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Die
Erfindung bezieht sich auf eine Kraftstoffeinspritzpumpe für eine interne
Verbrennungskraftmaschine (im Folgenden als „Motor" bezeichnet).
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Eine
bekannte radiale Pumpe weist mehrere radial an einem äußeren Umfang
eines Nockens angeordnete Kolbenstangen auf und beaufschlagt in
an entsprechenden Kolbenstangen ausgebildete Kraftstoffdruckkammern
angesaugten Kraftstoff mit Druck. Entsprechend der radialen Pumpe
sind allgemein Druckkraftstoffzuführkanäle zur Weiterleitung von in
den Kraftstoffdruckkammern mit Druck beaufschlagtem Hochdruckkraftstoff
in einem Pumpengehäuse
miteinander verbunden, und der Kraftstoff wird einem Common Rail
(Drucksammler) von dem verbundenen Druckkraftstoffzuführkanal
zugeleitet.
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Wenn
jedoch mehrere Druckkraftstoffzuführkanäle in dem Pumpengehäuse vereinigt
sind, um einen Druckkraftstoffzuführkanal zu bilden, weist das Pumpengehäuse einen
Eckenabschnitt an dem Vereinigungsabschnitt des Druckkraftstoffzuführkanals auf.
Da eine Kraftstoffeinspritzpumpe für einen Common Rail-Dieselmotor
den Kraftstoff bis zu 200 MPa mit Druck beaufschlagt, konzentriert
sich die auf den Eckenabschnitt des Pumpengehäuses von dem Kraftstoffdruck
ausgeübte
Spannung Spannung und bewirkt eine Beschädigung des Eckenabschnitts, wenn
der Eckenabschnitt an einer inneren Umfangswand des Pumpengehäuses ausgebildet
ist, die den Druckkraftstoffzuführkanal
bildet („die
innere Umfangswand des Pumpengehäuses,
die den Druckkraftstoffkanal bildet" wird im Folgenden als „innerer Umfangswandkanal" bezeichnet).
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Wenn
weiter das Gehäuse
zur Ausbildung des Druckkraftstoffzuführkanals gebohrt wird, wird ein
Eckenabschnitt an dem inneren Umfangswandkanal nach dem Bohren ausgebildet.
Wenn sich die von dem Kraftstoffdruck bewirkte Spannung auf den Eckenabschnitt
konzentriert, kann der innere Umfangswandkanal weiter an dem nicht
vereinigten Abschnitt beschädigt
werden.
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Um
eine derartige Spannungskonzentration auf dem Eckenabschnitt des
inneren Umfangswandkanals von dem Kraftstoffdruck zu verhindern,
kann eine dünne
Elektrode in den Druckzuführkanal
zur Entladung zwischen dem Eckenabschnitt des inneren Umfangswandkanals
und der Elektrode eingesetzt werden, wodurch der Eckenabschnitt
abgerundet wird, oder der Eckenabschnitt kann poliert werden, um
den Eckenabschnitt zu entfernen, indem man ein Fluid mit einem Schleifmaterial
einführt.
Das Entfernen des Eckenabschnitts ist jedoch schwierig, da die Kanallänge länger wird,
wenn die Druckkraftstoffzuführkanäle direkt
miteinander in dem Pumpengehäuse
vereinigt sind.
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Weiter
wurde eine Verminderung der Größe der Kraftstoffeinspritzpumpe
entsprechend der Anforderung zur Verminderung der Motorgröße hinsichtlich
des besseren Kraftstoffverbrauchs gefordert. Es ist jedoch schwierig,
die Größe der Kraftstoffeinspritzpumpe
zu vermindern, wenn die Druckzuführkanäle in dem
Pumpengehäuse
vereinigt werden, da das Pumpengehäuse größer wird. Weiter erhöht sich
das Gewicht der Kraftstoffeinspritzpumpe, da ein hartes Metall,
z. B. Stahl, für
den Druckkraftstoffzuführkanal
verwendet wird. Weiter ist der Einbauraum für eine große Kraftstoffeinspritzpumpe durch
die Größe des Motors
und die peripheren Motorbauteile begrenzt.
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Aus
der US-A-5676114 ist eine Kraftstoffeinspritzpumpe mit den Merkmalen
des Oberbegriffs des Anspruchs 1 bekannt.
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Die
vorliegende Erfindung wurde in Anbetracht der oben beschriebenen
Probleme gemacht und es ist eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine
Kraftstoffeinspritzpumpe zu schaffen, die eine Beschädigung eines
Druckkraftstoffzuführkanals
verhindert, und bei der die Größe und das
Gewicht vermindert sind.
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Ein
weiteres Ziel der vorliegenden Erfindung ist es, eine Kraftstoffeinspritzpumpe
zu schaffen, die den Zusammenbau eines Zylinderkopfes vereinfacht und
die weniger Teile aufweist, wodurch die Herstellungskosten vermindert
werden.
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Mit
der Erfindung wird eine Kraftstoffeinspritzpumpe geschaffen, bei
der die Druckkraftstoffzuführkanäle zur Zuführung des
Kraftstoffs von entsprechenden Druckkammern in dem Gehäuse ausgebildet
sind, ohne direkt in dem Gehäuse
miteinander in Verbindung zu stehen. Entsprechend wird die Länge jedes
Luftkraftstoffzuführkanals
verkürzt.
