Aus der japanischen offengelegten
Patentanmeldung
JP 10-331735
A ist eine Hochdruck-Kraftstoffzufuhranordnung bekannt,
wie sie in den
5 bis
7 dargestellt ist.
5 zeigt als Blockschaltbild
die herkömmliche
Hochdruck-Kraftstoffzufuhranordnung
100,
und
6 ist eine entsprechende
Querschnittsansicht. Diese Hochdruck-Kraftstoffzufuhranordnung
100 weist
auf: einen Niederdruckdämpfer
2 zum
Abfangen von Druckspitzen im Niederdruck-Kraftstoff, wobei der Niederdruckdämpfer
2 mit
einem Niederdruck-Kraftstoffeinlaßkanal
1 verbunden
ist, durch welchen Kraftstoff auf niedrigem Druck von einer Niederdruck-Kraftstoffpumpe
(nicht gezeigt) fließt;
eine Hochdruck-Kraftstoffpumpe
3 zur Druckbeaufschlagung
von Kraftstoff auf niedrigem Druck von dem Niederdruckdämpfer
2;
einen Hochdruckdämpfer
5 zum
Abfangen von Druckspitzen in dem Kraftstoff auf hohem Druck, der
durch einen Hochdruck-Kraftstoffauslaßkanal
4 fließt, der
mit der Hochdruck-Kraftstoffpumpe
3 verbunden
ist; und ein Rückschlagventil
zur Verbesserung des Anlassens einer Brennkraftmaschine durch Rückbehalten
von Kraftstoff in Verteilerleisten
8 auf hohem Druck selbst dann,
wenn die Brennkraftmaschine stillsteht, wobei das Rückschlagventil
6 wischen
dem Hochdruckdämpfer
5 und
einer Kraftstoffversorgungsöffnung
7 angeordnet
ist, und sich öffnet,
wenn der Kraftstoff auf der Seite der Verteilerleiste
8 einen
höheren Druck
aufweist als auf der Seite des Hochdruckdämpfers
5. Weiterhin
bezeichnet 17 in den Zeichnungen einen Kanal, der von einem Ort
zwischen der Kraftstoffversorgungsöffnung
7 und der Verteilerleiste
8 aus
eine Verbindung zu einem Hochdruckregler (nicht gezeigt) herstellt.
Der voranstehend erwähnte Niederdruckdämpfer 2 ist
wie in 6 dargestellt
in einer ersten Ausnehmung 10a in einem Gehäuse 10 angebracht. Der
Niederdruckdämpfer 2 weist
auf: einen zylindrischen Halter 14, eine Basis 13,
bei welcher eine Kugel 11 in einer Bohrung 12 vorgesehen
ist, sowie einen Metallfaltenbalg 15, der innerhalb des
Halters 14 vorgesehen ist.
Die voranstehend geschilderte Hochdruck-Kraftstoffpumpe 3 weist
auf (s. 5): eine Ventilanordnung
20 zum Öffnen
und Schließen
des Niederdruck-Kraftstoffeinlaßkanals 1 und
des Hochdruck-Kraftstoffauslaßkanals 4,
und einen Hochdruck-Kraftstoffzufuhrkörper 21 zur
Druckbeaufschlagung von Kraftstoff auf niedrigem Druck und zu dessen
Ausstoß in
den Hochdruck-Kraftstoffauslaßkanal 4.
7 ist
ein Querschnitt der Ventilanordnung 20, welche eine erste
Platte 22 aufweist, eine zweite Platte 23, und
einen dünnen,
ebenen Ventilhauptkörper 19,
der zwischen der ersten und zweiten Platte 22 bzw. 23 angeordnet
ist. Ein erster Kraftstoffeinlaß 24,
der mit dem Niederdruck-Kraftstoffeinlaßkanal 1 verbunden
ist, und ein erster Kraftstoffauslaß 25, der mit dem
Hochdruck-Kraftstoffauslaßkanal 4 verbunden
ist, sind in der ersten Platte 22 vorgesehen, wobei die
Innenabmessungen des ersten Kraftstoffauslasses 25 größer sind
als die Innenabmessungen des ersten Kraftstoffeinlasses 24.
Ein zweiter Kraftstoffeinlaß 26,
der größere Innenabmessungen aufweist
als der erste Kraftstoffeinlaß 24,
sowie ein zweiter Kraftstoffauslaß 27, der kleinere
Innenabmessungen aufweist als der erste Kraftstoffauslaß 25,
sind in der zweiten Platte 23 vorgesehen. Der Ventilhauptkörper 19 ist
mit einer Zunge 28 an der Einlaßseite versehen, die zwischen
dem ersten Kraftstoffeinlaß 24 und
dem zweiten Kraftstoffeinlaß 26 angeordnet
ist, sowie mit einer Zunge 29 an der Auslaßseite,
die zwischen dem ersten Kraftstoffauslaß 25 und dem zweiten
Kraftstoffauslaß 27 angeordnet ist.
