[0001] Aus der DE-PS 1 140 021 ist bekannt, auf die Nockenwelle einer Brennkraftmaschine
eine Hülse mit Nocken zur Betätigung von Einspritzpumpenelementen aufzuschieben. Diese
Hülse wird unabhängig von der Nockenwelle von einem Fliehkraftregler in Abhängigkeit
von der Nockenwellendrehzahl relativ zu dieser verdreht.
[0002] Diese Ausbildung ist konstruktiv aufwendig. Bei der Verwendung einer derartigen Anordnung
bei Mehrzylindermotoren müssen die Einspritzpumpenelemente in einem Block ver- eini
gt werden, um alle Einspritzpumpenelemente von einem gemeinsamen Fliehkraftversteller
zu steuern. Durch diese Ausbildung können die Einspritzpumpenelemente nicht in direkter
räumlicher Zuordnung zu den jeweils zugehörigen Einspritzdüsen angeordnet werden,
so daß die Länge der Einspritzleitungen entgegen einspritztechnischen Forderungen
nicht minimiert werden können.
[0003] Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, bei einer gemeinsamen Nockenwelle für Gaswechselventile
und Einspritzpumpenelemente eine Verstellvorrichtung für den Förderbeginn bereitzustellen,
die mechanisch einfach aufgebaut ist und gleichzeitig ermöglicht, die Einspritzpumpenelemente
über die axiale Erstreckung der Nockenwelle an beliebigen Positionen anzuordnen.
[0004] Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die kennzeichnenden Merkmale des ersten
Anspruchs gelöst.
[0005] Dadurch, daß der Nocken zur Betätigung des Einspritzpumpenelementes auf der Nockenwelle
verdrehfest festgelegt ist und der Förderbeginnversteller die gesamte Nockenwelle
gegenüber der Antriebswelle verdreht, wird ein einfacher mechanischer Aufbau der Gesamt-Vorrichtung
erreicht. Vorteilhaft werden die Nocken zur Betätigung der Einspritzpumpenelemente
bei einer gegossenen oder geschmiedeten Nockenwelle in einem Arbeitsgang mit den Gaswechsel-Nocken
gefertigt-und bearbeitet. Die Lage der Nocken zur Betätigung der Einspritzpumpenelemente
kann über die axiale Erstreckung der Nockenwelle an nahezu beliebigen Positionen erfolgen
und somit können Forderungen hinsichtlich mechanischer und dynamischer Eigenschaften
der Nockenwelle sowie der Anordnung der Einspritzpumpenelemente zu den zugeordneten
Einspritzventilen leicht verwirklicht werden. Der Förderbeginnversteller wird vorteilhaft
in das Antriebszahnrad der Nockenwelle integriert. Dabei werden keine besonderen Erfordernisse
an den Förderbeginnversteller gestellt, so daß ein handelsüblicher Forderbeginnversteller
verwendet werden kann. Dieser kann auf mechanischer, hydraulischer oder elektrischer
Basis arbeiten.
[0006] Nach Anspruch 2 sind die Nocken zur Betätigung der Gaswechselventile und des Einspritzpumpenelementes
einander so zu geordnet und auf die Verstellcharakteristik des Förderbeginnverstellers
abgestimmt, daß etwa bei einer mittleren Drehzahl zwischen der Leerlaufdrehzahl und
der Nenndrehzahl der Brennkraftmaschine der über den gesamten Drehzahlbereich optimal
geregelte Förderbeginn mit dem Bestwert der Gaswechselsteuerzeiten zusammenfällt.
Dadurch wird erreicht, daß der für eine gute Verbrennung maßgebliche Förderbeginn
über den gesamten Drehzahlbereich der ' Brennkraftmaschine entlang der vorgegebenen
Bestwerte eines Kennfeldes verstellt wird. Gleichzeitig wird der Bestwert der Ventilsteuerzeiten
auf eine mittlere Drehzahl gelegt. Dadurch ergeben sich bei den beiden Grenzdrehzahlen
der Brennkraftmaschine Steuerzeitenfehler, die etwa den halben Wert der gesamten Förderbeginnverstellung
ausmachen. Eine derartige Steuerzeitenabweichung hat aber auf den Betrieb der Brennkraftmaschine
keinen nachteiligen Einfluß Bekanntermaßen werden Steuerzeitenabweichungen schon bei
der Grundeinstellung der Brennkraftmaschine in einem bestimmten Toleranzbereich um
den Bestwert über den gesamten Drehzahlbereich zugelassen. Somit ist bei der erfindungsgemäßen
Ausbildung der Vorteil erreicht, daß bei einer mittleren Drehzahl die Ventilsteuerzeiten
keine Abweichung von den vorgegebenen Sollwerten haben.
