EP0167741A1

EP0167741A1 - Kraftstoffeinspritzpumpe für Brennkraftmaschinen

Info

Publication number: EP0167741A1
Application number: EP85105451A
Authority: EP
Inventors: Walter Häfele; Manfred Dipl.-Ing. Krämer; Dietmar Dipl.-Ing. Schmieder (Fh); Johann Ing. Grad. Warga
Original assignee: Robert Bosch GmbH
Current assignee: Robert Bosch GmbH
Priority date: 1984-05-09
Filing date: 1985-05-04
Publication date: 1986-01-15
Anticipated expiration: 2005-05-04
Also published as: DE3509536A1; EP0167741B1; DE3579761D1; US4640255A

Abstract

Kraftstoffeinspritzpumpe für Brennkraftmaschinen mit mehreren in Reihe angeordneten Pumpenelementen, bei der für jeden einzelnen Brennraum der Brennkraftmaschine ein Pumpenelement bei der Einspritzpumpe vorhanden ist. Jedes Pumpenelement (12, 16) wird dabei von einem Teilsaugraum (19) umgeben, und der Kraftstofffluß wird von in Zu- und abströmkanälen (22 und 23) eingesetzten Mengenteilern (24) so in Teilkraftstoffströme aufgeteilt. daß jeder Teilsaugraum (19) so gespült wird, daß kein Abströmkraftstoff sich mit Zuströmkraftstoff vermischen kann

Description

Stand der Technik

Die Erfindung bezieht sich auf eine Kraftstoffeinspritzpumpe für Brennkraftmaschinen nach der Gattung des Hauptanspruchs. Einspritzpumpen, bei denen für jeden Zylinder der Brennkraftmaschine ein gesondertes Pumpenelement vorhanden ist und bei denen diese Pumpenelemente in einer Reihe angeordnet sind, werden als Reiheneinspritzpumpen bezeichnet und haben weiteste Verbreitung, insbesondere für selbstzündende Brennkraftmaschinen, sogenannte Dieselmotoren, gefunden. Die technische Entwicklung bei Dieselmotoren geht dahin, daß wegen verschärfter Abgasvorschriften die Verbrennung optimaler ablaufen muß, einhergehend mit einer Verringerung des spezifischen Leistungsgewichtes. Dabei muß bei stark erhöhten Einspritzdrücken die zugemessene Kraftstoffmenge bei jedem einzelnen Pumpenelement sehr gleichmäßig und genau sein. Das Zumessen des Kraftstoffes erfolgt dadurch, daß der Teil des Kraftstoffes, der nicht zur Einspritzung gelangt, unter hohem Druck in das Innere eines Sammelraumes der Einspritzpumpe zurückströmt. Das Überströmen des unter hohem Druck stehenden Kraftstoffes an Steuerkanten der Pumpenkolben führt zu seiner Erwärmung und damit verändern sich physikalische Eigenschaften wie Dichte und Kompressibilität, so daß sich die pro Pumpenhub zugemessene Kraftstoffmenge sowie sein thermischer Energiegehalt verändern, und das hat ungleichmäßige Zylinderleistungen der Brennkraftmaschine zur Folge. So ergibt sich z. B. bei einer für einen Spitzendruck von 1 200 bar ausgelegten Hochdruckeinspritzpumpe bei einer Vollasteinspritzmenge von 150 mm³/Hub eine aus Absteuermenge und während des Vorhubes rückströmender Überschiebemenge zusammengesetzte Rückströmmenge von 750 mm³/Hub. Dieser erwärmte Kraftstoff vermischt sich mit dem zufließenden kalten Kraftstoff, und das führt bei üblichen, einen gemeinsamen Saugraum für alle Pumpenelemente aufweisenden Einspritzpumpen zu den angegebenen Nachteilen.
Bei einer aus der DE-OS 25 47 071 bekannten Kraftstoffeinspritzpumpe der gattungsgemäßen Bauart wurde bereits der bis dahin bekannte gemeinsame Saugraum, aus dem alle Pumpenelemente der Reiheneinspritzpumpe den zuzumessenden Kraftstoff fördern, in mehrere Teilsaugräume unterteilt, von denen jeder Teilsaugraum einem Pumpenelement zugeordnet ist. Dabei weist jeder Teilsaugraum eine Drosselverbindung zu einem gemeinsamen Abströmkanal auf und wird von einem gemeinsamen Zuströmkanal gespeist. Bei dieser bekannten Kraftstoffeinspritzpumpe kann jedoch nicht vermieden werden, daß sich in dem gemeinsamen Zuströmkanal der unter hohem Druck austretende und dadurch aufgeheizte Abströmkraftstoff mit zulaufendem Kraftstoff vermischt, und daß es dadurch zu unkontrollierbaren Streuungen bei den den Brennräumen der Brennkraftmaschine zugemessenen Kraftstoffmengen kommt.
Um den vorgenannten Nachteil zu beheben, wurde in der der DE-OS 33 26 045 zugrundeliegenden Patentanmeldung vorgeschlagen, die Teilsaugräume als einen den Pumpenzylinder vollständig umschließenden, nur über die Rücklauföffnung mit dem Rücklaufkanal und über eine gedrosselte Zulauföffnung mit dem Zulaufkanal verbundenen Hohlraum auszubilden. Dabei wurde der Durchströmquerschnitt der gedrosselten Zulauföffnungen kleiner ausgeführt als der Durchströmquerschnitt der zugehörigen Rücklauföffnungen. Da die Wärme der Pumpenelemente und Teilsaugräume auch auf das Pumpengehäuse übertragen wird, erwärmt sich der zufließende Kraftstoff bereits auf seinem Weg durch das Pumpengehäuse zu den einzelnen Teilsaugräumen. Der Kraftstoff nimmt also auf seinem Weg durch die Pumpe immer höhere Temperaturen an. Dies ist ebenfalls die Ursache von Mengenfehlern, vor allem infolge der Temperatureinflüsse bei Wechsel des Lastpunkts; d. h. der einzuspritzenden Fördermenge. Zur Reduzierung der Mengenfehler werden folgende Forderungen an das Saugraumsystem gestellt:

- Da es sich nicht vermeiden läßt, daß die Temperatur in den Teilsaugräumen lastpunktabhängig, d. h. nicht konstant ist, ergibt sich die Forderung, in allen Teilsaugräumen jeweils dieselbe Temperatur zu erzielen.
- Das Einschwingverhalten der Temperatur soll für alle Teilsaugräume gleich sein.
- Der mit Hilfe der Spülmenge abgeführte Wärmestrom in den einzelnen Teilsaugräumen soll gleich groß sein und
- die Temperatur des Pumpengehäuses soll.-an jedem Pumpenelement gleich groß sein.

Vorteile der Erfindung

Die erfindungsgemäße Kraftstoffeinspritzpumpe mit den kennzeichnenden Merkmalen des Hauptanspruchs hat demgegenüber den Vorteil, daß sich kein aufgeheizter Abströmkraftstoff mit dem zuströmenden Kraftstoff vermischt, weil der Mengenteiler den zulaufenden Kraftstoff in Teilströme aufteilt, die jeden Teilsaugraum mit einem Kraftstoffstrom versorgen. Damit ist eine genaue und gleichbleibende Kraftstoffzumessung für jeden Brennraum der Brennkraftmaschine möglich, und der thermische Energiegehalt der pro Pumpenhub zugemessenen Kraftstoffmenge ist bei allen Pumpenelementen gleich.
Eine vorteilhafte Weiterbildung der Erfindung besteht darin, daß die Mengenteiler als Rohre ausgebildet sind, die in den Kanälen für den Kraftstofffluß angebracht sind und die für jeden Teilsaugraum gesonderte Zu- und/oder Abströmöffnungen aufweisen. Eine Ausgestaltung dieser Ausführungsform mit einem gesonderten Zuströmkanal und einem gesonderten Abströmkanal besteht darin, daß die als Mengenteiler dienenden Rohre taschenartige Einprägungen aufweisen, die den zu- und abströmenden Kraftstoffstrom aufteilen und daß jedem Teilsaugraum eine taschenartige Einprägung im Zuströmkanal stromaufwärts vorgeschaltet und eine taschenartige Einprägung im Abströmkanal stromabwärts nachgeschaltet ist. Somit verläuft durch jeden Teilsaugraum ein Kraftstoffteilstrom, der den erhitzten Abströmkraftstoff mit sich transportiert und für jeden Pumpenhub frischen zuströmenden Kraftstoff zuführt. Diese Spülwirkung des Kraftstoffstroms kann in vorteilhafter Weise dadurch weiterentwickelt werden, daß die Größe der taschenartigen Einprägungen so bemessen ist, daß sie jeweils einen zusätzlichen vor- bzw. nachgeschalteten Speicherraum für Kraftstoff auf der Zuströmseite bzw. auf der Abströmseite bilden. Das zusätzliche Speichervolumen dient als Pufferraum, so daß Abströmkraftstoff nicht durch eine Rückstoßwirkung in den zuströmenden Kraftstoff gelangen kann. Für die Bemessung der taschenartigen Einprägungen ist auch die Strömungsgeschwindigkeit des zuströmenden Kraftstoffes zu berücksichtigen.
Bei einer anderen Ausgestaltung der Erfindung sind die als Mengenteiler dienenden Rohre bzw. das Rohr in Längsrichtung in Kammern unterteilt, wobei zu jedem Teilsaugraum gesonderte Kammern für den Zu- und/oder Abfluß des Kraftstoffes führen. Bei dieser Ausgestaltung können beispielsweise die Kammern im Innern der Rohre als mehrgängige Wendeln ausgebildet sein, wobei jedem Teilsaugraum ein Wendelgang für den Zu- und/oder Abfluß des Kraftstoffes zugeordnet ist. Die Wendeln im Innern der Rohre können dabei aus kraftstoffresistentem Kunststoff gefertigt sein.
