DE3717361A1 - Kraftstoff-foerderpumpe - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Kraftstoff-Förderpumpe, mit einem drehbaren und in Axialrichtung verschiebbaren Ver­ teiler in einem Gehäuse, mit einem hin- und hergehenden Pumpenkolben in einer im Verteiler ausgebildeten Bohrung, mit Nockenelementen im Gehäuse, die eine Einwärtsbewegung des Kolbens während des Umlaufens des Verteilers bewirken, mit Kanälen im Verteiler und im Gehäuse, durch die Kraft­ stoff zu der Bohrung strömen kann, um die Auswärtsbewegung des Kolbens zu bewirken, und während der Einwärtsbewegung des Kolbens aufgrund der Nockenelemente Kraftstoff zu einem Auslaß strömen kann, mit schrägen Anlageflächen, die an einem vom Verteiler getragenen Teil und einem im Gehäuse aufgenommenen Teil ausgebildet sind und zusammenwirkend das Ausmaß der Auswärtsbewegung des Kolbens und damit die durch den Auslaß zugeführte Kraftstoffmenge entsprechend der axialen Lage des Verteilers begrenzen, mit einer den Ver­ teiler in die Richtung zur Erhöhung der Kraftstoffmenge durch den Auslaß vorspannenden Feder, mit einer im Gehäuse ausgebildeten Kammer, wobei der Verteiler oder ein damit verbundener Teil sich in die Kammer erstreckt und mit dem in der Kammer herrschenden Druck beaufschlagt ist, so daß eine Druckerhöhung in der Kammer eine Verschiebung des Ver­ teilers gegen die Kraft der Feder in eine Richtung zur Ver­ minderung der durch den Auslaß geförderten Kraftstoffmenge bewirkt, und mit Mitteln zur Regelung des Flüssigkeits­ drucks in der Kammer.

Ein bekanntes Verfahren zur Regelung des Drucks in der Kammer besteht darin, auf dem Verteiler oder dem genannten Teil eine Hülse vorzusehen, die in Axialrichtung verschieb­ bar ist und die Öffnung einer Mündungsstelle regelt, die mit der Kammer verbunden ist und durch die Flüssigkeit aus der Kammer austreten kann. Wenn die Mündungsstelle relativ zur Hülse richtig positioniert ist, kann vorgesehen werden, daß die anfängliche Axialverschiebung des Verteilers infol­ ge der Anlage der Anlageflächen ein Schließen der Mündungs­ stelle bewirkt und daher den Austritt von Flüssigkeit aus der Kammer durch die Mündungsstelle blockiert. Es ist aber notwendig, der Kammer Flüssigkeit auf einer Strömungsbahn von einer Flüssigkeitsversorgung zuzuführen, und zur Erzie­ lung eines hydraulischen Verschlusses in der Kammer zur Minimierung der Bewegung des Verteilers ist es notwendig, das Strömen von Flüssigkeit auf dieser Strömungsbahn zu verhindern.

Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist die Bereitstellung einer Kraftstoff-Förderpumpe der eingangs genannten Art in einfacher und zweckmäßiger Form.

Die Kraftstoff-Förderpumpe nach der Erfindung ist gekenn­ zeichnet durch eine im Umfang des Verteilers oder eines damit verbundenen Teils gebildete Öffnung, eine axial ver­ schiebbare Hülse auf dem Verteiler oder dem genannten Teil, wobei die Hülse den Flüssigkeitsstrom durch die Öffnung aus der Kammer bestimmt und die relativen Lagen der Hülse und der Öffnung derart sind, daß eine Axialverschiebung des Verteilers infolge des Zusammenwirkens der Anlageflächen zum Schließen der Öffnung führt, eine Kraftstoffzuführbahn zu der Kammer und ein in der Kraftstoffzuführbahn angeord­ netes Absperrorgan, das so ausgelegt ist, daß ein Kraft­ stoffstrom aus der Kammer entlang der Zuführbahn unterbun­ den ist.

Anhand der Zeichnung wird die Erfindung beispielsweise näher erläutert. Es zeigt

Fig. 1 eine seitliche Schnittansicht eines Teils der Kraftstoff-Förderpumpe nach der Erfindung; und

Fig. 2 bis 5 Abwandlungen des Ausführungsbeispiels nach Fig. 1.

