DE19531873C1 - Kraftstoffhochdruckpumpe für eine Brennkraftmaschine - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Kraftstoffhochdruckpumpe für eine Brennkraftmaschine, mit einem durch den Nocken einer Nockenwelle über einen Rollenstößel betätigbaren Pumpenkolben, der beim Ein­ wärtshub gegen die Kraft eines vorgespannten Federelementes wirkt, dessen eines Ende sich stößelseitig an einem Federteller und dessen anderes Ende sich an einem Abstützkörper abstützt.

Aus der DE-AS 11 07 025 und der DE 34 09 285 C2 ist eine derartige Kraftstoffhochdruck­ pumpe für Brennkraftmaschinen bekannt, bei der der stößelseitige und zur Abstützung des Federelementes dienende Abstützkörper zugleich eine Begrenzung für einen Öldruckraum darstellt, in den zwischen dem Abstützkörper und dem Rollenstößel Flüssigkeit in Abhängigkeit von der jeweiligen Lage des Rollenstößels einströmen kann. Der Abstützkörper - als Kolben wirkend - kann auf diese Weise gegenüber dem Rollenstößel entgegen der Kraft des Federelementes angehoben werden, wodurch eine Veränderung des Einspritzzeitpunktes erfolgt, da der Pumpenkolben mit seiner stirnseitigen Steuerkante die Zulaufsteuerbohrung früher absteuert bzw. verschließt.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Kraftstoff­ hochdruckpumpe der gattungsgemäßen Art derart weiterzubilden, daß die Antriebsleistung der Nockenwelle und der Ver­ schleiß an Nocken und Rolle des Rollenstößels herabgesetzt sind.

Zur Lösung dieser Aufgabe dienen die Merkmale im kennzeichnenden Teil des Patentanspruchs 1.

In den Unteransprüchen sind noch vorteilhafte und förderliche Weiterbildungen der Erfindung angegeben.

Durch die erfindungsgemäßen Maßnahmen wird auf einfache Weise vermieden, daß in einem Drehzahlbereich, der unter der maximalen Drehzahl der Nockenwelle liegt, unnötig hohe Federkräfte auf den Nocken wirken. Durch das drehzahlabhängige Anpreßsystem wird somit trotz der Verwendung einer relativ schwach ausgelegten Feder ein gleichförmiges Anliegen des Rollenstößels auf den Nocken sicher gewährleistet.

Bei der bekannten Kraftstoffhochdruckpumpe ist die den Rollen­ stößel auf den Nocken drückende Federkraft auf die maximale Nockenwellendrehzahl ausgelegt, um bei hohen Drehzahlen ein Ab­ heben des Rollenstößels vom Nocken und somit Störungen in der Förder- und Einspritzcharakteristik zu verhindern.

Der Gegenstand der Erfindung wird in der Zeichnung dargestellt und anhand eines Ausführungsbeispieles im folgenden näher erläutert. Es zeigen:

Fig. 1 eine Kraftstoffhochdruckpumpe mit einer Positionierung des druckbeaufschlagbaren Abstützkörpers bei niedrigen Drehzahlen der Nockenwelle und

Fig. 2 eine Positionierung des Abstützkörpers bei hohen Drehzahlen der Nockenwelle.

Eine für Brennkraftmaschinen vorgesehene nockenbetätigte Kraft­ stoffhochdruckpumpe 1, die beispielsweise eine magnetventilge­ steuerte Steckpumpe für Common Rail-Systeme sein kann, besteht aus einem von dem Nocken 2 einer Nockenwelle 3 angetriebenen Rollenstößel 4 zur Betätigung eines einfachen Pumpenkolbens 5 ohne die Kraftstoffmenge steuernde Steuerkanten, ferner aus einem als Druckfeder ausgebildeten Federelement 6, das sich einerseits an einem auf dem Boden 7 des tassenförmigen Stößels 4a liegenden Federteller 8 und andererseits an einem etwa in Höhe der Längsmitte des Pumpenkolbens 5 angeordneten Abstützkörper 9 abstützt, der als Ringkörper ausgebildet in einer dem Ringkörper angepaßten ringförmigen Ausnehmung 10 im Pumpengehäuse 11 längsverschiebbar und durch Abdichtringe 12, 13 abdichtend geführt ist.

