DE2720279C2

DE2720279C2 - Kraftstoffeinspritzpumpe für Brennkraftmaschinen

Info

Publication number: DE2720279C2
Application number: DE2720279A
Authority: DE
Inventors: Hans Ing.(grad.) 7120 Bietigheim Brett; Karl 7000 Stuttgart Rapp; Gabriel 7000 Stuttgart Stabentheiner; Alex Ing.(grad.) 7306 Denkendorf Tyrolt
Original assignee: Robert Bosch GmbH
Current assignee: Robert Bosch GmbH
Priority date: 1977-05-05
Filing date: 1977-05-05
Publication date: 1986-04-03
Also published as: IT7822949A0; FR2389777A1; IN151667B; JPS6120712B2; GB1576672A; BR7802780A; FR2389777B1; DE2720279A1; CS230560B2; IT1095733B; ES469466A1; US4184816A; JPS53137330A

Description

Die Erfindung betrifft eine Kraftstoffeinspritzpumpe nach dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1.

Eine solche Kraftstoffeinspritzpumpe ist bereits aus den F i g. 2 und 3 der am 21.8.1952 ausgelegten DE-Patentanmeldung B 16 431 bzw. aus der entsprechenden FR-PS 10 68 783 bekannt, deren Pumpenkolben eine in die Kolbenmantelfläche eingearbeitete und getrennt von der das Förderende bestimmenden Ausnehmung angeordnete Leckölsammelnut aufweist, an die sich ein zum pumpenarbeitsraumseitigen Ende des Pumpenkolbens hin erstreckender, als Abflachung ausgebildeter Leckölkanai anschließt. Die Breite und Länge dieses Kanales sind so ausgelegt, daß mindestens während des Einspritzhubes des Pumpenkolbens eine Verbindung von der Leckölsammelnut über den Leckölkanai und eine Leckölabführbohrung im Pumpenzylinder zum Saugraum der Pumpe besteht. Dieser relativ breite Leckölkanai vermindert jedoch den tragenden Anteil des der Ausnehmung gegenüberliegenden Teils der Mantelfläche des Pumpenkolbens so stark, daß bei sehr hohen Einspritzdrücken der durch den Kraftstoff gebildete Schmierfilm zwischen der Oberfläche des Pumpcnkolbens und der Wand der Zylinderbohrung von der verbleibenden Oberfläche des Pumpenkolbens vcr-

drängt wird. Durch die erhöhte Flächenpressung bei gleichzeitig verschlechterter Schmierung tritt deshalb ein erhöhter Verschleiß am Pumpenkolben auf. Gegebenenfalls kann die verschlechterte Schmierung zu einem Kolbenfresser führen. Außerdem versuchen die sehr hohen Einspriizdrücke den bereits durch die Ausnehmung einseitig geschwächten Pumpenkolben zu verbiegen, wodurch der zuvor beschriebene Verschleiß des Pumpenkolbens durch erhöhte Kantenpressung noch vergrößert wird. ι ο

Bei einem anderen Ausführungsbeispiel dieser bekannten Kraftstoffeinspritzpumpe (Fig. 1) werden Leckölsammelnut und Leckölkanal von einer einzigen, schräg angeordneten Ringnut gebildet, die beim Einspritzhub des Pumpenkolbens mit der Leckölabführbohrung in der Wand des Pumpenzylinders zusammenarbeitet und so breit sein muß, daß die Leckölrückführung im gewünschten Einspritzhubbereich des Pumpenkolbens wirksam ist Diese breite Schrägnut führt zu den gleichen Nachteilen wie die zuvor beschriebene als Leckölkanal dienende Abflachung am Pumpenkolben.

Demnach liegt der vorliegenden Erfindung d<e Aufgabe zugrunde, eine Kraftstoffeinspritzpumpe der gattungsgemäßen Bauart so zu verbessern, daß aufgrund einer speziellen Ausbildung und Anordnung des Leckölkanals die Stabilität des Pumpenkolbens und der erforderliche Schmierfilm zwischen diesem und dem Pumpenzylinder so weit erhalten bleiben, daß auch bei sehr hohen Einspritzdrücken und relativ kurzer Kolbenführung ein die Funktion der Pumpe beeinträchtigender Kolbenverschleiß und ein hierdurch bedingter erhöhter Lecköianfall vermieden werden.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß bei einer Kraftstoffeinspritzpumpe der gattungsgemäßen Bauart durch die im kennzeichnenden Teil des Patentan-Spruchs 1 angegebenen Merkmale gelöst Durch die erfindungsgemäße Anordnung der schmalen Leckölabführnuten wird der tragende Anteil der bei sehr hohen Einspritzdrucken hoch belasteten Kolbenmantelfläche nur geringfügig reduziert und somit eine erhöhte FIachcnpressung vor allem im Bereich der Nutkanten vermieden. Als weiterer Vorteil ist die verbesserte Biegefestigkeit des Pumpenkolbeiis zu nennen, und die Tatsache, daß die schmalen Leckölabführnuten bei gleichzeitiger Begrenzung des anfallenden Lecköls auch die Schmierung in diesem hochbelasteten Bereich am Pumpenkolben begünstigen, se daß Kolbenfresser und unzulässig hoher Verschleiß am Pumpenkolben vermieden werden.