Gemäß Fig. 1 umfaßt die Förderpumpe ein Gehäuse 10, in dem eine Buchse 11 befestigt ist, die einen umlaufenden Ver­ teiler 12 trägt, der aus der Buchse herausragt und einen vergrößerten Abschnitt 13 aufweist.

Der vergrößerte Abschnitt 13 ist von einem Ringteil 14 um­ geben, der mit einer Antriebswelle 15 einstückig ist, die zeitlich abgestimmt mit dem zugehörigen Motor antreibbar ist. Der Ringteil 14 weist zwei in Axialrichtung verlau­ fende Schlitze 16 auf, in denen zwei Antriebsplatten 17 positioniert sind, die mit dem Verteiler auf entgegenge­ setzten Seiten des vergrößerten Abschnitts 13 verbunden sind.

In dem vergrößerten Abschnitt 13 des Verteilers ist eine Querbohrung 18 ausgebildet, in der zwei Pumpenkolben 19 angeordnet sind. Mit ihren äußeren Enden liegen die Kolben jeweils an Gleitstücken 20 an, die Teil von zwei Nocken­ stößeln sind, welche außerdem Rollen 21 aufweisen, die in in den Außenflächen der Gleitstücke ausgebildeten Nuten positioniert sind. Die Gleitstücke und Rollen sind gegen eine Axialbewegung dadurch festgelegt, daß sie zwischen den Antriebsplatten positioniert sind. Ferner stehen die Rollen 21 durch die Schlitze 16 in Anlage mit der Innenumfangs­ fläche eines nicht gezeigten Nockenrings vor, wobei der Nockenring eine Mehrzahl Nockenanläufe definiert, die wäh­ rend der Rotation des Verteilers an den Rollen angreifen und den Kolben 19 eine Einwärtsbewegung erteilen.

Die Innenfläche 22 des Ringteils 14 ist nach außen konisch erweitert unter Bildung einer Anlagefläche, die mit an den Gleitstücken 20 ausgebildeten Anlageflächen 23 zusammen­ wirkt. Der Verteiler ist in der Zeichnung nach rechts durch eine Schraubendruckfeder 24 vorgespannt.

Mit der Querbohrung 18 steht eine Längsbohrung 25 in Ver­ bindung, die mit einer ersten Längsnut 26 am Umfang des Verteilers und einer weiteren Längsnut 27, die ebenfalls am Umfang des Verteilers in Axialrichtung beabstandet ausge­ bildet ist, in Verbindung steht. Die Längsnut 26 kann nach­ einander mit mehreren Einlaßöffnungen 28 in Deckung gelan­ gen, die mit einer Druckkraftstoffversorgung verbunden sind, die zweckmäßig eine Niederdruck-Kraftstoffpumpe ist, die von der Antriebswelle 15 angetrieben wird. Die Längsnut 27 kann nacheinander mit Auslaßöffnungen 29 in Deckung ge­ langen, von denen nur eine gezeigt ist und die in der Hülse gebildet und mit Auslässen am Gehäuse verbunden sind, an die im Betrieb die Einspritzdüsen des zugehörigen Motors angeschlossen sind. Die Verbindung der Längsnut 27 mit einem Auslaß 29 soll unmittelbar, bevor die Kolben 19 durch die Nockenanläufe nach innen bewegt werden, erfolgen, und während dieser Einwärtsbewegung wird Kraftstoff durch einen der Auslässe zu einer Brennkammer des zugehörigen Motors verdrängt. Bei weiterem Umlaufen des Verteilers wird die Längsnut 26 mit einer Öffnung 29 in Deckung gebracht, wäh­ rend sich die Nut 27 außer Deckung mit einer Öffnung 29 bewegt. Kraftstoff kann nunmehr zur Querbohrung 18 strömen und eine Auswärtsbewegung der Kolben 19 und der Nockenfol­ ger bewirken. Das Maß der Auswärtsbewegung ist durch den Kontakt der Anlageflächen 23 mit der Anlagefläche 22 be­ grenzt. Während der Verteiler weiter umläuft, gelangt die Nut 26 außer Deckung mit der Öffnung 28, und die Nut 27 gelangt in Deckung mit dem nächstfolgenden Auslaß 29. Danach wird der beschriebene Arbeitszyklus wiederholt, und Kraftstoff wird den Brennkammern des Motors abwechselnd zugeführt.