Eine bevorzugte, besonders vorteilhafte Weiterbildung der erfindungsgemäßen Kraftstoffeinspritzpumpe, die, wie aus der eingangs zitierten DE-OS 25 47 071 bekannt, mit einem gesonderten Zuströmkanal und einem gesonderten Abströmkanal versehen ist, wird dadurch erreicht, daß mindestens das eine in den Zuströmkanal eingesetzte Rohr aus einem nichtmetallischen, schlecht wärmeleitenden Material, z. B. aus kraftstoffresistentem Kunststoff oder Keramik hergestellt ist. Um auch bei diesem, aus schlecht wärmeleitendem Material hergestellten Rohr eine Vermischung des erhitzten Abströmkraftstoffes mit dem zuströmenden Kraftstoff zu verhindern, weist dieses Rohr taschenartige, an jeden Teilsaugraum tangential angrenzende und über je eine drosselnde Zuströmöffnung mit einem Längskanal im Rohr verbundene Ausnehmungen auf.
Jede dieser Ausnehmungen dient als ein dem Teilsaugraum vorgeschalteter zusätzlicher Speicherraum für aus der Überströmöffnung des Pumpenzylinders rückströmenden Kraftstoff. Um nun trotz der im Längskanal wirksam werdenden Strömungswiderstände eine gleichmäßige Durchspülung der Teilsaugräume zu gewährleisten, werden die in die Speicherräume mündenden drosselnden Zuströmöffnungen - in Strömungsrichtung gesehen - immer etwas größer, so daß jeweils der Durchströmquerschnitt der - vom Einlaß des Zuströmkanals her in Strömungsrichtung gesehen - jeweils nachfolgenden Zulauföffnung gegenüber dem Durchströmquerschnitt der vorangehenden Zulauföffnung um einen die Strömungsverluste ausgleichenden Betrag größer ist. Diese mit unterschiedlichen Durchströmquerschnitten ausgestatteten Zulauföffnungen sind für sich genommen bereits in der eingangs zitierten Patentanmeldung (DE-OS 33 26 054) der Anmelderin vorgeschlagen worden.
Damit außer der durchströmenden Menge auch deren Geschwindigkeit in allen Teilsaugräumen sich auf einen gleichen Wert einstellt, wird in einer bevorzugten Ausgestaltung der Erfindung der Längskanal innerhalb des in den Zuströmkanal eingesetzten Rohres als Stufenbohrung mit je einem jeder Zulauföffnung zugeordneten Kanalabschnitt ausgebildet, wobei sich der jeweilige Durchströmquerschnitt von Kanalabschnitt zu Kanalabschnitt vermindert und der Durchströmquerschnitt des letzten, vom Einlaß des Zuströmkanals entferntesten Kanalabschnittes mindestens gleich oder geringfügig größer ist als der Durchströmquerschnitt der zugehörigen Zulauföffnung.
Zur Verbesserung der Dauerfestigkeit der vorerwähnten Rohre können bei hochbelasteten Einspritzpumpen die Innenwände der die Speicherräume aufnehmenden Ausnehmungen mittels je einer erosionsfesten, vorzugsweise metallischen Auskleidung armiert werden.
Um nun aber eine zu starke Aufheizung des Pumpengehäuses zu verhindern, wird das in den Abströmkanal eingesetzte Rohr aus einem gut wärmeleitenden Material, vorzugsweise Aluminium, gefertigt. Dieses Rohr ist ebenfalls, wie das im Zuströmkanal befindliche Rohr, mit von Einprägungen gebildeten Ausnehmungen versehen, die jeweils einen dem zugehörigen Teilsaugraum nach geschalteten Speicherraum bilden. Damit wegen der verschieden langen Laufzeit nicht doch noch eine ungleichmäßige Aufheizung des Kraftstoffes erfolgt, kann in bevorzugter Weise das in den Abströmkanal eingesetzte Rohr in Gegenstromrichtung angeordnet werden.

