DE102007027087B3

DE102007027087B3 - Injection pump arrangement on a two- or four-cylinder diesel engine

Info

Publication number: DE102007027087B3
Application number: DE200710027087
Authority: DE
Inventors: Erich Eder
Original assignee: Motorenfabrik Hatz GmbH and Co KG
Current assignee: Motorenfabrik Hatz GmbH and Co KG
Priority date: 2007-06-12
Filing date: 2007-06-12
Publication date: 2008-10-23
Anticipated expiration: 2027-06-13
Also published as: EP2003330B1; DE502008000328D1; EP2003330A1

Abstract

Bei einer Einspritzpumpenanordnung (1) an einem Zwei- oder Vierzylinder-Dieselmotor, bei der jedem Zylinder eine separate Monoblockeinspritzpumpe (2, 3) zugeordnet ist, wobei die Plunger (4, 5) der Einspritzpumpen (2, 3) von Einspritznocken (6, 7) einer Nockenwelle (8) betätigt werden und wobei die Nockenwelle (8) in ihren gegenüberliegenden Endbereichen mittels je einer Lagerstelle (9, 10) am Kurbelgehäuse (11) abgestützt ist, sind die Einspritzpumpen (2, 3) paarweise benachbart angeordnet und die Nockenwelle (8) pro Einspritzpumpenpaar mittels genau einer weiteren Lagerstelle (13) gegen das Kurbelgehäuse (11) abgestützt, wobei die Lagerstelle (13) zwischen den beiden Einspritznocken (6, 7) zur Betätigung der Plunger (4, 5) der beiden Einspritzpumpen (2, 3) des Paars angeordnet ist.In an injection pump arrangement (1) on a two-cylinder or four-cylinder diesel engine, in which each cylinder is assigned a separate monoblock injection pump (2, 3), the plungers (4, 5) of the injection pumps (2, 3) of injection cams (6, 7) of a camshaft (8) are actuated and wherein the camshaft (8) is supported in its opposite end by means of a respective bearing point (9, 10) on the crankcase (11), the injection pumps (2, 3) arranged in pairs adjacent and Camshaft (8) per injection pump pair supported by exactly one further bearing point (13) against the crankcase (11), wherein the bearing point (13) between the two injection cam (6, 7) for actuating the plunger (4, 5) of the two injection pumps ( 2, 3) of the pair is arranged.

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft eine Einspritzpumpenanordnung gemäß dem Oberbegriff von Anspruch 1.The The present invention relates to an injection pump assembly according to the preamble of Claim 1.

Übliche Einspritzpumpenanordnungen verwenden sogenannte Monoblockpumpen mit einem innerhalb des Pumpengehäuses axial verschiebbar gelagerten und von außen betätigbarem Pumpenplunger, wobei das Gehäuse der Einspritzpumpe einteilig – bevorzugt aus Stahl – hergestellt ist. Monoblockpumpen sind infolge ihrer Konstruktionsweise, die auch in miniaturisierter Bauform realisierbar ist, zum Aufbau von für Industrie-Dieselmotoren vergleichsweise hohen Einspritzdrücken von 1000 bar oder höher geeignet und werden daher häufig auch als HD-Pumpen (Hochdruck-Pumpen) bezeichnet. Infolge der hohen Einspritzdrücke üben die mittels eines Einspritznockens der Nockenwelle betätigten Plunger der Einspritzpumpen eine vergleichsweise hohe Reaktionskraft auf die Nockenwelle aus. Üblicher Weise ist dabei die Nockenwelle in ihren gegenüberliegenden Endbereichen mittels je einer Lagerstelle am Kurbelgehäuse abgestützt, wobei zur Ableitung der auf die Einspritznocken wirkenden Reaktionskräfte zusätzliche Lagerstellen vorgesehen sind, die im Stand der Technik beidseits jedes Einspritznockens angeordnet sind. Dies nimmt viel Bauraum in Anspruch.Usual injection pump arrangements use so-called monobloc pumps with a within the pump housing axially slidably mounted and operable from the outside pump plunger, wherein the housing the injection pump in one piece - preferred made of steel is. Monoblock pumps are due to their construction, the Also in miniaturized design is feasible to build for industrial diesel engines comparatively high injection pressures of 1000 bar or higher suitable and therefore become common Also referred to as HD pumps (high pressure pumps). As a result of the high Injection pressures exert the actuated by an injection cam of the camshaft actuated plunger the injection pumps on a relatively high reaction force the camshaft off. usual Way is the camshaft in their opposite end by means depending supported a bearing on the crankcase, wherein for the derivation of provided on the injection cam reaction forces additional bearings are in the prior art on both sides of each injection cam are arranged. This takes up a lot of space.

