[0001] Die Erfindung bezieht sich auf eine Regeleinrichtung für Einspritzpumpen von Diesel-Brennkraftmaschinen,
welche die Einspritzmenge ladedruckabhängig anpasst, nach dem Oberbegriff des Anspruchs
1.
[0002] Bei Dieselmotoren mit Aufladung wird die Einspritzpumpe auf eine Fördermenge abgestimmt,
die der erhöhten Luftmasse im mittleren und hohen Drehzahlbereich angepasst ist.
Außer bei Aggregat-Antrieben laufen diese Motoren, insbesondere bei Einsatz als Fahrzeugmotoren,
auch oft im niedrigen Drehzahlbereich, wo die Luftfüllung entsprechend dem Zustand
eines Saugmotors gering ist. In diesem saugmotorähnlichen Betriebszustand muß die
Kraftstoffmenge in Richtung weniger angepasst werden, in dem genannten Bereich eine
vollständige und rauchfreie Verbrennung zu erzielen.
[0003] Eine ladedruckabhängige Regeleinrichtung erfüllt diese Aufgabe, indem diese für den
niedrigen Drehzahlbereich eine Verringerung der Kraftstoffmenge bewerkstelligt.
[0004] Eine solche Regeleinrichtung ist von der Firma Bosch bekannt (vgl. Bosch Technische-Unterrichtung,
2. Ausgabe vom 30.04.1973, Seite 14 bis 17). Dort ist eine Einrichtung unter der Bezeichnung
ladedruckabhängiger Vollastanschlag (LDA) beschrieben. Der LDA ist seitlich an der
Blockeinspritzpumpe befestigt und weist eine Membran auf, die einseitig unter dem
Laderdruck der Brennkraftmaschine steht. Die andere Seite der Membran steht unter
der Wirkung einer Druckfeder, die auf einer vestellbaren Führungsbuchse sitzt. Ein
in der Buchse aufgeführter Kolben ist mit einem Winkelstück verbunden und überträgt
die Membranbewegung auf der Regelstange der Einspritzpumpe. Wirde die Membran mit
steigender Drehzahl durch Ladedruck beaufschlagt, so dreht sich das Winkelstück soweit
bis die Anschlagschraube an einem in das Gehäuse eingeschraubten Vollastanschlag liegt.
Dabei ist die maximale Fördermenge bei voller Aufladung erreicht. Bei Startvorgang
wird die Welle auf der das Winkelstück gelagert ist, mit diesem in axialer Richtung
soweit gezogen, daß die Regelstange auf Startmengenstellung geht und den Weg bis zu
einer eigens dafür vorgesehenen Anschlagschraube macht. Nach Beendigung des Startvorgangs
geht die Welle mit dem Winkelstück in ihre Ausgangsstellung zurück.
[0005] Die vorher beschriebene Ausführung ist in ihrem Aufbau kompliziert und aufwendig
und von ihrer Plazierung her auf dem Regler oder auf der Einspritzpumpe nicht ohne
weiteres zum nachträglichen Einbau geeignet. Die Einspritzpumpe ist neben dem daran
angebauten Fliehkraftregler und Spritzversteller mit dem darauf montierten LDA vom
Platz her so eingeengt, daß Wartungs- und Einstellarbeiten bei dieser gedrängten Bauweise
erschwert sind.
[0006] Ferner wirkt bei der gesamten Einrichtung der Anschlag direkt auf die Regelstange,
so daß eine Anpassung bzw. Justierbarkeit der Einrichtung auf der Regelstangenseite
nicht möglich ist.
[0007] Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, das Einspritzsystem bei einem aufgeladenen
Dieselmotor mit einer Regeleinrichtung auszurüsten, die einfach und wartungsfreundlich
untergebracht ist.
[0008] Die Aufgabe wird durch den kennzeichnenden Teil des Anspruchs 1 gelöst.
