DE3923306A1 - Schraegkantengesteuerte kraftstoffeinspritzpumpe fuer brennkraftmaschinen - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine schrägkantengesteuerte Kraft­ stoffeinspritzpumpe für Brennkraftmaschinen, insbesondere solche als Direkteinspritzer für Nutzfahrzeuge, gemäß den im Oberbegriff des Patentanspruchs 1 angegebenen Merk­ malen.

Bekanntlich richten sich Aktivitäten weltweit auf eine Reduzierung der Emissionen aus Nutzfahrzeugen. Steigende Forderungen hinsichtlich erhöhter Wirtschaftlichkeit und Umweltfreundlichkeit sowie der Geräuschgrenzwerte müssen erfüllt werden. Zur erheblichen Verringerung der Verbren­ nungsgeräusche eignen sich besonders Voreinspritzsysteme, um die Wärmefreisetzung im Selbstzünder so zu steuern, daß ein bezüglich der Geräuschanregung günstiger Brennraum­ druckverlauf entsteht. Aufwendige Brennverfahren mit zwei Einspritzpumpen und zwei getrennten Einspritzdüsen wurden angesichts der immensen Kosten verlassen. Aus der GB-PS 8 93 621 ist eine vereinfachte Ausführung bekannt, bei der durch eine bestimmte Nutgeometrie im Pumpenzylinder und im Pumpenstempel die Einspritzung in eine Vor- und Hauptein­ spritzung mit dazwischen liegender zeitlicher Unterbrechung aufgeteilt wird.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, gegenüber der aus der GB-PS 8 93 621 bekannten Ausführung neben einer weiteren Verbesserung hinsichtlich der Geräuschreduzierung auch eine gleichmäßige Belastung des hubausführenden Pumpenstempels zu ermöglichen.

Zur Lösung dieser Aufgabe dienen erfindungsgemäß die im Kennzeichen des Anspruchs 1 angegebenen Merkmale.

Durch die besonderen Maßnahmen, nämlich eine drehsymme­ trische Nutgeometrie vorzusehen, wird eine einseitige Strömungsbelastung des Pumpenstempels und als schlimmste Folge hierdurch ein Schmierfilmabriß zwischen Pumpenzy­ linder und -stempel sowie die Gefahr der Freßneigung ver­ mieden. Außerdem ergibt sich durch die Überdeckung beim 2flutigen System eine relativ kleine Voreinspritzmenge, die sich günstig auf den bedarfsorientierten Einspritz­ mengenverlauf und damit auf eine besonders günstige Ge­ räuschabsenkung auswirkt.

In den weiteren Ansprüchen sind noch förderliche Weiter­ bildungen angegeben.

Der Gegenstand der Erfindung ist anhand eines in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispieles näher er­ läutert. Es zeigen:

Fig. 1 einen Längsschnitt durch das Pumpenelement einer schrägkantengesteuerten Einspritzpumpe,

Fig. 2 den Pumpenzylinder mit Pumpenstempel,

Fig. 3 einen Schnitt durch den Pumpenzylinder nach der Linie III-III in Fig. 2,

Fig. 4 den oberen Teil des Pumpenkolbens mit Umlaufnuten und Stoppnuten in abgewickeltem Zustand.

In Fig. 1 ist ein Pumpenelement 1 einer schrägkantenge­ steuerten Einspritzpumpe 2 für eine selbstzündende Ein­ spritzbrennkraftmaschine, vorzugsweise in der Ausführung als Direkteinspritzer für Nutzfahrzeuge, gezeigt. Ein im Pumpenzylinder 3 axial und drehbeweglich geführter Pumpen­ stempel 4 sowie ein Gleichdruckentlastungsventil 5 be­ grenzen einen Pumpenarbeitsraum 6, der bei UT des Pumpen­ stempels 4 über zwei im Pumpenzylinder 3 diametral gegen­ überliegende Zulaufbohrungen 7, 7′ mit Kraftstoff aufgefüllt wird.

Die Anordnung des Gleichdruckentlastungsventils 5 bewirkt, daß in der zur Einspritzdüse führenden Einspritzleitung keine Hohl- bzw. schädlichen Räume entstehen, die eine sichere Unterbrechung der Einspritzung beeinträchtigen und somit eine einwandfreie kurze Voreinspritzmenge behindern. Der Pumpenstempel 4 weist eine obenliegende gerade Steu­ erkante 8 zur Einleitung der Einspritzung und eine unten­ liegende schräge Steuerkante 9 zur Beendigung der Ein­ spritzung auf. Von der Steuerkante 8 führt eine parallel zur Achsrichtung des Pumpenstempels 4 verlaufende Stoppnut 10 bis zur Steuerkante 9 und neben dieser Stoppnut 10 zwischen den beiden Steuerkanten 8, 9 ist eine Umfangsnut 11 vorgesehen, die zwecks Unterbrechung der Einspritzung die Zulaufbohrung 7 mit einer als Bypass 12 wirkenden und durch einen Einschliff gebildeten Nut in dem Pumpenzylin­ der 3 verbindet. Zusätzlich zu dem Bypass 12, der Um­ fangsnut 11 und der Stoppnut 10 sind jeweils diametral gegenüberliegend, und zwar drehsymmetrisch, ein Bypass 12′, eine Umfangsnut 11′ und eine Stoppnut 10′ vorgesehen, ebenso eine weitere untenliegende Steuerkante 9′.

