DE3225433A1 - Kraftstoffeinspritzpumpe - Google Patents

Description

- 5 Beschreibung

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1.

Die in den letzten Jahren stattgefundene Entwicklung von Brennkraftmaschinen mit Selbstzündung ermöglichte die Herstellung von kleinen Hochdrehzahl-Brennkraftmaschinen mit direkter Einspritzung. Derartige Brennkraftmaschinen erfordern eine Zufuhr des Kraftstoffs bei hohem Druck. Eine bisherige Ausführungsform einer Kraftstoffeinspritzpumpe hat einen Pumpkolben je Zylinder der Brennkraftmaschine. Diese als Reihenpumpe bekannte Bauart ist voluminös, teuer und nicht sehr anpassungsfähig auf Grund der Schwierigkeit, die zeitliche Steuerung der Kraftstofflieferung zu verändern. Diese Bauart kann aber trotzdem den Kraftstoff mit dem gewünschten Druck liefern. Eine weitere Ausführungsform eines in der Technik als Verteilerpumpe bekannten Geräts hat nur eine einzige Einspritzpumpe, die Kraftstoff nacheinander zu den Zylindern der zugehörigen Brennkraftmaschine mittels eines drehbaren Verteilungsglieds liefert. Auf Grund von Leckverlustproblemen ist es schwierig, eine Verteilerpumpe der herkömmlichen Bauart so anzuordnen, dass sie Kraftstoff mit dem gewünschten hohen Druck liefert. Jedoch kann die zeitliche Steuerung der Kraftstoff lieferung durch ein Verteilungsglied leicht verändert werden.

Aufgabe der Erfindung ist die Schaffung einer Kraftstoffeinspritzpumpe von einfacher und zweckmässiger Form.

Die Lösung dieser Aufgabe erfolgt erfindungsgemäss durch den Gegenstand des Anspruchs 1.

Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung sind Gegenstand der ünteransprüche.

Im folgenden wird ein Ausführungsbeispiel einer Kraftstoffeinspritzpumpe nach der Erfindung in Verbindung mit der Zeichnung beschrieben. Es zeigen:

Fig. 1 eine geschnittene Seitenansicht der Vorrichtung nach der Erfindung;

Fig. 2 einen Schnitt A-A in Fig. 1.

Die Kraftstoffeinspritzpumpe nach der Erfindung enthält einen ersten Gehäuseteil 10 mit einem Innenraum und einer Öffnung zur Aufnahme eines zweiten Gehäuseteils 11. Ein dritter Gehäuseteil 12 ist am Gehäuseteil 10 befestigt und bildet einen Pumpenzylinder 13, der eine einen Pumpenkolben 14 aufnehmende Bohrung bildet. Das offene Ende der Bohrung ist durch ein Ventil 15 mit einem Ventilglied 16 geschlossen, das auf einen Sitz gedrückt werden kann, um einen Kraftstoffstrom durch einen Kanal 17 zu verhindern. Der Kanal 17 steht mit der durch die Bohrung und den Pumpenkolben gebildeten Pumpenkammer in Verbindung. Ein Kraftstoffauslasskanal 18 ist mit der Pumpenkammer verbunden, die über ein Auslasslieferventil mit einer Umfangsnut 20 in Verbindung steht, die in der Umfangsflache eines drehbaren Verteilungsglieds 21 ausgebildet ist. Das Verteilungsglied 21 ist in einer im Gehäuseteil 12 ausgebildeten Bohrung 22 aufgenommen. Öffnungen 23 münden in verschiedenen Stellungen in die Bohrung und stehen mit Auslassöffnungen 24 für Kraftstoff in Verbindung. Im Betrieb sind die Auslassöffnungen mit den jeweiligen Kraftstoffeinspritzdüsen der zugehörigen Brennkraftmaschine verbunden.

Der Pumpenkolben 14 steht in Berührung mit einer Stösselanordnung 25 mit einem becherförmigen Teil 26, dessen Bodenwand mit einer im Querschnitt teilweise kreisförmigen Nut in Verbindung steht, in der sich eine Rolle 27 befindet. Die Nut erstreckt sich über mehr als 180°, so dass die Rolle in der Nut eingefangen ist. Die endseitige Festlegung der Rolle erfolgt durch ein ringförmiges Halteglied 28 mit einer nach unten verlau-

fenden Wand, die mit den Enden der Rolle 27 in Eingriff steht. Das Halteglied 28 wird durch eine Schraubendruckfeder 30 gegen einen am Teil 26 ausgebildeten Flansch 29 gedrückt. Eine Schürze des Teils 26 ist um den Pumpenzylinder 13 verschiebbar gelagert und zur Gewichtsverringerung so dünn wie möglich.

