DEM0002214MA - Brennstoffpumpenkolben - Google Patents

Description

Bei den bekannten Einspritzbrennstoffpumpen mit schräger Steuerkante erfolgt die Regelung der geförderten Brennstoffmenge durch Drehung des Pumpenkolbens um seine Achse. Je nach der Stellung des Pumpenkolbens deckt die schräge Steuerkante die in die Zylinderfläche einmündende Rückströmleitung früher oder später auf, so daß der unter Druck stehende Brennstoff im Raum oberhalb des Pumpenkolbens über Ausfräsungen am Umfang des Kolbens mit der Ueberströmleitung in Verbindung gesetzt und der Brennstoff nicht mehr durch die Druckleitung zur Einspritzdüse am Zylinder der Brennkraftmaschine gedrückt wird. Wird beim Betrieb der Pumpe die Ueberströmleitung, die gleichzeitig auch Saugleitung sein kann, aufgedeckt, so entsteht infolge des hohen Druckes über dem Kolben, durch den in die Ueberströmleitung ausströmenden Brennstoff ein starker Reaktionsdruck auf die Rückseite des Pumpenkolbens, was unter Umständen zum Trockenlaufen an dieser Stelle ja selbst zum Fressen auf der Kolbenrückseite führen kann.

Um diesen Nachteil der bekannten Schrägkantenregelung zu vermeiden, werden bei dem Pumpenkolben nach der

Erfindung auf dem Kolbenumfang zwei gleiche diametral gegenüberliegende Steuernuten angeordnet, die mit zwei entsprechend angeordneten Bohrungen im Pumpenzylinder zusammenarbeiten. Die beiden Bohrungen können durch eine Ringnut am äußeren Umfang des Pumpenzylinders mit der Überströmleitung oder unmittelbar mit der Saugleitung in Verbindung stehen. Die beiden Nuten stehen durch eine senkrecht zur Kolbenachse verlaufende und einem Kolbendurchmesser folgende Bohrung miteinander in Verbindung. Diese Querbohrung ist durch eine zentrale der Kolbenachse folgende Bohrung in an sich bekannter Weise mit dem Raum über dem Kolben verbunden. Durch die beiden Schrägnuten, die sich am Pumpenkolben diametral gegenüberliegen, wird erreicht, daß sich die beiden Reaktionsdrücke aufheben. Der Pumpenkolben wird also nicht mehr einseitig belastet, so daß die dadurch bedingten Nachteile, wie Trockenlaufen und Fressen des Kolbens, vermieden werden.

Neben diesem Hauptvorteil hat der Pumpenkolben nach der Erfindung aber auch noch eine Reihe von weiteren Vorzügen aufzuweisen. Beim Einläppen des Kolbens in die Kolbenführung wird von dem grossen Hohlraum unter der Schrägkante bei dem bekannten Kolben mehr Schleifmasse in die darüberliegende Dreieckfläche mit hineingenommen, als am übrigen Umfang. Dadurch wird der Durchmesser gerade an dieser Stelle, die am schwersten abzudichten ist, um eine Idee schwächer und damit für Brennstoff durchlässiger. Auch dieser Mangel wird bei der Ausführung gemäß der Erfindung vermieden, da alle Teile des Kolbenumfanges in dieser Hinsicht gleich sind. Außerdem ist das Einbringen der beiden Nuten und der Zulaufbohrungen zu denselben bearbeitungstechnisch einfacher als das Fräsen der Dreieckfläche und der senkrechten Nut bei dem bekannten Schrägkantenkolben, bei dem in der Regel auch durch schwierige Bearbeitung grössere Ungenauigkeiten und damit Leckverluste entstehen.

In der Zeichnung ist ein Ausführungsbeispiel eines Pumpenkolbens nach der Erfindung dargestellt und zwar zeigen

Fig. 1 einen senkrechten Schnitt durch einen Pumpenzylinder mit Kolben der bekannten Kolbenausführung mit einseitiger Schrägkante,

Fig. 2 - 5 je einen senkrechten Schnitt durch einen Pumpenzylinder mit Kolbenausführung nach der Erfindung und

Fig. 6 eine Abwicklung der Oberfläche des Kolbens nach der Erfindung.

In der Fig. 1 ist der bekannte Schrägkantenkolben 1 in der Stellung gezeigt, in der die schräge Steuerkante 2 gerade die Rückströmöffnung 3 aufdeckt, so daß der Druckraum 4 oberhalb des Kolbens 1 über die senkrechte Nut 5 und die Ausfräsung 6 unterhalb der Steuerkante 2 mit der Rückströmleitung 7 in Verbindung tritt und die Förderung von Brennstoff zur Einspritzdüse aufhört.

Der Kolben 10 nach der Erfindung in Fig. 2 - 5 weist zwei gleiche Steuernuten 11 und 12 auf, die diametral gegenüber auf dem Kolbenumfang angeordnet sind und deren obere Enden über die Querbohrung 13 und die Axialbohrung 14 mit dem Raum 15 oberhalb des Kolbens 10 in Verbindung stehen. Dreht man den Kolben 10 um seine Achse, so ändert man damit den Zeitpunkt, an welchem die oberen Kanten 16 der Steuernuten 11 und 12 die Ueberströmbohrungen 17 und 18 im Zylindermantel 20 aufdecken und der unter Druck stehende Brennstoff oberhalb des Kolbens 10 über die Bohrungen 13 und 14 und die Nuten 11 und 12 in die Ueberströmleitung 21 abfliessen kann.

Die Fig. 2 zeigt den Pumpenkolben 10 in seiner unteren Totpunktstellung. Hat der Kolben 10 die Bohrungen 17 und 18 abgedeckt (Fig. 3), dann beginnt der aktive För- derhub. In der Stellung nach Fig. 4 decken die Steuernuten 11 und 12 die Ueberströmbohrungen 17 und 18 auf, womit die Förderung beendet ist. In der Fig. 5 ist der Kolben 10 in einer Stellung dargestellt, in welcher überhaupt keine Förderung stattfindet, da beim Ueberschreiten der oberen Kolbenkante über die Bohrungen 17 und 18, wenn also der aktive Förderhub beginnen würde, die Steuerkanten 16 der Nuten 11 und 12 bereits die Bohrungen 17 und 18 erreicht haben und der Brennstoff aus dem Raum oberhalb des Kolbens 10 wieder über die Bohrungen 13 und 14 zurückströmt.

In der Fig. 6 ist eine Abwicklung der Oberfläche des Kolbens nach der Erfindung dargestellt, um die gegenseitige Lager der Steuernuten 11 und 12 zueinander deutlich zu machen.

Claims (3)

1. Pumpenkolben mit schräger Steuerkante, insbesondere für Einspritzbrennstoffpumpen, gekennzeichnet durch zwei gleiche auf dem Kolbenumfang diametral gegenüber angeordnete Entlastungsnuten (11 und 12).

2. Pumpenkolben nach Patentanspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Entlastungsnuten (11 und 12) durch eine senkrecht zur Kolbenachse verlaufende und einem Kolbendurchmesser folgende Bohrung (13) miteinander verbunden sind.

3. Pumpenkolben nach Patentanspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die die Entlastungsnuten (11 und 12) verbindende Querbohrung (13) über eine zentrale der Kolbenachse folgende Bohrung (14) mit dem Raum (15) über dem Kolben (10) in Verbindung steht.