EP0910738B1 - Kraftstoffeinspritzpumpe der verteilerbauart - Google Patents

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EP0910738B1
EP0910738B1 EP98912281A EP98912281A EP0910738B1 EP 0910738 B1 EP0910738 B1 EP 0910738B1 EP 98912281 A EP98912281 A EP 98912281A EP 98912281 A EP98912281 A EP 98912281A EP 0910738 B1 EP0910738 B1 EP 0910738B1
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
valve
fuel injection
space
injection pump
pump according
Prior art date
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Expired - Lifetime
Application number
EP98912281A
Other languages
English (en)
French (fr)
Other versions
EP0910738A1 (de
Inventor
Heinz Nothdurft
Nestor Rodriguez-Amaya
Andreas Dutt
Hubert Greif
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Robert Bosch GmbH
Original Assignee
Robert Bosch GmbH
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Filing date
Publication date
Application filed by Robert Bosch GmbH filed Critical Robert Bosch GmbH
Publication of EP0910738A1 publication Critical patent/EP0910738A1/de
Application granted granted Critical
Publication of EP0910738B1 publication Critical patent/EP0910738B1/de
Anticipated expiration legal-status Critical
Expired - Lifetime legal-status Critical Current

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Classifications

    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02M—SUPPLYING COMBUSTION ENGINES IN GENERAL WITH COMBUSTIBLE MIXTURES OR CONSTITUENTS THEREOF
    • F02M59/00—Pumps specially adapted for fuel-injection and not provided for in groups F02M39/00 -F02M57/00, e.g. rotary cylinder-block type of pumps
    • F02M59/44—Details, components parts, or accessories not provided for in, or of interest apart from, the apparatus of groups F02M59/02 - F02M59/42; Pumps having transducers, e.g. to measure displacement of pump rack or piston
    • F02M59/46—Valves
    • F02M59/466—Electrically operated valves, e.g. using electromagnetic or piezoelectric operating means
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02M—SUPPLYING COMBUSTION ENGINES IN GENERAL WITH COMBUSTIBLE MIXTURES OR CONSTITUENTS THEREOF
    • F02M41/00—Fuel-injection apparatus with two or more injectors fed from a common pressure-source sequentially by means of a distributor
    • F02M41/08—Fuel-injection apparatus with two or more injectors fed from a common pressure-source sequentially by means of a distributor the distributor and pumping elements being combined
    • F02M41/14—Fuel-injection apparatus with two or more injectors fed from a common pressure-source sequentially by means of a distributor the distributor and pumping elements being combined rotary distributor supporting pump pistons
    • F02M41/1405—Fuel-injection apparatus with two or more injectors fed from a common pressure-source sequentially by means of a distributor the distributor and pumping elements being combined rotary distributor supporting pump pistons pistons being disposed radially with respect to rotation axis
    • F02M41/1411—Fuel-injection apparatus with two or more injectors fed from a common pressure-source sequentially by means of a distributor the distributor and pumping elements being combined rotary distributor supporting pump pistons pistons being disposed radially with respect to rotation axis characterised by means for varying fuel delivery or injection timing

Definitions

  • the invention relates to a fuel injection pump Distribution type according to the preamble of claim 1 out.
  • Fuel injection pumps are several across the direction of rotation the pump piston located in the distributor, in Art a radial piston pump with enclosed in between Pump chamber.
  • the fuel supply for the Pump work space and its relief serving Connection line has in this known Fuel injection pump a constant, unthrottled Cross-section. With these pumps, the whole Suction stroke of the pump piston fuel when the valve is open sucked in and to determine the effective stroke of the Pump piston then closed the valve again. For one then promotes certain range of rotation angle or time period Fuel injection pump fuel that is on high Injecting pressure is brought to one Fuel injection valve, depending on the position of the distributor.
  • the valve is opened again.
  • the pressure in the pump workspace is the same as before was at a very high level, for example 1000 - 1200 bar, degraded through the valve opening to the low pressure area, by outflowing fuel there and also the the remaining quantity delivered by the pump piston is pushed out.
  • the fuel injection pump according to the invention with the Features of the characterizing part of claim 1 has the compared to the advantage that the narrowing of the diameter in the connecting line which has a cavitation erosion triggering effects are prevented. Due to the The narrowing of the diameter of the fuel takes place in the certain dimensions throttled or at least such that the fuel flowing out through the valve opening quickly certain counter pressure is opposed so that the outflowing fuel from the valve seat is not so can relax that there is an unfavorable flow and too Gas bubbles form in the fuel. Before one continuous flow in the outflow direction over the Has set up the connecting line, the Diameter narrowing currently has a high throttling effect available to build up pressure quickly in the second Valve chamber leads.
