DE2628590A1

DE2628590A1 - Brennstoffeinspritzpumpe fuer einspritzbrennkraftmaschinen

Info

Publication number: DE2628590A1
Application number: DE19762628590
Authority: DE
Inventors: Theodor Dipl Ing Dr Stipek
Original assignee: Friedmann and Maier AG
Current assignee: Friedmann and Maier AG
Priority date: 1975-06-27
Filing date: 1976-06-25
Publication date: 1977-01-13
Also published as: AT338049B; GB1511628A; ATA496175A; DE2628590C3; DE2628590B2

Description

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25. Juni 1976

Friedmann & Maier Aktiengesellschaft

in Hallein (Österreich)

Brennstoffeinspritzpumpe für Einspritzbrennkraftmaschinen

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Die Erfindung bezieht sich auf eine Brennstoffeinspritzpumpe für Einspritzbrennkraftmaschinen mit wenigstens einem in eine Bohrung des Pumpengehäuses eingesetzten Pumpenelement, welches eine Pumpenkolbenbüchse und ein Druckstück aufweist, welches unter Zwischenschaltung eines den Druckventilsitz aufweisenden Druckventilkörpers gegen die Pumpenkolbenbüchse gepreßt ist, wobei Pumpenkolbenbüchse und Druckstück unmittelbar mit dem Druckventilkörper in Berührung stehen und wobei der Druckventilsitz an der an der Pumpenkolbenbüchse anliegenden Seite des Druckventilkörpers angeordnet ist und einen Durchmesser aufweist, der kleiner ist als der Innendurchmesser der Pumpenkolbenbüchse. Es sind somit keine Dichtungen zwischen den Stirnflächen von Druckstück, Druckventilkörper und Pumpenkolbenbüchse eingelegt, sondern die Stirnflächen sind fein geschliffen, poliert oder geläppt, so daß die aneinander angepreßten Stirnflächen selbst die Dichtung ergeben. Eine solche Ausbildung wird insbesondere dann gewählt, wenn hohe Einspritzdrücke in Betracht kommen. Insbesondere bei solchen hohen Einspritzdrücken, welche derzeit Spitzenwerte von 1200 bar erreichen, bereitet die Dichtung Schwierigkeiten. Es zeigt sich, daß an den dichtend aneinanderliegenden Stirnflächen Reibrost auftritt und es wird die Ausbildung von Kriechstrecken für Leckbrennstoff begünstigt.

Die Erfindung geht von der Erkenntnis aus, daß eine solche Reibrostbildung auf kleinste Relativbewegungen zwischen den miteinander in Berührung stehenden Stirnflächen zurückzuführen ist. Das Druckventilgehäuse weist eine Bohrung auf, i η welcher der Sitz für das Druckventil ausgebildet ist und der Durchmesser dieser Bohrung ist wesentlich geringer als der Innendurchmesser der Pumpenkolbenbüchse. Pumpenkolbenbüchse und Druckventilkörper stellen dickwandige Rohrstücke dar und unter dem hohen auftretenden Innendruck erleiden diese dickwandigen Rohrstücke verschiedene radiale Dehnungen, wodurch sich kleinste Relativbewegungen ergeben."

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Die Erfindung zielt darauf ab, diese Nachteile zu vermeiden und besteht im wesentlichen darin, daß der Druckventilkörper an seiner an der Pumpenkolbenbüchse anliegenden Stirnfläche eine sich axial über wenigstens ein Viertel der axialen Länge des Druckventilkörpers erstreckende Ringnut aufweist, welche den Druckventilsitz umgibt, und deren Außendurchmesser ungefähr gleich dem Innendurchmesser der Pumpenkolbenbüchse ist.

