DE3330353A1 - Kraftstoffeinspritzpumpe fuer brennkraftmaschinen - Google Patents

Description

• KraftstoffeinspritzpumPe für Brennkraftmaschinen Stand der Technik Die Erfindung betrifft eine Kraftstoffeinspritzpumpe für Brennkraftmaschinen nach der Gattung des Anspruchs 1.
• Eine derartige Einspritzpumpe ist beispielsweise aus der DE-OS 31 44 277 bekannt, bei der die Anordnung ein mit Kraftstoff gefüllter Dämpfungsraum ist, den der Pumpenkolben und der anliegende Zylinderabschnitt bilden. Die bekannte Anordnung läßt sich zwar nachträglich in vorhandene Typen von Einspritzpumpen einfügen, jedoch wird hierdurch der Einspritzfunktion des Pumpenkolbens eine zusätzliche Hilfsfunktion zugeordnet, was nicht immer problemlos zu bewältigen ist.
• Vorteile der Erfindung Mit der Kraftstoffeinspritzpumpe nach der Erfindung wird das im vorerwähnten Stand der Technik dargelegte Problem mit wenig technischem Aufwand und sicher in der Funktion gelöst. Der Erfindung liegt der Gedanke zugrunde, die das Abheben der Hubscheibe von den Rollen verhindernde Anordnung nicht im ohenhin funktionsbeladenen Pumpenkolben, sondern im weniger funktionsbelasteten Bereich der Rückholfeder zuzuordnen. Darüber hinaus läßt sich die Anordnung mit wenig technischem Aufwand dadurch abstimmen, daß entweder ein Federelement mit anderer Federcharakteristik verwendet oder der Federweg durch Distanzscheiben unterschiedlicher Stärke verändert wird.
• Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen beschrieben. Mit der Ausgestaltung der Kraftstoffeinspritzpumpe nach Anspruch 2 wird ein Weg aufgezeigt, um die Anordnung mit technisch wenig Aufwand in einem günstigen Bereich vorzusehen. Mit der Vorspannung der Tellerfeder nach Anspruch 5 wird erreicht, daß diese erst vom Geschwindigkeitswechsel beim Druckhub (Förderhub) an belastet wird, so daß die Voraussetzungen einer längeren Lebensdauer der Tellerfeder gegeben sind.
• Mit der Weiterbildung der Einspritzpumpe nach Anspruch 6 ist eine stufenlose Verstellung des Federweges in der Tellerfeder möglich. Die technisch einfache Ausführung der Anordnung gemäß Weiterbildung nach Anspruch 7 ist insbesondere für Kraftstoffeinspritzpumpen mit nicht maximaler Fördergeschwindigkeit vorgesehen, bei der die Tellerfeder während des Saug- und Druckhubs ohne Bedenken belastbar ist.
• Mehrere Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in der Zeichnung dargestellt und in der Figurenbeschreibung näher erläutert. Es zeigen: Figur 1 einen Abschnitt einer Kraftstoffeinspritzpumpe für Brennkraftmaschinen in teilweisem Axialschnitt und natürlicher Größe und mit einer ersten Ausführung der erfindungsgemäßen Vorrichtung; Figur 2 ein zweites Ausführungsbeispiel in abschnittsweisem Diagonalschnitt und vergrößerter Darstellung; Figuren 3 und 4 ein drittes Ausführungsbeispiel der erfindungsgemäßen Vorrichtung in abschnittsweisem Axialschnitt und in natürlicher Größe; und Figur 5 die Erhebungskurve des Pumpenkolbens oben und die zugehörige Geschwindigkeitskurve unten.
• Beschreibung der Ausführungsbeispiele Von einer Kraftstoff-Verteilereinspritzpumpe für Brennkraftmaschinen zeigt Figur 1 abschnittsweise deren Gehäuse 10 und einen Pumpenkolben 11, der durch eine nicht gezeichnete Welle gemäß Pfeil 9 angetrieben wird und eine Hubscheibe 12 aufweist, deren Nockenbahn 13 auf Rollen 14 eines axialabgestützten Rollenringes 15 abläuft und dadurch den Pumpenkolben 11 zusätzlich eine Hubbewegung gemäß Doppelpfeil 8 erteilt.
• Durch d.e Drehhubbewegung des Pumpenkolbens 11 wird Eraftstoff aus dem Innenraum 16 der Einspritzpumpe in einen nicht sichtbaren Hochdruckraum angesaugt und über ein Leitungssystem 17 den einzelnen Zylindern der Brennkraftmaschine solange zugeführt, bis ein Regelschieber 18 eine Steuerbohrung 19 des Leitungssystems 17 zum Innenraum 16 aufsteuert.
