DE102011078466A1

DE102011078466A1 - Motorensystem

Info

Publication number: DE102011078466A1
Application number: DE102011078466A
Authority: DE
Inventors: Holger Arens; Lars Arens
Original assignee: Arens Metallbau und Bauschlosserei GmbH; Arens Metallbau- und Bauschlosserei GmbH
Current assignee: Arens Metallbau und Bauschlosserei GmbH; Arens Metallbau- und Bauschlosserei GmbH
Priority date: 2011-06-30
Filing date: 2011-06-30
Publication date: 2013-01-03
Also published as: US9371752B2; US20140238358A1; EP2758640B1; WO2013001037A2; WO2013001037A3; EP2758640A2

Abstract

Die Erfindung betrifft eine Flachdrehschieberanordnung mit einem Kurbelgehäuse zur Aufnahme einer Kurbelwelle, wobei das Kurbelgehäuse eine Einlassöffnung für Frischluft aufweist, mindestens zwei Flachdrehschieber zur Regulierung eines Frischlufteinlasses in das Kurbelgehäuse, wobei die mindestens zwei Flachdrehschieber jeweils eine Drehachse aufweisen und relativ zueinander drehbar gelagert sind, um die Einlassöffnung zumindest teilweise freizugegeben und zu verschließen, und wobei die mindestens zwei Flachdrehschieber an einer Kopplungsfläche des Kurbelgehäuses am Kurbelgehäuse angeordnet sind. Wobei die Kopplungsfläche (10) mindestens eine weitere Einlassöffnung (11, 11’) aufweist, und die mindestens zwei Flachdrehschieber (21, 22) jeweils mindestens zwei Drehschieberöffnungen (23, 23’, 24, 24’) umfassen, um die mindestens zwei Einlassöffnungen (11, 11’) zumindest teilweise freizugeben.

Description

Die Erfindung betrifft ein Motorensystem nach Anspruch 21, beispielsweise mit einer Flachdrehschieberanordnung gemäß den Merkmalen des Oberbegriffs des Patentanspruchs 1.
Es ist bekannt, dass der Frischlufteinlass in ein Kurbelgehäuse über ein Drehschiebersystem gesteuert werden kann. Insbesondere die DE 35 31 287 C2 beschreibt einen Zweitaktverbrennungsmotor, bei dem die Frischluftzufuhr in das Kurbelgehäuse des Verbrennungsmotors über verschiebbare Steuerungskanten, die in einem Drehschiebergehäuse angeordnet sind, das fest am Kurbelgehäuse des Verbrennungsmotors sitzt, steuerbar ist. Die Patentschrift beschreibt einen mit einer Kurbelwelle drehfest verbundenen kreissegmentförmigen Drehschieber mit einer in Drehrichtung vorn liegenden Schließkante und einer in Drehrichtung hinten liegenden Öffnungskante, der innerhalb eines am Kurbelgehäuse angesetzten Drehschiebergehäuses angeordnet ist. Dabei weist die Wand des Kurbelgehäuses eine Einlassöffnung mit in Drehrichtung des Drehschiebers beidseitigen Steuerkanten und in der gegenüberliegenden Wand des Drehschiebergehäuses eine der Einlassöffnung gegenüberliegende Ansaugöffnung mit Steuerungskanten auf. Weiterhin ist mindestens eine der Steuerungskanten in der Drehschiebergehäusewand relativ zu der korrespondierenden Steuerkante der Einlassöffnung des Kurbelgehäuses in Abhängigkeit von der Kurbelwellendrehzahl verschiebbar. Dabei sind die beiden Steuerungskanten derart ausgebildet, dass bei höher werdender Drehzahl der Öffnungswinkel der Drehschiebersteuereinheit insgesamt vergrößert wird, wohingegen bei niedriger Drehzahl der Öffnungswinkel insgesamt verkleinert wird. Die beschriebene Lösung dient dazu, die Einlasssteuerzeiten in Abhängigkeit von der Drehzahl zu verändern. Eine gesonderte Drosselung der Frischluftzufuhr ist nicht vorgesehen.
Nachteilig an dieser Anordnung ist, dass keine gesonderte Drosselung der Frischluftzufuhr möglich ist und dass eine Schmierung der Drehschieberanordnung nur mittels einer gesonderten zusätzlichen Vorrichtung möglich ist.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein verbessertes Motorensystem bereitzustellen.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch eine Flachdrehschieberanordnung mit den Merkmalen des Anspruchs 1 gelöst. Ausgestaltungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen angegeben.
Danach sieht die erfindungsgemäße Flachdrehschieberanordnung ein Kurbelgehäuse zur Aufnahme einer Kurbelwelle, das mindestens eine Einlassöffnung für Frischlust aufweist, und mindestens zwei Flachdrehschieber zur Regulierung eines Frischlufteinlasses in das Kurbelgehäuse vor. Wobei die mindestens zwei Flachdrehschieber eine Drehachse aufweisen und relativ zueinander drehbar gelagert sind, um die eine Einlassöffnung zumindest teilweise freizugegeben und zu verschließen. Dabei sind die mindestens zwei Flachdrehschieber an eine Kopplungsfläche des Kurbelgehäuses am Kurbelgehäuse angeordnet.
Dabei ist an der Kopplungsfläche mindestens eine weitere Einlassöffnung vorgesehen und die mindestens zwei Flachdrehschieber umfassen jeweils mindestens zwei Drehschieberöffnungen, um die wenigstens zwei Einlassöffnungen zumindest teilweise freizugeben.
Insbesondere kann vorgesehen sein, dass die Kurbelwelle des Kurbelgehäuses wirkverbunden mit mindestens einem Kolben mindestens eines Arbeitszylinders ist.
Des Weiteren umfasst die Flachdrehschieberanordnung mindestens eine erste und/oder eine zweite Abdeckung mit jeweils mindestens zwei Abdecköffnungen.
Insbesondere bilden die Kopplungsfläche des Kurbelgehäuses und die erste Abdeckung eine erste Flachdrehschieberkammer, wobei die mindestens zwei ersten Abdecköffnungen der ersten Abdeckung zumindest teilweise mit den Einlassöffnungen des Kurbelgehäuses zur Deckung bringbar sind. Dabei kann die Fläche der ersten Abdecköffnung der Fläche der Einlassöffnung des Kurbelgehäuses entsprechen.
Insbesondere kann es vorgesehen sein, dass die ersten Abdecköffnungen und/oder die zweiten Abdecköffungen mit den Einlassöffnungen des Kurbelgehäuses vollständig zur Deckung gebracht werden. Auch ist es denkbar, die Fläche der ersten Abdecköffnungen und/oder der zweiten Abdecköffnungen größer oder kleiner ist als die Fläche der Einlassöffnung des Kurbelgehäuses.
Weiterhin kann vorgesehen sein, dass die mindestens zwei Einlassöffnungen des Kurbelgehäuses punktsymmetrisch zur Drehachse einer im Kurbelgehäuse angeordneten Kurbelwelle ausgebildet sind. Alternativ oder zusätzlich kann vorgesehen sein, dass die Abdecköffungen der ersten und/oder der zweiten Abdeckung punktsymmetrisch zur Drehachse des ersten bzw. des zweiten Flachdrehschiebers ausgebildet sind.
In einer weiteren Ausgestaltungsform kann eine Dichtung zwischen der Kopplungsfläche des Kurbelgehäuses und der ersten Abdeckung vorgesehen sein, die derart ausgebildet ist, dass sie ein Entweichen von Luft aus dem Kurbelgehäuse verhindert. Insbesondere bei Abwärtsbewegungen der Kolben in den Arbeitszylinder entsteht im Kurbelgehäuse ein Überdruck, der den ersten Flachdrehschieber vom Kurbelgehäuse weg, hin zur ersten Abdeckung drückt. Durch die Anordnung der Dichtung zwischen dem Kurbelgehäuse und der ersten Abdeckung wird ein Entweichen der Luft nahezu vollständig verhindert und damit ein Abfall des Spüldrucks minimiert.
Insbesondere kann der erste Flachdrehschieber in der ersten Flachdrehschieberkammer angeordnet, formschlüssig mit einer Koppelwelle, insbesondere mit einer gekröpften Koppelwelle wirkverbunden und drehbar gelagert sein. Dabei kann die Koppelwelle, bzw. die gekröpfte Koppelwelle mittels eines Getriebes derart mit der Kurbelwelle verbunden sein, dass die Koppelwelle, bzw. die gekröpfte Koppelwelle sich mit einer geringeren Drehzahl als die Kurbelwelle dreht. Insbesondere kann eine Drehzahl der Koppelwelle, bzw. der gekröpften Koppelwelle vorgesehen sein, die der halben Drehzahl der Kurbelwelle entspricht.
Dabei kann der erste Flachdrehschieber mindestens zwei erste Drehschieberöffnungen aufweisen, die derart ausgebildet sind, dass sie durch eine Drehbewegung des ersten Flachdrehschiebers mit den Einlassöffnungen des Kurbelgehäuses und/oder den Abdecköffnungen der ersten Abdeckung zumindest teilweise zur Deckung bringbar sind.
Dabei kann der Flachdrehschieber einen im Wesentlichen kreisförmigen Umfang aufweisen. Weiterhin können die Drehschieberöffnungen des ersten Flachdrehschiebers konzentrisch ausgerichtet sein und sich über einen Winkelbereich, der sich durch den Winkel zwischen den Seitenkanten der Drehschieberöffnungen und der Drehachse des Flachdrehschiebers definiert, zwischen 0 und 180° erstrecken.
Die Öffnung des Flachdrehschiebers kann insbesondere abhängig von der Übersetzung der ersten Flachdrehscheibe (und somit der Koppelwelle) und der Kurbelwelle sein. Weiterhin kann es vorgesehen sein, die Frischluftzufuhr von der Stellung der Kolben der Arbeitszylinder abhängig zu machen. Die Öffnung des Flachdrehschiebers lässt sich mit folgender Formel definieren: θ = 0,5 × i × (γ – α)
Wobei die Werte wie folgt definiert sind:
und α: 180° ≤ α < 360° und

α:: entspricht dem Kurbelwinkel in [°KW], bei dem das Kurbelgehäuse geöffnet wird
β:: entspricht dem Kurbelwinkel in [°KW], bei dem das Kurbelgehäuse geschlossen wird
i:: entspricht der Übersetzung der Koppelwelle (bzw. ersten Flachdrehscheibe) / Kurbelwelle
θ: entspricht dem Winkelbereich der Flachdrehschieberöffnung
n:: entspricht der Drehzahl des Drehschiebers, bzw. der Kurbelwelle

Dabei wird die Stellung der Kurbelwelle, bei der sich die Kolben des mindestens einen Arbeitszylinders, in der oberen Totpunktlage (OT) befindet, als 0° der Kurbelwellenstellung (KW) bezeichnet. Bei 180°KW befinden sich die Kolben in der unteren Totpunktlage (UT) und bei einer vollständigen Umdrehung (360° KW) befindet sich der Kolbe wieder in der oberen Totpunktlage (OT). Folglich findet die Aufwärtsbewegung des Kolbens zwischen 180–360°KW statt. Durchläuft der Kolben eine Aufwärtsbewegung, dann entsteht im Kurbelgehäuse ein Unterdruck. Durch das Öffnen der Gehäuseöffnung kann in dieser Zeit Frischluft angesaugt werden. Die Kurbelwinkel entsprechen folglich einer Position der Kurbelwelle und somit des Flachdrehschiebers zu einem bestimmten Zeitpunkt.
Dies ergibt beispielsweise bei einem Öffnungswinkel von α = 220°KW und einem Schließwinkel von β = 80° KW sowie einer Übersetzung von i = 0,5 einen Winkelbereich der Flachdrehschieberöffnung von θ = 55° für die Drehschieberöffnung des ersten Flachdrehschieber. Je nach Bedarf kann der Öffnungswinkel der Drehschieberöffnung des ersten Flachdrehschiebers beispielsweise auch in einem Bereich zwischen 0° und 180°, insbesondere zwischen 30° und 70° liegen.
Dabei können die ersten Drehschieberöffnungen sich gegenüberliegen und punktsymmetrisch zur Drehachse des ersten Flachdrehschiebers ausgebildet sein. Allerdings müssen sich die Drehschieberöffnungen nicht zwangsläufig gegenüberliegen und können je nach Bedarf in unterschiedliche Winkelbereiche des ersten Flachdrehschiebers angebracht sein. Auch eine Festlegung auf zwei Drehschieberöffnungen ist nicht zwingend und kann bei Bedarf erhöht werden.
Folglich können die ersten Drehschieberöffnungen des ersten Flachdrehschiebers, der mit der rotierbar gelagerten Koppelwelle formschlüssig wirkverbunden ist, drehwinkelabhängig zur Deckung mit den Einlassöffnungen des Kurbelgehäuses gebracht werden. Je nach Drehwinkel des ersten Flachdrehschiebers werden folglich die Einlassöffnungen des Kurbelgehäuses komplett verschlossen, zumindest teilweise geöffnet oder vollständig geöffnet.
