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Die
Erfindung betrifft ein Kraftstoffeinspritzsystem einer Brennkraftmaschine
entsprechend dem Oberbegriff des Anspruchs 1. Bestandteil dieses Kraftstoffeinspritzsystems
sind wenigstens eine Steckpumpe und eine Antriebseinheit.
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Steckpumpen
als Kraftstoffpumpen umfassende Kraftstoffeinspritzsysteme sind
insbesondere aus dem Bereich der Nutzfahrzeuge bekannt, das heißt
vor allem in Verbindung mit Dieselmotoren. Aufgabe der Steckpumpe
ist es, den Kraftstoff der Einspritzvorrichtung zuzuführen.
Der Antrieb der Pumpe erfolgt dabei in der Regel über die
Nockenwelle, die zum Schutz gegen vorzeitigen Verschleiß mit
Motoröl geschmiert wird. Sofern zumindest Teile der Kraftstoffpumpe
ebenfalls geschmiert werden, ist eine Abdichtung dieses Teils der
Kraftstoffpumpe gegenüber dem zur Schmierung verwendeten Öl
der Antriebseinheit nicht erforderlich.
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Eine
solche Brennstoffeinspritzvorrichtung für Dieselmotoren
ist der
DE 39 10 794
A1 zu entnehmen. Sie soll insbesondere für Dieselmotoren
mit Steckpumpen geeignet sein. Ein mit einem Pumpenplunger verbundener
und in einer Stößelbohrung geführter
Rollenstößel wird von einer separaten Leitung aus
geschmiert. Auf ein Pumpengehäuse wird zur Vereinfachung
der Montage verzichtet. Stattdessen wird der an eine Brennstoffzufuhrleitung
angeschlossene und den Brennstoff führende Raum von dem Motorgehäuse
selbst und einer Plungerbüchse gebildet, in der der Pumpenplunger
geführt ist. Dichtungen zwischen dem Motorgehäuse
und der Plungerbüchse sollen die Abdichtung des den Brennstoff
führenden Raumes gewährleisten. Zudem wird der Pumpenplunger
in der Plungerbüchse dichtend geführt.
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Demgegenüber
soll bei dem erfindungsgemäßen Kraftstoffeinspritzsystem
die Kraftstoffpumpe in Kraftstoff geführt sein. Um zu verhindern,
dass sich der Kraftstoff und das zur Schmierung der Antriebseinheit
vorgesehene Motoröl vermischen, ist die Pumpeneinheit gegenüber
der Antriebseinheit abzudichten. Denn gelangt Motoröl in
den Kraftstoff, kann dies zur Zerstörung des Partikelfilters
führen, während mit Kraftstoff verdünntes
Motoröl ggf. nicht mehr in der Lage ist, einen gegen Verschleiß schützenden Schmierfilm
zu bilden, sobald eine gewisse Mindestviskosität unterschritten
wird.
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Die
Aufgabe der vorliegenden Erfindung besteht daher darin, ein Kraftstoffeinspritzsystem
mit einer in Kraftstoff geführten Kraftstoffpumpe, insbesondere
einer Steckpumpe, zu schaffen, bei dem eine zuverlässige
Abdichtung der Pumpe gegen Öl sicher gestellt ist, das
darüber hinaus einfach zu montieren und demzufolge kostengünstig
ist.
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Zur
Lösung der Aufgabe wird ein Kraftstoffeinspritzsystem mit
den Merkmalen des Anspruchs 1 vorgeschlagen. Vorteilhafte Weiterbildungen
der Erfindung werden in den Unteransprüchen beschrieben.
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Erfindungsgemäß ist
auf der Welle der Antriebseinheit wenigstens ein erster Dichtring
und ein zweiter Dichtring angeordnet, die einen die Kraftstoffpumpe
aufnehmenden und den Kraftstoff führenden Raum gegenüber
einem einen Wellenabschnitt der Antriebseinheit aufnehmenden Raum
abdichten. Der besagte Wellenabschnitt wird vorzugsweise mit Motoröl
geschmiert. Die Abdichtung der Pumpe gegen Öl erfolgt demnach über
Dichtringe, die Bestandteil der Antriebseinheit sind und demnach
unabhängig von der Kraftstoffpumpe montiert werden können. Dies
erleichtert den Einbau und ggf. den Ausbau der Kraftstoffpumpe und
somit die Montage des Kraftstoffeinspritzsystems.
