DE4401074B4

DE4401074B4 - Pumpenanordnung, insbesondere zur Förderung von Kraftstoff aus einem Vorratsbehälter zu einer Brennkraftmaschine

Info

Publication number: DE4401074B4
Application number: DE4401074A
Authority: DE
Inventors: Bernhard Arnold; Egon Eisenbacher; Franz Pawellek
Original assignee: Robert Bosch GmbH; Siemens AG
Current assignee: Robert Bosch GmbH; Continental Automotive GmbH
Priority date: 1994-01-15
Filing date: 1994-01-15
Publication date: 2007-01-18
Anticipated expiration: 2014-01-16
Also published as: ITTO950010A0; JP3802097B2; FR2715195B1; IT1279099B1; US5571243A; DE4401074A1; ITTO950010A1; JPH07217464A; FR2715195A1

Abstract

Pumpenanordnung zur Förderung von Kraftstoff aus einem Vorratsbehälter zu einer Brennkraftmaschine mit einer Hochdruckpumpe (15), mit einer dieser vorgeschalteten Niederdruckspeisepumpe und mit einem der Hochdruckpumpe zugeordneten Wegeventil, das in einer Verbindungsleitung zwischen der Niederdruckspeisepumpe und einem Saugkanal der Hochdruckpumpe zum Öffnen und Schließen des Saugkanals angeordnet ist sowie ein vom Druck der Niederdruckspeisepumpe in einer Ventilbohrung gegen die Rückstellkraft eines Federelements in Öffnungsrichtung axial verstellbares Ventilglied aufweist, dadurch gekennzeichnet, dass das Ventilglied (72) als Steuerkolben ausgebildet ist, der den Saugkanal (57) der Hochdruckpumpe (15), welcher Saugkanal am Mantel der Ventilbohrung (58) von der Ventilbohrung ausgeht, öffnet oder schließt, dass die Ventilbohrung (58) im Gehäuse der Hochdruckpumpe (15) angeordnet ist und dass der Zufluss von der Niederdruckspeisepumpe her zum Wegeventil (71) axial in die Ventilbohrung (58) und zum Steuerkolben (72) erfolgt.

Description

Die Erfindung betrifft eine Pumpenanordnung zur Förderung von Kraftstoff aus einem Vorratsbehälter zu einer Brennkraftmaschine nach der Gattung des Anspruchs 1.

Eine solche Pumpenanordnung ist durch die US 4 118 156 bekannt. Diese Pumpenanordnung weist eine Hochdruckpumpe und eine dieser vorgeschaltete Niederdruckspeisepumpe auf, wobei der Hochdruckpumpe ein Wegeventil zugeordnet ist, das in einer Verbindungsleitung zwischen der Niederdruckspeisepumpe und einem Saugkanal der Hochdruckpumpe angeordnet ist und das zum Öffnen und Schließen des Saugkanals dient. Das Wegeventil weist ein vom Druck der Niederdruckspeisepumpe in einer Ventilbohrung gegen die Rückstellkraft eines Federelements in Öffnungsrichtung axial verstellbares Ventilglied aufweist. Bei der bekannten Pumpenanordnung dient das Wegeventil dazu, zu verhindern, dass von der Hochdruckpumpe Kraftstoff zur Niederdruckspeisepumpe zurückströmen kann, wenn in den Saugkanal der Hochdruckpumpe bei einer Beendigung einer Kraftstoffeinspritzung Kraftstoff unter hohem Druck abgesteuert wird. Das Wegeventil ist als separate Baueinheit dem Saugkanal der Hochdruckpumpe vorgeschaltet, wodurch dieses einen großen Fertigungs- und Montageaufwand verursacht.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, bei einem auftretenden Defekt in einem Kraftstoffeinspritzsystem, zu dem die Pumpenanordnung gehört, insbesondere bei einem Defekt der Niederdruckspeisepumpe oder an einer Einspritzdüse, Folgeschäden am Kraftstoffeinspritzsystem oder an der Brennkraftmaschine zu vermeiden. Dies soll ohne großen Fertigungs- und Montageaufwand für das Wegeventil ermöglicht sein.

Diese Aufgabe wird durch die Merkmale gemäß Anspruch 1 gelöst.

In den abhängigen Ansprüchen sind vorteilhafte Ausgestaltungen und Weiterbildungen der erfindungsgemäßen Pumpenanordnung angegeben.

