DE3304723A1

DE3304723A1 - Anordnung einer einen zusatzkreislauf im betriebssystem eines dieselmotors speisende zusatzpumpe

Info

Publication number: DE3304723A1
Application number: DE19833304723
Authority: DE
Inventors: Heinz 7744 Königsfeld Kelch
Original assignee: Kienzle Apparate GmbH
Current assignee: Digital Kienzle Computersysteme GmbH and Co KG
Priority date: 1983-02-11
Filing date: 1983-02-11
Publication date: 1984-08-16
Also published as: US4501251A; EP0118681B1; EP0118681A1; DE3460358D1

Description

Io.o2.1983 0II.12 dö zw 1811

Anordnung einer einen Zusatzkreislauf im Betriebssystem eines Dieselmotors speisende Zusatzpumpe

Die Erfindung betrifft eine Anordnung einer einen Zusatzkreislauf im Betriebssystem eines Dieselmotors speisende Zusatzpumpe, wobei das Betriebssystem des Dieselmotors mit einer Einspritzpumpe ausgerüstet ist/ welcher eine als Kraftstofförderpumpe dienende mechanische Kolbenpumpe zugoerdnet ist/ die vorzugsweise von einem auf der Einspritzpumpennockenwelle angeordneten Exzenter betätigt wird/ und deren Kolbenraum an der einen dem antreibenden Exzenter abgewandten Stirnseite durch eine Schraube verschlossen ist. · ' .

Ein derartiger, von einer Zusatzpumpe gespeister Zusatzkreislauf kann, wie es die DE-A-31 o7 141 beschreibt/ beispielsweise als Kühlkreislauf Anwendung finden/ und zwar in solchen Fällen, in denen eine Kraftstoffverbrauchsmessung mit lediglich einem Mengenmeßgerät vorgenommen wird und das Betriebssystem des Dieselmotors einen geschlossenen, im folgenden als Einspritzkreislauf bezeichneten Kraftstoffkreislauf vorsieht. Dieser Einspritzkreislauf/ in dem unter anderem zur. Kühlung der Einspritzpumpe bekanntlich mehr Kraftstoff umgewälzt wird als von der Einspritzpumpe abgegeben und somit "verbraucht" wird/ wird von der Kraftstof förderpumpe, die üblicherweise als mechanische Kolbenpumpe ausgebildet ist,und die unabhängig vom Betriebssystem im allgemeinen unmittelbar an der Einspritzpumpe, in seltenen Fällen am Motor, angeflanscht ist in .Umlauf gehalten. Der Antrieb der Kraftstof förderpumpe erfolgt 'in den Fällen, in denen die Kraftstof förderpumpe mit der Einspritzpumpe verbunden ist, durch einen auf der Nockenwelle der Einspritzpumpe angeordneten Exzenter.

Eine in geeigneter Weise an den Einspritzkreislauf angekoppelte, offene Saugleitung, in der das Mengenmeßgerät eingeschaltet ist, verbindet den Einspritzkreislauf mit dem Kraftstofftank. r.no\*

In einem solchen geschlossenen Einspritzkreislauf erwärmt sich der umlaufende Kraftstoff erheblich, so daß die Kühlfunktion des Einspritzkreislaufes verloren geht. Die wirksamste Methode, die Erwärmung des Einspritzkreislaufes zu begrenzen, ist, wie eingangs angedeutet, die, dem Einspritzkreislauf einen Wärmeaustauscher zuzuordnen, in welchem ein vom Einspritzkreislauf fluidisch entkoppelter und aus dem Kraftstofftank über eine zusätzliche Förderpumpe gespeister Kühlkreislauf wirksam ist.

Die wesentlichsten Forderungen, die von der Funktionssicherheit abgesehen von einer derartigen zusätzlichen Anordnung erfüllt sein müssen/ sind, daß diese Anordnung weitgehend unabhängig vom Fahrzeugtyp einbaufähig sein soll, sich somit auch für einen nachträglichen Einbau eignen soll, und daß sie mit einem Minimum an Raumbedarf und Montageaufwand realisierbar ist.