Die Rolle berührt Nockenerhebungen 31, die einen Teil der Nockenwelle bilden. Die Nockenwelle enthält einen becherförmigen Teil 32, von dessen Bodenwand sich eine einstückig hiermit ausgebildete Antriebswelle 33 erstreckt. Die Antriebswelle 33 erstreckt sich aus dem Gehäuse der Brennstoffeinspritzpumpe und ist im ersten Gehäuseteil gelagert. Bei Gebrauch ist die Welle 33 mit einem Glied verbunden, das in zeitlich gesteuerter Beziehung mit der zugehörigen Brennkraftmaschine angetrieben wird. Die Innenfläche der Schürze des becherförmigen Teils bildet eine Lagerfläche, die auf einer Lagerhülse 34 gelagert ist. Die Lagerhülse wird auf einem Zapfen 35 getragen, der als Teil des Gehäuseteils ausgebildet ist.

Der Zapfen 35 ist hohl und nimmt eine Hilfsantriebswelle 36 auf, die mit der Basis des becherförmigen Teils 32 und mit dem Drehteil einer im Gehäuseteil 11 aufgenommenen Kraftstofflieferpumpe 37 verbunden ist. Die Kraftstofflieferpumpe 37 hat einen nicht dargestellten Auslass, der über das Ventil mit dem Kanal 17 in Verbindung steht, und einen Einlass 38, der mit einer Kraftstoffquelle verbunden ist. Zur Steuerung des Auslassdrucks der Kraftstofflieferpumpe 37 ist ein Entlastungsventil vorgesehen.

Die Hilfsantriebswelle 36 trägt zusätzlich ein Kegelzahnrad 39, das mit einem ähnlichen Zahnrad 40 in Eingriff steht. Letzteres Zahnrad ist an einer Welle 41 befestigt, die im Gehäuseteil drehbar gelagert ist. Die Welle 41 ist über eine Kupplungsstange 42 mit dem Verteilungsglied 21 verbunden.

Wenn im Betrieb die Antriebswelle gedreht wird, dreht sich auch das Verteilungsglied 21 mit derselben Drehzahl. Die Anzahl der Nockenerhebungen 31 ist gleich der Anzahl der Zylinder der Brennkraftmaschine, so dass für jede Umdrehung der Welle 33 nacheinander Kraftstoff zu jedem Zylinder der Brennkraftmaschine geliefert wird. Der Pumpenkolben 14 ist in Fig. 1 in seiner obersten Stellung dargestellt. Da das Ventilglied 16 auf seinem Sitz schliesst, wurde der Kraftstoff bereits über den Kraftstoffauslasskanal 18 und das Auslasslieferventil 19 zur Umfangsnut 20 geliefert. Beim speziellen Ausführungsbeispiel ist das Verteilungsglied mit zwei Bohrungen 43, 44 versehen. Diese Bohrungen stehen in ständiger Verbindung an einem Ende mit der Umfangsnut 2 0 und sind an ihren anderen Enden so positioniert, dass eine der Bohrungen mit drei der Öffnungen 23 nacheinander zur Deckung kommen können, während die andere Bohrung so positioniert ist, dass sie mit den anderen drei öffnungen 23 nacheinander zur Deckung kommen kann. Die Deckung erfolgt bei einer geeigneten Zeit, so dass der Kraftstoff nacheinander zu den Zylindern der Brennkraftmaschine geliefert werden kann.

Wenn sich die Nockenwelle aus der in Fig. 1 dargestellten Stellung dreht, bewegt sich die Stösselanordnung 25 unter der Wirkung der Schraubendruckfeder 30 nach unten. In diesem Augenblick wird das Ventil 50 erregt zum Anheben des Ventilglieds 16 von seinem Sitz. Daher kann unter Druck stehender Kraftstoff zu der den Pumpenkolben 14 enthaltenden Bohrung strömen und den Pumpenkolben veranlassen, sich, der Stösselanordnung folgend, nach unten zu bewegen. Zusätzlich hat sich das Verteilungsglied so gedreht, dass die öffnung, die in Verbindung mit einer der Bohrungen 43 und 44 stand, ausser Verbindung hiermit bewegt wird. Wenn sich der Pumpenkolben um seinen grössten Betrag nach unten bewegt hat, bewirkt eine weitere Drehung der Nockenwelle eine Aufwärtsbewegung des Pumpenkolbens. Damit Kraftstoff durch den Kraftstoffauslass-

