DE3902764C2 - Kraftstoffeinspritzpumpe - Google Patents
KraftstoffeinspritzpumpeInfo
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Description
Die Erfindung bezieht sich auf eine Kraftstoffeinspritz
pumpe für Einspritzbrennkraftmaschinen, insbesondere Diesel
einspritzpumpe, bei welcher die Pumpenkolbenbüchse wenigstens
eine Saug- und Überströmbohrung aufweist, welche bei Förder
beginn durch eine obere Steuerkante des in einer Zylinder
bohrung der Pumpenkolbenbüchse geführten Pumpenkolbens ab
geschlossen wird und bei Förderende durch eine untere Steuer
kante des Pumpenkolbens freigegeben wird.
Bei bekannten Kraftstoffeinspritzpumpen der eingangs
genannten Art kommt es insbesondere bei Dieseleinspritz
pumpen, welche mit relativ hohem Einspritzdruck arbeiten,
beim Zu- und Aufsteuern der Steuerbohrungen beim Abströmen
von Kraftstoff aus dem Pumpenraum in den Saugraum der Pumpe
zur Bildung von Hohlräumen in den Steuerbohrungen, welche in
der Folge einen erhöhten Verschleiß auf Grund von Kaviations
erscheinungen zur Folge haben. Die beim Abströmen in den
Saugraum der Pumpe auftretenden Drücke und Strömungen führen
im Anschluß an die Bildung von Hohlräumen in den Steuer
bohrungen und im Saugraum der Pumpe zu einer Implosion dieser
Hohlräume, was zur Materialabtragungen und in weiterer Folge
zu Schäden an der Pumpe führen kann.
Der Mechanismus der Kavitationserosion resultiert hiebei
im wesentlichen daraus, daß bei Beginn der Kolbenerhebung
Krafstoff aus dem Pumpenraum über die Saugbohrungen in die
Zulauf- und Rücklaufleitungen strömt, bis der Kolben die
Saugbohrungen abschließt. Durch die Trägheit des Kraft
stoffflusses wird im Saugraumbereich ein Vakuum verursacht,
und es können sich in den an den Saugraum angrenzenden
Kraftstoffleitungen im Moment des Abschlusses der Saugboh
rungen Blasen ausbilden. Wenn der Druck im Saugraum unter den
Dampfdruck absinkt, wachsen die Dampfblasen. Insbesondere in
den Saugbohrungen ist die Geschwindigkeit des Kraftstoff
flusses so hoch, daß sich die Dampfblasen auf diese Gebiete
konzentrieren. Nach dieser Periode wird Kraftstoff in den
Saugraum geliefert, wobei die Lieferung entsprechend der
Differenz zwischen Dampfdruck und Versorgungsdruck erfolgt.
Der Druck in den an den Saugraum angrenzenden Leitungs
abschnitten bleibt solange auf dem Wert des Dampfdruckes, bis
die großen Hohlräume verschwinden. Wenn die großen Hohlräume
verschwunden sind, beginnen Druckwellen im Saugraum aufzu
treten, wobei bei Experimenten hier Drücke in der Größen
ordnung von 27 bar erreicht werden, welche jedoch nicht
ausreichend erscheinen, um kleine Hohlräume vollständig zu
unterbinden. Der Kolben setzt seine Hubbewegung fort und
beendet die Kraftstoffeinspritzung nach dem Öffnen der
Steuerbohrung. Bei Beginn des Absteuerns wird ein sehr hoher
Druck plötzlich in den Saugraum entspannt und die verblei
benden, kleinen Hohlräume werden durch den hohen Druck
aufgefüllt. Es kommt zu einer heftigen Implosion der Hohl
räume hauptsächlich in den Saugbohrungen, weil an diesen
Stellen eine Menge Hohlräume vorhanden sind. Auf Grund dieser
Implosion tritt Kavitationserosion am Kolben und in den
Saugbohrungen auf.
