EP0369151B1

EP0369151B1 - Pumpdüse und Befestigungsvorrichtung dafür

Info

Publication number: EP0369151B1
Application number: EP89118437A
Authority: EP
Inventors: Heinz Rathmayr
Original assignee: Robert Bosch AG
Current assignee: ROBERT BOSCH AG
Priority date: 1988-11-14
Filing date: 1989-10-04
Publication date: 1993-04-07
Anticipated expiration: 2009-10-04
Also published as: EP0369151A1; ATE87995T1; DE8814249U1; DE58904013D1

Description

Anordnung zur Befestigung einer Reihe von Pumpedüsen

Die vorliegende Erfindung betrifft eine Anordnung zur Befestigung einer Reihe von Pumpedüsen am Zylinderkopf einer Brennkraftmaschine, bei welcher jede Pumpedüse ein Pumpengehäuse aufweist, das mittels Spannschrauben dichtend in eine Stufenbohrung eines Zylinderkopfes gedrückt wird, und ein Stellglieder enthaltendes Kopfgehäuse, das mit dem Pumpengehäuse dichtend verbunden ist und an zwei gegenüberliegenden Seiten Vorsprünge aufweist. Insbesondere handelt die Erfindung von Hochdruckeinspritzdüsen mit elektrisch oder hydraulisch betätigten Stellgliedern für Mengen- und/oder Spritzverstellung, die von einem Kopfgehäuse druckdicht umschlossen werden und deren Befestigung.
Aus der AT-PS 372 502 ist es bekannt, das Gehäuse mit einem Flansch oder an gegenüberliegenden Seiten angebrachten Ohren zu versehen, die mittels Schrauben auf den Zylinderkopf niedergespannt werden.
Diese Befestigungsart ist nachteilig, weil die in geringem Abstand von der Pumpedüsen-Längsachse am Pumpengehäuse angreifenden kurzen Zugschrauben eine starre Verbindung darstellen, die elastische Dehnungen nicht zuläßt. Dadurch, daß auf die Pumpedüse die pulsierenden Gaskräfte im Brennraum und die Erschütterungen des Motors wirken und daß beim geringsten Passungsfehler oder bei ungleichmäßigem Anziehen der Schrauben und durch das über die Ohren eingeleitete Biegemoment Spannungen entstehen, können am Pumpengehäuse Deformationen und Brüche auftreten. Diese Deformationen wirken sich auch negativ auf die sehr enge Passung zwischen Pumpenkolben und Pumpenkolbenbüchse aus.
Außerdem muß die Lage der Bohrungen im Flansch für jeden Motortyp entsprechend den spezifischen Gegebenenheiten besonders festgelegt werden, wodurch eine Vielzahl von verschiedenen Ausführungen einer Pumpedüse auf Lager gehalten und in den Zylinderkopf viele Bohrungen eingearbeitet werden müssen, die diesen strukturell schwächen.
Will man eine derartige Befestigung insbesondere bei Pumpedüsen mit einem dichtend aufgeschraubten Kopfgehäuse anwenden, in dessen Innerem sich Stellorgane und Flüssigkeit unter pulsierendem Druck (Druckspitzen bis 25 bar werden erreicht) befinden, ergibt sich eine weitere Schwierigkeit: Die Verformungen des Pumpengehäuses beim Niederspannen führen zur Undichtigkeit der Verbindung zwischen Pumpengehäuse und Kopfgehäuse, welches deshalb sehr stark ausgeführt werden muß, was die - immer kritischen - Einbaumaße der Pumpedüse vergrößert. Der pulsierende Druck im Inneren des Kopfgehäuses stellt eine weitere Belastung dar, der konstruktiv Rechnung zu tragen ist.
Aus der GB-A-2 072 744 ist eine Befestigung einer Reihe von Pumpedüsen am Zylinderkopf einer Brennkraftmaschine bekannt, bei der eine Spannschraube zentral für zwei benachbarte Einspritzdüsen vorgesehen ist, die einen Spannbügel auf die Pumpengehäuse niederspannt. Hierbei werden die jeweils zwei benachbarten Einspritzdüsen von jenem Spannbügel ganz umgriffen.
Der Nachteil dieser bekannten Befestigungsart liegt zum einen darin, daß sie eine ziemlich starre Verbindung zwischen dem Zylinderkopf der Brennkraftmaschine und den Pumpedüsen herstellt. Zum anderen besteht bei dieser Befestigungsart insbesondere die Gefahr des Verkantens der benachbarten Düsen nach innen aufeinander zu, da die dortigen Spannbügel die Tendenz haben, beim Spannen in Richtung auf ihre Seitenränder in zunehmendem Maße entgegen der Spannrichtung nach oben wegzubiegen, weshalb im Bereich der Seitenränder die Spannkraft der Spannschrauben nur in stark reduziertem Maße wirken wird.
