DE3325479C2 - - Google Patents

Description

Die Erfindung bezieht sich auf ein Kraftstoff-Einspritzaggregat für je einen Zylinder eines Dieselmotors, bestehend aus einer Einspritz-Kolbenpumpe, deren Fördermenge und Förderbeginn re­ gelbar ist, sowie aus einer Einspritzdüse, wobei die Kolbenpum­ pe eine längsverschiebbar gelagerte und auf eine gehäusefeste, gleichachsige, mit einer Verbindungsbohrung zur Düse versehenen Zapfen geführte Zylinderbüchse besitzt und der Gehäuseraum zwischen der düsenseitigen Stirnfläche der Zylinderbüchse und einer den Zapfen tragenden Stirnwand mit dem Zulaufraum der Kolbenpumpe in Leitungsverbindung steht.

Als Stand der Technik ist bereits ein derartiges Kraftstoff- Einspritzaggregat bekannt (US-PS 21 18 578) mit einem in einer Zylinderbüchse geführten Pumpenstößel, wobei die Zylinderbüchse an einem gehäusefesten Zapfen und in einem in das Pumpengehäuse eingesetzten Zylinder verdreh- und längsverschiebbar geführt ist. Bei dieser bekannten Konstruktion ist darüber hinaus eine Bohrung in den Zylinder vorgesehen, wodurch eine Verbindung zwischen einer Kammer und dem Zwischenraum hergestellt wird. Es besteht hierbei die nachteilige Möglichkeit einer ungewollten Verstellung der Fördermenge durch die bei der Pumpenarbeit auftretenden Druckstöße, wodurch die Zylinderbüchse unerwünsch­ te Bewegungen ausführen kann.

Weiterhin ist ein Kraftstoff-Einspritzaggregat bekannt (EP-OS 00 27 790) bei welcher die Zylinderbüchse mit dem Gehäuse mit­ tel- oder unmittelbar verschraubt ist. Da wegen der hohen Ein­ spritzdrücke und der damit verbundenen Leckgefahr zwischen dem Kolben und der Zylinderbüchse sehr enge Spiele eingehalten werden müssen, besteht die Möglichkeit, daß durch die Ver­ schraubung der Büchse mit dem Gehäuse und insbesondere auch durch das Niederspannen des Aggregates auf dem Zylinderkopf des Dieselmotors die Zylinderbüchse Deformationen erfährt, welche ein Verklemmen des Kolbens bzw. in der Folge Kolbenverreiber verursachen können.

Zur Regelung der Kraftstoffmenge und des Förderbeginns der Einspritzkolbenpumpe ist es darüber hinaus allgemein bekannt, auf dem Kolben außerhalb der Zylinderbüchse eine Steuerbüchse zu lagern, welche mit einer Querbohrung des Pumpenkolbens zu­ sammenwirkt, schräge Steuerkanten besitzt und mit Hilfe eines Gestänges sowohl verdreht als auch in Kolbenlängsrichtung ver­ schoben werden kann.

Abgesehen von der sich dabei zwangsläufig ergebenden kompli­ zierten und mit einem hohen Herstellungsaufwand verbundenen Konstruktion, besteht darüber hinaus die Gefahr einer ungewoll­ ten Verstellung der Fördermenge durch die bei der Pumpenarbeit auftretende Druckstöße, da sich die Zylinderbüchse und damit auch der Kopf des auf sie einwirkenden Gestänges im Zulaufraum der Kolbenpumpe befindet, welcher Druckschwankungen unterworfen ist, die Verschiebungen des Gestängekopfes zur Folge haben.

Hinzu kommt noch, daß das Gestänge unter entsprechenden Dicht­ maßnahmen aus dem Gehäuse herausgeführt werden muß. Schließlich vergrößert auch die Steuerbüchse mit der für sie erforderlichen Kolbenlänge die Gesamtabmessung des Aggregates.

Es ist darüber hinaus bekannt (CH-PS 5 46 341), die Zylinder­ büchse einer Einspritzkolbenpumpe innerhalb eines Gehäuses in der Weise zu lagern, daß sie an einer Stirnseite auf einem Drucklager axial abgestützt und am anderen Ende auf einem ge­ häusefesten, gleichartigen Zapfen geführt ist, welcher eine Verbindungsbohrung zur Düse aufweist.

Dabei handelt es sich jedoch nicht um ein die Einspritzdüse mit einschließendes Aggregat, sondern um eine reine, mit der Düse über eine separate Rohrleitung verbundene Pumpe, wobei die besondere Lagerung der Zylinderbüchse zur Büchsenverdrehung zwecks Einstellung der Fördermenge bei relativ unverdrehbarem Kolben dienen soll.

Zum Stand der Technik zählt weiterhin eine Kraftstoffeinspritz­ pumpe für mehrzylindrische Brennkraftmaschinen (DE-OS 21 42 704), welche eine Exzenterverstellung einer verdrehbaren Steu­ erbüchse einer Verteilereinspritzpumpe in axialer Richtung ermöglicht. Es handelt sich damit - im Gegensatz zum vorliegen­ den Gegenstand - um eine andere konstruktive Ausgestaltung, da hier eine gegen Verdrehen gesicherte Zylinderbüchse vorhanden ist, welche mittels eines Exzenters in axialer Richtung ver­ schoben werden kann.

