DE3877083T2 - Verteilerkraftstoffeinspritzpumpe mit innerem nockenring. - Google Patents

Description

• Die Erfindung bezieht sich auf eine Verteilerkraftstoffeinspritzpumpe mit innerem Nockenring bzw. Innennockenring, insbesondere bezieht sich die Erfindung auf eine Verteilerkraftstoffeinspritzpumpe mit innerem Nockenring, die durch einen inneren, mit einem inneren Randnockenprofil bzw. mit einem Nockenprofil an seinem Innenumfang ausgestatteten Nockenring betätigt wird, wobei die Schmierbedingungen in einer Nockenkammer verbessert werden, die durch den inneren Nockenring und einen im inneren Nockenring drehbaren Rotor ausgebildet ist.
• Kraftstoffeinsparung ist ein aktuelles gesellschaftliches Erfordernis, die die Forderung nach Kraftstoffeinspritzpumpen zum Kraftstoffeinspritzen auf einem höheren Druckniveau hervorgerufen hat. Um diese Forderung auf dem Gebiet der Verteilerkraftstoffeinspritzpumpen für Dieselmotoren zu bewältigen, wurde ein Pumpenbetätigungsmechanismus vorgeschlagen, welcher einen inneren Nockenring mit einer inneren Randnockenoberfläche anstatt einer normalen Plankurvenscheibe mit einer äußerern Randnockenoberfläche verwendet. Ein Beispiel eines Betätigungsmechanismus dieser Gattung ist in der ungeprüften japanischen Offenlegngsschrift Nr. 61-96168 offenbart. Diese Art von Kraftstoffeinspritzpumpen hat einen Rotor mit einer radialen Bohrung zur gleitenden Aufnahme eines Kolbens. Bei Drehen des Rotors wird der Kolben durch ein Nockenprofil auf einer inneren Randoberfläche des Nockenrings angetrieben, so daß er sich in der radialen Bohrung hin und her bewegt und dabei Kraftstoff ansaugt, unter Druck setzt und einspritzt. Für gewöhnlich kann der Rotor eine Vielzahl von derartigen Radialbohrungen und Kolben aufweisen, so daß diese Art von Kraftstoffeinspritzer zur Erreichung eines hohen Kraftstoffeinspritzdrucks geeignet sind. In letzter Zeit wurden Bemühungen unternommen, Mischkraftstoff bestehend aus Kerosin und Alkohol anstatt leichtes Öl einzusetzen, das konventionell als Kraftstoff in Dieselmotoren verwendet wird. Offensichtlich bedingt ein höher Kraftstoffeinspritzdruck,daß die Kraftstoffeinspritzpumpe unter schwereren Bedingungen arbeitet, so daß daher die verbesserte Haltbarkeit einer Kraftstoffeinspritzpumpe zu einer kritischen Forderung geworden ist. Im Besonderen erhöht sich naturgemäß bei erhöhtem Kraftstoffeinspritzdruck von Kraftstoffeinspritzpumpen, die durch eine inneren Nockenring betätigt werden, der Druck, mit dem die Kolben gegen das Nockenprofil des inneren Nockenrings gedrückt werden, was zu einer signifikanten Erhöhung der Belastung führt, die auf den inneren Nockenring, auf Rollen, welche in Gleitkontakt mit dem inneren Nockenring gehalten werden und auf Rollenhalter, welche die Rollen drehbar aufnehmen, aufgebracht wird. In konventionellen Kraftstoffeinspritzpumpen der beschriebenen Gattung hat man sich bei der Schmierung in der Nockenkammer, die diese gleitenden Teile aufnimmt, allein auf den Kraftstoff verlassen. Diese Schmiermethode kann jedoch die erforderliche Schmierwirkung, insbesondere bei Betrieb der Pumpe unter schwerer Belastung, d. h. bei einem hohen Einspritzdruck, nicht gewährleisten. Demgemäß neigt der Verschleiß der gleitenden Teile, aufgrund der minderwertigen Schmierbedingungen schnell anzusteigen, was sich unvorteilhaft auf die Pumpeneigenschaft und auf die Haltbarkeit der Pumpe auswirkt.
• Weiterhin wurde im Dokument US-A-4 662 825 eine herkömmliche Pumpe zum Bereitstellen von unter Druck gesetzten Kraftstoff offenbart. Im Fall dieser Kraftstoffversorgungspumpe ist es vorgesehen, daß Kraftstoff, der hinter den Kolben ausleckt, zur Transferpumpe zurückgeführt wird, wobei insbesondere ein Durchlecken von Kraftstoff in das Schmiersystem nicht zuverlässig vermieden werden kann, wenn die Kraftstoffpumpe unter Schwerlastbedingungen, d. h. unter hohem Einspritzdruck , arbeitet. Dies ist immer dann ein schwerwiegender Nachteil, wenn eine Verdünnung des Schmieröls nicht toleriert werden kann.
• Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Verteilerkraftstoffeinspritzpumpe mit innerem Nockenring bereitzustellen, in welcher das Innere der Nockenkammer, welche den inneren Nockenring und den Rotor aufnimmt, mit einem Schmiermittel geschmiert wird, welches eine höherer Viskosität als der eingespritzte Kraftstoff hat,, so daß Schmierbedingungen bereitgestellt sind, die gut genug sind, ein Arbeiten der Einspritzpumpe unter schwerer Belastung zu zu ermöglichen.
• Diese Aufgabe wird durch die Merkmale des Anspruchs 1 gelöst.
