DD238417A5

DD238417A5 - Kraftstoffeinspritzpumpe fuer brennkraftmaschinen

Info

Publication number: DD238417A5
Application number: DD85276379A
Authority: DD
Inventors: Roland Kupzik
Original assignee: ��@��@��k��
Priority date: 1984-05-16
Filing date: 1985-05-15
Publication date: 1986-08-20
Also published as: JPS60249627A; GB8512349D0; IT8520684A0; KR850008698A; US4621601A; GB2159301A; DE3418174A1; GB2159301B; IT8520684A1; IT1183620B; DE3418174C2

Abstract

Es wird eine Kraftstoffeinspritzpumpe fuer Brennkraftmaschinen mit einem willkuerlich betaetigbaren Verstellhebel (14) vorgeschlagen, dessen Bewegung als Sollwertgroesse einem Drehzahlregler fuer die Kraftstoffzumessung eingegeben wird. Zwischen der willkuerlichen Verstellung und deren Eingriff auf den Drehzahlregler, beispielsweise an der Regelfeder (17), befindet sich eine Koppelvorrichtung, die einen nichtlinearen Zusammenhang zwischen der willkuerlichen Verstellung und dem Grad des Eingriffs auf den Drehzahlregler aufweist. Diese Koppelvorrichtung zur Erzeugung des nichtlinearen Zusammenhanges weist einen einseitig ortsfest gelagerten Hebel (30) mit einem Langloch (31) in seiner Laengsachse auf, in welchem ein an einer Verstelleinrichtung, beispielsweise einem Hilfsverstellhebel (33), angebrachtes Fuehrungselement (32) gleitet. Die willkuerliche Verstellung greift an der Verstelleinrichtung an und der Hebel (30) beaufschlagt den Drehzahlregler.

Description

Anwendungsgebiet der Erfindung

Die Erfindung betrifft eine Kraftstoffeinspritzpumpe für Brennkraftmaschinen.

Charakteristik der bekannten technischen Lösungen

Insbesondere für selbstzündende Brennkraftmaschinen, sogenannte Dieselmotoren, ist es erforderlich, den Kraftstoff unter hohem Druck in den Brennraum des Dieselmotors einzuspritzen. Derartige Kraftstoffeinspritzpumpen sind entweder aus einer Anzahl einzelner, in Reihe angeordneter Pumpenelemente, sogenannte Reiheneinspritzpumpen, aufgebaut, wobei jedem Brennraum des Dieselmotors ein gesondertes Pumpenelement zugeordnet ist, oder sie besitzen ein Pumpenelement, an dem ein Verteilerkolben Hub- und Drehbewegungen ausführt und auf diese Weise den unter Druck stehenden Kraftstoff einzelnen Verteilernuten auf der Mantelfläche des Pumpenzylinders zuführt, sogenannte Verteilereinspritzpumpen, wobei jedem Brennraum des Dieselmotors eine Verteilernut zugeordnet ist, über die der zugemessene Kraftstoff aus dem Pumpenelement über eine Einspritzdüse in den jeweiligen Brennraum gelangt.

Alle bisher gebräuchlichen Einspritzpumpen weisen einen Verstellhebel auf, der innerhalb eines vorgebenen Motorkennlinienfeldes die Drehzahl des Dieselmotors linear und proportional zu seiner Auslenkung regelt. Da der Verstellhebe z. B. über einen sogenannten Bowdenzug oder ein Gestänge willkürlich betätigt wird, hängt somit im wesentlichen der Grad des Eingriffes des Drehzahlreglers auf die zugemessene Kraftstoffmenge linear von der willkürlichen Betätigung ab. Im Arbeitsbereich bei niederen Drehzahlen wirken sich sprungartige Änderungen bei Betriebsgrößen, aber insbesondere bei der willkürlichen Betätigung, ungünstig auf das Einschwingverhalten eines Gesamtsystems, beispielsweise eines Fahrzeuges, aus, indem es zu ungleichförmigen Bewegungsstößen kommt, die allgemein auch als „Ruckein" bezeichnet werden.

Ziel der Erfindung

Ziel der Erfindung ist es, die vorgenannten Nachteile zu vermeiden.

