DE3643271A1 - Fuel injection pump with built-in timing device - Google Patents

Fuel injection pump with built-in timing device

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DE3643271A1 DE19863643271 DE3643271A DE3643271A1 DE 3643271 A1 DE3643271 A1 DE 3643271A1 DE 19863643271 DE19863643271 DE 19863643271 DE 3643271 A DE3643271 A DE 3643271A DE 3643271 A1 DE3643271 A1 DE 3643271A1
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Abstract

Injection pump with built-in timing device, the roller tappet (3) of which is inserted in an eccentric bush (5) which on the outer circumference is equipped on the lower area with a toothed ring segment (7), on which a geared rack (8) slides to and fro and the movement of which laterally displaces the roller tappet (3), which in turn displaces the tappet roller (8) located therein in the running direction of the drive cam (9), so that advancing or retarding of the injection point can be achieved by this displacement (Fig. 1). <IMAGE>

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine Einspritzpumpe für ei­ ne Brennkraftmaschine, insbesondere Einzelsteckpumpe, mit mindestens einem Pumpenkolben, der einen Kraftstoffpump­ raum innerhalb eines Gehäuses begrenzt und durch einen Nocken über einen Rollenstößel angetrieben, der in einer Exzenterbuchse eingeführt ist, die von einer Verstellvor­ richtung drehbar gelagert und bei ihrer Verschiebung die Rolle des Stößels über dem Antriebsnocken axial verschiebt.The invention relates to an injection pump for egg ne internal combustion engine, especially single plug-in pump, with at least one pump piston that is a fuel pump space within a housing and limited by a Cam driven by a roller tappet, which in one Eccentric bushing is introduced by a Verstellvor direction rotatably mounted and when you move the Roller of the plunger moves axially over the drive cam.

Eine Einspritzzeitanpassung an den jeweiligen Betriebszu­ stand einer Brennkraftmaschine durch Förderbeginnver­ stellung kann mittels Spritzversteller durch Leerhubverän­ derung getätigt werden. Bei Einzelsteckpumpen, deren Kol­ benbetätigung über Nockenantriebe erfolgt, müßte die Nockenwelle bei einer gewünschten Verstellung verdreht werden, um den Abstand zwischen Stößel und Nocken zu vari­ ieren. Dies ist aus Konstruktionsgründen, sowie mit Rück­ sicht auf andere Funktionen, wie z.B. Ventilsteuerung, nicht möglich. Das Prinzip der Förderbeginnverstellung durch Verschieben eines Steuerteils zwischen Stößel und Nocken ohne an der Nockenwelle selbst zu manipulieren, ist bekannt.An injection time adjustment to the respective Betriebszu stood an internal combustion engine by Förderbeginnver position can be adjusted by means of a spray adjuster by idle stroke change. For single plug-in pumps, the col If actuation takes place via cam drives, the Camshaft rotated when a desired adjustment is made to vary the distance between the tappet and the cam ieren. This is for construction reasons, as well as with back other functions, such as Valve control, not possible. The principle of changing the start of funding by moving a control part between the plunger and  Cam without manipulating the camshaft itself is known.