  • the connecting line with its axis in the direction of the valve member aligned so that in this way flow of fuel exchange between Low pressure area and pump work space or vice versa can be done.
  • Claim 3 designed the diameter constriction so that a flow of fuel from the low pressure area to Valve opening or to the pump workspace favored.
  • the funnel-shaped design ensures that the Pump work room during the suction phase of the Distributor injection pump sufficiently and quickly with Fuel is supplied without the Diameter narrowing here harmful to the degree of filling of the Pump work room affects.
  • Design as a diffuser Flow conditions continue to improve. Such measures are in the opposite direction, i.e. for fuel leakage not from the pump work room to the low pressure area provided in particular for the initial throttling if the flow through the Connection line to reduce gas bubble formation receive.
  • Connecting lines provided according to claim 7, so that the instantaneous back pressure described above immediately after reopening the valve member to end the high pressure injection evenly can build up so that the formation of insular Gas bubble fields is avoided. It is advantageous if one of the connecting lines is opposite that of the first Valve chamber discharging pressure channel is arranged horizontally, so that from the first pressure channel through the valve opening in the amount of fuel flowing directly into the second valve chamber on the throttled outlet of one of the connecting lines meets. It is in all cases according to claim 13 important for the formation of the counter pressure if on A closing piston is arranged in the valve closing member with the valve closing member via a connecting pin and which is connected to the 2nd valve chamber forms an annulus. The thus according to claim 12 enclosed space promotes the formation of counter pressure and serves thus to reduce the tendency to cavitation.
  • FIG. 1 shows a section through a Distributor injection pump according to standard technology
  • Figure 2 the essential part of the electrically controlled Switching valve with the arrangement of the invention Formation of the connecting line
  • Figure 3 shows a section by the embodiment of Figure 2 along the Line III-III.
  • Fuel injection pump shown in sections of the Distribution type knows one not to be seen here Pump housing on that from a pump head 10th is liquid-tight. Between the pump housing and pump head is therefore a not described Low pressure area 45 included, the same time Low pressure supply area is.
  • a cylinder sleeve 14 used with its inner bore 22 serves to mount a distributor shaft 11. This will from a drive shaft, not shown, via a Driver 12 driven in rotation and is in the axial direction stored fixed.
  • projecting collar 9 is at least one transverse bore 25 introduced, are stored in the pump piston 17, the enclose a pump work space 18 between them.
  • the Pump pistons are surrounded by a circumference surrounding cam ring, not shown here Carrying out a conveying stroke towards the inside Pump room 18 driven and driven on a Outward cam flank a suction stroke carry out.
  • the pump work space 18 is above a Delivery line 19 in constant communication with a Distributor opening 20 in the outer surface of the distributor shaft and is usually from the surface of the Inner bore 22 of the Zynder sleeve 14 covered.
  • this distributor opening lead with angular displacement Injection lines 21 from the inner bore 22 of the From the cylinder sleeve, which may have a pressure valve 13th with fuel injection valves not shown here are connected.
  • a pressure channel continues from the distributor opening 20 46 to a first valve chamber 36, which is part of a Valve member 35 surrounds.
  • This has a guide part 37 which is guided in a guide bore part 38, wherein this guide bore part 38 is part of a recess, the coaxial from the front side 39 of the distributor shaft in this is introduced.
  • the valve member 35 is in the Guide member 37 axially movable and closes with the Guide part 37 which is located on the guide bore part 38 subsequent first valve chamber 36 to the outside. Is to to say that the part of the Distributor shaft protruding from the cylinder sleeve Low pressure area adjacent.
  • an electromagnetic actuator 16 with an armature 54, a solenoid coil 49, which excites this armature pulls a magnetic core and one with the armature 54 connected plunger 51, which is coaxial to the valve member 35 acts.
  • the housing of the electromagnetic actuator 16 closes together with the distributor shaft and cylinder sleeve 14 a space in the pump head 10, which via a channel 8 in permanent connection with the low pressure area 45.
  • the valve member 35 has a valve sealing surface 32 which a valve seat 34 under the influence of the magnetic force of the electromagnetic actuator 16 to the system comes.
  • the valve member closes one of the valve seats 34 surrounded valve opening 32, which connects between the first valve space 36 and a second valve space 24 forms.
  • the spring chamber is no further in pressure relieved as shown.
  • the compensation piston 43 is via a connecting pin 56 with the valve member 35 integrally connected such that the second valve chamber designed as an annulus.
  • the second valve chamber 24 is always closed Low pressure area 45 relieved.