Zeichnung

Drei Ausführungsbeispiele der erfindungsgemäß ausgestalteten Kraftstoffeinspritzpumpe sind in der Zeichnung dargestellt und werden nachfolgend näher beschrieben. Es zeigen: Figur 1 einen Teilquerschnitt durch das erste Ausführungsbeispiel einer Kraftstoffeinspritzpumpe mit einer ersten Ausführungsform des erfindungsgemäßen Mengenteilers, Figur 2 einen Teil eines Längsschnittes gemäß der Schnittlinie F-F in Figur 1 und die Figuren 3a und 3b je einen Längs- und Querschnitt des erfindungsgemäßen Mengenteilers gemäß Figuren 1 und 2, Figur 4 zeigt einen Teilquerschnitt durch eine Einspritzpumpe mit einem Mengenteiler in einer zweiten Ausgestaltung, und die Teilfiguren Figur 5a und Figur 5b dienen zur näheren Erläuterung des Ausführungsbeispiels des Mengenteilers gemäß Figur 4. In Figur 6 wird in einem der Figur 5a entsprechenden Längsschnitt das dritte Ausführungsbeispiel dargestellt.

Beschreibung der Ausführungsbeispiele

Bei dem in Figur 1 gezeigten Längsschnitt befindet sich innerhalb eines Pumpengehäuses 10 eine Aufnahmebohrung 11 für einen Pumpenzylinder 12, der sich nach oben hin zu einem Befestigungsflansch 13 verbreitert. Der Befestigungsflansch 13 ist mittels Befestigungsschrauben 14 am Pumpengehäuse 10 verschraubt. Eine Zwischenscheibe 15, die zwischen Befestigungsflansch 13 und Pumpengehäuse 10 eingelegt ist, dient in bekannter Weise der Einstellung des Vorhubes. Innerhalb des Pumpenzylinders 12 arbeitet ein Pumpenkolben 16, dessen Steuerkante 17 mit einer Überströmöffnung 18 im Pumpenzylinder 12 zur Kraftstoffzumessung zusammenarbeitet, wobei die Überströmöffnung 18 in einen Teilsaugraum 19 führt und zugleich als Saugöffnung dient. Der Pumpenkolben 16 führt Hub- und Drehbewegungen aus und weist eine zweite Steuerkante 20 auf, die den Förderbeginn des Kraftstoffes durch Verdecken der Überströmöffnung 18 festlegt. Damit der unter hohem Druck stehende abgesteuerte Abströmkraftstoff, der in die Teilsaugräume 19 zurückströmt, dort infolge seiner hohen kinetischen Energie keine Erosionen an der Wand der Aufnahmebohrung und Oberfläche des Pum- - penzylinders 12 verursacht, ist ein Prallring 21 vorhanden. Durch einen Zuströmkanal 22 wird Kraftstoff zugeführt und überschüssiger Kraftstoff kann durch einen Abströmkanal 23 abfließen. Zuströmkanal 22 und Abströmkanal 23 enthalten als Mengenteiler ein in Figur 2 und Figur 3 verdeutlicht dargestelltes Rohr 24 mit taschenartigen Einprägungen 25. Die taschenartigen Einprägungen 25 im Zuströmkanal 22 zweigen einen Teil der Kraftstoffströmung ab, leiten sie in die jeweiligen Teilsaugräume 19 und bilden vorgeschaltete zusätzliche Speicherräume 26 für den Kraftstoff, so daß eine Pufferwirkung entsteht und kein abströmender Kraftstoff in den Zuströmkanal 22 gelangen kann, sondern vollständig durch die Teilsaugräume 19 hindurchgespült wird. Andererseits kann aus dem Abströmkanal 23 kein erwärmter Kraftstoff vom Element rückgesaugt werden, da die zusätzlichen Speicherräume 26 des Abström_- kanals 23 den Teilsaugräumen 19 stromabwärts nachgeschaltet sind. Dabei sind die Menge des zuströmenden Kraftstoffes und die Durchströmquerschnitte in den Kanälen so zu bemessen, daß die vollständige Spülung der Teilsaugräume 19 gewährleistet ist und der gesamte Überströmkraftstoff von dem Abströmkanal 23 aufgenommen wird.
In der Figur 2 ist zusätzlich mit Pfeilen für die Kraftstoffströmung diese Spülwirkung verdeutlicht. Figur 3a zeigt einen Längsschnitt des Rohres 2h mit den taschenartigen Einprägungen 25, die Figur 3b zeigt einen Querschnitt davon. Dabei sind die aus den Rohren 24 geformten Mengenteiler im Zuströmkanal 22 und im Abströmkanal 23 gleichartig aufgebaut, aber entsprechend der Kraftstoffströmung entgegengesetzt eingesetzt.
Das eine in den Zuströmkanal 22 eingesetzte Rohr 24 besitzt im stromaufwärts gerichteten Endbereich 26a des Speicherraumes 26 je eine Zuströmöffnung 27, und bei dem anderen, in den Abströmkanal 23 eingesetzten Rohr 24 bilden die entsprechenden stromabwärts gerichteten, abgescherten Kanten der dort auch die Speicherräume 26 umfassenden Einprägungen 25 je eine Abströmöffnung 28.