Als Hochdruckpumpe wird innerhalb eines Einspritzsystems meist eine Kolbenpumpe verwendet, die zumindest einen Pumpenkolben, durch den das Volumen eines Verdrängerraums veränderbar ist, und ein sich in einem Innenraum befindliches Hubelement aufweist. Insbesondere ist die Kolbenpumpe eine Radiaikolbenpumpe mit zumindest einem vorzugsweise innen an einer drehbar antreibbaren Exzenterwelle abstützbaren Radialkolben. Wie an sich aus der DE 41 26 640 A1 bekannt, läßt man bei einer solchen Kolbenpumpe von der Niederdruckspeisepumpe geförderte Überschuß-Fluidmenge vorteilhafterweise durch den Innenraum hindurch zum Tank zurückfließen, um Lagerstellen innerhalb der Hochdruckpumpe zu schmieren und um Wärme aus der Hochdruckpumpe abzuführen. Bei einer erfindungsgemäßen, Pumpenanordnung ist es nun günstig, wenn gemäß Anspruch 3 der Innenraum durch ein Ventil zum Eingang in den Verdrängerraum hin absperrbar ist. Dieses Ventil hat für die Verbindung vom Innenraum zum Verdrängerraum dieselbe Funktion wie das Wegeventil für die Verbindung von der Niederdruckspeisepumpe zum Verdrängerraum. Es verhindert, dass die Hochdruckspeisepumpe nach einem Defekt oder nach einem Abschalten der Niederdruckspeisepumpe aus dem Innenraum und über diesen und eine Rücklaufleitung evt. sogar aus dem Vorratsbehälter Kraftstoff ansaugt. Das Speisetraktvolumen, das die Hochdruckpumpe nach der Betätigung des Ventils noch leeren kann, wird nicht durch den Innenraum vergrößert. Außerdem wird verhindert, daß aus dem Innenraum feste Partikel des Abriebs an den aneinander gleitenden Flächen von Teilen der Hochdruckpumpe in den Verdrängerraum eines Pumpenkolbens oder in eine Einspritzdüse gelangen und dort Schäden anrichten.

Gemäß Anspruch 4 wird das Wegeventil, mit dem die Verbindung zwischen der Niederdruckspeisepumpe und der Hochdruckpumpe abgesperrt werden kann, auch dazu benutzt, um den Innenraum der Hochdruckpumpe vom Eingang in den Verdrängerraum abzusperren. Es ist also insgesamt nur ein Ventil notwendig, um die verschiedenen Verbindungen unterbrechen zu können.

Unabhängig von der Möglichkeit, die verschiedenen Verbindungen im Falle eines Defekts unterbrechen zu können, ist es von Vorteil, wenn der Druck im Innenraum der Hochdruckpumpe geringer als der Speisedruck ist. Dann ist eine definierte Fließrichtung des Fluids vorhanden und es ist sichergestellt, dass kein evt. mit festen Partikeln verunreinigter Kraftstoff aus dem Innenraum in den Verdrängerraum eines Pumpenkolbens gelangt. Der Druckabfall zwischen dem Speisetrakt zwischen der Niederdruckspeisepumpe und der Hochdruckpumpe und dem Innenraum kann z. B. durch eine Drossel in der Verbindung zwischen dem Speisetrakt und dem Innenraum hergestellt werden. Auch mit einem Rückschlagventil läßt sich unter Ausnutzung von dessen Funktion als Druckdifferenzventil ein Druckabfall zwischen dem Speisetrakt und dem Innenraum erzeugen. Wenn ein solcher Druckabfall vorhanden ist, so ist im Sinne einer einfacherr Bauweise vorteilhafterweise gemäß Anspruch 5 das Ventilglied des Wegeventils in Schließrichtung vom Druck im Innenraum beaufschlagbar. Der höhere Speisedruck kann das Wegeventil dann immer noch offenhalten. Eine Trennung des Raumes auf der einen Seite des Ventilglieds vom Innenraum und eine separate Verbindung zur Rücklaufleitung ist dann nicht notwendig.

Um wenig Verbindungsbohrungen oder Verbindungsleitungen zu benötigen, ist gemäß Anspruch 6 der Innenraum der Hochdruckpumpe durch das Ventilglied des Wegeventils hindurch an die Verbindungsleitung zwischen Niederdruckspeisepumpe und Hochdruckpumpe angeschlossen. Die Mittel zur Reduzierung des Drucks im Innenraum gegenüber dem Speisedruck sind dann bevorzugt im Ventilglied des Wegeventils angeordnet.