In einer weiteren Ausgestaltungsform der Erfindung ist an der Kopplungsfläche des Kurbelgehäuses eine Schmierbohröffnung vorgesehen, die dazu ausgelegt ist, im Kurbelgehäuse befindlichen Schmierstoff in die erste Flachdrehschieberkammer zu bringen. Insbesondere kann die Schmierbohröffnung dazu ausgebildet sein, bei der Abwärtsbewegung des Kolbens des Arbeitszylinders im Kurbelgehäuse befindlichen Schmierstoff in die erste Flachdrehschieberkammer zu bringen.
Weiterhin weist der erste Flachdrehschieber mindestens eine Schmieröffnung auf, die derart ausgebildet ist, dass die mindestens eine Schmierbohröffnung der Kopplungsfläche des Kurbelgehäuses, je nach Drehwinkel des ersten Flachdrehschiebers, komplett verschlossen, teilweise geöffnet oder vollständig geöffnet ist.
Somit wird ermöglicht, dass in Abhängigkeit des Drehwinkels des ersten Flachdrehschiebers Schmierstoffe aus dem Kurbelgehäuse in die erste Flachdrehschieberkammer gelangen können. Dadurch kann gewährleistet werden, dass ein kleiner Teil des in dem Kurbelgehäuse befindlichen Schmierstoffs, mittels beispielsweise des durch die Abwärtsbewegung des Kolbens des Arbeitszylinders im Gehäuse erzeugten Überdrucks, in die erste Flachdrehschieberkammer eingeleitet werden kann, in dem die Schmierbohröffnung des Kurbelgehäuses, bei einem bestimmten Drehwinkel des ersten Flachdrehschiebers, durch die Schmieröffnung des ersten Flachdrehschiebers freigegeben wird.
Dies ermöglicht eine Versorgung der in der ersten Flachdrehschieberkammer rotierenden Teile mit Schmiermittel, ohne dass eine zusätzliche gesonderte Vorrichtung, wie beispielsweise einen Ölzerstäuber vorgeschaltet werden muss. Dies würde mehr Bauteile und somit mehr Bauraum benötigen und würde weiterhin zusätzlich Drosselverluste verursachen. Die erfindungsgemäße Lösung bietet folglich eine einfache und kostenminimale Lösung ohne zusätzliche Bauteile.
Weiterhin kann die erste Abdeckung und die zweite Abdeckung eine zweite Flachdrehschieberkammer bilden. Dabei ist der zweite Flachdrehschieber innerhalb der zweiten Flachdrehschieberkammer angeordnet und kann mittels eines Gleitlagers drehbar gelagert sein. Der zweite Flachdrehschieber weist dabei mindestens zwei zweite Drehschieberöffnungen auf, die derart ausgebildet sind, dass sie durch eine Drehbewegung des zweiten Flachdrehschiebers mit den Einlassöffnungen des Kurbelgehäuses zumindest teilweise zur Deckung bringbar sind.
Der zweite Flachdrehschieber kann einen im Wesentlichen kreisförmigen Umfang aufweisen und die Drehschieberöffnungen des zweiten Flachdrehschiebers können konzentrisch ausgerichtet sein und sich über einen definierten Winkelbereich erstrecken. Hinsichtlich der Definition des Winkelbereichs der Drehschieberöffnungen des zweiten Flachdrehschiebers wird auf die Ausführungen zu den Drehschieberöffnungen des ersten Flachdrehschiebers verwiesen.
Weiterhin können die zweiten Drehschieberöffnungen des zweiten Flachdrehschiebers sich gegenüberliegen und punktsymmetrisch zur Drehachse des zweiten Flachdrehschiebers ausgebildet sein.
Hinsichtlich des Winkelbereichs, der Lage sowie der Zahl der Öffnungen des zweiten Flachdrehschiebers wird auf die Ausführungen zu den Öffnungen des ersten Flachdrehschiebers verwiesen.
Dabei kann der zweite Flachdrehschieber derart ausgebildet sein, dass bei einer rotatorischen Bewegung des zweiten Flachdrehschiebers, je nach Drehwinkel, die Einlassöffnungen der Kopplungsfläche des Kurbelgehäuses, die ersten Abdecköffnungen der ersten Abdeckung und die zweiten Abdecköffnungen der zweiten Abdeckung, komplett verschlossen bzw. teilweise geöffnet oder vollständig geöffnet werden. Eine derartige Einstellung des Drehwinkels des zweiten Flachdrehschiebers kann dabei manuell oder elektromechanisch unabhängig von dem Drehwinkels des ersten Flachdrehschiebers vorgenommen werden.
In einer Ausführungsform weist der zweite Flachdrehschieber eine Anschlagvorrichtung auf, die sich radial von dem Außenumfang des zweiten Flachdrehschiebers erstreckt. Weiterhin kann an der zweiten Flachdrehschieberkammer ein Führungsring angeordnet sein, der an der zweiten Abdeckung anbringbar ist, wobei der Führungsring auf der zweiten Flachdrehschiebekammer gleit- oder wälzgelagert drehbar angeordnet sein kann. Der Führungsring kann eine Aufnahmeöffnung zur Aufnahme der Anschlagvorrichtung aufweisen, wobei der Führungsring durch die Aufnahme der Anschlagvorrichtung in die Aufnahmeöffnung mit dem zweiten Flachdrehschieber in Wirkverbindung steht und mittels einer manuellen oder elektromotorischen Bedienvorrichtung zur Einstellung des Drehwinkels des zweiten Flachdrehschiebers rotierbar ist.
Dadurch wird eine effektive und variable Drosselung der Frischluftzufuhr erreicht. Je nach Drehwinkel des zweiten Flachdrehschiebers wird folglich die Einlassöffnung des Kurbelgehäuses durch den zweiten Flachdrehschieber komplett, teilweise oder gar nicht verdeckt.
Eine derartige Einstellung und Rotation des Führungsrings und folglich des zweiten Flachdrehschiebers kann mittels eines an dem Führungsring angeordneten Seilzugs erfolgen. Weiterhin ist es auch möglich, dass der Flachdrehschieber eine gezahnte Kontur aufweist und die Rotation des Führungsrings mittels eines Zahnradgetriebes erfolgen kann. Dabei kann vorgesehen sein, dass die zweite Abdeckung mindestens einen Anschlag aufweist, der mit der Anschlagvorrichtung des zweiten Flachdrehschiebers in Wechselwirkung treten und folglich die Drehbewegung des zweiten Flachdrehschiebers begrenzen kann.
Weiterhin kann der zweite Flachdrehschieber Leerlaufbohrungen aufweisen, die es ermöglichen, auch bei durch den zweiten Flachdrehschieber geschlossenen Einlassöffnungen des Kurbelgehäuses eine Mindestluftzufuhr in das Kurbelgehäuse zuzulassen.
Weiterhin kann die zweite Abdeckung eine Anbringungsvorrichtung zur Integration einer Kraftstoffpumpe aufweisen.
Insbesondere weist der zweite Flachdrehschieber eine Dicke von 0,5 bis 5 mm, insbesondere 1 mm auf. Dadurch wird es ermöglicht, bei einem äußerst geringen Material- und Bauraumaufwand eine Steuerung der Luftzufuhr in das Kurbelgehäuse zu erzielen.
Die erfindungsgemäße Lösung ermöglicht, bei einem geringen Material- und Bauraumaufwand, die Luftströmung in das Kurbelgehäuse zu steuern. Durch die Bewegung nur eines Flachdrehschiebers (hier des zweiten Flachdrehschiebers) ist es möglich, die Einlassöffnungen des Kurbelgehäuses für die Frischluftzufuhr synchron zu variieren.
Die Flachdrehschieberanordnung eignet sich insbesondere für eine Frischluftzufuhr in ein Kurbelgehäuse einer Zweitaktverbrennungskraftmaschine mit Direkteinspritzung und Arbeitszylinder in einer Boxeranordnung. Neben einer Zwei-Zylinder-Boxeranordnung sind auch Vierzylinder, Sechszylinder oder mehr denkbar. Die Verwendung einer Flachdrehschieberanordnung für Verbrennungskraftmaschinen mit Arbeitszylinder in der Boxeranordnung ist nicht darauf beschränkt, auch eine Verwendung der Flachdrehschieberanordnung bei Reihenmotoren ist beispielsweise möglich.
Nach einem zweiten Aspekt der Erfindung, wie in Anspruch 13 angegeben, sieht das Motorensystem eine Kraftstoffpumpe zum Verdichten von Kraftstoff vor.
Eine Kraftstoffhochdruckpumpe ist beispielsweise aus der DE 197 16 242 A1 bekannt. Die Patentschrift beschreibt eine Kraftstoffhochdruckpumpe mit mehreren Pumpkolben, die im Winkelabstand zueinander um eine zentrale Antriebswelle angeordnet sind. Die Pumpkolben liegen mittels vorgespannten Federn mit ihren radial innenliegenden Enden an einem Ablaufring eines Exzenterwellenteils an und sind jeweils in einer Führungsbohrung axial verschiebbar geführt.
Nachteilig an dieser Kraftstoffhochdruckpumpe ist, dass die Pumpenkolben und der Ablaufring starken Abriebkräften ausgesetzt sind und folglich ein erhöhter Materialaufwand notwendig ist, um Abnutzungserscheinungen entgegenzuwirken.
Die erfindungsgemäße Kraftstoffpumpe zum Verdichten von Kraftstoff, insbesondere zum Hochverdichten von Kraftstoff, weist mindestens zwei Verdichtungskolben auf. Weiterhin weist die Kraftstoffpumpe eine Exzenterkammer, in der die mindestens zwei Verdichtungskolben axial verschiebbar gelagert sind und in der Exzenterkammer ein drehbar gelagerter Exzenter zum Antreiben der mindestens zwei Verdichtungskolben aufgenommen ist, wobei der Exzenter und die mindestens zwei Verdichtungskolben miteinander wirkverbunden sind, so dass die beiden Verdichtungskolben zum Verdichten von Kraftstoff axial verschoben werden. Dabei ist die Exzenterkammer zumindest teilweise mit Schmiermittel gefüllt. Durch eine Schmierung der in der Exzenterkammer rotierenden Teile wird die Beanspruchung der jeweiligen Materialien deutlich reduziert und die Betriebsdauer deutlich erhöht.
In einer alternativen Ausführungsform kann an der Exzenterkammer mindestens eine verschließbare Öffnung vorgesehen sein, um das Schmiermittel aus der Exzenterkammer abzulassen, beispielsweise mit Hilfe der Schwerkraft. Alternativ kann die Öffnung auch dafür vorgesehen sein, neues Schmiermittel in die Exzenterkammer zuzuführen. Eine weitere Öffnung für die Zuführung ist ebenfalls denkbar.
Insbesondere kann der Exzenter aus einem auf einer Kröpfung einer Koppelwelle sitzenden Wälzlager, das innerhalb einer Exzenterkammer (bzw. einer Wälzlagerkammer) angeordnet ist, bestehen. Wobei die Verdichtungskolben mit ihren radial innenliegenden Enden an der äußeren Umfangsfläche des äußeren Wälzrings des Wälzlagers anliegen.
Weiterhin kann die äußere Umfangsfläche des Exzenters oder äußeren Wälzrings als Ablaufring aus gehärtetem Material ausgebildet sein. Dabei steht die äußere Umfangsfläche des Exzenters oder äußeren Wälzrings mit dem unteren Ende des Verdichtungskolbens in Wirkverbindung.
Die Kraftübertragung auf die Verdichtungskolben kann beispielsweise über eine gekröpfte Koppelwelle auf die äußere Umfangsfläche eines äußeren Wälzrings, die mit den Verdichtungskolben wirkverbunden ist, mittels des Wälzlagers über Wälzkörper, die zwischen dem äußeren Wälzring und dem inneren Wälzring des Wälzlagers angeordnet sind, erfolgen. Das Wälzlager kann beispielsweise als Kugel- oder Nadellager ausgeführt sein.
In einer weiteren Ausführungsform umfasst die Kraftstoffpumpe jeweils eine Laufbuchse für jeweils einen Verdichtungskolben, wobei die Laufbuchse eine radialelastische Lagerung aufweist. Eine derartige Lagerung kann beispielsweise mittels eines oder mehrerer Elastomerringe erfolgen. Alternativ oder zusätzlich ist es möglich, dass die Laufbuchse des Verdichtungskolbens axialelastisch gelagert ist. Dies kann beispielsweise mittels einer Tellerfeder erfolgen.
