DE3330353C2 - - Google Patents

Description

Die Erfindung geht von einer Kraftstoffeinspritzpumpe für Brenn­ kraftmaschinen nach der Gattung des Patentanspruchs 1 aus. Bei einer derartigen, durch die DE-OS 29 23 423 bekannten Kraftstoffeinspritz­ pumpe wird der Pumpenkolben durch zwei Federeinheiten, die sich auf einer Federbrücke, die an einer Pumpenkolbenschulter anliegt, ab­ stützen, in Anlage an der Hubnockenscheibe und diese wiederum an den Rollen des Rollenrings gehalten. Zur Dämpfung der Pumpenkolben­ bewegung weisen die beiden Federeinheiten jeweils zwei axial hinter­ einander liegende Druckfedern auf, zwischen denen ein Zwischenfeder­ teller angeordnet ist. Dieser weist eine axiale Öffnung auf, durch die ein in Achsrichtung der Federeinheit verlaufender Stift durch­ geführt ist. Der Zwischenfederteller steht dabei im Reibkontakt mit dem Stift, so daß bei einer Einfederbewegung der einzelnen Federn und dem daraus resultierenden axialen Verschieben des Zwischenfeder­ tellers dieses Verschieben durch Reibung zwischen Zwischenfeder­ teller und Stift gebremst wird. Somit erfolgt eine gewisse Dämpfung dann, wenn die Federeinheiten ins Schwingen geraten sollten. Mit dieser Ausgestaltung soll die Gefahr des Auftretens von Dauerbrüchen vermindert werden, die bei Auftreten von Federschwingungen insbeson­ dere in deren Eigenfrequenz gegeben ist.

Durch eine andere Kraftstoffeinspritzpumpe gemäß der DE-OS 31 44 277 ist eine Dämpfung der Pumpenkolbenbewegung bekannt. Dabei ist der Pumpenkolben zugleich als Dämpfungskolben ausgebildet und taucht mit einer Schulter im Laufe seiner Förderhubbewegung in einen Dämpfungs­ raum, der nur über eine Drossel entlastbar ist. Hiermit soll ins­ besondere das Abheben des Pumpenkolbens bzw. der Nockenscheibe von den Rollen des Rollenringes bei hohen Einspritzpumpendrehzahlen ver­ hindert werden. Diese Anordnung ist deshalb problematisch, weil durch die zusätzliche Funktion am Pumpenkolben dieser konstruktiv stark belastet ist. Insbesondere muß eine Dichtpassung auf zwei ver­ schiedenen Durchmessern vorgesehen werden und eine konstruktiv sehr aufwendige Aufnehmung im Gehäuse der Kraftstoffeinspritzpumpe vor­ gesehen sein. Dies bedeutet einen erheblichen Aufwand und erhöht die Gefahr der Fehlfunktion.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Kraftstoffeinspritz­ pumpe der eingangs genannten, gattungsgemäßen Art so weiterzubilden, daß in einfacher und wirkungsvoller Weise eine Einrichtung geschaf­ fen wird, mit der ein Abheben des Pumpenkolbens gegen Ende der Pumpenkolbenhubbewegung so gut wie möglich vermieden werden soll. Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die kennzeichnenden Merk­ male des Patentanspruchs 1 gelöst. Damit ergibt sich der Vorteil, daß die konstruktiven Maßnahmen zur Lösung der Aufgabe an Pumpen­ teilen vorgenommen werden, die konstruktiv nicht kritisch belastet sind. Diese Maßnahmen lassen sich mit technisch geringem Aufwand verwirklichen und erlauben in einfacher Weise eine Anpassung an die jeweiligen Verhältnisse einzelner Kraftstoffeinspritzpumpen, wobei die Federcharakteristik der Druckfeder angepaßt werden kann oder der Federweg durch Distanzscheiben unterschiedlicher Stärke verändert werden kann. In vorteilhafter Weise kommt die erste Druckfeder, die vorteilhaft gemäß Anspruch 2 als Tellerfederpaket ausgebildet ist, am Ende des maximal vorgesehenen Nutzhubes des Pumpenkolbens zum Einsatz, so daß die Kraftstoffeinspritzmengenförderung durch die erfindungsgemäße Maßnahme nicht beeinflußt wird. Mit der Ausge­ staltung nach Anspruch 3 ergeben sich besondere Vorteile bezüglich der Einstellung von Federvorspannungen und der Einstellung des Ein­ satzpunktes der Einfederung der einzelnen Federn. Zu diesem Zweck bietet insbesondere die Ausgestaltung nach Anspruch 5 Vorteile. Gemäß der Ausgestaltung nach Anspruch 6 ist es schließlich möglich, einfühlig durch Einschrauben des Führungsstiftes Vorspannung und Einsatzpunkt der ersten Druckfeder zu variieren.