Zur Vermeidung der niederdruckseitigen Kavitation in
Einspritzsystemen sind eine Reihe von Maßnahmen bereits
bekannt geworden. Prinzipiell wurde zur Verringerung der
Erosionserscheinungen zum einen die Anbringung von Prall
schutzringen und zum anderen die Erhöhung des Saugraumdruckes
vorgeschlagen. Es ist weiters beispielsweise aus der
DE 31 41 653 A1 bekannt geworden, eine Ansenkung der Steuer
bohrung durch einen Kegel mit nach oben geneigter Achse des
Kegels zu fertigen, so daß der Absteuerstrahl auf die Steuer
bohrungswand in einem möglichst flachen Winkel auftrifft und
dort anhaftende Kavitationsblasen wegspült, so daß eine
erodierende Wirkung vermieden wird. Der an den Arbeitsraum
des Pumpenkolbens anschließende Bereich der Saug- und
Überströmbohrung verlief dabei radial zur Pumpenkolbenachse.
Es ist weiters aus der DE 763 005 C bereits bekannt, die
untere Steuerkante nicht als Wendelfläche mit zur Achse des
Pumpenkolbens senkrechten Erzeugenden zu schleifen, sondern
diese Erzeugenden in einem bestimmten Winkel ansteigen zu
lassen, so daß der bei Förderende in die Steuerbohrung
austretende Kraftstoffstrahl stärker nach oben geneigt wird.
Diese Maßnahme wurde aus Fertigungsgründen ergriffen, um
größere Schleifscheiben verwenden zu können. Allerdings ist
es auch denkbar, daß auf diese Weise eine gewisse Verringe
rung von Kavitationsschäden am Kolben im oberen Bereich der
Steuerbohrungskontur am Kolben erzielt werden kann. Aus der
DE 861 762 C sind als Maßnahmen zur Vermeidung einer Luft
sackbildung bekannt geworden, nach oben geneigte Bohrungen
vorzusehen, deren Neigung im Hinblick auf das Ansteigen der
Luftblasen im Schwerefeld orientiert ist.
Durch die DE 826 091 C ist schließlich eine
Brennstoffeinspritzpumpe bekannt mit insbesondere von
Pumpenkolben gesteuertem Einlaß- bzw. Auslaßkanal des
Pumpenzylinders. Der Ein- bzw. Auslaßkanal ist dabei in
einer zur Achse des Zylinders senkrechten Ebene im
Wesentlichen tangential zur Kolbengleitfläche angeordnet,
derart, daß der Ausgangsquerschnitt des zylindrischen Kanals
am Zylinder Ellipsenform bekommt. Dadurch ergibt sich an
diesem Ausgangsquerschnitt eine Vergrößerung gegenüber dem
Querschnitt des Kanals und eine Verminderung der Drosselung
beim Steuervorgang an dieser Stelle mit der Folge eines
schnellen Druckabbaus. Dieser Druckabbau wird durch eine
sich an dem Ausgangsquerschnitt des Kanals anschließende
Verbreiterung weiter gefördert. Solche
Querschnittserweiterungen führen, wie bereits oben
dargestellt, zu Luftblasenbildungen und Kavitation.
Die Erfindung zielt nun darauf ab, eine Ausbildung einer
Kraftstoffeinspritzpumpe der eingangs genannten Art zu
schaffen, bei welcher die beim Zusteuervorgang entstehenden
Hohlräume mit größerer Sicherheit rasch vom Kolbenumfang
weggespült werden bzw. mit welcher eine Ausbildung derartiger
Hohlräume noch besser vermieden wird.