• Eine erste und zweite (nicht gezeichnet) Rückholfeder 20 ist als Schraubendruckfeder ausgebildet, die sich zum einen an einer Federbrücke 21 des Pumpenkolbens 11 abstützt und zum andern an der einen Ringschulter 22 anliegt, die ein axialer Außenflansch 23 einer Hülse 24 bildet; diese ist auf einem in einer Bohrung 26 des Gehauses 10 eingesteckten Fhrungssift 25 gleitbar angeordnet, der parallel zum Pumpenkolben 11 angeordnet ist und in eine Offnung 27 der Federbrücke 21 mit Spiel eingreift.
• Eine als Federpaket ausgebildete Tellerfeder 28 umgibt koaxial den Führungsstift 25 und liegt zum einen an der zweiten Ringschulter 29 des Außenflansches 23 an und zum andern an einer Kallibrierscheibe 30; diese wiederum liegt am Boden 32 einer Vertiefung 31 im Gehäuse 10 an, wobei die Vertiefung 31 die Tellerfeder 28 aufnimmt.
• Das Ausführungsbeispiel in Figur 2 hat für gleiche oder ähnliche bereits beschriebene Teile dieselben Bezugszahlen. Der in die Bohrung 26 des Gehäuses 10 eingesteckte Führungsstift 35 hat eine durch eine Durchmesserverjüngung gebildete Axialschulter 36 und eine Ringnut 37 mit einer Sprengscheibe 38, an deren ersten Axialfläche 39 sich die Tellerfeder 28 abstützt und dessen zweite Axialfläche 40 am Boden 32 der Vertiefung 31 anliegt.
• Der Abstand der Axialschulter 36 zur ersten Axialfläche 39 ist derart bemessen, daß der Federteller 28 im Ruhezustand der Einspritzpumpe eine Vorspannung aufweist.
• Der Rand 42 der die Tellerfeder 28 aufnehmenden Vertiefung 31 ist durch eine Lochplatte 1 abgedeckt, wobei das eine Hülse 34 mit Spiel aufnehmendes Loch 43 im Durchmesser derart bemessen ist, daß insgesamt ein Federkäfig für die Tellerfeder 28 entsteht.
• Das Ausführungsbeispiel in Figur 3 hat für gleiche oder ähnliche bereits beschriebene Teile dieselben Bezugszahlen. Im Gegensatz zu den vorbeschriebenen Ausführungsbeispielen hat der Führungsstift 45 einen koaxialen Gewindebolzen S6 mit Außengewinde, das mit dem Innengewinde einer Gewindehülse 47 zusammenwirkt; diese weist als einstückiges Teil den Außenflansch 23 auf und ist in einem Sackloch 48 des Gehäuses 10 geführt, wobei die vorgespannte Tellerfeder 28 den Außenflansch 23 an den Boden 32 gedrückt hält.
• Durch Drehen der Gewindehülse 47 wird der mit ihr zusammenwirkende Gewindebolzen 46 entweder in der einen oder anderen Richtung gemäß Doppelpfe-l 49 bewegt und dabei die Hülse 34 entsprechend axial verschoben und hierdurch die Vor spannung der Tellerfeder 28 vergrößert oder verkleinert.
• Figur 4 zeigt ein weiteres Ausführungsbeispiel, bei dem die Tellerfeder bis zur Vorspannkraft der Rückholfedern vorgespannt ist.
• Im oberen Schaubild der Figur 5 bedeutet die Horizontale den Drehwinkel alpha und die Vertikale den Hub 'h' des Pumpenkolbens 11 (Figur 1). Bei Einspritzpumpen mit normaler Fördergeschwindigkeit, d.h. normaler Förderrate, liegt die Hubscheibe 12 während des Saug- und Druckhubs des Pumpenkolbens 11 ständig an den Rollen 14 an, so daß der Pumpenkolben 11 die Erhebungskurve 50 durchläuft.
• Bei Einspritzpumpen mit großer Fördergeschwindigkeit kommt es zu einem Abheben der Hubscheibe 12 von den Rollen 14 zumeist vom Zeitpunkt 51 der diesbezüglichen Geschwindigkeitsabnahme 51' des Pumpenkolbens 11 an, so daß dieser sich auf der Teilkurve 52 bewegt und erst zum Zeitpunkt 53 wieder an den Rollen 14 zum Anliegen kommt, wenn diese sich bereits in Druckrichtung vom unteren Totpunkt UT zum oberen Totpunkt OT hin bewegen, was eine schlagartige Anlage zur Folge hat.
• Die erfindungsgemäße Anordnung verhindert zwar nicht immer völlig das vorbeschriebene Abheben des Pumpenkolbens 11 gemäß Teilkurve 52, sie unterdrückt dieses Jedoch gemäß strichlierter Teilkurve 54, bei welcher der Pumpenkolben 11 im Zeitpunkt 55 wieder zur Anlage an den Rollen 114 kommt, und zwar je nach Drehzahl noch vor oder kurz nach Erreichen des unteren Totpunkts rUm.
• Im unteren Schaubild der Figur 4 ist auf der Horizontalen ebenfalls der Drehwinkel alpha und auf der Vertikalen die Geschwindigkeit des Pumpenkolbens 11 aufgetragen.
