Kraftstoffeinspritzpumpe für mehrzylindrige Brennkraftmaschinen Gegenstand der Erfindung ist eine Kraftstoffein- spritzpumpe für mehrzylindrige Brennkraftmaschinen, bei der ein Ring mit innenliegenden Nocken minde stens zwei quer zur Achse der Antriebswelle gegen läufig hin- und herbewegbare Kolben mit gemein samem Pumpenarbeitsraum antreibt und die einen Verteiler mit umlaufendem Verteilerglied hat, das ab wechselnd eine Verbindung zwischen dem Pumpen arbeitsraum und dem Einlasskanal bzw.
den zu den einzelnen Brennkraftmaschinenzylindern führenden Auslasskanälen herstellt.
Bei den bekannten Pumpen dieser Art münden die durch den Verteiler zu steuernden Kanäle in den zylindrischen Mantelflächen der beiden Verteilerglie der. Damit die den einzelnen Zylindern der Brenn- kraftmaschine zugeförderten Kraftstoffmengen mög lichst genau übereinstimmen, ist es hierbei notwendig, das Spiel zwischen dem umlaufenden Verteilerglied und seiner feststehenden Führung, also zwischen den beiden zylindrischen Mantelflächen sehr klein zu halten.
Dies birgt aber die Gefahr in sich, dass beson ders bei Verwendung von Kraftstoffen, mit geringer Schmierfähigkeit zu hohe Reibung zwischen den bei den Verteilergliedern entsteht, die zum Anfressen der Gleitflächen führen kann, so dass die Pumpe un brauchbar wird.
Bei Verteilerpumpen mit nur einem hin- und her gehenden Kolben ist es bereits bekannt, den Pumpen zylinderkörper als Flachverteiler auszubilden. Eine vom Pumpenarbeitsraum ausgehende Bohrung wird bei dieser Anordnung während des Saughubes mit einem Einlass- und während des Druckhubes mit einem Auslasskanal in Verbindung gebracht. Bei die ser Bauform ist jedoch die Abdichtung zwischen den beiden flachen Steuerflächen nicht einwandfrei, da die Antriebswelle und der Zylinderkörper aus einem Stück bestehen und ausreichendes Spiel für den guten Lauf dieser Pumpe vorhanden sein muss.
Eine andere bekannte Bauart, mit einer Zahnrad pumpe hat ebenfalls einen Flachverteiler mit rotieren dem Verteilerglied, das über eine zentrale Bohrung verschiedene im Kreis angeordnete, zu den einzelnen Zylindern führende Auslasskanäle mit dem Zulei tungskanal verbindet. Das umlaufende Verteilerglied ist unabhängig von den übrigen Pumpenteilen in einem Gehäuse untergebracht. Es wird durch eine Feder gegen die feststehende Steuerfläche gepresst. Durch diesen Verteiler fliesst Kraftstoff stets nur in einer Richtung.
Dieser Fluss wird nur dann unter brochen, wenn die Auslassöffnung des rotierenden Verteilergliedes durch die zwischen den Öffnungen der Auslasskanäle in der feststehenden Steuerfläche liegenden Abschnitte vorübergehend abgedeckt wird.
Um bei Verteilerpumpen der eingangs beschrie benen Art die Nachteile von kreiszylindrischen Ver teilern zu vermeiden, wird erfindungsgemäss der Ver teiler mit ebenen Steuerflächen ausgeführt, die ständig durch ein Federglied gegeneinander gedrückt werden.
In der Zeichnung sind zwei Ausführungsbeispiele des Anmeldungsgegenstandes dargestellt. Es zeigen: Fig. 1 das erste Beispiel im Längsschnitt und Fig. 2 und 3 je eine der beiden zusammenarbei tenden ebenen Steuerflächen in Ansicht, Fig. 4 das zweite Ausführungsbeispiel ebenfalls im Längsschnitt und Fig. 5 bis 7 schematische Darstellungen der zu sammenarbeitenden Steuerbohrungen dieses Beispiels.
Beim ersten Beispiel wird Kraftstoff aus einem Behälter 1 mittels einer Förderpumpe 2 über ein Filter 3, an das eine zum Behälter 1 zurückführende, ein nicht dargestelltes Rückschlagventil enthaltende übersträmleitung 4 angeschlossen ist, zur Einspritz- pumpe gefördert, deren Teile in einem Gehäuse 6 untergebracht sind, das oben durch einen Deckel 7 abgeschlossen ist. Im Gehäuse 6 ist eine Antriebs welle 8 über ein Kugellager 9 gelagert. Zwischen dem Gehäuse 6 und der Welle sitzt ein Dichtring 10. Die Welle 8 trägt eine Scheibe 12, an der ein Pumpen zylinderkörper 13 befestigt ist.
