DE2920702A1 - Verteilerpumpe fuer brennkraftmaschinen - Google Patents

Description

• Verteilerpumpe für Brennkraftmaschinen
• Stand der Technik Die Erfindung geht aus von einer Kraftstoffeinsprltzpumpe nach der Gattung des Hauptanspruchs. Untersuchungen haben ergeben, daß die hohen Einspritzdrücke von zumeist mehr als 500 bar zu elastischen Verformungen an den druckbeaufschlagten Teilen führt. Der Pumpenkolben erfährt hierdurch eine radiale Zusammendrückung, hingegen der Zylinder und der Absteuerschieber eine radiale Aufweitung, wodurch der unvermeidbare Leckspalt zwischen Kolben und Zylinder einerseits sowie Kolben und Schieber andrerseits sich vergrößert. Dies hat höhere Leckverluste und mithin eine Leistungsminderung der Pumpe zur Folge.
• Vorteile der Erfindung Die erfindungsgemäße Kraftstoffeinspritzpumpe mit den Merkmalen des Hauptanspruchs löst das im vorerwähnten Stand der Technik erörterte Problem und hat den Vorteil, daß der Spitzenförderdruck unter Beibehaltung der herkömmlichen Konstruktionsform gesteigert werden kann.
• Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen beschrieben. Mit der Ausgestaltung der Kraftstoffeinspritzpumpe nach Anspruch 2 wird ein fertigungstechnisch günstig herzustellender Pumpenkolben geschaffen. Wird die Erfindung nach Anspruch 3 weitergebildet, so kommt es mit Sicherheit zu einer Leckspaltverkleinerung am gesamten Mantelumfang zwischen Pumpenkolben und Zylinderbüchse. Mit der Ausgestaltung der Kraftstoffeinspritzpumpe nach Anspruch 4 wird eine einfach herzustellende, hinterschnittene Ringnut zwischen den beiden federnden Abschnitten vorgeschlagen.
• Zeichnung Zwei Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in der Zeichnung dargestellt und in nachfolgender Beschreibung näher erläutert. Es zeigen Figur 1 abschnittsweise eine Kraftstoff-Verteilerpumpe in natürlichem Maßstab; und jeweils in vergrößertem Maßstab Figur 2 abschnittsweise den Längsschnitt durch den Pumpenkolben und die Zylinderbüchse; Figur 3 den Querschnitt hierzu nach Schnitt III-III in Figur 2; Figur 4 eine abschnittsweise raumbildliche Darstellung des Pumpenkolben-Endabschnittes; und Figur 5 abschnittsweise den Pumpenkolben mit Absteuerschieber in Axialschnitt.
• Beschreibung der Ausführungsbeispiele In einem Gehäuse 1 einer Kraftstoff-Verteilereinspritzpumpe für mehrzylindrige Brennkraftmaschinen wird ein Pumpenkolben 8 von nicht dargestellten Teilen in eine hin- und hergehende sowie rotierende Bewegung versetzt.
• Dieser wird in einer im Gehäuse 1 eingesetzten und einseitig verschlossenen Zylinderbüchse 9 mit einer Zylinderbohrung 10 geführt und schließt mithin einen Arbeitsraum 11 ein. Von diesem führt eine axiale Bohrung 12 in einen Hohlraum 13, der über eine Leitung 14 mit der Bohrung 10 verbunden ist. Hingegen ist die Bohrung 12 von einem federbelasteten Ventilglied 16 verschlossen.
• Die Leitung 14 mündet radial in die Bohrung 10 und wird von hier über eine Ringnut 17 des Kolbens 8 und einer mit dieser verbundenen Verteilernut 18 entsprechend der Drehbewegung des Kolbens 8 nacheinander bei jedem Druckhub des Kolbens mit einzelnen in die Bohrung 10 mündenden Druckleitungen 20 verbunden. Diese sind entsprechend der zu versorgenden Zylinderzahl der Brennkraftmaschine gleichmäßig um die Bohrung 10 verteilt angeordnet und führen zu nicht dargestellten Einspritzventilen der Brennkraftmaschine.
• Beim Saughub gelangt Kraftstoff aus einem Saugraum 22 über eine in die Bohrung 10 mündende Versorgungsleitung 23, 23' und einer in gleicher Anzahl und Anordnung wie die Leitungen 20 am Kolben vorhandenen Längsnut 24 in den Arbeitsraum 11. Bei jedem Druckhub des Kolbens 8 wird Kraftstoff über die Bohrung 12 unter Öffnung des Ventilgliedes 16, den Raum 13, die Leitung 14 und die Nut 18 einer Leitung 20 zugeführt. Beim Drehen des Kolbens 8 wird die Verbindung zwischen der Leitung 23 und den Längsnuten 24 unterbrochen, so daß die volle vorn Kolben 8 geförderte Kraftstoffmenge einer der Leitungen 20 zugeführt wird. Die Kraftstoffmenge bestimmt ein Ringschieber 25, der eine Entlastungsbohrung 26, 26' des Arbeitsraumes 11 steuert.
• In der unteren Ausgangslage des Kolbens 8 ist die Entlastungsbohrung 26' mit der Schieber-Ringnut 50 verbunden.
• Mit dem Beginn des Kolbenhubes beginnt die Einspritzung.
• Nach Zurücklegen eines bestimmten Nutzhubes steuert der Schieber 25 die Entlastungsbohrungen 26, 26' auf, so daß die Einspritzung beendet wird. Der Schieber 25 ist über einen Kugelkopf 31 mit einem Hebelsystem 29 gekoppelt.
• Die Fig. 2 bis 4 zeigen die Zylinderbüchse 9 mit den vier radialen Versorgungsbohrungen 23' und dem Ventilglied 16. Der den Arbeitsraum 11 abschließende Pumpenkolben 8 wird mit Spiel in der Büchse 9 geführt, wodurch zwischen der Bohrung 10 und der antelfläshe 40 ein unvermeidbarer, ringförmiger Leckspalt 42 vorhanden ist.
• In der Stirnfläche 43 des Kolbens 8 ist eine Ringnut 41 ausgespart, die axial gerichtet und deren Querschnitt annähernd dreieckförmig ist; dadurch bleibt ein mantelseitiger Ring stehen, den die vier als Einlaßschlitze ausgebildeten Längsnuten 24 in vier Zungen 44 unterteilen. Die Tiefe der Ringnut 42 ist hierbei größer als die Länge, d.i. axiale Ausdehnung der Einlaßschlitze 24.
• Durch den Druck des Kraftstoffes im Arbeitsraum 11 erweitert sich die Bohrung 10 und vermindert sich gleichzeitig der Durchmesser des Pumpenkolbens 8.
• Es entsteht eine Vergrößerung der Leckspalte 42. Der Kraftstoff fließt aus dem Arbeitsraum 11 durch den Leckspalt 42 zu den Bohrungen 23' in der Zylinderbüchse 9. Wegen des dabei auftretenden Druckgefälles ist die Druckkraft auf die Außenflächen der federnden Zungen 44 kleiner als auf die Innenflächen, die von der Ringnut 41 gebildet werden. Die Zungen 44 verformen sich durch die Kraftdifferenz radial nach außen und verkleinern den Leckspalt 42 im Bereich der Stirnfläche 43.
• Fig. 5 zeigt den Pumpenkolben 8 mit der axialen 26 und diametralen Entlastungsbohrung 26', die an zwei Stellen aus der Mantelfläche 40 austritt. Der Absteuerschieber 25 ist ein rotationssymmetrischer und bezüglich der Ebene 46 symmetrischer Hohlkörper, in dessen Ausnehmung 32 der Kugelkopf 31 des in Fig. 1 dargestellten Hebelsystems 29 eingreift. Der Schieber 25 hat einen Außenring 45, zwei kreisring-flächenförmige Abschnitte 47 mit je einer Innenbohrung 48, die zur Mantelfläche 40 Spiel hat und mithin ebenfalls einen ringförmigen Leckspalt 49 bildet. Der dadurch gebildete Innenraum ist mit 50 bezeichnet. Jeder der beiden Abschnitte 47 ist nach Art einer gewölbten Tellerfeder derart geformt, daß er sich unter der Wirkung des Pumpendrucks in Richtung einer ebenen Platte biegt und dabei die Bohrung 48 und mithin den Leckspalt 49 verkleinert. Diese Leckspaltverkleinerung muß kleiner bleiben als die Aufweitung des Außenrings 45 und die Durchmesserverkleinerung der Kolbenmantelfläche 40, damit der Absteuerschieber 25 am Kolben 8 nicht klemmt.