Durch die erfindungsgemäße Lösung ist es möglich, eine Kraftstoffpumpe bereitzustellen, die bei einem geringen Material- und Bauraumaufwand die Materialbelastung der einzelnen Bauteile deutlich reduziert und einen reibungslosen Betrieb ermöglicht. Die damit erreichte elastische Nachgiebigkeit der Laufbuchsenlagerung minimiert das Kantentragen zwischen Laufbuchse und dem Verdichtungskolben erheblich.
Die Kraftstoffpumpe eignet sich insbesondere für eine Hochdruckverdichtung von Kraftstoff für eine Zweitaktverbrennungskraftmaschine mit Direkteinspritzung und Arbeitszylinder in einer Boxeranordnung. Neben einer Zwei-Zylinder-Boxeranordnung sind auch Vierzylinder, Sechszylinder oder mehr denkbar. Die Verwendung der Kraftstoffpumpe für Verbrennungskraftmaschinen mit Arbeitszylinder in der Boxeranordnung ist nicht darauf beschränkt, auch eine Verwendung der Kraftstoffpumpe bei Reihenmotoren ist beispielsweise möglich.
Nach einem dritten Aspekt der Erfindung, wie in Anspruch 16 angegeben, sieht das Motorensystem eine Kraftstoffverteilerblock für eine Verbrennungskraftmaschine vor.
Der erfindungsgemäße Kraftstoffverteilerblock für eine Verbrennungskraftmaschine weist eine Riemenanordnung auf, wobei die Riemenanordnung einen Riemen umfasst, der mit einer Riemenscheibe, die mit einer Welle gekoppelt ist, wirkverbunden ist, um über eine mit dem Riemen wirkverbundene Riemenscheibe, ein Aggregat, insbesondere ein Aggregat eines Motors, anzutreiben. Dabei ist an dem Kraftstoffverteilerblock eine Riemenumlenkungsvorrichtung zur Umlenkung des Riemens angeordnet, um die räumliche Ausdehnung der Riemenanordnung zu minimieren.
Weiterhin kann der Kraftstoffverteilerblock eine Hochdruckeingangsaufnahme zur Aufnahme einer Zuleitungsvorrichtung für hochdruckverdichteten Kraftstoff eine Hochdruckausgangsaufnahme zur Aufnahme einer Ableitungsvorrichtung für hochdruckverdichteten Kraftstoff, eine Rücklaufaufnahme zur Aufnahme einer Rücklaufvorrichtung, zur Rückleitung von Kraftstoff aufweisen. Die Hochdruckeingangsaufnahme, die Hochdruckausgangsaufnahme bzw. die Rücklaufaufnahme können beispielsweise aus einer Bohrung in dem Kraftstoffverteilerblock bestehen, die ein Gewinde innerhalb des Kraftstoffverteilerblocks aufweisen, wobei die Zuleitungsvorrichtung, die Ableitungsvorrichtung bzw. die Rücklaufvorrichtung aus einem mit der Hochdruckeingangsaufnahme druckdicht verbindbarem Verbindungselement und einer daran druckdicht verbundenen Eingangsleitung, Abgangsleitung bzw. Rücklaufleitung bestehen können.
Dabei kann der hochdruckverdichtete Kraftstoff aus einer Kraftstoffpumpe über die Zuleitungsvorrichtung in den Kraftstoffverteilerblock geleitet werden und über die Ableitungsvorrichtung in beispielsweise Einspritzventile einer Verbrennungskraftmaschine
Weiterhin kann ein Drucksteuerventil zur Regelung des Kraftstoffflusses an dem Kraftstoffverteilerblock angeordnet sein.
Dabei kann der Kraftstoffverteilerblock eine hochdruckseitige Leitung und eine niederdruckseitige Leitung für Kraftstoff aufweisen, wobei die Leitungen mittels des Drucksteuerventils miteinander gekoppelt sind und wobei das Drucksteuerventil eine Abdichtung zur Abtrennung der niederdruckseitigen Leitung von der hochdruckseitigen Leitung aufweisen kann.
Alternativ oder zusätzlich kann ein Drucksensor zur Messung des Kraftstoffdrucks des hochdruckverdichteten Kraftstoffs mit der hochdruckseitigen Leitung des Kraftstoffverteilerblocks gekoppelt sein.
Weiterhin ist die Rücklaufvorrichtung mit der niederdruckseitigen Leitung verbunden, um den Kraftstoff, der über das Drucksteuerventil aus der hochdruckseitigen Leitung in die niederdruckseitige Leitung geleitet wurde, in die Rücklaufleitung zu leiten. Dabei kann die Rücklaufleitung beispielsweise mit einer Kraftstoffpumpe oder mit einem Kraftstoffsammelbehälter verbunden sein.
Der Kraftstoffdruck in der hochdruckseitigen Leitung kann bis zu 200 bar, insbesondere 120 bar, betragen, wobei der Kraftstoffdruck in der niederdruckseitige Leitung vorzugsweise zwischen 2 bis 4 bar liegt.
Der Kraftstoffverteilerblock kann ausgebildet sein, um Kraftstoff zu den Einspritzventilen oder in einen Rücklauf zu leiten. Die Integrierung der einzelnen oben genannten Elemente ermöglicht eine Steuerung des Kraftstoffflusses mittels einer einfachen, bauraum- und gewichtssparenden Anordnung.
In einer Ausführungsform ist der Riemen mit einer ersten Riemenscheibe und einer zweiten Riemenscheibe wirkverbunden und kann durch die Riemenumlenkungsvorrichtung in einem Winkelbereich, der durch einen Winkel zwischen der Drehachse der ersten Riemenscheibe und der Drehachse der zweiten Riemenscheibe definiert ist, wobei der Winkelbereich Winkel von 10° bis 170°, insbesondere einen Winkel von im Wesentlichen 90° umfasst, umgelenkt werden. Dabei kann als Riemen beispielsweise ein Zahnriemen, Flachriemen oder ein Keilriemen vorgesehen sein. Dabei bedeutet im Wesentlichen, dass der Winkel im Rahmen der üblichen Fertigungstoleranzen abweichen kann.
Weiterhin kann die Riemenumlenkungsvorrichtung mindestens zwei Umlenkungselemente aufweisen, die mittels Verbindungselemente an dem Kraftverteilerblock angeordnet sind, wobei die Achsen der Verbindungselemente einen Winkel von kleiner oder gleich 180° aufweisen und der Winkel sich in Richtung der Ebene erstreckt, in der die Umfangsfläche der ersten Riemenscheibe liegt. Alternativ oder zusätzlich können die Achsen der Verbindungselemente einen Winkel von kleiner oder gleich 180° aufweisen und der Winkel sich weg von der Ebene erstreckt, in der die Umfangsfläche der zweiten Riemenscheibe liegt.
Eine derartige Anordnung ermöglicht einen verschleißminimalen Lauf des Zahnriemens über die Umlenkvorrichtung und ermöglicht einen reibungslosen Betrieb.
Dabei können die Umlenkungselemente starr um die Verbindungselemente ausgerichtet sein und eine Umlenkung kann beispielsweise über eine einfache Zylinderform erfolgen, die beispielsweise mit Schmiermittel benetzt ist. Alternativ können die Umlenkungselemente auch drehbar um die Verbindungselemente, die beispielsweise als Lagerwelle ausgebildet sind, gelagert sein. Weiterhin können die Umlenkungselemente auch Führungsvorrichtungen für einen Keile- oder Zahnriemen aufweisen, in der die geometrische Struktur der Riemen eingreifen kann.
In einer alternativen Ausführungsform sind die mindestens zwei Umlenkungselemente der Riemenumlenkungsvorrichtung, mittels Verbindungselemente an einer Basisfläche des Kraftverteilerblocks in einem Winkel von 90° angeordnet, wobei die Basisfläche sich in Richtung der Ebene verjüngt, in der die Umfangsfläche der ersten Riemenscheibe liegt. Alternativ oder zusätzlich kann die Basisfläche sich weg von der Ebene verjüngen, in der die Umfangsfläche der zweiten Riemenscheibe liegt.
In einer weiteren Ausführungsform kann am Kraftstoffverteilerblock ein Pulsationsdämpfer angeordnet sein, der dazu ausgebildet ist, Druckschwankungen im Kraftstoffleitungssystem zu dämpfen.
In einer alternativen Ausführungsform besteht das Kurbelgehäuse aus zwei baugleichen Teilen, die mittels einer gusstechnischen Herstellung herstellbar und durch eine 180°-Drehung zu einem Gehäuse zusammensetzbar sind. Dadurch wird eine erhebliche Kostensenkung bei der Herstellung realisiert. Alternativ können auch mehr als zwei baugleiche Teile zu einem Kurbelgehäuse zusammengesetzt werden.
Der erfindungsgemäße Kraftstoffverteilerblock eignet sich insbesondere für eine Hochdruckverdichtung von Kraftstoff für eine Zweitaktverbrennungskraftmaschine mit Direkteinspritzung und Arbeitszylinder in einer Boxeranordnung. Neben einer Zwei-Zylinder-Boxeranordnung sind auch Vierzylinder, Sechszylinder oder mehr denkbar. Die Verwendung des Kraftstoffverteilerblocks für Verbrennungskraftmaschinen mit Arbeitszylinder in der Boxeranordnung ist nicht darauf beschränkt, auch eine Verwendung des Kraftstoffverteilerblocks bei Reihenmotoren ist beispielsweise möglich.
Die erfindungsgemäße Lösung zeichnet sich insbesondere durch ein Motorensystem mit einer Flachdrehschieberanordnung mit den Merkmalen des Anspruchs 1 und/oder einer Kraftstoffpumpe mit den Merkmalen des Anspruchs 13 und/oder einem Kraftstoffverteilerblock mit den Merkmalen des Anspruchs 16 aus. Die erfindungsgemäße Lösung ermöglicht eine Verbesserung des Spülgrades der Verbrennungskraftmaschine bei gleichzeitigen deutlichen Gewichts- und Bauraumgewinn und geringer Materialbelastung des Motorensystems gegenüber bekannten Verbrennungsmotoren gleicher Leistung.
Das erfindungsgemäße Motorensystem eignet sich insbesondere für eine Zweitaktverbrennungskraftmaschine mit Direkteinspritzung und Arbeitszylinder in einer Boxeranordnung. Alternativ kann die Zweitaktverbrennungskraftmaschine nach einem Modulkonzept auf einfache Art und Weise auf vier, sechs, acht oder mehr Zylinder erweitert werden.
Die Verwendung des Motorensystems für Verbrennungskraftmaschinen mit Arbeitszylinder in der Boxeranordnung ist nicht darauf beschränkt, auch eine Verwendung des Kraftstoffverteilerblocks bei Reihenmotoren ist beispielsweise möglich.
Die Erfindung wird im Folgenden anhand von Ausführungsbeispielen unter Bezugnahme auf die Figuren näher erläutert. Es zeigen:
1 ein erstes Ausführungsbeispiel einer Flachdrehschieberanordnung zur Regulierung der Frischluftzufuhr in einem Kurbelgehäuse;
2 eine Teilansicht des ersten Ausführungsbeispiels der Flachdrehschieberanordnung der 1;
3A eine Teilansicht des ersten Ausführungsbeispiels der Flachdrehschieberanordnung der 1, wobei der Drehwinkel der zweiten Flachdrehscheibe und der Drehwinkel der ersten Flachdrehscheibe einem vollständig geöffnetem Zustand entspricht;
3B ein Ausführungsbeispiel der Anordnung gemäß 3A, wobei der Drehwinkel der zweiten Flachdrehscheibe einem vollständig geöffnetem Zustand entspricht und der Drehwinkel des ersten Flachdrehschiebers einer halben Öffnung der Einlassöffnung des Kurbelgehäuses entspricht;
3C ein weiteres Ausführungsbeispiel der Anordnung gemäß 3A, wobei der Drehwinkel der zweiten Flachdrehscheibe einem vollständig geöffnetem Zustand entspricht und der Drehwinkel des ersten Flachdrehschiebers einem kompletten Verschluss der Einlassöffnung des Kurbelgehäuses entspricht;
4A eine Teilansicht des ersten Ausführungsbeispiels der Flachdrehschieberanordnung der 1, wobei der Drehwinkel des ersten Flachdrehschiebers einem vollständig geöffnetem Zustand entspricht und der Drehwinkel des zweiten Flachdrehschiebers einem zu 75 % geschlossenen Zustand entspricht;
4B ein Ausführungsbeispiel der Anordnung gemäß 4A, wobei der Drehwinkel des ersten Flachdrehschiebers einem 50 % geschlossenen Zustand der Öffnung des Kurbelgehäuses entspricht;
4C ein weiteres Ausführungsbeispiel der Anordnung gemäß 4A, wobei der Drehwinkel des ersten Flachdrehschiebers einem vollständig geöffneten Zustand der Öffnung des Kurbelgehäuses entspricht;
5 ein Ausführungsbeispiel einer Kraftstoffpumpe im Querschnitt;
6 ein vergrößerter Ausschnitt der Laufbuchse der Kraftstoffpumpe gemäß 5;
7 ein Ausführungsbeispiel eines Kraftstoffverteilerblocks;
8 das Ausführungsbeispiel des Kraftstoffverteilerblocks gemäß der 7 im Querschnitt;
9 das Ausführungsbeispiel des Kraftstoffverteilerblocks gemäß der 7 in der Draufansicht;
10 das Ausführungsbeispiel des Kraftstoffverteilerblocks gemäß der 7 in der Seitenansicht
11 eine schematische Ansicht eines Riemens mit zwei Riemenscheiben
12 eine schematische Ansicht eines Motorensystems mit der Flachdrehschieberanordnung gemäß 1, der Kraftstoffpumpe gemäß 5 und des Kraftstoffverteilerblocks gemäß 7
13 eine Kurbelwelle die an der Flachdrehschieberanordnung gemäß 1, der Kraftstoffpumpe gemäß 5 und einer Riemenscheibe des Kraftstoffverteilerblocks gemäß 7 angeordnet werden kann.
