DE2900874C2 - Kraftstoffeinspritzpumpe für Brennkraftmaschinen - Google Patents

Description

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stellt werden. In einfacher Weise wird außerdem das Abströmproblem für den über die Oberströmöffnung austretenden Kraftstoff gelöst, indem die beidseitigen Enden des Ringnutabschnitts in den Saugraum der Einspritzpumpe mündende Abströmöffnungen bilden.

Die gemäß den kennzeichnenden Merkmalen des Anspruchs 4 an ihren beiden Enden geschlossene und ringsum mit ihrem Rand am Pumpenzylinder anliegende taschenartige Vertiefung ermöglicht über den in Richtung der Längsachse des Rundstabes verlaufenden Abströmkanal entweder eine die Strömungsverhältnisse im Saugraum völlig unbeeinflußt lassende Ableitung des rückströmenden Kraftstoffes zu einer gesonderten Abströmleitung, oder es kann durch die Lage und Dimensionierung der den Abströmkanal mit dem Saugraum der Einspritzpumpe verbindenden Abströmbohrung der Einfluß der Rückströmstöße so weit gemindert werden, daß keine negativen Einwirkungen auf das Füllungsverhalten der Einspritzpumpe zu erwarten sind.

Wird der gemäß .Anspruch 5 in eine als Sacklochbohrung ausgebildete Bohrung eingesetzte Runds'· ;b durch ein am offenen Ende dieser Bohrung angeordnetes Verschlußstück in seiner Einbaulage gehalten, dann ergibt sich besonders bei Mehrzylinderpumpen der Vorteil nur einer einzigen verschließbaren und somit abzudichtenden Bohrung für die Aufnahme des Prallteils.

Zwei Ausführungsbeispiele sind in der Zeichnung dargestellt und werden nachfolgend näher erläutert.

Es zeigt

F i g. 1 einen Längsschnitt durch das erste Ausführungsbeispiel einer erfindungsgemäß ausgestalteten Kraftstoff einspritzpumpe längs der Linie I-1 in F i g. 2,

F i g. 2 einen Querschnitt längs der Linie Il-irl in F i g. 1 und

F i g. 3 einen Querschnitt entsprechend F i g. 2, jedoch durch das zweite Ausführungsbeispiel.

Bei dem in den F i g. 1 und 2 dargestellten ersten Ausführungsbeispiel einer für den Fremdantrieb durch eine Motornocken .velle vorgesehenen und in das Motorgehäuse eingesetzten Kraftstoffeinspritzpumpe 10 ist in einem Pumpengehäuse 11 ein Pumpenzylinder 12 befestigt, der einen eine das Einspritzende steuernde Steuerkante 13 aufweisenden Pumpenkolben 14 aufnimmt. Der Pumpenkolben 14 wird in bekannter Weise über einen im Piimpengeriäuse 11 geführten und entgegen der Kraft einer Stößelfeder 15 bewegbaren Rollenstößel 16 angetrieben, und der Pumpenzylinder 12 wird unter Zwischenschaltung eines Druckventils 17 von einem Rohranschlußstück Ϊ3 in der Einbaulage festgespannt. Dabei stützt sich der Pumpenzylinder 12 mit einer Ringschulter 19 auf einem Absatz 21 im Pumpengehäuse 11 ab.

Ein in das Pumpengehäuse 11 eingesetzter und mit einem Zapfen 22a in eine Nut 23 des Pumpenzylinders 12 eingreifender Exzenterbolzen 22 dient als Hilfswerkzeug zum Verdrehen des Pumpenzylinders bei der Fördermengengleichstellung.

In der Wand des Pumpenzylinders 12 befindet sich eine von der Steuerkante 13 des Pumpenkolbens 14 gesteuerte und im vorliegenden Beispiel zugleich als Saug- und Überströmöffnung dienende Steuerbohrung 24, aus der bei Einspritzende der Kraftstoff unter hohem Druck in einen mit 25 bezeichneten, den oberen Teil des Pumpenzylinders \7 umgebenden Saugraum zurückströmt.

