DE606441C - Antriebsvorrichtung fuer an Brennkraftmaschinen angeordnete Brennstoffeinspritzpumpen - Google Patents

Description

Die Erfindung bezieht sich auf den Antrieb von für Brennkraftmaschinen geeigneten. Brennstoffeinspritzpumpen, deren Pumpenkolben während des Druckhubes durch eine gespannte Feder schlagartig bewegt wird und bei denen die Regelung der Brennstoffmenge durch Verändern der Länge des Saughubes erfolgt.

Bei den bekannten Antriebsvorrichtungen für derartige Brennstoffpumpen sind die Regelorgane zwecks freier Einstellung von der Einwirkung der Einspritzfeder zeitweise entlastet. Die bekannten Antriebsvorrichtungen sind nun entweder so ausgebildet, daß der Einspritzbeginn nicht gleichbleibend ist, was nicht erwünscht ist, oder so ausgebildet, daß bei gleichbleibendem Einspritzbeginn die Belastung der die Veränderung der Hublänge beeinflussenden Reglerorgane durch die Einspritzfeder nicht nur während des Saughubes stattfindet und daß die Dauer der Belastung durch die Einspritzfeder mit der Verkleinerung der Füllung zunimmt, so daß bei Nullfüllung schließlich eine dauernde Belastung eintritt. Dies ist bei mehrzylindrigen Maschinen, bei denen die gegeneinander versetzten Nockensteuerungen der einzelnen Brennstoffpumpen auf einer Nocken- oder Kurbelwelle nebeneinander angeordnet aindj von Bedeutung. Bei diesen kann eine dauernde Belastung schon dadurch entstehen, daß die Dauer der Rückwirkung auf den für alle Maschinenzylinder gemeinsamen Regler der Summe der Rückwirkungszeiten auf die einzelnen Pumpen entspricht und so die Rückwirkungszeiten der einzelnen Pumpen bei Abnahme der Füllung sich bald überdecken können. Bei einer derartigen Anlage wird, je nach der Zylinderzahl früher oder später, der Rückdruck sich einstellen, so daß die Verstellung der Reglerorgane nur durch einen besonders leistungsfähigen Servomotor möglich ist.

Die Rückwirkung der Einspritzfeder auf die Reglerorgane wiederholt sich bei jeder Umdrehung mit schlagartigem Beginn, und es ist bisher nicht gelungen, die Reglerorgane gegen diese Schläge selbstsperrend auszubilden, so daß aus diesem Grunde starke Rückwirkungen am Regler auftreten, die bei einer Verschiebung des nicht selbstsperrenden Reglerorgans eine Änderung der Füllung und schädliches Nachtropfen im Abeitszylinder verursachen können.

Gemäß der Erfindung wird der Antrieb der Pumpen mit gleichbleibendem Einspritzbeginn so ausgebildet, daß die Reglerorgane durch die gespannte Einspritzfeder nur während des Saughubes belastet wer der können, so daß die Einwirkung der Einspritzfeder auf die Reglerorgane nur während der durch die Regelung eingestellten Länge des Saughubes vorhanden ist. Durch entsprechende ίο Ausbildung tritt auch diese Einwirkung nicht schlagartig, sondern allmählich mit der von Null zunehmenden Sauggeschwindigkeit auf. Je geringer die Länge des Saughubes einer solchen Pumpe ist, desto kürzer wird auch die Dauer der Einwirkung der Einspritzfeder auf die Reglerorgane; bei der Nullfüllung hört jede Einwirkung überhaupt auf. Während der übrigen Zeit bleiben die Reglerorgane vollkommen frei von der Einwirkung der Einspritzfeder und können dementsprechend auch vollkommen ungehindert durch den Regler eingestellt werden. Die Freiheit der Reglereinstellung nimmt also im Gegensatz zu den bekannten Anordnungen mit abnehmender Füllung zu. Dies ist besonders für mehrzylindrige Maschinen wichtig.