Durch diese Ringnut wird nun der Druckventilkörper in seinem an die Pumpenkolbenbüchse anschließenden Bereich in einen äußeren Ringteil und in einen den Druckventilsitz enthaltenden Teil unterteilt, wobei dieser äußere Ringteil ungefähr die gleiche Wandstärke aufweist wie die Pumpenkolbenbüchse. Da der Brennstoffdruck in dieser Ringnut zur Wirkung gebracht wird und daher auf diesen äußeren Ringteil einwirkt, der ungefähr die gleiche Wandstärke wie die Pumpenkolbenbüchse hat, werden die unter der Wirkung des Brennstoffdruckes auftretenden Dehnungen in diesem Ringteil und in der Pumpenkolbenbüchse ungefähr gleich gehalten. Es werden kleinste Relativbewegungen an den miteinander in Berührung stehenden Stirnflächen vermieden oder zumindest verringert. Der Druckventilsitz ist im Druckventilkörper üblicherweise nahe der Stirnfläche des Druckventilkörpers angeordnet, welche an die Pumpenkolbenbüchse anschließt. Dadurch, daß die Ringnut den Druckventilsitz umgibt, werden unter der Wirkung des Brennstoffdruckes auftretende Deformationen des Druckventilsitzes ausgeschlossen. Der Bildung von Reibrost wird entgegengewirkt und es wird daher das Auftreten eines Leckölverlustes vermieden. Zweckmäßig erstreckt sich diese Ringnut wenigstens über die halbe axiale Länge des Druckventilkörpers, so daß der dem Brennstoffdruck ausgesetzte, durch die Nut abgegrenzte äußere Ringteil des Druckventilkörpers sich weitgehend unabhängig vom übrigen Teil des Druckventilkörpers dehnen kann und daher seine radiale Dehnung Unter der Einwirkung des Brennstoffdruckes besser an die Radialdehnung der Pumpenkolbenbüchse angepaßt wird.

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Bei einer üblichen Ausführungsforra, bei welcher das Druckstück eine die Druckventilfeder enthaltende Bohrungaufweist und der Druckventilkörper an seiner an dem Druckstück anliegenden Stirnfläche eine zentrale Bohrung für die Aufnahme des Druckventiles aufweist, deren Durchmesser kleiner ist als die Bohrung im Druckstück> kann gemäß der Erfindung der Druckventilkörper auch an seiner an dem Druckstück anliegenden Stirnfläche eine Ringnut aufweisen, deren Außendurchmesser in diesem Fall ungefähr gleich dem Durchmesser der Bohrung im Druckstück ist. Dadurch werden in analoger Weise auch kleinste Relativbewegungen zwischen Druckstück und Druckventilgehäuse vermieden, jedoch fallen hier diese Relativbewegungen weniger ins Gewicht, da die Durchmesserdifferenzen der Bohrungen in Druckstück und Druckventilgehäuse meist geringer sind.

Bei einer Ausbildung, bei welcher axial sich erstreckende Ringnuten sowohl an der an der Pumpenkolbenbüchse anliegenden Stirnfläche und an der am Druckstück anliegenden Oberfläche des Druckventilkörpers vorgesehen sind, ist die Summe der axialen Erstreckung dieser Ringnuten kleiner als die axiale Erstreckung des Druckventilkörpers, da ja der äußere Teil des Druckventilkörpers mit dem inneren Teil desselben zusammenhängen muß. Unter Einhaltung dieser Bedingung beträgt die axiale Erstreckung der Ringnut an-der am Druckstück anliegenden Stirnfläche des Druckventilkörpers vorzugsweise ungefähr 1/4 der axialen Erstreckung des Druck— ventilgehäuses.

In allen Fällen ist die äußere Begrenzung der Ringnuten ungefähr kreiszylindrisch, so daß die äußeren

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Ringteile des Druckventilkörpers Hohlzylinder darstellen, welche unter der Wirkung des Brennstoffdruckes stehen.

In der Zeichnung ist die Erfindung anhand von Ausführungsbeispielen schematisch erläutert. .

Fig. 1 zeigt eine bekannte Ausbildung im Schnitt durch ein in das Pumpengehäuse eingesetztes Pumpenelement. Fig. 2 und 3 zeigen verschiedene Ausführungsformen im Schnitt durch den oberen Teil eines Pumpenelementes.

Fig. 1 zeigt im Querschnitt durch die Achse eines Pumpenelementes'eine einstellige Einspritzpumpe mit Fremdantrieb, welche unter Vermittlung eines Flansches 100 an das Motorgehäuse der Brennkraftmaschine angeflanscht und durch einen Nocken 101 einer im Motorgehäuse gelagerten Welle angetrieben wird, wobei der den Rollenstössel 1O2 führende Ansatz 103 durch eine Durchbrechung des Motorgehäuses hindurchragt. Die Erfindung, kann jedoch in gleicher Weise auch bei einer üblichen einstelligen oder mehrstelligen Einspritzpumpe mit eigener Nockenwelle Anwendung finden.