In die Ventilbohrung ist eine mit mindestens einem Durchbruch versehene Abstützplatte eingesetzt, an der sich ein das Ventilglied des Wegeventils beaufschlagendes Federelement abstützt. Dieses ist zweckmäßigerweise als Schraubenfeder ausgebildet. Eine ungehinderte Strömung vom Saugtrakt ist selbst bei einer bis auf Block zusammengedrückten Schraubenfeder dann möglich, wenn sich gemäß Anspruch 8 eine durchgehende Bohrung im Ventilglied des Wegeventils und ein Durchbruch von der Ventilbohrung in den Innenraum innerhalb der Windungen der Schraubenfeder befinden. Eine in die Ventilbohrung eingesetzte Abstützplatte kann durch eine Ausgestaltung gemäß Anspruch 9 auf einfache Weise gegen ein Verlieren gesichert werden.

Bei einer erfindungsgemäßen Pumpenanordnung kann ein Wegeventil in der Verbindung zwischen der Niederdruckspeisepumpe und der Hochdruckpumpe im Prinzip unabhängig von einem Abfall des Speisedrucks in eine Sperrstellung gebracht werden, wenn eine Unregelmäßigkeit im Betriebszustand der Brennkraftmaschine festgestellt wird. Vorteilhafterweise wird jedoch das Wegeventil vom Speisedruck gesteuert, da dann kein zusätzliches Betätigungselement z. B. in Form eines Elektromagneten notwendig ist. Ein Abfallen des Speisedrucks bei einem Defekt oder nach einem Abschalten der Vorförderpumpe läßt sich auch noch auf andere Weise dazu ausnutzen, um eine Förderung von Kraftstoff durch die Hochdruckpumpe zu beenden. So kann man z. B. auf die üblicherweise vorhandene Kolbenfeder, die einen Pumpenkolben in Richtung auf das Hubelement hin belastet, verzichten und gemäß Anspruch 10 einen Pumpenkolben allein durch den Speisedruck an das Hubelement andrücken lassen. Fehlt der Speisedruck, so folgt der Pumpenkolben nicht mehr dem Hubelement, sondern verbleibt in seinem oberen Totpunkt. Da der Pumpenkolben dann auch im Normalbetrieb vom Hubelement abhebt, ist er gemäß Anspruch 11 dann vorteilhafterweise mit einem Gleitschuh im Pumpengehäuse geführt, so daß die Kräfte beim Auftreffen des Pumpenkolbens auf das Hubelement direkt über den Gleitschuh auf das Pumpengehäuse abgeleitet werden.

Ein Abfall des Speisedrucks läßt sich auch dadurch für das Beenden der Kraftstofförderung ausnutzen, daß ein dem Pumpenkolben zugeordnetes Saugventil eine so stark vorgespannte Saugventilfeder besitzt, daß diese das Saugventil gegen einen Unterdruck im Verdrängerraum geschlossen hält. Nur wenn zusätzlich auch ein Speisedruck auf das Schließglied des Saugventils in Öffnungsrichtung wirkt, macht das Saugventil auf.

