DE10012306C2 - Verteilereinspritzpumpe - Google Patents
VerteilereinspritzpumpeInfo
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Description
Die Erfindung betrifft eine Verteilereinspritzpumpe mit einer Verteilerwelle, die
sich in einem Lager dreht und eine Verteilernut aufweist, und mit einem
Ringraum, der in dem Lager ausgebildet und mit unter Förderdruck stehendem
Kraftstoff versorgt ist.
Eine solche Verteilereinspritzpumpe ist bekannt aus der Veröffentlichung
"Bosch - Technische Unterrichtung: Diesel-Radialkolben-Verteilereinspritz
pumpen Typ VR, 1. Ausgabe September 1997, Robert Bosch GmbH, 1997, S.
22 ff. Sie dient dazu, einer Einspritzdüse einer Verbrennungskraftmaschine
selektiv unter Druck stehenden Kraftstoff zuzuführen. Bei jeder Einspritzung
baut sich dabei aufgrund des in der Verteilernut vorliegenden Drucks ein
Druckfeld auf, das in Verbindung mit der Drehung der Verteilerwelle zu einer
umlaufenden Querkraft führt. Dadurch wird die Verteilerwelle ausgelenkt. Die
jeweilige Gegenkraft wird von einem hydrodynamischen Gleitlager erzeugt, das
auf der der Verteilernut gegenüberliegenden Seite der Verteilerwelle aufgebaut
wird. Dieses Gleitlager wird bei der Verteilereinspritzpumpe gemäß der o. g.
Veröffentlichung versorgt von dem Ringraum, der in dem Lager ausgebildet und
mit unter Förderdruck stehendem Kraftstoff versorgt ist.
Die Aufgabe der Erfindung besteht darin, eine Verteilereinspritzpumpe der
eingangs genannten Art dahingehend weiterzubilden, daß die Schmierung des
hydrodynamischen Gleitlagers verbessert ist, so daß eine höhere Sicherheit
gegen ein Fressen der Verteilerwelle gegeben ist.
Die Verteilereinspritzpumpe mit den Merkmalen des Patentanspruchs 1 hat den
Vorteil, daß die sich axial erstreckende Schmiermittelnut unabhängig vom
Lagerspiel einen ausreichenden Schmiermittelzufluß für das Gleitlager
gewährleistet.
Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform ist vorgesehen, daß die
Schmiermittelnut einen ersten Abschnitt und einen zweiten Abschnitt aufweist,
wobei der erste Abschnitt an der Stirnseite mündet, sich bis zu einer Rückfüll
nut erstreckt und einen kleineren Querschnitt aufweist als der zweite Abschnitt,
der sich von der Rückfüllnut bis zum Ringraum erstreckt. Der Querschnitt des
zweiten Abschnittes der Schmiermittelnut ist so ausgelegt, daß genügend
Kraftstoff für die Rückbefüllung durchfließen kann. Zwischen der Rückfüllnut
und der Stirnseite der Verteilerwelle, die zu einem Magnetraum führt, ist der
Querschnitt optimiert für einen genügenden Schmiermittelzufluß für das hydro
dynamische Gleitlager und den richtigen Kühlmitteldurchfluß für den
Magnetraum. Als weiterer Vorteil ergibt sich, daß eine üblicherweise
vorhandene Rückfüllbohrung entfallen kann. Auch entfällt der üblicherweise
vorhandene Saugpumpeneffekt bei der Rückbefüllung aus dem Ringraum.
Die Schmiermittelnut ist vorzugsweise so angeordnet, daß sie auf die normale
Drehrichtung der Verteilerwelle bezogen der Verteilernut nacheilt. Somit liegt
sie in einem Bereich des hydrodynamischen Gleitlagers, in welchem
Unterdruck herrscht, so daß der als Schmiermittel dienende Kraftstoff aus der
sich axial erstreckenden Schmiermittelnut heraus in das Gleitlager gesaugt
wird. Vorzugsweise eilt die Schmiermittelnut der Verteilernut um etwa 90° nach.
Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung ist vorgesehen, daß
die Schmiermittelnut mit scharfkantigen Rändern ausgebildet ist. Auf diese
Weise werden eventuelle Schmutzpartikel, die sich im Lagerspalt des
hydrodynamischen Gleitlagers befinden, abgeführt.
Vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung ergeben sich aus den
Unteransprüchen.
Die Erfindung wird nachfolgend anhand einer bevorzugten Ausführungsform
beschrieben, die in den beigefügten Zeichnungen dargestellt ist. In diesen
zeigen:
Fig. 1 in einer teilgeschnittenen Ansicht eine Verteilereinspritzpumpe;
Fig. 2 in einer Draufsicht eine Verteilerwelle, die bei der Verteilereinspritz
pumpe von Fig. 1 verwendet wird;
Fig. 3 in einer schematischen Schnittansicht das sich an der Verteilerwelle
ausbildende hydrodynamische Gleitlager;
Fig. 4 eine abgebrochene Schnittansicht entlang der Ebene IV von Fig. 2;
und
Fig. 5 in einem gegenüber Fig. 4 vergrößertem Maßstab eine abge
brochene Schnittansicht entlang der Ebene V von Fig. 2.