Zur Lösung dieser Aufgabe besteht die erfindungsgemäße
Ausbildung der Kraftstoffeinspritzpumpe der eingangs ge
nannten Art im wesentlichen darin, daß die Achse der Saug-
und Überströmbohrung zumindest in deren unmittelbar an den
Arbeitsraum des Pumpenkolbens anschließenden Teil mit der
Radialen auf die Achse des Pumpenkolbens einen von 0° ver
schiedenen Winkel einschließt, wobei die Achse der Saug- und
Überströmbohrung ausgehend von deren Mündung an der Zylinder
bohrung nach außen in Richtung der Bewegung des Pumpenkolbens
beim Kompressionshub geneigt verläuft und/oder in einer
Normalebene zur Pumpenkolbenachse einen spitzen Winkel mit
der Radialen einschließt. Durch eine derartige Geometrie der
Saug- und Überströmbohrung läßt sich eine wesentliche
Verbesserung in bezug auf das Wegspülen bzw. das
Verhindern der Entstehung von Blasen erzielen, wobei eine
derartige Geometrie insbesondere im Zusammenhang mit anderen,
zumindest teilweise bereits bekannten Maßnahmen eine deut
liche Verbesserung der Standzeit bzw. Verringerung der
Kavitationserosion zeigte. Die Maßnahme, die Steuerbohrungen
bzw. Saug- und Überströmbohrungen zumindest im unmittelbar an
den Arbeitsraum anschließenden Bereich in der genannten Weise
schräg zur Radialen anzuordnen, kann hiebei insbesondere mit
anderen vorteilhaften und bekannten Maßnahmen zur Verringe
rung der Kavitationserosion kombiniert werden, wobei sich
überraschenderweise eine deutliche Verbesserung gegenüber den
einzelnen bereits bekannten Maßnahmen erzielen ließ. Als
besonders vorteilhaft hat sich eine Anordnung der Saug- und
Überströmbohrung herausgestellt, bei welcher wenigstens einer
der Winkel zwischen der Radialen auf die Pumpenkolbenachse
und der Achse der Saug- und Überströmbohrung zwischen 0° und
20°, vorzugsweise mehr als 5° beträgt. Durch die beim Ab
steuern zur Wirkung gelangende, der Kolbenstirnfläche abge
wandte Steuerkante wird auf Grund der Neigung der Achse der
Saug- und Überströmbohrung in Richtung des Pumpenhubes beim
Kompressionshub ein rascheres Abführen erzielt und es werden
eventuell vorhandene Hohlräume in weniger gefährdete Zonen
gespült, wobei die freie Strahllänge des Aufsteuerstrahls
durch diese schräge Anordnung der Bohrung verlängert wird, so
daß die Strömungskavitation ohne zerstörende Wirkung auf die
Wände der Steuerbohrung bleiben kann.
Eine besonders vorteilhafte Kombination und weitere
Verringerung der niederdruckseitigen Kavitation läßt sich
dadurch erzielen, daß die im in den Pumpenarbeitsraum münden
den Bereich im wesentlichen zylindrisch ausgebildete Saug- und
Überströmbohrung in an sich bekannter Weise in einen sich
kegelförmig erweiternden Bereich übergeht, und daß die
Kegelachse einen vom Winkel zwischen der Radialen auf die
Pumpenkolbenachse und der Achse des zylindrischen Abschnittes
der Saug- und Überströmbohrung unterschiedlichen Winkel mit
der Radialen auf die Pumpenkolbenachse einschließt. Ein
derartiger gleichfalls schräg angesetzter, an die schräg
verlaufende Steuerbohrung anschließender Kegel führt wiederum
zu einer wirksamen Verlängerung der Strahllänge und erlaubt
ein beschleunigtes Abführen von gegebenenfalls entstandenen
Hohlräumen. Besonders vorteilhafte Ergebnisse haben sich
hiebei dadurch erzielen lassen, daß der Winkel zwischen der
Kegelachse und der Radialen auf die Pumpenkolbenachse größer
ist als der Winkel zwischen der Achse des zylindrischen
Abschnittes der Radialen auf die Pumpenkolbenachse, wobei die
