DD236775A1 - Pumpenelement fuer kraftstoffeinspritzpumpen - Google Patents

Abstract

Bei der Erfindung handelt es sich um eine Einspritzpumpe fuer direkteinspritzende Dieselmotoren, bei deren Pumpenelement auf einfache Weise der Austritt von Leckkraftstoff und eine Vermischung mit Schmieroel verhindert wird. Zu diesem Zweck sind in der Kolbenoberflaeche zwei Ringnuten vorgesehen, welche als Kraftstoffsammelnuten dienen. Wird beim Kolbenhub die Saugbohrung, ueber welche der Kraftstoff dem Saugraum zugefuehrt wird, verschlossen, sind die beiden Ringnuten mit entsprechenden Radialbohrungen verbunden, ueber welche der gesammelte Kraftstoff abgeleitet wird, und zwar von der oberen Radialnut ueber die obere Radialbohrung in den Saugraum und von der unteren Radialnut in einen besonderen Aufnahmeraum. Das Pumpenelement ist so gestaltet, dass es auch bei Vielstoffbetrieb Verwendung finden kann. Die untere Ringnut wird in einem solchen Falle mit einer Oeldruckleitung verbunden und der unteren Ringnut unter hohem Druck stehender dickfluessiger Schmierstoff zugefuehrt. Figur

Description

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Einspritzventil weitergeleitet wird. Im Augenblick des Verschlußes der Saugbohrung durch die Kolbenoberkante korrespondieren die beiden Ringnuten mit den beiden Radialbohrungen im Pumpenzylinder, und zwar die obere Ringnut des Pumpenkolbens mit der oberen Radialbohrung und die im axialen Abstand von der oberen Ringnut am Pumpenkolben angeordnete untere Ringnut mit der unteren Radialbohrung. Somit besteht während des gesamten Förderhubes und über den gesamten Lastbereich, zwischen der oberen Ringnut, der zugehörigen Radialbohrung und dem Saugraum einerseits, und der unteren Ringnut, der entsprechenden unteren Radialbohrung und einem Aufnahmeraum andererseits, eine ständige Verbindung. Dadurch tritt eine Druckentlastung im Bereich der Ringnuten ein und im Rahmen der Entspannung fließt der Leckkraftstoff ab und reißt alle Sedimente mit, so daß durch den Vorgang ein Reinigungseffekt erzielt wird.

Die Dimensionierung der Radialbohrungen und der Ringnuten ist abhängig von der Größe des Pumpenelementes und vom Nutz- und Gesamthub des Pumpenkolbens.

Soll das Pumpenelement im Vielstoffbetrieb zum Einsatz kommen, so wird die untere Axialbohrung mit einer Schmierstoffleitung verbunden und der unteren Ringnut im Pumpenkolben unter hohem Druck stehender dickflüssiger Schmierstoff zugeführt. Dadurch wird eine Schmierung der Gleitflächen und eine Abdichtung gegenüber Leckkraftstoff erreicht.

Die Bearbeitung des Pumpenelementes ist gegenüber den bisherigen Verfahren stark vereinfacht, da das Einbringen der Ringnuten in den Pumpenkolben einfach ist. Im Pumpenzylinder gibt es in axialer Richtung keine unterbrochenen Flächen, somit entstehen bei dem dünnwandigen Pumpenzylinder keine Verzugsprobleme beim Härten und die Innenbearbeitung bereitet keinerlei Schwierigkeiten.

Ausführungsbeispiel

Die beigefügte Zeichnung zeigt eine erfindungsgemäße Ausführung in Schnittdarstellung.

In dem Pumpenzylinder 1 ist der Pumpenkolben 2 gleitbar angeordnet. Am Außenumfang des Pumpenkolbens 2 sind in einem vorbestimmten axialen Abstand von der Kolbenoberkante 12 zwei Ringnuten 3; 4 eingebracht, vorgesehen zur Aufnahme von Leckkraftstoff. Der Pumpenzylinder 1 ist mit zwei Radialbohrungen 7; 8 versehen, welche im Betrieb mit den Ringnuten 3; 4 korrespondieren. In der oberen Hälfte des Pumpenzylinders 1, oberhalb des Pumpenkolbens 2, befindet sich ein als Saug raum 9 bezeichneter Hohlraum, in welchen die Saugbohrung 5 und die Steuerbohrung 6 münden. Die Saugbohrung 5 dient der Kraftstoffzuführung. Wird bei einem Kolbenhub die Saugbohrung 5 durch die Kolbenoberkante 12 verschlossen, fließt der Kraftstoff aus dem Saugraum 9 über die Steuerbohrung 6 in Richtung Einspritzventil ab.

