DE3631002C2 - Kraftstoffeinspritzvorrichtung - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Kraftstoffeinspritzvorrichtung für Dieselmotoren od. dgl. nach dem Oberbegriff des einzigen Anspruchs.

Bei Kraftstoffeinspritzvorrichtungen sind verschiedene Verfahren bekannt, die die Einspritzmenge und den Einspritzzeitpunkt regeln. So gibt es z. B. eine Vorrichtung, bei der die beiden Steuerschieber sowohl für die Mengensteuerung als auch die Zeit­ punktverstellung in einen Pumpenkörper integriert sind (JP-U-58-129069). Diese Vorrichtung hat einen ersten Steuerschieber, der einen Zylinder gegenüber einem Kolben verdreht, und einen zweiten Steuerschieber, der den Zylinder vertikal ver­ schiebt, wobei der erste Steuerschieber die Einspritzmenge steuert und der zweite Steuerschieber den Einspritzzeitpunkt verstellt. Dabei ist der zweite Steuerschieber so konstruiert, daß der Zylinder dem Pumpenkörper gegenüber undrehbar in demsel­ ben angeordnet ist, daß der zugeordnete Steuerstab zur Zeitpunktverstellung über eine an der Innen- und Außenseite mit einem Gewinde versehene Steuerhülse mit dem Zylinder in Eingriff steht und daß sich die Steuerhülse durch die Bewegung des Steuerstabs dreht und die Drehbewegung der Steuerhülse in die vertikale Bewegung des Zylinders umgewandelt wird.

Bei der oberen beschriebenen bisherigen Konstruktion ist jedoch eine Rückstellfeder für den Kolben außerhalb des Pumpenkörpers angeordnet. Dieses hat den Nachteil, daß sie nicht für eine gewöhnliche Bosch-Pumpe anwendbar ist, bei der eine Ausspa­ rung für die Feder innerhalb des Pumpenkörpers ausgebildet ist.

Die DE-PS- 6 13 373 offenbart eine solche Bosch-Pumpe, bei der zwei Steuerschieber vorgesehen sind, die oberhalb einer im Pumpenkörper vorhandenen Aussparung für die Feder unmittelbar aneinander angrenzend angeordnet sind. Beide Steuerschieber weisen verschiebbar in dem Pumpenkörper angeordnete Steuerstäbe auf, die mit ent­ sprechenden Steuerhülsen in Eingriff stehen. Allerdings sind diese Steuerhülsen als den Zylinder koaxial umgebende, über eine erhebliche axiale Strecke aneinanderge­ leitet zur Anlage kommende Hülsen ausgebildet. Diese Konstruktion macht es erfor­ derlich, daß der Pumpenkörper im Bereich der Steuerschieber einen ganz erheblichen Durchmesser aufweist. Außerdem ist die auftretende Reibung zwischen den Steuer­ hülsen so groß, daß die Zeitsteuerung in unabhängiger Weise erhebliche Kräfte erfor­ dert.

Der Erfindung liegt folglich die Aufgabe zugrunde, die bekannte Kraftstoffeinspritz­ vorrichtung für eine üblich konstruierte Bosch-Pumpe integrationsfähig zu machen und dabei die Funktionsgenauigkeit zu erhöhen.

Die zuvor aufgezeigte Aufgabe ist erfindungsgemäß durch die Merkmale des kenn­ zeichnenden Teils des einzigen Patentanspruchs gelöst.

Diese erfindungsgemäße Konstruktion ermöglicht einerseits, daß sich im ersten Steu­ erschieber der Kolben durch die Bewegung des ersten Steuerstabs über die erste Steuerhülse dreht, was durch die Veränderung des Kolbennutzhubs die Einstellung der Einspritzmenge erbringt, andererseits, daß sich im zweiten Steuerschieber der Zy­ linder durch die Bewegung des zweiten Steuerstabs über die zweite Steuerhülse ver­ tikal bewegt, was durch die Veränderung des Vorhubs des Kolbens die Einstellung des Einspritzzeitpunktes erbringt.