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Da
die Länge
des Druckkraftstoffzuführkanals
verkürzt
wird, wird weiter die Größe der Kraftstoffeinspritzpumpe
vermindert und der Freiheitsgrad zum Einbau für die Kraftstoffeinspritzpumpe
wird verbessert.
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Weiter
weist gemäß der vorliegenden
Erfindung der Druckkraftstoffzuführkanal
ein Rückschlagventil
auf, mit dem eine Kraftstoffströmung
von einer Verbindung zur Öffnung
in Richtung eines Kraftstoffauslasses ermöglicht und eine umgekehrte
Kraftstoffströmung
von dem Kraftstoffauslass in Richtung der Verbindungsöffnung verhindert
wird. Der Zylinderkopf umfaßt
einen Kraftstoffkanal mit einer an einer äußeren Umfangswand des Zylinderkopfes
an einer von dem Kraftstoffauslaß unterschiedlichen Position ausgebildeten
Kraftstofföffnung.
Wenn daher der Kraftstoffauslaß und
die Kraftstofföffnung
eines Zylinderkopfes fest mit dem Kraftstoffauslass und der Kraftstofföffnung des
anderen Zylinderkopfes zur Weiterleitung des Kraftstoffs von dem
Zylinderkopf zu dem anderen Zylinderkopf und zur Zuführung des Druckkraftstoffs
gleichförmig
von dem anderen Zylinderkopf verbunden ist, wird eine umgekehrte
Kraftstoffströmung
von dem Druckkraftstoffzuführkanal
zu der Kraftstoffdruckkammer in dem anderen Zylinder verhindert.
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Weiter
kann der Kraftstoff vereinzelt unter Druck von entsprechenden Zylinderköpfen zugeführt werden,
oder der Kraftstoff kann vereint unter Druck von einem Zylinderkopf
zugeführt
werden, indem jeder Kraftstoff auslaß und die Kraftstofföffnung eines Paares
von Zylinderköpfen
verbunden sind, je nach Einbauraum oder Einbaulage der Kraftstoffeinspritzpumpe.
Entsprechend wird eine Störung
zwischen umgebenden Bauteilen und der Kraftstoffleitung durch Ändern der
Kombination der Kraftstoffleitungsverbindungen verhindert, und der
Einbaufreiheitsgrad für
die Kraftstoffeinspritzpumpe wird verbessert.
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Gemäß der vorliegenden
Erfindung wird ein Druckbegrenzer als Dichtstopfen zum Verschließen des
Kraftstoffauslasses oder der Kraftstofföffnung verwendet. Somit wird
der Druck des von der Kraftstoffeinspritzpumpe geförderten
Kraftstoffs niedriger als ein vorbestimmter Druck gehalten, und
die Anzahl der Bauteile wird vermindert.
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Weitere
Vorteile und Merkmale der vorliegenden Erfindung als auch das Arbeitsverfahren
und die Funktion der zugehörigen
Teile werden aus der folgenden Beschreibung, den Ansprüchen und
den Zeichnungen ersichtlich, die insgesamt diese Anmeldung bilden.
Es zeigen:
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1 eine
Schnittansicht einer Kraftstoffeinspritzpumpe gemäß einer
ersten Ausführungsform der
vorliegenden Erfindung;
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2 eine
Schnittansicht längs
der Linie II-II in 1 gemäß der ersten Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung;
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3 eine
Aufsicht der Kraftstoffeinspritzpumpe, gesehen in Richtung des Pfeils
III in 1 gemäß der ersten
Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung;
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4 eine
Ansicht von unten der Kraftstoffeinspritzpumpe, gesehen in Richtung
des Pfeils IV in 1 gemäß der ersten Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung;
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5 eine
Ansicht von vorne, gesehen in Richtung des Pfeils V in 2 gemäß der ersten Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung;
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6 eine
Ansicht von vorne, gesehen in Richtung des Pfeils VI in 5 gemäß der ersten Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung;
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7 eine
beispielhafte Darstellung eines Kraftstoffweges gemäß der ersten
Ausführungsform;
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8 eine
Ansicht von vorne, gesehen in der gleichen Richtung wie 5,
einer ersten Abänderung
der ersten Ausführungsform,
die eine von der ersten Ausführungsform
unterschiedliche Kraftstoffleitungsanordnung aufweist;
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9 eine
Ansicht von vorne, gesehen in Richtung des Pfeils IX in 8,
gemäß der ersten Abänderung
der ersten Ausführungsform;
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10 eine
Ansicht von vorne, gesehen in der gleichen Richtung wie in 5,
einer zweiten Abänderung
der ersten Ausführungsform,
die eine von der ersten Ausführungsform
unterschiedliche Kraftstoffleitungsanordnung aufweist;
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11 eine
Ansicht von vorne, gesehen in Richtung des Pfeils XI in 10,
gemäß der zweiten Abänderung
der ersten Ausführungsform;
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12 eine
Ansicht von vorne, gesehen in der gleichen Richtung wie in 5,
einer dritten Abänderung
der ersten Ausführungsform,
deren Kraftstoffauslasse und Kraftstofföffnungen an einem Zylinderkopf
entsprechend in der gleichen Richtung angeordnet sind;
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13 eine
Schnittansicht zur Darstellung eines Zylinderkopfes gemäß einer
zweiten Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung;
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14 eine
beispielhafte Darstellung einer Verbindung von Kraftstoffleitungen
gemäß der zweiten
Ausführungsform;
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15 eine
Schnittansicht eines Zylinderkopfes gemäß einer dritten Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung;
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16 eine
beispielhafte Darstellung der Verbindung von Kraftstoffleitungen
gemäß der dritten Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung;
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17 eine
Ansicht der Kraftstoffeinspritzpumpe von vorne, gesehen in der gleichen
Richtung wie in 6 gemäß einer vierten Ausführungsform der
vorliegenden Erfindung; und
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18 eine
Ansicht der Kraftstoffeinspritzpumpe von vorne, gesehen in der gleichen
Richtung wie in 17, gemäß einer fünften Ausführungsform der vorliegenden
Erfindung, die den gleichen Zylinderkopf wie die dritte Ausführungsform
aufweist.