Der Hochdruck-Kraftstoffsversorgungskörper 21 weist
auf (s. 6) Gehäuse 10,
das die Ventilanordnung 20 innerhalb einer zweiten Ausnehmung
10b aufnimmt, einen Zylinder 30, der in Oberflächenberührung mit
der zweiten Platte 23 der Ventilanordnung 20 aufgenommen
ist, einen Kolben 33, der gleitbeweglich in den Zylinder 30 eingeführt ist, und zusammen
mit dem Zylinder 30 eine Kraftstoffdruckbeaufschlagungskammer 32 bildet,
sowie eine erste Feder 36, die zwischen einer ausgenommenen Bodenoberfläche 34 des
Kolbens 33 und einem Halter 35 angeordnet ist,
wobei die Feder 36 eine Kraft auf den Kolben 33 in
einer Richtung ausübt,
welche das Volumen der Kraftstoffdruckbeaufschlagungskammer 32 erhöht.
Der Hochdruck-Kraftstoffzufuhrkörper 21 weist
weiterhin auf:
ein Gehäuse 37,
das über
den Zylinder 30 aufgepaßt ist, ein ringförmiges Sicherungsteil 38,
welches die Ventilanordnung 20, den Zylinder 30,
und das Gehäuse 37 innerhalb
der zweiten Ausnehmung 10b des Gehäuses 10 dadurch sichert,
daß es über das Gehäuse 37 aufgepaßt ist,
und im Eingriff mit der zweiten Ausnehmung 10b des Gehäuses 10 über einen
Außengewindeabschnitt
steht, der auf einer Außenumfangsoberfläche des
Sicherungsteils 38 vorgesehen ist, einen Metallfederbalg 40,
der zwischen dem Gehäuse 37 und
einem Aufnahmeabschnitt 39 angeordnet ist, eine zweite
Feder 41, die zusammengedrückt um die Außenseite
des Federbalgs 40 zwischen dem Gehäuse 37 und einem Halter
42 herum angeordnet ist, und eine Stütze 43, die so angeordnet ist,
daß sie
die zweite Feder 41 umgibt, wobei die Stütze 43 an
dem Gehäuse 10 durch
einen (nicht gezeigten) Bolzen befestigt ist.
Der Hochdruck-Kraftstoffzufuhrkörper 21 weist
weiterhin auf:
einen Mitnehmer 44, der gleitbeweglich
in einer Gleitbohrung 43a in einem Endabschnitt der Stütze 43 angeordnet
ist, einen Bolzen 45, der drehbeweglich in dem Mitnehmer 44 gehaltert
ist, eine Buchse 46, die drehbeweglich auf dem Bolzen 45 angeordnet
ist, und eine Nockenrolle 47, die drehbar auf der Buchse 46 angeordnet
ist, wobei die Nockenrolle 47 einen Nocken (nicht dargestellt)
berührt,
der an einer Nockenwelle (nicht gezeigt) befestigt ist, entsprechend der
Form des Nockens, und den Kolben 33 hin- und herbewegt.
Der voranstehend geschilderte Hochdruckdämpfer 5 ist
in eine dritte Ausnehmung 10c in dem Gehäuse 10 eingeschraubt.
Der Hochdruckdämpfer 5 weist
auf: ein erstes Gehäuse 50,
ein zweites Gehäuse 51,
das angrenzend an das erste Gehäuse 50 angeordnet
ist, und zusammen mit dem ersten Gehäuse 50 einen Raum
ausbildet, und eine dünne, ebene,
scheibenförmige
Membran 54 aus Edelstahl, welche den Raum in eine hintere
Druckkammer 52, die mit Hochdruckgas beschickt wird, und
eine Pufferkammer 53 unterteilt. Die Membran 54 bewegt sich
so, daß der
Druck des Kraftstoffs, der in die Pufferkammer 53 von dem
Hochdruck-Kraftstoffauslaßkanal 4 fließt, an den
Druck des Hochdruckgases in der hinteren Druckkammer 52 angeglichen
wird, wodurch das Volumen im Inneren der Pufferkammer 53 geändert wird,
und Druckstöße in dem
Kraftstoff in dem Hochdruck-Kraftstoffauslaßkanal 4 abgefangen werden.
Bei der Hochdruck-Kraftstoffzufuhranordnung 100 mit
der voranstehend geschilderten Konstruktion wird der Kolben 33 durch
die Drehung des Nockens hin- und herbewegt, der an der Nockenwelle
einer Brennkraftmaschine (nicht gezeigt) befestigt ist, über die
Nockenrolle 47, die Buchse 46, den Bolzen 45 und
den Mitnehmer 44.