Zwei Ausführungsbeispiele einer erfindungsgemäßen Pumpenanordnung sind in den Zeichnungen dargestellt. Anhand der Figuren dieser Zeichnungen wird die Erfindung nun näher erläutert.
Es zeigen
1 das erste Ausführungsbeispiel, dessen Hochdruckpumpe im Schnitt dargestellt ist und das in der Verbindungsleitung zwischen der Niederdruckspeisepumpe und der Hochdruckpumpe ein Wegeventil besitzt, dessen Ventilglied vom Speisedruck in Öffnungsrichtung des Ventils beaufschlagbar ist, und
2 einen Schnitt durch die Hochdruckpumpe des zweiten Ausführungsbeispiels im Bereich eines Zylinders, dessen Kolben allein aufgrund des Speisedrucks einem Hubelement folgt.
In 1 erkennt man eine Niederdruckspeisepumpe 10, die z. B. als Flügelzellenpumpe oder Rollenzellenpumpe ausgebildet ist und von einem kleinen Elektromotor 11 angetrieben werden kann. Die Niederdruckspeisepumpe befindet sich mitsamt dem Elektromotor im Kraftstoffvorratsbehälter 12 eines Kraftfahrzeugs, das insbesondere mit einem Dieselmotor ausgestattet ist. Die Niederdruckspeisepumpe 10 saugt aus dem Kraftstoffvorratsbehälter Kraftstoff an und fördert ihn über eine Leitung 13 zu einem Anschlußstutzen 14 einer als Radialkolbenpumpe ausgebildeten Hochdruckpumpe 15, die unmittelbar am Dieselmotor angeordnet ist und von diesem angetrieben wird.
Die Hochdruckpumpe besitzt drei im Winkelabstand von 120° sternförmig in einem Pumpengehäuse 20 angeordnete Zylinder 21 mit den Mittelachsen 22. Ein zentraler topfartiger Innenraum 23 des Pumpengehäuses 12 ist durch einen Stopfen 24 verschlossen. In einer Bohrung 25 des Stopfens 24 und in einem sich in den Innenraum 23 öffnenden Sackloch 27 des Pumpengehäuses 20 ist eine mit dem nicht näher dargestellten Dieselmotor gekoppelte Pumpenwelle 28 an zwei voneinander beabstandeten Lagerabschnitten 29 und 30 gelagert. Zwischen den beiden Lagerabschnitten 29 und 30 weist die Pumpenwelle 28 einen von dem Innenraum 23 aufgenommenen Exzenterabschnitt 35 auf, der von einem Zylinder gebildet ist, dessen Achse 36 um das Exzentrizitätsmaß E zur Achse 37 der Pumpenwelle 28 versetzt ist. Auf dem Exzenterabschnitt 35 ist ein Hubring 39 drehbar gelagert, der außenseitig mit drei Abflachungen 40 versehen ist, die alle drei den gleichen Abstand von der Achse 36 des Exzenters 35 haben, mit gleichen Winkelabständen über die Außenfläche des Hubrings 39 verteilt sind und die senkrecht zu den einzelnen Zylinderachsen 22 ausgerichtet und den betreffenden Zylindern 21 zugeordnet sind. Jeweils benachbarte Abflachungen schließen miteinander einen Winkel von 60° ein.
Jeder Zylinder 21 besitzt zentral eine Zylinderbohrung 41 mit der Achse 22 und nimmt in dieser passungsgenau einen Pumpenkolben 42 auf, der nach innen über den Zylinder 21 vorsteht. An dem vorstehenden Abschnitt ist an jedem Pumpenkolben 42 ein Gleitschuh 43 befestigt, der von einer Kolbenfeder 44, die zwischen dem Gleitschuh 43 und einer äußeren Schulter des Zylinders 21 eingespannt ist, gegen eine der Abflachungen 40 gedrückt wird.