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Die
verschiedenen Ausführungsformen
gemäß der vorliegenden
Erfindung werden im Folgenden unter Bezugnahme auf die Zeichnungen
beschrieben.
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ERSTE AUSFÜHRUNGSFORM
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Eine
Kraftstoffeinspritzpumpe für
einen Dieselmotor gemäß der ersten
Ausführungsform
der Erfindung ist in den 1 und 2 dargestellt.
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Wie
in 1 gezeigt, umfaßt das Pumpengehäuse einer
Kraftstoffeinspritzpumpe 10 ein Hauptgehäuse 11 und
Zylinderköpfe 12 und 13.
Das Hauptgehäuse 11 besteht
aus Aluminium. Die Zylinderköpfe 12 und 13 bestehen
aus Stahl und lagern eine Kolbenstange 20 als ein bewegbares
Teil so, dass sich die Kolbenstange 20 hin- und herbewegt. Eine
Kraftstoffdruckkammer 30 wird von der inneren Umfangsfläche der
Zylinderköpfe 12 und 13,
einer Endfläche
eines Rückschlagventils 23 und
einer Endfläche
der Kolbenstange 20 gebildet. Bei der ersten Ausführungsform
sind, obwohl die Zylinderköpfe 12 und 13 im
Wesentlichen die gleiche Form haben, schräge Öffnungen, Kraftstoffkanäle und ähnliches an
unterschiedlichen Stellen ausgebildet. Es ist jedoch möglich, die
Zylinderköpfe 12 und 13 identisch auszubil den
und die schrägen Öffnungen,
Kraftstoffkanäle
und ähnliches
an gleichen Stellen auszubilden.
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Wie
in 1 dargestellt, wird eine Antriebswelle 14 drehbar
mittels des Hauptgehäuses 11 über ein
Lager 15 gelagert. Eine Öldichtung 16 dichtet
das Hauptgehäuse 11 und
die Antriebswelle 14 ab. Wie in 2 gezeigt,
ist ein Nocken 17 mit einem kreisförmigen Querschnitt zusammen
und exzentrisch mit der Antriebswelle 14 ausgebildet. Die
Kolbenstange 20 ist 180° entgegengesetzt
in bezug auf die Antriebswelle 14 angeordnet. Ein äußerer Schuh 18 ist quadratisch
ausgebildet. Eine Lagerhülse 19 ist
gleitbar in bezug auf den Nocken 17 und den Schuh 18 zwischen
dem Nocken 17 und dem Schuh 18 vorgesehen. Eine äußere Umfangsfläche des
Schuhs 18 liegt der Kolbenstange 20 gegenüber, und
eine Endfläche
eines Kolbenstangenkopfes 20a ist eben zur Berührung des
Schuhs 18 ausgebildet.
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Die
Kolbenstange 20 wird mittels des Nockens 17 über den
Schuh 18 hin- und herbewegt, wenn sich die Antriebswelle 14 dreht
und beaufschlagt von einem Kraftstoffeinlaßkanal 31 über das Rückschlagventil 23 in
die Kraftstoffdruckkammer 30 eingeführten Kraftstoff mit Druck.
Das Rückschlagventil 23 weist
ein Ventilteil 23a auf, und verhindert einen umgekehrte
Strömung
des Kraftstoffs von der Kraftstoffdruckkammer 30 zu dem
Kraftstoffeinlaßkanal 31.
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Eine
Feder 21 beaufschlagt die Kolbenstange 20 in Richtung
des Schuhs 18 mit einer Federkraft. Da die entsprechenden
Berührungsflächen des Schuhs 18 und
der Kolbenstange 20 eben ausgebildet sind, wird der Flä chendruck
zwischen dem Schuh 18 und der Kolbenstange 20 vermindert.
Weiter gleitet der Schuh 18 auf dem Nocken 17 und
bewegt sich ohne Drehung hin und her, wenn sich der Nocken 17 dreht.
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Wie
in den 3 und 4 gezeigt, ist ein Kraftstoffausgabekanal 32 linear
an entsprechenden Zylinderköpfen 12 und 13 ausgebildet
und weist eine Verbindungsöffnung 32a zur
Verbindung mit der Kraftstoffdruckkammer 30 auf. Eine längliche
lochförmige
Kraftstoffkammer 33, deren Kanalquerschnitt größer als
der des Kraftstoffauslaßkanals 32 ist,
ist an der stromabwärtigen
Seite des Kraftstoffauslaßkanals 32 an
dem Zylinderkopf 12 ausgebildet. Das Rückschlagventil 44 ist
in der Kraftstoffkammer 33 angeordnet. Eine Aufnahmeöffnung 34,
deren Querschnitt größer als
der der Kraftstoffkammer 33 ist, ist an der Kraftstoffkammer 33 an
der stromabwärtigen Seite
des Kraftstoffs ausgebildet.