Wenn der Kolben 33 heruntergeht
(während des
Kraftstoffeinlaßhubes)
nimmt das Volumen im Inneren der Kraftstoffdruckbeaufschlagungskammer 32 zu,
und nimmt der Druck im Inneren der Kraftstoffdruckbeaufschlagungskammer 32 ab.
Wenn der Druck im Inneren der Kraftstoffdruckbeaufschlagungskammer 32 unter
den Druck am ersten Kraftstoffeinlaß 24 absinkt, biegt
sich die einlaßseitige Zunge 28 des
Ventilhauptkörpers 19 in
den zweiten Kraftstoffeinlaß 26,
und läßt Kraftstoff
aus dem Niederdruck-Kraftstoffzufuhrkanal 1 durch den zweiten Kraftstoffeinlaß 26 in
die Kraftstoffdruckbeaufschlagungskammer 32 fließen.
Wenn der Kolben 33 nach
oben geht (während
des Kraftstoffauslaßhubes)
nimmt der Druck im Inneren der Kraftstoffdruckbeaufschlagungskammer 32 zu,
und wenn der Druck im Inneren der Kraftstoffdruckbeaufschlagungskammer 32 über den
Druck am ersten Kraftstoffauslaß 25 hinaus
ansteigt, biegt sich die auslaßseitige
Zunge 29 des Ventilhauptkörpers 19 in den ersten
Kraftstoffauslaß 25,
und läßt Kraftstoff
aus der Kraftstoffdruckbeaufschlagungskammer 32 durch den
ersten Kraftstoffauslaß 25 und den
Kraftstoffauslaßkanal 4 in
den Hochdruckdämpfer 5 fließen, wodurch
Kraftstoff-Druckstöße abgefangen
werden. Kraftstoff unter hohem Druck wird dann den Verteilerleisten 8 über das
Rückschlagventil 6 und
die Kraftstoffzufuhröffnung 7 zugeführt, und
danach den Kraftstoffeinspritzventilen 9 zugeführt, welche
Kraftstoff in jeden der Zylinder (nicht gezeigt) der Brennkraftmaschine
einspritzen.
Bei der Hochdruck-Kraftstoffpumpe 3 der Hochdruck-Kraftstoffzufuhranordnung 100 mit
dem voranstehend geschilderten Aufbau werden das Gehäuse 37,
die Zylinder 30, und die Ventilanordnung 20 innerhalb
der zweiten Ausnehmung 10b durch das Sicherungsteil 38 festgehalten.
Da das Sicherungsteil 38 auf einen Außenumfangsabschnitt des Gehäuses 37 drückt und
dieses auf einem Außenumfangsabschnitt
des Zyliders 30 wird auf die Ventilanordnung 20 eine
hohe Haltekraft auf einen Außenumfangsabschnitt
der Ventilanordnung 20 ausgeübt, und eine extrem geringe
Haltekraft in einem zentralen Abschnitt der Ventilanordnung 20. 6 zeigt die Verteilung der
Belastung zu diesem Zeitpunkt, und man sieht daraus, daß die Last
radial nach außen
zunimmt.
Im zentralen Abschnitt der Ventilanordnung 20 ist
der auf die Ventilanordnung 20 einwirkende Druck extrem
niedrig. Wenn die Kraft, die über
die auslaßseitige
Zunge 29 an der Mündung
des ersten Kraftstoffauslasses 25 auf einen Umfangsabschnitt 27a des
zweiten Kraftstoffauslasses 27 auf der zweiten Platte 23 einwirkt,
der Querschnittsfläche
der Mündung
multipliziert mit dem Auslaßdruck
entspricht, und während
des Kraftstoffeinlaßhubes
besteht das Risiko, daß die
zweite Platte 23 durch die Kraft in der Nähe des zentralen
Abschnitts zum Kolben 33 hin verformt wird, wo der einwirkende
Druck extrem niedrig ist.
Entsprechend besteht das Risiko,
daß während des
Kraftstoffauslaßhubes,
die erste Platte 22 durch die Belastung zum Hochdruckdämpfer 5 hin
in der Nähe
des zentralen Abschnitts verformt wird, in welchem der Druck, der
auf den Umfangsabschnitt 24a einwirkt, extrem niedrig ist,
wenn die Kraft, die auf einen Umfangsabschnitt 24a des
ersten Kraftstoffeinlasses 24 auf der ersten Platte 22 über die
einlaßseitige
Zunge 28 an der Mündung
des zweiten Kraftstoffeinlasses 26 infolge des hohen Drucks
in der Kraftstoffdruckbeaufschlagungskammer 32 der Querschnittsfläche der
Mündung
multipliziert mit dem Druck im Inneren der Kraftstoffdruckbeaufschlagungskammer 32
entspricht.