  • Valve member 35 When the distributor injection pump is operated, this becomes Valve member 35 during this suction stroke of the pump piston 17 opened so that the connection described above Fuel from the low pressure area 45 over the first Valve chamber 36, the pressure channel 46, the distributor opening 20 and the delivery line 19 into the pump work space 18 can reach. From a certain point in time Inward movement of the pump piston 17, the desired one Start of injection, the valve member 35 by the electromagnetic actuator 16 closed. The now enclosed in the pump work space 18 Fuel volume is brought to high pressure and in the Follow via the pressure line 19 and the distributor opening 20 promoted to one of the injection lines 21. To finish the injection or to determine the injection quantity the valve member 35 is brought back into the open state, what by interrupting the power supply of the electromagnetic actuator 16 takes place. From this Point, the pressure in the pump work space 18 can second valve chamber 24 and from there to the low pressure region 45 dismantle.
  • FIG. 1 The Connection line 27 of Figure 1 is now as Called connecting line 127. This runs in the Drawing diagonally upwards in the direction of valve opening 33 and forms with the valve seat side wall of the second Valve chamber 24 an angle ⁇ , which is greater than 90 °. in the preferred embodiment shown here this angle is about 135 °.
  • the junction of the connecting line 127 in the second valve space is about half of it Longitudinal extension between valve seat 34 or Valve sealing surface 32 and the compensating piston 43. Die Peculiarity with this as a channel Connection line is that it is from a initially larger diameter to the second valve chamber 24 down into a diameter constriction 57, which with constant diameter directly in the second Valve chamber 24 opens out. Between constriction 57 and the larger diameter part 58 of the Connecting line 127, a transition 60 is provided, the in the example shown funnel-shaped to the second valve chamber 24 is designed to be indicative.
  • the edgy one here Execution can also be provided with rounded transitions his. It can also be this transition 60 and the Diameter narrowing 57 are formed like a diffuser, So with streamlined continuous transitions seen larger diameter in the outflow direction. In all Such a diffuser provides flow directions fluid introduction of liquid available.
  • the connecting line 127 is in constant communication with an annular groove 129, which corresponds to the annular groove 29 of Figure 1 and now into the outer surface of the cylinder sleeve 14 is introduced and also in constant contact with the low pressure region 45.
  • spring chamber 23 now shown Connection 22 to one leading out of the pump is not shown channel.
  • connection line 127 not only one Connection line 127 but the three are provided namely at an even angular distance.
  • the confluence the diameter constrictions 57 lie in one common radial plane to the axis of the distributor shaft.
  • a of these connecting lines 127 as can be seen here, in a radial plane of the mouth of the pressure channel across from.
  • these junctions are axially offset to each other, since they open into different valve rooms.
  • the cross sections of the constrictions are like this dimensioned that in the filling mode of the pump workspace sufficient inflow cross section is available and the Pump work space must also be filled with sufficient suction stroke can.
  • the high proportion of wall that now consists of several holes existing inflow favors the initial rapid Pressure build-up in the event of relief of the pump work space.

Description

Stand der Technik
Die Erfindung geht von einer Kraftstoffeinspitzpumpe der Verteilerbauart gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1 aus. Bei einer solchen durch die WO-95/02760 bekannten Kraftstoffeinspritzpumpe sind mehrere quer zur Drehrichtung des Verteilers liegende Pumpenkolben vorgesehen, in der Art einer Radialkolbenpumpe mit dazwischen eingeschlossenen Pumpenarbeitsraum. Die für Kraftstoffversorgung des Pumpenarbeitsraumes und dessen Entlastung dienende Verbindungsleitung hat bei dieser bekannten Kraftstoffeinspitzpumpe einen konstanten, ungedrosselten Querschnitt. Bei diesen Pumpen wird über dem gesamten Saughub der Pumpenkolben Kraftstoff bei geöffnetem Ventil angesaugt und zur Festlegung des förderwirksamen Hubes der Pumpenkolben dann das Ventil wieder geschlossen. Für einen bestimmten Drehwinkelbereich oder Zeitabschnitt fördert dann Kraftstoffeinspitzpumpe Kraftstoff, der auf hohem Einspitzdruck gebracht wird, zu jeweils einer Kraftstoffeinspritzventil, je nach Stellung des Verteilers. Zur Beendigung dieser Förderung bzw. zur Bestimmung der Kraftstoffeinspritzmenge wird das Ventil wieder geöffnet. Dabei wird der Druck im Pumpenarbeitsraum, der zuvor auf einem sehr hohem Niveau war, beispielsweise 1000 - 1200 bar, über die Ventilöffnung zum Niederdruckbereich hin abgebaut, indem dort Kraftstoff abströmt und zugleich auch die restliche vom Pumpenkolben geförderte Menge ausgeschoben. Bei dieser Entlastung kann es wegen der hohen Druckdifferenz zwischen Hoch- und Niederdruckbereich zu Strömungsablösungen und Strömungsrezirkulationszonen kommen und hier werden Gasblasen im Kraftstoff gebildet, die in Bereichen höherer Drücke bei der nachfolgenden Implosion besonders in Nähe der umgebenden Wände zur Materialbeschädigung führen und einer sogenannten Kavitationserosion. Auf die Dauer können dabei Funktionsstörungen bei der Kraftstoffeinspritzpumpe auftreten, inbesondere wenn sich diese Erosionen auch auf die Ventilsitze ausdehnen.