Unter diesen Umständen spielt verständlicherweise die Wahl der Zusatzpumpe eine entscheidende Rolle, d.h. es muß, wie dies beispielsweise in der oben genannten Patentanmeldung vorgeschlagen worden ist, wegen der Nachrüstfähigkeit und der weitgehenden Beschränkung des Montageaufwandes eine mit einem eigenen elektrischen Antriebsaggregat ausgestattete Pumpe Anwendung finden.

. Im Gegensatz zu einer ausschließlich mechanisch betätigten Pumpe, bei der erheblicher Aufwand erforderlich wäre, um deren Antriebsverbindung zu verwirklichen und eine derartige Pumpe im Motorraum anzuordnen, ist bei einer elektrisch betätigten Pumpe lediglich eine elektrische Verbindung zu schaffen, wobei die Befestigung einer solchen Pumpe gegenüber einer mechanisch betätigten Kolben- oder Membranpumpe in einem weiten Rahmen wählbar bleibt.und gemäß der genannten Patentanmeldung zur Schaffung einer Funktionsbaugruppe beispielsweise unmittelbar mit dem Wärmeaustauscher verbunden werden kann.

Andererseits sind - abgesehen vom Preis - mit einer elektrisch

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betätigten Zusatzpumpe, insbesondere bei der vorgesehenen Anwendung im Betriebssystem eines Dieselmotors, erhebliche Funktionsrisiken in Kauf zu nehmen. So ist beispielsweise die Lebensdauer durch die erhebliche¹'Temperatur- und Druckstoßbelastung stark eingeschränkt. Hinzu kommen Funktionsstörungen durch Bürstenabbrand und Aufschwimmen der Bürsten infolge eines relativ hochviskosen Dieselölfilms.

Es stellte sich somit die Aufgabe, bezüglich einer einem Zusatzkreislauf im Betriebssystem eines Dieselmotors zugeordneten Zusatzpume die Funktionssicherheit zu verbessern, dabei die Nachrüstfähigkeit zu erhalten und möglichst den Montageaufwand zu reduzieren.

Die Lösung dieser Aufgabe sieht vor, daß die Zusatzpumpe mit der Kraftstofförderpumpe verbindbar ist, derart daß an dem Gehäuse der Zusatzpumpe ein der Verschlußschraube der Kraftstofförderpumpe entsprechendes Gewinde angeformt und die Zusatzpumpe anstelle der Verschlußschraube an der Kraftstofförderpumpe anschraubbar ist, daß die Zusatzpumpe als mechanische Kolbenpumpe ausgebildet ist und daß der gefedert gelagerte Kolben der Zusatzpumpe über einen aus dem Gehäuse der Zusatzpumpe herausragenden Stössel mit dem Kolben der Kraftstofförderpumpe in Wirkverbindung steht.

Die erfindungsgemäße Lösung der gestellten Aufgabe verbindet somit bei einem weitgehend vereinfachten Aufbau der Zusatzpumpe den Vorzug hoher Funktionssicherheit mit einem Minimum an Montageaufwand, wobei weder zusätzliche Befestigungselemente, noch fertigungstechnische Vorbereitungen zu deren Montage erforderlich sind. Vorteilhaft ist ferner, daß die gewählte Anordnung in besonders einfacher Weise einen Austausch und ohne besondere Vorkehrungen einen nachträglichen Einbau der Zusatzpumpe gestattet.

im folgenden sei die Erfindung anhand der beigefügten Zeichnungen

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näher erläutert. Es zeigen

FIG. 1 eine schematische Darstellung eines Einspritzkreislaufs eines Dieselmotor-Betriebssystems mit einem im Saug-. bereich angeordneten Mengenmeßgerät und einem der Kühlung des Einspritzkreislaufs dienenden Zusatzkreislauf,

FIG. 2 eine Ansicht einer sog. Reiheneinspritzpumpe mit an dieser angeflanschter Kraftstofförderpumpe/ 1o

FIG-. 3 eine zeichnerische Gegenüberstellung von Kraftstoffförderpumpe und Zusatzpumpe zur Demonstration des Montagevorteils,

FIG. 4 eine Teilschnittdarstellung von Kraftstofförderpumpe und Zusatzpumpe im zusammengebauten Zustand.