[0009] Die Regeleinrichtung ist so angeordnet, daß dieser Teil zusammen mit dem für den
Startvorgang notwendigen Elektromagnet in einer Einheit zusammengebaut ist, so daß
diese Einrichtung sich auch nachträglich ohne großen Aufwand einbauen lässt. Vorteilhafterweise
ist die Baueinheit auf der Kurbelgehäuseseite plaziert, an der auch die Einspritzpumpe
befestigt ist, damit die Regeleinrichtung über ein kompaktes Übertragungsgestängesystem
direkt auf das Fördermengenverstellglied der Einspritzpumpe wirken kann. Die Regeleinrichtung
ist vorteilhafterweise zusammen mit dem für den Start der Maschine erforderlichen
Elektromagnet so untergebracht, daß der Elektromagnet auch an demselben Gestängesystem
der Regeleinrichtung angreift. Der Elektromagnet ist so geschaltet, daß dieser während
des Startvorgangs die Regeleinrichtung übersteuert und die Einspritzpumpe auf die
gewünschte Einspritzstartmehrmenge einstellt.
[0010] Bei dem Übertragungsgestängesystem ist ein Zwischenstück eingebaut, wodurch eine
Nichtlinearität des Übersetzungsvehältnisses der Membranbewegung auf dem Regelstangenweg
ermöglicht wird. Damit ist eine Anpassung an die vom Motor zulässigen Rauchkurven
unter allen Betriebsbedingungen möglich.
[0011] Um die Nichtlinearität des Übersetzungsverhältnisses auch mit ein und demselben Teil
verändern zu können, ist das Zwischenstück mit mehreren Bohrungen versehen, die zur
Aufnahme eines Stiftes geeignet sind und jenachdem wo der Stift eingeschoben ist,
ist das Übersetzungsverhältnis auf dem Fördermengenverstellglied veränderbar.
[0012] In Weiterbildung der Erfindung kann auch das Zwischenstück leicht ausgewechselt werden,
da es nur durch einen Stift im Gehäuse der Regeleinrichtung befestigt ist und jederzeit
mit wenigen Handgriffen ausgewechselt werden kann.
[0013] In Weiterbildung der Erfindung wird die dem Ladedruck auf der Membranseite entgegenwirkende
Federkraft über ein Verstellglied, aus das der Einstellexzenter wirkt, auf den Einsatzpunkt
eingestellt. Vorteilhafterweise wirkt der Einstellexzenter über eine Nut des Verstellgliedes,
damit eine zwangsmäßige Verstellung in beiden Richtungen nach oben und nach unten
erreicht werden kann.
[0014] Die Verstellung der Vorspannung der Feder kann über einen Exzenter vollzogen werden,
der aus einer Schraube besteht, die im Gehäuse eingedreht ist und ebenfalls mit einem
am anderen Ende angebrachten Exzenterstift bestückt ist, der in die Nut der Führungsbuchse,
die die Feder trägt, eingreift. Diese zweckmäßige und leicht unterzubringende Ausführung
ist für relativ kleine Veränderungen der Federvorspannung geeignet, wobei beachtet
werden muß, daß der Exzenterstift immer in die Nut eingreift, um die Führungsbuchse
nach oben oder nach unten in Bewegung zu bringen. ist mit relativ großen Verstellungen
der Federvorspannung in beiden Richtungen zu rechnen, so ist vorteilhafterweise die
Schraube durch einen zylindrischen Teil zu ersetzen, der beliebig verdrehbar ist und
mit einem von außen angebrachten Klemmstück in seiner Endlage arretierbar ist.
[0015] Die Erfindung wird nachfolgend anhand eines Ausführungsbeispieles unter Bezugnahme
auf die Zeichnungen näher erläutert.
[0016] Es zeigt:
Figur 1: Eine skizzenhafte Darstellung einer Regeleinrichtung, die zusammen mit dem
Startelektromagneten untergebracht ist und auf dem Kurbelgehäuse der Brennkraftmaschine
befestigt ist, wobei beide Teile auf ein Gestängesystem wirken, das die Regelstange
einer Druckeinspritzpumpe bewegt.