Des Weiteren sind aus dem Stand der Technik Platz sparende Einspritzpumpenanordnungen bekannt, bei welchen Einspritzpumpen verwendet werden, in deren Pumpengehäuse mehrere, jeweils von separaten Einspritznocken betätigte Pumpenelementen integriert sind. Solche Pumpen gibt es z. B. in 2-fach oder 4-fach-Anordnung, also mit zwei bzw. vier Pumpenelementen innerhalb eines Pumpengehäuses; diese haben ein Druckpotential bis ca. 700 bar. In für Industriezwecke ausgelegten Zwei- oder Vierzylinder-Dieselmotoren werden bisher insbesondere Einspritzpumpen in 2-fach-Anrodnung verbaut. Für die Betätigung der einzelnen Plunger der beiden Pumpenelemente sind an der Nockenwelle zwei einander unmittelbar benachbarte Einspritznocken vorgesehen. Die Nockenwelle wird – neben den üblicherweise in beiden Endbereichen der Nockenwelle vorgesehenen Lagerstellen – beidseits des vorgenannten Einspritznockenpaars mittels je einer weiteren Lagerstelle gegen das Gehäuse abgestützt. Infolge des nur geringen Einspritzdrucks ist eine Einhaltung kommender Schadstoffemissionsrichtlinien mit dieser Einspritzpumpenanordnung nicht mehr mit vertretbarem Aufwand möglich.Of Furthermore, space-saving injection pump arrangements are known from the prior art, in which injection pumps are used, in whose pump housing several, each integrated by separate injection cam operated pump elements are. Such pumps are z. B. in 2-fold or 4-fold arrangement, So with two or four pump elements within a pump housing; these have a pressure potential up to 700 bar. Designed for industrial use Two- or four-cylinder diesel engines are so far in particular Injection pumps installed in 2-way Anrodnung. For the operation of the individual plunger the two pump elements are on the camshaft two each other provided immediately adjacent injection cam. The camshaft will - next to usually bearing points provided in both end areas of the camshaft - on both sides of the aforementioned injection cam pair by means of a further each Bearing against the housing supported. Due to the low injection pressure compliance is coming Pollutant emission guidelines with this injection pump assembly no longer possible with reasonable effort.

Nach DE 3102905 A1 werden für eine V-förmige Zylinderanordnung Einzelpumpen für die Kraftstoffeinspritzung in jeden Zylinder eingesetzt und direkt von einer Nockenwelle betätigt. Diese ist parallel zu den beiden Zylinderreihen und zwischen diesen an drei Stellen im Gehäuse gelagert.To DE 3102905 A1 For a V-shaped cylinder arrangement, single pumps are used for fuel injection in each cylinder and actuated directly by a camshaft. This is parallel to the two rows of cylinders and stored between these in three places in the housing.

Ausgehend von dem vorstehend beschriebenem Stand der Technik besteht somit die Aufgabe der vorliegenden Erfindung darin, eine zuverlässige Einspritzpumpenanordnung für Zwei- oder Vierzylinder-Dieselmotoren bereit zu stellen, die bei hohen Einspritzdrücken wenig Bauraum beansprucht.outgoing of the above-described prior art thus exists the object of the present invention is a reliable injection pump arrangement for two- or to provide four-cylinder diesel engines that are low at high injection pressures Space occupied.