• Entsprechend der Merkmale im kennzeichnenden Teil des Anspruchs 1, führt die Niederdruck - Kraftstoffleitung über ein Druckregelventil zu einer Niederdruckseite einer Kraftstoffversorgungspumpe, so daß der Druck in der Niederdruck - Kraftstoffleitung auf einem gleichen oder einem geringfügig höheren Niveau aufrechterhalten wird als der Druck in einer Druckölleitung, die zur Niederdruckschmierkammer führt. Aufgrund dieser Anordnung wird das Durchlecken von Kraftstoff in das Schmiersystem der Kraftsffeinspritzpumpe auch unter den Bedingungen eines hohen Einspritzdrucks wirkungsvoll verhindert.
• Im Betrieb wird der Rotor der Kraftstoffeinspritzpumpe von einer Antriebswelle relativ zum inneren Nockenring angetrieben, so daß die Kolben, die öldicht in den radialen, im Rotor ausgebildeten Bohrungen aufgenommen sind, sich innerhalb der radialen Bohrungen hin und her bewegen, indem die äußeren Enden der Kolben als ein Ergebnis der Drehung des Rotor dem Nockenprofil der inneren Randoberfläche des Nockenrings folgen, wodurch der Kraftstoff angesaugt, unter Druck gesetzt und eingespritzt wird. Außerdem wird das innere der Nockenkammer, welche durch den inneren Nockenring und den Rotor bestimmt wird, von einem Schmieröl mit höherer Viskosität als der vom Kraftstoff geschmiert. Die gleitenden Teile, wie der innere Nockenring, die Rollen, die Rollenhalter und die Kolben werden demgemäß zufriedenstellend geschmiert, selbst wenn die Pumpe unter hohem Druck arbeitet. Dies trägt zu einer Verbesserung der Haltbarkeit der Kraftstoffeinspritzpumpe bei und erleichtert den Einsatz von Mischkraftstoffen wie z. B. eine Mischung aus Kerosin und Alkohol. Außerdem kann die erfindungsgemäße Verteilerkraftstoffeinspritzpumpe mit innem Nockenring so gestaltet sein, daß das Schmieröl in der Nockenkammer abgehalten wird, durch die Kraftstoffsammelleitung in den Kraftstoff zu gelangen, wie es bei der Anordnung gemäß dem zweiten und dritten Gesichtspunkt der Erfindung der Fall ist, um so die Tendenz zum Vestopfen der Kraftstoffilter zu unterdrücken.
• Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind Gegenstand der Unteransprüche zwei bis sieben.
• Die erfindungsgemäßen Merkmale und Vorteile werden durch die nachfolgende Beschreibung des bevorzugten Ausführungsbeispiels unter Bezugnahme auf die beiliegenden Zeichnungen näher erläutert.
• Fig. 1 ist eine schematische Schnittansicht eines erfindungsgemäßen ersten Ausführungsbeispiels einer Kraftstoffeinspritzpumpe mit innerem Nockenring.
• Fig. 2 zeigt eine Schnittansicht entlang der Linie II- II aus Fig .1.
• Fig. 3 ist eine seitliche Detailansicht eines Teils der Kraftstoffeinspritzpumpe, die speziell eine Rolle und einen Rollenhalter zeigt.
• Fig. 4 ist eine Schnittansicht entlang der Linie IV-IV aus Fig. 3.
• Fig. 5 ist eine Schnittansicht eines weiteren Beispiels eines Zeitgebers.
• Fig. 6 ist eine Schnittansicht eines Druckregelventils, das im ersten Ausführungsbeispiel eingebaut ist.
• Fig. 7 ist eine Schnittansicht einer Weiterbildung des Druckregelventils; und
• Fig. 8 ist eine schematische Schnittansicht eines zweiten erfindungsgemäßen Ausführungsbeispiels der Kraftstoffeinspritzpumpe mit innerem Nockenring
• Die Konstruktion und Funktion der erfindungsgemäßen Kraftstoffeinspritzpumpe wird in der nachfolgenden Beschreibung der bevorzugten Ausführungsbeispiele erklärt.
• Fig. 1 ist eine schematische Schnittansicht eines ersten Ausführungsbeispiels einer, für den Einsatz in einem Dieselmotor konstruierten Kraftstoffeinspritzpumpe mit innerem Nockenring, während Fig. 2 eine Schnittansicht entlang der Schnittlinie in Fig. 1 ist.
• Wie aus diesen Figuren zu erkennen ist, ist dieses Ausführungsbeispiel einer Kraftstoffeinspritzpumpe eine elektromagnetisch betätigte, rücklaufgesteuerte Bauart und ist mit einer Kraftstoffversorgungspumpe 1 ausgestattet. Die Konstruktion dieser Kraftstoffeinspritzpumpe wird anhand des Fließverlaufes des Kraftstoffs dargestellt. Die Kraftstoffversorgungspumpe ist dafür ausgelegt den Kraftstoff aus einem Kraftstofftank 2 zu saugen Die vom Kraftstofftank 2 kommende Kraftstoffansaugleitung, weist einen Kraftstoffilter 1A und eine Kraftstoffverstärkerpumpe 1B auf, welche den Kraftstoff vom Kraftstofftank 2 derart ansaugen kannt, daß sie einen Druckabfall entlang des Kraftstoffilters 1A ausgleicht. Der angesaugte Kraftstoff wird dann zu einem Druckregelventil 3 gefördert, welches den Kraftstoffdruck regelt, und anschließend in eine Ringkammer 5 innerhalb eines Gehäuseendes 4. Der Kraftstoff in der Ringkammer 5 wird durch einen, in einem Zylinder 6 gebildeten Durchlaß 6a und durch einen in einem Rotor 7 gebildeten Durchlaß 7a in eine Kolbenkammer 9 geführt, die durch Kolben 8 begrenzt ist. Der Rotor 7 ist in dem Zylinder 6, für eine Drehbewegung gleitend aufgenommen und durch Lager 10 drehbar abgestützt, damit er von einem nicht dargestellten Motor angetrieben werden kann.