Um eine Zerstörung der der Steuerbohrung 24 gegenüberliegenden Wand des Pumpengehauses 11 durch den mit hoher Energie austretenden Kraftstoffstrahf zu verhindern, ist ein als Prallteil dienender Rundstab 26 in eine Sacklochbohrung 27 des Pumpengehäuses 11 eingesetzt Der Rundstab wird in der gezeichneten Einbaulage von einem die Bohrung 27 verschließenden Verschlußstück 28 gehalten (siehe dazu F i g. 2). Wie aus den F i g. 1 und 2 zu ersehen, ist die Sacklochbohrung 27 in einer zur Pumpenkolbenlängsachse senkrechten Richtung und im Abstand zu dieser Achse in das Pumpengehäuse 11 eingearbeitet, wobei der Abstand der Längsachse dieser Sacklochbohrung 27 und damit auch der Abstand der Längsachse des Rundstabes 26 in vorteilhafter Weise etwa dem halben Durchmesser des Pumpenzylinders 12 im Bereich der Steuerbohrung 24 entspricht.

Der Rundstab 26 enthält entsprechend der Anzahl der in der Einspritzpumpe 10 befindlichen Pumpenzylinder 12 im vorliegenden Fall zwei taschenariige Vertiefungen 29, die in Form von kreisbogenförmigen Ausnehmungen zusammen mit den zugehörigen Pumpenzylinder". Ringnutabschnitte bilden, dewn in den Saugraum 25 der Pumpe einmündende offene Enden 29a Abströmöffnungen für den beim Einspritzende aus der

Überströmöffnung 24 austretenden Kraftstoff bilden. Jede taschenartige Vertiefung 29 erstreckt sich über einen Umiangsbereich des Pumpenzylinders 12 von wenigstens 60°, im vorliegenden Fall von etwa 120°, so daß auch bei extremer Verdrehung des Pumpenzylinders 12 zur Fördermengengrundeinstellung der aus der Steuerbohrung 24 austretende Kraftstoffstrahl immer in gleicher Weise auf die Wandung des Ringnutabschnittes trifft und durch seine Ablenkung soviel an Energie verliert, daß er im Saugraum 25 keine Schaden mehr anrichtet.

Die Form der Vertiefung 29 ist so gewählt, daß ober- und unterhalb der Überströmöffnung 24 der Pumpenzylinder 12 kreisbogenförmig von je einem Steg 26a des Rundstabs 26 eng umschlossen ist. Diese Stege 26a verhindern eine Erosion der angrenzenden Bereiche des Pumpengehäuses 11, insbesondere eine Zerstörung der unterhalb der Steuerbohrung 24 liegenden und von dem Absatz 21 gebildeten Sitzfläche des Pumpenzylinders 12.

Beim zweiten Ausführungsbeispiel nach F i g. 3 sind gleiche Teile gleich und geringfügig abweichende Teile zusätzlich mit einem Indexstrich bezeichnet. Der in die Sacklochbohrung 27 des Pumpengehäuses 11' der Einspritzpumpe 10' eingesetzte Rundstab 26' enthält als taschenartige Vertiefungen 29' zwei an beiden Enden geschlossene, als Längsnuten ausgebildete Ausnehmungen, deren umlaufender Rand vollständig an der Mantelfläche 12a' jedes Pumpenzylinder 12' anliegt. Der Rundstab 26' wird von einem als Ringmutter ausgebildeien Verschlußstück 28' in der gezeichneten Einbaulage gehalten, und die nach außen führende Öffnung der Sacklochbohrung 27 ist durch eine Gewindebüchse 31 verschlossen, die dem Anschluß einer nur durch einen Pfeil angedeuteten Abströmleitung 32 für den rückströmenden Kraftstoff Jient. Diese Abströmleitung 32 ist über einen a's Längsbohrung ausgebildeten, die beiden Vertiefungen 29' miteinander verbindenden und von der der Abströmleitung 32 zugewandten Stirnscitt· her zentrisch in den Rundstab 26' gebohrten Abströmkanal 33 mit den hier nur dem Überströmen dienenden Überströmöffnungen 24 der beiden Pumpenzylinder 12' verbunden. Den Überströmöffnungen 24 gegenüberliegend und vorzugsweise axial versetzt sind je eine Saugboh-

