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Die
vorliegende Erfindung bezieht sich auf eine Kraftstoffeinspritzpumpe
mit einem gedrosselten Kraftstoffkanal zur Kraftstoffschmierung,
die bei einer internen Verbrennungskraftmaschine verwendet wird.
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Bei
einem Motor mit Zylindereinspritzung, bei dem der Kraftstoff direkt
in einen Zylinder eingespritzt wird, muss der Einspritzdruck des
Kraftstoffs für
die Feinstverteilung des eingespritzten Kraftstoffs sehr hoch sein.
Entsprechend wird der von einem Kraftstofftank mittels einer Niedrigdruck-Kraftstoffpumpe,
beispielsweise einer Förderpumpe,
die als Vorförderdruckquelle
dient, abgesaugt und dann mittels einer Kolbenpumpe unter hohem
Druck einem Kraftstoffeinspritzventil zugeführt.
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Im
Allgemeinen weist die Kraftstoffeinspritzpumpe eine von einem Getriebe
oder einem Riemen mittels einer Kurbelwelle des Motors angetriebene Antriebswelle
auf. Die Antriebswelle, die von dem Motor angetrieben wird, betätigt die
Kolbenpumpe und die Vorförderpumpe
der Kraftstoffeinspritzpumpe. Auf diese Weise wird leicht eine Verdichtung
des Kraftstoffs durch Verwendung der Antriebskraft des Motors erreicht.
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Die
Vorförderpumpe,
die eine Trochoiden-Zahnradpumpe ist, saugt den Kraftstoff aus dem Kraftstofftank
und fördert
ihn zu einer Kraftstoffdruckkammer der Kolbenpumpe derart, dass
jedes Volumen der Zahnzwischenräume
zwischen dem inneren und äußeren miteinander
kämmenden
Zahnrad sich auf einer Trochoiden ändert. Der Zuführdruck,
der gleich dem Auslassdruck von der Förderpumpe ist, wird innerhalb
eines vorbestimmten Bereichs mittels eines Druckregelventils stabilisiert.
In der
DE 199 56 093
A1 wird eine derartige Pumpe beschrieben.
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Die
Kraftstoffeinspritzpumpe ist zwischen der Förderpumpe und einer Pumpennockenkammer angeordnet,
die die Antriebswelle und einen mit der Antriebswelle sich drehenden
Nocken aufnimmt, wobei ein Bypasskanal für die Kraftstoffschmierung
vorgesehen ist, so dass ein Teil des Kraftstoffs von der Förderpumpe
zur Schmierung der Pumpennockenkammer zugeführt wird. Bei der oben beschriebenen Kraftstoffeinspritzpumpe
entspricht der Ausgabedruck der von dem Motor angetriebenen Förderpumpe
der Drehzahl des Motors und eine von der Förderpumpe der Pumpennockenkammer
zugeführte
Kraftstoffmenge ist ausreichend groß, wenn die Drehzahl des Motors
hoch ist, so dass die Motorleistung zuverlässig ist. Der Förderdruck
der Förderpumpe
ist jedoch relativ niedrig, wenn die Drehzahl der Motors niedrig
ist. Auch wenn der von der Förderpumpe
zur Kraftstoffdruckkammer für
die Kolbenpumpe zugeführte
Kraftstoff relativ gering ist, wird der Kraftstoff ebenfalls teilweise
zur Schmierung der Pumpennockenkammer zugeführt. Entsprechend ist der Zuführdruck
zu niedrig, um entsprechend den Kraftstoff der Kraftstoffdruckkammer
zuzuführen,
wodurch das Problem einer geringen Motorleistung, insbesondere beim
Starten des Motors entsteht.
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Zur
Lösung
dieses Problems ist der Bypasskanal von der Förderpumpe zur Pumpennockenkammer
mit einer Drossel zur Regelung der Zuführung des Schmierkraftstoffs
zur Pumpennockenkammer versehen. Bei einer üblichen Drossel mit einer Öffnung,
wie in 11 gezeigt, werden in dem Kraftstoff vorhandene
Fremdkörper
leicht von der Drossel eingefangen, so dass der Bypasskanal verstopft
werden kann. Hierdurch wird kein ausreichender Kraftstoff zur Schmierung
und Kühlung
der Antriebswelle und des Nockens in der Pumpennockenkammer zugeführt, was
zu einer schlechten Zuverlässigkeit
infolge des möglichen
Fressens der Antriebswelle und des Nockens führt.
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Es
ist Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine Kraftstoffeinspritzpumpe
zu schaffen, bei der ein Kraftstoffkanal für die Kraftstoffschmierung
nicht zum Verstopfen durch Fremdkörper in dem Kraftstoff neigt.
Eine weitere Aufgabe ist, eine Kraftstoffeinspritzpumpe mit einem
gedrosselten Kraftstoffkanal zu schaffen, der eine einfachere Konstruktion
aufweist. Schließlich
ist es Aufgabe, eine Kraftstoffeinspritzpumpe zu schaffen, deren
Antriebswelle und Nocken, ohne zu fressen, gut geschmiert werden.