Vergrößerung des Winkels der Kegelachse relativ zum Winkel
der Steuerbohrung zur Radialen auf die Pumpenkolbenachse eine
sichere Freispülung der Wände bei gleichzeitig hoher Strahl
länge gewährleistet. Hiebei ist zu berücksichtigen, daß beim
Absteuervorgang über die zur Wirkung gelangende, der Pumpen
kolbenstirnfläche abgewandte Steuerkante Kraftstoff unter
hohem Druck in eine Richtung ausgepreßt wird, welche der
Bewegungsrichtung des Kolbenpumpens beim Überströmvorgang
entspricht und diese Richtung gleichsinnig mit der Achse der
Überströmbohrung selbst geneigt ist. Wenn nun anschließend an
eine derartige, im gleichen Sinne aber nicht notwendigerweise
in identischem Winkel geneigte Saug- und Überströmbohrung ein
sich trichterförmig erweiternder Kegel mit zu dem erstgenann
ten Winkel der Überströmbohrung größeren Winkel angeschlossen
wird, entspricht dies der sich verbreiternden Tendenz des
Absteuerstrahles, so daß ein rasches Abfördern und Wegspülen
gewährleistet ist. In besonders vorteilhafter Weise kann
hiebei der Winkel so gewählt sein, daß wenigstens einer der
Winkel zwischen der Kegelachse der Saug- und Überströmbohrung
und der Radialen auf die Pumpenkolbenachse größer als 0° bis
zu 40°, vorzugsweise mehr als 10° ist.
Ein weitere, besonders vorteilhafte Ausgestaltung
besteht darin, daß die Länge des zylindrischen Abschnittes
der Saug- und Überströmbohrung das 0,25-fache bis 4-fache,
insbesondere weniger als das 2-fache der Länge des sich
kegelförmig erweiternden Bereiches der Saug- und Überström
bohrung beträgt, wobei auf diese Weise bei gegebenem
Materialquerschnitt in der Pumpenkolbenbüchse ein entspre
chend großer Bereich für den sich kegelförmig erweiternden
Bereich zur Verfügung gestellt werden kann.
Als weitere bevorzugte Ausbildung im Zusammenhang mit
der Schrägstellung der Achse der Saug- und Überströmbohrung
hat sich eine Ausbildung herausgestellt, bei welcher die
Stirnfläche des Pumpenkolbens sich konisch verjüngend ausge
bildet ist und die Erzeugende des sich verjüngenden Bereiches
mit der Normalebene auf die Pumpenkolbenachse einen Winkel
zwischen 10° bis 40°, vorzugsweise mehr als 20° einschließt.
Auf diese Weise wird bei Beginn des Einspritzvorganges
verhindert, daß sich nennenswerte Mengen an Hohlräumen in der
Überströmbohrung bilden können, welche in der Folge bei
Druckwellen zur Implosion und damit zu Kavitationserscheinun
gen führen könnten.
Ebenso wie eine derartige Maßnahme, welche bei Förder
beginn bereits die Ausbildung von Hohlräumen verhindert,
führt auch die Maßnahme, daß die das Förderende bestimmende
Steuerkante durch den Schnitt einer Wendelfläche oder ähn
lichen Fläche mit dem Mantel des Pumpenkolbens gebildet wird,
deren Erzeugende außen nach oben geneigt sind, und daß diese
Erzeugende mit der Normalebene auf die Pumpenkolbenachse
einen Winkel zwischen 30° und 60°, vorzugsweise mehr als 45°
einschließt, beim Absteuervorgang zu einer Verbesserung
dahingehend, daß ein gerichteter Strahl ausgepreßt wird,
welcher ein sicheres Abspülen von gegebenenfalls gebildeten
Blasen ermöglicht.
Schließlich hat sich eine Ausbildung als vorteilhaft
herausgestellt, bei welcher die Höhe der (des) sich konisch
verjüngenden Bereiche(s) der Steuerkanten des Pumpenkolbens
das 0,02-fache bis 0,05-fache des Durchmessers des Pumpen
kolbens beträgt, wodurch sich eine möglichst geringe Ver
änderung der Einspritzmengen durch die der Vermeidung von
Kavitationserscheinungen dienenden Maßnahmen erzielen läßt.