In einer Bohrung 1 des Einspritzpumpengehäuses 2 ist eine Pumpenkolbenbüchse 3, ein Druckstück 4 und ein Druckventilkörper 5 untergebracht. Im Druckventilkörper 5 ist der Druckventilsitz 6 vorgesehen, gegen welchen der Druckventilkegel 7 durch die Druckventilfeder 8 gepreßt wird. 9. ist ein Füllstück, welches zur Zentrierung der Druckventilfeder 8 dient." 10 ist

der Anschluß für die Brennstoffleitung. Durch eine Spanplatte

werden Druckstück 4, Druckventilkörper 5 und Pumpenkolbenbüchse 3 aneinandergepreßt. Zwischen dem Druckventilkörper und der Pumpenkolbenbüchse 3 einerseits und zwischen dem Druckventilkörper 5 und dem Druckstück 4 anderseits sind keine Dichtungen vorgesehen, sondern es liegen die blanken geschliffenen bzw. polierten oder geläppten Oberflächen dieser CT Teile aneinander an.

. Die Oberflächen des Druckventilkörpers weisen je co eine Nut. 12 auf und die mit dem Druckventilkörper in Beto rührung stehende Oberfläche des Druckstückes ist bei 13 _o ringförmig ausgenommen. Auf diese Weise werden innere Ring-Q flächen i|ä und äußere Ringflächen 15 gebildet, auf welche -* die Berührung des Druckventilkörpers 5 mit der Pumpenkolbenbüchse 3 und die Berührung des Druckventilkörpers 5 mit dem Druckstück 4 beschränkt ist. Durch die Beschränkung auf diese Ringflächen werden somit die Berührungsflächen verkleinert und es wird der Flächendruck an diesen Berührungs-

flächen vergrößert. Die beiden Ringnuten 12 sind durch eine Bohrung 16 verbunden und diese Bohrung steht über eine Querbohrung 17 mit dem Ringspalt 18 zwischen Druckventilkörper 5 und Gehäusebohrung 1 in Verbindung. Auf diese Art kann über die beiden inneren Ringflächen 14 austretendes Lecköl zurück zum Ansaugraum 19 der Einspritzpumpe gelangen. Eine solche in Fig. 1 dargestellte Konstruktion ist bekannt.

Fig. 2 und 3 zeigen nun erfindungsgemäße Ausführungsformen und unterscheiden sich von der Darstellung in Fig. 1 lediglich durch die Ausbildung des Druckventilkörpers 5. Bei der Anordnung nach Fig. 2 ist an der an der Punipenkolbenbüchse 3 anliegenden Stirnfläche des Druckventilkörpers 5 eine Ringnut 20 vorgesehen. Diese Ringnut erstreckt sich axial über eine Länge a, welche ungefähr der Hälfte der axialen Länge b des Druckventilkörpers 5 entspricht. Diese Ringnut weist eine zylindrische Außenbegrenzung 21 auf, so daß durch diese Ringnut ein hohlzylindrischer Ringteil 22 abgegrenzt wird, dessen Wandstärke ungefähr der Wandstärke der Pumpenkolbenbüchse 3 entspricht. Auf diese Art wird die Dehnung dieses Ringteiles 22 unter der Wirkung des Innendruckes ungefähr gleich der Dehnung der Pumpenkolbenbüchse 3 gehalten, so daß kleinste Relativbewegungen an den Dichtungsflächen 14' und 15' vermieden werden. Der den Druckventil" sitz 6 aufweisende zentrale Teil 23 ist durch diese Ringnut umgeben und daher gegenüber dem.Ringteil 22 weitgehend isoliert, so daß Verziehungen des Ventilsitzes 6 unter der Wirkung des Innendruckes vermieden werden.