Mit den in den Unteransprüchen aufgeführten Maßnahmen sind vorteilhafte Weiterbildungen und Verbesserungen der Leckölrückführung am Pumpenkolben der erfindungsgemäßen Kraftstoffeinspritzpumpe erzielbar. Eine einfach auszuführende und sehr billige Herstellung der Leckölabführnuten bzw. der zusätzlichen Verbindungsnut kann gemäß den kennzeichnenden Merkmalen des Anspruchs 3 durch Einprägen in die Kolbenmantelfläche erfolgen. Die in den Ansprüchen 4 bzw. 5 angegebene Anordnung von mindestens zwei von der Leckölsammelnut ausgehenden und als Schräg- oder Längsnuten ausgebildeten Leckölabführnuten ist einfach herzustellen und genügt mittleren Anforderungen.

Aus der DE-OS 2λ 36 907 ist eine Kraftstoffeinspritzpumpe ähnlicher Bauart bekannt, bei der ein schmaler, als Schrägnut ausgebildeter und der Steuerkante diametral gegenüberliegender Kanal von einer als Ringnut ausgebildeten Leckölsammelnut ausgeht, wobei die Schrägnut und die Steuerkante angenähert gleichgerichtet verlaufen. Die Schrägnut kommt aber erst kurz vor dem Ende der Einspritzung mit eiper der Steuerbohrung auf gleicher Höhe gegenüberliegenden Entlastungsbohrung in Verbindung, so daß zumindest im Lastbereich während eines großen Teiles des Förderhubes sich von der Leckölsammeinut aus ein Staudruck in die Schrägnut hinein aufbauen kann. Dieser Staudruck soll eine dem Kraftausgleich während des Einspritzhubes dienende Seitenkraft auf den Pumpenkolben ausüben, hat aber den Nachteil, daß hierdurch von der Leckölsammelnut aus in nicht erwünschter Weise ein Teil des Leckkraftstoffes in den Antriebsbereich der Einspritzpumpe übertreten kann, da die Schrägnut im bekannten Fall eben nicht als Leckölkanal im Sinne des Gegenstands der vorliegenden Erfindung dient, bei dem gerade dieser Nachteil des Leckölübertriits in den Antriebsbereich durch die während des gesamten Einspritzhubes erfolgende Entlastung ühnr die Leckölrückführung verhindert werden soll.

Bei sehr hohen Einspritzdrücken (über 500 bis 600 bar) hat sich als besonders vorteilhaft erwiesen, wenn gemäß Anspruch 6 als Leckölabführnuten zwei oder drsi parallel und dabei rechtwinklig zur Kolbenlängsachse angeordnete Quernuten dienen, die über die Verbindungsnut an die Leckölsammelnut angeschlossen sind. Durch das DE-GM 19 30 603 ist eine als Leckölabführnut dienende, von einer in der Koibenmantelfläche eingearbeiteten öffnung rechtwinklig zur Pumpenkolbenlängsachse abgehende Quernut bekanntgeworden, die im Leerlaufbetrieb und bei Teillast eine kurzzeitige Verbindung einer antriebsseitigen Leckölsammelnut mit einer Leckölabführbohrung und damit zum Saugraum herstellt, weil die in der Mantelfläche befindliche Öffnung über eine schräg verlaufende Bohrung innerhalb des Pumpenkolbens mit der Leckölsammelnut verbunden ist Im Vollastbetrieb soll durch die entsprechend gewählte Größe der öffnung die Lecköirückführung während des gesamten Einspritzhubes gewährleiste·, sein. Durch die dazu erforderliche Größe der Öffnung weist die vorstehend beschriebene Einspritzpumpe jedoch die gleichen Nachteile auf wie dor von einer Abflachung oder breiten» schräg angeordneten Ringnut gebildete Leckölkanal der eingangs zum Stand der Technik beschriebenen Einspritzpumpe. Im Teillast- und Leerlaufbetrieb wird dadurch, daß die Quernut eine gegenüber der öffnung geringere Breite besitzt, Lecköl, im Gegensatz zur erfindungsgemäßen Kraftstoffeinspritzpumpe, nur über den Anfangsbereich des Einspritzhubes abgeführt und durch den sich nachfolgend zum Zweck der Wiederherstellung des vom Kraftstoff gebildeten Schmierfilms aufbauenden Druck in der Leckölrückführung Kraftstoff nach unten in das Pumpeninnere verdräQSt Damit kann in unzulässiger Weise eine Verdünnung des Schmieröls der Einspritzpumpe auftreten.