Figur 2: Ein Längsschnitt durch die Regeleinrichtung mit dem Membranteil mit einem
Winkelhebel, der sowohl die Wirkung der Regeleinrichtung als auch die Wirkung des
Startmagneten auf das Fördermengenverstellglied der Einspritzpumpe überträgt.
Figur 3: Schnitt AA der in Figur 1 gezeigten Regeleinrichtung mit dem Verstellexzenter.
Figur 4: Eine Ansicht unterhalb der Regeleinrichtung, wo die Anordnung des Winkelstücks
mit dem Zwischenstück aufgezeigt ist.
Figur 5: Ist eine Ansicht in Richtung Y auf dem in Figur 4 gezeichneten Einstellexzenter
mit einer Klemmlasche und Klemmschraube.
Figur 6: Ein Schnitt C-C in Figur 3, wobei die Angriffsstelle der Regeleinrichtung
bei der Regelstange der Einspritzpumpe dargestellt ist.
Figur 7: Eine Darstellung des Wegverlaufs der Mengenverstellung für den Bereich zwischen
dem minimalen und dem maximalen Ladedruck der Brennkraftmaschine.
[0017] In Figure 1 ist eine skizzenhafte Darstellung eines Einspritzpumpensystems mit einem
Fliehkraftregler und einer ladedruckabhängigen Regeleinrichtung, die zusammen mit
dem Startelektromagnet in einem Gehäuse untergebracht ist, wobei beide Teile auf ein
Gestänge zusammen wirken. Die Kombination von beiden Teilen ist so auf dem Motorkurbelgehäuse
angeordnet, daß diese über das Gestängesystem in die motoreigene Regelstange, die
die Einspritzpumpe betätigt, eingreift. Dabei wird die Einspritzmenge entsprechend
dem vorliegenden Ladedruck bei den verschiedenen Motordrehzahlen angepasst. Der Elektromagnet
ist so geschaltet, daß dieser während des Startvorgangs die Ladedruckeinrichtung
übersteuert.
[0018] Figur 2 zeigt ein Ausführungsbeispiel der Regeleinrichtung, die eine Regelung der
Einspritzmenge in Abhängigkeit vom Ladedruck der Brennkraftmaschine ermöglicht.
Der Startelektromagnet 21 ist rechts im Bild gezeigt und wirkt mit seinem in das Gehäuse
der Regeleinrichtung hineinragenden Teil auf den Winkelhebel 14 und betätigt bei
der Startphase des Motors die Regelstange der Einspritzpumpe, wie später gezeigt wird.
[0019] In einem Gehäuseteil 2, der auf dem Hauptgehäuse 1 der Regeleinrichtung aufgeschraubt
ist, befindet sich zwischen zwei Membrantellern 3 und 5 eine Membran 4, die über einen
Ladeluftleitungsanschluß vom Ladedruck des Dieselmotors beaufschlagt ist und am unteren
Raumteil dicht anliegt. Auf der anderen Membranseite ist ein Kolben 7 angebracht,
der sich in einer Führungsbuchse 6 rauf und runter bewegt und auf ein Zwischenstück
8 drückt. Zwischen der Membran und der Führungsbuchse ist eine Druckfeder 30 unter
gebracht, deren Vorspannung von außen Verstellbar ist. Das Zwischenstück 8 ist im
Gehäuse 1 auf einem Drehstift 11 schwenkbar gelagert und weist mehrere Öffnungen auf,
worin ein Stift 10 aufgeführt werden kann, der unter dem Druck des Kolbens 7 an dem
Endteil des Winkelhebels 14 anliegt. Der Anschlagteil des Winkelhebels ist gegen eine
Feder 30 gespannt.