• Eine Vielzahl von radial angeordneten, zylindrischen Bohrungen 7A sind im Rotor 7 ausgebildet und öffnen sich in die äußere Randoberfläche des Rotors 7. Jeder Kolben 8 trägt an seinem äußeren radialen Ende einen Rollenhalter oder Rollenschuh 12, welcher wiederum eine Rolle 13 drehbar aufnimmt. Ein innerer Nockenring 14, der auf seiner inneren Randoberfläche eine Nockenkontur oder ein Nockenprofil aufweist, nimmt die Rollen 13 auf. Da der Kolben durch den Kraftstoffdruck ständig radial nach außen gedrückt wird, steht die Rolle 13, welche sich am äußeren Ende eines jeden Kolbens 8 befindet, ständig in Kontakt mit dem Nockenprofil des inneren Nockenrings 14. Wenn sich daher der Rotor 7 dreht, wälzt sich die Rolle 13, die an jedem Kolben 8 angeordnet ist, auf dem Nockenprofil auf der inneren Randoberfläche des Nockenrings 14 ab, so daß die Rolle 13 eine hin und her Bewegung in radialer Richtung ausführt. Diese Bewegung der Rolle 13 wird über den Rollenhalter 12 an den angegliederten Kolben 8 übertragen. Wenn sich der Kolben 8 bezüglich dem Rotor 7 radial nach außen bewegt, vergrößert sich das Volumen des Raumes hinter dem Kolben, so daß Kraftstoff angesaugt wird. Daher enspricht die radial nach außen gerichtete Bewegung des Kolbes 8 dem Saughub der Pumpe. Umgekehrt wird eine radiale Einwärtsbewegung des Kolbens 8 durch die radiale Einwärtsbewegung der Rolle 13 ausgeführt. Die Lagebeziehung zwischen dem Durchlaß 6a im Zylinder 6 und dem Durchlaß 7a im Rotor 7 ist so bestimmt, daß die Verbindung zwischen beiden Durchlässen während eines Saughubes hergestellt ist, bei der sich der Druckkolben in Richtung des inneren Randes des inneren Nockenrings 14 bewegt, und während des Druckhubes unterbrochen ist. Der Rotor 7 ist ferner mit einer Rücklauf oder Überlauföffnung 15 und mit einer Auslaßöffnung, welche mit der Kolbenkammer 9 verbunden ist, ausgestattet. Diese Öffnungen werden während des Druckhubes des Kolbens 8 mit Durchlässen 17 und 18 in Verbindung gebracht, die im Zylinder 6 ausgebildet sind. Ein elektromagnetisch betätigtes Überlaufventil 19 ist am Ende des Durchlasses 17 vorgesehen, so daß der Durchlaß 17 selektiv mit der Ringkammer 5 in Verbindung gebracht werden kann. Das Überlaufventil 19 ist entsprechend eines Signals, welches den Betriebszustand des Motors anzeigt, z. B., ein Signal vom Drosselöffnungssensor 20 oder ein Signal vom Kurbelwinkelsensor 21, durch eine elektronischen Steuerungseinheit (ECU) 22 betreibbar. Der Durchlaß 18 im Zylinder 6 ist über einen Durchlaß 23 mit dem Auslaßventil 24 und ferner über eine nicht gezeigte Leitung mit einer Einspritzdüse z. B. ein Kraftstoffeinspritzer am Motor verbunden.
• Wenn der Rotor 7 im Betrieb durch die Antriebskraft des Motors dreht, führt jeder Kolben 8 wiederholt Saughübe, in welchen er Kraftstoff durch die Ringkammer 5 ansaugt, und Druckhübe aus, in welchen er Kraftstoff komprimiert und über das Auslaßventil 24 zu den Kraftstoffeinspritzern fördert. In Synchronisation mit der Hubbewegung der Kolben 8 regelt das elektromagnetisch betätigte Überlaufventil 19 den Druckentspannungszeitpunkt, d. h. die Kraftstoffeinspritzrate. Der folglich eingehaltene Zeitpunkt der Kraftstoffeinspritzung ist mittels Zeitgeber einstellbar. Der innere Nockenring 14 ist nämlich durch eine Gleitstift 25 mit einem Zeitgeberkolben 26 verbunden, so daß er rotatorisch durch den Zeitgeberkolben 26 verstellt wird, so daß sich die Phase des Nockenrings 14 ändert, um den Betriebszeitpunkt der Kolben 8, und damit den Zeitpunkt der Kraftstoffeinspritzung zu verändern.
• Wie in Fig. 2 dargestellt wird, ist eine Hochdruckkraftstoffkammer 27 an einem Ende des Zeitgeberkolbens 26 ausgebildet und über die Durchgangsöffnung 28 mit der Ringkammer verbunden. Eine Niederdruckkammer 29 ist am anderen Ende des Zeitgeberkolbens 26 ausgebildet, die eine Feder 30 aufnimmt, welche den Zeitgeberkolben 26 in Richtung zur Hochdruckkammer 27 drückt. Die Niederdruckkammer 29 ist durch ein Verbindungsöffnung 31 im Zeitgeberkolben 26 mit einer Niederdruckschmierkammer oder Nockenkammer 32 verbunden, die den inneren Nockenring 14 aufnimmt.