Jeder Bypass 12, 12′ hat die Form einer rechteckförmigen Nut mit einer Nutbreite "B" von etwa 2,5 mm und einer sich über einen Winkel von ca. 40° erstreckenden Nutlänge "L" sowie einer maximalen Nuttiefe "TB" von etwa 0,8 mm.

Die Nut und die Zulaufbohrung 7, 7′ sind in Umfangsrichtung gesehen hintereinanderliegend und höhenversetzt angeord­ net, derart, daß die untere Nutkante 12a, 12a′ in der Projektion senkrecht auf die Pumpenzylinderachse im Be­ reich der Zulaufbohrung 7, 7′ liegt. Der Abstand zwischen der unteren Nutkante 12a, 12a′ und der höchsten Stelle 7a, 7a′, der Zulaufbohrung 7, 7′ ist mit A gekennzeichnet (Fig. 2).

Der durch die obenliegende Steuerkante 8 des Pumpenstem­ pels 4 und der oberen Nutkante 11a, 11a′ der Umfangsnut 11, 11′ gebildete Steg 13, 13′ hat eine mit "C" gekenn­ zeichnete Stegbreite von etwa 1,6 mm, wobei der Abstand "D" zwischen der Steuerkante 8 und der unteren Nutkante 11b, 11b′ der Umfangsnut 11 etwa 1,8 mm aufweist (Fig. 4). Die Nuttiefe "TU" der Umfangsnut 11, 11′ beträgt etwa 1,0 mm (Fig. 3).

Die Stegbreite "C" am Pumpenstempel 4 ist höchstens um 0,3 mm größer als die Überdeckungsbreite "A" und die Nutbreite "B" des Bypasses (12, 12′) im Pumpenzylinder 3 etwa um 0,8 mm größer ist als die Stegbreite "C" des Pumpenstempels 4.

Durch die besondere Nutgeometrie ergeben sich relativ kleine Voreinspritzmengen, die zu erheblichen Verbesse­ rungen der Verbrennungsgeräusche führen.

Claims (3)

1. Schrägkantengesteuerte Kraftstoffeinspritzpumpe für Brennkraftmaschinen, insbesondere als Direkteinspritzer für Nutzfahrzeuge, mit zwei auf gleicher Höhe und diame­ tral gegenüberliegenden Zulaufbohrungen im Pumpen­ zylinder, in dem ein den Pumpenarbeitsraum begrenzender nockenbetätigter Pumpenstempel mit einer den Förderbeginn bewirkenden obenliegenden Steuerkante und einer das Förder­ ende bewirkenden untenliegenden schrägen Steuerkante axial und drehbeweglich geführt ist, ferner mit die Förderunter­ brechung bewirkenden Nuten als Umfangsnut im Pumpenstempel und als Bypass im Pumpenzylinder, dadurch gekennzeichnet, daß im Pumpenzylinder (3) ein weiterer Bypass (12) und im Pumpenstempel (4) eine weitere Umfangsnut (11) derart aus­ geführt sind, daß die jeweiligen zwei Bypässe (12, 12′) und Umfangsnuten (11, 11′) ebenso wie zwei zwischen den Umfangs­ nuten (11, 11′) vorgesehene und sich von der obenliegenden zur untenliegenden Steuerkante (8, 9) erstreckende Stopp­ nuten (10, 10′) drehsymmetrisch angeordnet sind, und daß jeder Bypass (12, 12′) in der Projektion senkrecht auf die Pumpenzylinderachse die Zulaufbohrungen (7, 7′) teilweise überdeckt.

2. Kraftstoffeinspritzpumpe nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, daß die aus der obenliegenden Steuerkante (8) des Pumpen­ stempels (4) und der oberen Kante (11a, 11a′) der Umfangs­ nut (11, 11′) sich ergebende Stegbreite (C) größer als die Überdeckungsbreite (A) zwischen dem Bypass (12, 12′) und der Zulaufbohrung (7, 7′) ist.

3. Kraftstoffeinspritzpumpe nach den Ansprüchen 1 und 2 , dadurch gekennzeichnet, daß die Stegbreite (C) höchstens um 0,3 mm größer ist als die Überdeckungsbreite (A).