Aus der DE-AS 17 51 477 ist bereits eine Einspritzpumpe bekannt, wo die Einspritzzeitanpassung mit einer zwischen dem Pumpenkolben und dem Stößel im Stillstand der Ein­ spritzpumpe verdrehbar gelagerten prismatischen Welle vollzogen kann. Die Drehachse der prismatischen Welle ist rechtwinklig zur Pumpenkolbenlängsachse angeordnet, und weist dem stößelseitigen Ende des Pumpenkolbens gegenüber­ liegende ebene Einstellflächen mit unterschiedlich großen senkrechten Abständen von der Drehachse auf. Durch Ver­ drehen der prismatischen Welle im Stillstand der Ein­ spritzpumpe können so verschiedene Seitenflächen mit je­ weils unterschiedlichen Abständen zur Drehachse der pris­ matischen Welle mit dem stößelseitigen Ende des Pumpenkol­ bens zusammen arbeiten. Nachteilig dabei ist, daß die Ein­ spritzpumpe nur im Stillstand einstellbar ist, wo man vor­ her durch Drehen des Nockens den Pumpenkolben im unteren Totpunkt bringen muß, um die Federkraft abzubauen und dann erst die prismatische Welle drehen kann. Die prismatische Welle selber bewegt sich mit dem Stößel hin und her und somit erhöht sie die bewegte Masse bzw. die Massenzusatz­ kräfte innerhalb der Pumpe. Nachteilig ist aber auch, daß die Einspritzverstellung eine präzise, schon durchgerech­ nete prismatische Welle erfordert, damit ein breiter Ein­ stellbereich abgedeckt werden kann.From DE-AS 17 51 477 there is already an injection pump known where the injection timing adjustment with a between the pump piston and the plunger at standstill injection pump rotatably mounted prismatic shaft can be carried out. The axis of rotation of the prismatic shaft is arranged at right angles to the longitudinal axis of the pump piston, and faces the plunger-side end of the pump piston lying flat setting surfaces with different sizes vertical distances from the axis of rotation. By ver turning the prismatic shaft when the on standstill injection pump can thus have different sides with each because different distances from the axis of rotation of the pris matic shaft with the plunger end of the pump piston working together. The disadvantage here is that the one Injection pump can only be set at a standstill, wherever you are the pump piston in the lower one by turning the cam Must bring dead center to reduce the spring force and then can only turn the prismatic shaft. The prismatic Wave itself moves back and forth with the pestle and thus it increases the moving mass or the mass addition forces within the pump. Another disadvantage is that the injection adjustment is precise, already calculable nete prismatic wave required, so a wide one range can be covered.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Kraftstoff­ einspritzpumpe mit einer Einstellvorrichtung zu schaffen, die ohne Änderung an der Antriebsnockenwelle stufenlos im Betriebszustand genau und zudem leicht einstellbar ist. The invention has for its object a fuel to create an injection pump with an adjusting device, which are infinitely variable without changing the drive camshaft Operating condition is accurate and also easily adjustable.  

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch eine Kraftstoff­ einspritzpumpe mit den im Patentanspruch 1 aufgeführten Merkmalen gelöst.This object is achieved by a fuel injection pump with those listed in claim 1 Features resolved.

Bei der erfindungsgemäßen Ausgestaltung der Kraftstoffein­ spritzpumpe ist der Rollenstößel in einer Exzenterbuchse geführt, durch deren Drehung der Rollenstößel in Laufrich­ tung des Antriebsnockens verschoben werden kann. Die Ver­ schiebung des Rollenstößels bzw. der Stößelrolle auf dem Nockenumfang bewirkt eine Verlagerung der Berührungsfläche zwischen Rolle und Nocken, so daß ein "früher" oder "spä­ ter" Einspritzzeitpunkt auf einfacher Weise stufenlos ent­ sprechend dem gewünschten Betriebszustand eingestellt wer­ den kann.In the configuration of the fuel according to the invention injection pump is the roller tappet in an eccentric bushing guided by the rotation of the roller tappet in Laufrich device of the drive cam can be moved. The Ver Slide the roller tappet or the tappet roller on the Cam circumference causes the contact surface to shift between roller and cam, so that an "earlier" or "late ter "injection time in a simple manner who set the desired operating state that can.

Die Exzenterbuchse ist zweckmäigerweise in axialer Rich­ tung oben und unten im Pumpengehäuse mit Spannringen fest­ gehalten, um Montage und Justierarbeiten zu vereinfachen.The eccentric bush is expediently in the axial direction the top and bottom of the pump housing with clamping rings held to simplify assembly and adjustment work.

In der Weiterbildung der Erfindung ist vorgesehen, die Verstellkraft auf die Exzenterbuchse durch eine Zahn­ kranz-Zahnstangen-Kombination zu übertragen. Das Zahn­ kranzsegment ist vorteilhafterweise am unteren Bereich der Exzenterbuchse angebracht, um zu sichern, daß die Dreh­ achse der Stößelrolle im oberen und im unteren Totpunkt des Pumpenkolbens immer innerhalb der Kraftzone des Zahn­ kranzes liegt, und daß die Zahnstangenkraft direkt auf der Stößelrolle wirkt.In the development of the invention it is provided that Adjustment force on the eccentric bushing through a tooth wreath-rack combination. The tooth wreath segment is advantageously at the bottom of the Eccentric bush attached to ensure that the rotation axis of the tappet roller at the top and bottom dead center of the pump piston always within the force zone of the tooth wreath lies, and that the rack force directly on the Ram roller works.

Das Zahnkranzsegment ist mit einem Winkelumfang von 90° bis 120° breit genug gestaltet, um einfach und präzise die Exzenterbuchse bzw. die darin befindliche Rolle in beiden Richtungen auf dem Antriebsnockenumfang zu verschieben. The ring gear segment has an angular circumference of 90 ° up to 120 ° wide enough to make it easy and precise Eccentric bushing or the role in it in both To shift directions on the drive cam circumference.  