Bei der Ausbildung nach Fig. 3 ist überdies auch noch eine Ringnut 24 im Druckventilkörper 5 vorgesehen, welche gleichfalls wieder außen durch eine kreiszylindrische Fläche begrenzt ist. Der Außendurchmesser dieser Ringnut ist ungefähr gleich dem Durchmesser der die Feder 8 aufnehmenden Bohrung im Druckstück 4. Die axiale Längenerstreckung c dieser Ringnut beträgt ungefähr 1/4 der axialen Erstreckung b des Druckventilkörpers 5. Die Summe der axialen Erstreckungen c und a

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ist kleiner als die axiale Erstreckung b des" Druckventilkörpers, so daß der den Ventilsitz aufweisende Teil 23 mit dem äußeren Ringteil 27 über eine Ringzone 28 verbunden ist. Diese Ringnut 24 weist wieder den analogen Effekt auf wie die Ringnut 20 und es werden kleinste Verschiebungen an den dichtenden Ringflächen 14" und 15" vermieden.

In der Zeichnung ist eine Nut 29 am Umfang des Druckventilkörpers dargestellt und diese Nut dient dazu, um eine gewisse Federung des Druckyentilgehäuses im äußeren Bereich zu ermöglichen, so daß der Anpreßdruck der äußeren ringförmigen Dichtflächen 15', 15" geringer wird als der Anpreßdruck der inneren ringförmigen Dichtflächen 14', 14 ".

Patentansprüche:

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Claims

Patentansprüche

1. /Brennstoffeinspritzpumpe für Einspritzbrennkraftmascniiien mit wenigstens einem in eine Bohrung des Pumpengehäuses eingesetzten Pumpenelement, welches eine Pumpenkolbenbuch.se und ein Druckstück aufweist, welches unter Zwischenschaltung eines den Druckventilsitz aufweisenden Druckventilkörpers gegen die Pumpenkolbenbüchse gepreßt ist, wobei Pumpenkolbenbüchse und Druckstück unmittelbar mit dem Druckventilkörper in Berührung stehen und wobei der Druckventilsitz an der an der Pumpenkolbenbüchse anliegenden Seite des Druckventilkörpers angeordnet ist und einen Durchmesser aufweist, der kleiner ist als der Innendurchmesser der Pumpenkolbenbüchse, dadurch gekennzeichnet, daß der Druckventilkörper (5) an seiner an der Pumpenkolbenbüchse (3) anliegenden Stirnfläche (14* , 15") eine sich axial über wenigstens ein Viertel der axialen Länge (b) des Druckventilkörpers (5) erstreckende Ringnut (20) aufweist, welche den Druckventilsitz (6) umgibt, und deren Außendurchmesser ungefähr gleich dem Innendurchmesser der Pumpenkolbenbüchse (3) ist.

2. Brennstoffeinspritzpumpe nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß sich die Ringnut (20) wenigstens über die halbe axiale Länge (b) des Druckventilkörpers (5) erstreckt.

3. Brennstoffeinspritzpumpe nach Anspruch 1 oder 2, bei welcher das Druckstück eine die Druckventilfeder enthaltende Bohrung aufweist und der Druckventilkörper an seiner an dem Druckstück anliegenden Stirnfläche eine zentrale Bohrung für die Aufnahme des Druckventiles aufweist, deren Durchmesser kleiner ist als die Bohrung im Druckstück, dadurch gekennzeichnet, daß der Druckventilkörper (5) an seiner an dem

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Druckstück (4) anliegenden Stirnfläche (14", 15") eine Ringnut (24) aufweist, deren Außendurchmesser ungefähr gleich dem Durchmesser der Bohrung im Druckstück (4) ist.

4. Brennstoffeinspritzpumpe nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Summe der axialen Erstreckungen (a+c) der Ringnuten (20, 24) an der an der Pumpenkolbenbüchse (3) anliegenden Stirnfläche (14', 15') und an der am Druckstück (4) anliegenden Oberfläche (14", 15") des Druckventilkörpers (3) kleiner ist als die axiale Erstreckung (b) des Druckventilkörpers (5), wobei die axiale Erstreckung (c) der Ringnut (24) an der am Druckstück (4) anliegenden Stirnfläche (14", 15") des Druckventilkörpers (5) vorzugsweise ungefähr 1/4 der axialen Erstreckung des Druckventilgehäuses beträgt.

5. Brennstoffeinspritzpumpe nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die äußere Begrenzung (21, 25) der Ringnuten (20, 24) ungefähr kreiszylindrisch ist.

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