Gleichzeitig ist die Ringnut 3 über die Radialbohrung 7 mit dem Saugraum 9 und die Ringnut 4 über die Radialbohrung 8 mit einem nicht besonders dargestellten Aufnahmeraum 10, welcher durch Dichtungen 11 gegenüber den anderen Pumpenteilen abgedichtet ist, verbunden. Damit kann der in den Ringnuten 3; 4 gesammelte Leckkraftstoff ungehindert abfließen.

Das dargestellte Ausführungsbeispiel entspricht der Ausführung bei einem Einstoffmotor. Soll das Pumpenelement bei einem Vielstoffmotor zur Anwendung kommen, wird die Radialbohrung 8 mit einer Schmierstoffdruckleitung verbunden, über welche zähflüssiges Schmieröl unter hohem Druck in die Ringnut 4 geführt wird. Damit ist eine entsprechende Schmierung auch bei Vielstoffmotoren gewährleistet. Damit ist es möglich, das Pumpenelement ohne einen besonderen Umbau oder der Herstellung einer besonderen Modifikation wahlweise in Ein- oder Vielstoffmotoren einzusetzen.

Die Abmessungen der Radialbohrungen 7; 8 und der Ringnuten 3; 4werden durch den Nutzhub und den Gesamthub des Pumpenkolbens 2 bestimmt.

Claims (4)

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   Erfindungsanspruch:

   1. Pumpenelement für Kraftstoffeinspritzpumpen zum Betrieb von Ein- und Vielstoffbrennkraftmaschinen, bestehend aus einem Pumpenzylinder mit Saug- und Steuerbohrungen und zusätzlichen Radiaibohrungen sowie einem Pumpenkolben mit auf seiner Mantelfläche angeordneten umlaufenden Ringnuten, dadurch gekennzeichnet, daß die Ringnuten (3; 4) in einem bestimmten Abstand von der Kolbenoberkante (12) auf der Mantelfläche des Pumpenkolbens (2) angeordnet sind und beim Verschluß der Saugbohrung (5) durch die Kolbenoberkante (12) jede Ringnut (3; 4) mit einer bestimmten Radialbohrung (7; 8) verbunden ist.
2. 2. Pumpenelement nach Punkt 1, dadurch gekennzeichnet, daß die obere Ringnut (3) über die obere Radialbohrung (7) mit dem Saugraum (9) verbunden ist.
3. 3. Pumpenelement nach Punkt 1, dadurch gekennzeichnet, daß die untere Ringnut (4) über die untere Radialbohrung (8) mit einem Aufnahmeraum (10) verbunden ist.
4. 4. Pumpenelement nach den Punkten 1 bis3, dadurch gekennzeichnet, daß beim BetriebeinerVielstoffbrennkraftmaschinedie untere Radialbohrung (4) mit einer Druckölleitung verbunden ist und das der unteren Radialnut (4) über die untere Radialbohrung (4) zugeführte Öl unter hohem Druck steht.

   Hierzu 1 Seite Zeichnung

   Anwendungsgebiet der Erfindung

   Die Erfindung betrifft ein Pumpenelement für Kraftstoffeinspritzpumpen zum Betrieb von Ein- und Vielstoffbrennkraftmaschinen.