Ferner offenbart die EP-A-0 057 674 die Befestigung einer Kraftstoffeinspritzpumpe am Zylinderkopf einer Brennkraftmaschine, bei welcher jede Pumpedüse ein Pumpengehäuse aufweist, das mittels Spannschrauben dichtend in eine Stufenbohrung eines Zylinderkopfes gedrückt wird, und ein Stellglieder enthaltendes Kopfgehäuse, das mit dem Pumpengehäuse (im vorliegenden Falle einstückig) dichtend verbunden ist und an zwei gegenüberliegenden Seiten Vorsprünge aufweist.
Die Nachteile dieser Befestigungsart liegen insbesondere darin, daß die Verbindung zwischen der Kraftstoffeinspritzpumpe und dem Zylinderkopf aufgrund des geringen Parallelabstandes der Spannschrauben von der Pumpen-Längsachse zu starr ist, so daß elastische Dehnungen von dieser Verbindung nicht zugelassen werden. Insoweit zeigt diese Befestigungsart die gleichen Nachteile auf, wie vorstehend bezüglich der aus der AT-PS 375 502 bekannten Befestigungsart ausgeführt.
Ein weiterer wesentlicher Nachteil jener bekannten Befestigungsart besteht darin, daß die Lage der Bohrungen zur Befestigung der Pumpedüse bzw. der Kraftstoffeinspritzpumpe für jeden Motortyp entsprechend den spezifischen Gegebenheiten besonders festgelegt werden müssen. Deshalb muß eine Vielzahl von verschiedenen Ausführungen von Pumpedüsen auf Lager gehalten und andererseits in den Zylinderkopf viele Bohrungen eingearbeitet werden, wodurch beide Teile strukturell geschwächt werden.
Schließlich ist es bei der aus der EP-A-0 057 674 bekannten Befestigungsart von großem Nachteil, daß es durch die direkte Befestigung der Pumpedüse nicht möglich ist, verschiedene Abstände der Pumpedüsen untereinander beim Einbau zu realisieren, da die Bohrungen in den Vorsprüngen der Pumpedüse einerseits und die Bohrungen am Zylinderkopf andererseits immer fluchten müssen, und somit keinerlei Spielraum beim Einbau gegeben ist.
Als Aufgabe der vorliegenden Erfindung wurde es angesehen, eine Befestigung einer Reihe von Pumpedüsen der eingangs genannten Art anzugeben, mit der die vorstehend genannten Nachteile vermieden werden.
Diese Aufgabe wird bei einer Anordnung zur Befestigung einer Reihe von Pumpedüsen am Zylinderkopf einer Brennkraftmaschine der eingangs genannten Art erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß nur auf den einander zugewandten Vorsprüngen zweier benachbarter Pumpedüsen jeweils ein Endteil eines gemeinsamen Spannbügels aufliegt, der durch eine Spannschraube abwärts gezogen ist, und daß jeder Spannbügel mit der Richtung der Motorlängsachse einen Winkel einschließt.
Die erfindungsgemäße Lösung gewährleistet eine indirekte Befestigung einer ganzen Reihe von Pumpedüsen, wobei diese Befestigungsart ausreichend Spielraum läßt, um einen einzigen Pumpedüsentyp für eine Vielzahl von Motortypen verwenden zu können. Dieser sich beim Ein- und Ausbau der Pumpedüsen auswirkende Vorteil wird ferner dadurch ergänzt, daß die Verbindung Pumpedüse-Zylinderkopf derart elastisch ist, daß Deformationen und Brüche weitestgehend vermieden werden.
Durch die Länge der Spannschrauben, die Elastizität der Spannbügel und den Kraftangriff am Kopfgehäuse wird gleichzeitig die nötige Elastitzität der Niederspannung und die Aufnahme der pulsierenden Druckkräfte im Inneren des Kopfgehäuses erreicht. Dadurch, daß am Pumpengehäuse keine seitlichen Kräfte mehr angreifen, entstehen im Gehäuse keine Biegespannungen, wodurch dessen Standfestigkeit und Abdichtung gegenüber dem Zylinderkopf verbessert werden. Da die Endteile der Spannbügel einfach auf Vorsprüngen des Kopfgehäuses aufliegen, können - insbesondere durch Wahl des Winkels der Spannbügel zur Richtung der Zylinderachse - mit identischen Teilen verschiedene Zylinderabstände realisiert werden.