Figur 4 zeigt einen halben Teilquerschnitt durch eine Einspritzpumpe mit den erfindungsgemäßen Merkmalen des zweiten Ausführungsbeispieles. Zuströmkanal 22 und Abströmkanal 23 (siehe auch Figur 5a) enthalten bei der gezeigten Ausführungsform je einen von einem Rohr 324 gebildeten Mengenteiler, der in der Strömungsrichtung des Kraftstoffes für jedes Pumpenelement eine gesonderte Kammer für den Zustrom und für den Abstrom des Kraftstoffes aufweist.
Figur 5a zeigt entsprechend der Schnittlinie E-E in Figur 4 einen Teillängsschnitt. Um eine wirkungsvolle Spülung der Teilsaugräume 19 zu erhalten, sind vier getrennte Strömungsbereiche vorgesehen und mit den Ziffern 1 bis 4 bezeichnet. Dabei gehört jeder Strömungsbereich zu einem Teilsaugraum j9 eines Pumpenelementes einer Reiheneinspritzpumpe, wobei die zugehörigen Pumpenelemente vereinfacht dargestellt und ebenfalls mit den Ziffern 1 bis 4 bezeichnet sind.
Die Gestaltung der Querschnitte der Rohre 124 der Mengenteiler gemäß Figur 5a zeigt die Figur 5b. Dort sind mit den Schnitten A bis D jeweils die Querschnitte durch das eine Rohr 124 im Zuströmkanal 22 (siehe rechte Reihe) und links daneben die zugehörigen Querschnitte des anderen Rohres 124 im Abströmkanal 23 gezeigt. Mit den Strömungspfeilen ist wiederum der Kraftstofffluß zu und von den Teilsaugräumen j9 angedeutet.
Der in Figur 4 dargestellte Teilquerschnitt kann auch zu einem anderen, nicht näher dargestellten Ausführungsbeispiel gehören, bei dem nur ein Rohr 124 verwendet wird. Dieses Rohr 124 ist in Längsrichtung in Kammern unterteilt, die den Strömungsbereichen 1, 2, 3 und 4 zugeordnet sind. Diese Kammern werden im Inneren des Rohres 124 als mehrgängige Wendeln (schraubenförmige Kanäle) ausgebildet, wobei jedem Teilsaugraum ein Wendelgang für den Zu- und/oder Abfluß des Kraftstoffes zugeordnet ist. Die mehrgängigen Wendeln im Inneren der Rohre 124 können aus kraftstoffresistentem Kunststoff gefertigt werden und sind entweder in Längsrichtung in je eine durch eine Zwischenwand getrennte, dem Zufluß des Kraftstoffes dienende erste Kammer und eine für den Abfluß des Kraftstoffes vorgesehene zweite Kammer unterteilt; oder es sind auch zwei Rohre, wie bei den übrigen Ausführungsbeispielen, vorhanden, von denen eines dem Zufluß und das andere dem Abfluß des Kraftstoffes dient.
Figur 6 zeigt einen vereinfachten Längsschnitt, entsprechend Figur 5a, in Höhe eines mit 222 bezeichneten Zuströmkanals bzw. des Abströmkanals 23, jedoch für ein drittes Ausführungsbeispiel der erfindungsgemäßen Kraftstoffeinspritzpumpe. Diese Kraftstoffeinspritzpumpe ist eine Sechszylinder-Einspritzpumpe, bei der die den jeweiligen Strömungsbereichen zugeordneten Pumpenzylinder 12 bzw. Teilsaugräume 19 fortlaufend mit den Ziffern 1 bis 6 bezeichnet sind. Zur deutlicheren Darstellung wurden in der Schnittdarstellung die den Strömungsbereichen 2 bis 6 zugeordneten Pumpenelemente weggelassen.
Ein in den Zuströmkanal 222 eingesetztes Rohr 224 besteht aus einem nichtmetallischen, schlecht wärmeleitenden Material, z. B. kraftstoffresistentem Kunststoff oder Keramik, und das in den Abströmkanal 23 eingesetzte Rohr 24 entspricht dem beim ersten Ausführungsbeispiel verwendeten Rohr. Dieses Rohr 24 kann ebenfalls zur Wärmedämmung aus Kunststoff gefertigt sein, zur besseren Wärmeableitung wird es aber aus einem gut wärmeleitenden Material, vorzugsweise Aluminium, gefertigt. Es weist ebenso wie das zu den Figuren 1 bis 3 beschriebenen Beispiel verwendete Rohr 24 taschenartige, an jeden Teilsaugraum 19 tangential angrenzende Einprägungen 25 auf, die jeweils einen dem zugehörigen Teilsaugraum 19 nachgeschalteten Speicherraum 26 bilden. Dieser Raum 26 mündet über die in seinem stromabwärts gerichteten Endbereich 26a befindliche Abströmöffnung 28 in den Innenraum des Rohres 24.
Um die durch den verschieden langen Zuströmweg innerhalb des Rohres 224 ensprechend unterschiedliche Aufheizzeit des Kraftstoffes auszugleichen, wird der abströmende Kraftstoff in Gegenstromrichtung durch das Rohr 24 geführt. Deshalb ist dies im Abströmkanal 23 befindliche Rohr 24 in Gegenstromrichtung zur Strömungsrichtung des im Zuströmkanal 222 eingesetzten Rohres 224 mit seinen Abströmöffnungen 28 zu dem den Einlaß 222a des Zuströmkanals 222 aufnehmenden Gehäuseabschnitt 10a hinweisend eingesetzt.