Eine festigkeitsmäßig günstige und die Schmierung wesentlich verbessernde Anordnung ergibt sich dann, wenn gemäß Anspruch 8 die Verbindungsnut als Längsnut ausgebildet ist und wenn gemäß Anspruch 9 die Quernuten einseitig, d. h. mit einem Ende in die Längsnut einmündend angeordnet sind. Durch die schmalen Quernuten wird ein ölabstreifeffekt erzielt, durch den die Schmierung verbessert wird; und wenn gemäß Anspruch 10 die Längsnut beim Einspritzhub und in dem die Kraftstoffeinspritzmenge zwischen Leerlauf- und Vollast bestimmten Verdrehbereich des Pumpenkolbens nicht mit der Leckölabführbohrung in Verbindung

gelangt, dann wird diese Schmierwirkung noch weiter verbessert. Durch einen geringstmöglichen, die anfallenden Leckkraftstoffmengen gerade noch abführenden Nutquerschnitt und eine entsprechend optimierte Lage der Nuten ist eine Verkürzung des Pumpenkolbens und der zugehörigen Kolbenführung möglich, was zu einer gewünschten niedrigeren Pumpenbauhöhe führt.

Weitere mit den erfindungsgemäßen Merkmalen erzielbare Vorteile können der nachfolgenden Beschreibung entnommen werden.

Vier Ausführungsbeispiele der Erfindung werden nachstehend anhand der Zeichnung beschrieben. Es zeigt

Fig. I einen Längsschnitt durch den erfindungswesentlichen Teil einer als erstes Ausführungsbeispiel dargestellten Kraftstoffeinspritzpumpe,

Fig. 2 einen Schnitt längs der Linie H-II in Fig. 1,
F i g. 3 einen Querschnitt durch den Purr.pcnkolbcn und Pumpenzylinder nach der Linie III-II1 in F i g. 1,

Fig.4 eine Abwicklung der Mantelfläche des Pumpenkolbens der in den F i g. 1 bis 3 dargestellten Kraftstoffeinspritzpumpe,

F i g. 5 eine Abwicklung entsprechend F i g. 4, jedoch für das zweite Ausführungsbeispiel,

F i g. 6 eine Abwicklung entsprechend F i g. 4, jedoch für das dritte Ausführungsbeispiel,

F i g. 7 einen Längsschnitt durch das vierte Ausführungsbeispiel,

Fig. 8 einen Schnitt längs der Linie VIII-VIII in Fig.7.

Fig.9 einen Querschnitt durch den Pumpenkolben und Pumpenzylinder nach der Linie IX-IX in F i g. 7 und Fig. 10 eine Abwicklung des Pumpenkolbens des in den Fig.7 bis 9 dargestellten vierten Ausführungsbeispieles.

Das in den F i g, 1 bis 4 beschriebene erste Ausführungsbeispiel ist als schrägkantengesteuerte Einzylinder-Kraftstoffeinspritzpumpe dargestellt, die Erfindung umfaßt selbstverständlich auch als Reiheneinspritzpumpen bezeichnete Mehrzylinder-Kraftstoffeinspritzpumper.

In F i g. 1 ist in ein nur teilweise dargestelltes Gehäuse 12 einer Einspritzpumpe 13 ein Pumpenzylinder 14 eingesetzt, in dessen Zylinderbohrung 15 ein Pumpenkolben 16 axial- und drehbeweglich geführt ist. Der als Teil der Zylinderbohrung 15 einerseits vom Pumpenkolben 16 begrenzte Pumpenarbeitsraum 17 ist andererseits zur Förderseite hin von einem ein Druckventil 18 enthaltenden Druckventilgehäuse 19 abgeschlossen, die beide von bekannter Bauart und nur teilweise dargestellt sind. Der Pumpenarbeitsraum 17 ist über eine zugleich als Saug- und Rückströmbohrung dienende Steuerbohrung 21 mit einem als Saugraum 22 bezeichneten Raum niederen Druckes verbunden, in den über eine an eine Zuströmbohrung 23 angeschlossene, jedoch nicht näher dargestellte Kraftstoffzulaufleitung der von einer Vorförderpumpe unter Zulaufdruck gesetzte Kraftstoff zuströmt.