kanal geliefert wird, muss das Ventilglied 16 auf seinem Sitz sahliessen. Wenn das Ventil nicht geschlossen ist, wird durch die Kraftstoffeinspritzpumpe kein Kraftstoff geliefert, sondern zum Auslass der Kraftstofflieferpumpe 37 zurückgeführt. Wenn aber das Ventil 16 geschlossen ist, wird der Kraftstoff durch eine ausreichende Bewegung des Pumpenkolbens unter Druck gesetzt und bewirkt ein öffnen des Lieferventils 19 und ein Strömen von Kraftstoff zu einer der Öffnungen 23 und der zugehörigen Auslassöffnung 24.

Der Betrieb des Ventils 15 wird durch eine nicht gezeigte

entscheidet elektronische Steuerschaltung gesteuert. Diese Schaltung/auf der Basis einer ihr gelieferten Information, ob während der Einwärtsbewegung des Pumpenkolbens das Ventil 16 auf seinem Sitz geschlossen werden soll, um eine Kraftstofflieferung zu erzielen. Es entscheidet auch wie lange in Form der Bewegung des Pumpenkolbens das Ventilglied geschlossen bleiben soll. Es ist daher möglich, gleichzeitig die zeitliche Steuerung der Kraftstofflieferung zur Brennkraftmaschine und auch die gelieferte Kraftstoffmenge zu verändern.

Die beschriebene Kraftstoffeinspritzpumpe kann Kraftstoff zu einer Brennkraftmaschine mit sechs Zylindern liefern. Um die erforderliche Veränderung der Kraftstoffmenge und der zeitlichen Steuereinstellung vorzusehen, müssen die Kolben den erforderlichen Hub liefern. Die Nockenbelastung ist daher hoch. Jedoch ist die Nockenwelle durch den Zapfen 35 angemessen gelagert, wobei die Nockenwelle selbst kurz und robust ist. Wie bereits erwähnt, ist die Stösselanordnung 25 so leicht wie möglich. Dies unterstützt die Verringerung der erforderlichen Federkraft und der Nockenbelastung. Die Kraftstoffleckverluste werden dadurch auf ein Minimum herabgesetzt, dass der Pumpenkolben 14 eine ununterbrochene Oberfläche hat. Folglich ist die Belastung am Pumpenkolben ausgeglichen, wodurch die Fressgefaitr auf ein Minimum herabgesetzt wird.

Beim speziellen Ausführungsbeispiel ist ein einziges Lieferventil 19 vorgesehen. Dieses ist von herkömmlicher Konstruktion und ermöglicht ein Entleeren der Rohrleitungen, die die Auslassöffnungen 24 mit den Einspritzdüsen verbinden. Jede Auslassöffnung 24 kann ein Ventil enthalten, das sicherstellt, dass die zwischen dem Lieferventil und der Auslassöffnung 24 befindliche Kraftstoffsäule zweckmässig stabilisiert wird, bevor sich die Bohrung 43 oder 44 aus der Verbindung mit der jeweiligen öffnunge 23 bewegt.

Bei Bedarf kann das einzige Lieferventil 19 durch sehr ähnliche Lieferventile in den jeweiligen Auslassöffnungen 24 ersetzt werden.

Die Auslassöffnungen 24 sind in zwei Höhen angeordnet. Dies ermöglicht einen kleineren Durchmesser des Verteilungsglieds 21 und eine korrekte Querschnittsfläche im Gegensatz zu dem Fall, dass die Auslassöffnungen sich auf derselben Höhe befinden. Dies verringert die Kraftstoffleckverluste am Verteilungsglied .

Claims (1)

1. 67-33.9O5P

   7. Juli 1982

   LUCAS INDUSTRIES plc Great King Street,
   Birmingham, B19 2XF Großbritannien

   Kraftstoffeinspritzpumpe

   Ansprüche

   Kraftstoffeinspritzpumpe zur Lieferung von Kraftstoff zu einer Brennkraftmaschine mit Selbstzündung, gekennzeichnet

   - durch einen in einer Bohrung verschiebbaren Kolben (14),

   - durch einen Auslass (18) für aus der Bohrung stammendem Hochdruckkraftstoff,

   - durch eine in einem Gehäuse (10, 11) der Kraftstoffeinspritzpumpe drehbar gelagerte Nockenwelle (32) und

   - durch eine Stösselanordnung (25) mit einer Rolle (27) , die mit einem Nocken auf der Nockenwelle (32) in Berührung bringbar ist zur Erzeugung einer Einwärtsbewegung des Kolbens (14) gegen die Wirkung einer elastischen Einrichtung (30),

   - wobei die Nockenwelle (32) enthält:

   - einen becherförmigen Teil (31) mit einem Nockenprofil auf der Aussenflache eines Schürzenabschnitts,

   - eine durch die Innenumfangsflache des Schürzenabschnitts gebildete Lagerfläche,

   - eine mit dem becherförmigen Teil (31) verbundene Antriebswelle (33) und

   67-102803T

   - ein durch das Gehäuse (10, 11) gebildetes Zapfenglied (35), das einen Träger für den becherförmigen Teil (31) darstellt.