Das Rohr 224 enthält einen Längskanal 32 und über Zuströmöffnungen 227₁, 227₂, 227_Z mit dem Längskanal 32 verbundene, Speicherräume226 bildende Ausnehmungen 31. Der Längskanal ist als Stufenbohrung mit einem jeder Zuströmöffnung 227₁, 227₂ bis 227_Z zugeordneten Kanalabschnitt 32₁, 32₂ bis 32_Z ausgebildet. Die Indexzahlen kennzeichnen die Zuordnung zu dem jeweiligen Strömungsbereich, wobei Z für den - in Strömungsrichtung gesehen - letzten Strömungsbereich steht. Im Ausführungsbeispiel nach Figur 6 also für den Strömungsbereich 6. Jeder der sich in Strömungsrichtung einem vorangehenden Kanalabschnitt, z. B. 32₁, anschließenden Kanalabschnitte, z. B. 32₂, weist einen gegenüber dem Durchströmquerschnitt des vorangehenden Kanalabschnittes reduzierten Durchströmquerschnitt auf, und der Durchströmquerschnitt des letzten, vom Einlaß 222a des Zuströmkanals 222 entferntesten Kanalabschnittes 32_Z ist mindestens gleich oder geringfügig größer als der Durchströmquerschnitt der zugehörigen Zulauföffnung 227_Z.
Arbeitet die zugehörige Kraftstoffeinspritzpumpe mit sehr hohen Einspritzdrücken und entsprechend großen Abströmmengen und Abströmgeschwindigkeiten, dann kann es bei einem aus Kunststoff gefertigten, in den Zuströmkanal 222 eingesetzten Rohr 224 zu Erosion und Ausspülungen an den mit 31a bezeichneten Innenwänden der Ausnehmungen 31 kommen. Für solche Fälle können die Innenwände 31a der die Speicherräume 226 dreiseitig umfassenden Ausnehmungen 31 mittels je einer erosionsfesten, vorzugsweise metallischen Auskleidung 33 armiert werden, Eine solche Auskleidung ist für den dem Strömungsbereich 5 zugeordneten Speicherraum 226 eingezeichnet. Ist das Rohr 224 im Spritzgießverfahren aus Kunststoff hergestellt, dann können die Auskleidungen 33 als Blecheinlegeteile in das Spritzgußwerkzeug eingelegt werden und sind danach fest mit dem Rohr 224 verbunden. Ein solches Verfahren kann auch bei Keramikwerkstoffen angewendet werden.
Die taschenartigen, an jeden Teilsaugraum 19 tangential angrenzenden, zum Teilsaugraum 19 hin offenen und mit dem Längskanal 32 im Rohr 224 über je eine der drosselnden Zuströmöffnungen 227 verbundenen Ausnehmungen 31 leiten jedem Teilsaugraum 19 einen vom zuströmenden Kraftstoffstrom abgeleiteten Teilstrom zu. Die Ausnehmungen 31 bilden dabei jeweils einen der dem zugehörigen Teilsaugraum 19 vorgeschalteten zusätzlichen Speicherräume 226 für aus der Überströmöffnung 18 des Pumpenzylinders 12 rückströmenden Kraftstoff. Mittels der Zuströmöffnungen 227 ist jeweils ein stromaufwärts gerichteter Endbereich 226a jedes Speicherraumes 226 an den Längskanal 32 angeschlossen. Durch diese Form und Lage der Speicherräume 226 kann auch bei hohem Einspritzdruck mit großer Strömungsgeschwindigkeit austretender Kraftstoff nicht soweit zurückgedrückt werden, daß er sich mit dem im Längskanal 32 zuströmenden Kraftstoff vermischen könnte. In den Einspritzpausen wird durch den überschüssigen, die Teilsaugräume 19 passierenden Kraftstoff der nach dem zuvor erfolgten Förderhub abgesteuerte Kraftstoff über den Speicherraum 26 des im Abströmkanal 23 befindlichen Rohres 24 zum Tank zurückgefördert:
Obwohl bereits durch die im Durchmesser in Strömungsrichtung größer werdenden Zuströmöffnungen 227_J bis 227_Z eine weitgehend gleichmäßige Durchströmung der Teilsaugräume 19 erreicht wird, ist eine völlig gleichmäßige Erwärmung des Kraftstoffes und damit die geforderte Gleichförderung der Pumpenelemente erst durch die Kombination der zu Figur 6 beschriebenen Maßnahmen in vollem Umfang erzielbar. Es sind dies: Die Anordnung der vorgeschalteten Speicherräume 226, die im Durchmesser größer werdenden Bohrungen der Zuströmöffnungen 227₁ bis 22T_Z und die in Strömungsrichtung gestuft kleiner werdenden Durchmesser der Kanalabschnitte 32₁ bis 32_Z des Längskanals 32 bei dem aus schlecht wärmeleitendem Material gefertigten Rohr 224 in Kombination mit dem gut wärmeleitenden Rohr 24 im Abströmkanal, der ebenfalls Speicherräume 26, die hier jedoch den Teilsaugräumen 19 nachgeschaltet sind, aufweist.