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rung 34 in die Wand jedes Pumpenzylinders 12'gebohrt, welche den Zutritt des im Saugraum 25 befindlichen Kraftstoffs zu dem oberhalb der Pumpenkolben 14 befindlichen Pumpenarbeitsraum 37 ermöglichen. Bei dieser mit Saugraumdurchspülung versehenen Kraftstoffeinspritzpumpe 10' ist somit der Saugraum 25 von dem aus den Vertiefungen 29' und dem Abströmkanal 33 gebildeten Überströmraum getrennt. Damit beeinflussen die RückströmstöBc im Überströmraum nicht das Saugverhalten dieser Pumpe, womit eine gleichmäßigere Pumpenfüllung erreicht werden kann.

Dieser Effekt kann auch bereits dann erreicht werden, wenn die Abströmkanal 33 vorzugsweise über eine Drosselbohrung 35, die in F i g. 3 gestrichelt in die Wandung des Rundstabes 26' eingezeichnet ist, direkt mit dem Saugraum 25 verbunden wird. In diesem Fall ist, wie bei F i g. 2, das offene Ende der Sacklochbohrung 27 durch ein Verschlußstück dicht zu verschließen.

Bei dem Rundstab 26 des ersten Ausführungsbeispiels nach den F i g. 1 und 2 werden die als Ringnutabschnitte 29 ausgebildeten taschenartigen Vertiefungen und die beiden zugehörigen Stege 26a von zu einander konzentrischen Kreisbögen begrenzt, so daß diese taschenartigen Vertiefungen 29 auf einfache Weise durch Tauchfräsen hergestellt werden können, und gleichzeitig werden damit auch die durch die beiden offenen Enden 29a der Vertiefungen 29 gebildeten Abströmöffnungen hergestellt.

Die als erstes Ausführungsbeispiel zu den F i g. 1 und 2 beschriebene Kraftstoffeinspritzpumpe 10 arbeitet so wie folgt: In der in Fig. 1 gezeichneten Stellung befindet sich der Pumpenkolben 14 in seiner unteren Endlage. Dabei äst die Überströmöffnung 24 offen und Kraftstoff strömt von einem durch einen Pfeil 36 angedeuteten Zulauf in den Saugraum und über die taschenartige Vertiefung 29 im Rundstab 26 und die hier auch als Saugbohrung dienende Überströmöffnung 24 in den oberhalb des Pumpenkoibens Ϊ4 befindlichen Pumpenarbeitsraum 37 ein. Beim Druckhub des Pumpenkolbens 14 wird zunächst eine geringe Kraftstoff menge aus dem Pumpenarbeitsraum 37 durch die Überströmöffnung 24 zurück in den Saugraum 25 verdrängt, bis die obere Stirnfläche des Pumpenkolbens 14 die Überströmöffnung 24 abschließt. In diesem Augenblick beginnt der wirksame Druckhub, während dessen Kraftstoff aus dem Pumpenarbeitsraum 37 durch das Ventil 17 zur Einspritzdüse am nicht dargestellten Motorzylinder der Brennkraftmaschine gefördert wird. Der wirksame Druckhub ist beendet, sobald die schräge Steuerkante 13 die öffnung 24 erreicht. Durch den zunächst sehr kleinen Spalt spritzt der zurückströmende Kraftstoff unter dem sehr hohen im Pumpenarbeitsraum 37 herrschenden Druck aus und würde gegen die Innenwand des Saugraumes 25 im Pumpengehäuse 11 prallen, wenn er nicht durch die als Prallfläche dienende Innenwand der taschenartigen Vertiefung 29 aufgefangen würde. Da der Rundstab 26 aus gehärtetem Stahl besteht, kann der Strahl des rückströmenden Kraftstoffes diesen Rundstab 26 nicht zerstören. Sobald sich der Kraftstoff im Pumpenarbeitsraum 37 entspannt hat, wird der im weiteren Verlauf des Druckhubes verdrängte Kraftstoff in den Saugraum 25 zurückgefördert, ohne daß sich dabei ein scharfer Strahl ausbildet.