In die mit 24 bezeichnete Mantelfläche des Pumpenkolbens 16 ist in bekannter Weise eine als Schrägnut ausgebildete Ausnehmung 25 eingearbeitet, deren zum Pumpenarbeitsraum 17 hinweisende Begrenzung mit dem angrenzenden Teil der Mantelfläche 24 des Pumpenkolben* 16 einer Steuerkante 16 bildet. Diese Ausnehmung 25 ist ständig über eine als Längsnut in den Pumpenkolben eingearbeitete Stoppnut 27 mit dem Pumpenarbeitsraum 17 verbunden.
Anstelle der Stoppnut 27 kann selbstverständlich auch eine in die Ausnehmung 25 mündende Längsbohrung innerhalb des Pumpenkolbens 16 den Pumpenarbeitsraum 17 mit der Ausnehmung 25 verbinden, und anstelle der geneigten, von einer Schrägnut gebildeten Steuerkante 26 kann zur Steuerung der Einspritzmenge auch eine schraubenlinienförmig in die Mantelfläche eingefräste oder eingeschliffene Steuerkante verwendet werden.
Um den trotz der nur wenige tausendstel Millimeter

ίο Spiel aufweisenden hochdruckdichten Passung zwischen Pumpenkolben 16 und Zylinderbohrung 15 durchleckenden nachfolgend auch als Lecköl bezeichneten Kraftstoff aufzufangen, weist die Mantelfläche 24 des Pumpenkolbens 16 noch eine Leckölsammelnut 28 auf, die ringnutförmig um den ganzen Umfang des Pumpenkolbens 16 herum verläuft. Diese Leckölsammelnut 28 ist mit einem eine genügende Hochdruckabdichtung zurr. Pumpenarbeiisrsum 17 bzw. zu der Ausnehmung 25 sicherstellenden Abstand a zum tiefsten Punkt der Ausnehmung 25 angeordnet (siehe dazu F i g. 2 und 4). Der in dieser Leckölsammelnut 28 aufgefangene Kraftstoff wird daran gehindert, weiter nach unten zu dem nicht näher dargestellten und mit 29 angedeuteten Feder- und Triebwerksraum durchzulecken, wo er in unzulässiger Weise das Schmieröl verdünnen würde. Eine solche Verdünnung ist besonders dann kritisch, wenn der Triibwerksraum 29 der Einspritzpumpe 13 an den Schmierölkreislauf des Motors angeschlossen ist. Der in der Leckölsammelnut 28 aufgefangene Kraftstoff wird über einen von zwei Leckölabführnuten 31 gebildeten Leckölkanal 32 und über eine Leckölabführbohrung 33 in der Wand des Pumpenzylinders 14 zum Saugraum 22 abgeführt. Die beiden Leckölabführnuten 31 sind diametral der Ausnehmung 25 gegenüberliegend in die Kolbenmantelfläche 24 eingearbeitet, mit der Leckölsammelnut 28 in dauernder Verbindung und bei dem in den F i g. 1 bis 4 dargestellten ersten Äusführungsbeispiel als zwei parallel zueinander und parallel zur Längsachse des Pumpenkolbens 16 angeordnete Längsnuten ausgebildet, die aufgrund ihrer geringen Breite und Tiefe vorteilhafterweise im Präge verfahren in die Mantelfläche 24 des Pumpenkolbens 16 eingeprägt sind.

Der Querschnitt, der im Vergleich zur Ausnehmung

25 sehr schmalen Leckölsabführnuten 31 ist derart optimiert, daß er gerade ausreicht, die anfallenden Leckkraftstoffmengen zur Leckölabführbohrung 33 abzuführen. Der Durchmesser und die Lage der Leckölabführbohrung 33, die Breite B (siehe dazu Fig.4) der Leckölabführnuten 31, der Abstand b dieser Nuten 31 zueinander und ihre Lage auf der Kolbenmanteiiläche 24 sowie ihre Länge sind sehr wichtig für eine einwandfreie Funktion der Leckölrückführung. So mündet die Leckölabführbohrung 33 mit einem solchen axialen Abstand c zur Steuerbohrung 21 in die Zylinderbohrung 15.