In einer bevorzugten Ausgestaltung der Erfindung ist vor­ gesehen, der Führungshülse zugewandete Rollenstößelober­ teil auf einem kleineren Durchmesser zu verjüngen, und die Oberfläche der so entstandenen Kuppe rund zu gestalten. Damit wird die Verschiebung des Rollenstößels erleichtert und der durch Reibung zu erwartenden Verschleiß an beiden Berührungsflächen wesentlich minimiert.In a preferred embodiment of the invention is before seen, the roller tappet facing the guide sleeve taper part to a smaller diameter, and the To make the surface of the resulting dome round. This makes it easier to move the roller tappet and the wear and tear to be expected from both on both Contact areas significantly minimized.

Die exakte Führung des Rollenstößels in die Exzenterbuchse im unteren Bereich wird durch den am Pumpengehäuse be­ festigter Stift, der in der im Rollenstößel seitlich ange­ brachten Nut läuft, wesentlich unterstützt, so daß der Rollenstößel auf seine gesamten Höhe axial geführt und sich leicht und genau in der Exzenterbuchse bewegen läßt ohne darin seitlich zu ecken.The exact guidance of the roller tappet into the eccentric bush in the lower area by the be on the pump housing solidified pin, which is in the side of the roller tappet brought groove runs, significantly supported so that the Roller plunger axially guided to its entire height and can be moved easily and precisely in the eccentric bushing without cornering in it.

Bin Ausführungsbeispiel der erfindungsgemäßen Kraftstoff­ einspritzpumpe wird anhand der Zeichnungen näher erläu­ tert. Es zeigen:Am embodiment of the fuel according to the invention injection pump will be explained in more detail with reference to the drawings tert. Show it:

Fig. 1 einen Längsschnitt durch Einzelsteckpumpe, deren Rollenstößel in einer Verstellexzenterbuchse auf­ geführt ist; Fig. 1 shows a longitudinal section through single plug-in pump, the roller tappet is guided in a Verstellexzenterbuchse on;

Fig. 2 eine Draufsicht der Paarung der Zahnstange mit dem auf dem Umfang der Exzenterbuchse angebrachten Zahn­ kranz; Figure 2 is a plan view of the pairing of the rack with the tooth wreath attached to the circumference of the eccentric bushing.

Fig. 3 eine schematische Darstellung der hydraulischen Be­ tätigungseinheit, die an der Zahnstange der Ein­ spritzpumpe angekoppelt ist, wo der Steuerdruck zur Betätigung des Arbeitskolben durch eine vom Motor angetriebene Pumpe erzeugt wird; Fig. 3 is a schematic representation of the hydraulic actuation unit Be, which is coupled to the rack of an injection pump, where the control pressure for actuating the working piston is generated by a motor-driven pump;

Fig. 4 eine andere Steuervorrichtung, wo die hydraulische Betätigungseinheit direkt mit der Hauptkraftstoff­ pumpe (Kolbenpumpe) angeschlossen ist unter Zusatz­ schaltung eines Systemdämpfers und einer zusätzli­ chen Kaltstartverstelleinheit. Fig. 4 shows another control device where the hydraulic actuation unit is directly connected to the main fuel pump (piston pump) with the additional circuit of a system damper and an additional cold start adjustment unit.