Claims (1)

1. Ansprüche 1 Kraftstoff-Einspritzpumpe für Brennkraftmaschinen mit einem Pumpenkolben und einem Zylinder, die einen Hochdruckraum abschließen und zwischen denen ein spielbedingter Leckspalt vorhanden ist, dadurch gekennzeichnet, daß ein Abschnitt (44) des Pumpenkolbens (8) oder zwei Abschnitte (47) des Zylinders (25) derart elastisch ausgebildet sind, daß die durch den Druck bedingte Auffederung des Abschnittes (44) bzw. der Abschnitte (47) die druckbedingte Vergrößerung des Leckspaltes (42,49) annähernd ausgleicht 2. Kraftstoffeinspritzpumpe nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der elastische Abschnitt des Pumpenkolbens (8) ein mantelseitiger Ring (44) ist, den eine Ringnut (41) in der Stirnfläche (43) des Pumpenkolbens (8) bildet. 2 3. Kraftstoffeinspritzpumpe nach Anspruch 2 mit stirnseitig offenen Einlaßschlitzen im Mantel des Pumpenkolbens, dadurch gekennzeichnet, daß die Einlaßschlitze (24) im Ring (44) angeordnet sind und daß die Tiefe der Ringnut (41) mindestens gleich, vorzugsweise jedoch größer als die axiale Länge der Einlaßschlitze (24) ist.

   4. nststoffeinspritzpumpe nach einem der vorgenannten Ansprüche mit einer aus der Mantelfläche des Pumpenkolbens austretenden Entlastungsbohrung, dadurch gekennzeichnet, daß der Zylinder ein Absteuerschieber (25) mit zwei elastischen Abschnitten (47) ist, die den als Hochdruckraum ausgebildeten Innenraum (50) abschließen und daß jeder Abschnitt (47) nach Art einer in Richtung Hohlraum (50) gewölbten Tellerfeder ausgebildet ist, die der Absteuerdruck in annähernd eine ebene Platte verformt und dabei deren mit dem Pumpenkolben (8) zusammenwirkenden Innenbohrung (48) verkleinert.