• Deshalb ist die Position des Zeitgeberkolbens 26 durch das Gleichgewicht zwischen den Kräften bestimmt, die in entgegengesetzter Richtung auf den Zeitgeberkolben 26 wirken, z. B., die Kraft, die durch den Druck in der Hochdruckkammer 27 erzeugt wird und die Kraft aus der Summe der Kraft der Feder 30 in der Niederdruckkammer 29 und der Kraft, die durch den niedrigen Druck, welcher in der Niederdruckkammer 29 herscht, erzeugt wird. Die Druckkammer 27 des Zeitgebers steht mit der Ringkammer 5 in Verbindung und ist geeignet den Kraftstoff aufzunehmen dessen Druck durch das Druckregelventil 3 reguliert wurde. Der Druck, welcher durch das Druckregelventil 3 bestimmt ist, wird höher wenn die Motordrehzahl ansteigt, so daß der Zeitgeberkolben 26 entsprechend des Anstiegs der Motordrehzahl progressiv in Richtung Niederdruckkammer 29 bewegt wird.
• Nachstehend wird eine Beschreibung der Konstruktion und Funktion zur Schmierung der gleitenden Teile in der Nockenkammer 32 gegeben.
• Jeder Kolben 8 ist in seinen Gleitflächen mit einer ringförmigen Nut 34 ausgestattet, die als Sammelleitung für Leckkraftstoff dient. Eine weitere ringförmige Nut 35, die als Sammelleitung für Leckkraftstoff dient , ist in einem Abschnitt, der Gleitfläche des Zylinders 6 zwischen dem Durchlaß 7a und der Nockenkammer 32 ausgebildet. Weiterhin ist eine ringförmige Nut 36, die als Sammelleitung für Leckkraftstoff dient, in einem Abschnitt der Gleitfläche des Zeitgeberkolbens 26 angrenzend zur Druckkammer 27, ausgebildet. Diese Sammelnuten für Leckkraftstoff 34, 35, und 36 sind mit der Kraftstoffsaugseite der Kraftstoffversorgungspumpe 1, d. h., mit der Niederdruckseite der Kraftstoffversorgungspumpe über die Niederdruck - Kraftstof fleitungen 37, 38, 39, und 40. verbunden.
• Die Nockenkammer 32 wird auf eine nachfolgend beschriebene Art und Weise geschmiert. Die Nockenkammer 32 wird mit einem Schmieröl von einem Schmierölsystem des Motors (nicht dargestellt) über eine Drossel 41 versorgt. Ein Teil des Schmieröls wird in den Raum zwischen einem Lagerpaar 10 geführt, welche den Rotor 7 abstützen. Das Schmieröl, welches zwischen den Spalten der Lager 10 und des Rotor 7 herauskommt wird direkt oder indirekt durch die Bohrung 42 in die Nockenkammer 32 geführt. Ein Ölauslaß 43aus ist in einem unteren Abschnitt der Nockenkammer 32 an der zur Drossel 41 entfernten Seite des inneren Nockenrings 14 ausgebildet. Das Schmieröl, welches über die Drossel 41 durch einen Öleinlaß 43ein zugeführt wird, schmiert den inneren Nockenring 14, die Rollen 13 und die Rollenhalter 12, so daß diese Teile geschmiert und gekühlt werden. Das Öl wird dann duch den Ölauslaß 43 abgeführt.
• Hoher Druck herrscht in der Kolbenkammer 9 während eines Einspritzhubes. Ein Teil des unter Druck gesetzten Kraftstoffs leckt daher von der Kolbenkammer 9 durch Miniaturspalte zwischen den Kolben 8 und dem Rotor 7 in die Nockenkammer 32. Auf ähnliche Weise leckt ein Teil des Kraftstoffes durch einen Miniaturspalt zwischen dem Rotor 7 und dem Zylinder 6 in die Nockenkammer 32. Wenn es dem ausgeleckten Kraftstoff ermöglicht ist, in die Nockenkammer 32 zu fließen, dann wird das Schmieröl, das die Nockenkammer 32 versorgt, mit seiner viel höheren Viskosität als der Kraftstoff, unerwünschterweise verdünnt und verschlechtert. In der Kraftstoffeinspritzpumpe des beschriebenen Ausführungsbeispiels wird jedoch der ausgeleckte Kraftstoff von den Leckkraftstoff Sammelnuten 34 und 35 aufgefangen, und fließt nicht über diese Sammelnuten hinaus. Da nämlich die Leckkraftstoff Sammelnuten 34 und 35 mit der Saugseite der Versorgungspumpe 1 verbunden sind, ist der Druck in diesen Nuten 34 und 35 nahezu der gleiche wie in der Nockenkammer 32, so daß für den Kraftstoff keine Tendenz besteht, von diesen Nuten 34 und 35 in die Nockenkammer 32 zu fließen. Es ist daher möglich, eine unerwünschte Verdünnung des Schmieröls in der Nockenkammer 32 durch Kraftstoff zu vermeiden.
• Der Druck in der Zeitgeberdruckkammer 27, der, wie vorstehend beschrieben, vom Druckregelventil 3 geregelt wird, ist höher als der Druck in der Nockenkammer 32. Folglich tendiert der Kraftstoff, von der Zeitgeberdruckkammer 27 durch einen Miniaturspalt zwischen dem Zeitgeberkolben 26 und der Wand des Gehäuses 44 in die Nockenkammer 32 zu lecken. Die ringförmige Nut 36 in der Wand des Gehäuses 44 sammelt wirkungsvoll diesen ausleckenden Kraftstoff, so daß verhindert wird, daß dieser ausgeleckte Kraftstoff die Nockenkammer 32 erreicht.
• Wie aus der vorhergehenden Beschreibung zu verstehen ist, ist es möglich das Schmierölsystem gegenüber dem Kraftstoffsystem nahezu vollständig, auf Grund der ringförmigen Nuten 34, 35 und 36, zu trennen, so daß in der Nockenkammer 32 immer gute Schmierbedingungen gewährleistet sind.