Im Körper 13 sind zwei Kolben 15 radial beweglich geführt, die im Be trieb durch die Fliehkraft sowie durch den unter dem Druck der Förderpumpe 2 einströmenden Kraftstoff nach aussen gegen Gleitschuhe 17 gedrückt werden, in denen jeweils eine Rolle 18 liegt. Konzentrisch zum Zylinderkörper 13 ist ein Nockenring 20 angeordnet, der an seinem Innenumfang eine der Zylinderzahl der Brennkraftmaschine entsprechende Anzahl von gleichen Nockenerhebungen hat und mit dem Ge häusedeckel 7 fest verbunden ist.
Auf den Zylinder körper 13 ist ein rotierendes Verteilerglied aufgesteckt, das aus einem mit einem Aufsteckzapfen versehenen Mittelstück 22 und einem darauf aufgezogenen Ring 23 besteht und mit dem Körper 13 durch nicht dargestellte Stifte gekuppelt ist. Zwischen dem Zylinderkörper 13 und dem umlaufenden Verteilerglied 22, 23 sind Tel lerfedern 25 eingelegt, die das Verteilerglied mit sei ner ebenen Steuerfläche gegen eine ebenfalls ebene Steuerfläche 27 am Deckel 7 drücken.
Im Deckel 7 ist gleichachsig zur Antriebswelle 8 ein Ausweichkolben 28 in einem Nippel 29 geführt, in dessen Längsbohrung ein Kanal 30 einmündet. Durch eine Schraubenfeder 31, die zum Teil in einer im Nippel 29 eingeschraubten Einstellschraube 32 steckt, wird der Ausweichkolben 28 gegen den Deckel 7 gedrückt. Das äussere Ende der Einstellschraube 32, die auch zur Hubbegrenzung für den Ausweichkolben 28 dient, ist durch eine Hutmutter 33 abgedeckt, de ren Rand auf einen Dichtungsring 34 drückt.
Entsprechend der Zylinderzahl der Brennkraft- maschine sind im Kreis um den Ausweichkolben 28 herum eine Reihe von Auslassventilen im Deckel 7 angeordnet, im vorliegenden Beispiel acht Ventile. Jedes dieser Ventile hat ein bewegliches Ventilglied 36, das in einem Ventilkörper 37 sitzt, der durch einen Nippel 38 gegen eine Schulter 39 im Deckel 7 gedrückt wird. Eine Ventilfeder 40 stützt sich einerseits an dem beweglichen Ventilglied 36 und anderseits an einer Schulter in der Längsbohrung des zugehörigen Nippels 38 ab. Zu jedem Auslassventil führt ein Aus lasskanal 41.
Der von der Förderpumpe 2 geförderte Kraftstoff gelangt über einen Einlasskanal 43 zum rotierenden Verteilerglied 22. Den Einlasskanal durchquert ein Drosselschieber 44, dessen Ringnut 45 die Drossel stelle bildet und den ein nicht gezeichneter Drehzahl regler axial zu verschieben vermag.
In die ebene Steuerfläche 27 am Deckel 7 sind drei konzentrisch zum Kanal 30 verlaufende Rind rillen 46 eingestochen, die durch je acht radiale Nu ten 47 und 48 untereinander verbunden sind. Die ebene Steuerfläche des umlaufenden Verteilergliedes 22, 23 enthält ebenfalls drei Ringrillen 49, die sich mit den Rillen 46 decken. Die äussere der Ringrillen 49 ist über vier Radialnuten 50 mit der mittleren Ringrille 49 verbunden. Der Einlasskanal 43 mündet in die äusseren Ringrillen ein.
Das Mittelstück 22 des umlaufenden Verteiler gliedes enthält eine Querbohrung 51 sowie eine diese Querbohrung schneidende, dem Deckel 7 zu enger werdende Längsbohrung 52. Diese Bohrungen stehen mit dem Arbeitsraum 53 der beiden Kolben 15 in Verbindung. Zwei Längsbohrungen 54 verbinden die Querbohrung 51 mit der zwischen dem äusseren und dem mittleren Rillenpaar liegenden, durch die Radial nuten 48 unterteilten Ringzone der Steuerfläche 27.