Die Erfindung wird nachfolgend an Hand von in der
Zeichnung schematisch dargestellten Ausführungsbeispielen
näher erläutert. In dieser zeigen Fig. 1 einen Schnitt durch
eine erfindungsgemäße Kraftstoffeinspritzpumpe; Fig. 2 in
vergrößerter Darstellung teilweise den Bereich der vom
Pumpenkolben überschliffenen Saug- und Überströmbohrung; und
Fig. 3 einen Schnitt nach der Linie III-III der Fig. 2.
Bei dem in Fig. 1 dargestellten Pumpenelement ist in
einer Bohrung 1 des Einspritzpumpengehäuses 2 eine Pumpenkol
benbüchse 3, ein Druckstück 4 sowie ein Druckventilkörper 5
untergebracht. Im Druckventilkörper 5 ist ein Druckventilsitz
6 vorgesehen, gegen welchen ein Druckventilschließglied 7
durch eine Druckventilfeder 8 gepreßt wird. über das Druckven
til gelangt dabei beim Kompressionshub des in einer Zylinder
bohrung 3a der Pumpenkolbenbüchse geführten Pumpenkolbens 9
Kraftstoff unter hohem Druck aus dem Pumpenarbeitsraum bzw.
Pumpenraum 10 in eine Zuführungsleitung 11 zu einer nicht
näher dargestellten Einspritzdüse. Der Pumpenkolben weist
dabei eine dem Pumpenraum 10 zugewandte Stirnfläche 12 auf,
welche bei Förderbeginn die Saug- und Überströmbohrung 13
verschließt. Weiters ist am Umfang des Pumpenkolbens 9 eine
Steuerkante 14 vorgesehen, durch welche das Förderende durch
Freigabe der Saug- und Überströmbohrung 13 bei gleichzeitigem
Druckabbau im Pumpenarbeitsraum 10 durch Ableitung des
Kraftstoffes über eine, am Umfang des Pumpenkolbens vor
gesehene Stoppnut 15 in die Saug- und Überströmbohrung 13
erfolgt. Die Saug- und Überströmbohrung 13 mündet dabei in
einen Saugraum 16 im Einspritzpumpengehäuse 2. Die Saug- und
Überströmbohrung 13 ist im in den Pumpenraum 10 mündenden
Bereich im wesentlichen zylindrisch ausgebildet und geht in
einen sich kegelförmig erweiternden Bereich 17 vor der
Mündung in den Saugraum 16 über. Dabei ist die Saug- und
Überströmbohrung 13 relativ zur Achse des Pumpenkolbens 9
geneigt angeordnet, wie dies unter Bezugnahme auf die Fig. 2
und 3 noch näher erläutert werden wird.
Der Antrieb des Pumpenkolbens 9 erfolgt dabei in an sich
bekannter Weise, wobei in Fig. 1 ein Nocken 18 sowie ein
Rollenstößel 19 und die den Pumpenkolben beaufschlagende
Feder 20 schematisch angedeutet sind.