Wenn sich die Pumpenwelle 28 dreht, behält der Hubring 39 aufgrund der unter der Kraft der Kolbenfedern 44 auf den Abflachungen 40 aufliegenden Gleitschuhe 43 seine Ausrichtung bei. Es kreist allerdings seine Achse 36 um die Achse 37 der Pumpenwelle 28. Die einzelnen Abflachungen 40 werden dadurch ebenfalls auf einer Kreisbahn parallel zu sich selbst verschoben und bewirken dadurch im Zusammenspiel mit den Kolbenfedern 44 eine reziproke Bewegung der einzelnen Pumpenkolben 42 in den Zylinderbohrungen 41. Die dem Hubring 39 abgewandte Stirnseite eines Pumpenkolbens 42 begrenzt einen Verdrängerraum 45 im Zylinder 21, dessen Volumen sich mit der Bewegung des Pumpenkolbens 42 ändert. Bei einer Bewegung des Pumpenkolbens 42 radial nach innen und sich vergrößerndem Verdrängerraum 45 soll in diesen Kraftstoff angesaugt werden. Während des diesem Saughub folgenden Druckhubs des Pumpenkolbens 42 soll der Kraftstoff unter Druck aus dem Verdrängerraum verdrängt werden.
Um diese Vorgänge zu steuern, sind für jeden Zylinder 21 ein Saugventil 50 und ein Druckventil 51 notwendig, die beide nach Art eines Rückschlagventils arbeiten. Die Ventilsitze der beiden Ventile 50 und 51 sind an einer einzigen Ventilpiatte 52 ausgebildet, die zwischen einer dem Zylinder 21 zugewandten Innenseite eines Zylinderkopfs 53 und der dem Zylinderkopf 53 zugewandten Rückseite des Zylinders 21 eingeklemmt ist. Der Zylinderkopf 53 hält den Zylinder 21 im Pumpengehäuse 20 und ist mit Letzterem außerhalb des Zylinders 21 verschraubt.
Zu dem Saugventil 50 eines Zylinders 21 gelangt Kraftstoff über einen Kanal 54 im entsprechenden Zylinderkopf 53 und einen im Bereich des Stopfens 24 in den Innenraum 23 mündenden radialen Kanal 55 des Pumpengehäuses 20. Insgesamt sind drei Kanäle 55 im Pumpengehäuse 20 vorhanden. In derselben Ebene wie die Kanäle 55 befindet sich eine Ringnut 56 außen am Stopfen 24, über die die Kanäle 55 mit einem Kanal 57 des Gehäuses 20 verbunden sind; der radial in eine Bohrung 58 des Gehäuses 20 mündet, die von außen radial in den Innenraum 23 führt und in die der Anschlußstutzen 14 eingesetzt ist. Über das Druckventil 51 wird Kraftstoff über einen Kanal 59 in jedem Zylinderkopf 53 und einen Kanal 60 im Gehäuse 20, der mit einer zentralen axialen Ausnehmung 61 im Pumpengehäuse 20 verbunden ist, einem Druckanschluß 62 zugeführt, der von einem der drei Kanäle 60 ausgeht. In die zentrale Ausnehmung 61 ist ein Druckbegrenzungsventil 63 eingesetzt, das elektromagnetisch verstellbar ist und mit dem im Druckanschluß 62 ein bestimmter Druck eingestellt werden kann. Über das Druckbegrenzungsventil 63 abströmender Kraftstoff gelangt über eine an einen Stutzen 64 angeschlossene Rücklaufleitung 65 zum Kraftstoffvorratsbehälter 12 zurück.
Die Gehäusebohrung 58 dient zwischen dem Anschlußstutzen 14 und einer unmittelbar an ihrer Mündung in den Innenraum 23 sitzenden Abstützplatte 70 als Ventilbohrung eines Wegeventils 71 und nimmt verschieblich ein als Steuerkolben 72 ausgebildetes Ventilglied des Wegeventils 71 auf. Das Pumpengehäuse 20 ist also zugleich auch das Gehäuse des Wegeventils 71. Mit diesem kann die Verbindung zwischen dem Kanal 57 des Pumpengehäuses 20 und dem Anschlußstutzen 14 abgesperrt werden. Dazu ist zwischen dem Steuerkolben 72 und der Abstützplatte 70 eine Schraubendruckfeder 73 eingespannt, die den Steuerkolben 72 in Richtung auf die sich in der Bohrung 58 befindliche Stirnseite des Anschlußtutzens 14 zu in Schließrichtung belastet. In Öffnungsrichtung des Wegeventils 71 wirkt auf den Steuerkolben 72 der in