DE2453409C2 - Elektromagnetisch betätigte Kraftstoffeinspritzvorrichtung für eine Brennkraftmaschine - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine elektromagnetisch betätigte Kraftstoffeinspritzvorrichtung für eine Brennkraftmaschine gemäß dem Oberbegriff des Patentan-Spruches 1.

Eine derartige Einspritzvorrichtung ist in dem gleichaltrigen deutschen Patent Nr. 24 53 411 beschrieben worden. Sie hat gegenüber einer zum bekannten Stand der Technik gehörenden Vorrichtung (GB-PS 3 97 493) den Vorteil, daß sie eine hohe Austrittsgeschwindigkeit an der Einspritzdüse bei einer kompakteren und weniger aufwendigen Bauweise der Einspritzvorrichtung sowie eintr wirkungsvolleren Ausnutzung des von den Magnetspulen derselben erzeugten magnetischen FeI-des erlaubt.

Die im obengenannten Patent beschriebene Einspritzvorrichtung weist zwar bereits Saug- und Druckventile auf, über deren Ausbildung und Anordnung wird jedoch nichts Näheres ausgesagt.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, das Saug- und Druckventil für jeden Pumpenarbeitsraum in vorteilhafter Weise auszubilden und anzuordnen. Der Lösung dieser Aufgabe dienen erfindungsgemäß die im Kennzeichen des Patentanspruches 1 angegebenen Merkmale.

Durch die Anordnung jedes Saug- und Druckventils in einem derartigen Gehäuse wird eine kompakte und leicht zu montierende sowie herzustellende Ventilbaueinheit erreicht.

Aus der US-PS 13 49 005 ist zwar eine Kraftstoffeinspritzpumpe bekannt, wobei ein als eine Einheit konstruiertes Ventilgehäuse insgesamt in eine Pumpengehäuse einsetzbar bzw. daraus entfernbar ist. Dieses Ventilgehäuse ist äußerlich konisch und im wesentlichen einstückig ausgebildet und weist in seinem Inneren die nachstehend genannten Einzelteile auf: Ein Ansaugventil, das sich über eine Ansaugventilfeder gegen ein Auslaßventil abstützt, welches Auslaßventil selbst über eine Auslaßventilfeder gegen eine im Ventilgehäuse hineingeschraubte Schraube abstützt.

Abgesehen von der aufwendigen, konischen Außenform des Ventilgehäuses ist die Fertigung der im Inneren angeordneten Ventilsitze sehr aufwendig. Außerdem ist für die Befestigung des Ventilgchäuses ein zusätzlicher, das konische Ventilgehäuse in eine gleichfalls konische Aufnahmebohrung andrückender Gewindestopfen erforderlich, was alles in allem montage- und herstellungsmäßig recht aufwendig ist.

Ferner ist aus der GB-PS 7 29 763 eine Kraftstoffeinspritzpumpe bekannt, wobei ein Ventilgehäuse vorhanden ist, das aus einem an beiden Enden offenen Zylinder besteht, in dessen Innerem zwei Ventilsitze angeordnet sind, die mit je einem Ventilkörper zusammenwirken, die über eine Druckfeder in einem jeweils endscitig eingeschraubten Stopfen an ihre Ventilsitze angedrückt werden. Bei den beiden Ventilen handelt es sich um ein beim Druckhub des Pumpenkolbens in Richtung zur Einspritzdüse hin öffnendes Ventil und ein nach dem

\bschluß des Einspritzvorganges beim Rückströmen des Kraftstoffs aus der Einspritzleitung zum Pumpenkolben hin öffnendes Ventil. Mithin ergibt sich auch hier, abgesehen davon, daß es sich bei einem der oeiden Ventile um ein solches mit anderer Funktion handelt, eine Ventilbaueinheit, die speziell im Hinblick auf die Ventilsit/fertigung merklich aufwendiger gestaltet ist.

Zweckmäßige Ausgestaltungen der Erfindung lassen sich den Ansprüchen 2 und 3 entnehmen.

Die Erfindung wird im folgenden anhand der Zeichnung näher erläutert Es zeigt

F i g. 1 eine schematische Draufsicht auf eine Einspritzvorrichtung mit vier Pumpenkolben;
F i g. 2 einen Schnitt längs der Linie 11-11 in F i g. 1;
Fig. 3 einen Schnitt längs der Linie IH-IlI in Fig. 1; Fig.4 einen die Saug- und Druckventilausbildung und -Anordnung betreffenden Ausschnitt aus F i g. 3 in Form einer Explosionsdarstellung.