Das umlaufende Verteilerglied 22, 23 enthält auch noch eine, ebenfalls von der Querbohrung 51 aus gehende Auslassbohrung 55, die in die zwischen dem mittleren und dem inneren Ringrillenpaar liegende, durch die Radialnuten 27 unterteilte Ringzone der Steuerflächen ausmündet. Von jedem der Sektoren abschnitte, die zwischen den Radialnuten 47 verblei ben, führt eine von der Steuerfläche 27 ausgehende Auslassbohrung 56 zu einem der Auslasskanäle 41.
Die Enden der Querbohrung 51 sind durch den auf das Mittelstück 22 aufgezogenen Ring 23 verschlos sen. Bei anderer Zylinderzahl der Brennkraftmaschine wird nur die Zahl der Radialnuten 47 und 48 in der feststehenden Steuerfläche 27 entsprechend geändert. Die Einspritzpumpe arbeitet wie folgt: Beim auswärts gehenden Saughub der Kolben 15 strömt Kraftstoff an der Drosselstelle 45 vorbei durch den Einlasskanal 43 zu dem umlaufenden Verteiler glied 22, 23 und von dort über die Bohrung 51 und die axiale Bohrung 52 zu dem Pumpenarbeitsraum 53.
Sobald die beiden Kolben durch zwei einander diametral gegenüberstehende Erhebungen des Nok- kenringes 20 einwärtsgedrückt werden, verdrängen sie Kraftstoff über den Kanal 30 unter den Ausweich kolben 28 und über die Auslassbohrung 55 zu dem durch diese Bohrung aufgesteuerten Auslasskanal.
Der bei jedem der Kolbendruckhube erzeugte Förderdruck greift an der Stirnfläche des Einsteck- zapfens des umlaufenden Verteilergliedes 22, 23 an und presst dessen ebene Steuerfläche zusätzlich zum Druck der Tellerfedern 25 gegen die Steuerfläche 27.
Die Radialnuten 50 dienen zur Begrenzung der vom Flüssigkeitsdruck auf die Steuerflächen des beweg lichen Verteilergliedes ausgeübten Gedenkraft, die von der Grösse der die Mündungen der Auslassboh- rung 56 und der Längsbohrungen 54 umgeben den Sektorenabschnitte der Steuerflächen abhängt. Fällt bei Beginn des Saughubes der Druck im Pumpenarbeitsraum ab, so wird das umlaufende Verteilerglied 22, 23 durch den im Auslasskanal 41, 56 noch vorhandenen hohen Restdruck,
der auf die der Mündung der Auslassbohrung 56 gegen überstehenden Ringzone drückt und dessen wirksame Druckfläche durch den durch die Nuten 47 begrenz ten Sektorenabschnitt an dieser Auslassbohruna 56 bestimmt ist, von seiner Gegenfläche 27 entgegen der Kraft der entsprechend bemessenen Federn 25 kurz- zeitig abgehoben. Durch diesen Vorgang werden die Berührungsflächen immer wieder mit Kraftstoff be netzt.
Ausserdem wird dadurch die Reibung zwischen den steuernden Verteilerflächen und damit auch de ren Abnützung vermindert. Dieses intermittierende Abheben des umlaufenden Verteilergliedes von seiner Gegensteuerfläche ist besonders dann vorteilhaft, wenn im Auslasskanal kein Druckventil vorhanden ist, weil sich dadurch eine wirksame Entlastung jeder Druckleitung nach jedem Einspritzvorgang ergibt.
Während der Saughübe der Kolben 15 befinden sich seinerseits die Längsbohrungen 54 des umlaufen den Verteilergliedes 22, 23 jeweils im Bereich einer der Radialnuten 48 und anderseits die Auslassbohrung 55 in dem Bereich einer der Radialnuten 47. Über die Dauer der Druckhübe sind die Mündungen der bei den Längsbohrungen 54 durch einen der zwischen den Radialnuten 48 liegenden Sektorenabschnitte der Steuerfläche 27 abgedeckt. Die Auslassbohrungen 55 und 56 der beiden Steuerflächen stehen dabei mitein ander in Verbindung.
Die unter hohem Druck ste hende Kraftstoffleitung wird anschliessend entlastet, indem die Auslassbohrung 55 in den Bereich einer der Radialnuten 47 gelangt, worauf dann wieder Kraft stoff über die Längsbohrungen 54 angesaugt wird.