Im Einzelnen erkennt man in 1 die für eine Flachdrehschieberanordnung 2 im Wesentlichen notwendigen Teile. Andeutungsweise ist ein Abschnitt des Kurbelgehäuses 1 dargestellt, der auf der Einlassseite der Kopplungsfläche 10 zwei Einlassöffnungen 11, 11’ aufweist, die im Rotationsbereich eines ersten Flachdrehschiebers 21 liegen. Dabei sind die Einlassöffnungen 11, 11’ kreissegmentförmig ausgebildet, wobei die Einlassöffnungen 11, 11’ Seitenkanten 111, 112 aufweisen, die sich radial von dem Mittelpunkt der Kopplungsfläche 10 erstrecken. Die Kopplungsfläche 10 ist dabei im Wesentlichen kreisförmig ausgebildet. Dabei bedeutet im Wesentlichen, dass die Kopplungsfläche 10 auch abgeflachte Segmente am Kreisumfang aufweisen kann oder an den Kreisumfang angeordnete geometrische Elemente, wie beispielsweise ein Rechteck, aufweisen kann. Eine Ausgestaltung der Kopplungsfläche 10 im Wesentlichen als Kreisfläche ist nicht zwingend notwendig und kann bei Bedarf auch geändert werden. Beispielsweise ist auch eine Rechteckform der Kopplungsfläche möglich.
Die beiden Einlassöffnungen 11, 11’ der Kopplungsfläche 10 des Kurbelgehäuses 1 liegen sich gegenüber und sind dabei punktsymmetrisch zur Drehachse der Kurbelwelle des Kurbelgehäuses 1 ausgebildet. Dass die Kopplungsfläche zwei sich gegenüberliegende identische Einlassöffnungen 11, 11’ aufweist, ist lediglich beispielhaft. Auch Einlassöffnungen mit unterschiedlicher Form und Öffnungsflächen sind denkbar. Weiterhin ist die Ausführungsform der Erfindung nicht auf zwei Einlassöffnungen beschränkt, sondern auch drei oder mehr Einlassöffnungen sind denkbar, die in einem jeweils identischen Winkelabstand zueinander angeordnet sind. Eine Anordnung verschiedener Einlassöffnungen mit ungleichen Winkelabständen zueinander ist ebenfalls möglich.
Das Kurbelgehäuse 1 weist dabei an der Kopplungsfläche 10 Aufnahmevorrichtungen 100 zur Befestigung der Flachdrehschieberanordnung 2 auf. An der Kopplungsfläche 10 ist eine erste Abdeckung 25 über die Aufnahmevorrichtung 100 der Kopplungsfläche 10 mittels der Befestigungsöffnung 200 über Verbindungselemente 2000, wobei die Befestigungsöffnung 200 an der ersten Abdeckung 25 angeordnet ist, befestigbar. Dabei bilden die Kopplungsfläche 10 und die erste Abdeckung 25 eine erste Flachdrehschiebekammer 201. Die Befestigung kann beispielsweise mittels Schrauben, Nieten, Schweißen oder Ähnlichem erfolgen.
Weiterhin ist zwischen der Kopplungsfläche 10 und der ersten Abdeckung 25 eine Dichtung 29 angeordnet. Die Dichtung 29 weist ebenfalls Befestigungsöffnung 200 auf, mittels derer die Dichtung 29 an den Aufnahmevorrichtungen 100 der Kopplungsfläche 10, wie bereits erläutert, angebracht werden kann.
Die Dichtung 29 ist dazu ausgebildet, dass sie ein Entweichen von Luft aus dem Kurbelgehäuse verhindert. Insbesondere bei der Abwärtsbewegung der Kolben im Arbeitszylinder (hier nicht dargestellt) entsteht im Kurbelgehäuse 1 ein Überdruck, der den ersten Flachdrehschieber 21 von der Kopplungsfläche 10 weg, hin zur Abdeckung 25 der ersten Flachdrehschieberkammer 201 drückt. Die Dichtung 29 verhindert dabei ein Entweichen der Luft und kann somit ein Abfall des Spüldrucks minimieren.
Innerhalb der ersten Flachdrehschieberkammer 201 ist der erste Flachdrehschieber 21 angeordnet. Der erste Flachdrehschieber 21 ist dabei formschlüssig mit einer nicht dargestellten gekröpften Koppelwelle wirkverbunden und drehbar gelagert. Dabei ist die gekröpfte Koppelwelle mittels eines hier nicht dargestellten Getriebes derart mit der in dem Kurbelgehäuse 1 angeordneten Kurbelwelle verbunden, so dass sich die gekröpfte Koppelwelle mit einer geringeren Drehzahl als die Kurbelwelle dreht. Insbesondere ist die gekröpfte Koppelwelle mittels eines Getriebes derart mit der Kurbelwelle verbunden, dass sich die gekröpfte Koppelwelle mit der halben Drehzahl der Kurbelwelle dreht.
Dabei weist der erste Flachdrehschieber 21 mindestens zwei erste Drehschieberöffnungen 23, 23’ auf, die derart ausgebildet sind, dass sie durch eine Drehbewegung des ersten Flachdrehschiebers 21 mit den Einlassöffnungen 11, 11’ des Kurbelgehäuses 1 zur Deckung gebracht werden können. Dabei sind die ersten Drehschieberöffnungen 23, 23’ kreissegmentförmig ausgebildet und konzentrische zum Symmetriemittelpunkt des ersten Flachdrehschiebers 21 ausgerichtet. Die ersten Drehschieberöffnungen 23, 23’ erstrecken sich dabei über einen Winkelbereich von 55°, wobei die Seitenkanten 231, 232, 231’, 232’ der ersten Drehschieberöffnungen 23, 23’ sich radial vom Mittelpunkt des kreisförmigen ersten Flachdrehschiebers erstrecken. Der Winkelbereich ist nicht auf diese Angaben beschränkt und kann bei Bedarf, wie bereits beschrieben, angepasst werden.
Dabei sind die Seitenkanten 231, 232, 231’, 232’, parallel zu den Seitenkanten 111, 112, 111’, 112’ der Einlassöffnungen 11, 11’ der Kopplungsfläche 10 des Kurbelgehäuses 1 angeordnet. Die ersten Drehschieberöffnungen 23, 23’ liegen sich gegenüber und sind punktsymmetrisch zur Drehachse des ersten Flachdrehschiebers 21 ausgebildet.
Die Lage der ersten Drehschieberöffnungen 23, 23’ entspricht folglich der Lage der Einlassöffnung 11, 11’ der Kopplungsfläche 10 des Kurbelgehäuses 1. Dabei entspricht der Winkelabstand der ersten Drehschieberöffnungen 23, 23’ dem Winkelabstand der Einlassöffnungen 11, 11’. Alternativ kann der Winkelabstand der ersten Drehschieberöffnungen 23, 23’ auch größer oder kleiner als der Winkelabstand der Einlassöffnungen 11, 11’ des Kurbelgehäuses 1 sein.
Die Ausgestaltung der ersten Drehschieberöffnungen 23, 23’ ist lediglich beispielhaft. Bei der Ausgestaltung der Lage der ersten Drehschieberöffnungen 23, 23’ ist wesentlich, dass sie der Lage und der Ausgestaltung der Einlassöffnungen 11, 11’ der Kopplungsfläche 10 des Kurbelgehäuses 1 weitestgehend entsprechen. Hinsichtlich einer Varianz der Ausgestaltung, der Lage sowie der Zahl der ersten Drehschieberöffnungen 23, 23’ wird auf die oben gemachten Ausführungen verwiesen. Dabei ist es für einen Fachmann offensichtlich, bei einer entsprechenden Änderung der Einlassöffnungen 11, 11’ auch die ersten Drehschieberöffnungen 23, 23’ des ersten Flachdrehschiebers 21 entsprechend zu verändern.
Weiterhin weist die erste Abdeckung 25 der ersten Flachdrehschieberkammer 201 zwei erste Abdecköffnungen 27, 27’ auf, wobei die ersten Abdecköffnungen 27, 27’ beim Anbringen der ersten Abdeckung 25 an der Kopplungsfläche 10 mit den Einlassöffnungen 11, 11’ des Kurbelgehäuses 1 zur Deckung gebracht werden. Dabei sind die ersten Abdecköffnungen 27, 27’ in ihrer Form, in ihren Abmessungen und ihrer Lage im Wesentlichen identisch mit den Einlassöffnungen 11, 11’. Die erste Abdeckung 25 weist ebenfalls Befestigungsöffnung 200 auf, mittels derer die erste Abdeckung 25 an den Aufnahmevorrichtungen 100 der Kopplungsfläche 10, wie bereits erläutert, angebracht werden kann.
Im Ausführungsbeispiel der 1 sind die ersten Abdecköffnungen 27, 27’ der ersten Abdeckung 25 ebenfalls kreissegmentförmig ausgebildet, wobei die Seitenkanten 271, 272, 271’, 272’ der ersten Abdecköffnungen 27, 27’ sich ebenfalls radial vom Kreismittelpunkt der im Wesentlichen kreisförmigen ersten Abdeckung 25 erstrecken. Die ersten Abdecköffnungen 27, 27’ sind dabei punktsymmetrisch zu der Drehachse des ersten Flachdrehschiebers 21 ausgebildet und der Winkelabstand der Seitenkanten 271 und 272 bzw. 271’ und 272’ entspricht dem Winkelabstand der Seitenkanten 111 und 112 bzw. 111’ und 112’ der Einlassöffnung 11, 11’ der Kopplungsfläche 10 des Kurbelgehäuses 1.
Alternativ können die ersten Abdecköffnungen 27, 27’ der ersten Abdeckung 25 auch eine andere Form und Lage aufweisen, als die Einlassöffnungen 11, 11’ der Kopplungsfläche 10 des Kurbelgehäuses 1. Es ist dabei lediglich entscheidend, dass die Einlassöffnungen 11, 11’ zumindest teilweise mit den ersten Abdecköffnungen 27, 27’ der ersten Abdeckung 25 zur Deckung bringbar sind.
Der erste Flachdrehschieber 21 ist, wie bereits beschrieben, über eine gekröpfte Koppelwelle mit der Kurbelwelle des Kurbelgehäuses 1 wirkverbunden und drehbar gelagert. Bei einer Rotation des ersten Flachdrehschiebers 21 überstreichen die ersten Drehschieberöffungen 23, 23’, bei der rotatorischen Bewegung des ersten Flachdrehschiebers 21, die Einlassöffnungen 11, 11’ in regelmäßigen Abständen. Folglich werden die Einlassöffnungen 11, 11’ in Abhängigkeit des Drehwinkels des ersten Flachdrehschiebers 21 komplett verschlossen, teilweise geöffnet oder vollständig geöffnet.
Weiterhin weist das Kurbelgehäuse 1 an der Kopplungsfläche 10 Schmierbohröffnungen 12 auf. Mittels der Schmierbohröffnungen 12 wird im Kurbelgehäuse befindbarer Schmierstoff bei einer Abwärtsbewegung des Kolbens der Arbeitszylinder (hier nicht dargestellt) in die erste Flachdrehschiebekammer 201 gebracht. Dabei weist der erste Flachdrehschieber 21 zwei Schmierbohröffnungen 213 auf, die so ausgebildet sind, dass die Schmierbohröffnungen 12 des Kurbelgehäuses 1 je nach Drehwinkel des ersten Flachdrehschiebers 21 komplett verschlossen, teilweise geöffnet oder vollständig geöffnet sind.
Dabei ist die Lage der Schmierbohröffnungen 12 des Kurbelgehäuses 1 und der Schmieröffnungen 213 des ersten Flachdrehschiebers 21 derart gewählt, dass die Schmieröffnung 213 des ersten Flachdrehschiebers 21 die Schmieröffnung 12 des Kurbelgehäuses 1 bei einer Rotationsbewegung des ersten Flachdrehschiebers 21 dann überstreichen, wenn der Kolben des Arbeitszylinders sich in einer Abwärtsbewegung befindet. Somit wird bei der Abwärtsbewegung ein Durchgang zur ersten Flachdrehschieberkammer 201 freigegeben.