Wenn sich die zweite Platte 23 oder
die erste Platte 22 auf diese Art und Weise verbiegt, so
bildet sich, obwohl normalerweise kein Spalt zwischen der zweiten
Platte 23 und der auslaßseitigen Zunge 29 während des
Kraftstoffeinlaßhubes
vorhanden sein sollte, ein Spalt zwischen der zweiten Platte 23 und der
auslaßseitigen
Zunge 29 in der Nähe
des zentralen Abschnitts aus, in welchem der einwirkende Druck extrem
niedrig ist. Entsprechend bildet sich, obwohl normalerweise kein
Spalt zwischen der ersten Platte 22 und der einlaßseitigen
Zunge 28 während
des Kraftstoffauslaßhubes
vorhanden sein sollte, ein Spalt zwischen der ersten Platte 22 und
der einlaßseitigen
Zunge 28 in der Nähe
des zentralen Abschnitts, in welchem der einwirkende Druck extrem
niedrig ist. Bei hohem Auslaßdruck
trat daher ein Problem in der Hinsicht auf, daß Kraftstoff aus dem Bereich
zwischen der zweiten Platte 23 und der auslaßseitigen
Zunge 29 während
des Kraftstoffeinlaßhubes
herausleckt, und zwischen der ersten Platte 22 und der
einlaßseitigen
Zunge 28 während
des Kraftstoffauslaßhubes,
wodurch der Volumenwirkungsgrad {(tatsächliche Kraftstoffmenge, die
in den Hochdruck-Kraftstoffauslaßkanal 4 von
der Kraftstoffdruckbeaufschlagungskammer 32 während eines Hubes
des Kolbens 33 ausgestoßen wird)/(Querschnittsfläche des
Kolbens 33 multipliziert mit dem Hub}dramatisch herabgesetzt
wird.
Ein weiteres Problem bestand darin,
daß infolge
der Ausbildung der voranstehend geschilderten Spalte ein Fressen
an Orten mit Ausnahme der einlaßseitigen
Zunge 28 und der auslaßseitigen
Zunge 29 des Ventilhauptkörpers 19 auftrat,
etwa zwischen Bauteilen des Gehäuses 10,
der Ventilanordnung 20, und dem Zylinder 30, was
zu Kraftstofflecks aus dort vorhandenen Spalten führt, und
den Auslaßfluß verringert.
Aus der älteren Anmeldung gemäß der nachveröffentlichten
Druckschrift
EP 0 961
023 A2 ist eine ähnliche
Hochdruck-Kraftstoffpumpe
wie im Patentanspruch 1 bekannt, bei der jedoch die Rückdruckkammer
in dem Hochdruck-Kraftstoffauslaßkanal angeordnet
ist.
Aus der
DE 198 37 857 A1 ist eine
Hochdruck-Kraftstoffpumpe mit den Merkmalen bekannt, die im ersten
bis vorletzten Absatz des Patentanspruchs 6 angegeben sind.
Mit der vorliegenden Erfindung wird
eine Lösung
der voranstehenden Probleme erreicht, und ein Ziel der vorliegenden
Erfindung besteht in der Bereitstellung einer Hochdruck-Kraftstoffpumpe
mit verbessertem Volumenwirkungsgrad, in welcher ein Fressen des
Ventils verhindert wird.
Zu diesem Zweck wird gemäß der vorliegenden
Erfindung eine Hochdruck-Kraftstoffpumpe nach Patentanspruch 1 oder
6 zur Verfügung
gestellt.
Die Erfindung wird nachstehend anhand zeichnerisch
dargestellter Ausführungsbeispiele
näher erläutert, aus
denen weitere Vorteile und Merkmale hervorgehen. Es zeigt:
1 einen
Querschnitt durch eine Hochdruck-Kraftstoffzufuhranordnung
mit einer Hochdruck-Kraftstoffpumpe
gemäß Ausführungsform
1 der vorliegenden Erfindung;
2 ein
Diagramm, welches die Beziehung zwischen dem Kraftstoffauslaßdruck und
dem Volumenwirkungsgrad in einer Hochdruck-Kraftstoffpumpe zeigt;
3 einen
Querschnitt durch eine Hochdruck-Kraftstoffzufuhranordnung
mit einer Hochdruck-Kraftstoffpumpe
gemäß Ausführungsform
2 der vorliegenden Erfindung;
4 einen
Querschnitt durch eine Hochdruck-Kraftstoffzufuhranordnung
mit einer Hochdruck-Kraftstoffpumpe
gemäß Ausführungsform
3 der vorliegenden Erfindung;
5 als
Blockschaltbild die Konstruktion einer herkömmlichen Hochdruck-Kraftstoffzufuhranordnung;
6 einen
Querschnitt durch eine herkömmliche
Hochdruck-Kraftstoffzufuhranordnung; und
7 einen
Querschnitt durch die Ventilanordnung der Hochdruck-Kraftstoffpumpe
in 6.