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Die
Aufnahmeöffnung 34 weist
eine Öffnung an
einer äußeren Umfangswand
des Zylinderkopfes 12 zur Ausbildung eines Kraftstoffauslasses 34a auf. Der
Kraftstoffauslaßkanal 32,
die Kraftstoffkammer 33 und die Aufnahmeöffnung 34 bilden
einen Druckkraftstoffzuführkanal.
Ein Verbindungsteil 41 zum Verbinden von Kraftstoffleitungen
ist in der Aufnahmeöffnung 34 mittels
Schrauben oder ähnlichem
aufgenommen. Ein Kraftstoffkanal 41a ist in dem Verbindungsteil 41 ausgebildet.
Der Kraftstoffkanal 41a steht mit der Kraftstoffkammer 33 in
Verbindung. Der Kraftstoffkanal 41a ist etwa linear zu
dem Kraftstoffauslaßkanal 32 ausgebildet.
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Ein
Verbindungskanal 35 ist in dem Zylinderkopf 12 in
Richtung senkrecht zu dem Druckkraftstoffzuführkanal ausgebildet. Der Verbindungskanal 35 verbindet
die Kraftstoffkammer 33 an der stromabwärtigen Seite des Rückschlagventils 44.
Eine Aufnahmeöffnung 36 mit
einem größeren Querschnitt
als dem des Verbindungskanals 35 ist an dem Verbindungskanal 35 auf
der gegenüberliegenden
Seite der Kraftstoffkammer 33 ausgebildet. Die Aufnahmeöffnung 36 weist
eine Öffnung
an einer äußeren Umfangswand
des Zylinderkopfes 12 auf, um eine Kraftstofföffnung 36a auszubilden.
Der Verbindungskanal 35 und die Aufnahmeöffnung 36 entsprechen
dem Kraftstoffkanal in den beigefügten Ansprüchen.
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Der
Druckkraftstoffzuführkanal
und der in dem Zylinderkopf ausgebildete Kraftstoffkanal 12 stehen
entsprechend miteinander an der kraftstoffstromabwärtigen Seite
des Rückschlagventils 44 in
Verbindung und weisen entsprechende senkrecht zueinander stehende Öffnungen
an der äußeren Umfangswand
des Zylinderkopfes 12 auf. Ein Verbindungsteil 40 zum
Verbinden der Kraftstoffleitungen ist in der Aufnahmeöffnung 36 durch
Schrauben oder ähnliches
angeordnet. Ein Kraftstoffkanal 40a, der mit dem Verbindungskanal 35 in
Verbindung steht, ist in dem Verbindungsteil 40 ausgebildet.
Der Kraftstoffkanal 40a ist längs der Richtung senkrecht
zu dem Druckkraftstoffzuführkanal
ausgebildet.
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Der
Zylinderkopf 13 ist am unteren Abschnitt des Hauptgehäuses 11 in 1 angeordnet.
Wie in 4 gezeigt, ist ein Verbindungsteil 42 zum
Verbinden der Kraftstoffleitungen in der Aufnahmeöffnung 34 mittels Schrauben
oder ähnlichem
aufgenommen. Ein Kraftstoffkanal 42a, der mit der Kraftstoffkammer 33 in
Verbindung steht, ist in dem Verbindungsteil 42 ausgebildet.
Der Kraftstoffkanal 42a ist in einer ungefähr linearen
Anordnung zu dem Kraftstoffauslaßkanal 32 ausgebildet.
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Ein
Druckbegrenzer 43 ist in der Aufnahmeöffnung 36 mittels
Schrauben oder ähnlichem
angeordnet. Eine Kraftstoffleitung, nicht dargestellt, ist mit dem
Druckbegrenzer 43 zur Rückführung von
Kraftstoff zur Niederdruckseite verbunden, wenn der Kraftstoffdruck
einen vorbestimmten Druck überschreitet.
Der Druckbegrenzer 43 verschließt den Verbindungskanal 35 innerhalb
des vorbestimmten Druckbereichs. Entsprechend ist es nicht notwendig, einen
Dichtstopfen zum Verschließen
des Verbindungskanals 35 vorzusehen, verglichen mit dem
Fall, dass der Druckbegrenzer 43 an einer anderen Stelle vorgesehen
ist.
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Das
Rückschlagventil 44 an
der stromabwärtigen
Seite des Kraftstoffauslaßkanals 32 der
Zylinderköpfe 12, 13 umfaßt ein kugelförmiges Ventilteil 45,
einen Ventilsitz 46, auf dem das Ventilteil 45 sitzt und
eine Feder 47, um das Ventilteil 45 gegen den Ventilsitz 46 zu
drücken.
Das Rückschlagventil 44 verhindert
eine Umkehrströmung
des Kraftstoffs von dem Verbindungskanal 35 zur Kraftstoffkammer 36 an
der stromabwärtigen
Seite des Rückschlagventils 44 zur
Kraftstoffdruckkammer 30 über den Kraftstoffauslaßkanal 32.
