DE3418174A1

DE3418174A1 - Kraftstoffeinspritzpumpe fuer brennkraftmaschinen

Info

Publication number: DE3418174A1
Application number: DE19843418174
Authority: DE
Inventors: Roland Dipl.-Ing.(FH) 7270 Nagold Kupzik
Original assignee: Robert Bosch GmbH
Current assignee: Robert Bosch GmbH
Priority date: 1984-05-16
Filing date: 1984-05-16
Publication date: 1985-11-21
Also published as: JPS60249627A; IT1183620B; DD238417A5; GB8512349D0; IT8520684A1; GB2159301B; DE3418174C2; US4621601A; IT8520684A0; KR850008698A; GB2159301A

Description

19 3 33

28.4.1984 ^Böer

Firma Robert Bosch GmbH, 7000 Stuttgart 1 Kraftstoffeinspritzpumpe für Brennkraftmaschinen

Stand der Technik

Die Erfindung geht aus von einer Kraftstoffeinspritzpumpe nach der Gattung des Hauptanspruchs. Insbesondere für selbstzündende Brennkraftmaschinen, sogenannte Dieselmotoren, ist es erforderlich, den Kraftstoff unter hohem Druck in den Brennraum des Dieselmotors einzuspritzen. Derartige Kraftstoffexnspritzpumpen 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 Ve.rteilernut 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 vorgegebenen Motorkennlinienfeldes die Drehzahl des Dieselmotors linear und proprotional zu seiner Auslenkung regelt. Da der Verstellhebel 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 Bewegungsstoßen kommt, die allgemein auch als "Ruckein" bezeichnet werden.

Vorteile der Erfindung

Die erfindungsgemäße Einspritzpumpe mit den kennzeichnenden Merkmalen des Hauptanspruchs hat demgegenüber den Vorteil, daß sich der nichtlineare Zusammenhang zwischen der willkürlichen Verstellung und dem Eingriff auf den Drehzahlregler wie eine zusätzliche Dämpfung im unteren Verstellbereich auswirkt. Damit werden 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 Beta-

tigungen bestehen, treten nicht auf. Obwohl die Nichtlinearitat sich dämpfend auf Einschwingbewegungen des Gesamtsystems auswirkt, führt sie zu keiner Phasenverschiebung zwischen ihrer Ausgangs- und Ein- ' gangsgröße, 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 Koppe!vorrichtung 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 Verstelleinrichtung angreift und die Bewegung des Hebels den Drehzahlregler beaufschlagt. Somit wirkt sich im unteren Verstellbereich eine gleichgroße sprungartige willkürliche Betätigung wesentlich geringer auf den Drehzahlregler aus, 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 aufge-

~^Α~ 6

nommen, 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 welchem die erfindungsgemäße Koppeleinrichtung verwirklicht ist, keine erkennbaren Unterschiede bei der willkürlichen Betätigung des Fahrpedales ergeben.

Zeichnung

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 Verteilereinspritz-

pumpe, 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.

Beschreibung

Bei der Kraftstoffeinspritzanlage nach Fig. 1 wird aus einem Kraftstoffbehälter 10 über eine Vorförderpumpe 11 und einen Kraftstoffilter 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 Regelfeder 17 an, die ihrerseits mit der Regelhebelanordnung 18 verbunden ist. Ebenfalls auf die Regelhebelanordnung 18 wirkt die Reglermuffe 19, die drehzahlabhängig von der Fliehgewichtanordnung 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 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 kann in das Innere 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 3o 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 3o 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 3 6 auslenkt. Je größer die wirksame Länge L des Hebels 30 ist, desto geringer wirkt sich ein Zug 3 6 auf die Verstellwelle 15 aus, so daß die nichtlineare Übertragung der willkürlichen Betätigung

vom Zug 3 6 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.

- Leerseite -

Claims

28.4.1984

Firma Robert Bosch GmbH, 7000 Stuttgart 1

Kraftstoffeinspritzpumpe für Brennkraftmaschinen

Ansprüche

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