WO1995013469A1

WO1995013469A1 - Verteilerkraftstoffeinspritzpumpe für brennkraftmaschinen

Info

Publication number: WO1995013469A1
Application number: PCT/DE1994/001267
Authority: WO
Inventors: Wolfgang Fehlmann
Original assignee: Robert Bosch Gmbh
Priority date: 1993-11-10
Filing date: 1994-10-28
Publication date: 1995-05-18
Also published as: US5592920A; RU2133870C1; DE59400598D1; EP0678161B1; KR960700405A; DE4338344A1; ES2092420T3; EP0678161A1; JPH08505681A; KR100333453B1

Abstract

Verteilerkraftstoffeinspritzpumpe der Radialkolbenbauart mit zwei sich schneidenden Zylinderbohrungen im Rotorteil, in denen jeweils zwei einander gegenüberliegend angeordnete, einen gemeinsamen Pumpenarbeitsraum (33) begrenzende Pumpenkolben geführt sind. Dabei sind die in der ersten Zylinderbohrung (25) geführten Pumpenkolben (27) axial so lang ausgelegt, daß sie während ihres Förderhubes in die zweite Zylinderbohrung (29) hineinragen, dessen Pumpenkolben (31) die erste Zylinderbohrung (25) auch beim maximalen Förderhub nicht erreichen. Die kurzen Pumpenkolben (31) weisen erfindungsgemäß einen aus einem Bund (43) gebildeten Anschlag an ihrem aus der Zylinderbohrung (29) ragenden Ende auf, der ein ungewolltes Hineinrutschen der kurzen Pumpenkolben zwischen die langen Pumpenkolben (27) bei abgestellter Pumpe verhindert, so daß der Förderhub der Pumpenkolben nun auf ein Maß vergrößert werden kann, bei dem die langen Pumpenkolben (27) während ihres Saughubes aus der die kurzen Pumpenkolben (31) führenden Zylinderbohrung (29) austauchen.

Description

Verteilerkraftstoffeinspritzpumpe für Brennkraftmaschinen

Stand der Technik

Die Erfindung geht von einer Verteilerkraftstoffeinspritz¬ pumpe für Brennkraftmaschinen nach der Gattung des Patent¬ anspruchs 1 aus. Bei einer solchen aus der EP-B 0 382 388 bekannten Verteilerkraftstoffeinspitzpumpe treibt eine An¬ triebswelle einen in einem Gehäuse geführten Rotor an, in dem in einer radialen Ebene zur Antriebswelle zwei jeweils in einer Zylinderbohrung geführte Pumpenkolbenpaare an¬ geordnet sind. Die in einer gemeinsamen radialen Ebene des Rotors angeordneten Zylinderbohrungen schneiden sich dabei rechtwinklig, so daß die einzelnen Pumpenkolben mit ihren radial einwärts weisenden Stirnflächen einen gemeinsamen Pumpenarbeitsraum in dem sich überschneidenden Bereich der Zylinderbohrungen begrenzen. Die Pumpenkolben laufen mit ihren aus den Zylinderbohrungen ragenden Enden mittels eines Rollenstößels auf einer ortsfesten Nockenbahn eines im Ge¬ häuse geführten Nockenringes ab, so daß sie bei einer Dreh¬ bewegung des Rotors in eine hin- und hergehende Hubbewegung versetzt werden, wobei sie während der radial auswärts gerichteten Saughubbewegung die Verbindung der Zylinderboh¬ rung mit einer von einem Niederdruckraum ausgehenden Fülleitung aufsteuern, die dann im anschließenden Förderhub durch die Pumpenkolben verschlossen wird. Der während des Förderhubs im gemeinsamen Pumpenarbeitsraum komprimierte Kraftstoff gelangt dann über einen Hochdruckkanal im Rotor zu einer radial von diesem abführenden Verteilerbohrung, die während der Drehbewegung des Rotors mit den einzelnen Hoch- druckfδrderleitungen zu den Einspritzstellen in Überdeckung gelangt.

Die Pumpenkolbenpaare in den beiden Zylinderbohrungen sind dabei so ausgeführt, daß ein längeres, in einer ersten Zylinderbohrung geführtes Kolbenpaar mit seinem pumpenar- beitsraumzugewandten Ende in die zweite Zylinderbohrung hineinragt und das dort geführte kürzere Kolbenpaar die er¬ ste Zylinderbohrung auch in seiner maximalen Förderhublage nicht erreicht.

Dabei weist die bekannte Verteilerkraftstoffeinspritzpumpe jedoch den Nachteil auf, daß der für alle Pumpenkolben gleiche Nockenhub kleiner als der halbe Durchmesser der jeweils gleich groß ausgeführten Zylinderbohrungen sein muß. Dies ist dort notwendig um sicherzustellen, daß die langen Kolben auch in ihrer maximalen Saughublage noch in die zweite Zylinderbohrung eintaucht um ein selbständiges Verschieben der kürzeren Kolben zwischen die langen Kolben bei abgestellter Brennkraftmaschine und drucklosem Pumpen- arbeitsraum sicher zu vermeiden, da dies ansonsten im Be¬ trieb der Verteilereinspritzpumpe zu deren mechanischer Zer¬ störung führt.

Somit sind jedoch dem Fδrderhub der Pumpenkolben konstruk¬ tive Grenzen gesetzt, die die Leistungsparameter der ge¬ samten Pumpe einschränken.