Die in Fig. 1 gezeigte Verteilereinspritzpumpe enthält eine Verteilerwelle 10,
die in einer Lagerbuchse 12 angeordnet ist, deren Innenfläche ein Lager 14 für
die Verteilerwelle 10 bildet. In der Lagerbuchse 12 ist ein Ringraum 16
ausgebildet, über den der einzuspritzende, hier unter einem Förderdruck
stehende Kraftstoff zugeführt wird. Die Lagerbuchse 12 sitzt in einem Gehäuse
18, in welchem ein Magnetventilraum 20 ausgebildet ist. In diesem ist ein
Magnetventil angeordnet, das zum Schalten des Einspritzvorganges
vorgesehen ist. Der Kraftstoff wird schließlich über eine Verteilernut 22 der
Verteilerwelle 10 abgeführt.
Die Verteilerwelle 10 weist eine sich in axialer Richtung auf ihrer Außenfläche
erstreckende Schmiermittelnut auf, die aus einem ersten Abschnitt 24 und
einem zweiten Abschnitt 26 besteht. Der erste Abschnitt der Schmiermittelnut
erstreckt sich ausgehend von der bezüglich den Figuren rechten Stirnseite der
Verteilerwelle bis hin zu einer Rückfüllnut 28, und der zweite Abschnitt 26 der
Schmiermittelnut erstreckt sich ausgehend von der Rückfüllnut 28 bis zu einer
Stelle der Verteilerwelle, die mit dem Ringraum 16 in der Lagerbuchse 12 in
Verbindung steht. Der Querschnitt des ersten Abschnittes ist dabei kleiner als
der Querschnitt des zweiten Abschnittes der Schmiermittelnut. Als
Anhaltspunkt kann für die Breite der Schmiermittelnut im ersten Abschnitt ein
Wert von 0,5 mm angenommen werden, während für die Breite im zweiten
Abschnitt ein Wert von etwa 1,5 mm angenommen werden kann. Da die
Schmiermittelnut sich bis zum Magnetventilraum erstreckt, wird die zur Spülung
und Kühlung erforderliche Fluidmenge im Bereich des Ventilsitzes der
Verteilereinspritzpumpe entnommen, so daß sich ein höherer hydraulischer
Wirkungsgrad ergibt.
Die Schmiermittelnut ist, wie in Fig. 3 zu sehen ist, bezogen auf die
Drehrichtung der Verteilerwelle 10 so angeordnet, daß sie der Verteilernut 22
um etwa 90° nachläuft. Somit ist die Schmiermittelnut in einem Bereich
angeordnet, in welchem sich ein Unterdruck einstellt. Dies ist in Fig. 3 zu
sehen, in der der Druckverlauf in dem hydrodynamischen Gleitlager dargestellt
ist, das sich bei einer Drehung der Verteilerwelle 10 in dem Lager 14 einstellt,
das mit als Schmiermittel dienendem Kraftstoff gefüllt ist. Aufgrund des in der
Verteilernut 22 herrschenden Drucks wird eine auf die Verteilerwelle wirkende
Querkraft, hier dargestellt durch den Pfeil F, erzeugt, die mit der Verteilerwelle
umläuft. Dieser Querkraft wirkt der Druck entgegen, der aus dem sich im
verengenden Lagerspalt aufstauenden Kraftstoff resultiert. Die gezeigte
Druckverteilung läuft mit der Verteilerwelle zusammen um, so daß die
Schmiermittelnut relativ zu dem Gebiet, in welchem Unterdruck herrscht, immer
in derselben Stellung angeordnet ist.
Da die Schmiermittelnut mit dem Ringraum 16 in Verbindung steht, ist
unabhängig von Toleranzen des Lagerspiels eine gleichmäßige Versorgung
des sich ausbildenden hydrodynamischen Gleitlagers mit Schmiermittel
gewährleistet.
10
Verteilerwelle
12
Lagerbuchse
14
Lager
16
Ringraum
18
Gehäuse
20
Magnetventilraum
22
Verteilernut
24
Erster Abschnitt der Schmiermittelnut
26
Zweiter Abschnitt der Schmiermittelnut
28
Rückfüllnut
Claims (5)
1. Verteilereinspritzpumpe mit einer Verteilerwelle (10), die sich in einem Lager
(14) dreht und eine Verteilernut (22) aufweist, und mit einem Ringraum (16),
der in dem Lager ausgebildet und mit unter Förderdruck stehendem Kraftstoff
versorgt ist, dadurch gekennzeichnet, daß die Verteilerwelle (10) auf ihrer
Außenfläche mit einer sich axial erstreckenden Schmiermittelnut (24, 26)
versehen ist, die an einer Stirnseite der Verteilerwelle (10) mündet und sich bis zu
dem Ringraum (16) erstreckt.
2. Verteilereinspritzpumpe nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die
Schmiermittelnut einen ersten Abschnitt (24) und einen zweiten Abschnitt
(26) aufweist, wobei der erste Abschnitt an der Stirnseite mündet, sich bis zu
einer Rückfüllnut (28) erstreckt und einen kleineren Querschnitt aufweist als
der zweite Abschnitt, der sich von der Rückfüllnut (28) bis zum Ringraum (16)
erstreckt.
3. Verteilereinspritzpumpe nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, daß die Schmiermittelnut (24, 26) so angeordnet
ist, daß sie auf die normale Drehrichtung der Verteilerwelle (10) bezogen der
Verteilernut (22) nacheilt.
4. Verteilereinspritzpumpe nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die
Schmiermittelnut (24, 26) der Verteilernut (22) um etwa 90° nacheilt.
5. Verteilereinspritzpumpe nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, daß die Schmiermittelnut (24, 26) mit scharf
kantigen Rändern ausgebildet ist.
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