Das Maß der Auswärtsbewegung der Kolben bestimmt die Kraft­ stoffmenge, die dem Motor zugeführt wird, und durch Ver­ schieben des Verteilers kann die Kraftstoffmenge geändert werden.

Wie vorstehend beschrieben, ist der Verteiler durch die Kraft der Feder 24 nach rechts vorgespannt, d. h. der Ver­ teiler ist in eine Richtung beweglich, in der die dem Motor zugeführte Kraftstoffmenge erhöht wird. Dieser Bewegung des Verteilers wirkt der Kraftstoffdruck in einer Kammer 30 entgegen, die im Gehäuse gebildet ist und in die das der Feder ferne Ende des Verteilers ragt.

Der Austritt von Kraftstoff aus der Kammer 30 wird durch eine Hülse 31 bestimmt, die den Verteiler umgibt und rela­ tiv dazu axialverschiebbar ist. Die Hülse ist im Betrieb an einen Drehzahlregler gekoppelt. Die Hülse bestimmt den Öff­ nungsgrad einer Öffnung 32, die im Verteiler ausgebildet und über einen Kanal 33 mit der Kammer 30 verbunden ist. Der Kammer wird Kraftstoff von einer Kraftstoffversorgung, zweckmäßig der vorgenannten Niederdruckpumpe, auf einem Förderweg 34 zugeführt, und in dem Förderweg 34 ist ein federbelastetes Absperrventil 35 angeordnet. Wenn im Be­ trieb die Hülse nach rechts verschoben wird, wird die Öff­ nung 32 freigegeben, so daß Kraftstoff aus der Kammer 30 austreten kann, wodurch der Druck in der Kammer vermindert wird. Der Verteiler bewegt sich somit nach rechts und trachtet danach, die Öffnung 32 wieder zu schließen. Kraft­ stoff wird der Kammer auf dem Förderweg 34 zugeführt, und der Kraftstoffstrom hebt das Ventilglied des Absperrventils von seinem Sitz ab. Die Strömung auf dem Förderweg erfolgt mit gedrosseltem Durchsatz, so daß im praktischen Gebrauch der Verteiler eine Gleichgewichtslage bei geringfügig ge­ öffneter Öffnung 32 einnimmt. Wenn während des Betriebs der Förderpumpe die Anlageflächen 23 an der Anlagefläche 22 anliegen, wird der Verteiler mit einer Gegenkraft beauf­ schlagt, die dazu tendiert, ihn nach rechts zu verschieben. Diese Bewegung bewirkt ein Schließen der Öffnung 32 sowie ein Schließen des Absperrventils 35, so daß in der Kammer 30 ein hydraulischer Verschluß erzeugt wird, der eine wei­ tere Bewegung des Verteilers unterbindet.

Bei der Ausführungsform von Fig. 2 entsprechen die allge­ meinen Einzelheiten der Förderpumpe dem Beispiel von Fig. 1, und der Austritt von Kraftstoff aus der Kammer 30 er­ folgt durch den Kanal 33 und die Öffnung 36 wie bei dem vorhergehenden Beispiel. Der Strömungsweg des Kraftstoffs zur Kammer schließt jedoch die Öffnung 36 und den Kanal 33 ein, und gemäß Fig. 2 weist die Hülse 31 zwei Umfangsnuten 37, 38 an ihrer Innenfläche auf. Die Nut 38 steht über einen Kanal 39 im Verteiler mit einer Zuführleitung 40 im Gehäuse in Dauerverbindung. Die Nuten 37 und 38 sind über ein Rückschlagventil 41 miteinander verbunden, das so ange­ ordnet ist, daß zwar Kraftstoff von der Nut 38 zur Nut 37 strömen kann, aber ein Kraftstoffstrom in Gegenrichtung blockiert ist.