[0007] In der Zeichnung ist ein Ausführungsbeispiel der Erfindung dargestellt.
Fig. 1 zeigt eine erfindungsgemäße Ausbildung und Anordnung von Förderbeginnverstellvorrichtung
und Nockenwelle,
Fig. 2 zeigt ein Diagramm mit der Zuordnung der verschiedenen Steuerzeiten.
[0008] Die Nockenwelle 1 einer Brennkraftmaschine wird von einem Antriebszahnrad 2 von der
Kurbelwelle der Brennkraftmaschine mit halber Kurbelwellendrehzahl angetrieben. In
das Antriebszahnrad 2 ist ein Förderbeginnversteller 2a integriert. Der Förderbeginnversteller
2a verdreht die Nockenwelle 1 relativ zu dem Zahnkranz des Antriebszahnrades 2 und
somit gegenüber der Antriebswelle in Abhängigkeit von der Drehzahl der Brennkraftmaschine
um 4° Nockenwelle. Die Nockenwelle 1 ist über ihre axiale Erstreckung in Lagerstellen
3a bis 3c gelagert. Zur Betätigung der Gaswechselventile sind pro Zylindereinheit
zwei Nocken 4, 4a, 5, 5a vorgesehen. Auf dem äußeren Umfang der Nocken 4, 4a, 5, 5a
gleiten Stößel 6 , die die Gaswechselventile der Brennkraftmaschine betätigen.
[0009] Weiterhin ist jeder Zylindereinheit der Brennkraftmaschine auf der Nockenwelle 1
ein dritter Nocken 7, 7a zugeordnet. Auf dem äußeren Umfang jedes Nockens 7, 7a gleitet
ein Stößel 8 eines Einspritzpumpenelementes 9 ab. Jedes der Einspritzpumpenelemente
9 wird in nicht dargestellter Weise mit Brennstoff versorgt, der beim Pumpvorgang
eines Einspritzpumpenelementes 9 über die teilweise dargestellte Einspritzleitung
10 der zugeordneten Einspritzdüse zugeführt wird.
[0010] In dem in Fig. 2 dargestellten Diagramm ist der Verstellbereich der Nockenwelle über
der Drehzahl der Brennkraftmaschine aufgetragen. Dabei wird der Verstellbereich durch
den erforderlichen Verstellwinkel des Einspritznockens 7, 7a (linke Seite des Diagramms)
bestimmt. Auf der rechten Seiten des Diagramms ist die entsprechende Zuordnung der
Steuerzeiten für die Gaswechselventile der Brennkraftmaschine eingetragen. Aus dem
Diagramm ist ersichtlich, daß die optimale Steuerzeit etwa bei der halben Drehzahl
zwischen der Leerlaufdrehzahl n
v und der Nenndrehzahl n
Nenn liegt und der Drehzahl entspricht, bei der das maximale Drehmoment n
MDmx vorliegt. Aus der tabellarischen Übersicht der Figur 2 ist ersichtlich, daß der Förderbeginn
und somit die Einspritzung bei allen Drehzahlen optimiert ist, während der Gaswechsel
bei mittlerer Drehzahl optimiert ist und bei Leerlauf Drehzahl n
UV 2° Nockenwelle zu spät erfolgt und bei Nenndrehzahl n
Nen 2° Nockenwelle zu früh erfolgt, was ohne Nachteile auf das Betriebsverhalten der
Brennkraftmaschine ist.
1. Vorrichtung zum Verstellen des Förderbeginns zumindest eines Einspritzpumpenelementes
(9) einer Brennkraftmaschine, wobei auf einer Nockenwelle (1) Nocken (4,4a,5, 5a,7,7a)
zur Betätigung der Gaswechselventile und zur Betätigung des Einspritzpumpenelementes
(9) angeordnet sind, dadurch gekennzeichnet, daß der Nocken (7,7a) zur Betätigung
des Einspritzpumpenelementes (9) auf der Nockenwelle (1) verdrehfest festgelegt ist
und die Vorrichtung zum Verstellen des Förderbeginns (2a) die gesamte Nockenwelle
(1) gegenüber der Antriebswelle verdreht.
2. Vorrichtung zum Verstellen des Fbrderbeginns nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet, daß die Nocken (4,4a,5,5a,7,7a) zur Betätigung des Einspritzpumpenelementes
(9) und der Gaswechselventile auf der Nockenwelle (1) zueinander so angeordnet sind,
daß etwa bei einer mittleren Drehzahl zwischen Leerlaufdrehzahl und Nenndrehzahl bei
geregeltem Förderbeginn die Steuerzeiten der Gaswechselventile auf ihren Bestwert
ausgelegt sind.