Weiterer Stand der Technik ist eine Einspritzeinheit, bestehend aus einstellbarem Kolben, Zylinder und Druckventil (DE-OS 22 13 806), bei welcher der Zylinder der Druckventilführung und der Stutzen zum Anschluß der Druckleitung einen einteiligen Körper bilden, wodurch sich ein konstruktiver und wirkungsmäßi­ ger Unterschied zum Kraftstoffeinspritzaggregat ergibt, von dem ausgegangen wird.

Demgegenüber besteht die Aufgabe der vorliegenden Erfindung darin, eine Konstruktion zu schaffen, welche die vorgenannten unerwünschten Bewegungen der Zylinderbüchse auf einfache Weise einwandfrei vermeidet.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß die Leitungsverbindung als eine von einem Ringspalt zwischen Büchse und Gehäuse gebildete Drosselstelle ausgebildet ist.

Hierdurch ergibt sich der Vorteil, daß die Zylinderbüchse trotz der Druckschwankungen im Zulaufraum, die sich sonst in den Gehäuseraum zwischen der düsenseitigen Stirnfläche der Zylin­ derbüchse und der den Zapfen tragenden Stirnwand in voller Stärke fortsetzen würden, keine unerwünschten Bewegungen aus­ führt. Der Gehäuseraum an der düsenseitigen Stirnfläche der Zylinderbüchse ist andererseits auf jeden Fall erforderlich, um der Zylinderbüchse die axiale Bewegungsmöglichkeit zu geben.

Da zwischen dem an die düsenseitigen Stirnfläche angrenzenden Gehäuseraum und dem Raum an der gegenüber­ liegenden Zylinderbüchsen-Stirnfläche eine Druckdifferenz herrscht, kann die Zylinderbüchse gegen den auf ihre düsenseitige Stirnseite wirkenden Druck durch eine Feder abgestützt sein. Durch Änderung der Federvorspannung läßt sich dann eine bestimmte axiale Zylinderbüchsen­ stellung herbeiführen. Sind mehrere Einspritzaggregate für mehrere in Reihe angeordnete Zylinder des Diesel­ motors vorhanden, so kann eine gemeinsame Feder über eine Regelstange auf die Zylinderbüchsen aller Ein­ spritzaggregäte wirken.

In weiterer Ausbildung der Erfindung weitet sich die Verbindungsbohrung im Zapfen zum Kolben hin. Dadurch wird eine allmähliche Abnahme der Zapfenwandstärke zum Zylinderraum hin erreicht, so daß sich die Zapfen­ wandung bei hohen Drücken entsprechend der Druckabnahme im theoretischen Spalt zwischen Zapfen und Zylinder­ büchse an die Zylinderbüchse anlegen kann, wodurch die Dichtung verbessert wird. Es ist zwar bereits bekannt, die Verbindungsbohrung in Zapfen an der Zylinderraumseite mit einer Trichtermündung zu versehen, doch geht es da­ bei nicht um eine Verringerung der Zapfenwandstärke, es handelt sich vielmehr bloß um eine Körnerspur.

Erfindungsgemäß ist die gegen Verdrehen gesicherte Zylinderbüchse mit Hilfe eines im Gehäuse gelagerten Exenters, der mit einem Exzenterzapfen in eine Quernut der Zylinderbüchse eingreift, verschiebbar. Auf diese Weise wird eine weitere Möglichkeit zur Regelung des Förderbeginnes mit vergleichsweise einfachen konstruk­ tiven Mitteln erreicht. Auch in diesem Fall können die Exzenter mehrerer Einspritzaggregate durch eine gemein­ same Regelstange gekuppelt sein. Es ist zweckmäßig, wenn zur Sicherung gegen Verdrehen ein im Gehäuse koaxial zum Exzenter eingesetzter, in eine Längsnut der Zylin­ derbüchse eingreifender Radialbolzen dient, wobei durch die koaxiale Anordnung eine Herstellungsvereinfachung dadurch erzielt wird, daß die Gehäusebohrungen für den Radialbolzen und den Exenter in einem Arbeits­ gang gefertigt werden können.

Die Zeichnung zeigt als Ausführungsbeispiel ein Kraftstoff-Einspritzaggregat eines Dieselmotorzylinders im Teilschnitt.

Das Kraftstoff-Einspritzaggregat besteht aus einer Einspritzkolbenpumpe mit einer in einem Gehäuse 1 ange­ ordneten Zylinderbüchse 2 und einem Kolben 3 sowie zusammengefaßten Einspritzdüse 4. Der Pumpenkolben 3 wird von einem nicht dargestellten Kipphebel od. dgl. über einen Stößel 5 gegen die Kraft einer Feder 6 be­ wegt, wobei er überdies drehbar gelagert ist und mit Hilfe einer aufgepreßten Scheibe 7, an der exzentrisch ein Gestänge 8 angreift, verdreht werden kann.