• Die Verteilerkraftstoffeinspritzpumpe mit innerem Nockenring des beschriebenen Ausführungsbeispiels ist, wie in Fig. 2 dargestellt, mit einem Entlüftungsloch 14a versehen, welches in einem Abschnitt des inneren Nockenrings 14, nahe dem oberen Ende des inneren Nockenrings 14, ausgebildet ist. Die Lage des Entlüftungslochs 14a kann innerhalb einer Region a ( siehe Fig. 2 ) frei gewählt werden, welche sich in der Nähe des oberen Endes der Nockenkammer 32 befindet und welche keine Scheitelpunkt Nockenkontur aufweist. Wenn ein Kolben in diese Region a gedreht worden ist, erhält der Kolben 8, der auf den inneren Nockenring 14 einwirkt eine minimale Belastung, so daß kein Problem in Bezug auf die mechanische Festigkeit des inneren Nockenrings 14 und der Rolle 13, trotz der Anwesenheit des Entlüftungslochs 14a verursacht wird, auch wenn die Einspritzpumpe für einen sehr hohen Einspritzdruck konstruiert und gestaltet ist. Wie in Fig. 3 und 4 dargestellt wird, ist ein Entlüftungsloch 12a und eine Entlüftungsnut 12b im Rollenhalter 12, der die Rolle 13 drehbar aufnimmt, ausgebildet, die wiederum auf dem Nockenprofil des inneren Nockenrings 14 abwälzt.
• Das Einschließen von Luft in das Schmieröl ist unvermeidbar, weil das Schmieröl eine Viskosität hat, die viel höher ist, als die des Kraftstofföls. Das Entlüftungsloch 12a und die Entlüftungsnut 12b, die im Rollenhalter 12 ausgebildet ist, entspannen wirkungsvoll die im Schmieröl eingeschlossene Luft in das Distanzstück im oberen Abschnitt der Nockenkammer 32. Der im Schmieröl eingeschlossenen und im Rollenhalter 12 befindlicher Luft ist nämlich es möglich nach oben durch die Entlüftungsnut 12b zu entweichen, so daß das Schmieröl kontinuierlich durch das Verbindungsloch 12a in den Gleitkontaktbereich zwischen dem Rollenhalter 12 und der Rolle 13 gespeist wird. Diese Anordnung stellt sicher, daß die Rolle hinreichend, ohne Kavitationsgefahr geschmiert werden kann. Die Luft, die in die Nockenkammer 32 gelangt, sammelt sich im oberen Abschnitt der Nockenkammer 32 und entweicht durch das Entlüftungsloch 14a, das im oberen Teil des inneren Nockenrings 14 ausgebildet ist. Die Luft wird dann zu den Ölauslaß 43aus entspannt. Daher ist jede Tendenz, daß die Rollen 13 und die Rollenhalter 12 beim Passieren des oberen Abschnitts der Nockenkammer 32 Luft einschließen, ausgeschlossen, so daß eine gute Schmierung der Gleitflächen von Rolle 13 und Rollenhalter 12 sichergestellt ist.
• Im dargestellten Ausführungsbeispiel kann, obgleich der innere Nockenring 14 und der Rollenhalter 12 jeweils mit einem Entlüftungsloch oder -Nut ausgestattet sind, die Anordnung derart modifiziert werden, daß das Entlüftungsloch oder die Entlüftungsnut im inneren Nockenring 14 oder im Rollenhalter 12 vorgesehen ist.
• Im dargestellten Ausführungsbeispiel sind, um die Schmierung aller Abschnitte der Nockenkammer 32 sicherzustellen, die Öleinlaßöffnung 43ein und die Ölauslaßöffnung 43aus an den diametrisch gegenüberligenden Seiten des inneren Nockenrings 14 angeordnet. Das bedeutet, daß ein stetiger Schmierölfluß über den inneren Nockenring 14 gewährleistet ist, so daß der innere Nockenring 14 wirkungsvoll mit frischem Schmieröl geschmiert und gekühlt wird.
• Schmierung ist ebenfalls in den Spalten zwischen den Lagern 10 und dem Rotor 7 auf Grund des Öleinführungsloches sichergestellt, welches zwischen dem Lagerpaar 10 vorgesehen ist. Folglich können die Lager 10 den Rotor 7 unter verbesserten Schmierbedingungen lagern.
• Nachfolgend wird ein weiteres Beispiel eines Zeitgebers unter besonderer Bezugnahme auf Fig. 5 beschrieben. Der Zeitgeber, dagestellt in dieser Figur, setzt eine unterschiedliche Anordnung zum Zuführen des Druckmediums in die Druckkammer 27 und die Niederdruckkammer 29 ein.
• Im vorher beschriebenen Zeitgeber wird der Kraftstoff und das Schmieröl in die Druckkammer 27 beziehungsweise in die Niederdruckkammer 29 zugeführt. Da die Positon des Zeitgeberkolbens 26 haupsächlich durch die Druckänderung in der Druckkammer 27 gesteuert wird, ist durch Zuführen von Kraftstof föl in die Druckkammer 27 eine gute Reaktion des Zeitgebers erzielbar, weil das Kraftstofföl geringere Viskosität besitzt und folglich bessere Regeleigenschaften als das Schmieröl ausweist. Da der Druck des Kraftstofföls überdies vom Drucksteuerventil 5 geregelt wird, bevor es durch die Ringkammer 5 in die Druckkammer geführt wird, wird der Druck in der Druckkammer 27 immer gemäß der Drehzahl der Pumpe geregelt. Andererseits kann das Zuführen von Schmieröl in die Niedrigdruckkammer 29 durch Vorsehen eines Verbindungsloches im Zeitgeberkolben 26 einfach bewerkstelligt werden. Dieser Zeitgeber kann zufriedenstellend arbeiten, wenn die Umgebungstemperatur nicht zu niedrig ist. Wenn jedoch die Umgebungstemperatur niedrig ist, beispielsweise bei einem der Einsatz des Motors in einem kalten Gebiet oder in kalter Jahreszeit, ehöht sich die Viskosität des Schmieröls, so daß sich ein höherer Widerstand bei der Gleitbewegung des Zeitgeberkolbens 26 ergibt, mit dem Ergebnis, daß sich die Reaktion des Zeitgebers ernsthaft verschlechtert.