und die Leckölabführnuten 31 weisen eine solche Lage auf der Kolbenmantelfläche 24 und einen solchen Abstand b zueinander auf, daß jeweils mindestens eine der Leckölabführnuten 31 beim Einspritzhub und in dem die Kraftstoffeinspritzmenge zwischen Leerlaufund Vollast bestimmenden Verdrehbereich e des Pumpenkolbens 16 mit der Leckölabführbohrung 33 in Verbindung steht In diesem Bereich arbeitet die Einspritzpumpe normalerweise am häufigsten und hier treten die höchsten Drücke auf. die wiederum einen entsprechenden Leckölanfall bewirken. Die Breite B der Leckölabführnuten 31 sollte dabei höchstens das 0,4fache des Durchmessers </i der Steuerbohrung 21 betragen. Bei dieser Auslegung der Leckölabführnuten ist weiterhin noch zu beachten.

daß die äußerste, den Pumpenarbeitsraum 17 zugewandte Begrenzung der Leckölabführnuten 31, hier ihr der Leckölsammdnut 28 abgewandtes Ende, mindestens einen eine Hochdruckabdichtung zum Pumpenarbeitsraum 17 sicherstellenden Abstand /zu der mit 34 bezeichneten Stirnfläche des Pumpenkolbens 16 aufweist >)iehe Fig.2). Auch die seitlichen Abstände der Leckölaßfiihrnuten 31 zur Ausnehmung 25 und zur Stoppnut 27 müssen so gewählt sein, daß ein eine Hochdruckabdichtung sicherstellender MindesUf.bstand vorhanden ist (siehe Abstände g und Λ in Fig.4). Wie aus dem Querschnitt — Fig.3 — zu entnehmen ist, ist der Abstand b zwischen den Leckölabführnuten 31 kleiner als der Durchmesser di der Leckölabführbohrung33, die wie die Steuerbohrung 21 strichpunktiert in diese Schnittdarstellung eingezeichnet ist.

Das zweite Ausführungsbeispiel unterscheidet sich

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rungsbeispiel nur durch eine veränderte Anordnung der Leckölabführnuten. Deshalb ist in Fig.5 nur eine Abwicklung der mit 24' bezeichneten Mantelfläche des Pumpenkolbens 16' dargestellt. Abweichend vom Pumpenkolben 16 nach Fig.4 sind in die Mantelfläche 24' des Pumpenkolbens 16' in Fig.5 zwei als Leckölkanal 32' dienende und als Schräg- oder Spiralnuten ausgebildete Leckölsabführnuten 3Γ eingearbeitet, deren Neigungswinkel λ gleichsinnig zu dem der Steuerkante 26 bzw. der Ausnehmung 25 verläuft. Der Abstand b der Nuten 31' untereinander sowie ihre Abstände g und Λ zur . .usnehmung 25 und zur Stoppnut 27 sind wie in F i g. 4 bezeichnet, da sie den gleichen Auslegungskriterien bezüglich der Hochdruckabdichtung und Leckölrückführung unterliegen, wie die Nuten 31 nach F i g. 4. Die geneigte Lage der Leckölabführnuten 3Γ hat gegenüber der in Achsrichtung verlaufenden Lage der Nuten 31 des ersten Ausführungsbeispiels den Vorteil, daß sich bei der Hubbewegung des Pumpenkolbens 16' an den Kanten der Leckölabführnuten 3Γ ein ölabstreifeffekt einstellt, der zu einer besseren Schmierung der hochbelasteten Kanten und der den Nuten benachbarten Mantelfläche des Pumpenkolbens 16' führt

Das in F i g. 6 dargestellte dritte Ausführungsbeispiel unterscheidet sich wie das zweite Ausführungsbeispiel von dem in den F i g. 1 bis 4 dargestellten Beispiel nur durch eine geänderte Anordnung des Leckölkanals 32" im Pumpenkolben 16". Um bei hohen Belastungen eine einwandfreie Schmierung und zugleich eine sichere Leckölrückführung sicherzustellen, besteht hier der Leckölkanal 32" aus drei mit dem Abstand b parallel zueinander und dabei waagrecht bzw. rechtwinklig zur Kolbenlängsachse auf der Kolbenmantelfläche 24" angeordneten, von Quernuten gebildeten Leckölabführnuten 36, die miteinander sowie mit der Leckölsammelnut 28 durch eine Verbindungsnut 37 verbunden sind. Diese Verbindungsnut 37 ist als zur Längsachse des Pumpenkolbens 16" geneigte Schrägnut ausgebildet Die waagrechten Nuten 36 ergeben eine verbesserte Schmierwirkung in diesem der Ausnehmung 25 diametral gegenüberliegenden und derch den Einspritzdruck hoch belasteten Bereich der Mantelfläche 24".