Die schematische Darstellung FIG. 1 zeigt einen Kraftstofftank 1, eine tankseitig offene Saugleitung 2, in der ein Vorfilter 3, ein Mengenmeßgerät 4 und ein Rückschlagventil 5 eingeschaltet sind, sowie einen als Einspritzkre.islauf bezeichneten, geschlossenen Kraftstoffkreislauf 6, in"dem in bekannter Weise eine bestimmte Kraftstoffmenge - ausgehend von der Kraftstofförderpumpe 7, über einen Hauptfilter 8, die Einspritzpumpe 9, einen Wärmeaustauscher 10 sowie ein Wiedereinspeiseventil 11 - in Umlauf gehalten wird. Ein dem Mengenmeßgerät 4 zugeordneter Bypass 12 dient dessen Überbrückung in Störfällen. Ein weiterer, als Kühlkreislauf bezeichneter Kraftstoffkreislauf 13 wird von einer zusätzlichen Förderpumpe, der Zusatzpumpe 14, gespeist. Dieser Kühlkreislauf 13 steht einerseits im Wärmeaustauscher 10 in engem thermischem Kontakt mit dem Einspritzkreislauf 6, andererseits über eine Saugleitung 15 und eine Rückleitung 16 in Verbindung mit dem Kraftstofftank 1, so daß der Wärmeaustauscher 10, der in dem in FIG. 1 dargestellten Ausführungsbeispiel als ein dem Kühlkreislauf 13 zugeordneter Behälter 17 mit einem dem Einspritzkreis-

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lauf 6 zugeordneten Kühlkörper 18 ausgebildet ist, stets von kühlem Kraftstoff aus dem Kraftstofftank 1 durchströmt und somit ein Wärmeabtransport, d.h. eine wirkungsvolle Kühlung, gewährleistet ist. Mit 19 ist die erfindungsgemäße mechanische Kopplung zwischen der Kraftstofförderpumpe 7 und der Zusatzpumpe 14 symbolisiert.

Die FIG. 2 zeigt die übliche Anordnung der Kraftstofförderpumpe 7 an der Einspritzpumpe 9, d.h. die Kraftstofförderpumpe 7 ist mittels eines an ihr ausgebildeten Flansches 2o unmittelbar an der Einspritzpumpe 9 befestigt. Der Vollständigkeit halber seien auch die übrigen, der Einspritzpumpe 9 zugeordneten Aggregate genannt, nämlich ein Drehzahlregler 21, eine zwischen der nicht dargestellten Kurbelwelle des Motors und der nicht sichtbaren Nockenwelle der Einspritzpumpe 9 vorgesehene Kupplung 22 und ein Spritzversteller 23. Mit 24 ist eines der Druckventile der Einspritzpumpe 9 bezeichnet. Ferner sind der Kraftstofförderpumpe 7 saugseitig ein Filter 25 und eine Handpumpe 26 zugeordnet, während der Kolbenraum der Kraftstofförderpumpe 7 durch eine Schraube 27 verschlossen ist.

In FIG. 3 sind eine weitere Ansicht der Kraftstofförderpumpe 7 und eine Ansicht der Zusatzpumpe 14 gegenübergestellt. In dieser Darstellung wird ersichtlich, auf welch einfache Weise die Zusatzpumpe 14 montiert werden kann, wenn an ihrem Gehäuse 2 8 ein dem Gewinde der Verschlußschraube 2 7 entsprechender Gewindeansatz 29 ausgebildet ist. Die FIG. 3 zeigt ferner, daß im montierten Zustand der Kraftstofförderpumpe 7 eine aus der Kraftstofförderpumpe 7 herausragende, in einem Rollenträger 30 gelagerte Rolle 31 mit einem auf der Einspritzpumpen-Nockenwelle 32 angeordneten Exzenter 33 in Kraftschluß steht.

Einzelheiten zeigt die FIG. 4, und zwar ist der Rollenträger 30 in einer Bohrung 34 geführt und. mittels einer zweifachen Nut-Feder-Verbindung - eine ist mit 35/36 bezeichnet - gegen Verdrehen gesichert. Der Rollenträger 30 wirkt, wie ferner ersichtlich ist,