Zwei Paare von Elektromagneten 2 (Fig. 1) sind durch Bolzen 6 und die Bolzen 6 umgebende Buchsen 25 fest an einer Gestellplatte 1 befestigt jeder der Elektromagnete 2 hat einen aus einem Stapel von Weicheisenplatten 24 zusammengebauten Kern 10 und eine den Kern 10 umgebende Erregerspule 14. Die Bolzen 6 greifen an den Weicheisenplatten 24 an. Jeder Elektromagnet 2 ist in einen Kunststoffblock eingebettet Zwischen jedem Paar abwechselnd erregter Magnete 2 ist eine Ankerplatte 18 schwenkbar angeordnet Jede Ankerplatte 18 ist an ihrem Ende 4 an vorstehenden Laschen 37 der Wcicheisenplatten 4 in einem Gelenk 3 gelagert. Die Lagerung erfolgt mit einem Spiel S von z. B. 0,2 mm, so daß die Ankerplatte 18 in ihrer Längsrichtung etwas verschiebbar ist. Am freien Ende trägt jede Ankerplatte 18 ein kreuzförmiges Verbindungsstück 20, mit dem jeweils zwei Pumpenkolben 22 zweier Einspritzpumpen verbunden sind. Der Hub der Pumpenkolben wird durch beiderseits der Verbindungsstükke 20 angeordnete, einstellbare Anschläge 26, 33 bestimmt, die aus zwei Keilen bestehen. Jeder Pumpenkolben 22 begrenzt einen Pumpenarbeitsraum 29 mit einem Saugventil 39 und einer angeschlossenen Kraftstoffeinlaßleitung 27 sowie einem Druckventil 41 mit einem Anschluß 28 für eine Einspritzleitung, die jeweils zu einer Einspritzdüse 30 eines Verbrennungsmotors 31 führt.

Die beiden genannten Ventile sind jeweils in gesondert in den Zylinderblöcken 42, 42' festschraubbaren Ventilgehäusen 43 untergebracht, von denen jedes aus drei miteinander zu verbindenden Teilen besteht, nämlich einem Einlaßgehäuseteil 44, einem Auslaßgehäuseteil 45 und einem Zwischengehäuseteil 46. Der an eine Treibstoffspeisepumpe 40 anzuschließende, einen Saugventilsitz 48 aufweisende Einlaßgehäuseteil 44 ist in den Zwischengehäuseteil 46 geschraubt und hat eine Ringnut 49 zur Aufnahme einer Dichtung 50 zur Abdichtung gegenüber der Zylinderblockbohrung 35. Der Zwischengehäuseteil 46 hat eine Umfangnut 51 und eine als Querbohrung ausgebildete Verbindungubohrung 52, durch die der zwischen dem Saugventil 39 und dem Druckventil 41 liegende Raum des Ventilgehäuses 43 mit dem Pumpenarbeitsraum 29 in Verbindung steht. Der den Auslaßventilsitz 54 aufweisende Zwischengehäuseteil 46 ist in den Auslaßgehäuseteil 45 geschraubt und hat eine Ringnut 55 zur Aufnahme eines Dichtungsrings 56. Der Auslaßgehäuseteil 45 ist in den Zylinder- b5 block 42 über ein Außengewinde 47 geschraubt. Das Saugventil 39 und das Druckventil 41 bestehen aus je einem Ventilkörper 78, 78' aus Polyteirafluoräthylen und einem Stützring 57,57' aus Kupfer für eine Ventilfeder 58,58'.

In jeden der die Pumpenzylinder aufnehmenden Zylinderblöcke 42,42' ist für jeden Kolben ein Hartstahlzylinder 59 mit Preßsitz eingesetzt. Nach dem Einsetzen der Hartstahlzylinder werden die einander zugewandten Flächen 60 der Zylinderblöckc 42, 42' flach geschliffen, da sie als Gleitflächen für die als Ke'le ausgebildeten Anschläge 26,33 dienen. Die Zylinderblöcke 42,42' sind paarweise einander gegenüber angeordnet und durch Verbindungsmittel in einem Abstand t voneinander angebracht Diese Verbindungsmittel bestehen aus Paßstiften 61 und Bolzen 62, welche die Zylinderblöcke 42, 42' fest mit der Gestellplatte 1 verbänden. Die Flächen 60 werden durch die Paßstifte 61 genau parallel zueinander gehalten.

Die Pumpenkolben 22 bestehen aus einem Kunststoff, vorzugsweise einen Superpolyamid und sind pumpenarbeitsraumseitig muldenförmig ausgebildet Die Kolben weisen ferner einen Führungskragen 64 und ein Schraubstück 65 auf, das unter Zwischenfügung von Leim in das aus Hartstahl bestehende Verbindungsstück 20 eingeschraubt ist.

Die Einspritzvorrichtung nach F i g. 1 hat zwei kreuzförmige Verbindungsstücke 20, wobei jeweils zwei Pumpenkolben 22 durch ein Verbindungsstück 20 miteinander gekuppelt sind. Jedes Verbindungsstück 20 ist durch einen Stift 68 gelenkig mit der Ankerplatte 18 verbunden.