Das Gehäuse 1 weist einen ringförmigen Zulaufraum 9 auf, in den die nicht sichtbare Kraftstoff-Zuleitung mündet und von dem eine ebenfalls nicht dargestellte Rücklaufleitung ausgeht. In der Zylinderbüchse 2 sind Querbohrungen 10 vorgesehen, die die Verbindung zwischen dem Zulaufraum 9 und dem eigentlichen Zylinderraum 11 herstellen, wobei der Kolben 3 eine kurvenförmige Steuerkante 12 besitzt, die mit der einen Querbohrung 10 zusammenwirkt, so daß je nach Drehstellung des Kolbens 3 die Verbindung zwischen dem Zylinderraum 11 und dem Zulauf- bzw. Ablaufraum 9 freigegeben wird und dadurch die Fördermenge geregelt werden kann. Vom Zylinderraum 11 führt eine Verbindungsbohrung 13 weiter zur Einspritzdüse 4.

Die Zylinderbüchse 2 ist im Gehäuse 1 längsverschieb­ bar gelagert und auf einem im Gehäuse 1 festsitzenden Zapfen 14 geführt, durch den die Verbindungsbohrung 13 verläuft. Der Gehäuseraum 15 zwischen der düsenseitigen Stirnfläche 16 der Zylinderbüchse 2 und einer den Zapfen 14 tragenden Stirnwand 17 ist mit dem Zulaufraum 9 über eine von einem Ringspalt bzw. -kanal zwischen Büchse 2 und Ge­ häuse 1 gebildeten Drosselstelle 18 verbunden, wobei der zur Axialbewegung der Zylinderbüchse 2 notwendige Gehäuseraum 15 ebenfalls mit Kraftstoff beaufschlagt ist. Die Verbindungsbohrung 16 im Zapfen 14 weitet sich zum Kolben 3 hin.

Die Zylinderbüchse 2 ist durch einen im Gehäuse 1 eingesetzten Radialbolzen 19, der in eine Längsnut 20 der Zylinderbüchse 2 eingreift, gegen Verdrehen ge­ sichert. Zur Axialverschiebung der Zylinderbüchse 2, welche Verschiebung eine Relativverschiebung zwischen der Büchse 2 mit den Querbohrungen 10 einerseits und dem Kolben 3 anderseits und damit eine Änderung des Förderbeginns zur Folge hat, dient ein im Gehäuse ge­ lagerter Exzenter 21, der mit einem Exzenterzapfen 22 in eine Quernut 23 der Zylinderbüchse 2 eingreift. Der Exzenter 21 ist mit einer Kurbel versehen und kann mittels einer normal zur Bildebene angeordneten und in ihrer Längsrichtung verschiebbaren Regelstange 24 verdreht werden. Selbstverständlich können mit einer gemeinsamen Regelstange 24 die Exzenter 21 der Kraft­ stoff-Einspritzaggregate aller in einer Reihe ange­ ordneten Zylinder eines Dieselmotors verstellt werden. Der Radialbolzen 19 und der Exzenter 21 sind im Gehäuse 1 koaxial angeordnet.

Claims (5)

1. Kraftstoff-Einspritzaggregat für je einen Zylinder eines Dieselmotors, bestehend aus einer Einspritz-Kolbenpumpe, deren Fördermenge und Förderbeginn regelbar ist, sowie aus einer Einspritzdüse, wobei die Kolbenpumpe eine längsverschiebbar gelagerte und auf einem gehäusefesten, gleichachsigen, mit einer Verbindungsbohrung zur Düse versehenen Zapfen geführte Zylinderbüchse besitzt und der Gehäuseraum zwischen der düsenseitigen Stirnfläche der Zylinderbüchse und einer den Zapfen tragenden Stirnwand mit dem Zulaufraum der Kolbenpumpe in Leitungsverbindung steht, dadurch gekennzeichnet, daß diese Leitungsverbindung als eine von einem Ringspalt zwischen Büchse (2) und Gehäuse (1) gebildete Drosselstelle (18) ausgebildet ist.

2. Einspritzaggregat nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Zylinderbüchse (2) gegen den auf ihre düsenseitige Stirnfläche wirkenden Druck durch eine Feder abgestützt ist.

3. Einspritzaggregat nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß sich die Verbindungsbohrung (13) im Zapfen (14) zum Kol­ ben (3) hin ausweitet.

4. Einspritzaggregat nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die gegen Verdrehen gesicherte Zylinderbüchse (2) mit Hilfe eines im Gehäuse (1) gelagerten Exzenters (21), der mit einem Exzenterzapfen (22) in eine Axialnut (23) der Zylinder­ büchse (2) eingreift, verschiebbar ist.

5. Einspritzaggregat nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß zur Sicherung gegen Verdrehen ein im Gehäuse (1) koaxial zum Exzenter (21) eingesetzter, in eine Längsnut (20) der Zy­ linderbüchse (2) eingreifender Radialbolzen (19) dient.