Wie in den 5 und 6 dargestellt,
sind das Verbindungsteil 40 und das Verbindungsteil 42 mittels
einer Kraftstoffleitung 49 in Form eines Rohres verbunden.
Das Verbindungsteil 41 ist mit einem nicht dargestellten
Common Rail als Drucksammler über
eine Kraftstoffleitung verbunden. Von der Kraftstoffeinspritzpumpe 10 mit
Druck beaufschlagter Kraftstoff wird dem Common Rail von dem Verbindungsteil 41 zugeführt. Ein
Kraftstoffeinlaßkanal
und ein Kraftstoffauslaßkanal
der Kraftstoffeinspritzpumpe 10 sind in 7 dargestellt.
Die Anordnung der Bauteile ist von der tatsächlichen Anordnung unterschiedlich.
Eine Zahnradpumpe 50 beaufschlagt den von einem Kraftstofftank
(nicht dargestellt) über
einen Kraftstoffeinlaß 51 angesaugten Kraftstoff
mit Druck und führt
ihn einem Kraftstoffkanal 52 zu. Wenn der Kraftstoffdruck
in der Zuführpumpe 50 einen
vorbestimmten Druck erreicht, öffnet ein
Regelventil 54 und übermäßiger Kraftstoff
wird zum Kraftstofftank zurückgeführt.
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Ein
Dosierventil 55 zum Verbinden und Trennen der Verbindung
zwischen dem Kraftstoffkanal 52 und dem Kraftstoffkanal 53 ist
als ein elektromagnetisches Ventil zur Dosierung der in die Kraftstoffdruckkammer 30 von
dem Kraftstoffeinlaßkanal 31, der
mit dem Kraftstoffkanal 53 über das Rückschlagventil 23 in
Verbindung steht, eingesaugten Kraftstoffmenge entsprechend den
Betriebsbedingungen des Motors.
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Im
Folgenden soll die Arbeitsweise der Kraftstoffeinspritzpumpe 10 beschrieben
werden.
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Der
Nocken 17 dreht sich, wenn sich die Antriebswelle 14 dreht,
und der Schuh 18 bewegt sich ohne Drehung hin und her,
wenn sich der Nocken 17 dreht. Die flachen an dem Schuh 18 und
der Kolbenstange 20 ausgebildeten Berührungsflächen gleiten aufeinander, wenn
sich der Schuh 18 hin- und herbewegt und die Kolbenstangen 20 bewegen
sich hin und her.
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Wenn
sich die Kolbenstange 20 am oberen Totpunkt entsprechend
der Hin- und Herbewegung des Schuhs 18 nach unten bewegt,
wird von der Kraftstoffpumpe 50 ausgegebener Kraftstoff
mittels des Dosierventils 55 geregelt, und der dosierte
Kraftstoff fließt
von dem Kraftstoffeinlaßkanal 31 über das Rückschlagventil 23 in
die Kraftstoffdruckkammer 30. Wenn sich die Kolbenstange 20 am
unteren Totpunkt erneut in Richtung des oberen Totpunktes bewegt, wird
das Rückschlagventil 23 geschlossen,
und der Kraftstoffdruck in der Kraftstoffdruckkammer 30 nimmt
zu. Wenn der Kraftstoffdruck in der Kraftstoffdruckkammer 30 die
entsprechenden Drücke
in den Kraftstoffkanälen 41a und 42a überschreitet, öffnen die
entsprechenden Rückschlagventile 44 abwechselnd.
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Der
in der Kraftstoffdruckkammer 30 des Zylinderkopfes 12 mit
Druck beaufschlagte Kraftstoff gelangt über den Kraftstoffauslaßkanal 32,
das Rückschlagventil 44 und
die Kraftstoffkammer 33 zu dem Kraftstoffkanal 41a.
Der in der Kraftstoffdruckkammer 30 am Zylinderkopf 13 mit
Druck beaufschlagte Kraftstoff wird der Kraftstoffkammer 33 über den
Kraftstoffauslaßkanal 32,
das Rückschlagventil 44,
den Kraftstoffkanal 42a, die Kraftstoffleitung 49,
den Kraftstoffkanal 40a in dem Verbindungsteil 40 und dem
Verbindungskanal 35 zugeführt.
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Der
in den beiden Kraftstoffdruckkammern 30 mit Druck beaufschlagte
Kraftstoff wird in der Druckkammer 33 zusammengeführt und
einem nicht dargestellten Common Rail über den Kraftstoffkanal 41a zugeführt. D.
h., der von dem Kraftstoffauslaßkanal 32 an
den Zylinderköpfen 12, 13 wird
nicht direkt im Pumpengehäuse
zusammengeführt,
sondern der aus dem Pumpengehäuse
ausgegebene Kraftstoff wird über
die Kraftstoffleitung 49 von dem Kraftstoffauslaßkanal 32 im
Zylinderkopf 13 mit dem von dem Kraftstoffauslaßkanal 32 im
Zylinderkopf 12 ausgegebene Kraftstoff in der Kraftstoffkammer 33 im
Zylinderkopf 12 zusammengeführt.