Darlegung des Wesens der Erfindung

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Kraftstoffeinspritzpumpe für Brennkraftmaschinen mit einer verbesserten Betätigung des Verstellhebels zu schaffen.

Die Aufgabe wird dadurch gelöst, daß eine Koppelvorrichtung zwischen derwillkürlichen Verstellung und deren Eingriff auf den

Drehzahlregler vorhanden ist, die einem nicht-linearen Zusammenhang zwischen der willkürlichen Verstellung und dem Grad des Eingriffs auf den Drehzahlregler aufweist.

Die erfindungsgemäße Einspritzpumpe weist den Vorteil auf, daß sich der nichtlineare Zusammenhang zwischen der willkürlichen Verstellung und dem Eingriff auf den Drehzahlregler wie eine zusätzliche Dämpfung im unteren Verstellbereich auswirkt. Damitwerden sprungartige willkürliche Betätigungen, beispielsweise an dem Fahrpedal eines Fahrzeuges, im unteren Bereich stärker gedämpft und die erfindungsgemäße Koppelvorrichtung wirkt ähnlich wie ein degressiver Tiefpass, dessen Eingangsgröße die willkürliche Betätigung und dessen Ausgangsgröße der Eingriff auf den Drehzahlregler ist. Damit wird das Ruckein vermieden und die Nachteile eines linearen Tiefpasses im gesamten Verstellbereich, die in einem zu langsamen Ansprechen auf willkürliche Betätigungen bestehen, treten nicht auf. Obwohl sich die Nichtlinearität dämpfend auf Einschwingbewegungen des Gesamtsystems auswirkt, führt sie zu keine Phasenverschiebung zwischen ihrer Ausgangs- und Eingangsgröße, die als verzögertes Ansprechen wahrnehmbar ist. Die erfindungsgemäße Koppelvorrichtung ist dabei genauso für Serienspritzpumpen wie für Verteilereinspritzpumpen einsetzbar.

Eine vorteilhafte Weiterbildung der Erfindung besteht darin, daß die Koppelvorrichtung zur Erzeugung des nichtlinearen Zusammenhanges einen einseitig ortsfest gelagerten Hebel mit einem Langloch in seiner Längsachse aufweist, in welchem ein an einer Verstelleinrichtung angebrachtes Führungselement gleitet, wobei die willkürliche Verstellung an der Verstellein richtung angreift und die Bewegung des Hebels den Drehzahlregler beaufschlagt. Somit wirkt sich im unteren Verstellbereich eine gleichgroße sprungartige willkürliche Betätigung wesentlich geringer auf den Drehzahlregleraus, als im oberen Verstellbereich, da ein Teil des willkürlichen Verstellweges lediglich in den Gleitweg des Führungselementes im Langloch umgesetzt wird. Ist die erfindungsgemäße Koppelvorrichtung außerhalb des Pumpengehäuses vorgesehen, so besteht eine vorteilhafte Ausführungsform darin, daß die Verstelleinrichtung als Hilfsverstellhebel ausgebildet ist, die zusammen mit dem das Langloch aufweisenden Hebel eine Kniehebelanordnung bildet, deren Kniegelenk im Langloch gleitet und von dem mit dem Langloch zusammenwirkenden Führungselement gebildet wird. Die bei einer Kniehebelanordnung auftretende Gesamtlängenveränderung wird dadurch aufgenommen, daß das Führungselement im Langloch gleitet, und auf diese Weise entsteht der nichtlineare Zusammenhang zwischen der willkürlichen Auslenkung des Hilfsverstellhebels und der Schwenkbewegung des Hebels, der auf den Drehzahlregler eingreift.

Eine weitere vorteilhafte Ausführungsform besteht darin, daß die Verstelleinrichtung als Exzenteranordnung ausgebildet ist, deren Exzenter von dem Führungselement gebildet wird und in das Langloch des Hebels eingreift, der seinerseits auf den Drehzahlregler eingreift. Diese Ausführungsform ist besonders für den Einbau in das Innere des Pumpengehäuses geeignet. Die Verstelleinrichtung mit dem Exzenter befinden sich im Inneren des Pumpengehäuses und sind auf der durch das Pumpengehäuse hindurchgeführten Verstellwelle befestigt. Der Hebel mit dem Langloch ist dabei einseitig ortsfest drehbar gelagert und wirkt auf die sogenannte Regelfeder ein. Bei dieser Ausführungsform bleiben die Verstellkräfte über dem gesamten willkürlichen Verstellbereich konstant, so daß sich für den Benutzer eines Fahrzeuges, an weichem die erfindungsgemäße Koppeleinrichtung verwirklicht ist, keine erkennbaren Unterschiede bei der willkürlichen Betätigung des Fahrpedals ergeben.