Gemäß der Erfindung erfolgt daher der Antrieb bei der Pumpe, bei welcher das Vorspannen der Einspritzfeder in bekannter Weise während des Saughubes durch eine Nockenscheibe mit steiler Abfallstufe erfolgt, durch einen drehbar gelagerten Spannhebel, dessen Drehpunkt sich an einem unter dem Druck der Einspritzfeder zwangsläufig geführten, den Pumpenkolben betätigenden Hebel befindet, dessen Drehpunkt einstellbar sein kann. Dadurch wird erreicht, daß der Drehpunkt des Spannhebels den Bewegungen der Einspritzfeder folgen kann und daß der Hebel sich während des Saughubes unter dem Druck der Einspritzfeder tatsächlich auf die die Hublänge bzw. den Beginn des Saughubes regelnden Mittel stützt. Die Rückbewegung des Spannhebels wird dabei durch einen Anschlag des den Spannhebel drehpunkt tragenden beweglichen Hebels begrenzt, wodurch ein Anschlagen des Spannhebels an der Nockenscheibe und an den Reglermitteln vermieden wird und letztere nach Beendigung der Einspritzung von dem Druck der Einspritzfeder entlastet werden können.

Abb. ι zeigt eine Ausführung der Vorrichtung im Querschnitt,

Abb. 2 einen Schnitt durch eine andere Ausführungsform des Reglerorgans,

Abb. 3 einen Schnitt durch eine dritte Ausführungsform des Reglerorgans, Abb. 4 die einstellbare Nockenwelle. Abb. ι zeigt die in der Wandung des Gehäuses ι gelagerte Nockenwelle 2, auf der die Steuernocken 3 sitzen. Gleichfalls am Gehäuse 1 ist mittels eines Zapfens 4 ein Stellhebel 5 drehbar gelagert, der in seiner Lage durch Stellschrauben 6-6 festgehalten wird. Um den Zapfen 7 des Stellhebels 5 ist ein Z~förmig gestalteter doppelarmiger Hebel 8 (Grundhebel) drehbar gelagert, dessen einer Arm auf dem Federteller 9 der Einspritzfeder 10 ruht, die ahn kraftschlüssig durch den Stößel 11 gegen den Kolben 13 der Brennstoffpumpe 12 drückt. Der andere Arm dieses Hebels 8 stützt sich, von dem Saug- und Druckhub der Pumpe abgesehen, unter dem Druck der Einspritzfeder 10 auf eine Anschlagschraube 14 im Gehäuse 1. Der Hebel 8 trägt einen Zapfen 15, an dem der Spannhebel 16 drehbar gelagert ist. Derselbe ist als zweiarmiger Hebel ausgebildet und stützt sich mit dem einen Arm während des Saughubes der Pumpe auf einen Stößel 17 ab, der sich gegen einen Reglerkeil 18 legt. Das andere Ende des Spannhebels 16 trägt um einen Zapfen 25 drehbar eine unter der Wirkung der Feder 19 stehende Klinke 20, die mit dem Steuernocken 3 zusammenarbeitet. Die Einspritzfeder 10 stützt sich mit ihrem unteren Ende mit Hilfe eines Federtellers g^a auf eine Einstellschraube 40 am Gehäuse 1. Der Reglerkeil 18 legt sich gegen einen zweiten Keil 21 und kann unter dem Einfluß des nicht dargestellten Reglers in derauf die Zeichnungsebene senkrechten Richtung mittels der Stange 26 verschoben werden. Der Keil 21 wird durch eine Schraube 22 verstellt.

Zur Abstellung der Brennstofförderung dient der Daumen 24, welcher auf eine im Gehäuse 1 drehbar gelagerte Welle 23 gekeilt ist und mit der Klinke 20 zusammenarbeiten kann. Die Welle 23 kann mit Hilfe eines außerhalb des Gehäuses angeordneten Hebelarmes verdreht werden.

