DE3509536A1 - Kraftstoffeinspritzpumpe fuer brennkraftmaschinen - Google Patents
Kraftstoffeinspritzpumpe fuer brennkraftmaschinenInfo
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- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
- F02M—SUPPLYING COMBUSTION ENGINES IN GENERAL WITH COMBUSTIBLE MIXTURES OR CONSTITUENTS THEREOF
- F02M55/00—Fuel-injection apparatus characterised by their fuel conduits or their venting means; Arrangements of conduits between fuel tank and pump F02M37/00
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- F02M55/00—Fuel-injection apparatus characterised by their fuel conduits or their venting means; Arrangements of conduits between fuel tank and pump F02M37/00
Description
R. 19356 i.P.
13.3.1985 Ks/Kc
13.3.1985 Ks/Kc
ROBERT BOSCH GMBH, 7OOO Stuttgart 1
Kraft stoffeinspritzpumpe für Brennkraftmaschinen
Stand der Technik
Die Erfindung bezieht sich auf eine Kraftstoffeinspritzpumpe
für Brennkraftmaschinen nach der Gattung des Hauptanspruchs. Eins-pritzpumpen, bei denen für jeden Zylinder
der Brennkraftmaschine ein gesondertes Pumpenelement vorhanden ist und bei denen diese Pumpenelemente in einer
Reihe angeordnet sind, werden als Reiheneinspritzpumpen bezeichnet und haben weiteste Verbreitung, insbesondere
für selbstzündende Brennkraftmaschinen, sogenannte Dieselmotoren, gefunden. Die technische Entwicklung bei
Dieselmotoren geht dahin, daß wegen verschärfter Abgas-Vorschriften die Verbrennung optimaler ablaufen muß, einhergehend
mit einer Verringerung des spezifischen Leistungs gewichtes. Dabei muß bei stark erhöhten Einspritzdrücken
die zugemessene Kraftstoffmenge bei jedem einzelnen Pumpenelement
sehr gleichmäßig und genau sein. Das Zumessen des Kraftstoffes erfolgt dadurch, daß der Teil des Kraft-Stoffes,
der nicht zur Einspritzung gelangt, unter hohem Druck in das Innere eines Sammelraumes der Einspritzpumpe
zurückströmt. Das Überströmen des unter hohem Druck stehenden Kraftstoffes an Steuerkanten der Pumpenkolben
führt zu seiner Erwärmung und damit verändern
Io
- & - R, »19356 i.P.
sich physikalische Eigenschaften wie Dichte und Kompressibilität,
so daß sich die pro Pumpenhub zugemessene Kraftstoffmenge sowie sein thermischer Energiegehalt verändern,
und das hat ungleichmäßige Zylinderleistungen der Brennkraftmaschine zur Folge. So ergibt sich z, B.
bei einer für einen Spitzendruck von 1 200 bar ausgelegten Hochdruckeinspritzpumpe bei einer Vollasteinspritzmenge
von 150 mm /Hub eine aus Absteuermenge und während des Vorhubes rückströmender Übersehiebemenge zusammengesetzte
Rückströmmenge von 750 mm /Hub. Dieser erwärmte Kraftstoff vermischt sich mit dem zufließenden kalten
Kraftstoff, und das führt bei üblichen, einen gemeinsamen Saugraum für alle Pumpenelemente aufweisenden Einspritzpumpen
zu den angegebenen Nachteilen.
Bei einer aus der DE-OS 25 UT 071 bekannten Kraftstoffeinspritzpumpe
der gattungsgemäßen Bauart wurde bereits der bis dahin bekannte gemeinsame Saugraum, aus dem alle
Pumpenelemente der Reiheneinspritzpumpe den zuzumessenden
Kraftstoff fördern, in mehrere Teilsaugräume unterteilt, von denen jeder Teilsaugraum einem Pumpenelement zugeordnet
ist. Dabei weist jeder Teilsaugraum eine Drosselverbindung zu einem gemeinsamen Abströmkanal auf und wird
von einem gemeinsamen Zuströmkanal gespeist. Bei dieser bekannten Kraftstoffeinspritzpumpe kann jedoch nicht vermieden
werden, daß sich in dem gemeinsamen Zuströmkanal der unter hohem Druck austretende und dadurch aufgeheizte
Abströmkraftstoff mit zulaufendem Kraftstoff vermischt,
und daß es dadurch zu unkontrollierbaren Streuungen bei den den Brennräumen der Brennkraftmaschine zugemessenen
Kraftstoffmengen kommt.
R. 19356 i.P,
Um den vorgenannten Nachteil zu beheben, wurde in der der DE-OS 33 26 051* zugrundeliegenden Patentanmeldung vorgeschlagen,
die Teilsaugräume als einen den Pumpenzylinder vollständig umschließenden, nur über die Rücklauföffnung
mit dem Rücklaufkanal und über eine gedrosselte Zulauföffnung mit dem Zulaufkanal verbundenen Hohlraum auszubilden.