Beim zweiten Ausführungsbeispiel nach Fig. 4 bis 7 ist ebenfalls eine Welle 61 in einem Gehäuse 62 gelagert, auf dem ein Deckel 63 sitzt. Das Gehäuse 62 hat einen Einlasskanal 64, einen Entlastungskanal 65 und eine der Zylinderzahl der Brennkraftmaschine entsprechende Zahl von Auslasskanälen 66. In die Einlassbohrung 64 ragt ein Drosselschieber 67 hinein, dessen Steuerorgan nicht dargestellt ist.
Die Welle 61 trägt an ihrem oberen Ende einen topfartigen Teil 68, in dem ein Nockenring 69 mit Innennocken sitzt. Dieser umschliesst zwei radial ver schiebbare Kolben 70, die in einem Pumpenzylinder körper 78 geführt sind und einen gemeinsamen Ar beitsraum 79 haben. Die Kolben werden durch eine Feder 72 gegen zwei Gleitschuhe 73 mit Rollen 74 gedrückt, wobei die Rollen sich an der Nockenbahn des Nockenringes 69 abstützen. Die Rollen 74 wer den an ihren Stirnseiten durch Ringe 77 gehalten.
Von einer vom Arbeitsraum 79 ausgehenden Axialbohrung 80 zweigen radial ausser einem Einlass- kanal 82 Verbindungskanäle 83 ab, wobei die Kanäle 83 zu den Auslasskanälen 66 führen. In den Einlass- kanal 82 mündet ein Entlastungskanal 84. In den Verbindungskanälen 83 sitzen Druckventile 85.
Der Pumpenzylinderkörper 78 wird durch am Deckel 63 angebrachte Klauen 87, die in entsprechende Aussparungen 88 des Zylinderkörpers eingreifen, am Drehen gehindert. Der Deckel 63 und der Zylinder körper 78 sind durch einen Rohrabschnitt 89 zuein ander zentriert, der in je eine zylindrische Aussparung des Deckels 63 und des Zylinderkörpers 78 eingreift. Im Rohrabschnitt 89 ist eine Schraubenfeder 90 un tergebracht, die den Zylinderkörper 78 gegen das um laufende Verteilerglied 93 und dieses gegen den Ge häuseboden drückt.
Die Zentrierung des Zylinder- körpers 78 gegenüber der Welle 61 erfolgt durch einen Stift 92, der in den Zylinderkörper 78 ein- gepresst ist und gleichzeitig das untere Ende der Axial- bohrung 77 verschliesst.
Der das umlaufende Verteilerglied bildende Bo den 93 des topfförmigen Teiles 68 enthält einen Aus lasskanal 94 und im vorliegenden Ausführungsbei spiel sechs Einlasskanäle 95 sowie sechs Entlastungs kanäle 96. Letztere verlaufen schräg im Boden 93, so dass sie bei Überdeckung mit dem Entlastungskanal 84 in den neben der Einlassbohrung 64 liegenden Ent lastungskanal 65 einmünden, der mit dem Kraftstoff behälter 1 in Verbindung steht.
Während des Saughubes der Kolben 70 gelangt der von der Förderpumpe 2 geförderte Kraftstoff über die Einlassbohrung 64 und die Kanäle 95, 82 und 80 zum Pumpenarbeitsraum 79. Durch die Nok- kenerhebungen des Nockenringes 69 wird die Feder 72 anschliessend zusammengepresst und die Kolben 70 .bewegen sich aufeinander zu.
Die Welle 61 hat sich dann so weit gedreht, dass der Auslasskanal 94 während des folgenden Druckhubes der Kolben einen der Verbindungskanäle 83 mit einer der Auslassboh- rungen 66 verbindet, so dass Kraftstoff zu dem an diesen Auslass angeschlossenen Zylinder der Brenn- kraftmaschine gefördert wird.
Kurz vor denn Schlie ssen des Auslasskanals 94 wird der Entlastungskanal 84, 96 und 65 aufgesteuert, so dass der Druck im Auslasskanal 83, 94, 66 absinkt. Die Entlastungs- kanäle können dabei so zu den Auslasskanälen an geordnet werden, dass entweder der ganze Hub der Kolben zur Kraftstoffeinspritzung dient oder auch nur ein Teil dieses Hubes.