In Fig. 2 ist der Bereich der Saug- und Überströmbohrung
13 vergrößert dargestellt. Mit 21 ist die Achse des Pumpen
kolbens 9 bezeichnet. Die Achse 22 des unmittelbar an den
Pumpenarbeitsraum 10 anschließenden Bereiches der Saug- und
Überströmbohrung 13 schließt dabei mit einer Radialen auf die
Pumpenkolbenachse 21 einen Winkel αSt ein und ist in Bewe
gungsrichtung des Pumpenkolbens 9 beim Kompressionshub,
welcher durch den Pfeil 24 angedeutet ist, nach außen ge
neigt. Der an den zylindrischen Bereich anschließende kegel
förmige Bereich 17 ist ebenfalls geneigt zur Radialen auf die
Pumpenkolbenachse 21 angeordnet, wobei dieser Winkel αKA
zwischen der Achse 23 und der Radialen größer ist als der
Winkel αSt zwischen der Achse 22 der Saug- und Überström
bohrung 13 und der Radialen auf die Pumpenkolbenachse 21. Die
Richtung der Radialen auf die Pumpenkolbenachse ist jeweils
mit 25 angedeutet. Der Kegelöffnungswinkel des kegelförmig
sich erweiternden Bereiches 17 ist mit αK bezeichnet. Durch
die geneigte Anordnung der Achsen 22 und 23 der Saug- und
Überströmbohrung 13 sowie des sich kegelförmig erweiternden
Bereiches 17 wird beim Absteuern, d. h. bei Beendigung des
Einspritzvorganges durch Überschleifen der Saug- und Über
strömbohrung 13 durch die Steuerkante 14 ein im wesentlichen
in Richtung des Pfeiles 26 austretender Kraftstoffstrahl
unter hohem Druck erzeugt, wobei durch die schräge Anordnung
ein entsprechend leichtes Abfördern von gegebenenfalls
vorhandenen Hohlräumen im Bereich der Mündung der Saug- und
Überströmbohrung und eine große freie Strahllänge ohne
Berührung der Wand der Saug- und Überströmbohrung 13 bzw. 17
erzielt wird.
Für eine weitere Vergrößerung der freien Strahllänge
bzw. eine gezielte Orientierung des Absteuerstrahles bei
Beendigung des Einspritzvorganges kann dabei auch die das
Förderende bestimmende Steuerkante 14 entsprechend geneigt
ausgebildet sein, wobei der Winkel zwischen einer Erzeugenden
27 und der Radialen 25 bzw. der Normalebene auf die Pumpen
kolbenachse 21 mit αA bezeichnet ist. Dabei wird die das
Förderende bestimmende Steuerkante 14 durch den Schnitt einer
konischen Wendelfläche mit dem Pumpenkolbenmantel gebildet.
Zusätzlich kann für einen geeigneten Abtransport von sich
gegebenenfalls bildenden Hohlräumen beim Zusteuervorgang
durch die dem Pumpenraum 10 zugewandte Stirnfläche 12 diese
ebenfalls sich verjüngend ausgebildet sein, wobei der Winkel
zwischen einer Erzeugenden 28 des sich verjüngenden Bereiches
und der Radialen 25 bzw. der Normalebene auf die Pumpenkol
benachse 21 mit αZ bezeichnet ist. Dadurch ergibt sich beim
Absteuervorgang ein Kraftstofffluß, wie er durch den Pfeil 29
im Bereich der Saug- und Überströmbohrung 13 angedeutet ist.
Die Höhe h1, h2 der sich konisch verjüngenden Bereiche der
Stirnfläche 12 bzw. Steuerkante 14 des Pumpenkolbens 9 ist dabei in
Fig. 2 der Deutlichkeit halber relativ zum Durchmesser des
Pumpenkolbens stark vergrößert dargestellt und beträgt etwa
das 0,02-fache bis 0,05-fache des Durchmessers des Pumpen
kolbens 9.
Bei dem in Fig. 3 dargestellten teilweisen Schnitt ist
ersichtlich, daß die Achse 22 des zylindrischen Abschnittes
der Saug- und Überströmbohrung 13 bzw. die Achse 23 des sich
kegelförmig erweiternden Bereiches 17 der Saug- und Über
strömbohrung mit einer Radialen 25 auf die Pumpenkolbenachse
21 wiederum einen von Null verschiedenen Winkel einschließen,
welcher mit βSt bzw. βKA bezeichnet ist.
Für die Verbesserung in bezug auf das Wegspülen von in
der Saug- und Überströmbohrung 13 entstehenden Hohlräumen
bzw. Blasen ist wesentlich, daß wenigstens der zylindrische
Bereich der Saug- und Überströmbohrung relativ zu einer
Radialen 25 auf die Pumpenkolbenachse geneigt angeordnet ist,
wobei die Neigung, wie dies in Fig. 2 dargestellt ist, aus
einer Normalebene auf die Pumpenkolbenachse 21 heraus in
Richtung des Pumpenkolbenhubes bei der Kompression sein kann
oder auch eine Neigung in einer Normalebene auf die Pumpen
kolbenachse 21 relativ zur Radialen 25, wie dies in Fig. 3
dargestellt ist. Gegebenenfalls können dabei beide Win
kel αSt als auch βSt von Null verschieden sein, um ge
wünschte Effekte zu erzielen.