Dabei wurde der Durchströmquerschnitt der gedrosselten Zulauföffnungen kleiner ausgeführt als der
Durchströmq.uerschnitt der zugehörigen Rücklauf off nungen ,
Da die Wärme der Pumpenelemente und Teilsaugräume auch auf das Pumpengehäuse übertragen wird, erwärmt sich der
zufließende Kraftstoff bereits auf seinem Weg durch das Pumpengehäuse zu den einzelnen Teilsaugräumen, Der Kraftstoff
nimmt also auf seinem Weg durch die Pumpe immer höhere Temperaturen an. Dies ist ebenfalls die Ursache
von Mengenfehlern, vor allem infolge der Temperatureinflüsse
bei Wechsel des Lastpunkts; d. h. der einzuspritzenden Fördermenge. Zur Reduzierung der Mengenfehler
werden folgende Forderungen an das Saugraumsystem gestellt:
- Da es sich nicht vermeiden läßt, daß die Temperatur in
den Teilsaugräumen lastpunktabhängig, d. h, nicht konstant
ist, ergibt sich die Forderung, in allen Teilsaugräumen jeweils dieselbe Temperatur zu erzielen,
- Das Einschwingverhalten der Temperatur soll für alle Teilsaugräume gleich sein.
- Der mit Hilfe der Spülmenge abgeführte Wärmestrom in den einzelnen Teilsaugräumen soll gleich groß sein und
- die Temperatur des Pumpengehäuses soll an jedem Pumpenelement
gleich groß sein.
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Vorteile der Erfindung
Die erfindungsgemäße Kraftstoffeinspritzpumpe mit den kennzeichnenden
Merkmalen des Hauptanspruchs hat demgegenüber den Vorteil, daß sich kein aufgeheizter Abströmkraftstoff
mit dem zuströmenden Kraftstoff vermischt, weil der Mengenteiler den zulaufenden Kraftstoff in Teilströme aufteilt,
die jeden Teilsaugraum mit einem Kraftstoffstrom versorgen. Damit ist eine genaue und gleichbleibende Kraftstoff
zumessung für jeden Brennraum der Brennkraftmaschine möglich, und der thermische Energiegehalt der pro Pumpenhub
zugemessenen Kraftstoffmenge ist bei allen Pumpenelementen gleich.
Eine vorteilhafte Weiterbildung der Erfindung besteht darin, daß die Mengenteiler als Rohre ausgebildet sind, die
in den Kanälen für den Kraftstofffluß angebracht sind und
die für jeden Teilsaugraum gesonderte Zu- und/oder Abströmöffnungen
aufweisen. Eine Ausgestaltung dieser Ausführungsfor.m
mit einem gesonderten Zuströmkanal und einem gesonderten Abströmkanal besteht darin, daß die als Mengenteiler
dienenden Rohre taschenartige Einprägungen aufweisen, die den zu- und abströmenden Kraftstoffstrom aufteilen
und daß jedem Teilsaugraum eine taschenartige Einprägung im Zuströmkanal stromaufwärts vorgeschaltet und
eine taschenartige Einprägung im Abströmkanal stromabwärts nachgeschaltet ist. Somit verläuft durch jeden
Teilsaugraum ein Kraftstoffteilstrom, der den erhitzten
Abströmkraftstoff mit sich transportiert und für jeden
Pumpenhub frischen zuströmenden Kraftstoff zuführt. Diese Spülwirkung des Kraft stoffStroms kann in vorteilhafter
Weise dadurch weiterentwickelt werden, daß die Größe der taschenartigen Einprägungen so bemessen ist, daß
R.. 19356 i.P
sie jeweils einen zusätzlichen vor- "bzw. nachgeschalteten
Speicherraum für Kraftstoff auf der Zuströmseite bzw, auf der Αΐ>strömseite "bilden* Das zusätzliche Speichervolumen
dient als Pufferraum, so daß Abströmkraftstoff nicht durch
eine Rückstoßwirkung in den zuströmenden Kraftstoff gelangen kann. Für die Bemessung der taschenartigen Einprägungen
ist auch die Strömungsgeschwindigkeit des zuströmenden Kraftstoffes zu berücksichtigen.
Bei einer anderen Ausgestaltung der Erfindung sind die als Mengenteiler dienenden Rohre bzw. das Rohr in Längsrichtung
in Kammern unterteilt, wobei zu jedem Teilsaugraum gesonderte Kammern für den Zu- und/oder Abfluß des Kraftstoffes
führen. Bei dieser Ausgestaltung können beispielsweise die Kammern im Innern der Rohre als mehrgängige Wendeln ausgebildet
sein, wobei jedem Teilsaugraum ein Wendelgang für den Zu- und/oder Abfluß des Kraftstoffes zugeordnet ist.