Mehrere Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in der Zeichnung dargestellt und in der Figurenbeschreibung näher erläutert. Es zeigt

Fig. 1 einen Abschnitt einer Kraft­ stoffeinspritzpumpe für Brennkraftmaschinen in teilweisem Axialschnitt und natürlicher Größe und mit einer ersten Ausführung der erfindungsgemäßen Vorrichtung;

Fig. 2 ein zweites Ausführungsbeispiel in abschnittsweisem Diagonal­ schnitt und vergrößerter Darstellung;

Fig. 3 und 4 ein drittes Ausführungsbeispiel der erfindungsgemäßen Vorrich­ tung in abschnittsweisem Axialschnitt und in natürlicher Größe; und

Fig. 5 die Erhebungskurve des Pumpenkolbens oben und die zugehörige Geschwindigkeitskurve unten.

Beschreibung der Ausführungsbeispiele

Von einer Kraftstoff-Verteilereinspritzpumpe für Brenn­ kraftmaschinen zeigt Fig. 1 abschnittsweise deren Ge­ häuse 10 und einen Pumpenkolben 11, der durch eine nicht gezeichnete Welle gemäß Pfeil 9 angetrieben wird und eine Hubnockenscheibe 12 aufweist, deren Nockenbahn 13 auf Rollen 14 eines axialabgestützten Rollenringes 15 abläuft und da­ durch den Pumpenkolben 11 zusätzlich eine Hubbewegung gemäß Doppelpfeil 8 erteilt.

Durch die Drehhubbewegung des Pumpenkolbens 11 wird Kraft­ stoff aus dem Innenraum 16 der Einspritzpumpe in einen nicht sichtbaren Hochdruckraum angesaugt und über ein Lei­ tungssystem 17 den einzelnen Zylindern der Brennkraftmaschine solange zugeführt, bis ein Regelschieber 18 eine Steuer­ bohrung 19 des Leitungssystems 17 zum Innenraum 16 auf­ steuert.

Eine erste und zweite (nicht gezeichnet) Druckfeder 20 ist als Schraubendruckfeder ausgebildet, die sich zum einen an einem Federstützteil 21 des Pumpenkolbens 11 ab­ stützt und zum anderen an der einen Ringschulter 22 an­ liegt, die ein Zwischenfederteller 23 einer Hülse 24 bildet; diese ist auf einem in einer Bohrung 26 des Ge­ häuses 10 eingesteckten Führungsstift 25 gleitbar ange­ ordnet, der parallel zum Pumpenkolben 11 angeordnet ist und in eine Öffnung 27 des Federstützteils 21 mit Spiel ein­ greift.

Eine als Federpaket ausgebildete Tellerfeder 28 umgibt koaxial den Führungsstift 25 und liegt zum einen an der zweiten Ringschulter 29 des Zwischenfedertellers 23 an und zum anderen an einer Kalibrierscheibe 30; diese wiederum liegt am Boden 32 einer Vertiefung 31 im Gehäuse 10 an, wobei die Vertiefung 31 die Tellerfeder 28 aufnimmt.