Beim zweiten Ausführungsbeispiel nach F i g. 3 fließt nun dieser rückströmende Kraftstoff nicht in den Saugraum 25 sondern über den Abströmkanal 33 und die Rücklaufleitung 32 direkt zum Tank zurück, wenn nicht die andere Möglichkeit einer Kraftstoffrückführung in den Saugraum 25 über die im Rundstab 26' angeordnete Drosselbohrung 35 vorgesehen ist.

Hierzu 2 Blatt Zeichnungen

Claims (1)

29 OO Patentansprüche:

1. Kj-aftstoffeinspritzpumpe für Brennkraftmaschinen mit einem oder mehreren in Reihe in einem Pumpengehäuse angeordneten Pumpenzylindern, von denen jeder einen Pumpenkolben mit einer Steuerkante aufnimmt, die zum Zweck der Beendigung der Einspritzung mit einer in der Wand des zugehörigen Pumpenzylinders angeordneten Über-Strömöffnung zusammenwirkt, über die der unter hohem Druck stehende Kraftstoff am Einspritzende mit hoher Geschwindigkeit in einen mit einer Abströmmöglichkeh für den Kraftstoff versehenen Raum übertritt und dabei auf ein in das Pumpengehäuse eingesetztes, sich längs einer Richtung senkrecht zur Pumpenzylinderachse erstreckendes Prallteil aus einem gegenüber dem Pumpengehäuse härteren, verschleißfesten Werkstoff auftrifft, dadurch gekennzeichnet, daß das Prallteil als ein in eise Bohrung (27) im Pumpengehäuse (11) eingesetzter Rundstab (26,26') ausgebildet ist, wobei der Abstand der Längsachse dieses Stabes (26, 26') von der Längsachse des Pumpenzylinders (12, 12') etwa dem halben Durchmesser desselben in Höhe der Überströmöffnung (24) entspricht, und daß der Raum, in den der Kraftstoff am Ende der Einspritzung übertritt, eine jeder Überströmöffnung gegenüberliegende taschenartige Vertiefung (29, 29') im Rundstab (26,26') ist, durch welche in Richtung der Längsachs? desselben verlaufende Stege (26a) gebildet werden, die den jeweiligen Pumpenzylinder (12, 12') ober- und unterhalb des Überströmöffnung (24) kreisbogenförmig anliegend umschließen.

2. Kraftstoff einspritzpumpe nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die taschenartige Vertiefung (29, 29') sich über einen Umfangsbereich des Pumpenzylinders (12, 12') von wenigstens 60° erstreckt.

3. Kraftstoffeinspritzpumpe nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die in Richtung der Längsachse des Rundstabes (26) in diesem als kreisbogenförmige Ausnehmung ausgebildete taschenartige Vertiefung (29) zusammen mit dem Pumpenzylinder (12) einen Ringnutabschnitt bildet, dessen beidseitige Enden (29a,} als Abströmöffnungen in den Saugraum (25) der Einspritzpumpe (10) münden.

4. Kraftstoffeinspritzpumpe nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die taschenartige Vertiefung (29') eine an ihren beiden Enden geschlossene, ringsum mit ihrem Rand am Pumpenzylinder (12') anliegende und vorzugsweise als Längsnut ausgebildete Ausnehmung ist, die über einen in Richtung der Längsachse des Rundstabes (26') verlaufenden Abströmkanal (33) entweder mit einer gesonderten Abströmieitung oder mit dem Saugraum (25) der Einspritzpumpe (10') über eine Abströmöffnung (35) im Rundstab (26') in Verbindung steht.

5. Kraftstoffeinspritzpumpe nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Rundstab (26,26') in einer als Säcklöchbohrung ausgebildeten Bohrung (27) durch ein am offenen Ende dieser Bohrung angeordnetes Verschlußstück (28, 28') in seiner Einbaulage gehalten wird.