Die Wendeln im Innern der Rohre können dabei aus kraftstoffresistentem
Kunststoff gefertigt sein.
Eine bevorzugte, besonders vorteilhafte Weiterbildung der erfindungsgemäßen Kraftstoffeinspritzpumpe, die, wie
aus der eingangs zitierten DE-OS 25 ^7 071 bekannt, mit
einem gesonderten Zuströmkanal und einem gesonderten Abströmkanal versehen ist, wird dadurch erreicht, daß mindestens
das eine in den Zuströmkanal eingesetzte Rohr aus einem nichtmetallischen, schlecht wärmeleitenden Material,
z. B, aus kraftstoffresistentem Kunststoff oder Keramik hergestellt ist. Um auch bei diesem, aus schlecht
wärmeleitendem Material hergestellten Rohr eine Vermischung des erhitzten Abströmkraftstoffes mit dem zuströmenden
Kraftstoff zu verhindern, weist dieses Rohr taschenartige, an jeden Teilsaugraum tangential angrenzende
und über je eine drosselnde Zuströmöffnung mit einem Längskanal im Rohr verbundene Ausnehmungen auf.
- P - R. 19356 i.p,
Jede dieser Ausnehmungen dient als ein dem Teilsaugraum vorgeschalteter zusätzlicher Speicherraum für aus der
Überströmöffnung des Pumpenzylinders rückströmenden Kraftstoff»
Um nun trotz der im Längskanal wirksam werdenden Strömungswiderstände eine gleichmäßige Durchspülung der
Teilsaugräume zu gewährleisten, werden die in die Speicherräume mündenden drosselnden Zuströmöffnungen - in
Strömungsrichtung gesehen - immer etwas größer, so daß jeweils der Durchströmquerschnitt der - vom Einlaß des
Zuströmkanals her in Strömungsrichtung gesehen - jeweils nachfolgenden Zulauföffnung gegenüber dem Durchströmquerschnitt
der vorangehenden Zulauföffnung um einen die
Strömungsverluste ausgleichenden Betrag größer ist, Diese mit unterschiedlichen Durchströmquerschnitten ausgestatteten
Zulauföffnungen sind für sich genommen bereits in der eingangs
zitierten Patentanmeldung (DE-OS 33 26 05*0 der Anmelderin
vorgeschlagen worden.
Damit außer der durchströmenden Menge auch deren Geschwindigkeit
in allen Teilsaugräumen sich auf einen gleichen Wert einstellt, wird in einer bevorzugten Ausgestaltung
der Erfindung der Längskanal innerhalb des in den Zuströmkanal eingesetzten Rohres als Stufenbohrung
mit je einem jeder Zulauföffnung zugeordneten Kanalabschnitt
ausgebildet, wobei sich der jeweilige Durchströmquerschnitt von Kanalabschnitt zu Kanalabschnitt
vermindert und der Durchströmquerschnitt des letzten, vom Einlaß des Zuströmkanals entferntesten Kanalabschnittes
mindestens gleich oder geringfügig größer ist als der Durchströmquerschnitt der zugehörigen Zulauföffnung.
Zur Verbesserung der Dauerfestigkeit der vorerwähnten
Rohre können bei hochbelasteten Einspritzpumpen die Innenwände der die Speicherräume aufnehmenden Ausnehmungen
mittels je einer erosionsfesten, vorzugsweise metallischen Auskleidung armiert werden.
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Um nun aber eine zu starke Aufheizung des Pumpengehäuses
zu verhindern, wird das in den Abströmkanal eingesetzte Rohr aus einem gut wärmeleitenden Material, vorzugsweise
Aluminium, gefertigt. Dieses Rohr ist ebenfalls, wie das im Zuströmkanal befindliche Rohr, mit von Einprägungen
gebildeten Ausnehmungen versehen, die jeweils einen dem zugehörigen Teilsaugraum nach^^geschalteten Speicherraum bilden.
Damit wegen der verschieden langen Laufzeit nicht doch noch eine ungleichmäßige Aufheizung des Kraftstoffes erfolgt,
kann in bevorzugter Weise das in den Abströmkanal eingesetzte Rohr in Gegenstromrichtung angeordnet werden.