Diese Aufgabe wird mit einer Einspritzpumpenanordnung nach Anspruch 1 gelöst. Die Verwendung separater Monoblockpumpen pro Zylinder erlaubt die Erzielung hoher Einspritzdrücke, vorzugsweise im Bereich von 1000 bis 1200 bar, was gegenüber den niedrigeren Einspritzdrücken bei Einspritzpumpen in 2- bzw. 4-fach-Anordnung eine deutliche Reduzierung an schädlichen Abgasemissionen ermöglicht. In der erfindungsgemäßen paarweisen Anordnung der Monoblockpumpen sind jeweils zwei zueinander benachbarte Einspritzpumpen eines Paars mit engem Abstand zueinander angeordnet; die beiden Plunger der benachbarten Einspritzpumpen werden von je einem Einspritznocken betätigt, wobei zur Bauraumeinsparung beiträgt, dass die Nockenwelle bei einer erfindungsgemäßen Einspritzpumpenanordnung in unmittelbarer Umgebung der Einspritznocken nicht mittels zweier seitlicher Lagerstellen, sondern mittels genau einer zwischen den beiden Einspritznocken befindlichen Lagerstelle gegen das Kurbelgehäuse abgestützt ist. Die von den zwei Pumpenplungern eines Monoblockeinspritzpumpenpaars ausgehenden Reaktionskräfte können dabei in zuverlässiger Art und Weise von nur einer – zwischen den zugeordneten Einspritznocken angeordneten – Lagerstelle auf das Kurbelgehäuse abgeleitet werden. Die Nockenwelle eines erfindungsgemäßen Zweizylinder-Dieselmotors ist damit mittels insgesamt drei erfindungsgemäß angeordneten Lagerstellen gegen das Kurbelgehäuse abgestützt; bei einem Vierzylinder-Dieselmotor sind es genau vier Lagerstellen.These Task is with an injection pump assembly according to claim 1 solved. The use of separate monoblock pumps per cylinder allows the Achieving high injection pressures, preferably in the range of 1000 to 1200 bar, which is opposite to the lower injection pressures In injection pumps in 2- or 4-fold arrangement a significant reduction harmful Allows exhaust emissions. In the inventive pairwise Arrangement of monoblock pumps are each two adjacent to each other Injection pumps of a pair are arranged at a close distance from each other; the two plungers of the adjacent injection pumps are ever actuated by an injection cam, which helps to save space, that the camshaft at an injection pump assembly according to the invention in the immediate vicinity of the injection cam not by means of two lateral bearing points, but by means of exactly one between the two injection cam located bearing point is supported against the crankcase. The outgoing from the two pump plungers of a Monoblockeinspritzpumpenpaars reaction forces can doing so in more reliable Way of only one - between the arranged injection cam arranged - bearing point derived on the crankcase become. The camshaft of a two-cylinder diesel engine according to the invention is thus by means of a total of three inventively arranged bearings against the crankcase supported; in a four-cylinder diesel engine, there are exactly four bearing points.

Vorteilhaft sind dabei die beiden Einspritznocken für ein Monoblockeinspritzpumpenpaar unmittelbar benachbart zu der dazwischen liegenden Lagerstelle der Nockenwelle angeordnet. Der fertigungstechnisch notwendige, jedoch möglichst eng zu haltende Axialabstand zwischen der Lagerstelle und den beidseits hiervon auf der Nockenwelle angeordneten Einspritznocken ist zu beiden Seiten bevorzugt gleich groß, um eine symmetrische Kraftableitung über die Lagerstelle auf das Kurbelgehäuse zu ermöglichen, was die Lebensdauer der Nockenwelle bei einer erfindungsgemäßen Einspritzpumpenanordnung erhöht.Advantageous Here are the two injection cams for a Monoblockeinspritzpumpenpaar immediately adjacent to the intervening depository of Camshaft arranged. The manufacturing technology necessary, but possible tight axial distance between the bearing and the two sides thereof injection cam arranged on the camshaft is closed both sides preferably equal in size to a symmetrical power dissipation over the Bearing point on the crankcase to enable what the life of the camshaft in an injection pump assembly according to the invention elevated.