Der Ringkörper bildet auf seiner dem Federelement 6 abgewandten Seite gemeinsam mit dem Pumpengehäuse 11 einen Druckraum 14, der mit einer Steuerleitung 15 in Verbindung steht. Über diese Steuerleitung 15 wird Öl aus dem Schmierölkreislauf der Brennkraftmaschine (nicht dargestellt) in den Druckraum 14 ge­ leitet.

Der an dem Ringkörper 9 wirkende Öldruck wird von einer Druck­ pumpe 16, z. B. eine Zahnradpumpe erzeugt, die motordrehzahlab­ hängig den erforderlichen Druck aufbaut. Somit wird die Rolle 4b des Rollenstößels 4 über den Ringkörper 9 und das Federelement 6 mit zunehmender Drehzahl der Nockenwelle 3 entsprechend dem steigenden Öldruck in den Druckraum 14 mit genau festgelegter Anpreßkraft an den Nocken 2 gepreßt. Mit der drehzahlabhängigen Vorspannkraft wird eine sichere Anlage des Rollenstößels 4 an den Nocken 2 erzielt.

Mit abnehmender Nockenwellendrehzahl läßt der Druck im Druckraum 14 nach, der Ringkörper 9 bewegt sich entsprechend zurück, ent­ spannt das Federelement 6 und vermindert damit die Pressung der Rolle 4b an dem Nocken 2.

Die Abdichtringe 12, 13 am Ringkörper 9, die als sogenannte O- Ringe ausgeführt sind, gewährleisten eine störungsfreie Funktion.

Das Federelement 6, das im dargestellten Ausführungsbeispiel als Druckfeder ausgebildet ist, kann aber auch aus einer Shape-Me­ mory-Legierung bestehen, welche ihre Eigenschaften mit zunehmender Frequenz bezogen auf die Nockenwellendrehzahl dahin­ gehend ändert, daß die Federsteifigkeit (Federkonstante) zunimmt und damit auch ein sicheres Anliegen des Rollenstößels 4 an den Nocken 2 gewährleistet.

Durch die Shape-Memory-Legierung wird also bewirkt, daß bei niedrigen Drehzahlen das Federelement 6 weicher, bei hohen Dreh­ zahlen jedoch härter ist.

Claims (4)

1. Kraftstoffhochdruckpumpe für eine Brennkraftmaschine, mit einem durch den Nocken einer Nockenwelle über einen Rollenstößel betätigbaren Pumpenkolben, der beim Einwärtshub gegen die Kraft eines vorgespannten Federelementes wirkt, dessen eines Ende sich stößelseitig an einem Federteller und dessen anderes Ende sich an einem regelbaren Abstützkörper abstützt, dadurch gekennzeichnet, daß das Federelement (6) in seiner Vorspannkraft auf die zumindest annähernd niedrigste Drehzahl der Nockenwelle (3) aus­ gelegt ist, diese Vorspannkraft jedoch bei zunehmender Drehzahl durch den drehzahlabhängig druckbeaufschlagbaren Abstützkörper (9) anhebbar ist.

2. Kraftstoffhochdruckpumpe nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der druckbeaufschlagbare Abstützkörper (9) als ein etwa in Höhe der Längsmitte des Pumpenkolbens (5) geführter Ringkörper ausgebildet ist.

3. Kraftstoffhochdruckpumpe nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Ringkörper in einer entsprechend angepaßten ringförmigen Ausnehmung (10) im Pumpengehäuse (11) längsverschiebbar gelagert ist und auf seiner dem Federelement (6) abgewandten Seite ge­ meinsam mit dem Pumpengehäuse (11) einen mit einer Drucksteuer­ leitung (15) in Verbindung stehenden abgedichteten Druckraum (14) bildet.

4. Kraftstoffhochdruckpumpe nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Federelement (6) aus einer Shape-Memory-Legierung be­ steht.