Zeichnung
Drei Ausführungsbeispiele der erfindungsgemäß ausgestalteten
Kraftstoffeinspritzpumpe sind in der Zeichnung dargestellt
und werden nachfolgend näher beschrieben. Es zeigen: Figur ] einen Teilquerschnitt durch das erste Ausführungsbeispiel
einer Kraftstoffeinspritzpumpe mit einer
ersten Ausführungsform des erfindungsgemäßen Mengenteilers,
Figur 2 einen Teil eines Längsschnittes gemäß der Schnittlinie F-F in Figur 1 und die Figuren 3a und 3b je einen
Längs- und Querschnitt des erfindungsgemäßen Mengenteilers gemäß Figuren J und 2, Figur h zeigt einen Teilq.uerschnitt
durch eine Einspritzpumpe mit einem Mengenteiler in einer zweiten Ausgestaltung, und die Teilfiguren Figur
5a und Figur 5h dienen zur näheren Erläuterung des
Ausführungsbeispiels des Mengenteilers gemäß Figur k. In Figur 6 wird in einem der Figur 5a entsprechenden Längsschnitt
das dritte Ausführungsbeispiel dargestellt.
Beschreibung der Ausführungsbeispiele
Bei dem in Figur 1 gezeigten Längsschnitt befindet sich innerhalb eines Pumpengehäuses 10 eine Aufnahmebohrung 11 für
einen Pumpenzylinder 12, der sich nach oben hin zu einem
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Befestigungsflansch 13 verbreitert. Der Befestigungsflansch
13 ist mittels Befestigungsschrauben 3k am Pumpengehäuse
10 verschraubt. Eine Zwischenscheibe 15, die zwischen Befestigungsflansch
13 und Pumpengehäuse 10 eingelegt ist, dient in bekannter Weise der Einstellung des Vorhubes,
Innerhalb des Pumpenzylinders 12 arbeitet ein Pumpenkolben 16» dessen Steuerkante 17 mit einer Überströmöffnung 18
im Pumpenzylinder 12 zur Kraft stoffzumessung zusammenarbeitet,
wobei die Überströmöffnung 18 in einen Teilsaugraum 19 führt und zugleich als Saugöffnung dient. Der Pumpenkolben 16 führt Hub- und Drehbewegungen aus und weist
eine zweite Steuerkante 20 auf, die den Förderbeginn des Kraftstoffes durch Verdecken der Überströmöffnung 18 festlegt.
Damit der unter hohem Druck stehende abgesteuerte Abströmkraftstoff,
der in die Teilsaugräume 19 zurückströmt, dort infolge seiner hohen kinetischen Energie keine Erosionen
an der Wand der Aufnahmebohrung und Oberfläche des Pumpenzylinders
12 verursacht, ist ein Prallring 21 vorhanden. Durch einen Zuströmkanal 22 wird Kraftstoff zugeführt und überschüssiger Kraftstoff kann durch einen Abströmkanal
23 abfließen. Zuströmkanal 22 und Abströmkanal 23 enthalten als Mengenteiler ein in Figur 2 und Figur 3
verdeutlicht dargestelltes Rohr 2k mit taschenartigen Einprägungen 25. Die taschenartigen Einprägungen 25 im
Zuströmkanal 22 zweigen einen Teil der Kraftstoffströmung
ab, leiten sie in die jeweiligen Teilsaugräume 19 und bilden vorgeschaltete zusätzliche Speicherräume 26 für den Kraftstoff,
so daß eine Pufferwirkung entsteht und kein abströmender
Kraftstoff in den Zuströmkanal 22 gelangen kann, sondern vollständig durch die Teilsaugräume 19 hindurchgespült
wird. Andererseits kann aus dem Abströmkanal 23 kein erwärmter Kraftstoff vom Element rückgesaugt werden,
da die zusätzlichen Speicherräume 26 des Abströmkanals 23 den Teilsaugräumen J9 stromabwärts nachgeschaltet
sind. Dabei sind die Menge des zuströmenden Kraftstoffes und die Durchströmquerschnitte in den Kanälen so
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zu bemessen, daß die vollständige Spülung der Teilsaugräume
19 gewährleistet ist und der gesamte Überströmkraftstoff
von dem Abströmkanal 23 aufgenommen wird.
In der Figur 2 ist zusätzlich mit Pfeilen für die Kraftstoff
strömung diese Spülwirkung verdeutlicht. Figur 3a zeigt einen Längsschnitt des Rohres 2k mit den taschenartigen
Einprägungen 25, die Figur 3b zeigt einen Querschnitt davon. Dabei sind die aus den Rohren 2U geformten
Mengenteiler im Zuströmkanal 22 und im Abströmkanal 23 gleichartig aufgebaut, aber entsprechend der Kraftstoff
strömung entgegengesetzt eingesetzt.