Das Verdrängervolumen jedes Pumpenkolbens 22 wird durch den Hub des Verbindungsstücks 20 bestimmt das mit einem Arm 79 zwischen den Anschlägen 26 und 33 hin- und herbewegt wird, wobei der Arm 79 mit den Anschlägen zusammenwirkt.

Ein weiterer Arm 70 trägt Führungsflächen 71, die mit der Ankerplatte 18 zusammenwirken, um ein Kippen des Verbindungsstücks 20 zu verhüten.

Hierzu 3 Blatt Zeichnungen

Claims (3)

Patentansprüche:

1. Elektromagnetisch betätigte Kraftstoffeinspritzvorrichtung für eine Brennkraftmaschine, bestehend aus einer Einspritzpumpe mit zwei jeweils in einem Pumpenzylinder axial hin- und herbeweglich angeordneten, mit Hilfe von zwei durch eine von der Brennkraftmaschine synchronisierte Steuervorrichtung wechselweise erregten Elektromagneten über eine Ankerplatte angetriebenen Pumpenkolben, die Kraftstoff beim Saughub über ein Ventil in den jeweiligen Pumpenarbeitsraum saugen und beim Druckhub aus diesem heraus über ein weiteres Ventil fördern, und deren Hub durch zwei Anschläge, von denen wenigstens einer in Abhängigkeit vom jeweiligen Betriebszustand der Brennkraftmaschine einstellbar ist, begrenzt wird, indem die beiden Anschläge mit einem Verbindungsstück zusammenwirken, das gelenkig mit dem einen Ende der an ihrem anderen Ende um ein Gelenk schwenkbar und zwischen den einander gegenüberliegenden Elektromagneten mit kleinen Luftspalten angeordneten Ankerplatte verbunden ist, und das die zwei in Schwenkrichtung der Ankerplatte am Verbindungsstück befestigten Pumpenkolben trägt, die, zueinander fluchtend, so am Verbindungsstück befestigt sind, daß der eine Kolben bei seinem Saughub Kraftstoff über das seinen Pumpenarbeitsraum begrenzende Saugventil ansaugt, während der andere Kolben bei seinem Druckhub Kraftstoff über das den Pumpenarbeitsraum dieses Kolbens begrenzende, als Druckventil ausgebildete weitere Ventil zu einer Einspritzdüse hin verdrängt und umgekehrt, wobei die am Verbindungsstück voneinander weg gerichtet befestigten Pumpenkolben in Pumpenzylindern aufgenommen werden, die in je einem zusammen mit den beiden Elektromagneten und dem Schwenkgelenk für die Ankerplatte beiderseits des Verbindungsstücks auf einer Gestellplatte montierten Zylinderblock untergebracht sind, und wobei zwischen den beiden Zylinderblöcken zu beiden Seiten des Verbindungsstücks die mit diesem zusammenwirkenden Anschläge angeordnet sind, dadurch gekennzeichnet, daß das dem jeweiligen Pumpenarbeitsraum zugeordnete Saug- und Druckventil (39,41) in einem im Zylinderblock (42,42') befestigten Ventilgehäuse (43) angeordnet ist, das aus drei miteinander verbundenen, axiale Durchgangsbohrungen aufweisenden Teilen besteht, nämlich einem, von einem Kraftstoffeinlaß am Zylinderblock (42, 42') abgewandt, stirnseitig einen Saugventilsitz (48) aufweisenden Einlaßgehäuseteil (44), ferner einem den Saugventilkörper (78) und dessen Schließfeder (58) aufnehmenden und, vom Einlaßgehäuseteil (44) abgewandt, stirnseitig einen Druckventilsitz (54) aufweisenden Zwischengehäuseteil (46), der außerdem mit einer Verbindungsbohrung (52) zum Pumpenarbeitsraum (29) versehen ist, und schließlich einem den Druckventilkörper (78') und dessen Schließfeder (58') aufnehmenden, mit einem Anschluß (28) für die zur Einspritzdüse (30) führende Einspritzleitung versehenen Auslaßgehäuseteil (45).

2. Elektromagnetisch betätigte Kraftstoffeinspritzvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Zwischengehäuseteil (46) eine Umfangsnut (51) aufweist, in die die Verbindungsbohrung (52) zum Pumpenarbeitsraum (29) mündet.

3. Elektromagnetisch betätigte Kraftstoffeinspritzvorrichtung nach Anspruch Z dadurch gekennzeichnet, daß das Ventilgehäuse (43) beiderseits der Umfangsnut (51) mit Ringnuten (49,55) versehen ist, in die zur Abdichtung des Gehäuses (43) gegenüber dem jeweiligen Zylinderblock (42, 42') Dichtringe (50,56) eingelegt sind.