Claims

1. Kraftstoffeinspritzpumpe für Brennkraftmaschinen mit mehreren in Reihe angeordneten Pumpenelenenten, die in Aufnahmebohrungen des Pumpengehäuses angebrachte Pumpenzylinder und in diesen arbeitende Pumpenkolben aufweisen, wobei die Pumpenzylinder von Teilsaugräumen umgeben und mittels Überströmöffnungen mit diesen verbunden sind und die Pumpenkolben zur Zumessung der Einspritzmenge Steuerkanten aufweisen, die mit den Überströmöffnungen zusammenwirken, und mit parallel zur Nockenwelle angeordneten Zu- und Abströmkanälen für den Kraftstofffluß zu und aus den Teilsaugräumen, dadurch gekennzeichnet, daß in die Zuströmkanäle (22, 222) und Abströmkanäle (23) für den Kraftstofffluß Mengenteiler (24, 124, 224) eingesetzt sind, die jedem Teilsaugraum (19) einen gesonderten Teilkraftstofffluß zuordnen.

2. Kraftstoffeinspritzpumpe nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Mengenteiler als Rohre (24, 124, 224) ausgebildet sind, die in den Zuströmkanälen (22, 222) und Abströmkanälen (23) für den Kraftstofffluß eingesetzt sind und für jeden Teilsaugraum (19) gesonderte Zuströmöffnungen (27, 227) und/oder Abströmöffnungen (28) aufweisen.

3. Kraftstoffeinspritzpumpe nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Rohre (124) bzw. das Rohr (124) in Längsrichtung in Kammern unterteilt sind, wobei zu jedem Teilsaugraum (19) gesonderte Kammern für den Zu- und/oder Abfluß des Kraftstoffs führen (Figuren 4, 5a und 5b).

4. Kraftstoffeinspritzpumpe nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Kammern im Inneren der Rohre (124) bzw. des Rohres als mehrgängige Wendeln ausgebildet sind, wobei jedem Teilsaugraum (19) ein Wendelgang für den Zu-und/oder Abfluß des Kraftstoffes zugeordnet ist (Figur 4).

5. Kraftstoffeinspritzpumpe nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die mehrgängigen Wendeln im Innern der Rohre (124) aus kraftstoffresistentem Kunststoff gefertigt sind.

6. Kraftstoffeinspritzpumpe nach Anspruch 2, mit einem gesonderten Zuströmkanal (22) und einem gesonderten Abströmkanal (23), dadurch gekennzeichnet, daß die als Mengenteiler dienenden Rohre (24) taschenartige Einprägungen (25) aufweisen, die den zu- und abströmenden Kraftstoffstrom aufteilen, und daß jedem Teilsaugraum (19) eine taschenartige Einprägung (25) im Zuströmkanal'(22) stromaufwärts vorgeschaltet und eine taschenartige Einprägung (25) im Abströmkanal (23) stromabwärts nachgeschaltet ist (Figuren 1, 2, 3a und 3b).