   Charakteristik der bekannten technischen Lösungen

   Pumpenelemente der genannten Bauart bestehen in der Regel aus einem Pumpenzylinder und einem Pumpenkolben mit entsprechenden Zu- und Abführbohrungen. Diese Pumpenelemente arbeiten mit sehr hohen Drücken und so ist es unvermeidlich, daß Kraftstoff in den Spalt zwischen der Kolbenoberfläche und der Zylinderwand eindringt. Dieser Leckkraftstoff führt zu einer Verdünnung des Schmieröls, wodurch die Schmierwirkung erheblich reduziert wird. Es ist dabei unerheblich, ob das durch unmittelbares Eindringen in den Schmierkreislauf des Motors geschieht oder durch Vermischung mit dem Öl der Eigenschmierung des Pumpenelementes. In beiden Fällen kommt es zu einer erheblichen Herabsetzung der Schmierwirkung. Als Folge treten Beschädigungen an den Gleitflächen auf, öderes kommtzum Fressen des Kolbens. Bei starker Verdünnung kann sich diese Wirkung auf den Motor übertragen und bei starker Erwärmung zu Selbstentzündungen führen. Zur Vermeidung der genannten Nachteile sind die Pumpenelemente mit Leckölsperren versehen. So ist nach DE 1 576469 (GB 1208635) bekannt, die Mantelflächen des Kolbens mit zwei ringförmigen Kraftstoffsammeinuten zu versehen und diese durch mindestens eine wendelartige Nut zu verbinden. Dadurch soll ein Weiterfließen des Leckkraftstoffes verhindert und eine gleichmäßige Schmierung der Schnittflächen erreicht werden. Darüber hinaus wird durch diese Anordnung ein Reinigungseffekt in den Nuten erwartet, da durch die Übertragung des Kraftstoffdruckes auf die Nuten eine entsprechende Strömung in diesen auftritt und alle Sedimente herausgespült werden können. Das angestrebte Ergebnis wird jedoch nur zu einem Teil erreicht, da beim Stillstand der Pumpe der Leckkraftstoff nicht mehr abgeführt wird und der Leckkraftstoff durch den vorhandenen Druck in den Spalt zwischen Pumpenkolben und Pumpenzylinder abfließt und ein Eindringen in den Schmierölraum nicht verhindert werden kann. Darüber hinaus ist das Einbringen der wendeiförmigen Nut aufwendig und mit gewissen Schwierigkeiten verbunden.

   Weiterhin ist es bekannt, den Pumpenzylinder mit Ringnuten zu versehen, wie z.B. nach DE 3339098 (GB 2129883). Eine erste Ringnut ist vorgesehen, den Leckkraftstoff aus der Pumpenkammer aufzunehmen, und eine zweite Ringnut ein Weiterfließen verhindern, damit keine Verdünnung des über eine dritte Ringnut zugeführten Schmieröls erfolgt. Entsprechende, zum Teil schräge Zu- und Abführbohrungen sind in der Wand des Pumpenzylinders angebracht. Die Herstellung dieser Ausführung erfordert einen großen Arbeitsaufwand, da außerdem eine hohe Genauigkeit erforderlich ist, da neben den Ringnuten in der Innenwand des Pumpenzylinders auch die teilweise schräg angeordneten Zu- und Abführbohrungen in die Zylinderwand eingebracht werden müssen, damit der Leckkraftstoff abfließen kann bzw. das Schmieröl zugeführt wird.

   Ziel der Erfindung

   Das Ziel der Erfindung besteht darin, den Fertigunyjaufwand zu sneken und das Pumpenelement so zu gestalten, daß es wahlweise für Ein- oder Vielstoffbrennkraftmaschinen Verwendung finden kann.

   Darlegung des Wesens der Erfindung

   Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Pumpenelement der genannten Bauart zu entwickeln, bei welchem auf einfache und wirksame Weise der Austritt von Leckkraftstoff und eine Vermischung desselben mit Schmieröl verhindert wird, und wobei die für einen Betrieb als Pumpenelement für einen Ein- oder Vielstoffmotor notwendigen Einrichtungen vorzusehen sind. Erfindungsgemäß wird die Aufgabe wie folgt gelöst.

   Die Mantelfläche eines Pumpenkolbens wird mit zwei Ringnuten versehen, welche als Sammelnuten für den Leckkraftstoff vorgesehen sind. Die beiden Ringnuten arbeiten unmittelbar mit zwei Radialbohrungen im Pumpenzylinder zusammen. Im oberen Bereich des Pumpenzylinders sind eine Saugbohrung und eine Steuerbohrung vorgesehen, wobei durch die Saugbohrung dem Saugraum der Kraftstoff zugeführt und im Verlaufe des Kolbenhubes über die Steuerbohrung weiter zum