Das vierte Ausführungsbeispiel ist in den F i g. 7 bis 10 dargestellt, die bis auf die geänderte Anordnung des Leckölkanals den F i g. 1 bis 4 des ersten Ausfühmngsbeispiels entsprechen. Der hier mit 16"" bezeichnete Pumpenkolben weist einen in seine Mantelfläche 24'" eingearbeiteten Leckölkanal 41 auf, der in Form eines F ausgebildet ist und aus zwei von Quernuten gebildeten Leckölabführnuten 42 und einer eine Verbindungsnut 43 bildenden Längsnut besteht. Die gleich langen, parallel zueinander und rechtwinklig zur Längsachse des Pumpenkolbens 16'" angeordneten Quernuten münden einseitig in die in Richtung der Pumpenkolbenlängsachse verlaufende Längsnut ein, die die Quernuten mitein· ander und mit der Leckölsammelnut 28 verbindet. Die Verbindungsnut 43 dieses F-förmigen Leckölkanals 41 ist so angeordnet, daß beim Einspritzhub und in dem die Kraftstoffeinspritzmenge zwischen Leerlaufund Vollast

ίο bestimmenden Verdrehbereich (e in Fig. 10) des Pumpenkolbens 16'" die Verbindungsnut 43 nur mittelbar über mindestens eine der Leckölabführnuten 42 mit der Leckölabführbohrung 33 in Verbindung gelangt, d. h. die Verbindungsnut 43 kommt im Lastbereich nicht mit

der Leckölabführbohrung33 in Überdeckung.

Mit dem Verdrehbereich e ist die mögliche Lage der Steuerbohrung 21 in bezug auf die Steuerkante 26 der Ausnehmung 25 in der entsprechenden Drehlage des Pumpenkolbens zwischen seiner Einstellung bei Leerlauf und Vollast bezeichnet.

Die in Achsrichtung des Pumpenkolbens 16 verlaufende Längsnut 43 ist, wie bereits gesagt, so gelegt, daß sie in dem beschriebenen Verdrehbereich e des Pumpenkqlbens 16'" nicht direkt mit der Leckölabführbohrung 33 in Verbindung gelangt. Dies hat den Vorteil, daß der sich in der Leckölsammelnut 28 ansammelnde Kraftstoff immer in mindestens eine der Nuten 42 gelangt, bevor er über die Leckölabführbohrung 33 zum Saugraum 22 abgeleitet wird. Dadurch kann bei den stets gleich bleibenden Hubbewegungen des Pumpenkolbens 16'" Lecköl aus den Leckölabführnuten 42 abgestreift werden, um die benachbarten Berührungsflächen zwischen der Mantelfläche 24'" und der Zylinderbohrung 15 zu schmieren.

Die Länge der Nuten 42 in Fig. 10 ist wie diejenige der Leckölabführnuten 36 in Fig.6 mit L bezeichnet und ihr Kleinstwert ist durch den die Kraftstoffeinspritzmenge zwischen Leerlauf und Vollast bestimmenden Verdrehbereich edes Pumpenkolbens 16" bzw. 16'" bestimmt. Der Größtwert dieser Länge L ist dagegen durch einen eine genügende Hochdruckabdichtung sicherstellenden Mindestabstand gbzw. h zu der das Förderende bestimmenden Ausnehmung 25 bzw. zu der die Nullförderung bestimmenden Stoppnut 27 begrenzt Diese Auslegung gilt für die beiden zuvor beschriebenen Ausführungsbeispiele nach F i g. 6 und F i g. 7 bis 10. Beim vierten Ausführungsbeispiel ist die Verbindungsnut 43 dem die größtmögliche Kraftstoffeinspritzmenge steuernden Ende 25a der Ausnehmung 25 benachbart angeordnet Dies hat den Vorteil, daß bei der Einstellung des Pumpenkolbens 16'" für die Förderung der größtmöglichen Kraftstoffeinspritzmenge die Leckölabführbohrung 33 den von der Längsnut am weitesten entfernten Bereich der Leckölabführnuten 42 überstreicht Dadurch muß der sich in der Leckölsammelnut 28 ansammelnde Leckkraftstoff nahezu die ganze Länge der Leckölabführnuten 42 passieren, um zur Leckölabführbohrung 33 zu gelangen. Dies verbessert die Schmierwirkung erheblich (siehe dazu F i g. 10).

Die Breite B\ bzw. Bz der Leckölabführnuten 42 bzw. der Verbindungsnut 43 ist sehr schmal gehalten, und es hat sich als vorteilhaft erwiesen, wenn die Breite ft der Verbindungsnut 43 kleiner ist als deren Tiefe T₂ und die Breite B₁ der Nuten 42 größer als deren Tiefe T, ist Der schmalere Querschnitt der Verbindungsnut 43 ist deshalb von Vorteil, weil durch die Haftung des Öls an der Zylinderwand der senkrechte Öltransport innerhalb dieser Verbindungsnut 43 bei den Hubbewegungen des

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Pumpenkolbens 16'" behindert wird und diese Behinderung bei sehr schmaler, aber tieferer Nut geringer ist als bei einer bei gleichem Querschnitt breiteren Nut.