Vorteile der Erfindung
Die erfindungsgemäße Kraftstoffeinspritzpumpe mit den Merkmalen des Kennzeichens des Patentanspruches 1 hat dem gegenüber den Vorteil, daß durch die Durchmesserverengung in der Verbindungsleitung die eine Kavitationserosion auslösenden Effekte unterbunden werden. Aufgrund der Durchmesserverengung erfolgt der Abfluß des Kraftstoffs im bestimmten Maße gedrosselt oder zumindest derart, daß dem über die Ventilöffnung abströmenden Kraftstoff schnell ein bestimmter Gegendruck entgegengestellt wird, so daß sich der abströmende Kraftstoff ab dem Ventilsitz nicht derart entspannen kann, daß es zu einer ungünstigen Strömung und zu Gasblasenbildung im Kraftstoff kommt. Bevor sich eine kontinuierliche Strömung in Abströmungrichtung über die Verbindungsleitung aufgebaut hat, stellt die Durchmesserverengung momentan eine hohe drosselnde Wirkung zur Verfügung, die zu einem schnellen Druckaufbau im zweiten Ventilraum führt.
In weiterhin vorteilhafter Ausgestaltung nach Patentanspruch 2 ist die Verbindungsleitung mit ihrer Achse in Richtung auf das Ventilglied ausgerichtet, so daß auf diese Weise strömungsgünstig ein Kraftstoffaustausch zwischen Niederdruckbereich und Pumpenarbeitsraum bzw. umgekehrt erfolgen kann. Besonders vorteilhafterweise wird gemäß Patentanspruch 3 die Durchmesserverengung so gestaltet, daß sie einen Kraftstofffluß vom Niederdruckbereich zur Ventilöffnung bzw. zum Pumpenarbeitsraum begünstigt. Durch die trichterförmige Ausgestaltung ist gewährleistet, daß der Pumpenarbeitsraum während der Saugphase der Verteilereinspritzpumpe ausreichend und schnell mit Kraftstoff versorgt wird, ohne daß sich die Durchmesserverengung hier schädlich auf den Füllungsgrad des Pumpenarbeitsraumes auswirkt. Vorteilhafterweise können zustromseitig zum Pumpenarbeitsraum auch die Übergänge gerundet ausgebildet werden gemäß Patentanspruch 4. Durch Ausgestaltung als Diffusor lassen sich die Strömungsverhältnisse weiterhin verbessern. Solche Maßnahmen sind in Gegenrichtung, d.h. für das Austreten von Kraftstoff aus dem Pumpenarbeitsraum zum Niederdruckbereich nicht vorgesehen insbesondere auch um die anfängliche Drosselung bei noch nicht in Gang gesetzter Strömung durch die Verbindungsleitung zur Reduzierung der Gasblasenbildung zu erhalten.
In weiterhin vorteilhafter Ausgestaltung sind mehrere Verbindungsleitungen gemäß Patentanspruch 7 vorgesehen, so daß sich der oben beschriebene momentane Gegendruck unmittelbar im Anschluß an das Wiederöffnen des Ventilglieds zur Beendigung der Hochdruckeinspritzung gleichmäßig aufbauen kann, so daß die Bildung von insulären Gasblasenfeldern vermieden wird. Vorteilhaft ist es dabei, wenn eine der Verbindungsleitungen gegenüber dem vom ersten Ventilraum abführenden Druckkanal liegend angeordnet ist, so daß die vom ersten Druckkanal über die Ventilöffnung in den zweiten Ventilraum einströmende Kraftstoffmenge unmittelbar auf den gedrosselten Austritt einer der Verbindungsleitungen trifft. Dabei ist es in allen Fällen gemäß Patentanspruch 13 zur Bildung des Gegendruckes wichtig, wenn am Ventilschließglied ein Ausgleichskolben angeordnet ist, der mit dem Ventilschließglied über einen Verbindungszapfen verbunden ist und welcher zusammen mit dem 2. Ventilraum einen Ringraum bildet. Der somit gemäß Patentanspruch 12 eingeschlossene Raum fördert die Gegendruckbildung und dient somit zur Verminderung der Kavitationsneigung.
Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in der Zeichnung dargestellt und wird in der nachfolgenden Beschreibung näher erläutert, es zeigen Figur 1 einen Schnitt durch eine Verteilereinspritzpumpe gemäß dem Standard Technik, Figur 2 dem wesentlichen Teil des elektrisch gesteuerten Schaltventils mit der erfindungsgemäßen Anordnung der Ausbildung der Verbindungsleitung und Figur 3 einen Schnitt durch das Ausführungsbeispiel gemäß Figur 2 entlang der Linie III-III.