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Bevorzugt
sind der erste Dichtring und der zweite Dichtring axial beabstandet
zueinander auf der Welle angeordnet, so dass ein Zwischenraum ausgebildet
wird. Der Zwischenraum dient als Leckageraum, um Kraftstoff und/oder Öl
aufzunehmen, der bzw. das einen Dichtring des Dichtringpaares zu
passieren vermag. Dabei wird eine Vermischung von Kraftstoff mit Öl
im Zwischenraum in Kauf genommen, da die den Zwischenraum begrenzenden
Dichtungen ein weiteres Eindringen oder Zurückströmen der
Mischung in die abgedichteten Bereiche verhindern.
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Weiterhin
bevorzugt mündet in den Zwischenraum zwischen dem ersten
und dem zweiten Dichtring ein Lüftungskanal zur Entlüftung
des Zwischenraumes. Der Lüftungskanal ermöglicht
den zur Aufnahme von Kraftstoff und/oder Öl erforderlichen Druckausgleich.
Dadurch wird auch verhindert, dass wegen eines Druckanstieges im
Zwischenraum, die Kraftstoff/Ölmischung zurück
in den abgedichteten Bereich gelangt und den Kraftstoff kontaminiert
bzw. das Öl verdünnt.
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Der
erste Dichtring und/oder der zweite Dichtring sind zudem bevorzugt
im Querschnitt profiliert ausgebildet. Weiterhin vorzugsweise ist
das Querschnittsprofil C-förmig ausgebildet, wobei das
Profil dichtlippenartig an der Welle und dem Motorgehäuse anlegt.
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Nach
einer bevorzugten Ausführungsform weisen der erste Dichtring
und der zweite Dichtring jeweils ein C-förmiges Querschnittsprofil
auf, wobei die Öffnung des C-förmigen Querschnittprofils
jeweils an der dem Zwischenraum abgewandten Seite des Dichtringes
angeordnet ist.
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Nach
einer weiteren bevorzugten Ausführungsform sind jeweils
ein erster und ein zweiter Dichtring beidseitig des Exzenterkörpers
auf der Welle angeordnet. Diese konkrete Ausführung erlaubt eine
Pumpen-Reihenanordnung, bei der sich jeweils Kraftstoff führende Räume
und Räume zur Aufnahme von Wellenabschnitten, die mit Motoröl
geschmiert sind, abwechseln. Bei der wellenendseitigen Anordnung
einer Kraftstoffpumpe genügt jedoch die Anordnung lediglich
eines Dichtringpaares an der dem Wellenende abgewandten Seite des
Exzenterkörpers, um eine Kontamination des Kraftstoffes
sowie eine Verdünnung des Öls zu verhindern.
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Eine
bevorzugte Ausführungsform wird nachfolgend anhand der
einzigen Figur näher erläutert. Diese Figur zeigt
einen Ausschnitt eines erfindungsgemäßen Kraftstoffeinspritzsystems
im Bereich der Abdichtung eines eine Kraftstoffpumpe 1 aufnehmenden
und Kraftstoff führenden Raumes 7 gegenüber
einem Raum 8, der zumindest teilweise eine mit Motoröl
geschmierte Antriebseinheit 2 aufnimmt.
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Die
Darstellung der Kraftstoffpumpe 1 erschöpft sich
vorliegend in der Wiedergabe eines eine Rolle 13 aufweisenden
Stößelkörpers 12, der zur Rückstellung
eines mit dem Rollenstößel 12 verbundenen
Pumpenkolbens federbelastet ist. Die Rolle 13 liegt an
der Umfangsfläche eines Exzenterkörpers 4 an,
der auf einer Welle 3 zum Antrieb der Kraftstoffpumpe 1 angeordnet
ist und um die Wellenlängsachse AR rotiert. Beim Ablaufen
der Rolle 13 auf dem Exzenterkörper 4 wird
der Stößelkörper 12 und der damit
verbundene Pumpenkolben abwechselnd angehoben und mittels Federkraft
wieder abgesenkt, so dass der Pumpenkolben entlang der Kolbenlängsachse
AT hin- und herbewegt wird.