[0020] Figur 3 zeigt ein Schnitt A-A durch Figur 2, worin die Exzentereinstellvorrichtung
der Federvorspannung aufgezeigt ist. Ein zylindrischer Teil 28 wird mit einer Dichtung
29 in das Gehäuse eingeführt, wo an seinem Ende ein Exzenterstift 32 angebracht ist,
der in eine in der Führungsbuchse 6 angebrachten Nut eingreift und die Führungsbuchse
bei Drehung des Teils 28 axial nach oben oder nach unten bewegt. Durch die Bewegung
kann die Vorspannung der Druckfeder 30 verändert und somit auch der Wirkbeginn des
Laderluftdruckes auf die Membran 4 verändert werden.
[0021] Bei Figur 4 ist die Ansicht der in sich eingreifenden Hebelteile gezeigt, wobei das
Endteil des Winkelhebels 14 in Form einer Gabel gestaltet ist, so daß das Zwischenstück
8 dazwischen untergebracht werden kann und mit dem geführten Stift 10 auf den Gabelteilen
unter der Wirkung des Kolbens 7 drückt. Das Zwischenstück 8 ist im Gehäuse 1 schwenkbar
durch einen Stift 11 gelagert und kann mit wenigen Handgriffen ausgewechselt werden.
Das Zwischenstück 8 ist mit mehreren Bohrungen zur Aufnahme des Stiftes 10 versehen.
Dadurch kann man das Übersetzungs verhältnis des Ladeluftdruckes auf die Membran
ändern, und damit entsprechend dem Motoreinsatz eine bessere Regelung bzw. Bewegung
an der Regelstange der Einspritzpumpe erreichen.
[0022] Bei Figur 5 ist die Lasche 18 mit einer darauf eingeschraubten Schraube 17 gezeigt,
die den Verstellexzenterteil nach Einstellung der gewünschten Vorspannung der Feder
30 in seiner Endlage hält damit das Exzenterteil sich nicht unter der Wirkung der
Druckfeder zurückbewegt. Mit wenigen handgriffen kann die Schraube 17 gelöst und der
Exzenterteil durch den aufgezeigten Schlitz 18′ gedreht werden und in seiner Endlage
dann mit der Klemmlasche und mit der drauf festgezogenen Schraube in Position gehalten
werden.
[0023] In Figur 6 ist die Welle 13 gezeigt, die mit dem Winkelhebel 14 (Figur 2) fest verbunden
ist und die Winkelbewegung des Winkelhebels an einen Stift 15 weiterleitet. Der stift
greift in die Regelstange 22 der Einspritzpumpe in einer Nut 9, so daß die Bewegung
des Winkelhebels auf den stift 15 übertragen wird, der seinerseits die Regelstange
bewegt.
[0024] Figur 7 zeigt einen nicht linearen Verlauf der Regelbewegung der erfindungsgemäßen
Einrichtung zwischen einem minimalen und einem maximalen Ladedruck, Dabei kann der
Verlauf der entsprechenden Rauchgrenze des Motors angepasst werden. Die Lage des
Anfangspunktes bei P
1min kann durch Änderung der Vorspannung der Feder 30 variiert werden, wodurch die Ansprechbarkeit
der Membran auf den wirkenden Ladedruck verstellt werden kann.
[0025] Die Lage des Vollastanschlages des Winkelhebels 14 wird durch die Stellung des Kolbens
7 bestimmt, der auf das Zwischenstück 8 drückt und die Druckkraft durch den Stift
10 auf den Winkelhebel überträgt und diesen in eine bestimmte Vollastanschlagslage
bringt. Bei der Startphase tritt der Elektromagnet in Kraft und übersteuert die Wirkung
der Regeleinrichtung. Die Welle 13 wird durch den Winkelhebel 14 soweit bewegt, daß
die Regelstange der Einspritzpumpe in eine Position gebracht wird, wo die für den
start maximale Fördermenge eingestellt wird.