Wie aus den F i g. 3 und 9 zu ersehen ist, ist der Nutgrund der Leckölabführnuten ausgerundet, um die durch diese Nuten verursachte Kerbwirkung herabzusetzen.

Bei einem praktischen Ausführungsbeispiel wurde eine Leckölkanalanordnung entsprechend dem vierten Ausführungsbeispiel nach den Fig. 7 bis 10 so ausge- ι ο führt, daß für Spitzendrücke um 600 bar bei einem pumpenkolbendurchmesser von 10 mm die Breite und Tiefe der den Leckölkanal 41 bildenden Nuten 42 und 43 im Bereich von 0,5 mm gewählt wurde. Die Leckölabführbohrung 33 und Steuerbohrung 21 hatten einen Durchmesser von 3,5 mm.

Zur Wirkungsweise der Leckölrückführung ist noch zu sagen, daß vom Förderbeginn an, d. h. nach Verschließen der Steuerbohrung 21 durch die von der Stirnfläche 34 und der Mantelfläche 24 gebildete obere Steuerkante des Pumpenkolbens, bis zum Förderende mindestens eine der Leckölabführnuten 31 bzw. 31' oder 36 bzw. 42 in Verbindung mit der zum Saugraum 22 führenden Leckölabführbohrung 33 steht. Dadurch kann sich während des wirksamen Nuthubes des Pumpenkolbens kein über dem Saugraumdruck liegender Kraftstoffdruck im Leckölkanal 32, 32', 32", 41 bzw. in der Leckölsammelnut 28 aufbauen. Somit wird sehr wirksam ein Durchtritt von Lecköl in die Triebwerksräume der Pumpe vermieden bzw. verringert. Die sehr schmalen Leckölabführnuten vermeiden eine unzulässige Schwächung des Pumpenkolbenquerschnittes und vermindern den tragenden Anteil des seitlich belasteten Bereichs der Kolbenmantelfläche 24 nur in unbedeutendem Maße. Dieser den Leckölkanal aufnehmende und der Ausnehmung 25 gegenüberliegende Bereich der Kolbenmantelfläche 24 ist während der Einspritzung durch den einseitig von der Ausnehmung 25 aus auf den Pumpenkolben einwirkenden Kraftstoffdruck sehr hoch belastet und durch die erfindungsgemäß verbesserte Ausbildung der Leckölkanäle wird der tragende Anteil auf der Kolbenoberfläche gegenüber bekannten Leckölkanälen vergrößert bei gleichzeitiger Verbesserung der .Schmierwirkung und Vermeidung eines Druckaufbaus in den Leckölkanälen.

Diese in dem Pumpenkolben gelegte Leckölkanalanordnung ist immer dann von Vorteil, wenn der Pumpenzylinder relativ dünnwandig ausgeführt werden muß und hohe Einspritzdrücke auftreten. Desweiteren ist auch die Anbringung der Leckölabführnuten auf der Oberfläche des Pumpenkolbens einfacher handzuhaben als die bisher übliche Einbringung von sogenannten Kratznuten und Leckölsammelnuten in der Wand der Zylinderbohrung.

55 Hierzu 4 Blatt Zeichnungen

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Claims

Patentansprüche:

1- Kraftstoffeinspritzpumpe rür Brennkraftmaschinen mit mindestens einem mit gleichbleibendem Hub angetriebenen und axial- sowie drehbeweglich innerhalb eines Pumpenzylinders geführten, einen Pumpenarbeitsraum begrenzenden Pumpenkolben, der mit pumpenantriebseitigem axialen Abstand zu einer umfangsseitig angeordneten, ständig mit dem Pumpenarbeitsraum in Verbindung stehenden Ausnehmung, deren pumpenarbeitsraumseitige Begrenzung mit der Mantelfläche des Pumpenkolbens eine schräge Steuerkante bildet, die zur Beendigung der Kraftstoffeinspritzung mit einer in der Wand des Pumpenzylinder angeordneten, mit einem Raum niedrigen Drucks — vorzugsweise dem Saugraum der Pumpe — in Verbindung stehenden Steuerbohrung zusammenwirkt, eine als Ringnut ausgebildete Leckölsammelnut aufweist, die über einen der Ausnehmung diametral gegenüberliegenden, umfangsseitig im Pumpenkolben ausgebildeten und sich in Richtung zum pumpenarbehsraumseitigen Ende des Pumpenkolbens hin erstreckenden Leckölkanai mit einer mit einem solchen pumpenantriebsseitigen axialen Abstand zur Steuerbohrung und dieser diametral gegenüberliegend in der Wand des Pumpenzylinders angeordneten Leckölabführbohrung zusammenwirkt, daß in dem die Kraftstoffeinspritzmenge zwirnen Leerlauf und Vollast bestimmenden Verdrehbereich des Pumpenkolbens während des gesamten Einspritzhubes der Leckölkanai über die Leckölabführbohrung rnit dem Raum niedrigen Drucks in Verbindung steht, dadurch gekennzeichnet, daß der Leckölkanai (32,32'_t 32", 41) aus mehreren, entweder direkt ober über eine zusätzliche Verbindungsnut (37, 43) an die Leckölsammelnut (28) angeschlossenen schmalen Leckölabführnuten (31, 3Γ, 36, 42) mit einem derartigen gegenseitigen Abstand (b) besteht, daß jeweils mindestens eine der Leckölabführnuten im Verdrehbereich (e)aes Pumpenkolbens (16,16', 16", 16'") zwischen Leerlauf und Vollast während des Einspritzhubes mit der Leckölabführbohrung (33) in Verbindungsteht.
2. Kraftstoffeinspritzpumpe nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Breite (B. B]) der Leckölabführnuten (31, 31', 36, 42) bzw. die Breite (Bj) der Verbindungsnut (37,43) höchstens das 0,4fache des Durchmessers (d 1) der Steuerbohrung (21) beträgt.
3. Kraftstoffeinspritzpumpe nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Leckölabführnuten (31,31', 36,42) bzw. die zusätzliche Verbindungsnut (37,43) in die Mantelfläche (24,24', 24", 24'") des Pumpenkolbens (16,16', 16", 16'") eingeprägt sind.
4. Kraftstoffeinspritzpumpe nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß mindestens zwei zueinander und zur Längsachse des Pumpenkolbens parallel angeordnete, direkt an die Leckölsammelnut (28) angeschlossene Längsnuten als Leckölabführnuten (31) dienen (F i g. 1 bis 4).
5. Kraftstoffeinspritzpumpe nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Leckölabführnuten (31') als zueinander parallel verlaufende, direkt an die Leckölsammelnut (28) angeschlossene, einen Neigungswinkel (λ) gegenüber der Pumpenkolbenlängsachse aufweisende Schrägnuten ausgebildet sind, deren Neigungsrichtung derjenigen der Steuerkante (26) entspricht (Fig. 5).
6. Kraftstoffeinspritzpumpe nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß als Leckölabführnuten (36, 42) zwei oder drei vorzugsweise gleich lange, parallel und dabei rechtwinklig zur Pumpenkolbenlängsachse angeordnete, über die Verbindungsnut (37, 43) an die Leckolsaaimelnut (28) angeschlossene Quernuten dienen (F i g. 6 und 7

ίο bis 10).
7. Kraftstoffeinspritzpumpe nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Verbindungsnut (37) als zur Pumpenkolbenlängsachse geneigt verlaufende, die Quernuten schneidende Schrägnut ausgebildetist(Fig. 6).
8. Kraftstoffeinspritzpumpe nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Verbindungsnut (43) als zur Pumpenkolbenlängsachse parallel verlaufende Längsnut ausgebildet ist (F i g. 7 bis 10).
9. Kraftstoffeinspritzpumpe nach Ansprach 8, dadurch gekennzeichnet, daß die als Quernuten ausgebildeten Leckölabführnuten (42) jeweils mit einem Ende in die Verbindungsnut (43) münden, welche dem Ende der Steuerkante (26) benachbart angeordnet ist, mit dem die größte Einspritzmenge steuerbar ist (F ig. 10).
10. Kraftstoffeinspritzpumpe nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß beim Einspritzhub und in dem die Kraftstoffeinspritzmenge zwischen der Leerlauf- und Vollastmenge bestimmenden Verdrehbereich (e) des Pumpenkolbens (16'") die Verbindungsnut (43) stets außerhalb des Bereichs der Leckölabführbohrung (33) liegt (F i g. 10).
11. Kraftstoffeinspritzpumpe nach einem der An-Vi Sprüche 8 bis 10, dadurch gekennzeichnet, daß die Breite (Bi) der als Längsnut ausgebildeten Verbindungsnut (43) kleiner als deren Tiefe (T2) und die Breite (B]) der als Quernuten ausgebildeten Leckölabführnuten (42) größer als deren Tiefe (T]) ist (F ig. 9 und 10).