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Der
Common Rail sammelt den Druck des Kraftstoffs mit Druckschwankungen
aus der Kraftstoffeinspritzpumpe 10 und hält den Druck
konstant. Hochdruckkraftstoff wird von dem Common Rail zu einem
nicht dargestellten Einspritzventil zugeführt. Der Druckbegrenzer 43 stellt
den Druck des dem Common Rail zugeführten Kraftstoffs auf einen
vorbestimmten Druck oder niedriger ein. Der Kraftstoffbegrenzer 43 dient
als Sicherheitsventil, um einen unerwünschten Zustand des gesamten
Systems zu verhindern, wie z. B., dass der gesamte Druckkraftstoff
von der Kraftstoffeinspritzpumpe 10 zugeführt wird,
wenn z. B. das Dosierventil 55 ausfällt und vollständig geöffnet ist.
Solange das Dosierventil 55 normal arbeitet und der in
die Kraftstoffdruckkammer 30 angesaugte Kraftstoff entsprechend
der Motorbetriebsbedingung gesteuert wird, ist es nicht notwendig,
den Druckbegrenzer 43 in die Kraftstoffeinspritzpumpe 10 einzubauen.
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Der
Kraftstoffbegrenzer 43 kann z. B. in dem Common Rail statt
in der Kraftstoffeinspritzpumpe 10 eingebaut sein. Weiter
kann ein elektromagnetisches Drucksteuerventil statt des Druckbegrenzers 43 verwendet
werden. Der Common Rail-Druck kann unter vermindertem Druck mittels
des elektromagnetischen Drucksteuerventils gesteuert werden, wenn
z. B. der Common Rail-Druck vermindert werden soll, wie z. B. während der
Verzögerung.
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Gemäß der ersten
Ausführungsform
sind die Verbindungsteile 40 und 42 mittels der
Kraftstoffleitung 49 verbunden, und der Kraftstoff in entsprechenden
Kraftstoffdruckkammern 30 wird in der Kraftstoffkammer 33 im
Zylinderkopf 12 zusammengeführt und dem Common Rail zugeführt. Die
erste Ausführungsform
kann jedoch als eine erste Abänderung der
ersten Ausführungsform
verändert
werden, wie in 8 und 9 dargestellt.
Entsprechend der ersten Abänderung
der ersten Ausführungsform
sind die Verbindungsteile 41 und 42 mittels der
Kraftstoffleitung 49 verbunden und der Kraftstoff in den
entsprechenden Kraftstoffdruckammern 30 wird an der Kraftstoffkammer 33 am
Zylinderkopf 12 zusammengeführt und dem Common Rail über das
Verbindungsteil 40 zugeführt.
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Die
erste Ausführungsform
kann weiter gemäß einer
zweiten Abänderung
der ersten Ausführungsform
gemäß 10 und 11 abgeändert werden.
Entsprechend der zweiten Abänderung
der ersten Ausführungsform
sind die Verbindungsteile 41 und 42 mit dem Common
Rail mittels der Kraftstoffleitung 49 verbunden, und der
Kraftstoff in den entsprechenden Kraftstoffdruckkammern 30 wird
einzeln zu dem Common Rail über
entsprechende Zylinderköpfe 12 und 13 zugeführt. Der
Verbindungskanal 35 (nicht in den 10 und 11 dargestellt),
des Zylin derkopfes 12 wird mittels eines Dichtstopfens 48 verschlossen.
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Gemäß einer
dritten Abänderung
der ersten Ausführungsform,
siehe 12, sind die Zylinderköpfe 12 und 13 so
zusammengebaut, dass die entsprechenden Kraftstoffauslasse 34a als
auch die entsprechenden Kraftstofföffnungen 36 in den
Zylinderköpfen
in der gleichen Richtung angeordnet sind. D. h., der Zylinderkopf 13 in 9 wird
im Uhrzeigersinn um 90° gedreht,
siehe 12.
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ZWEITE AUSFÜHRUNGSFORM
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Eine
Kraftstoffeinspritzpumpe gemäß einer zweiten
Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung ist in den 13 und 14 dargestellt.
Gleiche Bauteile wie bei der ersten Ausführungsform sind mit gleichen
Bezugszeichen versehen.
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Bei
der ersten Ausführungsform
weisen die Zylinderköpfe
an den zwei Zylinderkraftstoffpumpen unterschiedliche Positionen
der schrägen Öffnungen, der
Kraftstoffkanäle
und ähnliches
auf. Gemäß der Kraftstoffeinspritzpumpe 60 der
zweiten Ausführungsform
sind jedoch die Zylinderköpfe 61 identisch und
weisen die gleichen Positionen der schrägen Öffnungen, der Kraftstoffkanäle und ähnlichem
auf. Wie in 13 dargestellt, weisen der Kraftstoffauslaß 62a eines
Druckkraftstoffzuführkanals 62 und
eine Kraftstofföffnung 63a eines
Kraftstoffkanals 63 Öffnungen
an der entsprechenden äußeren Umfangswand 65 und 66 senkrecht
zu dem Zylinderkopf 61 auf.
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Wie
in 14 dargestellt, die schematisch den Aufbau der
Kraftstoffeinspritzpumpe zeigt, sind die Kraftstofföffnung 62a am
ersten Zylinderkopf 61 und die am zweiten Zylinderkopf 61 ausgebildete Kraftstofföffnung 63a mittels
der Kraftstoffleitung 49 verbunden. Der Kraftstoff wird
dem Common Rail über
die erste Kraftstofföffnung 63a zugeführt, und der
Druckbegrenzer ist in den zweiten Kraftstoffauslaß 62a eingebaut.