[0026] Mit zunehmendem Ladedruck bewegt sich die Membran 4 nach unten gegen die Kraft der
Druckstellfeder 30 und schiebt den Kolben 7 axial nach unten. Der Kolben drückt auf
das Zwischenstück 8, das sich um seine Achse schwingt und mittels des darin angebrachten
Stiftes 10 den Winkelhebel verdreht. In dem gleichen Maße verdreht sich auch die Welle
13 mit und überträgt die Bewegung auf den am Ende der Welle 13 angebrachten Stift
15 (Figur 6). Der Stift 15 greift direkt in eine Nut 9 in der Regelstange der Einspritzpumpe
ein, wodurch die Kraftstoffmenge in Abhängigkeit von dem Ladeluftdruck des Motors
gesteuert werden kann. Mit dem nichtlinearen Verlauf kann die Einspritzmenge an der
Rauchgrenze bei dem jeweiligen Betriebszustand wirtschaftlich angepasst werden.
[0027] Der Beginn der Bewegungsphase des Stiftes 15 kann durch Änderung der Vorspannung
der Feder 30 beliebig verstellt werden.
1. Regeleinrichtung für Einspritzpumpen von Diesel-Brennkraftmaschinen, welche die
Einspritzmenge ladedruckabhängig anpasst, mit einer Membran (4), die von der einen
Seite unter dem Druck der Ladeluft steht und auf der anderen Seite unter der Wirkung
einer über eine Führungsbuchse (6) regelbaren Druckfeder (30) steht, und über ein
Gestängesystem das Fördermengenverstellglied der Einspritzpumpe beeinflußt,
dadurch gekennzeichnet, daß die Brennkraftmaschine mit einem Start-Elektromagnet (21)
ausgerüstet ist, wobei die Regeleinrichtung zusammen mit dem Elektromagneten eine
Baueinheit bildet, die unmittelbar auf dem Kurbelgehäuse der Brennkraftmaschine montiert
ist, wobei die Regeleinrichtung und der Elektromagnet gemeinsam über dasselbe Gestängesystem
in das Fördermengenverstellglied der Einspritzpumpe eingreifen.
2. Regeleinrichtung nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet, daß der Elektromagnet während des Startvorgangs die Regeleinrichtung
übersteuert.
3. Regeleinrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Gestängesystem
ein Zwischenstück (8) aufweist, das die Membranbewegung gemäß einer Kurvenbahn auf
das Fördermengenverstellglied der Einspritzpume überträgt.
4. Regeleinrichtung nach Anspruch 3,
dadurch gekennzeichnet, daß das Zwischenstück (8) innerhalb der Regeleinrichtung
gehäusefest gelagert ist, und eine Anzahl von Bohrungen zur Aufnahme eines Stiftes
(10) aufweist.
5. Regeleinrichtung nach Anspruch 3 oder 4, dadurch gekennzeichnet, daß das Zwischenstück
(8) auswechselbar ist.
6. Regeleinrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, daß die Vorspannung der Druckfeder (30) über ein von außen
einstellbares Exzenterteil (28) mit einem an seinem Ende angebrachten Exzenterstift
einstellbar ist.
7. Regeleinrichtung nach Anspruch 6,
dadurch gekennzeichnet, daß der Exzenterstift des Exzenterteils (28) über eine Nut
am Umfang der Führungsbuchse (6) diese in axialer Richtung rauf und runter bewegt.
8. Regeleinrichtung nach Anspruch 6,
dadurch gekennzeichnet, daß der Exzenterteil aus einer Schraube besteht, die ins Gehäuse
eingedreht ist.
9. Regeleinrichtung nach Anspruch 6,
dadurch gekennzeichnet, daß der Exzenterteil aus einem zylindrischen Teil besteht,
der seitlich in das Gehäuse mit einer Dichtung (29) eingeführt ist und von außen mit
einer Verdrehsicherung geklemmt ist.