Beschreibung des Ausführungsbeispieles
Die in der Zeichnung Figur 1 im Längsschnitt ausschnittsweise dargestellte Kraftstoffeinspritzpumpe der Verteilerbauart weißt ein hier nicht zu sehendes Pumpengehäuse auf, daß von einem Pumpenkopf 10 flüssigkeitsdicht abgeschlossen ist. Zwischen Pumpengehäuse und Pumpenkopf ist somit ein nicht näher beschriebener Niederdruckbereich 45 eingeschlossen, der zugleich Niederdruckversorgungsbereich ist. In den Pumpenkopf 10 ist eine Zylinderhülse 14 eingesetzt, die mit ihrer Innenbohrung 22 zur Lagerung einer Verteilerwelle 11 dient. Diese wird von einer nicht weiter gezeigten Antriebswelle über einen Mitnehmer 12 rotierend angetrieben und ist in Achsrichtung fixiert gelagert. Im Bereich eines in den Niederdruckbereich 45 ragenden Bundes 9 ist wenigstens eine Querbohrung 25 eingebracht, in der Pumpenkolben 17 gelagert sind, die zwischen sich einen Pumpenarbeitsraum 18 einschließen. Die Pumpenkolben werden durch einen sie umfangsseitig umgebenden, hier nicht weiter gezeigten Nockenring zur Durchführung eines Förderhubs jeweils nach innen in Richtung Pumpenraum 18 gehend angetrieben und können auf einer Nockenauswärtsflanke nach außengehend einen Saughub durchführen. Der Pumpenarbeitsraum 18 steht über eine Förderleitung 19 in ständiger Verbindung mit einer Verteileröffnung 20 in der Mantelfläche der Verteilerwelle und wird normalerwweise von der Mantelfläche der Innenbohrung 22 der Zynderhülse 14 abgedeckt. Im Bereich dieser Verteileröffnung führen mit Drehwinkelversatz Einspritzleitungen 21 von der Innenbohrung 22 der Zylinderhülse ab, die gegebenenfalls über ein Druckventil 13 mit hier nicht weitergezeigten Kraftstoffeinspritzventilen verbunden sind.
Von der Verteileröffnung 20 führt weiterhin ein Druckkanal 46 zu einem ersten Ventilraum 36 ab, der einen Teil eines Ventilglieds 35 umgibt. Dieses hat einen Führungsteil 37, das in einem Führungsbohrungsteil 38 geführt ist, wobei dieses Führungsbohrungsteil 38 Teil einer Ausnehmung ist, die von der Stirnseite 39 der Verteilerwelle her koaxial in diese eingebracht ist. Das Ventilglied 35 ist in dem Führungsteil 37 axial beweglicht und schließt mit dem Führungsteil 37 den sich an den Führungsbohrungsteil 38 anschließenden ersten Ventilraum 36 nach außen ab. Dazu ist zu sagen, daß der die Stirnseite 39 tragende Teil der Verteilerwelle aus der Zylinderhülse herausragend an den Niederdruckbereich angrenzt. Auf dieser Seite der Zylinderhülse 14 bzw. der Verteilerwelle 11 befindet sich ein elektromagnetisches Betätigungsglied 16 mit einem Anker 54, einer Magnetspule 49, die bei Erregung diesen Anker an einen Magnetkern zieht und mit einem mit dem Anker 54 verbundenen Stössel 51, der koaxial auf das Ventilglied 35 wirkt. Das Gehäuse des elektromagnetischen Betätigungsglied 16 schließt zusammen mit Verteilerwelle und Zylinderhülse 14 im Pumpenkopf 10 einen Raum ein, der über einen Kanal 8 in ständiger Verbindung mit dem Niederdruckbereich 45 steht.
Das Ventilglied 35 hat eine Ventildichtfläche 32, die auf einen Ventilsitz 34 unter Einwirkung der magnetischen Kraft des elektromagnetischen Betätigungsglieds 16 zur Anlage kommt. Dabei verschließt das Ventilglied eine vom Ventilsitz 34 umgebene Ventilöffnung 32, die die Verbindung zwischen dem ersten Ventilraum 36 und einem zweiten Ventilraum 24 bildet. In Schließstellung des Ventilglieds 35 wird dieser zweite Ventilraum 24 einerseits von dem Ventilglied 35 begrenzt und zum anderen von einem Ausgleichkolben 43, der in einer Führung 26 im Anschluß an den zweiten Ventilraum 24 gleitet und stirnseitig einen Federraum 23 begrenzt, in dem eine Feder 44 das Ventilglied 35 in Öffnungsrichtung belastend angeordnet ist. Der Federraum ist in nicht weiter gezeigter Weise druckentlastet. Der Ausgleichkolben 43 ist über einen Verbindungszapfen 56 mit dem Ventilglied 35 einstückig verbunden derart, daß sich der zweite Ventilraum als Ringraum gestaltet. Von diesem führt eine Verbindungsleitung 27 über eine Längsnut 28 zu einer Ringnut 29 in der Mantelfläche der Verteilerwelle, die wiederum in ständiger Verbindung mit einer Radialbohrung 30 in der Zylinderhülse 40 ist die mit zu einer in den Niederdruckbereich 45 mündende Bohrung 31 verbunden ist. Somit ist der zweite Ventilraum 24 ständig zum Niederdruckbereich 45 entlastet.