• Um diesem Problem zu begegnen ist der Zeitgeber, dargestellt in Fig. 5, so gestaltet, daß die Niderdruckkammer 29 ebenso Kraftstofföl erhält.
• Im Speziellen wird bei aus dem Zeitgeberkolben, dagestellt in Fig.5 , das Durchgangsloch 31, welches im vorher beschriebenen Zeitgeber verwendet ist, entfernt, so daß die Nockenkammer 32 gegenüber der Niederdruckkammer 29 vollständig getrennt ist. Zusätzlich ist eine ringförmige Nut 45 in der äußeren Randoberfläche des Zeitgeberkolbens 26 ausgebildet. Die ringförmige Nut 45 ist mit der Niederdruckkammer 29 durch eine Durchgangsöffnung 46 verbunden. Daher ist die Niederdruckkammer 29 des Zeitgebers mit der Saugseite der Versorgungspumpe 1 durch die Durchgangsöffnung 46, die ringförmige Nut 45, die ringförmige Nut 36 und die Kraftstoff-Durchgangsöffnung 39 verbunden, so daß das Kraftstofföl in die Niederdruckkammer geführt wird. Da das Kraftstofföl im Vergleich zum Schmieröl im allgemeinen eine kleine Erhöhung der Viskosität bei sich sinkender Temperatur zeigt, wird keine wesentliche Erhöhung des Gleitwiderstands des Zeitgeberkolbens 26 auch bei niedriger Lufttemperatur verursacht, so daß der Zeitgeber auch bei Verwendung bei niedriger Lufttemperatur wie in kalten Gegenden zufriedenstellend funktionieren kann.
• Obwohl das dargestellte Ausführungsbeispiel der Kraftstoffeinspritzpumpe ein Schmiersystem hat, das das Schmieröl einsetzt, welches vom Schmiersystem des Motors gefördert wird, kann die erfindungsgemäße Kraftstoffeinspritzpumpe ein Schmiersysstem haben, welches in der Nockenkammer befindliches Schmieröl, unabhängig vom Schmierölsystem des Motors, benutzt.
• Ein Druckregelventil 50 in Form eines Kolbenventils ist zwischen der Kraftstoffleitung 40 und einer Schmierölleitung 49 vorgesehen, die zur Schmierölauslaßöffnung 43aus führt. Wie in einem größerem Maßstab in Fig.6 dargestellt, hat das Druckregelventil 50 ein Gehäuse 51 mit einer Bohrung, die einen Kolben 53 gleitend aufnimmt. Flüssigkeitskammern 55 und 57 sind an den jeweiligen Enden des Kolbens 53 angeordnet. Eine dieser Flüssigkeitskammern 55 ist durch eine Kraftstofföffnung 59 mit der Kraftstoffleitung 40 verbunden, während die andere Flüssigkeitskammer 57 durch die Schmierölöffnung 61 mit der Schmierölleitung 49 verbunden ist. Eine Kraftstoffauslaßöffnung 63, die an der Seitenwand des Gehäuses 51 des Druckregelventils 50 ausgebildet ist, ist durch eine Kraftstoffleitung 40a mit dem Kraftstofftank 2 verbunden. Ähnlich ist eine Schmierölauslaßöffnung 65, welche durch eine Schmierölleitung 49a zu einer Ölwanne 64 führt, in der Seitenwand des Geäuses 51 des Druckregelventils 50 ausgebildet.
• Die Funktionsweise des Drucksteuerventils 50 ist im folgenden beschrieben: Sind die herrschenden Druckniveaus an beiden Seiten des Kolbens 53 gleich, dann wird der Kolben 53, wie dargestellt, in einer neutralen Position gehalten, so daß sowohl die Kraftstoffauslaßöffnung 63 als auch die Schmierölauslaßöffnung 65 durch den Kolben 53 geschlossen bleiben, wodurch die Nockenkammer 32 und die Kraftstoffleitung 40 von der umgebenden Luft getrennt sind.
• Angenommen, daß der Schmieröldruck in der Nockenkammer 32 auf ein höheres Niveau als der Kraftstoffdruck in der Kraftstoffleitung 40 gestiegen ist, dann wandert der Kolben 53 des Druckregelventils 50 wie in Fig. 1 gezeigt nach oben, so daß die Schmierölleitung 49, mit der Schmierölauslaßöffnung 65 in Verbindung kommt, wodurch eine Verbindung zwischen der Nockenkammer 32 und der Ölwanne 64 hergestellt und um den Druck in der Nockenkammer 32 zu verringern, das Schmieröl der Nockenkammer 32 in die Ölwanne 64 entlastet wird. Folglich erniedrigt sich der Druck in der Flüssigkeitskammer 57 unter den Kraftstoffdruck in der Flüssigkeitskammer 55, so daß wie in den Zeichnungen dargestellt, der Kolben 53 nach unten wandert. Diese Wirkungsweise des Kolbens 53 endet, wenn die Druckniveaus, die an den beiden Seiten des Kolbens 53 herrschen, ausgeglichen sind, z. B., wenn der Schmieröldruck in der Nockenkammer 32 gleich dem Kraftstoffdruck in der Kraftstoffleitung 40 geworden ist. In diesem Zustand wird der Druck sowohl in den Leckkraftstoffsammelnuten als auch in den ringförmigen Nuten 36 gleich dem Druck in der Nockenkammer 32, so daß jede Tendenz des Schmieröls, von der Nockenkammer 32 durch den Miniaturspalt zwischen dem Kolbenstift 25 und dem Gehäuse 44 in die ringförmige Nut 36 zu lecken, ausgeschlossen ist. Folglich kann das Verstopfen des Kraftstoffilters 1A, das ansonsten regelmäßig durch leckendes Schmieröl verursacht würde, unterdrückt werden.