Besonders günstige Absteuergeometrien für das Wegspülen
von Hohlräumen bzw. das Verhindern von Kavitationserscheinun
gen ergeben sich dabei für folgende Winkelbereiche:
αSt: 0 . . . 20°
αKA: 10 . . . 40°
αA: 30 . . . 60°
αZ: 10 . . . 40°
αK: 20 . . . 50°
βSt: 0 . . . 20°
βKA: 0 . . . 30°
αKA: 10 . . . 40°
αA: 30 . . . 60°
αZ: 10 . . . 40°
αK: 20 . . . 50°
βSt: 0 . . . 20°
βKA: 0 . . . 30°
1
Bohrung
2
Einspritzpumpengehäuse
3
Pumpenkolbenbüchse
3
a Zylinderbohrung
4
Druckstück
5
Druckventilkörper
6
Druckventilsitz
7
Druckventilschließglied
8
Druckventilfeder
9
Pumpenkolben
10
Pumpenarbeitsraum, kurz Pumpenraum
11
Zuführungsleitung
12
Stirnfläche
13
Saug- und Überströmbohrung
14
Steuerkante
15
Stoppnut
16
Saugraum
17
Kegelbereich der Saug- und Überströmbohrung
18
Nocken
19
Rollenstößel
20
Feder
21
Pumpenkolbenachse
22
Achse der Saug- und Überströmbohrung
23
Achse des kegelförmigen Bereiches
24
Richtung des Kompressionshubes
25
Radiale
26
Richtung des Absteuerstrahles
27
,
28
Erzeugende
29
Richtung des Zusteuerstrahles
h1
h1
, h2
Höhe der sich konisch verjüngenden Bereiche
αSt
αSt
Winkel zwischen Achse
22
und Radialen
αKA
αKA
Winkel zwischen Kegelachse
23
und Radialen
αA
αA
Abschrägungswinkel der Absteuerkante
αZ
αZ
Abschrägungswinkel der Zusteuerkante
αK
αK
Kegelöffnungswinkel
βSt
βSt
Winkel zwischen Achse
22
und Radialen
βKA
βKA
Winkel zwischen Kegelachse
23
und Radialen
Claims (10)
1. Kraftstoffeinspritzpumpe für Einspritzbrennkraft
maschinen, insbesondere Dieseleinspritzpumpe, bei welcher die
Pumpenkolbenbüchse wenigstens eine Saug- und Überströmbohrung
aufweist, welche bei Förderbeginn durch eine obere Steuer
kante des in einer Zylinderbohrung der Pumpenkolbenbüchse
geführten Pumpenkolbens abgeschlossen wird und bei Förderende
durch eine untere Steuerkante des Pumpenkolbens freigegeben
wird,
dadurch gekennzeichnet, daß die Achse (22) der Saug-
und Überströmbohrung (13) zumindest in deren unmittelbar an
den Arbeitsraum (10) des Pumpenkolbens (9) anschließenden
Teil mit der Radialen (25) auf die Achse (21) des Pumpenkol
bens (9) einen von 0° verschiedenen Winkel (αSt, βSt) ein
schließt, wobei die Achse (22) der Saug- und Überströmbohrung
(13) ausgehend von deren Mündung in der Zylinderbohrung (3a)
nach außen in Richtung (24) der Bewegung des Pumpenkolbens
(9) beim Kompressionshub geneigt (αSt) verläuft und in
einer Normalebene zur Pumpenkolbenachse (21) einen spitzen
Winkel (βSt) mit der Radialen (25) einschließt.