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Zur
Lösung
der Aufgaben ist ein Drosselteil in einem Kraftstoffkanal von einer
Vorförderdruckquelle
zu einer Pumpennockenkammer angeordnet. Das Drosselteil besteht
aus einem ersten, zwischen einer Innenwand und einem bewegbaren
Teil gebildeten Spalt und einem zweiten, zwischen dem bewegbaren
Teil und einem Sitz gebildeten Spalt, wenn das bewegbare Teil mit
dem Sitz in Berührung
tritt. Auch wenn Fremdkörper
in dem Kraftstoff in dem ersten oder zweiten Spalt eingefangen werden,
wird nur ein Teil des ersten oder zweiten Spalts verstopft und die
notwendige Kraftstoffströmung
ist sichergestellt. Weiter steuert das Drosselteil eine Kraftstoffmenge mit
dem ersten Spalt.
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Wenn
weiter die Kraftstoffströmung
unterbrochen ist und das bewegbare Teil den Sitz verlässt, wird
die Blockierung der Fremdkörper
vollständig aufgehoben.
Bevorzugt wird, dass das bewegbare Teil eine Kugel ist, die frei
innerhalb der Innenwand bewegbar ist, und dass die Innenwand in
Form eines Zylinders ausgebildet ist. Der Sitz kann in Form eines Teils
eines Kreises oder halbkreisförmig
ausgebildet sein. Der Sitz kann mit Aussparungen versehen sein, durch
die der Kraftstoff von einer stromaufwärtigen Seite zu einer stromabwärtigen Seite
fließt,
und die den zweiten Spalt bilden.
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Gemäß der vorliegenden
Erfindung ist die Kraftstoffeinspritzpumpe sehr zuverlässig, insbesondere
bei einem hohen Motordrehzahlbereich, wodurch ein Fressen der Antriebswelle
und des Nockens in der Pumpennockenkammer vermieden wird.
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Die
obigen und andere Aufgaben, Merkmale und Vorteile der vorliegenden
Erfindung werden aus der folgenden genauen Beschreibung unter Bezugnahme
auf die beigefügten
Zeichnung deutlich. Es zeigen:
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1 einen
schematischen Querschnitt zur Darstellung eines Drosselteils der
Kraftstoffeinspritzpumpe für
einen Dieselmotor gemäß einer
ersten Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung;
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2 eine
Schnittansicht längs
der Linie II-II in 1;
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3 eine
Schnittansicht längs
der Linie III-III in 1;
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4 eine
Schnittansicht zur Darstellung der gesamten Konstruktion der Kraftstoffeinspritzpumpe
gemäß der ersten
Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung;
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5 ein
schematisches Diagramm zur Darstellung des Aufbaus der Kraftstoffeinspritzpumpe gemäß der ersten
Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung;
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6 einen
weiteren Querschnitt des Drosselteils der Kraftstoffeinspritzpumpe
gemäß der ersten
Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung;
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7 einen
Querschnitt zur Darstellung eines Drosselteils einer Kraftstoffeinspritzpumpe
gemäß einer
zweiten Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung;
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8 eine
Schnittansicht längs
der Linie VIII-VIII in 7;
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9 einen
Querschnitt zur Darstellung eines Drosselteils einer Kraftstoffeinspritzpumpe
gemäß einer
dritten Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung;
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10 eine
Schnittansicht längs
der Linie X-X in 9;
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11 eine
Schnittansicht zur Darstellung eines Drosselteils einer Kraftstoffeinspritzpumpe nach
dem Stand der Technik; und
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12 eine
weitere Schnittansicht zur Darstellung des Drosselteils der Kraftstoffeinspritzpumpe
nach dem Stand der Technik.
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Die
Ausführungsformen
der vorliegenden Erfindung werden anhand der Zeichnungen im Folgenden
beschrieben.
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Erste Ausführungsform
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Eine
erste Ausführungsform
einer Kraftstoffeinspritzpumpe für
einen Dieselmotor gemäß der vorliegenden
Erfindung ist in den 1 bis 6 dargestellt.
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4 zeigt
ein Gehäuse
einer Kraftstoffeinspritzpumpe 10, das ein Gehäuseteil 11 und
Zylinderköpfe 12 und 13 umfasst.
Das Gehäuseteil 11 besteht aus
Aluminium. Die Zylinderköpfe 12 und 13 bestehen
aus Stahl und lagern gleitend und hin und herbewegbar Kolben 20 als
Druckerzeugungsteile. Kraftstoffdruckkammern 30 sind mittels
der Innenflächen der
Zylinderköpfe 12 und 13,
der Rückschlagventile 23 und
der Endflächen
der Kolben 20 ausgebildet. Bei der ersten Ausführungsform
weisen die Zylinderköpfe 12 und 13 im
Wesentlichen die gleiche Form auf, mit Ausnahme der Stellen der
Schraubenöffnungen,
Kraftstoffkanäle
und anderem. Im Gegensatz dazu können
die Zylinderköpfe 12 und 13 genau gleich
ausgebildet sein.
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Eine
Antriebswelle 14 ist drehbar über ein Lager 15 in
dem Gehäuseteil 11 gelagert.