Beim Betrieb der Verteilereinspritzpumpe wird das Ventilglied 35 während dies Saughubs der Pumpenkolben 17 geöffnet, so daß über die oben geschilderte Verbindung Kraftstoff aus dem Niederdruckbereich 45 über den ersten Ventilraum 36, den Druckkanal 46, die Verteileröffnung 20 und die Förderleitung 19 in den Pumpenarbeitsraum 18 gelangen kann. Ab einem bestimmten Zeitpunkt der Einwärtsbewegung der Pumpenkolben 17, dem gewünschten Spritzbeginn, wird das Ventilglied 35 durch das elektromagnetische Betätigungsglied 16 geschlossen. Das nunmehr im Pumpenarbeitsraum 18 eingeschlossene Kraftstoffvolumen wird auf hohen Druck gebracht und in der Folge über die Druckleitung 19 und die Verteileröffnung 20 zu einer der Einspritzleitungen 21 gefördert. Zur Beendigung der Einspritzung bzw. zur Festlegung der Einspritzmenge wird das Ventilglied 35 wieder in den Öffnungszustand gebracht, was durch Unterbrechung der Stromversorgung des elektromagnetischen Betätigungsgliedes 16 erfolgt. Ab diesem Punkt kann sich der Druck im Pumpenarbeitsraum 18 zum zweiten Ventilraum 24 und von dort zum Niederdruckbereich 45 abbauen.
In der Figur 2 ist nun die erfindungsgemäße Ausgestaltung näher dargestellt. Man erkennt in der Figur 2 wiederum den Führungsteil 37 des Ventilglieds 35, den ersten Ventilraum 36, der dieses Ventilglied 35 ringförmig umgibt und auf der dem Führungsteil 38 abgewandten Seite von dem Ventilsitz 34 begrenzt wird. Vom ersten Ventilraum 36 führt wiederum der Druckkanal 46 ab zu der Verteileröffnung 20 ab. Die Verbindungsleitung 27 von Figur 1 ist nun als Verbindungsleitung 127 bezeichnet. Diese verläuft in der Zeichnung schräg aufwärts in Richtung Ventilöffnung 33 und bildet mit der ventilsitzseitigen Wand des zweiten Ventilraums 24 einen Winkel α, der größer als 90° ist. Im hier gezeigten bevorzugten Ausführungsbeispiel beträgt dieser Winkel etwa 135°. Dabei weist die Verlängerung der Achse der Verbindungsleitung etwa durch die Ventilöffnung 33 hindurch zur Einmündung des Druckkanals 46 in den ersten Ventilraum 36. Die Einmündung der Verbindungsleitung 127 in den zweiten Ventilraum liegt etwa in der Hälfte seiner Längserstreckung zwischen Ventilsitz 34 bzw. Ventildichtfläche 32 und dem Ausgleichskolben 43. Die Besonderheit bei dieser als Kanal ausgeführten Verbindungsleitung besteht darin, daß sie von einem anfänglich größeren Durchmesser zum zweiten Ventilraum 24 hin in eine Durchmesserverengung 57 übergeht, die mit gleichbleibenden Durchmesser direkt in den zweiten Ventilraum 24 einmündet. Zwischen Durchmesserverengung 57 und dem im Durchmesser größeren Teil 58 der Verbindungsleitung 127 ist ein Übergang 60 vorgesehen, der im gezeigten Beispiel trichterförmig zum zweiten Ventilraum 24 hinweisend ausgebildet ist. Die hier kantig ausgebildete Ausführung kann auch mit gerundeten Übergängen versehen sein. Es kann auch dieser Übergang 60 und die Durchmesserverengung 57 diffusorartig ausgebildet werden, also mit strömungsgünstigen kontinuierlichen Übergängen zu größerem Durchmesser in Ausflußrichtung gesehen. In allen Fließrichtungen stellt ein solcher Diffusor eine strömungsgünstige Einführung von Flüssigkeit zur Verfügung.