7. Kraftstoffeinspritzpumpe nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Größe der taschenartigen Einprägungen (25) so bemessen ist, daß sie jeweils einen zusätzlichen vor- bzw. nachgeschalteten Speicherraum (26) für Kraftstoff auf der Zuströmseite bzw. auf der Abströmseite bilden.

8. Kraftstoffeinspritzpumpe nach Anspruch 2, mit einem gesonderten Zuströmkanal (222) und einen gesonderten Abströmkanal (23), dadurch gekennzeichnet, daß mindestens das eine in den Zuströmkanal (222) eingesetzte Rohr (224) aus einem nichtmetallischen, schlecht wärmeleitenden Material, z. B, aus kraftstoffresistentem Kunststoff oder Keramik, hergestellt ist (Figur 6).

9. Kraftstoffeinspritzpumpe nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß das in den Zuströmkanal (222) eingesetzte Rohr (224) taschenartige, an jeden Teilsaugraum (19) tangential angrenzende, zum Teilsaugraum (19) hin offene und mit einem Längskanal (32) im Rohr (224) über je eine drosselnde Zuströmöffnung (227) verbundene Ausnehmungen (31) aufweist, die vom zuströmenden Kraftstoffstrom jedem Teilsaugraum (19) einen Teilstrom zuleiten und jeweils einen dem zugehörigen Teilsaugraum (19) vorgeschalteten zusätzlichen Speicherraum (226) für aus der Überströmöffnung (18) des Pumpenzylinders (12) rückströmenden Kraftstoff bilden, und daß mittels der Zuströmöffnungen (227) jeweils ein stromaufwärts gerichteter Endbereich (226a) jedes Speicherraumes (226) an den Längskanal (32) angeschlossen ist.

10. Kraftstoffeinspritzpumpe nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß der Durchströmquerschnitt der - vom Einlaß (222a) des Zuströmkanals (222) her in Strömungsrichtung gesehen - jeweils nachfolgenden Zuströmöffnung (227₂) gegenüber dem Durchströmquerschnitt der vorangehenden Zuströmöffnung (227₁ ) größer ist.

11. Kraftstoffeinspritzpumpe nach Anspruch 9 oder 10, dadurch gekennzeichnet, daß der Längskanal (32) innerhalb des in den Zuströmkanal (222) eingesetzten Rohres (224) als Stufenbohrung mit je einem jeder Zuströmöffnung (227₁, 227₂, 227_Z) zugeordneten Kanalabschnitt (32₁, 3₂₂, 32_Z) ausgebildet ist, daß jeder der sich in Strömungsrichtung einem vorangehenden Kanalabschnitt (32₂) anschließenden Kanalabschnitte (32₃) einen gegenüber dem Durchströmquerschnitt des vorangehenden Kanalabschnittes reduzierten Durchströmquerschnitt aufweist, und daß der Durchströmquerschnitt des letzten vom Einlaß (222a) des Zuströmkanals (222) entferntesten Kanalabschnittes (32_Z) mindestens gleich oder größer ist als der Durchströmquerschnitt der zugehörigen Zulauföffnung (227_Z).

12. Kraftstoffeinspritzpumpe nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß die Innenwände (31a) der die Speicherräume (226) dreiseitig umfassenden Ausnehmungen (31) des in den Zuströmkanal (222) eingesetzten Rohres (224) mittels je einer erosionsfesten, vorzugsweise metallischen Auskleidung (33) armiert sind.

13. Kraftstoffeinspritzpumpe nach einem der Ansprüche 8 bis 12, dadurch gekennzeichnet, daß das in den Abströmkanal (23) eingesetzte Rohr (24) aus einem gut wärmeleitenden Material, vorzugsweise Aluminium, gefertigt ist und taschenartige, an jeden Teilsaugraum (J9) tangential angrenzende Einprägungen (25) aufweist, die jeweils einen dem zugehörigen Teilsaugraum (19) nachgeschalteten Speicherraum (26) bilden, der über die in seinem stromabwärts gerichteten Endbereich (26a) befindliche Abströmöffnung (28) in den Innenraum des Rohres (24) mündet.

14. Kraftstoffeinspritzpumpe nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, daß das in dem Abströmkanal (23) befindliche Rohr (24) in Gegenstromrichtung zu dem im Zuströmkanal (222) eingesetzten Rohr (224) mit seinen Abströmöffnungen (28) zu dem den Einlaß (222a) des Zuströmkanals (222) aufnehmenden Gehäuseabschnitt (10a) hinweisend eingesetzt ist.