Die Wirkungsweise ist folgende: Nach erfolgter Brennstoffeinspritzung legt sich der Spannhebel 16 durch sein Eigengewicht mit seinem einen Arm gegen den dann am Reglerkeil 18 anliegenden Stößel 17, wobei die Klinke 20 und der Steuernocken 3 einander nicht berühren. Die Einspritzfeder 10 übt einen Druck auf den Hebel 8 aus, der sich gegen die Anschlagschraube 14 legt. Bei no der Umdrehung der Welle 2 in der Pfeilrichtung nähert sich der Steuernocken 3 der Gleitfläche des Anschlaghebels 20. Ist dieser erreicht, beginnt der Saughub der Pumpe. '-Der Steuernocken 3 drängt die Klinke 20 mit dem einen Arm des Spannhebels 16 nach unten, wodurch gleichzeitig der andere Arm des Hebels 16 kräftig an die Reglerteile gedrückt wird. Dadurch wird auch der eine Arm des Hebels 8 vermittels des Zapfens 15 entgegen der Kraft der Feder 10 nach unten gedruckt. Das hat zur Folge, daß auch die

Spindeln und der Kolben 13 der Brennstoffpumpe 12 unter der Wirkung der Feder 41 nach unten bewegt wird, wobei der Kolben 13 Brennstoff ansaugt. Der Saughub dauert so lange, bis die Schneide des Noekenteiles 3 die Klinke 20 verläßt. Sobald dies geschehen ist, stößt die Feder 10 den einen Arm des Hebels 8 und dadurch auch die Spindel n und den Kolben 13 der Brennstoffpumpe 12 nach oben, bis der andere Arm des Hebels 8 die Anschlagschraube 14 erreicht. Sobald dies geschehen ist, ist der Druckhub beendet. Die Regxiüerung der Hublänge im Betriebe geschieht in der Weise, daß der Stößel 17 durch Verschieben des auf dem Keil 2i gleitenden Keils 18 auf- und abwärts verstellt wird. Dadurch, daß der Spannhebel 16 an dem unter der Wirkung der Einspritzfeder 10 stehenden Hebel 8 angelenkt, und dadurch, daß die Rückwärtsbewegung des Hebels begrenzt ist, wird erreicht, daß sowohl der Nocken 3 als auch die Reglervorrichtung 17, 18 zeitweilig völlig vom Druck entlastet sind. Wenn nämlich die Klinke 20 nach Überschreitung des obersten Punktes von der Nockenscheibe 3 abrutscht und der Druckhub der Pumpe ausgeführt wird, wird gleichzeitig unter Wirkung der gespannten Feder 10 der Hebel 8 samt dem Drehpunkt 15 des Spannhebels 16 nach oben bewegt, bis der eine Arm des Hebels 8 an die Stellschraube 14 anschlägt. Die Verhältnisse müssen dabei so gewählt sein, daß die obere Spitze der Klinke 20 den Grundkreis der Nockenscheibe 3 nicht berührt, so daß also ein gewisses Spiel vorhanden ist.

Bei mehrzylindrigen Motoren kann eine Ausgleichung der einzelnen Zylinderfüllungen untereinander, einerseits durch Verstellung der Anschlagschraube 14, andererseits durch die Stellschraube 22 des Keiles 21 geschehen. Durch Verstellung der Schraube 22 werden die oberen Keile 21 des Keilpaares gestellt. Bei mehrzylindrigen Motoren dient zur Ausgleichung der Einspritzzeitpunkte untereinander der Stellhebel 5, welcher durch Schrauben 6-6 verstellt werden kann. Bei Verstellung des Stellhebels 5 werden der Zapfen 7 sowie die Klinke 20 in bezug auf den Nocken 3 in tangentialer Richtung bewegt. Dadurch verläßt die Reglerschneide des Nokkens 3 die Klinke 20 früher oder später, und der Beginn der Einspritzung kann so auf einen früheren oder späteren Zeitpunkt eingestellt werden. Die Abstellung der Brennstofflieferung kann einerseits durch Verschieben der Reglerkeile 18, andererseits vermittels des Daumens 24 geschehen, der eine von der Betriebsregelung unabhängige Abstellung ermöglicht. Beim Drehen der Welle 23 in der Pfeilrichtung wird der Daumen 24 die Klinke 20 gegen die Wirkung der Feder 19 um ihren Drehzapfen 25 verdrehen, so daß sich Nocken. 3 und Klinke 20 nicht mehr berühren können und die ganze Vorrichtung zur Ruhe kommt. Die drehbare Lagerung der Klinke 20 ist schon deshalb notwendig, da sonst bei entgegengesetztem Umlauf der Maschine die Vorrichtung zerstört würde. Falls der Nocken entgegen der Pfeilrichtung umläuft, kann die Klinke 20 ausweichen.