Das eine in den Zuströmkanal 22 eingesetzte Rohr 2k besitzt
im stromaufwärts gerichteten Endbereich 26a des Speicherraumes 26 je eine Zuströmöffnung 27, und bei dem
anderen, in den Abströmkanal 23 eingesetzten Rohr 2k bilden die entsprechenden stromabwärts gerichteten, abgescherten
Kanten der dort auch die Speicherräume 26 umfassenden Einprägungen 25 je eine Abströmöffnung 28,
Figur k zeigt einen halben Teilquerschnitt durch eine
Einspritzpumpe mit den erfindungsgemäßen Merkmalen des
zweiten Ausführungsbeispieles. Zuströmkanal 22 und Abströmkanal 23 (siehe auch Figur 5a) enthalten bei der gezeigten
Ausführungsform je einen von einem Rohr ~\2k gebildeten
Mengenteiler, der in der Strömungsrichtung des Kraftstoffes für jedes Pumpenelement eine gesonderte
Kammer für den Zustrom und für den Abstrom des Kraftstoffes aufweist.
Figur 5a zeigt entsprechend der Schnittlinie E-E in Figur
k einen Teillängsschnitt. Um eine wirkungsvolle Spülung der Teilsaugräume 19 zu erhalten, sind vier getrennte
Strömungsbereiche vorgesehen und mit den Ziffern
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.1 bis k bezeichnet. Dabei gehört jeder Strömungsbereich
zu einem Teilsaugraum 19 eines Pumpenelementes einer
Reiheneinspritzpumpe, wobei die zugehörigen Pumpenelemente vereinfacht dargestellt und ebenfalls mit
den Ziffern 1 bis k bezeichnet sind.
Die Gestaltung der Querschnitte der Rohre A2k der Mengenteiler
gemäß Figur 5a zeigt die Figur 5b. Dort sind mit den Schnitten A bis D jeweils die Querschnitte durch das
eine Rohr 12k im Zuströmkanal 22 (siehe rechte Reihe) und
links daneben die zugehörigen Querschnitte des anderen Rohres 121+ im Abströmkanal 23 gezeigt, Mit den Strömungspfeilen ist wiederum der Kraftstofffluß zu und von den
Teilsaugräumen 39 angedeutet.
Der in Figur k dargestellte Teilquerschnitt kann auch zu
einem anderen, nicht näher dargestellten Ausführungsbeispiel
gehören, bei dem nur ein Rohr 12k verwendet wird, Dieses Rohr 12k ist in Längsrichtung in Kammern unterteilt,
die den Strömungsbereichen J, 2, 3 und k zugeordnet sind. Diese Kammern werden im Inneren des Rohres 12k als mehrgängige Wendeln Cschraubenförmige Kanäle) ausgebildet, wobei
jedem Teilsaugraum ein Wendelgang für den Zu- und/oder Abfluß des Kraftstoffes zugeordnet ist. Die mehrgängigen
Wendeln im Inneren der Rohre 12U können aus kraftstoffresistentem
Kunststoff gefertigt werden und sind entweder in Längsrichtung in je eine durch eine Zwischenwand getrennte,
dem Zufluß des Kraftstoffes dienende erste Kammer und eine für den Abfluß des Kraftstoffes vorgesehene zweite
Kammer unterteilty oder es sind auch zwei Rohre, wie bei
den übrigen Ausführungsbeispielen, vorhanden, von denen eines dem Zufluß und das andere dem Abfluß des Kraftstoffes
dient«
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Figur 6 zeigt einen vereinfachten Längsschnitt, entsprechend
Figur 5a, in Höhe eines mit 222 bezeichneten
Zuströmkanals bzw. des Abströmkanals 23, jedoch für ein drittes Ausführungsbeispiel der erfindungsgemäßen
Kraftstoffeinspritzpumpe. Diese Kraftstoffeinspritzpumpe
ist eine Sechszylinder-Einspritzpumpe, bei der die den
jeweiligen Strömungsbereichen zugeordneten Pumpenzylinder 12 bzw. Teilsaugräume 19 fortlaufend mit den Ziffern 1
bis 6 bezeichnet sind. Zur deutlicheren Darstellung wurden in der Schnittdarstellung die den Strömungsbereichen
2 bis 6 zugeordneten Pumpenelemente weggelassen,
Ein in den Zuströmkanal 222 eingesetztes Rohr 22U besteht
aus einem nichtmetallischen, schlecht wärmeleitenden Material, z. B. kraftstoffresistentem Kunststoff oder Keramik,
und das in den Abströmkanal 23 eingesetzte Rohr 2k entspricht dem beim ersten Ausführungsbeispiel verwendeten
Rohr. Dieses Rohr 2k kann ebenfalls zur Wärmedämmung aus Kunststoff ge^fertigt sein, zur besseren Wärmeableitung
wird es aber aus einem gut wärmeleitenden Material, vorzugsweise Aluminium, gefertigt. Es weist ebenso wie das
zu den Figuren 1 bis 3 beschriebenen Beispiel verwendete Rohr 2k taschenartige, an jeden Teilsaugraum 19 tangential
angrenzende Einprägungen 25 auf, die jeweils einen dem zugehörigen Teilsaugraum 19 nachgeschalteten Speicherraum
26 bilden. Dieser Raum 26 mündet über die in seinem stromabwärts gerichteten Endbereich 26a befindliche Abströmöffnung
'28 in den Innenraum des Rohres 2k.