In dem Ausführungsbeispiel der 1 sind die Schmieröffnungen 213 in einem Winkelabstand von 90° von der Spiegelachse der ersten Drehschieberöffnungen 23, 23’ des ersten Flachdrehschiebers 22, bzw. die Schmierbohröffnungen 12 in einem Winkelabstand von ca. 90° von der Spiegelachse der Einlassöffnungen 11, 11’ der Kopplungsfläche 10 des Kurbelgehäuses 1 angeordnet.
Dabei weisen die Schmieröffnungen 213 eine größere Öffnungsfläche auf, als die Schmierbohröffnung 12. Die Lage und Ausgestaltung der Schmierbohröffnungen 12 und der Schmieröffnungen 211 ist lediglich beispielhaft und kann je nach Bedarf angepasst werden.
Die Schmieröffnung 213 ermöglicht für einen definierten Drehwinkelbereich eine drehwinkelabhängige Freigabe der Schmierbohröffnung 12 im Kurbelgehäuse 1 genau innerhalb der Abwärtsbewegung des Kolbens der Arbeitszylinder. Der Drehwinkelbereich in dem Ausführungsbeispiel der 1 beträgt 60°.
Alternativ ist auch ein größerer oder kleinerer Drehwinkelbereich, je nach Bedarf, anwendbar. Dadurch wird gewährleistet, dass durch den in dieser Phase herrschenden Überdruck im Kurbelgehäuse 1 eine geringe Menge des darin befindlichen Schmiermittels in die erste Flachdrehscheibenkammer 201 gelangen kann. Durch das so eingelassene Schmiermittel in die erste Flachdrehschieberkammer 201 wird der erste Flachdrehschieber 21 mit Schmiermittel benetzt. Die sich somit auf dem rotierenden Flachdrehschieber 21 befindlichen Schmiermitteltropfen verteilen sich durch Zentrifugalkräfte auf dem ersten Flachdrehschieber 21 und stellen dessen Schmierung sicher, mindern damit dessen Verschleiß und erhöhen folglich die Betriebsfestigkeit des ersten Flachdrehschiebers 21.
Durch die erfindungsgemäße Lösung sind keine gesonderten Vorrichtungen zum Schmiermitteltransport in die erste Flachdrehschiebekammer 201 notwendig. Zusätzliche Vorrichtungen erfordern mehr Bauteile, mehr Bauraum und verursachen zusätzliche Drosselverluste, so dass sich die erfindungsgemäße Lösung durch eine einfache und kostenminimale Herstellungsweise ohne zusätzliche Bauteile auszeichnet.
Weiterhin ist eine zweite Abdeckung 26 über eine Befestigungsöffnung 200 mit der ersten Abdeckung 25, wie bereits beschrieben, verbindbar, so dass die erste Abdeckung 25 und die zweite Abdeckung 26 eine zweite Flachdrehschiebekammer 202 bilden. Innerhalb der Flachdrehschiebekammer 202 ist ein zweiter Flachdrehschieber 22 angeordnet und mittels eines Gleitlagers 203 drehbar gelagert.
Dabei weist die zweite Abdeckung 26 zwei zweite Abdecköffnungen 28, 28’ auf, die derart ausgebildet sind, dass sie mit den ersten Abdecköffnungen 27, 27’ der ersten Abdeckung 25 und den Einlassöffnungen 11, 11’ zur Deckung gebracht werden. Die zweiten Abdecköffnungen 28, 28’ sind kreissegmentförmig ausgebildet und die Seitenkanten 281, 282, 281’, 282’ der zweiten Abdecköffnungen 28, 28’ erstrecken sich radial vom Kreismittelpunkt der im Wesentlichen kreisförmigen zweiten Abdeckung 26.
Der Winkelabstand der zweiten Abdecköffnungen 28, 28’ der zweiten Abdeckung 26 entspricht 60° und ist folglich größer als der Winkelabstand der ersten Abdecköffnungen 27, 27’ der ersten Abdeckung 25 und der Einlassöffnungen 11, 11’ der Kopplungsfläche 10 des Kurbelgehäuses 1. Alternativ kann der Winkelabstand der zweiten Abdecköffnungen 28, 28’ auch identisch mit dem Winkelabstand der ersten Abdecköffnungen 27, 27’ bzw. der Einlassöffnungen 11, 11’ sein oder kleiner als der Winkelabstand der eben genannten Öffnungen. Dabei sind die zweiten Abdecköffnungen 28, 28’ punktsymmetrisch zur Drehachse der des zweiten Flachdrehschiebers 22 ausgebildet.
Dabei ist zu beachten, dass der Winkelabstand variabel ist. Für den Winkelabstand der Abdecköffnungen gelten dieselben Voraussetzungen, wie für den bereits beschriebenen Winkelabstand des ersten Flachdrehschiebers. Für weitere Erläuterungen wird auf die bereits gemachten Erklärungen verwiesen.
Weiterhin weist der drehbar innerhalb der zweiten Flachdrehschiebekammer 202 gelagerte zweite Flachdrehschieber 22 zwei zweite Drehschieberöffnungen 24, 24’ auf, die konzentrisch ausgerichtet sind uns sich über einen Winkelbereich zischen den Seitenkanten 241, 242, 241’, 242’ von 55° erstrecken. Weiterhin erstrecken sich die Seitenkanten 241, 242, 241’, 242’ der zweiten Drehschieberöffnungen 24, 24’ radial vom Kreismittelpunkt des im Wesentlichen kreisförmigen zweiten Flachdrehschiebers 22 und die zweiten Drehschieberöffnungen 24, 24’ sind punktsymmetrisch zur Drehachse des zweiten Flachdrehschiebers 22 ausgebildet.
Dabei ist zu beachten, dass der Winkelabstand variabel ist. Für den Winkelabstand der Abdecköffnungen gelten dieselben Voraussetzungen, wie für den bereits beschriebenen Winkelabstand des ersten Flachdrehschiebers. Für weitere Erläuterungen wird auf die bereits gemachten Erläuterungen verwiesen.
Hinsichtlich einer Varianz der Lage, der Form oder den Abmessungen der zweiten Drehschieberöffnungen 24, 24’ des zweiten Flachdrehschiebers 22 wird auf die oben gemachten Erläuterungen zum ersten Flachdrehschieber 21 verwiesen.
Folglich kann der zweite Flachdrehschieber 22 je nach Drehwinkel die ersten bzw. zweiten Abdecköffnungen 28, 28’ bzw. 27, 27’ und folglich auch die Einlassöffnungen 11, 11’ komplett verschließen, teilweise öffnen bzw. vollständig öffnen. Dabei kann der Drehwinkel des zweiten Flachdrehschiebers 22 manuell oder elektromechanisch eingestellt werden.
In der Ausgestaltungsform der 1 weist der zweite Flachdrehschieber 22 eine Anschlagvorrichtung 222 auf, die sich radial von dem Außenumfang des Flachdrehschiebers 22 erstreckt. An der zweiten Flachdrehschiebekammer 202 ist ein Führungsring 223 angeordnet, der mittels Führungslaschen 225 auf der zweiten Flachdrehschiebekammer 202 geleitgelagert und drehbar angeordnet ist. Auch eine Wälzlagerung des Führungsrings 223 ist denkbar.
Dabei wird der Führungsring 223 mittels Führungslaschen 225, die über die Befestigungsöffnung 200 an der zweiten Abdeckung 26 anbringbar sind, an der zweiten Flachdrehschiebekammer 202 angeordnet. Weiterhin weist der Führungsring 223 eine Aufnahmeöffnung 224 auf, in der die Anschlagvorrichtung 222 aufgenommen wird, und der Führungsring 223 somit mittels der Anschlagvorrichtung 222 mit dem zweiten Flachdrehschieber 22 in Wirkverbindung steht. Dadurch wird gewährleistet, dass eine Einstellung des Drehwinkels des zweiten Flachdrehschiebers 22 mittels einer manuellen oder elektromotorischen Bedienvorrichtung (hier nicht dargestellt), die mit dem Führungsring 223 gekoppelt ist, einstellbar ist.
Eine Rotation des Führungsrings 223 und somit eine Drehbewegung des zweiten Flachdrehschiebers 22 kann beispielsweise mittels eines an dem Führungsring 223 angeordneten Seilzugs erfolgen. Auch ist es denkbar, dass der äußere Umfang des zweiten Flachdrehschiebers 22 gezahnte Konturen aufweist und die Rotation des Führungsrings 223 und somit die Rotation des zweiten Flachdrehschiebers 22 mittels eines Zahnradgetriebes erfolgen kann.
Weiterhin weist die zweite Abdeckung 24 Anschläge 230 (in 2 dargestellt) auf, die mit der Anschlagvorrichtung 222 des zweiten Flachdrehschiebers 22 in Wechselwirkung treten. Folglich kann die Drehbewegung des zweiten Flachdrehschiebers 22 durch die Anschläge 230 begrenzt werden.
In der Ausgestaltungsform der 1 weist der zweite Flachdrehschieber 22 Leerlaufbohrungen 240 auf, die es ermöglichen, bei einer durch den zweiten Flachdrehschieber 22 geschlossenen zweiten Abdecköffnung 28, 28’ eine Mindestluftzufuhr in das Kurbelgehäuse 1 zuzulassen. Dabei sind die Leerlaufbohrungen 240 derart an dem zweiten Flachdrehschieber 22 angebracht, dass sie bei einem komplett geschlossenen Zustand des zweiten Flachdrehschiebers 22 deckungsgleich mit den ersten und zweiten Abdecköffnungen 27, 27’ und 28, 28’ liegen.
Der zweite Flachdrehschieber 22 des Ausführungsbeispiels der 1 weist eine Dicke von 1 mm auf. Die erfindungsgemäße Lösung zeichnet sich folglich dadurch aus, dass eine stabile und funktionssichere Vorrichtung zur variablen Drosselung der Frischluftzufuhr in das Kugelgehäuse mit geringstem Bauraum, Bauteile und Herstellungsaufwand realisierbar ist. Es ist folglich möglich, durch Bewegung des zweiten Flachdrehschiebers den Strömungsquerschnitt der beiden Einlassöffnungen 11, 11’ der Kopplungsfläche 10 des Kurbelgehäuses 1 synchron zu variieren.
Weiterhin weist die zweite Abdeckung 26 noch eine Anbringungsvorrichtung 300 auf, mit der eine Kraftstoffpumpe über ein Pumpengehäuse mit der Flachdrehschieberanordnung 2 verbindbar ist. Eine Verbindung kann beispielsweise mittels Verschraubung erfolgen. Alternativ kann die zweite Abdeckung 26 und das hier nicht dargestellte Pumpengehäuse einer Kraftstoffpumpe als ein Gussteil ausgeführt sein, so dass die Teileanzahl weiter reduziert wird.
Dabei weist die Kopplungsfläche 10 eine Befestigungsaufnahme 100, beispielsweise eine Bohrung mit Gewinde auf. Weiterhin weist die Dichtung 29, die erste Abdeckung 25, die zweite Abdeckung 26 sowie die Führungsschienen 225 eine Befestigungsöffnung 200 auf, über die mittels eines Befestigungselements 2000, wie beispielsweise einer Schraube, die einzelnen eben genannten Elemente miteinander verbindbar und an der Kopplungsfläche befestigbar sind.
In der 2 ist eine hintere Teilansicht der Flachdrehschieberanordnung 2 bestehend aus dem zweiten Flachdrehschieber 22 und der zweiten Abdeckung 26 dargestellt. Der zweite Flachdrehschieber 22 befindet sich in einer Stellung, in der die zweiten Abdecköffnung 28, 28’ (hier nicht sichtbar) der zweiten Abdeckung 26 komplett verschlossen ist. In der Abbildung sind deutlich eine Anschlagkante 230 für die Wechselwirkung mit der Anschlagvorrichtung 222 erkennbar (die zweite Anschlagkante ist von der Anschlagvorrichtung 222 verdeckt). Folglich kann sich der zweite Flachdrehschieber 22 lediglich zwischen den Anschlagkanten 230 rotatorisch bewegen.
Weiterhin sind die Leerlaufbohrungen 240 innerhalb des zweiten Flachdrehschiebers 22 und die Befestigungsöffnungen 200 deutlich erkennbar. Die Leerlaufbohrungen dienen einer Mindest-Frischluftzufuhr in das Kurbelgehäuse 1 auch bei einem komplett geschlossenen Zustand der zweiten Abdecköffnung 28, 28’ der zweiten Abdeckung 26 durch den zweiten Flachdrehschieber 22. Für weitere Erläuterungen wird auf die oben gemachten Erklärungen verwiesen.