Das Ausführungsbeispiel in Fig. 2 hat für gleiche oder ähnliche bereits beschriebene Teile dieselben Bezugs­ zahlen. Der in die Bohrung 26 des Gehäuses 10 eingesteckte Führungsstift 35 hat eine durch eine Durchmesserver­ jüngung gebildete Axialschulter 36 und eine Ringnut 37 mit einer Sprengscheibe 38, an deren ersten Axialfläche 39 sich die Tellerfeder 28 abstützt und dessen zweite Axialfläche 40 am Boden 32 der Vertiefung 31 anliegt. Der Abstand der Axialschulter 36 zur ersten Axialfläche 39 ist derart bemessen, daß der Federteller 28 im Ruhe­ zustand der Einspritzpumpe eine Vorspannung aufweist.

Der Rand 42 der die Tellerfeder 28 aufnehmenden Vertie­ fung 31 ist durch eine Lochplatte 41 abgedeckt, wobei ein eine Hülse 34 mit Spiel aufnehmendes Loch 43 im Durch­ messer derart bemessen ist, daß insgesamt ein Federkäfig für die Tellerfeder 28 entsteht.

Das Ausführungsbeispiel in Fig. 3 hat für gleiche oder ähnliche bereits beschriebene Teile dieselben Bezugs­ zahlen. Im Gegensatz zu den vorbeschriebenen Ausführungs­ beispielen hat der Führungsstift 45 einen koaxialen Ge­ windebolzen 46 mit Außengewinde, das mit dem Innengewinde einer Gewindehülse 47 zusammenwirkt; diese weist als einstückiges Teil den Zwischenfederteller 23 auf und ist in einem Sackloch 48 des Gehäuses 10 geführt, wobei die vor­ gespannte Tellerfeder 28 den Zwischenfederteller 23 an den Boden 32 gedrückt hält.

Durch Drehen der Gewindehülse 47 wird der mit ihr zusam­ menwirkende Gewindebolzen 46 entweder in der einen oder anderen Richtung gemäß Doppelpfeil 49 bewegt und dabei die Hülse 34 entsprechend axial verschoben und hierdurch die Vorspannung der Tellerfeder 28 vergrößert oder ver­ kleinert.

Fig. 4 zeigt ein weiteres Ausführungsbeispiel, bei dem die Tellerfeder bis zur Vorspannkraft der Rückholfedern vorge­ spannt ist.

Im oberen Schaubild der Fig. 5 bedeutet die Horizontale den Drehwinkel alpha und die Vertikale den Hub "h" des Pumpenkolbens 11 (Fig. 1). Bei Einspritzpumpen mit nor­ maler Fördergeschwindigkeit, d. h. normaler Förderrate, liegt die Hubnockenscheibe 12 während des Saug- und Druckhubs des Pumpenkolbens 11 ständig an den Rollen 14 an, so daß der Pumpenkolben 11 die Erhebungskurve 50 durchläuft. Bei Einspritzpumpen mit großer Fördergeschwindigkeit kommt es zu einem Abheben der Hubscheibe 12 von den Rollen 14 zumeist vom Zeitpunkt 51 der diesbezüglichen Geschwindigkeitsabnahme 51′ des Pumpenkolbens 11 an, so daß dieser sich auf der Teilkurve 52 bewegt und erst zum Zeitpunkt 53 wieder an den Rollen 14 zum Anliegen kommt, wenn diese sich bereits in Druckrichtung vom unteren Totpunkt UT zum oberen Totpunkt OT hin bewegen, was eine schlagartige Anlage zur Folge hat.

Die erfindungsgemäße Anordnung verhindert zwar nicht immer völlig das vorbeschriebene Abheben des Pumpenkolbens 11 gemäß Teilkurve 52, sie unterdrückt dieses jedoch gemäß strichlierter Teilkurve 54, bei welcher der Pumpenkolben 11 im Zeitpunkt 55 wieder zur Anlage an den Rollen 14 kommt, und zwar je nach Drehzahl noch vor oder kurz nach Erreichen des unteren Totpunktes UT.

Im unteren Schaubild der Fig. 5 ist auf der Horizontalen ebenfalls der Drehwinkel alpha und auf der Vertikalen die Geschwindigkeit des Pumpenkolbens 11 aufgetragen. Die zur Erhebungskurve 50 zugehörige Geschwindigkeits­ kurve 56 hat im Zeitpunkt 51′ ihren kulminanten Höhe­ punkt, von dem an die Pumpenkolbengeschwindigkeit bis zum oberen Totpunkt OT abnimmt und in analoger Weise in den negativen Geschwindigkeitsbereich wechselt.