Eine Öldichtung 16 dichtet
einen Spalt zwischen dem Gehäuseteil 11 und
der Antriebswelle 14 ab. Ein im Querschnitt runder Nocken 17 und
die Antriebswelle 14 sind exzentrisch zueinander und einstückig in
einem Körper
ausgebildet. Die Kolben 20 sind auf 180° gegenüberliegenden Seiten der Antriebswelle 14 angeordnet.
Eine Hülse 19 ist
zwischen einem Schuh 18 und dem Nocken 17 angeordnet.
Eine Außenfläche des
Schuhs 18 gegenüber
jedem Kolben 20 und jeder Endfläche der Kolbenköpfe 20a sind
flach und stehen in gleitender Berührung zueinander. Die Antriebswelle 14 und
der Nocken 17 drehen sich und Gleitflächen zwischen dem Schuh 18 und
den Kolben 20 sind in einer Pumpennockenkammer 22,
die durch die Innenwände
des Gehäuseteils 11 und
die Außenwände der
Zylinderköpfe 12 und 13 gebildet
wird, aufgenommen.
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Jeder
der Kolben 20 wird hin und hergehend mittels des Nockens 17 durch
den Schuh 18 mit der Drehung der Antriebswelle 14 angetrieben.
Der Kolben 20 verdichtet den in die Kraftstoffdruckkammer 30 über ein
Rückschlagventil 23 von
einem Kraftstoffkanal 53 eingegebenen Kraftstoff. Das Rückschlagventil 23 mit
einem Ven tilkörper 23a verhindert,
dass Kraftstoff zu dem Kraftstoffkanal 53 von der Kraftstoffdruckkammer 30 zurückfließt. Das
Rückschlagventil 23 wird
nämlich
derart geöffnet,
dass der Ventilkörper
in Richtung der Kraftstoffdruckkammer 30 geöffnet wird,
wenn der Zuführdruck
einer Vorförderpumpe 40,
die als Vorförderdruckquelle
dient und weiter unten beschrieben wird, um einen vorbestimmten
Druck höher
als der Druck der Kraftstoffdruckkammer 30 wird.
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Jede
der Federn drückt
jeden der Kolben 20 in Richtung des Schuhs 18.
Da die Berührungsfläche zwischen
dem Schuh 18 und jedem der Kolben 20 flach ausgebildet
ist, ist der Flächendruck
pro Flächeneinheit
geringer. Weiter gleitet der Schuh 18 mit und dreht sich
um den Nocken 17 ohne Selbstdrehung gemäß der Drehung des Nockens 17.
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Der
Zylinderkopf 12 weist einen gerade ausgebildeten Kraftstoffaustrittskanal 32 mit
einer Öffnung 32a auf,
die mit der Druckkammer 30 in Verbindung steht. Der Zylinderkopf 12 ist
ebenfalls mit einer Kraftstoffkammer 33 an einer stromabwärtigen Seite des
Kraftstoffaustrittskanals 32 versehen, deren Querschnittskanalfläche größer als
die eines Kraftstoffaustrittskanals 32 ist. Die Kraftstoffkammer 33 weist
ein Rückschlagventil 44 auf.
Eine Aufnahmeöffnung 34 ist
stromabwärts
von der Kraftstoffkammer 33 ausgebildet, deren Querschnittsfläche größer als die
der Kraftstoffkammer 33 ist. Die Aufnahmeöffnung 34 weist
einen Kraftstoffauslass 34a auf, der zu einer Außenwand
des Zylinderkopfes 12 geöffnet ist. Ein Kraftstoffdruckzuführkanal
wird mittels des Kraftstoffaustrittskanals 32, der Kraftstoffkammer 33 und der
Aufnahmeöffnung 34 ausgebildet.
Ein Anschlussteil 41 zur Verbindung mit einer Kraftstoffleitung
ist in die Aufnahmeöffnung 34 eingeschraubt
und darin aufgenommen. Ein Kraftstoffkanal 41a wird innerhalb des
Anschlussteils 41, das mit der Kraftstoffkammer 33 in
Verbindung steht, ausgebildet. Der Kraftstoffkanal 41a ist
in der gleichen geraden Linie wie der Kraftstoffaustrittskanal 32 ausgebildet.
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Das
Rückschlagventil 44 ist
stromabwärts von
dem Kraftstoffaustrittskanal 32 angeordnet und weist einen
kugelförmigen
Ventilkörper 45 und
eine Feder 47 auf, die gegen den Ventilkörper 45 in
Ventilschließrichtung
drückt.
Das Rückschlagventil 44 verhindert,
dass Kraftstoff von der Kraftstoffkammer 33, die auf der
stromabwärtigen
Seite des Rückschlagventils 44 angeordnet
ist, durch den Kraftstoffaustrittskanal 32 zur Kraftstoffdruckkammer 30 zurückfließt. Das
Anschlussteil 41 ist über
die Kraftstoffleitung zu einem sogenannten Common-rail-System (nicht
dargestellt) verbunden, dem der in der Kraftstoffeinspritzpumpe 10 verdichtete
Kraftstoff zur Sammlung des Kraftstoffs zugeführt wird. Der Zylinderkopf 13 ist ähnlich wie
der Zylinderkopf 12 mit einem Kraftstoffaustrittskanal
(nicht dargestellt) und mit einem Rückschlagventil (nicht dargestellt)
mit der Kraftstoffkammer 33 auf der stromabwärtigen Seite des
Kraftstoffaustrittskanals verbunden.