Wenn im Betrieb die Hülse nach rechts in Fig. 2 bewegt wird, wird die Öffnung 36 zu einem Raum im Gehäuse hin geöffnet, und Kraftstoff strömt aus der Kammer 30 aus, so daß der Verteiler nach rechts bewegbar ist, bis die Öffnung 36 wieder verschlossen ist. Wenn die Hülse nach links in Fig. 1 bewegt wird, wird die Öffnung 36 zur Nut 37 hin geöffnet, und Kraftstoff kann an dem Ventil 41 vorbei zur Nut 37 und von dort durch die Öffnung 36 in die Kammer 30 einströmen. Infolgedessen bewegt sich der Verteiler eben­ falls nach links, bis die Öffnung 36 wieder verschlossen ist. Die Breite des durch die Hülse definierten Steuer­ stegs, der die Öffnung einstellt, ist nur geringfügig grö­ ßer als der Durchmesser der Öffnung, und wenn der Verteiler bei Kontakt der Anlageflächen aneinander mit der vorher genannten Kraft beaufschlagt wird, besteht die Tendenz, daß die Öffnung zur Nut 37 hin geöffnet wird. In dieser Situa­ tion wird jedoch der Kraftstoffstrom aus der Kammer durch die Wirkung des Absperrorgans 41 unterbunden.

Die Anordnung nach Fig. 3 ist mit derjenigen nach Fig. 2 im wesentlichen identisch, jedoch ist das Rückschlagventil 42 im Gehäuse 10 positioniert, und die beiden Nuten 37, 38 sind durch eine einzige Nut 43 ersetzt.

In Fig. 4 wird die Funktion des Absperrorgans 42 durch eine Nut 44 am Umfang des Verteilers, die mit dem Kanal 39 ver­ bunden ist, erhalten. Die Nut 44 ist so positioniert, daß sie mit einer Serie von Förderbohrungen 45, die in der Buchse 11 ausgebildet und mit der vorgenannten Niederdruck­ pumpe verbunden sind, in Deckung bringbar ist. Es ist vor­ gesehen, daß die Nut 44 mit einer Öffnung 45 während einer begrenzten Periode nach der Zuführung von Kraftstoff und bevor die Anlageflächen 23 und 22 die Möglichkeit haben, sich in gegenseitige Anlage zu bewegen, kommunizieren kann, und zwar ungeachtet der axialen Einstellung des Verteilers. Dadurch wird ein hydraulischer Verschluß in der Kammer 30 ebenso wie bei dem Beispiel nach Fig. 3 gebildet.

Bei der Ausführungsform nach Fig. 5 entfällt die Nut 44 und ist durch eine Umfangsnut 46 ersetzt, die sich in Dauer­ verbindung mit der Kraftstoffzufuhr befindet. Bei diesem Beispiel kann die Öffnung 36 nur unmittelbar nach der Kraftstoffzuführung und vor der Anlage der Anlageflächen aneinander mit der Kammer 30 kommunizieren. Zu diesem Zweck umfaßt die in der Innenfläche der Hülse ausgebildete Um­ fangsnut 47 eine Mehrzahl Nuten 48, die nacheinander der Öffnung 36 ausgesetzt sind, wenn die Hülse nach links be­ wegt wird, um die dem zugehörigen Motor zugeführte Kraft­ stoffmenge zu vermindern. Wiederum wird ein hydraulischer Verschluß in dem Augenblick gebildet, in dem die Anlage­ flächen aneinander anliegen.

Claims (8)