Die Verbindungsleitung 127 ist in ständiger Verbindung mit einer Ringnut 129, die der Ringnut 29 von Figur 1 entspricht und die nun aber in die Mantelfläche der Zylinderhülse 14 eingebracht ist und ebenfalls in ständiger Verbindung mit dem Niederdruckbereich 45 steht. Genauso hat auch der in Figur 2 gezeigte Federraum 23 eine nun dargestellte Verbindung 22 zu einem aus der Pumpe hinausführenden nicht gezeigten Kanal.
Dem Schnitt in Figur 3 ist entnehmbar, daß nicht nur eine Verbindungsleitung 127 sondern deren drei vorgesehen sind und zwar im gleichmäßigen Winkelabstand. Die Einmündungen der Durchmesserverengungen 57 liegen dabei in einer gemeinsamen Radialebene zur Achse der Verteilerwelle. Eine dieser Verbindungsleitungen 127 liegt, wie hier erkennbar, in einer Radialebene der Einmündung des Druckkanals gegenüber. Natürlich sind diese Einmündungen axial versetzt zueinander, da sie in verschiedene Ventilräume einmünden.
Mit dieser Ausgestaltung wird erreicht, daß bei einer Öffnung des Ventilglieds 35 Kraftstoff unter hohem Druck aus dem ersten Ventilraum 36 in dem Spalt zwischen Ventildichtfläche 32 und Ventilsitz 34 in den zweiten Ventilraum 24 überströmt. Diese Strömung hat die Tendenz zu einer Ungleichverteilung der Überströmgeschwindigkeiten, die aus der Geometrie des ersten Ventilraums 36 mit der einzigen Einmündung des Druckkanals 46 resultiert. Ein solchermaßen ausgeprägtes Strömungsprofil kann zu Wirbelbildungen innerhalb des zweiten Ventilraums 24 führen, was insbesondere dann verstärkt auftritt, wenn hier ein recht niedriger Druck herrscht, der bei einem großen Abströmquerschnitt wie er vielleich für die ausreichende Füllung des Pumpenarbeitsraumes günstig ist, lange anhält. Dadurch, daß nun aber die Durchmesserverengung 57 vorgesehen ist, wirkt diese bevor sich ein stabiler abströmender Kraftstoffstrom durch diese Durchmesserverengung bilden kann zunächst als hoher Strömungswiderstand derart, daß sich zunächst erst einmal mit dem über den Ventilsitz einströmenden Kraftstoff ein gewisses Druckniveau in dem zweiten Ventilraum 24 aufbauen muß. Dies führt dort zu einem schnellen Druckaufbau und wirkt der Entlastung des Kraftstoffes beim Überströmen von einem hohen Druckniveau in einen niedrigen Druckniveau entgegen derart, daß Wirbelströmungen und Ausgasungsinseln innerhalb des zweiten Ventilraums 24 vermindert werden. Ist ein ausreichend hoher Druck in dem zweiten Ventilraum aufgebaut, kommt es dann zur stabilen regulären Abströmung von Kraftstoff durch die Durchmesserverengung 57 und dann zu einer weiteren Druckentlastung im Bereich des im Durchmesser größeren Teil 58 der Verbindungsleitung 127 zum Niederdruckbereich 45 hin. Sobald diese Strömung aufgebaut ist, ist zugleich auch die Gefahr von Gasnesterbildungen im zweiten Ventilraum 24 gebannt und somit ebenfalls die Gefahr einer Kavitationserosion verhindert. Durch die von allen Seiten gleichmäßige Drosselung des Abströmens infolge der gleichmäßig verteilten Niederdruckleitungen wird ein symetrischer Druckaufbau gefördert, der eine relativ geordnete Strömung im Niederdruckbereich begünstigt insbesondere Bildung von schützenden Rezirkulationsströmungen entlang der Wände des Niederdruckbereiches, die Ausgasungsbestandteile von den Wänden des Niederdruckbereiches und dem Ventilsitz 34 fernhalten, sofern solche Ausgasungen überhaupt auftreten.
Die Querschnitte der Durchmesserverengungen sind so bemessen, daß im Füllmodus des Pumpenarbeitsraum ein ausreichender Zuflußquerschnitt zur Verfügung steht und der Pumpenarbeitsraum auch ausreichend Saughub gefüllt werden kann. Der hohe Wandanteil des nun aus mehreren Bohrungen bestehenden Zuflußes begünstigt den anfänglichen schnellen Druckaufbau im Falle der Entlastung des Pumpenarbeitsraumes.
Auf diese Weise wird die Kraftstoffeinspritzpumpe durch eine einfache aber wirksame Maßnahme ganz wesentlich von eventuellen Kavitationserosionen geschützt.