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Wie
in den 4 und 5 dargestellt, weist die Vorförderzahnradpumpe 50 als
Vorförderdruckquelle
ein Außenzahnrad 50b und
ein Innenzahnrad 50a auf. Die Förderpumpe 50 saugt
den Kraftstoff durch die Drehung den Innenzahnrades 50a zusammen
mit der Antriebswelle 14 durch eine Kraftstoffleitung 101 und
einem in 4 beschriebenen Kraftstoffeinlass 56 aus
einem Kraftstofftank 100. Der mittels der Förderpumpe 50 verdich tete Kraftstoff
wird zu den Kraftstoffkanälen 52 und 71 ausgegeben.
Ein Kraftstoffkanal 57 zweigt von dem Kraftstoffkanal 52 ab.
Wenn der Kraftstoffdruck in der Förderpumpe 50 einen
vorbestimmten Druck überschreitet, öffnet ein
Regelventil 54 zur Druckregelung und Überschusskraftstoff wird zu
der Kraftstoffleitung 101 über einen Rückführkanal 58 zurückgeführt. Weiter
ist ein Einstellelektromagnetventil 55 zwischen dem Kraftstoffkanal 52 und
dem Kraftstoffkanal 53 in dem Gehäuseteil 11 vorgesehen.
Das Einstellelektromagnetventil 55 stellt eine in die Kraftstoffdruckkammer 30 durch
das Rückschlagventil 23 von
dem Kraftstoffkanal 53 eingeführte Kraftstoffmenge entsprechend
dem Betriebszustand des Motors ein.
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Zwischen
den Kraftstoffkanälen 71 und 72 ist ein
Drosselteil 60 zur Regelung einer Kraftstoffmenge zur Schmierung
in der Pumpennockenkammer 22 vorgesehen. Der Kraftstoffkanal 71 ist
mit der Förderpumpe 50 verbunden
und der Förderdruck
der Förderpumpe
wirkt am Ende des Kraftstoffkanals 72. Der Kraftstoffkanal 72 ist
mit der Pumpennockenkammer 22 verbunden und der Kraftstoff
wird durch den Kraftstoffkanal 72 zur Schmierung in der
Pumpennockenkammer 22 zugeführt. Die Kraftstoffkanäle 71 und 72 sind
nämlich
Bypasskanäle,
mittels denen der Kraftstoffkanal 52 für die Kolbendruckzuführung umgangen
wird, um den Kraftstoff der Pumpennockenkammer 22 zur Schmierung
der Antriebswelle 14 und des Nocken 17 und der
Gleitkontaktfläche
zwischen dem Schuh 18 und dem Kolben 20 zuzuführen.
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Wie
in den 1, 2 und 3 dargestellt,
umfasst das Drosselteil 60 einen Körper 61 mit einer
im Wesentlichen zylindrischen Innenwand 61a und eine Kugel 66 als
ein kugelförmiges
bewegliches Teil. Die Innenwand 61a bildet einen Kraftstoffkanal 62,
in der die Kugel 66 aufgenommen ist. Der Kraftstoffkanal 62 ist
mit dem Kraftstoffkanal 71 auf der stromaufwärtigen Seite,
nämlich
auf der Seite der Förderpumpe 50,
und mit dem Kraftstoffkanal 72 auf einer stromabwärtigen Seite,
nämlich
auf einer Seite der Pumpennockenkammer 22, verbunden. Öffnungen
des Kraftstoffkanals 62 auf der stromabwärtigen und
stromaufwärtigen
Seite sind im Wesentlichen kreisförmig ausgebildet. Der Körper 61 ist
radial außerhalb
der Öffnung
auf der stromabwärtigen
Seite mit einer axialen Endwand 63 versehen, siehe 3, und
die axiale Endwand 63 weist mehrere Aussparungen (vier
Aussparungen) 64 auf, die umfangsmäßig beabstandet in bestimmten
Abständen
angeordnet sind, und durch die der Kraftstoffkanal 62 mit
dem Kraftstoffkanal 72 verbunden ist. Eine Umfangskante der Öffnung an
der stromabwärtigen
Seite der axialen Endwand 63 bildet einen Sitz 65,
auf dem die Kugel 66 sitzt, so dass die Aussparungen an
dem Sitz 65 ausgebildet sind. Wenn die Kugel 66 mit
dem Sitz in Berührung
kommt und auf dem Sitz 65 mittels der Kraftstoffströmung gemäß den Pfeilen
in 1 sitzt, wird ein ringförmiger gedrosselter Kraftstoffkanal 67 zwischen
der Innenwand 61a des Körpers 61 und
der Außenwand
der Kugel 66 ausgebildet, wie in 2 dargestellt.