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Der
Stößelkörper 12 und die Rolle 13 laufen in
Kraftstoff, während die Welle 3 der Antriebseinheit 2 mit
Motoröl geschmiert wird. Um eine Verdünnung des Öls
zu vermeiden, die dauerhaft die Bildung eines den Verschleiß mindernden
Schmierfilms gefährden würde, und um eine Verunreinigung
des Kraftstoffs mit Motoröl zu verhindern, weist das vorgeschlagene
und im Ausschnitt dargestellte Kraftstoffeinspritzsystem Abdichtungen
in Form eines ersten Dichtringes 5 und eines zweiten Dichtringes 6 auf. Das
Dichtringpaar bestehend aus erstem Dichtring 5 und zweitem
Dichtring 6 ist auf der Welle 3 der Antriebseinheit 2 angeordnet,
so dass jeder Dichtring dichtend an der Welle 3 wie auch
an einem die Welle 3 aufnehmenden Motorgehäuse
anliegt. Die Dichtringe 5, 6 sind ferner derart
angeordnet, dass sie zueinander beabstandet sind und ein Zwischenraum 9 ausgebildet
wird. Dieser Zwischenraum 9 dient der Aufnahme von Leckageöl
oder -kraftstoff, das aus dem den Kraftstoff führenden
Raum 7 oder dem einen Wellenabschnitt aufnehmenden und
zur Schmierung der Welle Motoröl führenden Raum 8 hinter
die Dichtringe 5, 6 zu treten vermag.
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In
den als Leckageraum dienenden Zwischenraum 9 mündet
eine Lüftungsleitung 10, die als Bohrung im Motorgehäuse
ausgeführt ist. Das Eindringen von Öl oder Kraftstoff
in den Zwischenraum 9 geht mit einem Entweichen der hierin
befindlichen Luft einher, so dass ein Druckanstieg im Zwischenraum 9 durch
eintretendes Leckageöl oder -kraftstoff verhindert wird.
Würde der Zwischenraum 9 nicht druckentlastet,
bestünde ferner die Gefahr, dass Leckageöl oder
-kraftstoff zurück in die abgedichteten Räume 7, 8 gelangt.
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Bei
der vorliegend dargestellten Ausführungsform weisen die
Dichtringe 5, 6 jeweils ein C-förmiges
Querschnittsprofil auf. Ein derartiges Querschnittsprofil bildet
Dichtlippen aus, die eine besonderes dichte Anlage der Dichtringe
an der Welle 3 und dem die Welle 3 aufnehmenden
Motorgehäuse ermöglichen. Dabei sind die Dichtringe 5, 6 eines Dichtringpaares
jeweils derart zueinander ausgerichtet, dass die Öffnungen 11 des
C-förmigen Querschnittprofils von einander abgewandt sind.
Die Dichtringe können wie vorliegend angedeutet auch mehrteilig,
beispielsweise mit Verstärkungseinlagen und/oder mit angeformten
Dichtlippen, ausgebildet sein. Dabei ist dafür Sorge zu
tragen, dass die Dichtringe weiterhin eine Rotation der Welle 3 der Antriebseinheit 2 zulassen
ohne dabei ihre dichtende Funktion zu verlieren.
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Die
erfindungsgemäße Ausbildung der Abdichtung eines
Kraftstoff führenden Raumes 7 gegenüber
einem einen mit Motoröl geschmierten Wellenabschnitt der
Antriebseinheit 2 aufnehmenden Raumes 8 mittels
eines Dichtringpaares bestehend aus einem ersten Dichtring 5 und
einem im Abstand hierzu angeordneten zweiten Dichtring 6 gewährleistet
eine dauerhaft zuverlässige Abdichtung. Die Abdichtung
ist zudem einfach auszuführen und kostengünstig
herzustellen. Es können hierbei herkömmliche Dichtringe
Verwendung finden. Die Anordnung auf der Welle 3 der Antriebseinheit 2 erlaubt
eine von der Kraftstoffpumpe 1 unabhängige Montage.
Die Montage wird damit vereinfacht und erlaubt eine kostengünstige
Herstellung eines Kraftstoffeinspritzsystems.
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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