Ferner ist bei einer erfindungsgemäßen Einspritzpumpenanordnung bevorzugt vorgesehen, dass die – im Vergleich zu den Einspritznocken geringeren Belastungen ausgesetzten – Ein- und Auslassnocken zur Steuerung der Ein- und Auslassventile benachbart zu dem dem jeweiligen Zylinder zugeordneten Einspritznocken auf der Nockenwelle angeordnet sind, und zwar auf der der benachbarten Lagerstelle abgewandten Seite des zugehörigen Einspritznockens. Die Reihenfolge der Ein- und Auslassnocken ist bauartabhängig an das jeweilige Kurbelgehäuse bzw. die Anordnung der Ein- bzw. Auslassventile am Motorblock anzupassen.Further, it is preferably provided in an injection pump arrangement according to the invention that the - clotting in comparison to the injection cam Geren loads exposed - intake and exhaust cams for controlling the intake and exhaust valves are arranged adjacent to the respective cylinder associated injection cam on the camshaft, on the side facing away from the adjacent bearing point of the associated injection cam. Depending on the type of construction, the sequence of the intake and exhaust cams must be adapted to the respective crankcase or the arrangement of the intake and exhaust valves on the engine block.

Als Lagerstellen für die Nockenwelle kommen insbesondere radiale Gleitlager in Frage, mit denen bezüglich der Nockenwellenachse quer auf die Nockenelle einwirkende Kräfte besonders effektiv an das Kurbelgehäuse weitergegeben werden können.When Bearings for the camshaft are in particular radial plain bearings in question, with respect to the camshaft axis transverse forces acting on the camshaft especially effectively to the crankcase can be passed on.

Das mittig zwischen den Einspritznocken eines Monoblockeinspritzpumpenpaars angeordnete Gleitlager weist dabei bevorzugt eine auf seiner Zylinderfläche mittig umlaufende und mit einem Schmierölkanal des Kurbelgehäuses fluidleitend verbundene Nut zur Schmierölversorgung des Lagers auf.The centered between the injection cams of a monoblock injection pump pair arranged plain bearing preferably has a centered on its cylindrical surface revolving and with a lubricating oil channel of the crankcase fluid-conducting connected groove for lubricating oil supply of the bearing.

Im übrigen betrifft die vorliegende Erfindung nicht nur die Einspritzpumpenanordnung als solche, sondern auch einen Zwei- bzw. Vierzylinder-Dieselmotor, der mit einer entsprechenden Einspritzpumpenanordnung ausgestattet ist.Otherwise it concerns the present invention not only the injection pump assembly as such, but also a two- or four-cylinder diesel engine, equipped with a corresponding injection pump assembly is.

Nachfolgend wird die Erfindung anhand der Zeichnung näher beschrieben.following the invention will be described in more detail with reference to the drawing.