der Leitung 13 und im Anschlußstutzen 14 herrschende Druck, im Normalfall also der Speisedruck. Die Schraubendruckfeder 73 ist nur schwach, so daß der Steuerkolben 72 durch den Speisedruck gegen die Kraft der Schraubendruckfeder 73 in Richtung auf die Abstützplatte 70 zu verschoben werden kann. Wenn also im Anschlußstutzen 14 Speisedruck herrscht, ist der Kanal 57 zur Bohrung 58 offen. Das Wegeventil 71 ist offen. Unterschreitet der Druck jedoch einen bestimmten Wert, so schiebt die Schraubendruckfeder 73 den Steuerkolben 72 gegen den Anschlußstutzen 14 und der Kanal 57 ist zur Leitung 13 abgesperrt. Das Wegeventil 71 ist geschlossen.
Aus 1 ist ersichtlich, daß die Bohrung 58 und die Abstützplatte 70 in den Bereich des Stopfens 24 hineinreichen. Durch den Stopfen 24 wird also die Abstützplatte 70 verliersicher in der Bohrung 58 gehalten. Sowohl die Abstützplatte 70 als auch der Steuerkolben 72 besitzen eine durchgehende Axialbohrung 74 bzw. 75, wobei die
Axialbohrung im Steuerkolben 72 eine Drosselstelle 76 aufweist. Aus dem Anschlußstutzen 14 kann also Kraftstoff über die Drosselstelle 76 in den Innenraum 23 gelangen. Selbst wenn die Schraubendruckfeder 73 bis auf Block zusammengedrückt ist, wird der Fluß des Kraftstoffes nicht behindert, da sich die Drosselstelle 76 und die Axialbohrung 74 in der Abstützplatte 70 innerhalb der Windungen der Schraubendruckfeder befinden. Der Innenraum 23 ist über eine Gehäusebohrung 77 mit der Abströmseite des Druckbegrenzungsventils 63, also mit der Rücklaufleitung 65 verbunden, so daß bei fördernder Niederdruckspeisepumpe 10 ein dauernder Flüssigkeitsstrom durch den Innenraum 23 aufrechterhalten wird und der Druck auf der der Abstützplatte 70 zugewandten Seite des Steuerkolbens 72 niedriger als der Speisedruck ist. Die Summe der Federkraft und der von dem niedrigeren Druck erzeugten Kraft ist kleiner als die vom Speisedruck erzeugte und auf den Steuerkolben 72 wirkende Kraft. Somit ist im normalen Betrieb, wenn die Niederdruckspeisepumpe Kraftstoff fördert, das Wegeventil 71 offen und über den Kanal 57, die Ringnut 56 und die Kanäle 55 und 54 kann Kraftstoff zu den Saugventilen 50 der Zylinder 21 gelangen. Während des Saughubs der Pumpenkolben 22 strömt Kraftstoff in die sich vergrößernden Verdrängerräume 45. Während des Druckhubs wird der Kraftstoff durch das Druckventil 51 in die Kanäle 49 und 60 sowie in die Ausnehmung 61 und den Druckanschluß 62 verdrängt. Von der Brennkraftmaschine nicht benötigter Kraftstoff strömt über das Druckbegrenzungsventil 63 zum Vorratsbehälter 12 zurück. Die Fördermenge der Niederdruckspeisepumpe ist größer als die maximale Fördermenge der Hochdruckpumpe, so daß immer eine Überschußmenge vorhanden ist, die durch die Drosselstelle 76 des Steuerkolbens 72 des Wegeventils 71 in den Innenraum 23 strömt und von dort über die Bohrung 77 und die Leitung 65 ebenfalls zum Kraftstoffvorratsbehälter 12 zurückfließt. Dabei führt sie Wärme aus der Hochdruckpumpe 15 ab. Bei einem Defekt an der Niederdruckspeisepumpe 10 sinkt der Speisedruck, so daß das Wegeventil 71 schließt und den Kanal 57 sowohl zur Niederdruckspeisepumpe 10 als auch zum Innenraum 23 hin absperrt. Die Hochdruckpumpe kann nur noch den Teil des Saugtrakts zwischen dem Wegeventil 71 und den Saugventilen 