• Die zur Erhebungskurve 50 zugehörige Geschwindigkeitskurve 56 hat im Zeitpunkt 51' ihren kulminanten Höhepunkt, von dem an die Pumpenkolbengeschwindigkeit bis zum oberen Tot punkt OT abnimmt und in analoger Weise in den negatigen Geschwindigkeitsbereich wechselt.
• Anhand der Figuren 1 und 4 ist der Hub ablauf des Pumpenkolbens 11 folgender: Dargestellt ist die untere Totlage des Pumpenkolbens 11,ab der er auf seiner Erhebungskurve 50 bis zum Geschwindigkeitsmaximum im Punkt 51 an den Rollen 14 anliegt und bis dahin nur die Rückholfeder 20 ihren Federweg 57 (Figur 1) durchläuft. Danach drückt die Federbrücke 21 über die Hülse 24 die Tellerfeder 28 zusammen, so daß der Pumpenkolben 11 die Teilkurve 54 beschreibt und im Punkt 55 (55') die Erhebungskurve 50 vor oder kurz nach dem unteren Totpunkt UT erreicht.

Claims (8)

1. Ansprüche Kraftstoffeinspritzpumpe für Brennkraftmaschinen mit einem durch eine Welle angetriebenen Pumpenkolben mit einer Hubscheibe, die auf axial abgestützten Rollen abläuft und dabei den Pumpenkolben zusätzlich eine Hubbewegung erteilt, und mit einer die gegenseitige Anlage der Hubscheibe an den Rollen bewirkenden Rückholfeder, und mit einer Anordnung, die ein Abheben der Hub scheibe von den Rollen nach dem Förderende des Pumpenkolbens verhindert, dadurch gekennzeichnet, daß die Anordnung ein zwischen dem Pumpengehäuse (70) und dem Pumpenkolben (11) - vorzugsweise dessen Hubscheibe (12) - eingefügtes Federelement (28) ist./
2. 2. Pumpe nach Anspruch 1 mit mehreren Rückholfedern, die sich am Pumpengehäuse und an einer Federbrücke des Pumpenkolbens abstützen und mit jeweils einem im Pumpengehäuse geführten und bezüglich der Rückholfeder koaxialen angeordneten Führungsstift, der durch die Federbrücke hindurchführt, dadurch gekennzeichnet, daß auf dem Führungsstift (25, 35, 45) das Federelement (28) und eine Hülse (24, 34) in ihren Wirkrichtungen hintereinander angeordnet sind und daß der Abstand der Hülse (24, 34) von der Federbrücke (21) derart bemessen ist, daß spätestens am Ende des Druckhubs - vorzugsweise vom Zeitpunkt der diesbezüglichen Geschwindigkeitsabnahme des Pumpenkolbens (11) an - die Federbrücke (21) von der Hülse (2L, 34) an das Federelement (28) gedrückt wird.
3. 3. Pumpe nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Federelement eine den Führungsstift (25, 35, 45) koaxial umgebende Tellerfeder (28) ist, die als Einzelteller oder Federpaket oder Federsäule ausgebildet ist.
4. v 4. Pumpe nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Tellerfeder (28) in einer insbesondere zylindrischen Vertiefung (31) des Pumpengehäuses (10) angeordnet ist.
5. 5. Pumpe nach Anspruch 3 oder 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Führungsstift (35) an seinem federseitigen Abschnitt eine durch eine Durchmesserverjüngung gebildete Axialschulter (36) für die Anlage der Hülse (34) aufweist und von seinem gehäuseseitigen Abschnitt ein Bund (38) absteht, dessen Axialfläche (40) am Boden (32) der Vertiefung (31) anliegt, und daß der Abstand der Axialschulter (36) zur Axialfläche (39) derart bemessen ist, daß die Tellerfeder (28) eine Vorspannung aufweist (Figur 2).d
6. 6. Pumpe nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß ein Außenflansch (23) einstückiger Teil einer Gewindehülse (47) mit einem Innengewinde ist, die sich in einem Sackloch (48) des Gehäusebodens (32) führt, und daß der Führungsstift (25) einen koaxialen Gewindebolzen (46) aufweist, dessen Außengewinde mit der Gewindehülse (47) zusammenwirkt (Figur 3).l
7. 7. Pumpe nach Anspruch 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Hülse (24) einen axialen Außenflansch (23) aufweist, an dessen einen Ringschulter (22) sich der eine Endabschnitt der Rückholfeder (20) und an dessen gegenüberliegenden Ringschulter t29) der eine Endabschnitt der Tellerfeder (28) anliegt (Figur 1), J
8. 8. Pumpe nach einem der Ansprüche 4 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß die die Tellerfeder (28) aufnehmende Vertiefung (31) von einer Lochplatte (41) abgedeckt ist und daß der Durchmesser des Loches (43) der Lochplatte (41) derart bemessen ist, daß hiermit ein Federkäfig für die Tellerfeder (28) gebildet ist (Fiugr 2 und 4).;