Während des Saughubes der Pumpe drückt die Einspritzfeder 10 durch Vermittlung des Hebels 16 auf die den Saughub beeinflussenden Reglerkeile 18. Es ist deshalb zweckmäßig, die Reglervorrichtung selbstsperrend zu machen. Die Regelung erfordert aber während des Saughubes auch in diesem Falle noch eine so große Kraft, daß ihr ein Regler ohne Kraftkolben nicht gewachsen ist.· Bei einzylindrigen Motoren wird die Regelung infolgedessen absatzweise vor .sich gehen müssen, und die Bewegung des Reglers wird nur dann möglich sein, wenn die Pumpe nicht ansaugt. Es ist bei der beschriebenen Bauart möglich, die Füllung ο einzustellen, denn im Falle der Füllung o, wo zwischen Klinke 20 und Nocken 3 keine Berührung vorhanden ist, kann kein Saughub zustande kommen, d. h. die Feder 10 legt sich nicht an die Reglerorgane, und diese können sich daher ständig frei bewegen. Mit Rücksicht auf den Umstand, daß die Reglerorgane der einzelnen Pumpen während des Saughubes nicht frei sind, dürfen bei mehrzylindrigen Maschinen, bei welchen die Saughübe gleichmäßig verteilt sind, die Reglerorgane, z. B. Keile, miteinander nicht in starre Verbindung gebracht werden. Es empfiehlt sich, für diese elastische Kupplungen vorzusehen.

Einzelheiten für solche elastische Verbindung sind in den Abb. 2 und 3 ersichtlich.

Bei diesen Ausführungsbeispielen liegen die Keilpaare bildenden axial beweglichen Keile 18 auf den ruhenden Keilen 21 auf. Die beweglichen Keile 18 sind mit einer Bohrung versehen, durch welche die Reglerstange 26 geführt ist, welche mit dem Regler oder mit dem Reglerhebel in Verbindung steht und im Laufe der Regelung in axialer Richtung verschoben wird. Zwischen den Keilen 18 und der Reglerstange 26 besteht keine starre Verbindung, sondern die Keile sind bei dem Ausführungsbeispiel nach Abb. 2 durch Federn 29, die sich gegen Federteller 27 mit der Reglerstange 26 sowie gegen die Schultern 28 in den Keilen stützen, nachgiebig auf die Reglerstange 26 aufgesetzt.

Bed der Ausführung nach Abb. 3 besitzt iao die Reglerstange 26 verstärkte, in den Keilen geführte, derenLänge entsprechendeZapfen

Claims (9)

1. 30. Zwischen den Keilen befinden sich Federn

   31, diesich gegen auf der Reglerstange lose aufgeschobene Federteller 32 legen ujid sich entweder gegen die Keile oder gegen die Zapfen 30 legen, je nachdem ob die Keile sich auf der Reglerstange in der Mittelstellung befinden oder nicht.