50 leersaugen. Damit ist die Gefahr gering, daß aus der beschädigten Niederdruckspeisepumpe 10 oder aus dem Innenraum 23 Feststoffpartikel in die Zylinder 21, zum Druckbegrenzungsventil 63 oder zu den Einspritzdüsen der Brennkraftmaschine gelangen und diese Teile beschädigen. Wird andererseits z. B. ein Fehler an einer Einspritzdüse festgestellt, so wird der Elektromotor 11 der Niederdruckspeisepumpe 10 abgeschaltet. Nach dem dadurch bedingten Abfall des Drucks im Anschlußstutzen 14 schließt das Wegeventil 71, so daß wiederum nach kürzester Zeit die Kraftstoffzufuhr zur Brennkraftmaschine unterbrochen ist und größere Schäden vermieden werden. Ein Fehler an einer Einspritzdüse kann z. B. darin liegen, daß sich die Einspritzdüse nicht mehr schließen läßt.
Bei der Ausführung nach 2 erkennt man wiederum das Pumpengehäuse 20, den Stopfen 24, den mit dem Pumpengehäuse 20 verschraubten Zylinderkopf 53, einen von drei Zylindern 21, eine zwischen einem Zylinder 21 und einem Zylinderkopf 53 angeordnete Ventilplatte 52, das Saugventil 50 und das Druckventil 51 eines Zylinders sowie die zum Saugtrakt des Zylinders 21 gehörenden Kanäle 54 und 55 und Ringnut 56 und den zum Druckanschluß führenden Kanal 59. Die genannten Teile und Kanäle sind genauso wie bei der Ausführung nach 1 ausgebildet. Unterschiedlich zu der Ausführung nach 1 ist, daß ein mit einem Pumpenkolben 42 verliersicher verbundener Gleitschuh 80 nun mit einer kreiszylindrischen Mantelfläche eines als Hubelement dienenden Exzenterabschnitts 35 der Pumpenwelle zusammenwirkt und nicht auf einer Abflachung eines drehbar auf einem Exzenterabschnitt gelagerten Hubrings aufliegt. Außerdem ist der Gleitschuh 80 nun im Pumpengehäuse 20 geführt. Ein wesentlicher Unterschied zur Ausführung nach 1 besteht außerdem darin, daß eine den Pumpenkolben und den Gleitschuh in Richtung auf den Exzenter 35 hin belastende Kolbenfeder nicht vorhanden ist.
Bei der Ausführung nach 2 bleibt der Pumpenkolben 22 nach einem Wegfall des Speisedrucks in der oberen, in 1 eingezeichneten Totlage stehen. Dadurch hört die Kraftstofförderung noch schneller als bei der Ausführung nach 1 auf. Wegen der fehlenden Kolbenfedern 44 können die Gleitschuhe 80 auch im normalen Betrieb, in dem der Pumpenkolben 22 aufgrund des Speisedrucks nach radial innen verschoben wird, vom Exzenter 35 abheben. Durch die Führung des Gleitschuhs 80 im Gehäuse 20 werden beim Wiederauftreffen des Gleitschuhs 80 auf den Exzenter 35 entstehende Schläge vom Radialkolben 22 abgehalten und direkt in das Gehäuse 20 abgeleitet. Schließlich sei anhand der 1 noch eine zusätzliche Möglichkeit aufgezeigt, wie nach dem Ausfall oder dem Abschalten der Niederdruckspeisepumpe 10 die Kraftstofförderung durch die Hochdruckpumpe 15 sofort gestoppt werden kann. Man muß sich nur vorstellen, daß bei der Ausführung nach 1 das Schließglied des Saugventils 50 von einer so starken Feder in Schließrichtung beaufschlagt ist, daß der während des Saughubs eines Pumpenkolbens 22 im Verdrängerraum 45 entstehende Unterdruck nicht genügt, um das Saugventil 50 zu öffnen, dieses vielmehr nur mit Unterstützung des normalen Speisedrucks gelingt. Bei fehlendem Speisedruck bleibt das Saugventil 50 geschlossen, so daß die Hochdruckpumpe 15 keinen Kraftstoff fördert.