65 Die Erfindung betrifft eine Kraftstoffeinspritzpumpe nach dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1. Bei einer aus der AT-PS 2 51 976 bekannten Kraftstoffeinspritzpumpe der vorstehend beschriebenen Bauart besteht das Prallteil aus einem Blechstreifen, der als Wandauskleidung in einer seitlich längs der Zylinderreihe verlaufenden und als Kraftstoffraum dienenden Bohrung festgeklemmt ist und somit deren Wandung vor Kavitationsschäden durch den aus der Überströmbohrung austretenden Kraftstoff schützt. Da die Pumpenelemente zur Fördermengengleichstellung jedoch in einem begrenzten Winkelbereich verdrehbar sind und zudem der Kraftstoffstrahl auch schräg aus der Bohrung austritt, werden durch den am Prallteil abgelenkten Kraftstoffstrahl nicht geschützte Wandteile des Pumpengehäuses leicht zerstört. Die gleichen Schaden treten auch bei Pumpen auf, bei denen als Prallteile sogenannte Prallschrauben in die Wand des Pumpengehäuses eingeschraubt sind (US-Patentschrift 27 97 644). Solche Prallschrauben haben außerdem noch den Nachteil, daß sie pro Pumpenzylinder je eine Einschraubbohrung und die zugehörigen Dicht- und Sicherungsmittel benötigen.

Demnach liegt der vorliegenden Erfindung die Aufgabe zugrunde, mit einfachen Mitteln einen verbesserten Schutz des Pumpengehäuses gegenüber dem aus der Überströmöffnung austretenden Kraftstoffstrahl zu erreichen.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß bei einer Kraftstoffeinspritzpumpe der gattungsgemäßen Bauart durch die im kennzeichnenden Teil des Patentanspruchs 1 angegebenen Merkmale gelöst. Durch die erfindungsgemäßen Maßnahmen wird innerhalb der taschenartigen Vertiefung des Rundstabs die Energie des unter sehr hohem Druck mit hoher Geschwindigkeit austretenden Kraftstoffstrahles so weil vermindert, daß der aus dieser Vertiefung austretende Überströmkraftstoff keine Schäden mehr anrichten kann. Vor allem sind durch die ober- und unterhalb der Überströmöffnung den Pumpenzylinder kreisbogenförmig umschließenden Stege die Aufnahmebohrung und eventuelle Sitzflächen für den Pumpenzylinder besonders sicher geschützt. Auch bei einer Kraftstoffeinspritzpumpe der gattungsgemäßen Bauart mit mehreren in Reihe angeordneten Pumpenzylindern können die erfindungsgemäßen Vorteile durch ein einziges, in Richtung der Pumpenlängsachse angeordnetes Prallteil, wie es aus der eingangs genannten AT-PS 2 51 976 bekannt ist, mit einfachen Mitteln verwirklicht werden, denn dazu ist das vom Rundstab gebildete Prallteil nur mit einer der Anzahl der Pumpenzylinder entsprechenden Anzahl von Vertiefungen versehen.

In den Unteransprüchen sind vorteilhafte Weiterbildungen und Ausgestaltungen der Erfindung angegeben. Durch die gemäß den kennzeichnenden Merkmalen des Anspruchs 2 sich über einen Umfangsbereich des Pumpenzylinders von wenigstens 60 Grad erstreckende taschenartige Vertiefung ist auch bei einer möglichen Verdrehung des Pumpenzylinders zur Fördermengengleichstellung von ±10 Grad keine Ausspülung des Pumpengehäuses zu befürchten.

Die gemäß den kennzeichnenden Merkmalen des Anspruchs 3 als kreisbogenförmige Ausnehmung ausgebildete taschenartige Vertiefung, die zusammen mit dem Pumpenzylinder einen Ringnutabschnitt begrenzt, kann in vorteilhafter Weise zugleich mit den kreisbogenförmig den Pumpenzylinder umschließenden Stegen in einem einzigen Arbeitsgang durch Tauchfräsen herge-