An Hand der Fig. 1 und 5 ist der Hubablauf des Pumpen­ kolbens 11 folgender: Dargestellt ist die untere Totlage des Pumpenkolbens 11, ab der er auf seiner Erhebungs­ kurve 50 bis zum Geschwindigkeitsmaximum im Punkt 51 an den Rollen 14 anliegt und bis dahin nur die Rückholfeder 20 ihren Federweg 57 (Fig. 1) durchläuft. Danach drückt das Federstützteil 21 über die Hülse 24 die Tellerfeder 28 zusammen, so daß der Pumpenkolben 11 die Teilkurve 54 be­ schreibt und im Punkt 55 (55′) die Erhebungskurve 50 vor oder kurz nach dem unteren Totpunkt UT erreicht.

Claims (6)

1. Kraftstoffeinspritzpumpe für Brennkraftmaschinen mit einem Pumpenkolben (11), der von einer rotierend von einer Welle ange­ triebenen und über Rollen (14) eines im wesentlichen ortsfest angeordneten Rollenringes (15) bewegten Hubnockenscheibe (12) rotierend und zugleich hin- und hergehend angetrieben wird, wobei die Hubnockenscheibe durch wenigstens zwei Federeinheiten (20, 28), die auf ihrer ganzen Längserstreckung von einem koaxial dazu angeordneten, gehäusefesten Führungsstift (25, 35, 45) durchdrungen werden, in Anlage an den Rollen (14) gebracht wird, wobei die Federeinheiten jeweils aus zwei axial hintereinander liegenden Druckfedern (20, 28) bestehen mit einem dazwischen angeordneten, den Führungsstift (25, 35, 45) umfassenden Zwischenfederteller (23, 24; 33, 34, 41), zwischen dem und dem Gehäuse (10) eine erste (28) der Druckfedern und zwischen dem Zwischenfederteller und einem sich am Pumpenkolben axial abstützenden Federstützteil (21) eine zweite (20) der Druck­ federn eingespannt sind, dadurch gekennzeichnet, daß der Zwischen­ federteller eine zum Federstützteil (21) weisende Hülse (24 bzw. 34) aufweist, an die der Federstützteil nach einem festgelegten Ein­ federweg der zweiten Druckfeder (20) entsprechend einem festgelegten maximalen Pumpenkolbenförderhub zur Anlage kommt und das Federstütz­ teil (21) mit fortschreitendem Hub die erste Druckfeder (28) über den Zwischenfederteller (23, 24; 33, 34) zunehmend spannt.

2. Kraftstoffeinspritzpumpe nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die erste Druckfeder als Tellerfederpaket (28) ausgebildet ist.

3. Kraftstoffeinspritzpumpe nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekenn­ zeichnet, daß zwei Zwischenfederteller (33, 34; 41) vorgesehen sind, von denen ein erster (33, 34) die Hülse (34) aufweist und der Anlage der ersten Druckfeder (28) dient und ein zweiter, von der Hülse (34) des ersten Federtellers axial durchdrungener Federteller (41), durch die zweite Druckfeder (20) an einem gehäusefesten Anschlag gehalten wird.

4. Kraftstoffeinspritzpumpe nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß der erste Federteller (33, 34) in Ausgangsstellung des Pumpen­ kolbens vor Beginn des Pumpenkolbenförderhubs am zweiten Federteller (41) durch die erste Druckfeder (28) in Anlage gehalten ist.

5. Kraftstoffeinspritzpumpe nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß der erste Federteller (33, 34) in Ausgangsstellung des Pumpen­ kolbens vor Förderhubbeginn an einer Schulter (36) am Führungsstift (35) durch die erste Druckfeder (28) gehalten wird.

6. Kraftstoffeinspritzpumpe nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß der Führungsstift (45) in ein Gewinde im Gehäuse (10) oder einem ortsfest am Gehäuse gehaltenen Teil (47) eingeschraubt ist und über die Einschraubtiefe axial einstellbar ist.