einen Dreh
zahlregler enthält, bei dem der Weg eines mit dem
Fördermengenverstellglied der Einspritzpumpe verbundenen Regelhebels durch
die die maximal zulässige Vollastfördermenge bestimmen
de Lage eines Vollastanschlages (13) begrenzt ist, und
mit einer Steuereinrichtung (12), die einen Raumnocken
(19), dessen Nockenfläche (17) von einem mit dem Vol
lastanschlag (13) in Wirkverbindung stehenden Übertra
gungsglied (14, 15) abgetastet wird, sowie einen direkt
am Raumnocken (19) zu dessen Verschiebung angreifenden,
hydraulisch betätigten Stellkolben (23) aufweist, der
vom drehzahlgesteuerten Druck des im Innenraum (18) be
findlichen Kraftstoffes gegen die Kraft einer zugleich
den Raumnocken (19) zurückstellenden Feder (28) betätig
bar ist, dadurch gekennzeichnet, daß
der Stellkolben (23) einen dazu koaxialen, inneren Kolben
(31) enthält, welcher in einer Kolbenkammer (30) zwischen
zwei Axialanschlägen (32 und 34) am Stellkolben (23)
relativ zu diesem verschiebbar ist und durch einen zum
Innenraum (18) des Pumpengehäuses (11) offenen Kanal (35)
im Stellkolben (23) auf seiner dem Innenraum (18) zuge
wandten Seite mit dem Druck des im Innenraum (18) befind
lichen Kraftstoffes beaufschlagbar ist, und daß dem
inneren Kolben (31) auf der dem Kanal (35) abgewandten
Seite ein gehäusefester Anschlag (36) zugeordnet ist,
gegen den der innere Kolben (31) bei der Verschiebung
des Stellkolbens (23) anschlägt.
2. Kraftstoffeinspritzpumpe nach Anspruch 1, dadurch
gekennzeichnet, daß der Stellkolben (23)
mit dem Raumnocken (19) einstückig ist und auf einem
Axialabschnitt die in Rückstellrichtung der Feder (28)
keilförmig, insbesondere kegelstumpfförmig sich
verjüngende Nockenfläche (17) trägt.
3. Kraftstoffeinspritzpumpe nach Anspruch 1 oder 2, da
durch gekennzeichnet, daß die Nocken
fläche (17) sich im Axialbereich zwischen der wirk
samen Kolbenstirnfläche (24) des Stellkolbens (23) und der
Kolbenkammer (30) erstreckt.
4. Kraftstoffeinspritzpumpe nach einem der Ansprüche 1 bis 3,
dadurch gekennzeichnet, daß der Kanal
(35) als zentrale Axialbohrung im Stellkolben (23) ausgebildet ist.
5. Kraftstoffeinspritzpumpe nach einem der Ansprüche 1 bis 4,
dadurch gekennzeichnet, daß die
Kolbenkammer (30) im Stellkolben (23) auf der Seite,
die der wirksamen Kolbenstirnfläche (24) des Stellkolbens (23) gegenüberliegt,
offen ist und am z. B. als Ring ausgebildeten Axialanschlag (32) angrenzt,
an dem die Feder (28)
abgestützt ist und der
vom gehäusefesten Anschlag (36) durchsetzbar ist.
6. Kraftstoffeinspritzpumpe nach einem der Ansprüche 1 bis 5,
dadurch gekennzeichnet, daß der
gehäusefeste Anschlag (36) verstellbar ist, vorzugsweise
als Anschlagschraube ausgebildet ist.
7. Kraftstoffeinspritzpumpe nach Anspruch 6,
dadurch gekennzeichnet, daß der an
dere Axialanschlag (34) für den inneren Kolben (31) aus dem Boden
(33) der Kolbenkammer (30) selbst oder aus in die Kolben
kammer (30) eingelegten Ringen od. dgl.
gebildet ist.
8. Kraftstoffeinspritzpumpe nach einem der Ansprüche 1 bis 7,
dadurch gekennzeichnet, daß der axiale
relative Bewegungshub zwischen dem Stellkolben (23) und
dem inneren Kolben (31) einstellbar ist.
9. Kraftstoffeinspritzpumpe nach einem der Ansprüche 5 bis 8,
gekennzeichnet durch zumindest auf ei
ner Axialseite des inneren Kolbens (31) zwischen diesem
und dem zugeordneten Axialanschlag (32, 34) angeordnete Distanz
ringe.
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JP15219284A JPS6043128A (ja) | 1983-07-29 | 1984-07-24 | 過給式デイ−ゼル内燃機関のための燃料噴射ポンプ |
Applications Claiming Priority (1)
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DE19833327370 DE3327370A1 (de) | 1983-07-29 | 1983-07-29 | Kraftstoffeinspritzpumpe fuer aufgeladene diesel-brennkraftmaschinen, insbesondere verteilereinspritzpumpe |
Publications (2)
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DE3327370A1 DE3327370A1 (de) | 1985-02-14 |
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Family
ID=6205222
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
DE19833327370 Granted DE3327370A1 (de) | 1983-07-29 | 1983-07-29 | Kraftstoffeinspritzpumpe fuer aufgeladene diesel-brennkraftmaschinen, insbesondere verteilereinspritzpumpe |
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DE (1) | DE3327370A1 (de) |
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US7340339B1 (en) * | 2003-02-14 | 2008-03-04 | Caterpillar Inc. | Power management system |
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DE2847572C2 (de) * | 1978-11-02 | 1986-07-10 | Robert Bosch Gmbh, 7000 Stuttgart | Verteilerkraftstoffeinspritzpumpe für aufgeladene Dieselmotoren |
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1983
- 1983-07-29 DE DE19833327370 patent/DE3327370A1/de active Granted
-
1984
- 1984-07-24 JP JP15219284A patent/JPS6043128A/ja active Granted
Also Published As
Publication number | Publication date |
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JPS6043128A (ja) | 1985-03-07 |
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