Nachstehend wird eine Hochdruck-Kraftstoffzufuhranordnung 200 gemäß der vorliegenden Erfindung
erläutert.
Gleiche oder entsprechende Teile wie in den 5 bis 7 werden
mit denselben Bezugszeichen bezeichnet..
Ausführungsform 1
1 ist
ein Querschnitt durch eine Hochdruck-Kraftstoffzufuhranordnung 200.
Diese Hochdruck-Kraftstoffzufuhranordnung 200 weist
auf: einen Niederdruckdämpfer
2 zum Abfangen von Druckstößen im Kraftstoff
unter niedrigem Druck, wobei der Niederdruckdämpfer 2 mit einem
Niederdruck-Kraftstoffeinlaßkanal 1 verbunden
ist, durch welchen Kraftstoff auf niedrigem Druck von einer Niederdruck-Kraftstoffpumpe (nicht
gezeigt) aus fließt;
eine Hochdruck-Kraftstoffpumpe 60 zur
Druckbeaufschlagung von Kraftstoff auf niedrigem Druck von dem Niederdruckdämpfer 2;
einen Hochdruckdämpfer
5 zum Abfangen von Druckstößen in dem
Kraftstoff unter hohem Druck, der durch einen Hochdruck-Kraftstoffauslaßkanal 4 fließt, der
mit der Hochdruck-Kraftstoffpumpe 3 verbunden
ist; und ein Rückschlagventil 6 zum
Verbessern des Anlassens einer Brennkraftmaschine dadurch, daß Kraftstoff
in Verteilerleisten 8 unter hohem Druck zurückgehalten
wird, selbst wenn die Brennkraftmaschine nicht läuft, wobei das Rückschlagventil 6 zwischen
dem Hochdruckdämpfer 5 und
einer Kraftstoffzufuhröffnung 7 angeordnet
ist, und sich öffnet,
wenn der Kraftstoffdruck auf der Seite der Verteilerleiste 8 niedriger
ist als der Kraftstoffdruck auf der Seite des Hochdruckdämpfers 5.
Der voranstehend geschilderte Niederdruckdämpfer 2 ist
in einer ersten Ausnehmung 62a in einem Gehäuse 62 angebracht.
Der Niederdruckdämpfer 2 weist auf:
einen zylindrischen Halter 14; eine Basis 13,
bei welcher eine Kugel 11 in einer Bohrung 12 angeordnet
ist; und einen Metallfederbalg 15, der innerhalb des Halters 14 angeordnet
ist.
Die voranstehend geschilderte Hochdruck-Kraftstoffpumpe 60 weist
auf: eine Ventilanordnung 20 zum Öffnen und Schließen des
Niederdruck-Kraftstoffeinlaßkanals 1 und
des Hochdruck-Kraftstoffauslaßkanals 4;
und einen Hochdruck-Kraftstoffzufuhrkörper 61 zur
Druckbeaufschlagung von Kraftstoff auf niedrigem Druck, und Ausstoß des Kraftstoffs
in den Hochdruck-Kraftstoffauslaßkanal 4.
Wie bereits in 7 gezeigt, weist die Ventilanordnung 20 eine
erste Platte 22 auf, eine zweite Platte 23, und
einen dünnen,
ebenen Ventilhauptkörper 19,
der zwischen der ersten Platte 22 und der zweiten Platte 23 angeordnet
ist. Ein erster Kraftstoffeinlaß 29,
der mit dem Niederdruck-Kraftstoffeinlaßkanal 1 verbunden
ist, und ein erster Kraftstoffauslaß 25, der mit dem
Hochdruck-Kraftstoffauslaßkanal 4 verbunden
ist, sind in der ersten Platte 22 vorgesehen, wobei die
Innenabmessungen des ersten Kraftstoffauslasses 25 größer sind
als die Innenabmessungen des ersten Kraftstoffeinlasses 24.
Ein zweiter Kraftstoffeinlaß 26 mit
größeren Innenabmessungen als
der erste Kraftstoffeinlaß 24 sowie
ein zweiter Kraftstoffauslaß 27 mit
kleineren Innenabmessungen als der erste Kraftstoffauslaß 25 sind
in der zweiten Platte 23 vorgesehen. Der Ventilhauptkörper 19 ist mit
einer Zunge 28 an der Einlaßseite versehen, die zwischen
dem ersten Kraftstoffeinlaß 24 und
dem zweiten Kraftstoffeinlaß 26 angeordnet
ist, sowie mit einer Zunge 29 an der Auslaßseite,
die zwischen den Kraftstoffauslaß 25 und den zweiten
Kraftstoffauslaß 27 angeordnet
ist.