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DRITTE AUSFÜHRUNGSFORM
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Eine
Kraftstoffeinspritzpumpe gemäß einer dritten
Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung ist in den 15 und 16 dargestellt.
Gleiche Bauteile wie bei der zweiten Ausführungsform sind mit gleichen
Bezugszeichen versehen.
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Obwohl
ein Zylinderkopf 71 bei einer Kraftstoffeinspritzpumpe 70 gemäß der dritten
Ausführungsform
die gleiche Form wie der Zylinderkopf 61 der zweiten Ausführungsform
aufweist, unterscheiden sich jedoch die Positionen der Kraftstoffkanäle voneinander.
Wie in 15 gezeigt, weisen der Kraftstoffauslaß 72a des
Druckkraftstoffzuführkanals 72 und
eine Kraftstofföffnung 73a des
Kraftstoffkanals 73 Öffnungen
in der gleichen Richtung an einer äußeren Umfangswand 76 auf.
Die äußere Umfangswand 76 ist
senkrecht zu einer äußeren Umfangswand 77 am
Zylinderkopf 71 ausgebildet.
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Wie
in 16 dargestellt, die schematisch die Konstruktion
der Kraftstoffeinspritzpumpe zeigt, sind der Kraftstoffauslaß 72a am
oberen Zylinderkopf 71 und der Kraftstoffaulaß 72a am
unteren Zylinderkopf 71 mit der Kraftstoffleitung 49 verbunden.
Der Kraftstoff wird dem Common Rail über die obere Kraftstofföffnung 73a zugeführt, und
der Druckbegrenzer ist in der unteren Kraftstofföffnung 73a eingebaut.
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VIERTE AUSFÜHRUNGSFORM
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Eine
Kraftstoffeinspritzpumpe gemäß einer vierten
Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung ist in 17 dargestellt.
Bauteile, die im Wesentlichen jenen der ersten Ausführungsform
gleichen, sind mit gleichen Bezugszeichen versehen.
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17 zeigt
eine Kraftsoffeinspritzpumpe 80, gesehen in der gleichen
Richtung wie in 6. Die Kraftstoffeinspritzpumpe 80 umfaßt drei
Zylinder und zwei Zylinderköpfe 12 und
einem Zylinderkopf 13 sind radial am Hauptgehäuse 81 mit
einem Abstand von 120° zwischen
jedem Zylinderkopf angeordnet. Die Zylinderköpfe 12 und 13 lagern
die Kolbenstange so, dass sich die Kolbenstange mit der gleichen
Form wie bei der ersten Ausführungsform
hin- und herbewegt.
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Die
an den Zylinderköpfen 12 und 13 angebrachten
Verbindungsteile 40 sind miteinander mittels der Kraftstoffleitung 49 verbunden.
Die Kraftstoffauslaßkanäle zur Ausgabe
des Druckkraftstoffs in entsprechende Druckkammern werden außerhalb des
Zylinderkopfes 12, an dem das Verbindungsteil 41 angebracht
ist, über
die Kraftstoffleitung 49 zusammengeführt, ohne dass sie im Zylinderkopf
zusammengeführt
werden, und der Kraft stoff wird dem Common Rail (nicht dargestellt)
von dem Verbindungsteil 41 zugeführt.
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FÜNFTE AUSFÜHRUNGSFORM
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Eine
Kraftstoffeinspritzpumpe gemäß einer fünften Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung ist in 18 dargestellt.
Bauteile, die im Wesentlichen jenen der vierten Ausführungsform
gleichen, sind mit gleichen Bezugszeichen versehen.
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18 zeigt
eine Kraftstoffeinspritzpumpe 85, gesehen in der gleichen
Richtung wie in 17. Die Kraftstoffeinspritzpumpe 85 umfaßt drei
Zylinder und der Zylinderkopf 71 in der dritten Ausführungsform
wird als Zylinderkopf verwendet.
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Ein
Verbindungsteil 86 und der Druckbegrenzer 43 sind
an einen der drei Zylinderköpfe 71 angebracht.
Zwei Verbindungsteile 86 sind an dem anderen Zylinderkopf 71 angebracht.
Das Verbindungsteil 86 und ein Verbindungsteil 87 sind
an dem anderen Zylinderkopf 71 angebracht. Die Kraftstoffleitung,
die zur Verbindung mit dem Common Rail dient, ist mit dem Verbindungsteil 87 verbunden.
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Gemäß den oben
beschriebenen Ausführungsformen
der vorliegenden Erfindung sind die Druckkraftstoffzuführkanäle zur Zuführung des Druckkraftstoffs
in die entsprechenden Druckkammern in den entsprechenden Zylinderköpfen ausgebildet,
ohne dass sie direkt miteinander in dem Pumpengehäuse in Verbindung
stehen. Entsprechend ist der Druckkraftstoffzuführkanal kürzer, verglichen mit der Konstruktion,
bei der die entsprechenden Druckkraftstoffzuführkanäle direkt im Pumpengehäuse zusammengeführt werden,
und die den Druckkraftstoffzuführkanal
bildenden Teile sind kleiner. Somit kann die Kraftstoffpumpe größenmäßig vermindert
werden. Entsprechend kann die Kraftstoffeinspritzpumpe in einem
kleineren Raum eingebaut werden.