Der ringförmige
Kraftstoffkanal 67 stellt eine Strömungszone sicher, die geringer
als die mittels der obigen Aussparungen 64 gebildete Strömungsfläche ist,
wodurch die durch den Kraftstoffkanal 62 strömende Kraftstoffmenge
geregelt wird. Entsprechend der ersten Ausführungsform der vorliegenden
Erfindung ist, da die Innenwand 61a des Körpers 61,
die den Kraftstoffkanal 62 bildet, zylinderförmig ist,
der gebildete Kraftstoffkanal 67 ein kreisförmiger Ring
zwischen der Innenwand 61a und der Außenwand der Kugel 66.
Ein Innendurchmesser des Kraftstoffkanals 72 strom abwärts des
Sitzes 65 ist kleiner als ein Außendurchmesser der Kugel 66,
so dass die Kraftstoffströmung
niemals die Kugel 66 aus dem Kraftstoffkanal 62 herausbewegt.
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Im
Folgenden soll der Betrieb der Kraftstoffeinspritzpumpe 10 beschrieben
werden. Der Nocken 17 dreht sich mit der Drehung der Antriebswelle 14 und
der Schuh 18 wird nicht gedreht, sondern dreht sich um
den Nocken 17. Die Kolben 20 werden hin und herbewegt,
während
die Berührungsflächen des Schuhs 18 und
der Kolben 20 aufeinander entsprechend der Drehung des
Schuhs 18 gleiten.
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Die
von der Förderpumpe 50 ausgegebene Kraftstoffmenge
wird mittels Einstellung des Elektromagnetventils 55 geregelt
und eingestellt und der eingestellte Kraftstoff strömt in jede
der Kraftstoffdruckkammern 30 durch jedes der Rückschlagventile 23 von
jedem der Kraftstoffkanäle 53,
wenn jeder der Kolben 20 von einem oberen Totpunkt sich
entsprechend der Drehung des Schuhs 18 nach unten bewegt.
Wenn der Kolben 20 sich von einem oberen Totpunkt zu einem
unteren Totpunkt bewegt, wird das Rückschlagventil 23 geschlossen
und der Kraftstoffdruck in der Kraftstoffdruckkammer nimmt zu. Das Rückschlagventil 44 wird
geöffnet,
wenn der Kraftstoffdruck in der Kraftstoffdruckkammer auf einen Wert
steigt, der größer als
der in dem Kraftstoffkanal 41a ist.
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In
dem Zylinderkopf 12 wird der in der Kraftstoffdruckkammer 30 verdichtete
Kraftstoff von dem Kraftstoffaustrittskanal 32 durch das
Rückschlagventil 44 und
die Kraftstoffkammer 33 zum Kraftstoffkanal 41a ausgegeben.
In dem Zylinderkopf 13 wird der in der Kraftstoffdruckkammer 30 verdichtete
Kraftstoff durch die Kraftstoffkanäle (nicht dargestellt) zu der
Kraftstoffkammer 33 ausgegeben. Der in den beiden Kraftstoffdruckkammern 30 verdichtete
Kraftstoff strömt
in der Kraftstoffkammer 33 zusammen und der Kraftstoff
wird zu dem Common-rail-System durch den Kraftstoffkanal 41a ausgegeben.
Im Common-rail-System wird der Kraftstoff, der von der Kraftstoffeinspritzpumpe 10 zugeführt wurde
und dessen Druck schwankt, gesammelt und bei einem bestimmten Druck
gespeichert. Hochdruckkraftstoff wird von dem Common-rail-System
zu jeder Einspritzdüse (nicht
dargestellt) geliefert.
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Der
Betrieb des Drosselteils 60 wird im Folgenden unter Bezugnahme
auf die 1, 2, 5 und 6 beschrieben.
Die Kugel 66 wird mittels der Kraftstoffströmung, die
von der Förderpumpe 50 über die
Kraftstoffkanäle 71 und 62 in
den Körper 61 einströmt, auf
den Sitz 65 gedrückt.
Hier wird zwischen der Außenseite
der Kugel 66 und der Innenwand 61a des Körpers 61 ein
Spalt ausgebildet, der den Kraftstoffkanal 62 bildet. Der
Spalt bildet den gedrosselten Kraftstoffkanal 67. Der gedrosselte
Kraftstoffkanal 67 wird in Form eines Kreisrings zwischen der
Innenwand 61a und der Außenwand der Kugel 66 ausgebildet,
wie dies in 2 dargestellt ist. Die von der
Förderpumpe 50 ausgegebene
Kraftstoffmenge wird mittels des gedrosselten Kraftstoffkanals 67 geregelt
und der Pumpennockenkammer 22 über den Kraftstoffkanal 72 zugeführt. Der
gedrosselte Kraftstoffkanal 67 ist kreisförmig zwischen
der Innenwand 61 und der Außenwand der Kugel 66 ausgebildet,
so dass, auch wenn sich in dem Kraftstoff befindliche Fremdkörper in
den gedrosselten Kraftstoffkanal 67 gelangen, nur ein Teil
des ringförmigen
gedrosselten Kraftstoffkanals 67 mit dem Fremdkörper verstopft werden.
Es dauert eine lange Zeit, bevor das in dem Kraftstoff befindliche
Material den gedrosselten Kraftstoffkanal 67 vollständig verstopft.
