DE2628590B2

DE2628590B2 - Brennstoffeinspritzpumpe fuer brennkraftmaschinen

Info

Publication number: DE2628590B2
Application number: DE19762628590
Authority: DE
Inventors: Theodor Dipl.-Ing. Dr. Hallein Salzburg Stipek (Österreich)
Original assignee: Friedmann and Maier AG
Current assignee: Friedmann and Maier AG
Priority date: 1975-06-27
Filing date: 1976-06-25
Publication date: 1978-01-19
Also published as: AT338049B; GB1511628A; ATA496175A; DE2628590C3; DE2628590A1

Description

Die Erfindung betrifft eine Brennstoffeinspritzpumpe für Brennkraftmaschinen mit wenigstens einem in eine Bohrung des Pumpengehäuses eingesetzten, einen den Pumpenarbeitsraum begrenzenden Pumpenkolben aufnehmenden Pumpenzylinder und mit einem Druckventilträger, der in der Gehäusebohrung mittels eines an diesem unmittelbar dichtend anliegenden, mit einem Anschluß für eine Einspritzleitung versehenen Druckstücks unmittelbar dichtend gegen den Pumpenzylinder gespannt ist, und dessen die Dichtflächen tragenden Endbereiche gleiche und den dem Druckventilträger zugewandten Endbereichen des Pumpenzylinders bzw. des Druckstücks entsprechende Außendurchmesser aufweisen, und in dessen dem Pumpenzylinder zugewandten Endbereich konzentrisch zur Achse des Druckventilträgers eine Sitzfläche für ein in einer Bohrung des Druckventilträgers geführtes Druckventil angeordnet ist, deren Durchmesser kleiner ist als der Innendurchmesser des Pumpenzylinders im Bereich seines dem Druckventillräger zugewandten Endes.

Eine solche Einspritzpumpenausbildung ist beispielsweise aus der CH-PS 5 15 418 bekannt. Bei einer solchen Ausbildungsform lind somit keine Dichtungen zwischen den Stirnflächen von Druckstück, Druckventilträger und Pumpenzylinder 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. Der Druckventilträger weist eine Bohrung auf, in welcher der Sitz für das Druckventil ausgebildet ist, und der Durchmesser dieser Bohrung ist wesentlich geringer als der Innendurchmesser des Pumpenzylinder. Pumpenzylinder und Druckventilträger stellen somit dickwandige Rohrstücke dar, die bei der herkömmlichen Ausbildung des Druckventilträgers unter dem hohen auftretenden Innendruck verschiedene radiale Dehnungen erleiden, wodurch sich kleinste Relativbewegungen ergeben.

Demgemäß besteht die Erfindungsaufgabe darin, derartige Relativbewegungen bei einer Einspritzpumpe der eingangs beschriebenen Art weitgehend zu vermeiden.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß der Druckventilträger mit einer konzentrisch zum Druckventil angeordneten, zum Pumpenarbeitsraum hin offenen und sich wenigstens über ein Viertel der Höhe des Druckventilträgers erstreckenden Ringnut versehen ist, deren äußere Begrenzungsfläche pumpenzylinderseitig einen Durchmesser aufweist, der etwa dem Innendurchmesser des Pumpenzylinders im Bereich des Pumpenarbeitsraumes entspricht.

Durch diese Ringnut wird nun der Druckventilträger in seinem an den Pumpenzylinder anschließenden Bereich in einen äußeren Ringteil und in einen den Druckventilsitz enthaltenden Teil unterteilt, wobei dieser äußere Ringteil ungefähr die gleiche Wandstärke aufweist wie der Pumpenzylinder. Da der Brennstoffdruck in dieser Ringnut zur Wirkung gebrecht wird und daher auf diesen äußeren Ringteil einwirkt, der ungefähr die gleiche Wandstärke wie der Pumpenzylinder hat, werden die unter der Wirkung des Brennstoffdruckes auftretenden Dehnungen in diesem Ringteil und im Pumpenzylinder ungefähr gleich gehalten. Es werden

kleinste Rclativbewcgungen an den miteinander in Berührung stehenden Stirnflächen vermieden oder zumindest verringert. Der Druckventilsitz ist im Druckventilträger üblicherweise nahe der Stirnfläche des Druckventilträgers angeordnet, welche an den Pumpenzylinder anschließt. Dadurch, daß die Ringnut den Druckventilsitz umgibt, werden unter der Wirkung des Brennstoffdruckes auftretende Deformationen des Druckventilsitzes ausgeschlossen. Der Bildun£ von Reibrost wird entgegengewirkt, und es wird daher das Auftreten eines Leckölverlustes vermieden.