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Weiter
ist der Kraftstoffkanal mit der Öffnung an
der äußeren Umfangswand
des Zylinderkopfes an einer von dem Druckkraftstoffzuführkanal
unterschiedlichen Stelle, der mit dem Druckkraftstoffzuführkanal
an der stromabwärtigen
Seite des Rückschlagventils
an der stromabwärtigen
Seite des Kraftstoffauslaßkanals
verbunden ist, ausgebildet. Entsprechend dieser Konstruktion kann
der von dem Pumpengehäuse
nach außen
von einem Zylinderkopf über
die Kraftstoffleitung ausgegebene Kraftstoff und der von dem anderen
Zylinderkopf ausgegebene Kraftstoff in der Kraftstoffkammer auf
der stromabwärtigen
Seite des Rückschlagventils
an dem anderen Zylinderkopf zusammengeführt werden. Der Kraftstoff
kann weiter vereinzelt zu dem Common Rail von den entsprechenden
Zylindern zugeführt werden.
Da eine Störung
zwischen einem Bauteil am Motorblock und einer Kraftstoffleitung
verhindert wird, indem man die Kombination der Kraftstoffleitungsverbindungen ändert, wird
der Freiheitsgrad beim Einbau der Kraftstoffeinspritzpumpe verbessert.
Da die Innenwandfläche
der Kraftstoffleitung zur Verbindung der Kraftstoffkanäle glatt
ist, ist es möglich,
die Kraftstoffleitung leicht zu biegen, ohne einen Eckenabschnitt
zu bilden. Entsprechend wird die von dem Kraftstoffdruck ausgeüb te Spannung
nicht auf einen Teil der Kraftstoffleitung konzentriert.
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Der
Druckkraftstoffzuführkanal,
der ein Hochdruckkraftstoffkanal ist, und der Kraftstoffkanal sind
in dem Zylinderkopf ausgebildet. Entsprechend kann das Hauptgehäuse, das
keinen Hochdruckkraftstoffkanal aufweist, aus einem leichten Material,
wie z. B. Aluminium, hergestellt werden. Dadurch wird die Kraftstoffeinspritzpumpe
leichter. Da der Hochdruckkraftstoffkanal nicht an mehreren Teilen
des Pumpengehäuses
ausgebildet ist, ist eine Abdichtung zwischen dem Pumpengehäuseteilen
nicht erforderlich.
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Da
der Druckkraftstoffzuführkanal
kürzer
ist, und der von dem Zylinderkopf ausgegebene Kraftstoff an der
stromabwärtigen
Seite des Rückschlagventils
an der Druckzuführkraftstoffpumpe
zusammengeführt
wird, wird die Bearbeitung des Eckenabschnitts am Zusammenführabschnitt
erleichtert, und die Anzahl der Herstellungsschritte wird vermindert. Da
der Druckkraftkraftzuführkanal
und der Kraftstoffkanal gerade ausgebildet sind, ist die Kanallänge kürzer. Entsprechend
ist die Bearbeitung der inneren Umfangswand des Zylinderkopfes zur
Ausbildung der entsprechenden Kanäle einfacher.
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Da
die Zylinderköpfe
identisch oder im Wesentlichen identisch modulförmig ausgebildet sind, wird
die Anzahl der Bauteile und der Einbau der Zylinderköpfe erleichtert.
Entsprechend werden die Herstellungskosten vermindert.
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Die
Erfindung wurde anhand bevorzugter Ausführungsbeispiele unter Bezugnahme
auf die Zeichnungen beschrieben, wobei jedoch bemerkt werden soll,
dass verschiedene Änderungen
und Abänderungen
dem Fachmann naheliegen. Derartige Änderungen und Abänderungen
sollen mit in den Schutzumfang der vorliegenden Erfindung gemäß den beigefügten Ansprüchen fallen.
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Um
eine Beschädigung
eines Bauteils, das einen Druckkraftstoffzuführkanal bildet, zu verhindern,
und die Kraftstoffpumpe sowohl größenmäßig als auch gewichtsmäßig zu vermindern,
ist der Druckkraftstoffzuführkanal
mit dem Kraftstoffauslaßkanal 32,
eine Kraftstoffkammer 33 und eine Aufnahmeöffnung 34 an
entsprechenden Zylinderköpfen
in bezug auf die Zylinderköpfe 12, 13 gerade
ausgebildet, wobei eine Verbindungsöffnung 32a zur Verbindung
mit der Kraftstoffdruckkammer 30 und ein Kraftstoffauslaß 34a vorgesehen
ist, der eine Öffnung
an einer äußeren Umfangswand
der Zylinderköpfe 12, 13 aufweist.
Kraftstoff wird in der Kraftstoffdruckkammer 30 an dem
Zylinderkopf 13 in die Kraftstoffkammer 33 des
Zylinderkopfes 12 über
den Kraftstoffkanal 42a und Kraftstoffleitungen eingeführt. Der
in beiden Kraftstoffdruckkammern 30 mit Druck beaufschlagte
Kraftstoff wird an der Kraftstoffkammer 33 des Zylinderkopfes 12 zusammengeführt und
einem Common Rail über
den Kraftstoffkanal 41a zugeführt.