Beide Steuerhülsen, die an ihren einander zugewandten Enden aneinander anliegen (anders als bei der Bosch-Pumpe) sind erfindungsgemäß besonders exakt gelagert und geführt, weisen nämlich beide einen Bereich auf, mit dem sie auf dem Zylinder gleitverschieblich geführt sind. Damit ist die erste Steuerhülse nicht nur mit dem Kol­ ben in Eingriff, sie stützt sich auch gleitverschieblich auf dem Zylinder ab. Besonders wesentlich ist aber die beidseitige exakte Führung der zweiten Steuerhülse sowohl am Pumpenkörper als auch am Zylinder. Bei dieser exakten beidseitigen Führung kann die Einspannung dieser Steuerhülse in Richtung der Längsachse der Gesamta­ nordnung, wie im Stand der Technik erforderlich, unterbleiben. Es reicht aus, wenn eine axiale Verschiebbarkeit als solche verhindert wird, dazu dient das im einzigen Pa­ tentanspruch im einzelnen beschriebene, seitlich eingeführte Blockierelement. Da die­ ses nun seitlich wieder entfernt werden kann, womit dann die axiale Festlegung der zweiten Steuerhülse beseitigt wäre, ist der Zusammenbau der Gesamtanordnung op­ timal auf die Voraussetzungen bei einer im Pumpenkörper angeordneten Aussparung und einer darin angeordneten Feder abgestimmt. Dort wäre nämlich die Anschlag- Konstruktion des Standes der Technik nur schwierig zu realisieren. Schließlich wird die Feder für den Kolben, also wie bei einer Bosch-Pumpe, in der Aussparung im Pumpenkörper angeordnet und beide Steuerschieber sind dann oberhalb der Ausspa­ rung angeordnet.

Die Erfindung wird nachfolgend anhand der ein Ausführungsbeispiel der Erfindung darstellenden Zeichnung näher erläutert. In der Zeichnung zeigt

Fig. 1 im Schnitt ein Ausführungsbeispiel einer erfindungsgemäßen Kraftstoff­ einspritzpumpe und

Fig. 2 in einer Seitenansicht einen Druckkeil aus Fig. 1.

Fig. 1 zeigt eine Kraftstoffeinspritzpumpe 1 mit einem Pumpenkörper 3, in dem eine der Zylinderzahl eines Motors entsprechende Zahl von Bohrungen 2 ausgebildet ist und auf dem ein Auslaßventil 4 derart angeordnet ist, daß es die Öffnung des oberen Endes der Bohrung 2 verschließt.

Ein Zylinder 5 ist frei verschiebbar in der Bohrung 2 des Pumpenkörpers 3 angeord­ net. Der Pumpenkörper 3 ist mit einer von der Seite her durch den Pumpenkörper 3 in die Bohrung 2 durchgehenden Schraube 6 versehen, die zu Fixierung der Stellung des Zylinders 5 dient, wobei sich ein am Ende der Schraube 6 ausgebildeter Vor­ sprung in eine Längsnut 7 einpaßt, die kurz vor dem oberen Ende des Zylinders 5 ausgebildet ist. Dadurch wird die dem Pumpenkörper 3 gegenüber relative Drehbe­ wegung des Zylinders 5 verhindert, so daß sich der Zylinder 5 gegenüber dem Pum­ penkörper 3 nur in axialer Richtung bewegen kann. In der Mitte des Zylinders 5 ist eine zur Einbringung eines Kolbens 9 dienende Bohrung 8 vom oberen Ende bis zum unteren Ende des Zylinders 5 durchgehend ausgebildet. Ein Kolben 9 ist sowohl drehbar als auch hin- und herbewegbar in den unteren Bereich der Bohrung 8 einge­ bracht, so daß eine Kraftstoffkammer 10 durch das Auslaßventil 4, den Zylinder 5 und den Kolben 9 ausgebildet ist. In die Kraftstoffkammer 10 ist ein Ende einer innerhalb des Zylinders 5 ausgebildeten Kraftstoffein- und -auslaßöffnung 11a, 11b geöffnet, deren anderes Ende in eine von dem Pumpenkörper 3 und dem Zylinder 5 ausgebil­ dete Kraftstoffsammelkammer 12 geöffnet ist, in welche ein nicht gezeigter Kraftstof­ feinlauf führt.