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auf einen Druckbolzen 37 ein, welcher im Gehäuse 28 der Kraftstofförderpumpe 7 verschiebbar gelagert ist und an welchem sich der in der Kolbenbohrung 3 8 geführte und unter der Wirkung einer Kolbenfeder 39 stehende Förderkolben 40 der Kraftstofförderpumpe 7 abstützt. Bei der üblichen Ausrüstung der Kraftstofförderpumpe 7 dient die Verschlußschraube 27 der Kolbenfeder 39 als Gegenlager. Bei der erfindungsgemäßen Ausführung stützt sich die Kolbenfeder 3 9 am Gehäuse 28 der Zusatzpumpe 14 bzw. an einem in das Gehäuse 2 8 eingrepreßten Lagerteil 41 ab. Im Lagerteil 41 ist ein Stössel 42 geführt, der, wenn die Zusatzpumpe 14 an der • . Kraftstofförderpumpe 7 angeschraubt ist, unter der Wirkung einer Feder 43 einerseits mit dem Förderkolben 40, andererseits mit einem im Gehäuse 28 der Zusatzpumpe 14 ausgebildeten Bohrung 44 gelagerten Kolben 45 in Wirkverbindung steht. Der Stössel 42 und die Feder 43 stellen somit die bereits erwähnte und in FIG. 1 mit 19 bezeichnete, mechanische Kopplung dar.

Dem Saug- und Druckraum 46 der Zusatzpumpe 14 sind Schlauchanschlußstutzen 47 und 4 8 zugeordnet, in die als Rückschlagventile wirkende Kugelventile 49 und 5o, die jeweils aus einer Kugel 51, einer Feder 52 und einem Kugelkäfig 53 bestehen, integriert sind.

Der Vollständigkeit halber sei noch erwähnt, daß die Kraftstoffförderpumpe 7 sowohl saugseitig als auch druckseitig durch einen mittels einer Hohlschraube 54-bzw. 55 befestigten Ringrohranschluß 56 bzw. 57 in dem betreffenden Kraftstoffkreislauf einbindbar ist und daß saug- und druckseitig jeweils ein Rück- · schlagventil - in FIG. 4 ist lediglich der jeweilige Ventilsitz 58 bzw. 59 und die die Rückschlagventilfedern stützenden Bautei-Ie, d.h. einerseits die Handpumpe 26 bzw. deren in den Ventilraum einschraubbares Gehäuse, andererseits eine Verschlußschraube 60 dargestellt - vorgesehen ist, welches den jeweiligen Kanal 61 bzw. 62 zum Saugraum 63 öffnet bzw. sperrt. Ferner sei noch erwähnt, daß der Druckraum 64 der Kraftstofförderpumpe 7 durch einen geeigneten Kanal 65 mit dem druckseitigen Ablauf in

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Verbindung steht. Mit 66 ist eine zwischen der Kraftstofförderpumpe 7 und der Zusatzpumpe 14 vorgesehene, vorzugsweise v/eichmetallische Dichtung bezeichnet.

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Claims

1o.o2.1983 Akte 1811

Patentanspruch:

'ί J Anordnung einer einen Zusatzkreislauf im Betriebssystem eines Dieselmotors speisende Zusatzpumpe, wobei das Betriebssystem des Dieselmotors mit einer Einspritzpumpe ausgerüstet ist, wel-, eher eine als Kraftstofförderpumpe dienende mechanische Kolbenpumpe zugeordnet ist/ die vorzugsweise von einem auf der Einspritzpumpennockenwelle angeordneten Exzenter betätigt wird, und deren Kolbenraum an der einen, dem antreibenden Exzenter abgewandten Stirnseite durch eine Schraube verschlossen ist, dadurch gekennzeichnet,

daß die Zusatzpumpe (14) mit der Kraftstofförderpumpe (7) verbindbar ist, derart daß an dem Gehäuse (28) der Zusatzpumpe (14) ein der Verschlußschraube (27) der Kraftstofförderpumpe (7) entsprechendes Gewinde (29) angeformt und die Zusatzpumpe (14) anstelle der Verschlußschraube (27) an der Kraftstofförderpumpe (7) anschraubbar ist,

daß die Zusatzpumpe (14) als mechanische Kolbenpumpe ausgebildet ist und

daß der gefedertgelagerte Kolben (45) der Zusatzpumpe (14) über einen aus dem Gehäuse (2 8) der Zusatzpumpe (14) herausragenden Stössel (42) mit dem Kolben (4o) der Kraftstofförderpumpe (7) in Wirkverbindung steht.

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