2. Kraftstoffeinspritzpumpe nach Anspruch 1, dadurch
gekennzeichnet, daß wenigstens einer der Winkel (αSt, βSt)
zwischen der Radialen (25) auf die Pumpenkolbenachse (21) und
der Achse (22) der Saug- und Überströmbohrung (13) zwischen
0° und 20°, vorzugsweise mehr als 5° beträgt.
3. Kraftstoffeinspritzpumpe nach Anspruch 1 oder 2,
dadurch gekennzeichnet, daß die im in den Pumpenarbeitsraum
(10) mündenden Bereich im wesentlichen zylindrisch ausgebil
dete Saug- und Überströmbohrung (13) in an sich bekannter
Weise in einen sich kegelförmig erweiternden Bereich (17)
übergeht, und daß die Kegelachse (23) einen vom Winkel
(αSt, βSt) zwischen der Radialen (25) auf die Pumpenkol
benachse (21) und der Achse (22) des zylindrischen
Abschnittes der Saug- und Überströmbohrung (13) unterschied
lichen Winkel (αKA, βKA) mit der Radialen (25) auf die
Pumpenkolbenachse (21) einschließt.
4. Kraftstoffeinspritzpumpe nach Anspruch 3, dadurch
gekennzeichnet, daß der Winkel (αKA, βKA) zwischen der
Kegelachse (23) und der Radialen (25) auf die Pumpenkolben
achse (21) größer ist als der Winkel zwischen der Achse (22)
des zylindrischen Abschnittes (αSt, βSt) und der Radialen
(25) auf die Pumpenkolbenachse (21).
5. Kraftstoffeinspritzpumpe nach Anspruch 3 oder 4,
dadurch gekennzeichnet, daß wenigstens einer der Winkel
(αKA, βKA) zwischen der Kegelachse (23) der Saug- und
Überströmbohrung und der Radialen (25) auf die Pumpenkolben
achse (21) größer als 0° und kleiner als 40°
ist.
6. Kraftstoffeinspritzpumpe nach Anspruch 3, 4 oder 5,
dadurch gekennzeichnet, daß die Länge des zylindrischen
Abschnittes der Saug- und Überströmbohrung (13) das
0,25-fache bis 4-fache
der Länge des sich kegelförmig erweiternden Bereiches (17)
der Saug- und Überströmbohrung (13) beträgt.
7. Kraftstoffeinspritzpumpe nach einem der Ansprüche 1
bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Stirnfläche (12) des
Pumpenkolbens (9) sich konisch verjüngend ausgebildet ist und
daß die Erzeugende (28) des sich verjüngenden Bereiches mit
der Radialen (25) auf die Pumpenkolbenachse (21) einen
Winkel (αZ) zwischen 10° und 40°
einschließt.
8. Kraftstoffeinspritzpumpe nach Anspruch 7, dadurch
gekennzeichnet, daß die Höhe (h1) des sich konisch verjüngend
ausgebildeten Bereiches der Stirnfläche (12) des Pumpenkolbens
(9) das 0,02-fache bis 0,05-fache des Durchmessers des Pumpen
kolbens beträgt.
9. Kraftstoffeinspritzpumpe nach einem der Ansprüche 1
bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß die das Förderende
bestimmende Steuerkante (14) durch den Schnitt einer Wendel
fläche oder ähnlichen Fläche mit dem Mantel des
Pumpenkolbens (9) gebildet wird, deren Erzeugende (27) außen
nach oben geneigt ist, und daß diese Erzeugende (27) mit der
Radialen (25) auf die Pumpenkolbenachse (21) einen Winkel (αA)
zwischen 30° und 60° einschließt.
10. Kraftstoffeinspritzpumpe nach Anspruch 9, dadurch
gekennzeichnet, daß die Höhe (h2) des sich verjüngend
ausgebildeten Bereiches der Steuerkante (14) des Pumpenkolbens
(9) das 0,02-fache bis 0,05-fache des Durchmessers des Pumpen
kolbens beträgt.
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8110 | Request for examination paragraph 44 | ||
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