Der Kolben 9 ist an seinem unteren Ende an eine Kolbenführung 13 angekoppelt, so daß er durch die Kolbenführung 13 geführt periodisch von einem nicht gezeigten Nocken her eine aufwärts gerichtete mechanische Kraft erhält. Des weiteren ist zwi­ schen einer in die Längsbohrung 2 eingebrachten Federanschlagplatte 14 und der obengenannten Kolbenführung 13 eine Aussparung 15 vorgesehen, in der eine Feder 16 angeordnet ist. Die Feder 16 liegt an ihrem oberen Ende an der Anschlagplatte 14 an, liegt an ihrem unteren Ende an der Kolbenführung 13 an und stellt den Kolben 9 dann auf die ursprüngliche Stellung zurück, wenn der Kolben 9 von der auf ihn aus­ geübten obengenannten mechanischen Kraft entlastet worden ist. Ferner ist auf der oberen Seitenfläche des Kolbens 9 eine nicht gezeigte bekannte Schrägnut ausgebil­ det und der Nutz- und Vorhub des Kolbens 9 wird durch die Positionsbeziehung zwischen der Nut und der obengenannten Kraftstoffein- und -auslaßöffnung 11a, 11b bestimmt.

Ein erster Steuerschieber 17 zur Einstellung der Einspritzmenge besteht aus einem waagerecht verschiebbar in den Pumpenkörper 3 eingefügten ersten Steuerstab 18 und einer den Zylinder 5 umhüllenden verschiebbaren ersten Steuerhülse 19, wobei die Steuerelemente 18, 19 miteinander in der gleichen Weise in Eingriff stehen, wie es für eine Zahnstange und ein Ritzel gilt. Die erste Steuerhülse 19 ist über eine Stufe an die obengenannte Federanschlagplatte 14 angekoppelt und besitzt in ihrem unteren Bereich eine Eingriffnut 20, in die ein Bauteil 21 des Kolbens 9 eingreift. Daher dreht sich die erste Steuerhülse 19 durch die Bewegung des ersten Regelstabs 18, worauf­ hin sich der Kolben 9 gegenüber dem Zylinder 5 relativ dreht, so daß die Einspritz­ menge durch die Veränderung des Nutzhubs des Kolbens 9 eingestellt wird.

Ein zweiter Steuerstab 22 zur Verstellung des Einspritzzeitpunktes besteht wie bei dem oben beschriebenen ersten Steuerschieber 17 aus einem waagerecht verschieb­ bar in den Pumpenkörper 3 eingefügten zweiten Steuerstab 23 und einer zweiten Steuerhülse 24, die mit dem Steuerstab 23 in der gleichen Weise in Eingriff steht, wie es für eine Zahnstange und ein Ritzel gilt. Die zweite Steuerhülse 24 greift mit der In­ nenfläche ihres oberen Bereichs über ein Trapezgewindeteil 25 in die Außenfläche des obengenannten Zylinder 5 ein und dreht sich, wobei die Innenfläche des Pum­ penkörpers 3 als Führung wirkt. Die zweite Steuerhülse 24 steht des weiteren wie oben beschrieben mit der Außenfläche ihres mittleren Bereichs mit dem zweiten Steu­ erstab 23 in Eingriff und umhüllt in ihrem unteren Bereich den Zylinder 5, wobei ihr unteres Ende an dem oberen Ende der obengenannten ersten Steuerhülse 19 anliegt. Des weiteren besitzt die Außenfläche der zweiten Steuerhülse 24 eine ringförmige Nut 26. Der Pumpenkörper 3 ist mit einem von der Seite her durch den Pumpenkörper 3 in die Bohrung 2 durchgehenden Bolzen 27 versehen, der zur Fixierung der Stellung der Steuerhülse 24 dient, wobei ein Druckkeil 28 auf einen Vorsprung 27a des Bolzens 27 aufgesetzt ist. Der Druckkeil 28, der sich in die obengenannte Nut 26 einpaßt, ist, wie in Fig. 2 dargestellt, mit einer flachen oberen und unteren Fläche aus­ gebildet, die nicht an der oberen und unteren Fläche der Nut 26 anliegen, so daß die axiale Bewegung der zweiten Steuerhülse 24 verhindert wird. Bei dem vorliegenden Ausführungsbeispiel sind zwei solche Stellungsteuerungsmittel, die aus einem zur Fi­ xierung der Stellung der zweiten Steuerhülse 24 dienenden Bolzen 27 und einem Druckkeil 28 bestehen, im Abstand von 180° angeordnet. Jedoch ist es auch möglich, drei solche Stellungsteuerungsmittel in angemessenen Abständen anzuordnen. Dann dreht sich die zweite Steuerhülse 24 durch die Bewegung des zweiten Steuerstabs 23, ohne ihre Stellung in axialer Richtung zu verändern. Anschließend wird die Drehbewegung der zweiten Steuerhülse 24 in die axiale Bewegung des Zylinders 5 umgewandelt, da die Drehbewegung des Zylinders 5 durch die obengenannte Schraube 6 verhindert ist, so daß der Einspritzzeitpunkt durch die Veränderung des Vorhubs des Kolbens 9 eingestellt wird.