• Fig. 7 zeigt eine Modifikation 50A des Druckregelventils 50 von Fig. 6. In dieser Modifikation sind Federn 80 und 82 mit gleichen Federkonstanten in den Flüssigkeitskammern 55A und 57A angeordnet, um die Bewegung des Kolbens 53 zu stabilisieren
• Das Druckregelventil 50A kann weiterhin so modifiziert werden, daß die Feder 80 in der Flüssigkeitskammer 55A, die mit der Kraftstoffleitung in Verbindung steht, weggelassen wird, während die Feder 82 in der anderen Flüssigkeitskammer 57A verwendet wird. Eine derartige Modifikation, kann in der gleichen Weise wie ein Rückschlagventil funktionieren, das in einem zweiten Ausführungsbeispiel der Erfindung eingebaut ist, welches nachstehend beschrieben wird. Die gleiche Wirkung ist erreichbar, indem das Druckreglerventil so gestaltet wird, daß die druckbeaufschlagte Fläche des Kolbens auf der Seite der Kraftstoffleitung kleiner ist, als die andere druckbeaufschlagte Fläche.
• Nachfolgend wird ein zweites erfindungsgemäßes Ausführungs beispiel unter Bezugnahme auf Fig. 8 beschrieben, wobei die gleichen Bezugsnummern zum Kennzeichnen der gleichen oder entsprechenden Teile verwendet werden und eine detailierte Beschreibung dieser Teile oder Bauteile weggelassen wird.
• Das zweite Ausführungsbeispiel hat ein Rückschlagventil 70, welches zum Sammeln von Kraftstoff in der Kraftstoffleitung 40A angeordnet ist. Der Kraftstoff von diesem Rückschlagventil 70 wird zum Kraftstofftank 2 zurückgeführt. Andererseits ist die Schmierölleitung 49A zum Abfließen von Schmieröl aus der Nockenkammer 32 direkt mit der Ölwanne 64 verbunden
• Da sowohl die Kraftstoffleitung 40A als auch die Schmierölleitung 49A zur Atmosphäre geöffnet sind, sind die Druckniveaus am Ende der beiden Leitungen 40A und 49A, die zur Atmosphäre geöffnet sind, im wesentlichen gleich, in der Nähe der Enden welche zur Atmosphäre geöffnet sind. Da jedoch die Kraftstoffleitung 40A ein Rückschlagventil 70 hat, wogegen die Leitung 49A kein derartiges Rückschlagventil hat, ist der Druck in der Kraftstoffsammelleitung wie auch in den ringförmigen Nuten um den Betrag entsprechend der Kraft, die erforderlich ist das Rückschlagventil gegen dessen Federkraft zu öffnen, höher als der Druck des Schmieröls in der Nockenkammer 32, wodurch das Lecken von Schmieröl in die Kraftstoffleitung verhindert wird. Falls der Druck des Kraftstoffs, der durch die Versorgungspumpe 1 in die Ringkammer 5 gefördert wird, auf ein höheres, als ein vorbestimmtes Niveau angestiegen ist, spricht das Druckregelventil 3 an, um den Kraftstoff auf die Niedrerdruckseite zurückzuführen; auf diese Weise wird der Kraftstofföldruck auf normales Niveau abgesenkt.
• Der unter Druck stehende Kraftstoff wird durch die Leitung 40A, die Leitung 38, die rinförmige Nut 35 und die Kraftstoffleitung 37 zu der ringförmigen Nut 34 zurückgeführt, so daß der Kraftstoffdruck in der ringförmigen Nut 34 auf ein höheres Niveau ansteigt, als das Schmieröldruckniveau in der Nockenkammer 32. Das führt unerwünschterweise dazu, dem Kraftstoff das Lecken von der ringförmigen Nut 34 in die Nockenkammer 32 zu ermöglichen. In diesem Ausführungsbeispiel jedoch wird das Lecken des Kraftstoffs in die Nockenkammer 32 durch das Rückschlagventil 70, verhindert, welches die Leitung für jeden Flüssigkeitsstrom von der ringförmigen Nut 34 in die Nockenkammer 32 blockiert. Falls der Druck, welcher zum Öffnen des Rückschlagventils 70 eingestellt ist, zu hoch ist, kann der Kraftstoffdruck in der ringförmigen Nut 34 auf ein unnormal hohes Niveau ansteigen, was zur Leckage von Kraftstoff aus der ringförmigen Nut 34 in die Nockenkammer 32 führt. Unter diesem Gesichtspunkt ist es notwendig, den Öffnungsdruck des Rückschlagventils 70 auf ein sehr niedriges Niveau einzustellen. Zum Beispiel sollte, um die Leckagerate von Kraftstoff aus der ringförmigen Nut 34 in die Nockenkammer 32 auf die Größenordnung von einigen Kubikzentimetern pro Stunde zu begrenzen, der Öffnungsdruck des Rückschlagventils 70 auf ungefähr 0,1 ata eingestellt sein.