   2. Kraftstoffeinspritzpumpe nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet,

   - dass das Gehäuse aus wenigstens zwei Gehäuseteilen (10, 11) besteht, dass der erste Gehäuseteil (10) einen Hohlraum aufweist, der den becherförmigen Teil (31) aufnimmt,

   - dass der erste Gehäuseteil (10) eine vom zweiten Gehäuseteil (11) verschlossene öffnung bildet und

   - dass der zweite Gehäuseteil (11) das Zapfenglied (35) bildet.

   3. Kraftstoffeinspritzpumpe nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet,

   - dass die Antriebswelle (33) einstückig mit dem becherförmigen Teil (31) ausgebildet ist und vom ersten Gehäuseteil (10) getragen wird.

   4. Kraftstoffeinspritzpumpe nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet,

   - dass das Zapfenglied (35) hohl und darin eine Hilfsantriebswelle (36) angeordnet ist,

   - dass im zweiten Gehäuseteil (11) eine Niederdruckkraftstoffpumpe angeordnet ist,

   - dass ein Ende der Hilfsantriebswelle (36) mit einem Drehteil der Niederdruckkraftstoffpumpe (37) verbunden ist und

   - dass eine Kupplungseeinrichtung das andere Ende der Hilfsantriebswelle (36) mit dem becherförmigen Teil (31) verbindet.

   5. Kraftstoffeinspritzpumpe nach Anspruch 4, gekennzeichnet

   - durch ein von der Hilfsantriebswelle (36) getragenes

   Kegelzahnrad (39) und

   - durch ein im zweiten Gehäuseteil (11) gelagertes zweites Kegelzahnrad (40) , das mit dem ersten Kegelzahnrad (39) für den Antrieb eines drehbaren Verteilungsglieds (21) in Eingriff steht.

   6. Kraftstoffeinspritzpumpe nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet,

   - dass das Verteilungsglied (21) den Kraftstoff, der während aufeinanderfolgender Einwärtsbewegungen des Kolbens (14) durch den Auslass (18) geliefert wird, nacheinander zu Auslassöffnungen (24) liefert.

   7. Kraftstoffeinspritzpumpe nach einem der vorhergehenden Ansprüche,

   dadurch gekennzeichnet,

   - dass die Bohrung in einem Pumpenzylinder (13) ausgebildet ist,

   - dass die Stösselanordnung (25) einen becherförmigen Stösselteil (26) aufweist, der um den Pumpenzylinder (13) verschiebbar ist und

   - dass der Stösselteil (26) zur Aufnahme der Rolle (27) eine Nut aufweist.

   8. Kraftstoffeinspritzpumpe nach Anspruch 7, gekennzeichnet

   - durch einen am Stösselteil (26) ausgebildeten Plansch (29),

   - durch eine auf den Stösselteil (26) wirkende Schraubendruckfeder (30), die die Rolle (27) in Berührung mit dem Nocken hält, und

   - durch ein ringförmiges Halgeglied (28) , das zwischen dem Flansch (29) und dem einen Ende der Schraubendruckfeder

   (30) angeordnet ist und einen Wandteil aufweist, der mit den Enden der Rolle (27) in Eingriff steht und die Rolle

   (27) in der Nut hält.

   -A-

   9. Kraftstoffeinspritzpumpe nach Anspruch 2, gekennzeichnet

   - durch einen dritten Gehäuseteil (12), der am ersten Gehäuseteil (10) befestigt ist und einen Pumpenzylinder

   (13) bildet, in dem die Bohrung ausgebildet ist,

   - durch ein im dritten Gehäuseteil (12) gelagertes drehbares Verteilungsglied (21) und

   - durch mehrere im dritten Gehäuseteil (12) ausgebildete Auslassöffnungen (24),

   - wobei das Verteilungsglied (21) den Auslass (18) nacheinander mit den Auslassöffnungen (24) verbindet.