Ausführungsbeispiel

Zwei Ausführungsbeispiele sind in der Zeichnung dargestellt und in der nachfolgenden Beschreibung näher erläutert. Es zeigen:

Fig. 1: eine Kraftstoffeinspritzanlage mit einer an sich bekannten Verteilereinspritzpumpe, bei welcher der Drehzahlregler

gezeigt ist, um die Wirkungsweise der erfindungsgemäßen Koppeleinrichtung zu verdeutlichen; *^;

Fig.2: eine Ausführungsform für die Verwendung außerhalb des Pumpengehäuses und Fig.3: den prinzipiellen Aufbau einer innerhalb eines Pumpengehäuses angeordneten Ausführungsform.

Bei der Kraftstoffeinspritzanlage nach Fig. 1 wird aus einem Kraftstoffbehälter 10 über eine Vorförderpumpe 11 und einen Kraftstoff ilter 12 einer Verteilereinspritzpumpe Kraftstoff zugeführt. Das Pumpengehäuse 13 ist soweit aufgebrochen dargestellt, daß die Elemente des Drehzahlreglers sichtbar sind. Die willkürliche Verstellung greift über einen Verstellhebel 14, eine durch das Pumpengehäuse 13 durchgeführte Verstellwelle 15 und einen Exzenter 16 auf die Regelfelder 17 an, die ihrerseits mit der Regelhebelanordnung 18 verbunden ist. Ebenfalls auf die Regelhebelanordnung 18 wirkt die Reglermuffe 19, die drehzahlabhängig von der Fliehgewichtanordnung 20 ausgelenkt wird. Die Regelhebelanordnung verschiebt den Regelschieber 21 auf dem Schaft des Verteilerkolbens 22. Seine axiale Verschiebung bestimmt die unter Hochdruck geförderte Kraftstoffmenge, die über Verteilernuten 23 und Einspritzdüsen 24 zur Einspritzung in die Brennräume eines Dieselmotors zugeleitet wird. Synchron zur Motordrehzahl wird die Einspritzpumpe an ihrer Antriebswelle 25 angetrieben.

Die erfindungsgemäße Koppelvorrichtung bewirkt, daß die am Verstellhebel 14 über die Verstellwelle 15 angreifende willkürliche Betätigung nichtlinear auf die Regelfeder 17 bzw. die Regelhebelanordnung 18 übertragen wird. Dabei kann die Koppelvorrichtung entweder außerhalb des Pumpengehäuses angeordnet sein, dann arbeitet sie zwischen dem Verstellhebel 14 und dem Angriff der willkürlichen Betätigung. Oder sie kannindaslnnere des Pumpengehäuses 13 eingebaut werden, dann ist sie zwischen dem Exzenter 16 und der Regelfeder 17 anzuordnen.

In der Fig.2 ist ein Ausführungsbeispiel gezeigt, bei dem die nichtlineare Koppelvorrichtung außerhalb des Pumpengehäuses angebracht ist. An der Verstellwelle 15 der Einspritzpumpe ist ein Hebel 30 befestigt, der in seinem unteren Bereich ein Langloch 31 aufweist. In dem Langloch 31 gleitet ein Führungselement 32, das beispielsweise als Rolle ausgebildet sein kann. Das Führungselement 32 befindet sich am Ende eines Hilfsverstellhebels 33, der an einer Grundplatte 34 am Pumpengehäuse 13 ortsfest drehbar gelagert ist. An den Hilfsverstellhebel greift über ein Zwischenstück 35 der Zug 36 der willkürlichen Verstellung an. Der Hebel 30 bildet mit dem Hilfsverstellhebel 33 zusammen eine Kniegelenkanordnung, bei der das Kniegelenk aus dem Langloch 31 zusammen mit dem Führungselement 32 besteht. Die Lage des Kniegelenks und damit die wirksame Länge L des Hebels 30 verschieben sich jedoch, wenn die willkürliche Betätigung den Zug 36 auslenkt. Je größer die wirksame Länge L des Hebels 30 ist, desto geringer wirkt sich ein Zug 36 auf die Verstellwelle 15 aus, so daß die nichtlineare Übertragung der willkürlichen Betätigung vom Zug 36 auf die Verstellwelle 15 durch das Gleiten des Führungselementes 32 im Langloch 31 dadurch zustande kommt, daß sich die wirksame Länge L des Hebels 30 mit zunehmender Auslenkung verringert.