Claims (7)

1. Verteilerkraftstoffeinspritzpumpe mit innerem Nockenring, die umfaßt:

- eine Kraftstoffversorgungspumpe (1),

- einen inneren Nockenring (14), der in einem Gehäuse (44) angeordnet und mit einem Nockenprofil an seinem Innenumfang ausgestattet ist,

- einen Rotor (7),der im inneren Nockenring (14) angeordnet und von einer Antriebswelle angetrieben ist,

- mindestens einen Kolben (8), der gleitend in einer radialen Bohrung (7A) aufgenommen ist, die im Rotor (7) ausgebildet ist, wobei der Kolben (8) in der Lage ist in der radialen Bohrung (7A) eine hin und her Bewegung auszuführen, indem das radial äußere Ende des Kolbens (8) auf dem Nockenprofil gleitet, dadurch einen Kraftstoff ansaugt, unter Druck setzt und fördert,

- mindestens eine Hochdruck - Kraftstoffkammer(9), die durch mindestens einen Kolben (8) und die radiale Bohrung (7A) bestimmt wird,

- mindestens eine Niederdruck - Schmierstoffkammer (32), die durch den inneren Nockenring (14) und den Rotor (7), bestimmt wird und

- mindestens eine ringförmige Nut (34), die entlang der radialen Bohrung (7A) ausgebildet und mit einer Niederdruck - Kraftstoffleitung (40) verbunden ist, dadurch gekennzeichnet, daß die Niederdruck - Kraftstoffleitung (40) durch ein Druckregelventil (50; 70) zu einer Niederdruckseite der Kraftstoffversorgungspumpe (1) führt, so daß der Druck in der Niederdruck - Kraftstoffleitung (40) auf einem Niveau gleich oder geringfügig höher als der Druck in einer Schmierstoffleitung (49) haltbar ist, die zur Niederdruck - Schmierstoffkammer (32) führt.

2. Verteilerkraftstoffeinspritzpumpe mit innerem Nockenring nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet daß, das Druckregelventil ein Kolbenventil (50) ist, zum miteinander Verbinden der Niederdruck - Kraftstoffleitung (40) und der Schmierleitung (49), um die Druckniveaus in der Niederdruck - Kraftstoffleitung (40) und der Schmierleitung auszugleichen.

3. Verteilerkraftstoffeinspritzpumpe mit innerem Nockenring nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet daß, das Druckregelventil ein Rückschlagventil (70) ist, das in der Niederdruck - Kraftstoffleitung (40) angeordnet und dafür vorgesehen ist, dem Kraftstoff das Fließen nur zur Niederdruckseite der Kraftstoffversorgungspumpe (1) zu ermöglichen.

4. Verteilerkraftstoffeinspritzpumpe mit innerem Nockenring nach einem der Ansprüche 1 bis 3, gekennzeichnet durch, eine Zeitgebereinrichtung (25, 26, 27, 29),die im Gehäuse (44) angeordnet und geeignet ist, den inneren Nockenring (14) rotatorisch zu verschieben, wobei die Zeitgeberein richtung (25, 26, 27, 29) folgende Bauteile aufweist, einen Zeitgeberkolben (26), der gleitend in einer in dem Gehäuse (44) ausgebildeten Bohrung aufgenommen ist, einem Gleitstift (26), durch den die Bewegung des Zeitgeberkolbens (26) auf den inneren Nockenring (14) übertragen wird, eine zweite Hochdruck - Kraftstoffkammer (27), die an einem Ende des Zeitgeberkolbens (26) ausgebildet ist und eine zweite Niederdruckkammer (29), die am anderen Ende des Zeitgeberkolbens (26) ausgebildet, und mit einem Niederdruckfluid beaufschlagbar ist, wobei eine zweite rinförmige Nut (36) in der Oberfläche des Gehäuses (44) ausgebildet ist, welche in Gleitkontakt mit dem Zeitgeberkolben (36) steht, wobei die ringförmige Nut (36) in Verbindung mit der Niederdruck - Kraftstoffleitung (40) steht.

5. Verteilerkraftstoffeinspritzpumpe mit innerem Nockenring nach dem Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet daß, die zweite Niederdruckkammer (29) mit Schmierstoff aus der Niederdruck - Schmierstoffkammer (32) versorgt ist, während die zweite Hochdruck - Kraftstoffkammer (27) den Kraftstoff mit hohem Druck erhält, der durch die Drehzahl der Antriebswelle bestimmt wird.

6. Verteilerkraftstoffeinspritzpumpe mit innerem Nockenring nach dem Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet daß, die zweite Niederdruck - Kammer (29) mit Niederdruck - Kraftstoff beaufschlagt ist, während die zweite Hochdruck - Kraftstoffkammer (27) den Kraftstoff mit hohem Druck aufnimmt, der durch die Drehzahl der Antriebswelle bestimmt wird.

7. Verteilerkraftstoffeinspritzpumpe mit innerem Nockenring nach einem der Ansprüche 4 bis 6, dadurch gekennzeichnet daß, die Menge an durch die Kraftstoffeinspritzpumpe eingespritztem Kraftstoff dadurch gegregelt ist, daß der unter Druck gesetzte Kraftstoff in der Hochdruck - Kraftstoffkammer (27) durch den Betrieb eines elektromagnetisch betätigten Überlaufventils (19) entspannbar ist.