Zweckmäßig erstreckt sich diese Ringnut über die halbe axiale Länge des Druckventilträgers, so daß der dem Brennstoffdrück ausgesetzte, durch die Nut abgegrenzte äußere Ringteil des Druckventilträgers sich weitgehend unabhängig vom übrigen Teil des Druckventilträgers dehnen kann und daher seine radiale Dehnung unter der Einwirkung des Brennstoffdruckes besser an die Radialdehnung des Pumpenzylinders angepaßt wird.

Ferner ist in einer vorteilhaften Ausgestaltung die Ausbildung so getroffen, daß das Druckstück in an sich bekannter Weise mit einer der Kraftstoffdurchführung zur Einspritzleitung sowie der Aufnahme einer Ventilfeder dienenden Bohrung versehen ist, die im Durchinesser größer ist als die Führungsbohrung des Druckventils im Druckventilträger, und daß der Druckventilträger mit einer konzentrisch zum Druckventil angeordneten, zur Bohrung im Druckstück hin offenen und sich etwa über ein Viertel der Höhe des Druckventilträgers erstreckenden Ringnut versehen ist, deren äußere Begrenzungsfläche druckstückseitig einen Durchmesser aufweist, der etwa dem Durchmesser der Bohrung im Druckstück im Bereich des dem Druckventilträger zugewandten Endes entspricht. Dadurch werden in analoger Weise auch kleinste Relativbewegungen zwischen Druckstück und Druckventilträger vermieden, jedoch fallen hier diese Relativbewegungen weniger ins Gewicht, da die Durchmesserdifferenzen der Bohrungen in Druckstück und Druckventilträger meist geringer sind.

Schließlich sind die äußeren Begrenzungsflächen der Ringnuten vorzugsweise kreiszylindrisch ausgebildet, so daß die äußeren Ringteile des Druckventilträgers Hohlzylinder darstellen, welche unter der Wirkung des Brennstoffdruckes stehen.

Nachfolgend ist die Erfindung anhand der Zeichnung schematisch erläutert. Es zeigt

Fig. 1 einen Querschnitt durch eine bekannte Einspritzpumpe und die

Fig. 2 und 3 verschiedene Ausführungsformen der Einspritzpumpe gemäß der Erfindung jeweils 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 10! einer im Motorgehäuse gelagerten Welle angetrieben wird, wobei der den Rollenstößel 102 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 finden.

In einer Bohrung 1 des Einspritzpumpengehäuses 2 ist ein Pumpenzylinder 3, ein Druckstück 4 und ein Druckventilträger 5 untergebracht. Im Druckventilträger 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 Spann's platte 11 werden Druckstück 4, Druckventilträger 5 und Pumpenzylinder 3 aneinandergepreßt. Zwischen dem Druckventilträger 5 und dem Pumpenzylinder 3 einerseits und zwischen dem Druckventilträger 5 und dem Druckstück 4 andererseits sind keine Dichtungen

lu vorgesehen, sondern es liegen die blanken geschliffenen bzw. polierten oder geläppten Oberflächen dieser Teile aneinander an.

Die Oberflächen des Druckventilträgers weisen je eine Ringnut 12 auf und die mit dem Druckventiiträger in Berührung stehende Oberfläche des Druckstückes ist bei 13 zentral ausgenommen. Auf diese Weise werden innere ringförmige Dichtflächen 14 und äußere ringförmige Dichtflächen 15 gebildet, auf welche die Berührung des Druckventilträgers 5 mit dem Pumpenzylinder 3 und die Berührung des Druckventilträgers 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 Berührungsflächen vergrößert. Die beiden Ringnuten 12 sind durch eine Bohrung 16 verbunden, und diese Bohrung steht über eine Querbohrung 17 mit dem Ringspalt 18 zwischen Druckventilträger 5 und Gehäusebohrung 1 in Verbindung. Auf diese Weise kann über die beiden inneren Ringflächen 14 austretendes Lecköl zurück zum Ansaugraum 19 der Einspritzpumpe gelangen. Eine solche in Fig.! dargestellte Konstruktion ist bekannt.