Claims (13)

  1. Kraftstoffeinspritzpumpe der Verteilerbauart zur Versorgung einer Mehrzahl von Kraftstoffeinspritzventilen einer Brennkraftmaschine, mit mindestens einen hin- und hergehend angetriebenen Pumpenkolben (17), der einen Pumpenarbeitsraum (18) begrenzt und bei jedem Förderhub unter Einspritzdruck Kraftstoff aus diesem Pumpenarbeitsraum zu einem der Kraftstoffeinspritzventile fördert, mit einer rotierend angetriebenen Verteilerwelle (11) , die über eine mit dem Pumpenarbeitsraum (18) ständig verbundene Verteileröffnung (20) am Umfang der Verteilerwelle bei ihrer Drehung beim Förderhub des Pumpenkolbens (17) eine Verbindung zwischen Pumpenarbeitsraum (18) und Kraftstoffeinspritzventil herstellt, und mit einem elektrisch gesteuerten Schaltventil (16), das zur Steuerung der Kraftstoffeinspritzung im Laufes des Förderhubes des Pumpenkolbens (17) dient und das ein eine Ventilöffnung (33) zwischen einen ersten Ventilraum (36) und einem zweiten Ventilraum (24) steuerndes Ventilglied (35) aufweist, wobei der erste Ventilraum (36) über einen Druckkanal (46) ständig mit der Verteileröffnung (20) verbunden ist und von dem zweiten Ventilraum (24) eine Verbindungsleitung (127) zu einem unter Niederdruck stehenden, mit Kraftstoff gefüllten Niederdruckaum (45) abführt, und die Füllung sowie die Entlastung des Pumpenarbeitsraumes (18) über diese Verbindungsleitung (127) erfolgt, wobei der zweite Ventilraum (24) ein sich an den Ventilsitz (34) des Ventilgliedes (35) anschließender in der Verteilerwelle (11) koaxial zur Achse der Verteilerwelle angeordneter Raum ist, dadurch gekennzeichnet, daß die Verbindungsleitung (127) eine Durchmesserverengung (57) aufweist.
  2. Kraftstoffeinspritzpumpe nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Verbindungsleitung (127) so vom zweiten Ventilraum (24) abführt, daß sie mit dem ventilsitzseitigen Teil der Wand des zweiten Ventilraumes einen Winkel größer als 90°, vorzugsweise im Bereich von 135°, bildet.
  3. Kraftstoffeinspritzpumpe nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß ein zur Seite des Niederdruckbereiches (45) gelegener Übergang zwischen Durchmesserverengung (57) und dem im Durchmesser größeren Teil (58) der Verbindungsleitung (127) sich trichterförmig zum zweiten Ventilraum (24) hin verengend ausgebildet ist.
  4. Kraftstoffeinspritzpumpe nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Übergang mit gerundeten Übergangsbereichen versehen ist
  5. Kraftstoffeinspritzpumpe nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Übergang zur Niederdruckseite hin gerichtet als Diffusor ausgebildet ist.
  6. Kraftstoffeinspritzpumpe nach Anspruch 3 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Durchmesserverengung (57) unmittelbar in den zweiten Ventilraum (24) mündet.
  7. Kraftstoffeinspritzpumpe nach einen der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß mehrere Verbindungsleitung (127) am Umfang der zweiten Ventilraumes (24) verteilt von diesem abführen.
  8. Kraftstoffeinspritzpumpe nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Verbindungsleitungen (127) in gleichen Winkelabständen zueinander angeordnet sind.
  9. Kraftstoffeinspritzpumpe nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß eine der Verbindungsleitungen (127) in einer Radialebene und dem vom ersten Ventilraum (36) abführenden Druckkanal (46) gegenüber liegend angeordnet ist.
  10. Kraftstoffeinspritzpumpe nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß drei Verbindungsleitungen (127) vorgesehen mit in einer gemeinsamen Radialebene zur Achse der Verteilerwelle (11) bzw. des zweiten Ventilraumes (24) liegenden Austrittsöffnungen im gleich großen Winkelabstand voneinander angeordnet sind.
  11. Kraftstoffeinspritzpumpe nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das Ventilglied (35) ein Sitzventil ist mit einem zum ersten Ventilraum (36) weisenden Ventilsitz (34).
  12. Kraftstoffeinspritzpumpe nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der zweite Ventilraum 824) auf der dem Ventilsitz (34) abgewandten Seite von einem mit dem Ventilschließglied (35) über einen Verbindungszapfen (56) verbundenen Ausgleichskolben (43) begrenzt wird, der anderseits an einen druckentlasteten Raum (23)angrenzt.
  13. Kraftstoffeinspritzpumpe nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, daß das Ventilglied (35) von einer Druckfeder (44) in Öffnungsrichtung beaufschlagt wird, wobei die Druckfeder auf der dem zweiten Ventilraum (24) abgewandten Seite des Ausgleichskolbens (43) angreift.
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