Um die durch den verschieden langen Zuströmweg innerhalb des Rohres 22^ ensprechend unterschiedliche Aufheizzeit
des Kraftstoffes auszugleichen, wird der abströmende Kraftstoff in Gegenstromrichtung durch das Rohr 2k geführt.
Deshalb ist dies im Abströmkanal 23 befindliche Rohr 2k
-J*?- R. 19356 i.P.
in Gegenstromrichtung zur Strömungsrichtung des im Zuströmkanal 222 eingesetzten Rohres 22U mit seinen Abströmöffnungen
28 zu dem den Einlaß 222a des Zuströmkanals 222 aufnehmenden Gehäuseabschnitt 10a hinweisend
eingesetzt.
Das Rohr 22U enthält einen Längskanal 32 und über Zuströmöffnungen
22T1, 227-, 22J17 mit dem Längskanal 32 verbun-
I d Δ
dene, Speicherräume 226 "bildende Ausnehmungen 31, Der Längskanal
ist als Stufenbohrung mit einem jeder Zuströmöffnung
22T1, 22TO bis 22T17 zugeordneten Kanalabschnitt 32, ,
32O bis 32„ ausgebildet. Die Indexzahlen kennzeichnen die
c. Δ
Zuordnung zu dem jeweiligen Strömungsbereich, wobei Z für den - in Strömungsrichtung gesehen - letzten Strömungsbereich steht. Im Ausführungsbeispiel nach Figur 6 also
für den Strömungsbereich 6. Jeder der sich in Strömungsrichtung einem vorangehenden Kanalabschnitt, z, B, 32.,
anschließenden Kanalabschnitte, z. B. 32„, weist einen gegenüber dem Durchströmquerschnitt des vorangehenden
Kanalabschnittes reduzierten Durchströmquerschnitt auf, und der Durchströmquerschnitt des letzten, vom Einlaß
222a des Zuströmkanals 222 entferntesten Kanalabschnittes
32„ ist mindestens gleich oder geringfügig größer als der Durchströmquerschnitt der zugehörigen Zulauf öffnung 22T17.
Ls
Arbeitet die zugehörige Kraftstoffeinspritzpumpe mit sehr
hohen Einspritzdrücken und entsprechend großen Abströmmengen und Abströmgeschwindigkeiten, dann kann es bei
einem aus Kunststoff gefertigten, in den Zuströmkanal 222 eingesetzten Rohr 22U zu Erosion und Ausspülungen an
den mit 31a bezeichneten Innenwänden der Ausnehmungen 31 kommen. Für solche Fälle können die Innenwände 31a der
die Speicherräume 226 dreiseitig umfassenden Ausnehmungen 31 mittels je einer erosionsfesten, vorzugsweise metallischen
Auskleidung 33 armiert werden, Eine solche Ausklei-
R.ν 19356 i.P,
dung ist für den dem Strömungsbereich 5 zugeordneten Speicherraum 226 eingezeichnet. Ist das Rohr 22^ im Spritzgießverfahren
aus Kunststoff hergestellt, dann können die Auskleidungen 33 als Blecheinlegeteile in das Spritzgußwerkzeug
eingelegt werden und sind danach fest mit dem Rohr 22U
verbunden. Ein solches Verfahren kann auch "bei Keramikwerkstoffen
angewendet werden.
Die taschenartigen, an jeden Teilsaugraum 19 tangential angrenzenden, zum Teilsaugraum -19 hin offenen und mit dem
Längskanal 32 im Rohr 2.2M über je eine der drosselnden
Zuströmöffnungen 227 verbundenen Ausnehmungen 31 leiten jedem Teilsaugraum .19 einen vom zuströmenden Kraftstoffstrom
abgeleiteten Teilstrom zu. Die Ausnehmungen 31 bilden dabei jeweils einen der dem zugehörigen Teilsaugraum
19 vorgeschalteten zusätzlichen Speicherräume 226 für aus der Überströmöffnung 18 des Pumpenzylinders 12 rückströmenden
Kraftstoff. Mittels der Zuströmöffnungen 227 ist jeweils ein stromaufwärts gerichteter Endbereich 226a jedes
Speicherraumes 226 an den Längskanal 32 angeschlossen. Durch diese Form und Lage der Speicherräume 226 kann auch
bei hohem Einspritzdruck mit großer Strömungsgeschwindigkeit austretender Kraftstoff nicht soweit zurückgedrückt
werden, daß er sich mit dem im Längskanal 32 zuströmenden Kraftstoff vermischen könnte. In den Einspritzpausen wird
durch den überschüssigen, die Teilsaugräume 19 passierenden Kraftstoff.der nach dem zuvor erfolgten Förderhub abgesteuerte
Kraftstoff über den Speicherraum 26 des im Abströmkanal 23 befindlichen Rohres 2k zum Tank zurückgefördert
.