Der Hochdruck-Kraftstoffzufuhrkörper 61 weist
auf: ein Gehäuse 62,
welches die Ventilanordnung 20 in einer zweiten Ausnehmung 62b aufnimmt; einen
Zylinder 30, der in der zweiten Ausnehmung 62b in
Oberflächenberührung mit
der zweiten Platte 23 aufgenommen ist; einen Kolben 33,
der gleitbeweglich in den Zylinder 30 eingeführt ist,
und zusammen mit dem Zylinder 30 eine Kraftstoffdruckbeaufschlagungskammer 32 bildet;
und eine erste Feder 36, die zwischen einer ausgenommenen
Bodenoberfläche 34 des
Kolbens 33 und einem Halter 35 angeordnet ist,
wobei die Feder 36 eine Kraft auf den Kolben 33 in
einer Richtung ausübt,
welche das Volumen der Kraftstoffdruckbeaufschlagungskammer 32 vergrößert.
Der Hochdruck-Kraftstoffzufuhrkörper 61 weist
weiterhin auf: ein Gehäuse 37,
das über
den Zylinder 30 aufgepaßt ist; ein ringförmiges Sicherungsteil 38,
welches die Ventilanordnung 20, den Zylinder 30 und
das Gehäuse 37 innerhalb
der zweiten Ausnehmung 62b des Gehäuses 62 dadurch sichert,
daß es über das
Gehäuse 37 aufgepaßt ist, und
im Eingriff mit der zweiten Ausnehmung 62b des Gehäuses 62 durch
einen Außengewindeabschnitt steht,
der auf einer Außenumfangsoberfläche des
Sicherungsteils 38 vorgesehen ist; einen Metallfederbalg 40,
der zwischen dem Gehäuse 37 und
einem Aufnahmeabschnitt 39 angeordnet ist; eine zweite Feder 41,
die zusammengedrückt
ist, und um die Außenseite
des Federbalgs 40 herum zwischen dem Gehäuse 37 und
einem Halter
42 angeordnet ist; und eine Stütze 43,
die so angeordnet ist, daß sie
die zweite Feder 41 umgibt, wobei die Stütze 43 an
dem Gehäuse 62 durch
einen Bolzen (nicht gezeigt) befestigt ist.
Der Hochdruck-Kraftstoffzufuhrkörper 61 weist
weiterhin auf:
einen Mitnehmer 44, der gleitbeweglich
in einer Gleitbohrung 43a in einem Endabschnitt der Stütze 43 angeordnet
ist; einen Bolzen 45, der drehbeweglich in dem Mitnehmer 44 gehaltert
ist; eine Buchse 46, die drehbar auf dem Bolzen 45 angeordnet
ist; und eine Nockenrolle 47, die drehbar auf der Buchse 46 angeordnet
ist, wobei die Nockenrolle 47 einen Nocken (nicht gezeigt)
berührt,
der an einer Nockenwelle (nicht gezeigt) befestigt ist, der Form
des Nockens folgt, und den Kolben 33 hin- und herbewegt.
Der voranstehend geschilderte Hochdruckdämpfer 5 ist
in eine dritte Ausnehmung 62c in dem Gehäuse 62 eingeschraubt.
Der Hochdruckdämpfer 5 weist
auf: ein erstes Gehäuse 50;
ein zweites Gehäuse 51,
das angrenzend zu dem ersten Gehäuse 50 angeordnet
ist und zusammen mit dem ersten Gehäuse 50 einen Raum
ausbildet; und eine dünne, ebene,
scheibenförmige
Membran 54 aus Edelstahl, welche den Raum in eine hintere
Druckkammer 52, die mit Hochdruckgas beschickt ist, und
eine Pufferkammer 53 unterteilt. Die Membran 54 bewegt
sich so, daß der
Druck des Kraftstoffs, der in die Pufferkammer 53 von dem
Hochdruck-Kraftstoffauslaßkanal 4 aus
fließt,
an den Druck des Hochdruckgases in der hinteren Druckkammer 52 angeglichen
wird, wodurch das Volumen im Inneren der Pufferkammer geändert wird,
und Druckstöße des Kraftstoffs
in dem Hochdruck-Kraftstoffauslaßkanal 4 abgefangen
werden.
Ein Verbindungskanal 63,
der ein Ende aufweist, das mit dem Hochdruck-Kraftstoffauslaßkanal 4 verbunden
ist, ist in dem Gehäuse 62 auf
der Achse des Kolbens vorgesehen. Eine Rückdruckkammer 64,
welche an dem Zentralen Abschnitt der ersten Platte 22 angrenzt,
ist ebenfalls in dem Gehäuse 62 vorgesehen.