In den 3a–3c sind Momentaufnahmen der einzelnen drehwinkelabhängigen Stellungen des ersten Flachdrehschiebers 21 und des zweiten Flachdrehschiebers 22 abgebildet. Sie dienen zum besseren Verständnis des Wirkungsprinzips der Flachdrehschieberanordnung 2. Dabei ist eine Teilanordnung bestehend aus dem ersten Flachdrehschieber 21, der ersten Abdecköffnung 25 und der zweiten Flachdrehschieber 22 dargestellt.
In den 3a–3c befindet sich der zweite Flachdrehschieber 22 in einem komplett geöffneten Zustand, so dass die zweiten Abdecköffnungen 28, 28’ der zweiten Abdeckung 26 (beide hier nicht dargestellt) vollständig für eine Frischluftzufuhr freigegeben sind. Der erste Flachdrehschieber 21 befindet sich in der 3a bei einem Drehwinkel, bei welchem die ersten Drehschieberöffungen 23, 23’ deckungsgleich mit den Einlassöffnungen 11, 11’ des Kurbelgehäuses 1 und den ersten und zweiten Abdecköffnungen 27, 27’ und 28, 28’ sind. Folglich ist ein maximaler Frischluftdurchlass möglich.
Die 3b zeigt eine Momentaufnahme, bei der sich der erste Flachdrehschieber 22 in Drehrichtung der Kurbelwelle 5 (hier nicht dargestellt) weiter bewegt hat. Die Stellung des zweiten Flachdrehschiebers 22 bleibt weiterhin im vollständig geöffneten Zustand. Durch die Drehbewegung des ersten Flachdrehschiebers 21 sind die ersten Drehschieberöffnungen 23, 23’ des ersten Flachdrehschiebers 21 und die Öffnungen 11, 11’, 27, 27’, 28, 28’ nur noch teilweise deckungsgleich. Im Ausführungsbeispiel der 3b wird nur noch der halbe Querschnitt der Einflussöffnungen 11, 11’ für die Frischluftzufuhr zur Verfügung gestellt.
Im Ausführungsbeispiel der 3c bleibt die Stellung des zweiten Flachdrehschiebers 22 unverändert. Durch die Rotationsbewegung in Drehrichtung der Kurbelwelle 5 hat sich der erste Flachdrehschieber 21 derart rotatorisch bewegt, dass seine ersten Drehschieberöffnungen 23, 23’ nicht mehr mit den Öffnungen 11, 11’, 27, 27’, 28, 28’ zur Deckung zu bringen sind. Folglich ist die Einlassöffnung 11, 11’ durch den Flachdrehschieber 21 verschlossen und die Frischluftzufuhr in das Kurbelgehäuse 1 unterbrochen.
Die 4a–4c zeigen zu den 3a–3c vergleichbare Momentaufnahmen, allerdings ist dabei der zweite Flachdrehschieber 22 derart gedreht, dass er ca. 75 % der Öffnungen 11, 11’, 27, 27’ und 28, 28’ verdeckt.
In dem Ausführungsbeispiel der 4a befindet sich der erste Flachdrehschieber in einer mit der 3a vergleichbaren Stellung. Die ersten Drehschieberöffnungen 23, 23’ des ersten Flachdrehschiebers 21 sind deckungsgleich mit den Öffnungen 11, 11’, 27, 27’, 28, 28’. Der der Frischluft zur Verfügung stehende Einlassquerschnitt wird folglich durch die Stellung des zweiten Flachdrehschiebers 22 um 75 % beschränkt.
Die 4b zeigt den zweiten Flachdrehschieber 22 in derselben Stellung wie die 4a. Der erste Flachdrehschieber 21 befindet sich durch eine rotatorische Bewegung in derselben Stellungslage wie in der 3b dargestellt. Folglich wird der Querschnitt für den Frischlufteinlass weiterhin durch die Stellung des zweiten Flachdrehschiebers 22 begrenzt.
In der 4c bleibt die Stellung des zweiten Flachdrehschiebers 22 unverändert. Der erste Flachdrehschieber 21 befindet sich, vergleichbar der 3c, in einer komplett geschlossenen Stellung. Folglich wird die Frischluftzufuhr durch die Stellung des ersten Flachdrehschiebers 21 unterbrochen.
Die 3a–3c und 4a–4c geben lediglich einzelne Momentaufnahmen bestimmter Stellungen der Flachdrehschieberanordnung 2 wieder und dienen dem besseren Verständnis.
Selbstverständlich kann der zweite Flachdrehschieber 22 auch fließend über eine Bedienungsvorrichtung an die jeweiligen Bedürfnisse einer Frischluftzufuhr in das Kurbelgehäuse 1 angepasst werden. Dies bedeutet beispielsweise, dass die Stellung des zweiten Flachdrehschiebers 22 während der Rotationsumläufe des ersten Flachdrehschiebers 21 variabel eingestellt werden kann und somit je nach Bedarf ein größerer oder kleinerer Querschnitt für den Frischlufteinlass bereitgestellt werden kann.
Das Ausführungsbeispiel der 5 zeigt eine Kraftstoffpumpe 3. Die Kraftstoffpumpe 3 weist ein Kraftstoffzulaufkanal 312 auf der Niederdruckseite und einen Kraftstoffablaufkanal 311 auf der Hochdruckseite auf. Der Kraftstoff gelangt über den Kraftstoffzulaufkanal 312 über Zu- und Ablaufbohrungen 313 in den Pumpenraum 314. Dort wird der Kraftstoff verdichtet und gelangt über die Zu- und Ablaufbohrungen in den Kraftstoffablaufkanal der Hochdruckseite 312. Die Kanäle der Hochdruck- und der Niederdruckseite weisen dabei jeweils Rückschlagventile 315 und 316 auf.
Die Kraftstoffpumpe 3 weist zwei einander gegenüberliegende Verdichtungskolben 33 auf. Die Verdichtungskolben 33 sind dabei um einen mit der gekröpften Koppelwelle 6 verbundenen und auf der Kröpfung sitzenden äußeren Wälzring 35 in einer Wälzlagerkammer 31 angeordnet. Mittels einer vorgespannten Feder 34 liegen die Verdichtungskolben 33 mit ihren radial innen liegenden Enden an der äußeren Umfangsfläche des äußeren Wälzrings 35 an und sind jeweils in einer Laufbuchse 36 axial verschiebbar geführt. Dabei ist die Wälzlagerkammer 31 zumindest teilweise mit Schmiermittel gefüllt.
Durch die zumindest teilweise Füllung der Wälzlagerkammer 31 mit Schmiermittel wird sichergestellt, dass die in der Wälzlagerkammer sich bewegende Teile, wie die äußere Umfangsfläche des äußeren Wälzrings 35 oder die unteren Enden der Verdichtungskolben 33 einen geringen Materialverschleiß aufweisen und folglich die Betriebsdauer der einzelnen Bauteile deutlich erhöht wird.
Weiterhin erfolgt die Kraftübertragung der gekröpften Koppelwelle 6 auf die äußere Umfangsfläche des äußeren Wälzrings 35 über Wälzkörper 37, die zwischen dem äußeren Wälzring 35 und dem inneren Wälzring 38 des Wälzlagers 30 angeordnet sind. Das Wälzlager 30 ermöglicht über den gesamten Drehzahlbereich der Kraftstoffpumpe 3, insbesondere aber bei geringen Drehzahlen, deutlich niedrigere Umfangskräfte an der äußeren Umfangsfläche des äußeren Wälzrings 35, als es bei Gleitlagern möglich ist. Dadurch werden einerseits die auf den Verdichtungskolben 33 wirkenden Scherkräfte weiter minimiert und andererseits Verschleißeffekte verhindert, wie sie infolge einer Gleitreibung zwischen Verdichtungskolben 33 und äußeren Umfangsfläche des äußeren Wälzring 35 entstehen würden. Dadurch wird eine gute Kraftübertragung bei gleichzeitiger Materialschonung erreicht. Weiterhin kann auf die Unterbringung besonderer Gleitelementen, wie sie bei auf Gleitreibung basierenden Lösungen nötig sind, um eine entsprechende Verschleißfestigkeit zu erreichen, verzichtet werden. Damit verringern sich der Fertigungsaufwand und die Anzahl der benötigten Teile.
Das Ausführungsbeispiel der 6 zeigt einen vergrößerten Ausschnitt der Laufbuchse 36 der Kraftstoffpumpe 3 der 5. Dabei ist die Laufbuchse 36 des Verdichtungskolbens 33 radial elastisch gelagert. Hier erfolgt die radial elastische Lagerung mittels Elastomerringen 301. Weiterhin ist in dem Ausführungsbeispiel eine axial elastische Lagerung der Laufbuchse 36 des Verdichtungskolbens 33 vorgesehen. Dies erfolgt hier mittels einer Tellerfeder 302.
Durch die beschriebene Art der Lagerung wird eine elastische Nachgiebigkeit der Laufbuchsenstellung erreicht, die das Kantentragen, zwischen Laufbuchse 36 und Verdichtungskolben 33, erheblich reduziert. Das Kantentragen entsteht durch die auf den Verdichtungskolben 33 während des Betriebs wirkenden Scherkräfte. Bei starrer Lagerung kommt es dabei zum Verkippen des Verdichtungskolben 33 innerhalb der Laufbuchse 36, so dass der Verdichtungskolben 33 lediglich an den Enden der Laufbuchse 36 getragen wird. An diesen Stellen kommt es bei starrer Lagerung zu einer ungünstigen Lastverteilung an den Buchsenkanten, die sowohl auf das Kolben-, als auch auf das Laufbuchsenmaterial verschleißerhöhend wirken. Die elastische Nachgiebigkeit der Laufbuchsenlagerung reduziert diesen nachteiligen Effekt auf ein Minimum und ermöglicht einen erheblich geringeren Verschleiß und höhere Drehzahlen der Kraftstoffpumpe 3.
Das Ausführungsbeispiel der 7 zeigt einen Kraftstoffverteilerblock 4 einer Verbrennungsmaschine und das Ausführungsbeispiel der 8 zeigt einen Querschnitt eines Kraftstoffverteilerblocks. Bei dem Ausführungsbeispiel der 7 und 8 handelt sich um einen multifunktionalen Kraftstoffverteilerblock 4, der eine Hochdruckeingangsaufnahme 45 zur Aufnahme eines Verbindungselements 45 einer Zuleitungsvorrichtung für hochdruckverdichteten Kraftstoff, um Kraftstoff aus einer Kraftstoffpumpe in den Kraftstoffverteilerblock zu leiten, einer Hochdruckausgangsaufnahme 46, hier aus perspektivischen Gründen nicht dargestellt, zur Aufnahme eines Verbindungselements 462 einer Ableitungsvorrichtung für hochdruckverdichteten Kraftstoff, um Kraftstoff in nicht dargestellte Einspritzventile zu leiten, einer Rücklaufaufnahme 47 zur Aufnahme eines Verbindungselements einer Rücklaufvorrichtung, hier nicht dargestellt, um überschüssigen Kraftstoff in den Rücklauf zu leiten. Die Verbindungselemente können beispielsweise aus hochdruckfesten Einschraubadapter bestehen und druckfest mit einer Leitung verbunden werden.
Weiterhin sind elektrisch geregelte Drucksteuerventile 42 und Drucksensoren 43 in den Kraftstoffverteilerblock in die entsprechenden Aufnahmevorrichtungen 420, 430 integriert, die der Regelung der Kraftstoffverteilung dienen. Auch ist ein Pulsationsdämpfer zur Dämpfung von Druckschwankungen im Kraftstoffleitungssystem vorgesehen, der allerdings aus Gründen der Übersichtlichkeit hier nicht dargestellt ist.
Dabei ist an dem Kraftstoffverteilerblock 4 eine Riemenumlenkungsvorrichtung 44 zur Umlenkung eines Riemens 7 angeordnet. Der Riemen 7 ist dabei, mit einer Riemenscheibe 71, die mit einer nicht dargestellten Welle gekoppelt ist, wirkverbunden. Dabei wird über eine mit dem Riemen wirkverbundene weitere Riemenscheibe 72, eine beispielsweise (hier nicht dargestellte) Koppelwelle angetrieben.
Der Riemen 7, hier ein Zahnriemen, wird durch die Riemenumlenkungsvorrichtung 44 in einem Winkel von 90°, der durch den Winkel zwischen der Drehachse der ersten Riemenscheibe 71 und der Drehachse der zweiten Riemenscheibe 72 definiert ist, umgelenkt.
Dabei weist die Riemenumlenkungsvorrichtung 44 mindestens zwei Umlenkungselemente 440, hier Umlenkwälzlager, auf, die mittels Verbindungselemente 444, hier Lagerwellen, an einer Basisfläche 400 des Kraftverteilerblocks 4 in einem Winkel von 90° angeordnet sind. Weiterhin ist an der Umlenkungsvorrichtung 44 eine Exzenterhülse 403 angebracht, die ein Vorspannen des Riemens 7 ermöglicht.