Entsprechend fließt
der Kraftstoff durch den gedrosselten Kraftstoffkanal 67 bis
zu einem Maß,
das ein Fressen der Teile, die die Kraftstoffschmierung benötigen, verhindert wird.
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Wenn
die Kraftstoffströmung
in dem Kraftstoffkanal 62 beim Anhalten des Motors oder Ähnlichem
unterbrochen wird, verlässt
die auf den Sitz 65 mittels der Kraftstoffströmung gedrückte Kugel 66 den
Sitz 65, so dass sie sich frei innerhalb des Kraftstoffkanals 62 bewegen
kann. D. h., dass die Breite des Spalts zwischen der Innenwand 61a und
des Körpers 61 und
der Außenwand
der Kugel 66 variabel ist. Entsprechend wird das in dem
gedrosselten Kraftstoffkanal 67 eingefangene Fremdmaterial
entfernt, wenn die Kugel 66 den Sitz 65 nicht
mehr berührt,
so dass das Verstopfen des gedrosselten Kraftstoffkanals 67 infolge
des Fremdmaterials aufgehoben wird.
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Wenn
der Motor erneut gestartet wird und der Kraftstoff erneut in den
Kraftstoffkanal 62 fließt, wird das Fremdmaterial
aus dem gedrosselten Kraftstoffkanal 67 durch den Kraftstoffkanal 72 ausgegeben,
bevor die Kugel 66 mittels der Kraftstoffströmung innerhalb
des Kraftstoffkanals 62 auf den Sitz 65 gedrückt wird.
Auf diese Weise sammelt sich das in dem gedrosselten Kraftstoffkanal 67 eingefangene Fremdmaterial
niemals in dem Kraftstoffkanal 62 an.
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Wenn
ein Außendurchmesser
des Fremdmaterials 200 (s. 6), das
sich in dem Kraftstoff befindet und in den Körper 61 über den
Kraftstoffkanal 71 gelangt, größer ist als die Breite des
Spalts zwischen der Innenwand 61a des Körpers 61 und der Außenwand
der Kugel 66, wird das Fremdmaterial auf einer stromaufwärtigen Seite
der Kugel 66 zurückgehalten.
Wenn der Außendurchmesser
des Fremdmaterials 200 kleiner als die Breite des Spalts zwischen
der Innenwand 61a des Körpers 61 und
der Außenwand
der Kugel 66 ist, fließt
das Fremdmaterial in den Kraftstoffkanal 72 auf einer stromabwärtigen Seite
der Kugel 66 durch den gedrosselten Kraftstoffkanal 67.
Da somit das Fremdmaterial niemals den gedrosselten Kraftstoffkanal 67 verstopft,
ist die Menge der Schmierkraftstoffströmung ausreichend genug, um
die Antriebswelle 14, den Nocken 17 und andere
Teile in der Pumpennockenkammer 22 zu schmieren und zu
kühlen,
wodurch sehr wirksam ein Fressen dieser Teile verhindert wird und
eine hohe Zuverlässigkeit
der Kraftstoffeinspritzpumpe bei einem hohen Motordrehzahlbereich
sichergestellt ist.
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Im
Fall des üblichen
Drosselteils gemäß den 11 und 12,
in denen gleiche Bezugszeichen wie bei der ersten Ausführungsform
gemäß den 1 und 6 gleiche
Bauteile bezeichnen, ist ein Kraftstoffkanal 71 auf einer
Seite der Förderpumpe mit
einem Kraftstoffkanal 72 auf einer Seite der Pumpennockenkammer
mittels einer Öffnungsdrossel 160 verbunden.
Die Öffnungsdrossel 160 besteht
aus einem zylindrischen Körper 161 mit
einem langen schmalen Innenrandkanal 162. Eine Kraftstoffströmungsmenge,
mittels eines Pfeils in 11 dargestellt,
durch die Öffnungsdrossel 160 wird
mittels einer Querschnittsfläche
des Innenwandkanals 162 überwacht.
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Wenn,
wie in 12 dargestellt, ein Außendurchmesser
des Fremdkörpers 200 im
Kraftstoff größer als
ein Innendurchmesser des Innenwandkanals 162 ist, wird
der Fremdkörper 200 auf
der stromaufwärtigen
Seite des Körpers 161 zurückgehalten und
eine Öffnung
des Innenwandkanals 162 wird blockiert. Wenn der Innenwandkanal 162 mittels
des Fremdkörpers 200 blockiert
ist, kann kein Schmierkraftstoff zu der Pumpennockenkammer zugeführt werden
und es wird schwierig, die Antriebswelle, den Nocken und die anderen
Teile zu schmieren und zu kühlen.
Hierdurch wird die Wahrscheinlichkeit eines Fressens der Antriebswelle,
des Nockens und der anderen Teile relativ hoch, was zu einer geringeren Zuverlässigkeit
der Kraftstoffeinspritzpumpe führt.