In der Fig.3 ist eine schematische Darstellung eines Ausführungsbeispiels der erfindungsgemäßen Koppeleinrichtung gezeigt, die sich innerhalb des Pumpengehäuses befindet. An der Verstellwelle 15 befindet sich im Innern der Pumpe eine Exzentereinrichtung 40, die den Exzenter 16 trägt. Der Exzenter 16 greift jedoch nicht unmittelbar an der Regelfeder 17 an, sondern dient als Führungselement im Langloch 31 des Hebels 30. Der Hebel 30 ist bei diesem Ausführungsbeispiel im Inneren des Pumpengehäuses ortsfest beweglich an seinem einen Ende gelagert.

Claims

- 1 - Zdö Ή V

Erfindungsanspruch:

1. Kraftstoffeinspritzpumpe für Brennkraftmaschinen mit einem willkürlich betätigbaren Verstellhebel, dessen Bewegung als Sollwertgröße einem Drehzahlregler für die Kraftstoffzumessung eingebbar ist, gekennzeichnet dadurch, daß eine Koppelvorrichtung zwischen der willkürlichen Verstellung und deren Eingriff auf den Drehzahlregler vorhanden ist, die einen nichtlineraren Zusammenhang zwischen derwillkürlichen Verstellung und dem Grade des Eingriffs auf den Drehzahlregler aufweist.
2. Kraftstoffeinspritzpumpe nach Punkt 1, gekennzeichnet dadurch, daß die Koppelvorrichtung zur Erzeugung des nichtlinearen Zusammenhanges einen einseitig ortsfest gelagerten Hebel (30) mit einem Langloch (31) in seiner Längsachse aufweist, in welchen ein an einer Verstelleinrichtung angebrachtes Führungselement (32) gleitet, wobei die willkürliche Verstellung an der Verstelleinrichtung angreift und die Bewegung des Hebels (30) den Drehzahlregler beaufschlagt.
3. Kraftstoffeinspritzpumpe nach Punkt 2, gekennzeichnet dadurch, daß die Verstelleinrichtung als Hilfsverstellhebel (33) ausgebildet ist, die zusammen mit dem das Langloch (31) aufweisenden Hebel (30) eine Kniehebelanordnung bildet, deren Kniegelenk im Langloch (31) gleitet und von dem mit dem Langloch (31) zusammenwirkenden Führungselement (32) gebildet wird.
4. Kraftstoffeinspritzpumpe nach Punkt 2, gekennzeichnet dadurch, daß die Verstelleinrichtung als Exzenteranordnung ausgebildet ist, deren Exzenter (16) von dem Führungselement (32) gebildet wird und in das Langloch des Hebels eingreift, das seinerseits auf den Drehzahlregler einwirkt.
5. Kraftstoffeinspritzpumpe nach den Punkten 2 oder 3, gekennzeichnet dadurch, daß das Führungselement (32) als Rolle ausgebildet ist.
6. Kraftstoffeinspritzpumpe nach Punkt 3, gekennzeichnet dadurch, daß die Exzenteranordnung innerhalb des Pumpengehäuses (13) angeordnet ist und über eine durch das Pumpengehäuse hindurchgeführte Verstellwelle (15) willkürlich betätigbar ist.
7. Kraftstoffeinspritzpumpe nach Punkt 2, gekennzeichnet dadurch, daß der Hilfsverstellhebel (33) mit einem Ende an einer Grundplatte (34) des Pumpengehäuses (13) gelagert ist und über das Kniegelenk auf den Hebel (30) einwirkt, der an der Verstellwelle (15) angreift, und daß die willkürliche Betätigung am Hilfsverstellhebel (33) erfolgt.

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