Obwohl bereits durch die im Durchmesser in Strömungsrichtung größer werdenden Zuströmöffnungen 227h bis 227„ eine
weitgehend gleichmäßige Durchströmung der Teilsaugräume
R. 19356 i.P
ν
erreicht wird, ist eine völlig gleichmäßige Erwärmung des Kraftstoffes und damit die geforderte Gleichförderung der
Pumpenelemente erst durch die Kombination der zu Figur 6 beschriebenen Maßnahmen in vollem Umfang erzielbar. Es
sind dies: Die Anordnung der vorgeschalteten Speicherräume 226, die im Durchmesser größer werdenden Bohrungen
der Zuströmöffnungen 227* bis 22Jr7 und die in Strömungsrichtung
gestuft kleiner werdenden Durchmesser der Kanalabschnitte 32. bis 32„ des Längskanals 32 bei dem aus
J U
schlecht wärmeleitendem Material gefertigten Rohr in Kombination mit dem gut wärmeleitenden Rohr 2k im Abströmkanal,
der ebenfalls Speicherräume 26, die hier jedoch den Teilsaugräumen 19 nachgeschaltet sind, aufweist.
Claims (13)
- R. 19356 i.P.
13.3.1985 Ks/KcROBERT BOSCH GMBH, 7OOO StuttgartAnsprücheM.)Kraft stoffeinspritzpumpe für Brennkraftmaschinen mit mehreren in Reihe angeordneten Pumpenelementen, die in Aufnahmebohrungen des Pumpengehäuses angebrachte Pumpenzylinder und in diesen arbeitende Pumpenkolben auf' weisen, wobei die Pumpenzylinder von Teilsaugräumen umgeben und mittels Überströmöffnungen mit diesen verbunden sind und die Pumpenkolben zur Zumessung der EinspritZ" menge Steuerkanten aufweisen, die mit den Überströmöffnungen zusammenwirken, und mit parallel zur Nockenwelle angeordneten Zu- und Abströmkanälen für den Kraftstofffluß zu und aus den Teilsaugräumen, dadurch gekennzeichnet, daß in die Zuströmkanäle (22, 222) und Abströmkanäle (23) für den Kraftstofffluß Mengenteiler C2U, 12U, 22*0 eingesetzt sind, die jedem Teilsaugraum (19) einen gesonderten Teilkraftstofffluß zuordnen. - 2. Kraftstoffeinspritzpumpe nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Mengenteiler als Rohre {2k, 12U, 22U) ausgebildet sind, die in den Zuströmkanälen (22, 222) und Abströmkanälen (.23) für den Kraftstofffluß eingesetzt sind und für jeden Teilsaugraum (.-39.) gesonderte Zuströmöffnungen (27, 227) und/oder Abströmöffnungen (28) aufweisen.- 2 - R, .1S356 i,p,
- 3. Kraftstoffeinspritzpumpe nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Rohre (12U) bzw. das Rohr (32U) in Längsrichtung in Kammern unterteilt sind, wobei zu jedem Teilsaugraum (19) gesonderte Kammern für den Zu- und/oder Abfluß des Kraftstoffs führen (Figuren U, 5a und 5b).
- h. Kraftstoffeinspritzpumpe nach Anspruch 3» dadurch gekennzeichnet, daß die Kammern im Inneren der Rohre (12k) bzw. des Rohres als mehrgängige Wendeln ausgebildet sind, wobei jedem Teilsaugraum (19) ein Wendelgang für den Zu- und/oder Abfluß des Kraftstoffes zugeordnet ist (Figur k).
- 5. Kraftstoffeinspritzpumpe nach Anspruch k, dadurch gekennzeichnet, daß die mehrgängigen Wendeln im Innern der Rohre (12U) aus kraftstoffresistentem Kunststoff gefertigt sind.
- 6. Kraftstoffeinspritzpumpe nach Anspruch 2, mit einem gesonderten Zuströmkanal (22) und einem gesonderten Abströmkanal (23), dadurch gekennzeichnet, daß die als Mengenteiler dienenden Rohre (2U) taschenartige Einprägungen (25) aufweisen, die den zu- und abströmenden Kraftstoffstrom aufteilen, und daß jedem Teilsaugraum (19) eine taschenartige Einprägung (25) im Zuströmkanal (22) stromaufwärts vorgeschaltet und eine taschenartige Einprägung (25) im Abströmkanal (23) stromabwärts nachgeschaltet ist (Figuren 1, 2, 3a und 3b),
- 7. Kraftstoffeinspritzpumpe nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Größe der taschenartigen Einprägungen (25) so bemessen ist, daß sie jeweils einen zusätzlichen vor- bzw, nachgeschalteten Speicherraum (26) für Kraftstoff auf der Zuströmseite bzw, auf der Abströmseite bilden.- 3 - R. 19356 i.P.