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In
der ersten Ausführungsform
wird der gedrosselte Kraftstoffkanal 67 durch die einfache
Kombination der Innenwand 61a des Körpers 61 und der Außenwand
der Kugel 66 gebildet, da die Kugel 66 ein bewegbares
Teil ist und die Aussparungen in dem Sitz 65 ausgebildet
sind. Bei der ersten Ausführungsform
kann, obwohl die stromabwärtige Öffnung des Kraftstoffkanals 62 kreisförmig ausgebildet
ist, sie ebenfalls oval oder anders geformt sein, solange Öffnungen,
durch die der Kraftstoffkanal 62 mit dem Kraftstoffkanal 72 verbunden
ist, ausgebildet werden, wenn die Kugel 66 mit dem Sitz
auf der stromabwärtigen Öffnung des
Kraftstoffkanals 62 in Berührung kommt. In dem Fall, dass
die stromabwärtige Öffnung des
Kraftstoffkanals 62 oval oder anders ausgebildet ist, ist
es nicht notwendig, weitere Aussparungen in dem Sitz 65 vorzusehen.
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Da
weiter bei der ersten Ausführungsform der
Innendurchmesser des Kraftstoffkanals 72 auf der stromabwärtigen Seite
des Sitzes 65 kleiner als der Außendurchmesser der Kugel 66 ist,
wird die Kugel 66 zurückgehalten.
Somit ist die Konstruktion des gedrosselten Bypasskanals einfacher.
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Bei
der ersten Ausführungsform
wird die Kraftstoffströmungsmenge
in dem Kraftstoffkanal 62 mittels des ringförmigen Spalts
zwischen der Innenwand 61a des Körpers 61 und der Außenwand
der Kugel 66 gebildet, wenn die Kugel 66 auf den
Sitz gedrückt
wird. Entsprechend ist eine Strömungsfläche des
gedrosselten Kraftstoffkanals 67, der zwischen der Innenwand 61a des
Körpers 61 und
der Außenwand
der Kugel 66 ausgebildet wird, enger als die der Aussparungen 64 oder
der Spalte zwischen der ovalen oder anders geformten Öffnung und
der Kugel 66, wenn sie miteinander in Berührung stehen.
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Zweite Ausführungsform
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In
den 7 und 8 ist eine zweite Ausführungsform
dargestellt. Gleiche Bezugszeichen wie bei der ersten Ausführungsform
gemäß den 1 und 3 bezeichnen
gleiche Bauteile.
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Bei
der zweiten in 7 dargestellten Ausführungsform
ist ein Drosselteil 80 mit einer Kugel 66 und
einem Körper 81 mit
einer zylindrischen Wand 81a zur Ausbildung eines Kraftstoffkanals 82 vorgesehen.
Der Kraftstoffkanal 82 ist mit dem Kraftstoffkanal 71 auf
der stromaufwärtigen
Seite, nämlich
auf der Seite der Förderpumpe,
und mit dem Kraftstoffkanal 72 auf einer stromabwärtigen Seite,
nämlich
auf der Seite der Pumpennockenkammer, verbunden. Öffnungen
an der stromaufwärtigen
und der stromabwärtigen
Seite des Kraftstoffkanals 82 sind im Wesentlichen kreisförmig ausgebildet.
Wie in 8 dargestellt, ist der Körper 81 mit einer
axialen Endwand 84 versehen, zu der der Kraftstoffkanal 72 hin
geöffnet
ist, und die etwa in Form eines Halbmondes ausgebildet ist. Der
Umfang des Halbmondes bildet einen Sitz 85, auf dem die
Kugel 66 teilweise sitzt und einen Spalt dazwischen ausbildet.
Es besteht eine Versetzung in der Mittelachse zwischen dem Kraftstoffkanal 82 auf
der stromaufwärtigen
Seite und dem Kraftstoffkanal 72 auf der stromabwärtigen Seite
des Sitzes 85, wie mit den Punkten P und Q in 8 dargestellt.
Auf diese Weise wird, wie in 7 gezeigt, wenn
die Kugel 66 auf den Sitz 85 mittels der durch Pfeile
dargestellten Kraftstoffströmung
gedrückt
wird, ein gedrosselter Kraftstoffkanal 67 in Form eines Halbmondes
zwischen der Innenwand 81a des Körpers 81 und der Außenwand
der Kugel 66 ausgebildet. Der gedrosselte Kraftstoffkanal 87 ist
enger als der obige rings um den Sitz 85 ausgebildete Spalt, wodurch
eine Kraftstoffströmungsmenge
in dem Kraftstoffkanal 82 geregelt wird.
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Bei
der obigen zweiten Ausführungsform wird
der gedrosselte Kraftstoffkanal 87 nicht vollständig durch
in dem Kraftstoff befindliche Fremdkörper blockiert, so dass eine
notwendige Kraftstoffmenge zur Schmierung sichergestellt ist. Somit
wird ein Fressen der miteinander gleitenden Bauteile, die eine Schmierung
mittels des Kraftstoffs erfordern, verhindert, wodurch sich eine
hohe Zuverlässigkeit der
Kraftstoffeinspritzpumpe, insbesondere bei einem hohen Motordrehzahlbereich,
ergibt.
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Dritte Ausführungsform
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In
den 9 und 10 ist eine dritte Ausführungsform
dargestellt. Gleiche Bezugszeichen wie bei der ersten Ausführungsform
in den 1 und 3 bezeichnen gleiche Bauteile.