1. Kraftstoff-Förderpumpe, mit einem drehbaren und in Axialrichtung verabschiebbaren Verteiler in einem Gehäuse, mit einem hin- und hergehenden Pumpenkolben in einer im Verteiler ausgebildeten Bohrung, mit Nockenelementen im Gehäuse, die eine Einwärtsbewegung des Kolbens während des Umlaufens des Verteilers bewirken, mit Kanälen im Verteiler und im Gehäuse, durch die Kraftstoff zu der Bohrung strömen kann, um die Auswärtsbewegung des Kolbens zu bewirken, und während der Einwärtsbewegung des Kolbens aufgrund der Nockenelemente Kraftstoff zu einem Auslaß strömen kann, mit schrägen Anlageflächen, die an einem vom Verteiler getra­ genen Teil und einem im Gehäuse aufgenommenen Teil ausge­ bildet sind und zusammenwirkend das Ausmaß der Auswärts­ bewegung des Kolbens und damit die durch den Auslaß zuge­ führte Kraftstoffmenge entsprechend der axialen Lage des Verteilers begrenzen, mit einer den Verteiler in die Rich­ tung zur Erhöhung der Kraftstoffmenge durch den Auslaß vor­ spannenden Feder, mit einer im Gehäuse ausgebildeten Kam­ mer, wobei der Verteiler oder ein damit verbundener Teil sich in die Kammer erstreckt und mit dem in der Kammer herrschenden Druck beaufschlagt ist, so daß eine Drucker­ höhung in der Kammer eine Verschiebung des Verteilers gegen die Kraft der Feder in eine Richtung zur Verminderung der durch den Auslaß geförderten Kraftstoffmenge bewirkt, und mit Mitteln zur Regelung des Flüssigkeitsdrucks in der Kammer, gekennzeichnet durch
eine im Umfang des Verteilers (12) oder eines damit ver­ bundenen Teils gebildete Öffnung (32),
eine axial verschiebbare Hülse (31) auf dem Verteiler (12) oder dem genannten Teil, wobei die Hülse (31) den Flüssig­ keitsstrom durch die Öffnung (32) aus der Kammer (30) be­ stimmt und die relativen Lagen der Hülse (31) und der Öff­ nung (32) derart sind, daß eine Axialverschiebung des Ver­ teilers (12) infolge des Zusammenwirkens der Anlageflächen (22, 23) zum Schließen der Öffnung (32) führt,
eine Kraftstoffzuführbahn (34) zu der Kammer (30) und ein in der Kraftstoffzuführbahn angeordnetes Absperrorgan (35), das so ausgelegt ist, daß ein Kraftstoffstrom aus der Kam­ mer (30) entlang der Zuführbahn (34) unterbunden ist.

2. Kraftstoff-Förderpumpe nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Kraftstoffzuführbahn einen im Gehäuse (10) ausge­ bildeten Kanal (34) umfaßt, der direkt mit der Kammer (30) verbunden ist, und daß das Absperrorgan (35) in dem Kanal (34) angeordnet ist.

3. Kraftstoff-Förderpumpe nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet,
daß die Kraftstoffzuführbahn die Öffnung (36) enthält,
daß die Hülse (31) eine in ihrer Innenumfangsfläche ausge­ bildete Umfangsnut (37) aufweist, die mit einer Endfläche der Hülse (31) einen Steuersteg definiert, der so positio­ niert ist, daß er die Öffnung (36) blockiert, und
daß die Nut (37) einen Teil der Kraftstoffzuführbahn zur Kammer (30) bildet.

4. Kraftstoff-Förderpumpe nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet,
daß die Kraftstoffzuführbahn eine weitere Nut (38) in der Innenumfangsfläche der Hülse (31) aufweist,
daß das Absperrorgan (41) an einem die beiden Nuten (37, 38) verbindenden Kanal in der Hülse (31) positioniert ist, und
daß ein Kanal (39) im Verteiler (12) und im Gehäuse (10) die weitere Nut (38) mit einem Kraftstoffvorrat verbindet.

5. Kraftstoff-Förderpumpe nach Anspruch 3, gekennzeichnet durch einen Kanal (39), der im Verteiler (12) und im Gehäuse (10) ausgebildet ist und die Nut (43) mit einem Kraftstoffvorrat verbindet, wobei das Absperrorgan (42) im Gehäuse positio­ niert ist.

6. Kraftstoff-Förderpumpe nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das Absperrorgan ein durch eine Feder beaufschlagtes Rückschlagventil (42) ist.

7. Kraftstoff-Förderpumpe nach Anspruch 3, gekennzeichnet durch einen am Verteiler (12) ausgebildeten Kanal (39), der zu einer Nut (44) auf dem Umfang des Verteilers verläuft, und im Gehäuse ausgebildete Öffnungen (45), die auf den Umfang des Verteilers münden, wobei die Nut (44) so angeordnet ist, daß sie jeweils nach Kraftstoffzuführung und vor ge­ genseitiger Anlage der Anlageflächen (22, 23) mit den Öff­ nungen (45) abwechselnd für eine begrenzte Dauer in Deckung gelangt.

8. Kraftstoff-Förderpumpe nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß das Absperrorgan eine Mehrzahl Axialnuten umfaßt, die von den Umfangsnuten zu der Endfläche verlaufen, wobei die Axialnuten so positioniert sind, daß sie jeweils nach Kraftstoffzuführung und vor gegenseitiger Anlage der Anla­ geflächen und nach Verschieben der Hülse (31) zur Druck­ erhöhung in der Kammer (30) mit der Öffnung für eine be­ grenzte Dauer abwechselnd in Deckung gelangen.