In Fig. 1 ist eine Einzelsteckpumpe mit einem Pumpenkolben 1, der in einer Führungshülse 2 untergebracht ist und auf einer am oberen Teil verjüngt und rund geformten Sitzflä­ che 3′ eines Rollenstößels 3 aufliegt. Der Rollenstößel 3 ist am oberen Teil mindestens durch ein Stift 5, welcher dort in einer Führung 4 hineinragt, axial geführt. Der un­ tere Teil ist in die Exzenterbuchse 6 axial angepaßt und nimmt die Stößelrolle 11 auf, die auf dem Antriebsnocken 12 sitzt. Die Exzenterbuchse 6 ist mit einem Zahnkranzseg­ ment 7 am Umfang auf einem Bereich von etwa 90° bis 120° beaufschlagt, auf dem eine Zahnstange 8, die an einem Ar­ beitskolben 13 angekoppelt ist, sich bewegt. Die Höhe des Zahnkranzes 7 ist so gewählt, daß die Drehachse der Stö­ ßelrolle 11 im unteren und oberen Totpunkt des Pumpenkol­ bens 1 im Bereich des Zahnkranzes 7 liegt. Die Exzenter­ buchse 6 ist im Pumpengehäuse 10 oben und unten durch zwei Spannringe 9 fixiert, um Montage und Justierarbeiten zu vereinfachen. Die Übertragung der Kraft auf die Exzenter­ buchse durch die Zahnkranz-Zahnstangen-Kombination erfolgt durch das Kuppeln der Zahnstange 8 an der Stange des Ar­ beitskolbens 13 der Hydraulikeinheit gemäß Fig. 3 oder 4.In Fig. 1 is a single plug-in pump with a pump piston 1 , which is housed in a guide sleeve 2 and on a tapered at the upper part and round-shaped Sitzflä surface 3 'of a roller tappet 3 rests. The roller tappet 3 is axially guided on the upper part at least by a pin 5 , which protrudes there in a guide 4 . The lower part is axially adapted in the eccentric bushing 6 and takes on the tappet roller 11 , which sits on the drive cam 12 . The eccentric bushing 6 is acted upon by a Zahnkranzseg element 7 on the circumference in a range of approximately 90 ° to 120 °, on which a toothed rack 8 , which is coupled to an ar piston 13 , moves. The height of the ring gear 7 is selected so that the axis of rotation of the tappet roller 11 in the lower and upper dead center of the pump piston 1 is in the region of the ring gear 7 . The eccentric bushing 6 is fixed in the pump housing 10 above and below by two clamping rings 9 in order to simplify assembly and adjustment work. The transmission of the force to the eccentric bushing by the ring gear-rack combination is carried out by coupling the rack 8 to the rod of the working piston 13 of the hydraulic unit according to FIG. 3 or 4.

Fig. 2 zeigt eine Draufsicht der Exzenterbuchse 6 mit der in den Zahnkranz 7 angreifenden Verzahnung der Zahnstange 8. Durch eine Öse oder Befestigungsauge am Ende der Zahn­ stange 8 ist diese mit der krafterzeugenden Quelle verbun­ den, die die Zahnstange hin und her bewegt. Diese kann am einfachsten durch Ankopplung an vorhandene Drehzahlmeßwer­ ke des Reglers erfolgen. Falls die hierdurch sich ergeben­ den Verstellkräfte bzw. Wege für die Betätigung der Zahn­ stange nicht ausreichen, wird die Zahnstange durch einen hydraulischen Kolben getätigt. Fig. 2 shows a plan view of the eccentric bushing 6 with the ring gear 7 engaging in the toothing of the rack 8. Through an eyelet or mounting eye at the end of the rack 8 , this is connected to the force-generating source that moves the rack back and forth. The easiest way to do this is by coupling to the existing speed measuring ke of the controller. If the resulting adjustment forces or paths for actuating the rack are insufficient, the rack is actuated by a hydraulic piston.

Fig. 3 zeigt die Schaltung einer Hydraulikeinheit mit der der Steuerdruck zur Betätigung der Zahnstange erzeugt wer­ den kann. In dieser Figur, und soweit mit Fig. 4 überein­ stimmend, wird mit einer motorgetriebenen Förderpumpe 15, die Flüssigkeit für das Hydrauliksystem aus dem Tank 16 gefördert, und über eine Dämpfungsdrossel 14 dem Arbeits­ zylinder 13′ zugeführt. Über Druckhalteventil 17 und Drosselbohrung 18 wird der optimale Druckverlauf im Zylin­ der 13′ als Funktion der Motordrehzahl eingestellt. Der mit dem Flüssigkeitsdruck beaufschlagte Arbeitskolben 13 bewegt sich gegen den Federdruck und nimmt die am Kolben­ ausgang mit diesem angekoppelte Zahnstange 8 mit. Fig. 3 shows the circuit of a hydraulic unit with which the control pressure for actuating the rack generated who can. In this figure, and as far as Fig. 4 agree, with a motor-driven feed pump 15 , the liquid for the hydraulic system is conveyed from the tank 16 , and via a damping throttle 14 to the working cylinder 13 '. About pressure control valve 17 and throttle bore 18 , the optimal pressure curve in the cylinder of 13 'is set as a function of engine speed. The working piston 13 loaded with the liquid pressure moves against the spring pressure and takes the toothed rack 8 coupled to the piston output with it.