Die Basisfläche 400 verjüngt sich in Richtung R1 der Ebene, in der die Umfangsfläche der ersten Riemenscheibe 71 liegt. Weiterhin verjüngt sich die Basisfläche in eine Richtung R2 weg von der Ebene verjüngt, in der die Umfangsfläche der zweiten Riemenscheibe 72 liegt. Dabei ist der Verjüngungswinkel α in die Richtung R1 und R2 identisch und abhängig von der Übersetzung der ersten und der zweiten Riemenscheibe 71, 72, wie in den nachfolgenden 9 bis 11 erläutert wird.
Eine derartige Anordnung ermöglicht einen verschleißminimalen Lauf des Zahnriemens über die Umlenkvorrichtung und ermöglicht einen reibungslosen Betrieb.
Der Kraftstoffverteilerblock 4 weist eine hochdruckseitige Leitung 450 auf, die in der Hochdruckeingangsaufnahme 45 mündet. An der Hochdruckeingangsaufnahme 45 ist eine Zuleitungsvorrichtung, hier nicht dargestellt, für hochdruckverdichteten Kraftstoff angeordnet, um Kraftstoff aus einer Kraftstoffpumpe in den Kraftstoffverteilerblock zu leiten, dabei ist ein Verbindungselement einer Zuleitungsvorrichtung 452 (hier ein hochdruckfester Einschraubadapter) druckfest mit der Hochdruckeingangsaufnahme 45 verbunden. Weiterhin ist ein Drucksensor zur Messung des Kraftstoffdrucks innerhalb der hochdruckseitigen Leitung 450 eingebracht, der über eine Drucksensoraufnahme an dem Kraftstoffverteiler angeordnet ist.
Weiterhin ist an der hochdruckseitigen Leitung 450 eine Hochdruckausgangsaufnahme 46 formfest mit einem Verbindungselement einer Ableitungsvorrichtung 462, hier ein hochdruckfester Einschraubadapter, verbunden, um hochdruckverdichtetem Kraftstoff in die Einspritzventile zu leiten.
Dabei sind die hochdruckseitige Leitung 450 und die niederdruckseitige Leitung 460 mittels des Drucksteuerventils 42 miteinander verbunden. Das elektrisch gesteuerte Drucksteuerventil 42 weist eine Abdichtung 401 auf, die aus einem kraftstofffesten Elastomerring besteht, welche die niederdruckseitige Leitung 460 von der hochdruckseitigen Leitung 450 trennt. Durch das elektrisch gesteuerte Drucksteuerventil 42 ist es möglich den Kraftstofffluss, innerhalb der hochdruckseitigen Leitung 450 und der niederdruckseitigen Leitung 460 zu regeln.
Die hochdruckseitige Leitung 450 und die niederdruckseitige Leitung 460 sind im Wesentlichen parallel zueinander angeordnet, um einen möglichst geringen Raumbedarf aufzuweisen.
Weiterhin ist an der niederdruckseitigen Leitung 460 eine Rücklaufaufnahme 47, die formfest mit einem Verbindungsstück einer Rücklaufvorrichtung 472, beispielsweise einem druckfesten Leitungsadapter, um im Bedarfsfall überschüssigen Kraftstoff aus der niederdruckseitigen Leitung 460 in den Rücklauf zu leiten.
Dabei können die Verbindungselemente 452, 462, 472 druckfest mit Leitungen verbunden sein. Der Kraftstoffdruck in der hochdruckseitigen Leitung kann bis zu 200 bar, insbesondere 120 bar, betragen, wobei der Kraftstoffdruck in der niederdruckseitige Leitung vorzugsweise zwischen 2 bis 4 bar.
Durch die Mehrfachintegration dieser Funktionsträger in einem einzigen Bauteil werden Materialkosten und insbesondere Bauraum, sowie Gewicht eingespart.
Die 9 zeigt das Ausführungsbeispiel eines Kraftstoffverteilerblocks gemäß der 7 in der Draufansicht. In der 9 ist deutlich zu erkennen, dass die Basisfläche 400 in Richtung R2, wobei die Richtung R2 bereits in der 7 definiert wurde, um einen Winkel α, der zwischen der Symmetrieebene des Kraftstoffverteilerblocks, die senkrecht zur Ebene der Umfangsfläche der Riemenscheibe 72 verläuft, und der Ebene der Basisfläche 400 liegt, angeschrägt ist. Der Bereich des Winkels α wird in 11 näher erläutert.
Dabei sind die Verbindungselemente 444 (aus Übersichtsgründen nicht dargestellt) in einem Winkel von 90° an der Basisfläche 400 angeordnet.
Die 10 zeigt das Ausführungsbeispiel eines Kraftstoffverteilerblocks gemäß der 7 in der Seitenansicht. In der 10 ist deutlich zu erkennen, dass die Basisfläche 400 in Richtung R1, wobei die Richtung R1 bereits in der 7 definiert wurde, um einen Winkel α, der zwischen der Symmetrieebene des Kraftstoffverteilerblocks, die senkrecht zur Ebene der Umfangsfläche der Riemenscheibe 72 verläuft, und der Ebene der Basisfläche 400 liegt, angeschrägt ist. Der Bereich des Winkels α wird in 11 näher erläutert.
Dabei sind die Verbindungselemente 444 (aus Übersichtsgründen nicht dargestellt) in einem Winkel von 90° an der Basisfläche 400 angeordnet.
Die 11 zeigt eine schematische Ansicht eines Riemens mit zwei Riemenscheiben. Die Darstellung der 11 entspricht einem gedanklichen „geradebiegen“ der Riemenanordnung und einer Ansicht von oben. Wie deutlich in der 11 erkennbar ist, ergibt sich der Winkel α, der zwischen der Verbindungslinie der beiden Mittelpunkte der Riemenscheiben 71, 72 und der Tangente an dem Umfang der Riemenscheiben 71, 72 liegt, aus dem Durchmesser der Riemenscheiben 71, 72. Folglich aus der Übersetzung der beiden Riemenscheiben 71, 72. Die Umlenkvorrichtung teilt dabei den Riemen 7 in die Abschnitte L1 und L2.
Die Anpassung der Basisfläche 400 an den Winkel α und somit die Anpassung der Lage der Lagerwelle 444 ermöglicht einen verschleißminimalen Lauf des Riemens 7 über die Umlenkvorrichtung 44, insbesondere wenn die Umlenkvorrichtung 44 als Wälzlager ausgebildet ist, und ermöglicht somit einen reibungslosen und sicheren Betrieb.
Die 12 zeigt eine schematische Ansicht eines Motorensystems mit der Flachdrehschieberanordnung gemäß 1, der Kraftstoffpumpe gemäß 5 und des Kraftstoffverteilerblocks gemäß 7.
Wie bereits beschrieben, kann die Flachdrehschieberanordnung 2 an dem Kurbelgehäuse 1 befestigt werden. Weiterhin sind an der Flachdrehschieberanordnung 2 Befestigungsvorrichtungen 300 vorgesehen, um die Kraftstoffpumpe 3 an der Flachdrehschieberanordnung 2 zu befestigen. Dabei weist die Kraftstoffpumpe 3 Befestigungselemente 321 auf, mittels derer der Kraftstoffverteilerblock 4 über die Befestigungsöffnungen 320 an der Kraftstoffpumpe 3 befestigbar ist (sieh auch 7).
Dabei ist eine Koppelwelle 6 in der Kraftstoffpumpe 3 angeordnet, die mit dem ersten Flachdrehschieber 21 formschlüssig wirkverbunden ist und mit der Riemenscheibe 72 gekoppelt ist. Dabei kann die erste Riemenscheibe 71, die lediglich schematisch dargestellt ist und an dem Kurbelgehäuse 1 angeordnet ist, mit der Kurbelwelle des Kurbelgehäuses 1 gekoppelt sein und somit ein Drehmoment auf die zweite Riemenscheibe 72 übertragen, um folglich die Koppelwelle 6 anzutreiben.
Die 13 zeigt eine Kurbelwelle die an der Flachdrehschieberanordnung gemäß 1, der Kraftstoffpumpe gemäß 5 und einer Riemenscheibe des Kraftstoffverteilerblocks gemäß 7 angeordnet ist.
Die Koppelwelle 6 weist dabei Koppelflächen 62’, zur formschlüssigen Verbindung des ersten Flachdrehschiebers 21, einen Lagersitz 63 für ein Wälzlager zur Lagerung der Koppelwelle. Weiterhin weist die Koppelwelle 6 eine Kröpfung 61 zur Kraftübertragung auf ein Wälzlager, einen weiteren Lagersitz 65 für ein Wälzlager zur Lagerung der Koppelwelle, sowie eine Aufnahmefläche 64 für eine Riemenscheibe 72, die mittels der Koppelfläche 62 formschlüssig wirkverbunden wird.
Weiterhin ist ein Pulsationsdämpfer 41 dargestellt, der am Kraftstoffverteilerblock angeordnet erden kann und der dazu ausgebildet ist, Druckschwankungen im Kraftstoffleitungssystem zu dämpfen.
Durch die Mehrfachintegration dieser Funktionsträger in einem einzigen Bauteil werden Materialkosten und insbesondere Bauraum, sowie Gewicht eingespart.
Die erfindungsgemäße Lösung eines Motorsystems mit einer Flachdrehschieberanordnung 2 gemäß dem Ausführungsbeispiel der 1 einer Kraftstoffpumpe 3 gemäß dem Ausführungsbeispiel der 5 und einem Kraftstoffverteilerblock 4 gemäß dem Ausführungsbeispiel der 7 zeichnet sich insbesondere dadurch aus, dass eine deutliche Minimierung von Bauraum, Gewicht, Teilanzahl, Kraftstoffverbrauch, Schadstoffemission und Fertigungsaufwand im Vergleich zu anderen Verbrennungskraftmaschinen ähnlicher Leistungsklassen erzielt wird.
Bezugszeichenliste

1: Kurbelgehäuse
10: Kopplungsfläche
100: Aufnahmevorrichtung
11, 11’: Einlassöffnungen
111, 112: Seitenkanten der Einlassöffnung
12: Schmierbohröffnung
2: Flachdrehschieberanordnung
21: erster Flachdrehschieber
22: zweiter Flachdrehschieber
23, 23’: erste Drehschieberöffnungen
24, 24’: zweite Drehschieberöffnungen
25: erste Abdeckung
26: zweite Abdeckung
27, 27’: erste Abdecköffnungen
28, 28’: zweite Abdecköffnungen
29: Dichtung
200: Befestigungsöffnung
201: erste Flachdrehschieberkammer
202: zweite Flachdrehschieberkammer
203: Gleitlager
213: Schmieröffnung
222: Anschlagvorrichtung
223: Führungsring
224: Aufnahmeöffnung
225: Führungslaschen
230: Anschlag
231, 232, 231’, 232’: Seitenkanten der ersten Drehschieberöffnungen
240: Leerlaufbohrungen
271, 272, 271’, 272’: Seitenkanten der ersten Abdecköffnungen
281, 282, 281’, 282’: Seitenkanten der zweiten Abdecköffnungen
2000: Verbindungselement
300: Anbringungsvorrichtung
3: Kraftstoffpumpe
30: Exzenter
31: Exzenterkammer
33: Verdichtungskolben
34: Feder
35: äußere Umfangsfläche
36: Laufbuchse
37: Wälzkörper
38: innere Umfangsfläche
301: Elastomerring
302: Tellerfeder
320: Befestigungsöffnung
321: Befestigungselemente
4: Kraftstoffverteilerblock
41: Pulsationsdämpfer
42: Drucksteuerventil
43: Drucksensor
44: Riemenumlenkungsvorrichtung
45: Hochdruckeingangsaufnahme
46: Hochdruckausgangsaufnahme
47: Rücklaufaufnahme
400: Basisfläche
401: Abdichtung
403: Exzenterhülse
420: Drucksteuerventilaufnahme
430: Drucksensoraufnahme
440: Umlenkungselement
444: Verbindungselement
450: hochdruckseitige Leitung
452: Verbindungselement einer Zuleitungsvorrichtung
460: niederdruckseitige Leitung
462: Verbindungselement einer Ableitungsvorrichtung
470: Rücklaufvorrichtung
472: Verbindungsstück einer Rücklaufvorrichtung
5: Kurbelwelle
6: Koppelwelle
61: Kröpfung
62, 62’: Koppelfläche
63, 65: Lagersitz für ein Wälzlager
64: Aufnahmefläche
7: Riemen
71: erste Riemenscheibe
72: zweite Riemenscheibe

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur

DE 3531287 C2 [0002]
DE 19716242 A1 [0041]

Claims

Flachdrehschieberanordnung mit einem Kurbelgehäuse zur Aufnahme einer Kurbelwelle, wobei das Kurbelgehäuse eine Einlassöffnung für Frischluft aufweist, mindestens zwei Flachdrehschieber zur Regulierung eines Frischlufteinlasses in das Kurbelgehäuse, wobei die mindestens zwei Flachdrehschieber jeweils eine Drehachse aufweisen und relativ zueinander drehbar gelagert sind, um die Einlassöffnung zumindest teilweise freizugegeben und zu verschließen, und wobei die mindestens zwei Flachdrehschieber an einer Kopplungsfläche des Kurbelgehäuses am Kurbelgehäuse angeordnet sind, dadurch gekennzeichnet, dass die Kopplungsfläche (10) mindestens eine weitere Einlassöffnung (11, 11’) aufweist, und die mindestens zwei Flachdrehschieber (21, 22) jeweils mindestens zwei Drehschieberöffnungen (23, 23’, 24, 24’) umfassen, um die mindestens zwei Einlassöffnungen (11, 11’) zumindest teilweise freizugeben.