Claims (1)

1. Kraftstoffeinspritzvorrichtung für eine Brennkraftmaschine, bei der eine Einspritz­ pumpe (1) über eine Kraftstoffleitung (47) mit einem Düsenaggregat (42) verbunden ist,
   wobei die Einspritzpumpe (1) aufweist
   einen Pumpenkörper (3),
   ein an dem Pumpenkörper (3) angebrachtes Auslaßventil (4),
   einen in dem Pumpenkörper (3) axial verschiebbaren, aber gegen Verdrehen gesicherten Zylinder (5),
   einen in dem Zylinder (5) sowohl drehbar als auch axial bewegbar angeord­ neten Kolben (9),
   einen ersten Steuerschieber (17) zur Veränderung der Drehstellung des Kol­ bens (9) gegenüber dem Zylinder (5) und
   einen zweiten Steuerschieber (22) zur Veränderung der axialen Stellung des Zylinders (5) gegenüber dem Kolben (9),
   wobei der Kolben (9) durch eine von unten wirkende periodische Kraft und durch die Kraft einer Feder (16) hin und her bewegbar ist,
   wobei der erste Steuerschieber (17) eine koaxial zum Kolben (9) angeordnete, axial verschiebbare erste Steuerhülse (19) aufweist, die mit dem Kolben (9) verbunden ist und dessen Drehstellung festlegt,
   wobei der zweite Steuerschieber (22) eine koaxial zum Kolben (9) angeordnete, axial drehbare zweite Steuerhülse (24) aufweist, bei deren Drehung der Zylinder (5) axial verschoben wird, und
   wobei die beiden Steuerhülsen (19, 24) an ihren einander zugewandten Enden an­ einander anliegen, dadurch gekennzeichnet,
   daß beide Steuerhülsen (19, 24) jeweils auf einem Bereich der Außenfläche des Zylin­ ders (5) geführt sind,
   daß die Außenfläche der zweiten Steuerhülse (24) in einer Bohrung des Pumpenkör­ pers (3) geführt ist und eine ringförmig umlaufende Nut (26) aufweist, in der eine Ar­ retierschraube (27, 28) eingreift, die einen radial in den Pumpenkörper (3) eingeführ­ ten Bolzen (27) und einen an der Spitze des Bolzens (27) angeordneten, quer zur Längsachse der Steuerhülse (24) verlaufenden Druckkeil (28) aufweist, wobei der Druckkeil (28) in die Nut (26) an der Steuerhülse (24) paßgenau eingreift,
   daß im Pumpenkörper (3) eine Aussparung (15) zur Aufnahme der Feder (16) für den Kolben (9) vorgesehen ist und
   daß der erste und zweite Steuerschieber (17, 22) oberhalb der Aussparung (15) ange­ ordnet sind.