In Fig. 4 wird die motoreigene Kraftstoffpumpe 19 statt einer fremden Pumpe verwendet. Diese kann man bei geringe­ ren Ansprüchen an die Genauigkeit der Spritzverstellung einsetzen. Die dabei zu erwartenden Druckschwankungen, be­ dingt durch die sich variierende Motorbelastung, können durch einen Systemdämpfer 20 geglättet werden. In beiden Fällen wird die Verdrehung der Exzenterbuchse 6 mit Hilfe der Zahnstange 8 für alle Pumpenelemente eines Mehrzylin­ dermotors gemeinsam vorgenommen. In Fig. 4, the engine's own fuel pump 19 is used instead of an external pump. This can be used with low demands on the accuracy of the spray adjustment. The expected pressure fluctuations, due to the varying engine load, can be smoothed by a system damper 20 . In both cases, the rotation of the eccentric bush 6 is dermotors carried out by means of the rack 8 for all pump elements of a Mehrzylin together.

Aufschaltgruppen auf die hydraulisch betätigte Förderbe­ ginnverstellvorrichtung sind ähnlich wie an der Bosch-VE- Pumpe durch Eingriff in den Steuerdruck möglich. Die Schaltung für die Kaltstartverstellung KSB 21 ist in Fig. 4 angedeutet.Activation groups on the hydraulically operated conveying start adjustment device are possible, similar to the Bosch VE pump, by intervening in the control pressure. The circuit for the cold start adjustment KSB 21 is indicated in Fig. 4.

Claims (5)

1. Einspritzpumpe für eine Brennkraftmaschine, insbe­ sondere Einzelsteckpumpe, mit mindestens einem Pumpenkol­ ben (1), der einen Kraftstoffpumpraum innerhalb eines Ge­ häuses (10) begrenzt, und durch einen Nocken (12) über ei­ nen Rollenstößel (11) angetrieben ist, der in einer Ex­ zenterbuchse (6) eingeführt, die von einer Verstellvor­ richtung drehbar gelagert ist und bei ihrer Verschiebung die Rolle des Stößels über dem Antriebsnocken (12) axial verschiebt, dadurch gekennzeichnet, daß die Exzenterbuchse (6) im Pum­ pengehäuse (10) um ihre Achse radialdrehend geführt, und in axialer Richtung oben und unten mittels Spannringe (9) festgehalten ist.1. Injection pump for an internal combustion engine, in particular special single plug-in pump, with at least one Pumpenkol ben ( 1 ) that limits a fuel pump chamber within a Ge housing ( 10 ), and is driven by a cam ( 12 ) via a roller tappet ( 11 ), the in an Ex eccentric bushing ( 6 ), which is rotatably supported by a Verstellvor direction and axially displaces the role of the plunger over the drive cam ( 12 ) during their displacement, characterized in that the eccentric bushing ( 6 ) in the pump pen housing ( 10 ) its axis is guided in a radial rotation, and is held in the axial direction above and below by means of clamping rings ( 9 ). 2. Einspritzpumpe nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Drehachse der Stößelrolle (11) im unteren und im oberen Totpunkt des Pumpenkolbens (1) innerhalb der unteren Hälfte der Exzenterbuchse (6) im Bereich des Zahnkranzes (7) liegt. 2. Injection pump according to claim 1, characterized in that the axis of rotation of the tappet roller ( 11 ) is in the lower and upper dead center of the pump piston ( 1 ) within the lower half of the eccentric bushing ( 6 ) in the region of the ring gear ( 7 ). 3. Einspritzpumpe nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Exzenterbuchse (6) am Außenumfang am unteren Bereich mit einem Zahnkranzsegment (7) über einen Umfang zwischen 90° und 120° ausgerüstet ist, auf dem eine Zahnstange (8) gleitet.3. Injection pump according to claim 1 or 2, characterized in that the eccentric bushing ( 6 ) on the outer circumference at the lower region is equipped with a ring gear segment ( 7 ) over a circumference between 90 ° and 120 °, on which a rack ( 8 ) slides. 4. Einspritzpumpe nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Führungshülse (2) zuge­ wandte Rollenstößeloberteil (3′) auf einem kleineren Durchmesser verjüngt und eine runde Oberfläche aufweist.4. Injection pump according to one of claims 1 to 3, characterized in that the guide sleeve ( 2 ) facing the tappet upper part ( 3 ') tapers to a smaller diameter and has a round surface. 5. Einspritzpumpe nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Rollenstößel (3) im oberen Teil seitlich mindestens eine Führungsnut (4) aufweist, in die ein am Pumpengehäuse befestigter Stift (5) hineinragt.5. Injection pump according to one of claims 1 to 4, characterized in that the roller tappet ( 3 ) laterally in the upper part has at least one guide groove ( 4 ) into which a pin ( 5 ) attached to the pump housing projects.
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