Diese Rückdruckkammer 64 ist
mit dem Verbindungskanal 63 verbunden. Ein O-Ring 65 zur Ausbildung
einer luftdichten Dichtung zwischen der ersten Platte 22 und
einem Außenumfangsabschnitt der
Rückdruckkammer 64 ist
auf dem Außenumfangsabschnitt
der Rückdruckkammer 64 angeordnet.
Bei der Hochdruck-Kraftstoffzufuhranordnung 200 mit
der voranstehend geschilderten Konstruktion wird der Kolben 33 durch
die Drehung des Nockens, der an der Nockenwelle einer Brennkraftmaschine
(nicht gezeigt) befestigt ist, mit Hilfe der Nockenrolle 47,
der Buchse 46, des Bolzens 45 und des Mitnehmers 44 hin-
und herbewegt.
Wenn der Kolben 33 heruntergeht
(während des
Kraftstoffeinlaßhubes)
nimmt das Volumen im Inneren der Kraftstoffdruckbeaufschlagungskammer 32 zu,
und nimmt der Druck im Inneren der Kraftstoffdruckbeaufschlagungskammer 32 ab.
Wenn der Druck im Inneren der Kraftstoffdruckbeaufschlagungskammer 32 unter
den Druck am ersten Kraftstoffeinlaß 24 absinkt, biegt
sich die Zunge 28 an der Einlaßseite des Ventilhauptkörpers 19 in
den zweiten Kraftstoffeinlaß 26,
und läßt Kräftstoff
aus dem Niederdruck-Kraftstoffzufuhrkanal 1 durch den zweiten Kraftstoffeinlaß 26 in
die Kraftstoffdruckbeaufschlagungskammer 32 fließen.
Wenn der Kolben 33 nach
oben geht (während
des Kraftstoffauslaßhubes)
nimmt der Druck im Inneren der Kraftstoffdruckbeaufschlagungskammer 32 zu,
und wenn der Druck im Inneren der Kraftstoffdruckbeaufschlagungskammer 32 über den
Druck an dem ersten Kraftstoffauslaß 25 hinaus ansteigt,
biegt sich die Zunge 29 an der Auslaßseite des Ventilhauptkörpers 19 ersten
Kraftstoffauslaß 25,
und läßt Kraftstoff
der Kraftstoffdruckbeaufschlagungskammer 32 durch den ersten
Kraftstoffauslaß 25 und
den Kraftstoffauslaßkanal 4 in
den Hochdruckdämpfer 5 fließen, in
welchem Kraftstoff-Druckstöße abgefangen
werden. Kraftstoff auf hohem Druck wird dann über die Verteilerleisten 8 über das
Rückschlagventil 6 und
die Kraftstoffzufuhröffnung 7 geliefert,
und danach den Kraftstoffeinspritzventilen 9 zugeführt, welche
Kraftstoff in jeden der Zylinder (nicht gezeigt) der Brennkraftmaschine
einspritzen.
Während
in einer herkömmlichen
Anordnung der auf den zentralen Abschnitt einwirkende Druck extrem
niedrig war, wird bei einer Hochdruck-Kraftstoffpumpe 60 einer
Hochdruck-Kraftstoffzufuhranordnung 200 mit
dem voranstehend geschilderten Aufbau, wie sie in 1 gezeigt ist, der auf den zentralen
Abschnitt einwirkende Druck dadurch erhöht, daß der zentrale Abschnitt der
Belastung durch den ausgestoßenen
Kraftstoff auf hohem Druck über
die Rückdruckkammer 64 ausgesetzt
wird, und wird darüber
hinaus der auf den Außenumfangsabschnitt
einwirkende Druck auf dem Niveau gehalten, das bei einer herkömmlichen
Anordnung vorhanden ist, wodurch ein über einem Großteil der
Oberfläche
einwirkender Druck sichergestellt wird, so daß die Ausbildung unerwünschter
Spalte zwischen der zweiten Platte 23 und der Zunge 29 an
der Auslaßseite
während
des Kraftstoffeinlaßhubes
unterdrückt
wird, und entsprechend die Ausbildung unerwünschter Spalte zwischen der
ersten Platte 22 und der Zunge 28 an der Einlaßseite während des
Kraftstoffauslaßhubes unterdrückt wird.
Dies führt
dazu, daß der
Volumenwirkungsgrad selbst dann nicht plötzlich absinkt, wenn der Kraftstoffauslaßdruck erhöht wird.
Darüber hinaus kann die Stärke der
Belastung am zentralen Abschnitt der Ventilanordnung 20 dadurch
kontrolliert werden, daß der
Kraftstoffauslaßdruck
und die Radialabmessungen der Rückdruckkammer 64 geändert werden.