- 8. Kraftstoffeinspritzpumpe nach Anspruch 2, mit einem gesonderten Zuströmkanal (222) und einem gesonderten Abströmkanal (23), dadurch gekennzeichnet, daß mindestens das eine in den Zuströmkanal (222) eingesetzte Rohr (224) aus einem nichtmetallischen, schlecht wärmeleitenden Material, z. B. aus kraftstoffresistentem Kunststoff oder Keramik, hergestellt ist (Figur 6),
- 9. Kraftstoffeinspritzpumpe nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß das in den Zuströmkanal (222) eingesetzte Rohr (224) taschenartige, an jeden Teilsaugraum (19) tangential angrenzende, zum Teilsaugraum (19) hin offene und mit einem Längskanal (32) im Rohr (224) über je eine drosselnde Zuströmöffnung (.227) verbundene Ausnehmungen (31) aufweist, die vom zuströmenden Kraftstoffstrom jedem Teilsaugraum (39) einen Teilstrom zuleiten und jeweils einen dem zugehörigen Teilsaugraum (19) vorgeschalteten zusätzlichen Speicherraum (226) für aus der Überströmöffnung (18) des Pumpenzylinders (12) rückströmenden Kraftstoff bilden, und daß mittels der Zuströmöffnungen (227) jeweils ein stromaufwärts gerichteter Endbereich (226a) jedes Speicherraumes (226) an den Längskanal (32) angeschlossen ist .
- 10. Kraftstoffeinspritzpumpe nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß der Durchströmquerschnitt der - vom Einlaß (222a) des Zuströmkanals (222) her in Strömungsrichtung gesehen - jeweils nachfolgenden Zuströmöffnung (227p) gegenüber dem Durchströmquerschnitt der vorangehenden Zuströmöffnung (227..) größer ist,
- 11. Kraft stoffeinspritzpumpe nach Anspruch 9 oder JO, dadurch gekennzeichnet, daß der Längskanal (32) innerhalb des in den Zuströmkanal (222.) eingesetzten Rohres (224) als Stufenbohrung mit je einem jeder Zuströmöff-R. J9356 i.P,nung (.22T1, 2272, 22TZ) zugeordneten Kanalabschnitt (32^ 32O, 32 ) ausgebildet ist, daß jeder der sich in Strömungsrichtung einem vorangehenden Kanalabschnitt (32?) anschließenden Kanalabschnitte (32.-) einen gegenüber dem Durchströmquerschnitt des vorangehenden Kanalabschnittes reduzierten Durchströmquerschnitt aufweist, und daß der Durchströmquerschnitt des letzten vom Einlaß (222a) des Zuströmkanals (222) entferntesten Kanalabschnittes (32 ) mindestens gleich oder größer ist als der Durchströmquerschnitt der zugehörigen Zulauf öffnung (227,,).L·
- 12. Kraftstoffeinspritzpumpe nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß die Innenwände (31a) der die Speicherräume (226) dreiseitig umfassenden Ausnehmungen (31) des in den Zuströmkanal (222) eingesetzten Rohres (22*0 mittels je einer erosionsfesten, vorzugsweise metallischen Auskleidung (33) armiert sind.
- 13. Kraftstoffeinspritzpumpe nach einem der Ansprüche 8 bis 12, dadurch gekennzeichnet, daß das in den Abströmkanal (23) eingesetzte Rohr (2U) aus einem gut wärmeleitenden Material, vorzugsweise Aluminium, gefertigt ist und taschenartige, an jeden Teilsaugraum (.19) tangential angrenzende Einprägungen (25) aufweist, die jeweils einen dem zugehörigen Teilsaugraum (19) nachgeschalteten Speicherraum (26) bilden, der über die in seinem stromabwärts gerichteten Endbereich (26a) befindliche Abströmöffnung (28) in den Innenraum des Rohres (2U) mündet.1U. Kraftstoffeinspritzpumpe nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, daß das in dem Abströmkanal (23) befindliche Rohr (2U) in Gegenstromrichtung zu dem im Zuströmkanal (222) eingesetzten Rohr (22U) mit seinen Abströmöffnungen (28) zu dem den Einlaß (222a) des Zuströmkanals (222) aufnehmenden Gehäuseabschnitt (1OaJ hinweisend eingesetzt ist.
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