Die einzige Figur zeigt einen Teilquerschnitt der erfindungsgemäßen Einspritzpumpenanordnung 1 eines Zweizylinder-Dieselmotors. Diese weist zwei Monoblockeinspritzpumpen 2, 3 auf, deren Plunger 4, 5 von Einspritznocken 6, 7 der Nockenwelle 8 betätigt werden. Die um die Achse A rotierend angetriebene Nockenwelle 8 ist in ihren gegenüberliegenden Endbereichen mittels zweier Lagerstellen 9, 10 gegen das Kurbelgehäuse 11 abgestützt. Beide Lagerstellen 9, 10 sind als radiale Gleitlager ausgestaltet, wobei die links dargestellte Lagerstelle 10 den antriebsseitigen Durchlass der Nockenwelle 8 durch eine Seitenwand 12 des Kurbelgehäuses 11 bildet. Die zwei Monoblockeinspritzpumpen 2, 3 sind paarweise und einander unmittelbar benachbart angeordnet und zur Aufbringung von Einspritzdrücken im Bereich von 1000 bis 1200 bar geeignet. Die bei der Betätigung der Einspritzpumpen 2, 3 auf die Nockenwelle 8 im Bereich der Einspritznocken 6, 7 rückwirkenden Reaktionskräfte werden von genau einer, mittig zwischen und unmittelbar benachbart zu den Einspritznocken 6, 7 angeordneten Lagerstelle 13 auf das Kurbelgehäuse 11 abgeleitet. Die Lagerstelle 13 ist in Form eines radialen Gleitlagers mit einer mittig angeordneten Längsnut 14 zur Schmierölversorgung ausgebildet. An der Nockenwelle sind ferner für jeden Zyinder ein Einlassnocken 15, 16 und ein Auslassnocken 17, 18 angeordnet, mit denen über Stößelstangen 19–22 die nicht dargestellten Ein- bzw. Auslassventile der beiden Zylinder betätigt werden. Die Einlass- und Auslassnocken 15–18 für jeden Zylinder sind jeweils benachbart zu dem dem jeweiligen Zylinder zugeordneten Einspritznocken 6, 7 angeordnet, und zwar in Axialrichtung der Nockenwelle 8 gesehen auf der der mittig zwischen den beiden Einspritznocken 7, 8 angeordneten Lagerstelle 13 abgewandten Seite des jeweiligen Einspritznockens 6, 7. The single FIGURE shows a partial cross section of the injection pump arrangement according to the invention 1 a two-cylinder diesel engine. This has two monoblock injection pumps 2 . 3 on, their plunger 4 . 5 of injection cams 6 . 7 the camshaft 8th be operated. The driven about the axis A rotating camshaft 8th is in its opposite end by means of two bearings 9 . 10 against the crankcase 11 supported. Both bearings 9 . 10 are configured as radial sliding bearing, the bearing point shown on the left 10 the drive-side passage of the camshaft 8th through a side wall 12 of the crankcase 11 forms. The two monoblock injection pumps 2 . 3 are arranged in pairs and immediately adjacent to each other and suitable for applying injection pressures in the range of 1000 to 1200 bar. The at the actuation of the injection pumps 2 . 3 on the camshaft 8th in the area of injection cams 6 . 7 reactive reaction forces are from exactly one, midway between and immediately adjacent to the injection cams 6 . 7 arranged storage location 13 on the crankcase 11 derived. The depository 13 is in the form of a radial slide bearing with a centrally located longitudinal groove 14 designed for lubricating oil supply. On the camshaft are also an intake cam for each Zyinder 15 . 16 and an exhaust cam 17 . 18 arranged with those over pushrods 19 - 22 the inlet and outlet valves, not shown, of the two cylinders are actuated. The intake and exhaust cams 15 - 18 for each cylinder are respectively adjacent to the respective cylinder associated injection cams 6 . 7 arranged, in the axial direction of the camshaft 8th seen on the midway between the two injection cams 7 . 8th arranged storage location 13 opposite side of the respective injection cam 6 . 7 ,

Claims

Injection pump arrangement ( 1 ) on a two- or four-cylinder diesel engine, with each cylinder having a separate monoblock injection pump ( 2 . 3 ), the plungers ( 4 . 5 ) of the injection pumps ( 2 . 3 ) of injection cams ( 6 . 7 ) a camshaft ( 8th ) and wherein the camshaft ( 8th ) in their opposite end regions by means of a respective bearing point ( 9 . 10 ) on the crankcase ( 11 ), characterized in that the injection pumps ( 2 . 3 ) are arranged in pairs adjacent and that the camshaft ( 8th ) per injection pump pair by means of exactly one additional bearing point ( 13 ) against the crankcase ( 11 ), whereby the depository ( 13 ) between the two injection cams ( 6 . 7 ) for actuating the plunger ( 4 . 5 ) of the two injection pumps ( 2 . 3 ) of the pair is arranged.

Injection pump arrangement ( 1 ) according to claim 1, characterized in that the two injection cams ( 6 . 7 ) for actuating the plunger ( 4 . 5 ) of a pair of adjacent injection pumps ( 2 . 3 ) in the axial direction (A) of the camshaft ( 8th ) immediately adjacent to the depository located between you ( 13 ) of the camshaft ( 8th ) and are arranged at the same distance therefrom.

Injection pump arrangement according to one of the preceding claims, characterized in that the inlet and outlet cams ( 15 - 18 ) for actuating the intake and exhaust valves of a cylinder adjacent to the respective cylinder associated injection cam ( 6 . 7 ) are arranged, in the axial direction (A) of the camshaft ( 8th ) seen on the neighboring depository ( 13 ) facing away from the injection cam ( 6 . 7 ).

Injection pump arrangement according to claim 1, characterized in that the bearing points ( 9 . 10 . 13 ) is designed as a sliding bearing.

Two- or four-cylinder diesel engine with an injection pump arrangement according to any one of the preceding claims.