   Die Wirkungsweise der in beiden Abbildungen dargestellten Vorrichtung ist folgen de:

   Bei einer Verschiebung der Reglerstange 26 bleiben diejenigen Keile, welche nicht frei sind, d. h. auf welche ein Druck von den Stößeln 17 ausgeübt wird, in ihrer Lage, wodurch die Federn 29 bzw. 31 gespannt werden. Durch die entstandene Federspannung werden die Keile im Augenblick der Entlastung solange verschoben, bis sie, auf die Regelstange bezogen, wieder in die Mittelstellung gelangt sind. Auf diese Weise spielt sich der Regelvorgang in Stufen ab, da nicht jeder Zylinder gleichzeitig geregelt wird. Es ist nicht notwendig, jeden Keil nachgiebig mit der Regelstange zu verbinden, es ist auch möglich, mehrere Keile gruppenweise starr zu vereinigen und die einzelnen Gruppen nachgiebig mit der Stange zu verbinden. Zu solchen Gruppen können jedoch nur diejenigen Keile vereinigt werden, welche gleichzeitig unbelastet sind.

   Zur gleichzeitigen Verstellung der Einspritzpunkte aller Pumpen im Betriebe dient die in Abb. 4 dargestellte Vorrichtung.

   Die am Gehäuse 1 gelagerte und die Steuernocken tragende Welle ά. erhält ihren Antrieb durch das Räderpaar 33 und 34 und die Welle 35 von der Steuer- oder Hauptwelle der Maschine. Die Wellen 2 und 33 sind einstellbar, und zwar Welle 2 mittels der Schrauben 36, Welle 35 aber mit Hilfe des Hebels 38. Durch Verdrehen einer der Wellen wird der Zeitpunkt der Einspritzung für alle Pumpen im Betrieb gemeinsam verstellt.

   Ρατκνϊα jm öi'Uücij ε :

   i. Antriebsvorrichtung für an Brennkraftmaschinen angeordnete Brennstoffeinspritzpumpen, bei denen der Pumpenkolben während des Druckhubes bei gleichbleibendem Einspritzbeginn durch eine gespannte Feder (Einspritzfeder) schlagartig bewegt wird und bei denen die Regelung der Brennstoffmenge durch Ver-

   änderung der Länge des Saughubes des Pumpenkolbens erfolgt, dadurch gekennzeichnet, daß im Antriebsgehäuse (1.) ein Hebel (Grundhebel 8) drehbar gelagert ist und ständig unter dem Druck der Einspritzfeder (10) steht, daß ferner an dem ersten Hebel ein zweiter doppelarmiger Hebel (Spann- und Regelhebel 16) drehbar gelagert ist, dessen einer Arm mit dem Spann- und Abschnappnocken (3) zusammenarbeitet und dessen anderer Arm sich nur während des Saughubes gegen die Vorrichtung zur Regelung der Hublänge des Pumpensaughubes legt.
2. 2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß als Regelvorrichtung für die Hublänge ein Keilpaar verwendet ist.
3. 3. Vorrichtung nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß die die Hublänge regelnden Keile gegeneinanderfedernde Aufhängungen besitzen (Abb. 2 und 3).
4. 4. Vorrichtung nach Anspruch 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß der hintere Keil des oder der parallelen Keilpaare einstellbar ist. .
5. 5. Vorrichtung nach Anspruch 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß für den unter ständiger Federkraft stehenden Hebel (Grundhebel 8) ein verstellbarer Anschlag vorgesehen ist.
6. 6. Vorrichtung nach Anspruch 1 bis 5> dadurch gekennzeichnet, daß der Reglerhebel (16) zur Abnahme der Steuerbewegung eines Steuernockens eine Klinke (20) trägt, die gegenüber dem Steuernokken tangential einstellbar ist.
7. 7. Vorrichtung nach Anspruch 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Klinke (20) bei einer der normalen entgegengesetzten Drehung der Nockenwelle ausweichen kann.
8. 8. Vorrichtung nach Anspruch 1 bis 7> dadurch gekennzeichnet, daß die Klinke (20) durch eine Abstellvorrichtung außer Eingriff mit dem Steuernocken gebracht werden kann.
9. 9. VorrichtungnachAnspruchibisS, dadurch gekennzeichnet, daß die die Steuernocken tragende Welle gegen die Hauptwelle der Maschine im Betriebe verdreht werden kann (Abb. 4).

   Hierzu 1 Blatt Zeichnungen