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Bei
der in 9 dargestellten dritten Ausführungsform ist ein Drosselteil 90 mit
einer Kugel 66 und einem Körper 91 mit einer
zylindrischen Innenwand 91a, die einen Kraftstoffkanal 92 bildet,
vorgesehen. Der Kraftstoffkanal 92 ist mit einem Kraftstoffkanal 71 auf
einer stromaufwärtigen
Seite, nämlich einer
Seite der Förderpumpe,
und mit einem Kraftstoffkanal 72 auf einer stromabwärtigen Seite,
nämlich
auf einer Seite der Pumpennockenkammer verbunden. Öffnungen
der stromaufwärtigen
und stromabwärtigen
Seite des Kraftstoffkanals 92 sind im Wesentlichen kreisförmig. Wie
in 10 dargestellt, ist der Körper 91 mit einer
axialen Endwand 94 versehen, zu der der Kraftstoffkanal 72 hin
geöffnet
ist, und der im Wesentlichen kreisringförmig ausgebildet ist. Eine
Scheibe 93, die U-förmig
oder in Form eines halbkreisförmigen
Rings ausgebildet ist, ist zwischen der axialen Endwand 94 und
der Kugel 66 angeordnet. Die Scheibe 93 ist mit
geneigten offenen Endflächen 96,
einer äußeren Umfangsfläche 98,
einer inneren Umfangsfläche 99 und
axialen Endflächen
auf der stromaufwärtigen
und stromabwärtigen
Seite 93a versehen. Ein Sitz 95, auf dem die Kugel 66 gedrückt wird,
ist an zwei sich schneidenden Punkten zwischen den geneigten offenen
Endflächen,
der inneren Umfangsfläche 99 und
der axialen Endfläche
auf der stromaufwärtigen
Seite 93a ausgebildet. Die äußere Umfangsfläche 98 steht
mit der zylindrischen Innenwand 91a und die Endfläche auf
der stromabwärtigen
Seite steht mit der axialen Endwand 94 in Berührung. Wenn
somit, wie in 9 dargestellt, die Kugel 66 mittels
der mittels der Pfeile dargestellten Kraftstoffströmung auf
den Sitz 95 gedrückt
wird, werden zwei Spalte ausgebildet. Ein erster Spalt, nämlich ein
Drosselkraftstoffkanal 97, wird zwischen der Innenwand 91a des
Körpers 91 und
der Außenwand
der Kugel 66 und ein zweiter Spalt wird zwischen der Außenwand
der Kugel 66 und dem Sitz 95 der Scheibe 93 ausgebildet.
Der erste Spalt ist enger als der zweite Spalt ausgebildet, wodurch
es möglich ist,
die durch den Kraftstoffkanal 92 fließende Kraftstoffmenge zu regeln.
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Bei
der obigen dritten Ausführungsform
wird, wenn Fremdmaterial im Kraftstoff ist, der gedrosselte Kraftstoffkanal 97 nicht
vollständig
mittels des Fremdmaterials verstopft. Entsprechend wird ein Fressen
der gleitenden Oberflächen
der eine Schmierung mittels des Kraftstoffs erfordernden Bauteile
verhindert, wodurch sich eine höhere
Zuverlässigkeit
bei höheren
Motordrehzahlen ergibt.
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Bei
den oben beschriebenen Ausführungsformen
ist das Drosselteil am Kraftstoffkanal vorgesehen, der den Kraftstoffkanal
für die
Kolbendruckzuführung
umgeht und durch den der Kraftstoff von der Förderpumpe in die Pumpennockenkammer
gefördert
wird. Das Drosselteil kann jedoch in irgendeinem Kraftstoffkanal
in dem Pumpengehäuse
zur Regelung der Kraftstoffmenge vorgesehen sein.
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In
einem Kraftstoffkanal (62, 71, 72), durch den
Kraftstoff einer Pumpennockenkammer (22) mit einer Antriebswelle
(14) und einem Nocken (17) zur Schmierung zugeführt wird,
ist ein ringförmiger
Drosselkraftstoffkanal (67) zwischen einer Innenwand (61a)
eines zylindrischen Körpers
(61) und einer Außenwand
einer Kugel (66) ausgebildet, wenn die Kugel (66)
mit einem Sitz (65) an der Innenseite des zylindrischen
Körpers
(61) in Berührung
steht. Der Sitz (65) ist mit Aussparungen versehen, durch
die der Kraftstoff fließt,
wenn die Kugel (66) auf dem Sitz (65) aufliegt.
Auch wenn Fremdmaterial (200) im Kraftstoff einen Teil
des ringförmigen
gedrosselten Kanals (67) blockiert, wird die Blockade des
Fremdmaterials (200) aufgehoben, wenn die Kraftstoffströmung unterbrochen
wird und die Kugel (66) den Sitz (65) verlässt, so
dass der Kraftstoff immer ausreichend zu der Pumpennockenkammer
(22) zugeführt
wird, wodurch ein Fressen der Antriebswelle (14) und des
Nockens (17) insbesondere bei einem hohen Motordrehzahlbereich
verhindert wird.