Flachdrehschieberanordnung gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Flachdrehschieberanordnung (2) mindestens eine erste und/oder eine zweite Abdeckung (25, 26) mit jeweils mindestens zwei Abdecköffnungen (27, 27’, 28, 28’) umfasst.
Flachdrehschieberanordnung gemäß Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Kopplungsfläche (10) und die erste Abdeckung (25) eine erste Flachdrehschieberkammer (201) bilden, wobei der erste Flachdrehschieber (21) innerhalb der ersten Flachdrehschieberkammer (201) angeordnet und drehbar gelagert ist und wobei die mindestens zwei ersten Abdecköffnungen (27, 27’) der ersten Abdeckung (25) zumindest teilweise mit den jeweiligen Einlassöffnungen (11, 11’) der Kopplungsfläche (10) zur Deckung bringbar sind und/oder die erste Abdeckung (25) und die zweite Abdeckung (26) eine zweite Flachdrehschieberkammer (202) bilden und der zweite Flachdrehschieber (22) innerhalb der zweiten Flachdrehschieberkammer (202) angeordnet und drehbar gelagert ist und wobei die mindestens zwei zweiten Abdecköffnungen (28, 28’) der zweiten Abdeckung (26) zumindest teilweise mit den jeweiligen Einlassöffnungen (11, 11’) der Kopplungsfläche (10) zur Deckung bringbar sind.
Flachdrehschieberanordnung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der erste Flachdrehschieber (21) in der ersten Flachdrehschieberkammer (201) angeordnet, formschlüssig mit einer Koppelwelle (6) wirkverbunden und drehbar gelagert ist und die Koppelwelle (6) mittels eines Getriebes derart mit der Kurbelwelle (5) verbunden ist, dass die Koppelwelle (6) sich mit einer geringeren Drehzahl als die Kurbelwelle (5), insbesondere mit der halben Drehzahl der Kurbelwelle (5), dreht.
Flachdrehschieberanordnung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der erste Flachdrehschieber (21) mindestens zwei erste Drehschieberöffnungen (23, 23’) aufweist, die derart ausgebildet sind, dass sie durch eine Drehbewegung des ersten Flachdrehschiebers (21) mit den Einlassöffnungen (11, 11’) der Kopplungsfläche (10) des Kurbelgehäuse (1) zumindest teilweise zur Deckung bringbar sind und/oder der zweite Flachdrehschieber (22) mindestens zwei zweite Drehschieberöffnungen (24, 24’) aufweist, die derart ausgebildet sind, dass sie durch eine Drehbewegung des zweiten Flachdrehschiebers (22) mit den Einlassöffnungen (11, 11’) der Kopplungsfläche (10) des Kurbelgehäuses (1) zumindest teilweise zur Deckung bringbar sind.
Flachdrehschieberanordnung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die ersten Drehschieberöffnungen (23, 23’) des ersten Flachdrehschiebers (21) konzentrisch ausgerichtet sind und/oder sich gegenüberliegen und punktsymmetrisch zur Drehachse des ersten Flachdrehschiebers (21) ausgebildet sind und/oder die zweiten Drehschieberöffnungen (24, 24’) des zweiten Flachdrehschiebers (22) konzentrisch ausgerichtet sind und/oder die zweiten Drehschieberöffnungen (24, 24’) des zweiten Flachdrehschiebers (22) sich gegenüberliegen und punktsymmetrisch zur Drehachse des zweiten Flachdrehschiebers (22) ausgebildet sind.
Flachdrehschieberanordnung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der erste Flachdrehschieber (21) derart ausgebildet ist, dass die Einlassöffnung (11, 11’) der Kopplungsfläche (10) und die ersten Abdecköffnungen (27, 27’) der ersten Abdeckung (25), je nach Drehwinkel des ersten Flachdrehschiebers (21) komplett verschlossen, teilweise geöffnet oder vollständig geöffnet sind und/oder der zweite Flachdrehschieber (22) derart ausgebildet ist, dass die Einlassöffnung (11, 11’) der Kopplungsfläche des Kurbelgehäuses (1), die ersten Abdecköffnungen (27, 27’) der ersten Abdeckung (25) und die zweiten Abdecköffnungen (28, 28’) der zweiten Abdeckung (26), je nach Drehwinkel des zweiten Flachdrehschiebers (22) komplett verschlossen, teilweise geöffnet oder vollständig geöffnet sind.
Flachdrehschieberanordnung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass an der Kopplungsfläche (10) mindestens eine Schmierbohröffnung (12) vorgesehen ist, mittels welcher im Kurbelgehäuse (1) befindlicher Schmierstoff in die erste Flachdrehschieberkammer (201) bringbar ist.
Flachdrehschieberanordnung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der erste Flachdrehschieber (21) mindestens eine Schmieröffnung (213) aufweist, die derart ausgebildet ist, dass die mindestens eine Schmierbohröffnung (12) der Kopplungsfläche (10) des Kurbelgehäuses (1), je nach Drehwinkel des ersten Flachdrehschiebers (21), komplett verschlossen, teilweise geöffnet oder vollständig geöffnet ist.
Flachdrehschieberanordnung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Drehwinkel des zweiten Flachdrehschiebers (22) manuell oder elektromechanisch einstellbar ist.
Flachdrehschieberanordnung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der zweite Flachdrehschieber (22) eine Anschlagvorrichtung (222) aufweist, die sich radial von dem Außenumfang des zweiten Flachdrehschiebers (22) erstreckt und die zweite Abdeckung (26) mindestens einen Anschlag (230) aufweist, der mit der Anschlagvorrichtung (222) des zweiten Flachdrehschiebers (22) in Wechselwirkung treten kann und die Drehbewegung des zweiten Flachdrehschiebers (22) begrenzt.
Flachdrehschieberanordnung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der zweite Flachdrehschieber (22) Leerlaufbohrungen (240) aufweist, die bei durch den zweiten Flachdrehschieber geschlossenen Einlassöffnungen (11, 11’) der Kopplungsfläche (10) des Kurbelgehäuses (1), eine Mindestluftzufuhr in das Kurbelgehäuse (1) ermöglichen.
Kraftstoffpumpe zum Verdichten von Kraftstoff mit mindestens zwei Verdichtungskolben, einer Exzenterkammer, in der die mindestens zwei Verdichtungskolben axial verschiebbar gelagert sind und in der Exzenterkammer ein drehbar gelagerter Exzenter zum Antreiben der mindestens zwei Verdichtungskolben aufgenommen ist, wobei der Exzenter und die mindestens zwei Verdichtungskolben miteinander wirkverbunden sind, so dass die beiden Verdichtungskolben zum Verdichten von Kraftstoff axial verschoben werden, dadurch gekennzeichnet, dass die Exzenterkammer (31) zumindest teilweise mit Schmiermittel gefüllt ist.
Kraftstoffpumpe zum Verdichten von Kraftstoff nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, dass die Kraftübertragung einer Koppelwelle (6) auf die äußere Umfangfläche (35) des Exzenters (30) über einen Wälzkörper (37), der zwischen der äußeren Umfangsfläche (35) und der inneren Umfangsfläche (38) des Exzenters (31) angeordnet ist, erfolgt.
Kraftstoffpumpe zum Verdichten von Kraftstoff nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die mindestens zwei Verdichtungskolben (33) in jeweils einer Laufbuchse (36) radial elastisch gelagert sind, insbesondere mittels mindestens eines Elastomerrings (301) und/oder die mindestens zwei Verdichtungskolben (33) in jeweils einer Laufbuchse (36) axial elastisch gelagert sind, insbesondere mittels mindestens einer Tellerfeder (302).
Kraftstoffverteilerblock für eine Verbrennungskraftmaschine, die eine Riemenanordnung aufweist, wobei die Riemenanordnung einen Riemen umfasst, der mit einer Riemenscheibe, die mit einer Welle gekoppelt ist, wirkverbunden ist, um über eine mit dem Riemen wirkverbundene weitere Riemenscheibe, ein Aggregat, insbesondere ein Aggregat eines Motors, anzutreiben, dadurch gekennzeichnet, dass an dem Kraftstoffverteilerblock (4) eine Riemenumlenkungsvorrichtung (44) zur Umlenkung des Riemens (7) angeordnet ist, um die räumliche Ausdehnung der Riemenanordnung zu minimieren.
Kraftstoffverteilerblock für eine Verbrennungskraftmaschine, gemäß Anspruch 16, dadurch gekennzeichnet, dass der Kraftstoffverteilerblock (4) eine hochdruckseitige Leitung (450), mit einer Zuleitungsvorrichtung (451) zur Zuleitung von hochdruckverdichtetem Kraftstoff in den Kraftstoffverteilerblock (4) und einer Ableitungsvorrichtung (461) zu Ableitung von hochdruckverdichtetem Kraftstoff aus dem Kraftstoffverteilerblock (4), und eine niederdruckseitige Leitung (460), mit einer Rücklaufvorichtung (470) zur Ableitung des niederdruckverdichteten Kraftstoffs aus der niederdruckseitigen Leitung (460), aufweist, und die Leitungen (450, 460) mittels eines Drucksteuerventils (42) zur Regelung des Kraftstoffflusses innerhalb des Kraftstoffverteilerblocks miteinander gekoppelt sind, wobei das Drucksteuerventil (42) eine Abdichtung (420) zur Abtrennung der niederdruckseitigen Leitung (460) von der hochdruckseitigen Leitung (450) aufweist und/oder dass der Kraftstoffverteilerblock (4) eine hochdruckseitige Leitung (450) aufweist, an der ein Drucksensor (43) zur Messung des Kraftstoffdrucks des hochdruckverdichteten Kraftstoffs angeordnet ist.
Kraftstoffverteilerblock für eine Zweitaktverbrennungskraftmaschine, gemäß Anspruch 16, dadurch gekennzeichnet, dass der Riemen (7) mit einer ersten Riemenscheibe (71) und einer zweiten Riemenscheibe (72) wirkverbunden ist und durch die Riemenumlenkungsvorrichtung (44) in einem Winkelbereich, der durch einen Winkel zwischen der Drehachse der ersten Riemenscheibe (71) und der Drehachse der zweiten Riemenscheibe (72) definiert ist, wobei der Winkelbereich Winkel von 10° bis 170°, insbesondere einen Winkel von im Wesentlichen 90° umfasst, umgelenkt wird.
Kraftstoffverteilerblock für eine Zweitaktverbrennungskraftmaschine, nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Riemenumlenkungsvorrichtung (44) mindestens zwei Umlenkungselemente (440) aufweist, die mittels Verbindungselemente (444) an dem Kraftverteilerblock (4) angeordnet sind, wobei die Achsen der Verbindungselemente (444) einen Winkel von kleiner oder gleich 180° aufweisen und der Winkel sich in Richtung der Ebene erstreckt, in der die Umfangsfläche der ersten Riemenscheibe (71) liegt und/oder die Achsen der Verbindungselemente (444) einen Winkel von kleiner oder gleich 180° aufweisen und der Winkel sich weg von der Ebene erstreckt, in der die Umfangsfläche der zweiten Riemenscheibe (72) liegt.
Kraftstoffverteilerblock für eine Zweitaktverbrennungskraftmaschine, nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Riemenumlenkungsvorrichtung (44) mindestens zwei Umlenkungselemente (440) aufweist, die mittels jeweils eines Verbindungselements (444) an einer Basisfläche (400) des Kraftverteilerblocks (4) in einem Winkel von 90° angeordnet sind, wobei die Basisfläche (400) sich in Richtung der Ebene verjüngt, in der die Umfangsfläche der ersten Riemenscheibe (71) liegt und/oder die Basisfläche (400) sich weg von der Ebene verjüngt, in der die Umfangsfläche der zweiten Riemenscheibe (72) liegt.
Motorensystem umfassend eine Flachdrehschieberanordnung mit den Merkmalen des Anspruchs 1 und/oder eine Kraftstoffpumpe mit den Merkmalen des Anspruchs 13 und/oder einen Kraftstoffverteilerblock mit den Merkmalen des Anspruchs 16.