2 ist
ein Diagramm, welches die Beziehung zwischen dem Auslaßdruck des
Kraftstoffs von der Kraftstoffdruckbeaufschlagungskammer 32 und dem
Volumenwirkungsgrad zeigt, und beruht auf Daten, die bei Versuchen
erhalten wurden, die von den vorliegenden Erfindern durchgeführt wurden,
wobei ein herkömmliches
Vergleichsbeispiel mit der Ausführungsform
1 der vorliegenden Erfindung unter Bedingungen verglichen wurde,
bei welchen eine Brennkraftmaschine bei einer Drehzahl von 3000 Umdrehungen
pro Minute lief. Aus diesen Ergebnissen wird ersichtlich, daß Absenkungen
des Volumenwirkungsgrades, wenn der Kraftstoffauslaßdruck hoch
war, bei der Ausführungsform
1 der vorliegenden Erfindung signifikant verringert waren, verglichen mit
dem Vergleichsbeispiel .
Ausführungsform 2
3 ist
ein Querschnitt durch eine Hochdruck-Kraftstoffzufuhranordnung 300 gemäß Ausführungsform
2 der vorliegenden Erfindung, bei welcher ein Ausgleichsteil 72 in
eine Rückdruckkammer 70 angeordnet
ist, die in Gehäuse 71 vorgesehen
ist. Ein O-Ring 73 zur Ausbildung einer Dichtung zwischen einer
Außenwand
des Ausgleichsteils 72 und einer Innenwand der Rückdruckkammer 70 ist
zwischen der Außenwand
und der Innenwand angeordnet.
Im übrigen ist die Konstruktion
ebenso wie bei der Ausführungsform
1, so daß insoweit
auf eine Beschreibung verzichtet wird.
Bei dieser Ausführungsform wird Kraftstoff unter
hohem Druck, der in die Rückdruckkammer 70 von
dem Hochdruck-Kraftstoffauslaßkanal 4 aus fließt, durch
das Ausgleichsteil 72 angehalten, und wird darüber hinaus
durch den O-Ring 73 daran gehindert, zur Seite der ersten
Platte 22 hin zu fließen.
Darüber hinaus wird, da die Belastung,
die sich infolge des ausgestoßenen
Kraftstoffs ergibt, auf die erste Platte 22 über das
Ausgleichsteil 72 einwirkt, eine gleichförmige Belastung
auf die erste Platte 22 ausgeübt, wodurch die Ausbildung
von Spalten in der Ventilanordnung 20 entsprechend unterdrückt wird.
Ausführungsform 3
4 ist
ein Querschnitt durch eine Hochdruck-Kraftstoffzufuhranordnung 400 gemäß Ausführungsform
3 der vorliegenden Erfindung, bei welcher ein Gehäuse 80 und
die Ventilanordnung 20 durch ein Druckteil 81 verbunden
sind.
Das Druckteil 81 weist einen
Vorsprung 82 auf, an welchem ein Ende der Feder 36 angebracht ist,
sowie einen Gewindeabschnitt 83, der im Eingriff mit dem
Gehäuse 80 und
der ersten Platte 22 steht. Das Druckteil 81 verspannt
den zentralen Abschnitt der Ventilanordnung 20 mit Hilfe
des Vorsprungs 82 zum Hochdruckdämpfer 5 hin.
Bei der Ausführungsform 3 erfährt ein
Außenumfangsabschnitt
der Ventilanordnung 20 mit Hilfe des Sicherungsteils 38,
eine Kraft, die zum Hochdruckdämpfer 5 hin
drückt
erfährt
Ihr zentraler Abschnitt mit Hilfe des Druckteils 81 eine
Kraft die zum Hochdruckdampfer 5 hin drückt so daß die Ventilanordnung 20 insgesamt
fest durch das Gehäuse 80, der
Zylinder 30 und den Vorsprung 82 festgehalten wird.
Daher wird die Ausbildung von Spalten zwischen der zweiten Platte 23 und
der Zunge 29 an der Auslaßseite während des Kraftstoffeinlaßhubes und die
Ausbildung von Spalten zwischen der ersten Platte 22 und
der Zunge 28 an der Einlaßseite während des Kraftstoffauslaßhubes unterdrückt, und
daher sinkt der Volumenwirkungsgrad nicht signifikant ab, selbst
wenn der Kraftstoffauslaßdruck
hoch ist.
Gemäß einer Form der Hochdruck-Kraftstoffpumpe
kann die Rückdruckkammer 64 auf
der Achse des Kolbens 33 angeordnet sein. Daher können Vorspannungen
in der Andruckbelastungsverteilung, die auf die Ventilanordnung einwirkt,
verhindert werden, und kann die Ausbildung von Spalten noch weiter
unterdrückt
werden.