F i g. 2 und 3 zeigen nun erfindungsgemäße Ausführungsformen, die sich von der Darstellung in Fig. 1 lediglich durch die Ausbildung des Druckventilträgers 5 unterscheiden. Bei der Anordnung nach F i g. 2 ist an der an dem Pumpenzylinder 3 anliegenden Stirnfläche des Druckventilträgers 5 eine zum Pumpenarbeitsraum 29 hin offene Ringnut 20 vorgesehen. Diese Ringnut

4(1 erstreckt sich in Achsrichtung des Druckventilträgers über eine Länge a, welche ungefähr der Hälfte der Höhe b des Druckventilträgers 5 entspricht. Diese Ringnut weist eine zylindrische äußere Begrenzungsfläche 21 auf, so daß durch diese Ringnut ein hohlzylindrischer

-ti Ringteil 22 abgegrenzt wird, dessen Wandstärke ungefähr der Wandstärke des Pumpenzylinders 3 entspricht. Auf diese Weise wird die Dehnung dieses Ringteiles 22 unter der Wirkung des Innendruckes ungefähr gleich der Dehnung des Pumpenzylinders 3

to gehalten, so daß kleinste Relativbewegungen an den Dichtungsflächen 14' und 15' vermieden werden. Der den Druckventilsitz 6 am Ende der das Druckventil 31 führenden Bohrung 30 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 F i g. 3 ist überdies auch noch eine Ringnut 24 im Druckventilträger 5 vorgesehen,

w) welche gleichfalls wieder außen durch eine kreiszylindrische Fläche 25 begrenzt ist. Der Außendurchmesser dieser Ringnut ist ungefähr gleich dem Durchmesser der die Feder 8 aufnehmenden Bohrung 26 im Bereich ihres dem Druckstück 4 zugewandten Endes. Die axiale

im Längenerstreckung c dieser Ringnut beträgt ungefähr 'Ader Höhe odes Druckventilträgers 5. Die Summe der axialen Erstreckungen cund a ist kleiner als die Höhe b des Druckventilträgers, 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 auch hier kleinste Verschiebungen an den dichtenden Ringflächen 14" und 15" vermieden.

Hierzu 3 Blatt Zeichnungen

Claims

Patentansprüche:

I. Brennstoffeinspritzpumpe für Brennkraftmaschinen mit wenigstens einem in eine Bohrung des '< Pumpengehäuses eingesetzten, einen den Pumpenarbeitsraum begrenzenden Pumpenkolben aufnehmenden Pumpenzylinder und mit einem Druckventilträger, der in der Gehäusebohrung mittels eines an diesem unmittelbar dichtend anliegenden, mit einem iu Anschluß für eine Einspritzleitung versehenen Drucksiücks unmittelbar dichtend gegen den Pumpenzylinder gespannt ist, und dessen die Dichtflächen !ragenden Endbereiche gleiche und den dem Druckventillräger zugewandten Endbereichen des Pumpenzylinders bzw. des Druckstücks entsprechende Außendurchmesser aufweisen, und in dessen dem Pumpenzylinder zugewandten Endbereich konzentrisch zur Achse des Druckventilträgers eine Sitzfläche für ein in einer Bohrung des Druckventilträgers geführtes Druckventil angeordnet ist, deren Durchmesser kleiner ist als der Innendurchmesser des Pumpenzylinders im Bereich seines dem Druckventilträger zugewandten Endes, dadurch gekennzeichnet, daß der Druckventilträger (5) mit einer konzentrisch zum Druckventil (31) angeordneten, zum Pumpenarbeitsraum (29) hin offenen und sich wenigstens über ein Viertel der Höhe (b) des Druckventilträgers (5) erstreckenden Ringnut (20) versehen ist, deren äußere Begren- so zungsfläche (21) pumpenzylinderseitig einen Durchmesser aufweist, der etwa dem Innendurchmesser des Pumpenzylinders im Bereich des Pumpenarbeitsraumes (29) entspricht.
2. Brennstoffeinspritzpumpe nach Anspruch 1, J5 dadurch gekennzeichnet, daß sich die Ringnut (20) über die halbe Höhe (b) des Druckventilträgers (5) erstreckt.
3. Brennstoffeinspritzpumpe nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Druckstück (4) in an sich bekannter Weise mit einer der Kraftstoffdurch führung zur Einspritzleitung sowie der Aufnahme einer Ventilfeder dienenden Bohrung (26) versehen ist, die im Durchmesser größer ist als die Führungsbohrung (30) des Druckventils (31) im <r> Druckventilträger (5), und daß der Druckventilträger mit einer konzentrisch zum Druckventil (31) angeordneten, zur Bohrung (26) im Druckstück (4) hin offenen und sich etwa über ein Viertel der Höhe (b) des Druckventilträgers (5) erstreckenden Ringnut (24) versehen ist, deren äußere Begrenzungsfläche (25) druckstückseitig einen Durchmesser aufweist, der etwa dem Durchmesser der Bohrung (26) im Druckstück (4) im Bereich des dem Druckventilträger (5) zugewandten Endes entspricht.
4. Brennstoffeinspritzpumpe nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die äußeren Begrenzungsflächen (21, 25) der beiden Ringnuten (20, 24) kreiszylindrisch ausgebildet sind.