Claims

Pumpenanordnung zur Förderung von Kraftstoff aus einem Vorratsbehälter zu einer Brennkraftmaschine mit einer Hochdruckpumpe (15), mit einer dieser vorgeschalteten Niederdruckspeisepumpe und mit einem der Hochdruckpumpe zugeordneten Wegeventil, das in einer Verbindungsleitung zwischen der Niederdruckspeisepumpe und einem Saugkanal der Hochdruckpumpe zum Öffnen und Schließen des Saugkanals angeordnet ist sowie ein vom Druck der Niederdruckspeisepumpe in einer Ventilbohrung gegen die Rückstellkraft eines Federelements in Öffnungsrichtung axial verstellbares Ventilglied aufweist, dadurch gekennzeichnet, dass das Ventilglied (72) als Steuerkolben ausgebildet ist, der den Saugkanal (57) der Hochdruckpumpe (15), welcher Saugkanal am Mantel der Ventilbohrung (58) von der Ventilbohrung ausgeht, öffnet oder schließt, dass die Ventilbohrung (58) im Gehäuse der Hochdruckpumpe (15) angeordnet ist und dass der Zufluss von der Niederdruckspeisepumpe her zum Wegeventil (71) axial in die Ventilbohrung (58) und zum Steuerkolben (72) erfolgt.
Pumpenanordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass in die Ventilbohrung (58) ein Anschlussstutzen (14) eingesetzt ist und dass der Anschlussstutzen (14) mit seinem einen Ende einen Anschlag für den Steuerkolben (72) bildet.
Pumpenanordnung nach einem vorhergehenden Anspruch, dadurch gekennzeichnet, dass die Hochdruckpumpe eine Kolbenpumpe (15) mit zumindest einem Pumpenkolben (22) ist, durch den das Volumen eines Verdrängerraums (45) veränderbar ist und der sich an einem in einem Innenraum (23) des Pumpengehäuses (20) befindlichen Hubelement (35, 39) abstützt, wobei eine von der Niederdruckspeisepumpe (10) geförderte Überschuss-Fluidmenge nicht von der Verbindungsleitung (13, 14) über den Saugkanal (57) zu einem Eingang in den Verdrängerraum (45) weiter geleitet wird, sondern über ein Ventil, bei dem es sich um das Wegeventil (71) handeln kann, zum Innenraum (23) und von diesem über Gehäusebohrungen (77) zum Vorratsbehälter, so dass bei geschlossenem Ventil der Innenraum (23) zum Eingang in den Verdrängerraum (45) hin abgesperrt ist.
Pumpenanordnung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass der Innenraum (23) vor dem am Mantel der Ventilbohrung (58) ausgehenden Saugkanal (57) an die Verbindungsleitung (13, 14) angeschlossen ist und durch das Wegeventil (71) zum Eingang in den Verdrängerraum (45) hin absperrbar ist.
Pumpenanordnung nach Anspruch 3 oder 4, dadurch gekennzeichnet, dass der Steuerkolben (72) des Wegeventils (71) in Schließrichtung vom Druck im Innenraum (23) beaufschlagt ist und dass eine Drossel (76) zwischen der Verbindungsleitung (13, 14) und dem Innenraum (23) zur Reduzierung des Druckes im Innenraum (23) gegenüber dem Speisedruck in der Verbindungsleitung (13, 14, 57) vorgesehen ist.
Pumpenanordnung nach einem der Ansprüche 3 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass der Innenraum (23) durch eine durchgehende Bohrung (75) im Steuerkolben (72) des Wegeventils (71) an die Verbindungsleitung (13, 14, 57) zwischen der Niederdruckspeisepumpe (10) und der Hochdruckpumpe (15) angeschlossen ist.
Pumpenanordnung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Drossel (76) im Steuerkolben (72) des Wegeventils (71) in der durchgehenden Bohrung (75) angeordnet ist.
Pumpenanordnung nach einem der Ansprüche 3 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Ventilbohrung (58) des Wegeventils (71) in den Innenraum (23) des Pumpengehäuses (20) mündet, dass in die Ventilbohrung (58) eine mit mindestens einem Durchbruch (74) versehene Abstützplatte (70) eingesetzt ist und dass das Federelement (73) zwischen der Abstützplatte (70) und dem Steuerkolben (72) des Wegeventils (71) eingespannt ist.
Pumpenanordnung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass die Ventilbohrung (58) des Wegeventils (71) an einer Mantelfläche des im wesentlichen topfförmigen und durch einen Gehäusedeckel (24) verschlossenen Innenraums (23) in diesen mündet und dass der Gehäusedeckel (24) die Ventilbohrung (58) zum Teil überdeckt, so dass die Abstützplatte (70) in der Ventilbohrung (58) verliergesichert ist.
Pumpenanordnung nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass der zumindest eine Pumpenkolben (42) allein durch den durch die Niederdruckspeisepumpe (10) erzeugten Speisedruck an das Hubelement (35) angedrückt wird.
Pumpenanordnung nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass zwischen dem Pumpenkolben (22) und dem Hubelement (35) ein Gleitschuh (80) angeordnet ist und dass der Gleitschuh (80) durch eine Wand des Pumpengehäuses (20) geführt ist.
Pumpenanordnung nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, dass ein am Eingang des Verdrängerraumes angeordnetes, dem Pumpenkolben (22) zugeordnetes und nach Art eines Rückschlagventils arbeitendes Saugventil (50) eine so stark vorgespannte Saugventilfeder besitzt, dass der während des Saughubs des Pumpenkolbens (22) im Verdrängerraum entstehende Unterdruck alleine nicht genügt, um das Saugventil (50) zu öffnen.
Pumpenanordnung nach einem der Ansprüche 3 bis 12, dadurch gekennzeichnet, dass die Kolbenpumpe eine Radialkolbenpumpe (15) mit einer drehbaren Exzenterwelle (35, 39) ist, an der sich der Pumpenkolben (22) abstützt.