Eine vorteilhafte Weiterbildung der Erfindung ist in Anspruch 2 angegeben. Danach sind die Endteile der Spannbügel vorzugsweise ballig ausgebildet und in der Mitte der Spannbügel ist eine sphärische Auflage für den Angriff der Spannschraube angeordnet. Mit dieser Weiterbildung der Erfindung können Höhenunterschiede zwischen den Vorspüngen der Pumpedüsen ausgeglichen werden.
Im folgenden wird die Erfindung anhand von Figuren beschrieben, wobei Fig. 1 einen Längsschnitt durch die Zylinderkopfwand darstellt, Fig. 2 eine stark vereinfachte Draufsicht auf Fig. 1 und Fig. 3 eine Anordnung derselben Bauteile bei größerem Zylinderabstand.
In Fig. 1 sind in einer Zylinderkopfwand (1) eine Pumpedüse (2) im Schnitt und eine Pumpedüse (3) in Ansicht dargestellt. Beide werden von einer nicht dargestellten Nockenwelle über Druckstücke (4) vom Motor angetrieben. Die Pumpedüsen (2, 3) werden von einem Pumpengehäuse (5) umfaßt, das in einer Stufenbohrung (6) der Zylinderkopfwand (1) steckt. Dichtungen und Kraft-stoffzu - und -abfuhr zur und von der Pumpedüse sind der Einfachheit halber nicht dargestellt. Das Pumpengehäuse (5) enthält eine Pumpenkolbenbüchse (7), in der ein Kolben (8) arbeitet. Das Pumpengehäuse (5) ist oben durch ein Kopfgehäuse (13) dicht abgeschlossen, das einen elektromagnetischen Antrieb (14) für das Stellglied (15) enthält, das hier beispielsweise eine Verdrehung des Pumpenkolbens (8) bewirkt. Das Innere vom Pumpengehäuse (5) und Kopfgehäuse (13) ist ganz mit Kraftstoff gefüllt. Durch die Arbeitsbewegung der Führungshülse (9) herrscht im Ringraum (10) ein pulsierender Druck, der 25 bar erreichen kann. Dieser pflanzt sich durch den elektromagnetischen Antrieb (14) hindurch in den Kopfraum (12) fort. Dadurch entsteht dort eine pulsierende Kraft, die das Kopfgehäuse (13) vom Pumpengehäuse (5) abzuheben trachtet.
Das Kopfgehäuse (13) trägt an gegenüberliegenden Seiten Vorsprünge (20) mit horizontalen Angriffsflächen (21) für Spannbügel (22). Die Spannbügel (22) haben ballige Endteile (23), die auf den Angriffsflächen (21) aufliegen. In der Mitte der Spannbügel (22) greift über eine ballige Beilagscheibe (26) eine Dehnschraube (24) an, die für das Niederspannen der Pumpedüse (2, 3) auf die Zylinderkopfwand (1) sorgt.
In Fig. 2 ist zu erkennen, daß die Spannbügel (22) unter einem Winkel (25) gegenüber der Richtung der Motorachse (27) geneigt sind. Wo auf der Angriffsfläche (21) die Spannbügel (22) angreifen, ist nicht kritisch. Dadurch ist es möglich, identische Pumpedüsen (2, 3) und Spannbügel (22) gemäß Fig. 3 auch bei größerem Zylinderabstand (28) einzusetzen, wobei sich ein anderer Winkel (25) ergibt, der auch 0° betragen kann. Bei noch größeren Zylinderabständen können natürlich auch längere Spannbügel (22) verwendet werden.

Claims

Anordnung zur Befestigung einer Reihe von Pumpedüsen (2, 3) am Zylinderkopf einer Brennkraftmaschine, bei welcher jede Pumpedüse (2, 3) ein Pumpengehäuse (5) aufweist, das mittels Spannschrauben (24) dichtend in eine Stufenbohrung (6) eines Zylinderkopfes gedrückt wird, und ein Stellglieder enthaltendes Kopfgehäuse (13), das mit dem Pumpengehäuse (5) dichtend verbunden ist und an zwei gegenüberliegenden Seiten Vorsprünge (20) aufweist,
dadurch gekennzeichnet,
daß nur auf den einander zugewandten Vorsprüngen (20) zweier benachbarter Pumpedüsen(2, 3) jeweils ein Endteil (23) eines gemeinsamen Spannbügels (22) aufliegt, der durch eine Spannschraube (24) abwärts gezogen ist, und daß jeder Spannbügel (22) mit der Richtung der Motorlängsachse (27) einen Winkel (25) einschließt.
Anordnung nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet,
daß die Endteile (23) der Spannbügel (22) ballig ausgebildet sind und in der Mitte der Spannbügel (22) eine sphärische Auflage (26) für den Angriff der Spannschraube (24) angeordnet ist.