Vorteile der Erfindung

Die erfindungsgemäße Verteilerkraftstoffeinspritzpumpe mit den kennzeichnenden Merkmalen des Patentanspruchs 1 hat demgegenüber den Vorteil, daß durch einen Anschlag am aus der Zylinderbohrung herausragenden Ende der kürzeren Pum¬ penkolben deren ungewolltes Hineingleiten in die Zylinderbohrung zwischen die langen Pumpenkolben sicher vermieden werden kann.

Damit entfällt für die langen Pumpenkolben die Notwendigkeit eines ständigen Eintauchens in die die kurzen Pumpenkolben führende Zylinderbohrung, so daß der Nockenhub für eine größere Förderhubbewegung größer als der halbe Zylinderboh¬ rungsdurchmesser ausgeführt werden kann. Diese Förderhubver¬ größerung kann dabei in vorteilhafter Weise in eine Erhöhung des Einspritzdruckes oder eine größere Fördermenge umgesetzt werden.

Der Anschlag an den kurzen Pumpenkolben ist dabei in vorteilhafter Weise so angeordnet, daß er deren Eintauchen in die sie führende Zylinderbohrung so weit erlaubt, bis deren pumpenarbeitsraumzugewandte Stirnseite sich bis auf ein geringes Maß an die zweite Zylinderbohrung angenähert hat, so daß sich große Förderhubhδhen erreichen lassen. Dabei läßt sich der Anschlag an den kurzen Pumpenkolben in einfacher Weise durch einen Bund oder einen in einer Ringnut am Schaft der kurzen Kolben geführten Sicherungsring aus¬ führen, die dann in einfacher Weise mit der Stirnwand der Zylinderbohrung zusammenwirken.

Weitere Vorteile und vorteilhafte Ausgestaltungen des Gegen¬ standes der Erfindung sind der Beschreibung, der Zeichnung und den Ansprüchen entnehmbar.

Zeichnung

Zwei Ausführungsbeispiele der erfindungsgemäßen Verteiler¬ kraftstoffeinspritzpumpe sind in der Zeichnung dargestellt und werden im folgenden näher erläuteret.

Es zeigen die Figur 1 einen Längsschnitt durch den erfin¬ dungswesentlichen Teil der Verteilerkraftstoffeinspritzpum¬ pe, die Figur 2 ein erstes Ausführungsbeispiel der Pumpen- kolbensicherung mittels eines Bundes in einem Schnitt aus der Figur 1 und die Figur 3 ein zweites Ausführungsbeispiel der Pumpenkolbensicherung mittels eines Sicherungsringes in einer analog zur Figur 2 gezeigten Darstellung.

Beschreibung der Ausführungsbeispiele

Bei der in der Figur 1 vereinfacht dargestellten Verteiler- kraftstoffeinspritzpumpe ist ein kolbenförmiges Rotorteil^' 1 um seine Achse drehbar in einer Zylinderbohrung 2 eines zylinderförmigen, fest mit dem Pumpengehäuse 3 verbundenen Führungsteils 5 gelagert. Das Rotorteil 1 weist an seinem einen Ende ein im Durchmesser erweitertes Teil 7 auf, das verdrehfest mit einer synchron zur Brennkraftmaschinendreh¬ zahl angetriebenen Antriebswelle 9 verbunden ist und in dem zwei einander rechtwinklig schneidende Durchgangsbohrungen 11 in einer gemeinsamen, radial zur Achse des Rotorteiles 1 verlaufenden Ebene angeordnet sind.

Von diesen Durchgangsbohrungen 11 führt in der Achse des Ro¬ torteiles 1 ein Förderkanal 13 ab, der ein Rückschlagventil 15 enthält und dessen Ende in eine radial verlaufende Verteilerbohrung 17 übergeht. In der Radialebene, in der diese Verteilerbohrung 17 angeordnet ist, weist das Führungsteil 5 Einspritzleitungen 19 auf, die ausgehend von der Zylinderbohrung 2 zu den einzelnen Einspritzstellen der Brennkraftmaschine führen. Dabei sind die Einspritzleitungen 19 entsprechend der Zahl der zu versorgenden Einspritzstel¬ len und in einem entsprechenden Abstand zueinander am Umfang des Führungsteils 5 verteilt angeordnet. Desweiteren ist zwischen dem Rückschlagventil 15 und den Durchgangsbohrungen 11 eine radial vom Fδrderkanal 13 ab¬ führende Versorgungsbohrung 21 im Rotorteil 1 vorgesehen, die mit einer KraftstoffZuführungsleitung 23 im Führungsteil 5 verbindbar ist, die ihrerseits an eine nicht dargestellte, vorzugsweise magnetventilgesteuerte, eine Förderpumpe aufweisende Kraftstoffδrderleitung aus einem einen Niederdruckraum bildenden Kraftstoffvorratsbehälter angeschlossen ist.

Die radialen Durchgangsbohrungen 11 im im Durchmesser er¬ weiterten Teil 7 des Rotorteils 1 sind als Zylinderbohrungen ausgeführt, in denen, wie auch Figuren 2 und 3 entnehmbar, jeweils zwei einander gegenüberliegende und gegeneinander arbeitende Pumpenkolben angeordnet sind. Dabei nimmt eine erste Zylinderbohrung 25 ein erstes in seiner axialen Er¬ streckung langes Pumpenkolbenpaar 27 auf, dessen Pumpenkol¬ ben 27 so lang ausgeführt sind, daß sie während der radial einwärts gerichteten Fδrderhubbewegung bis in den Bereich einer zweiten, die erste schneidenden Zylinderbohrung 29 hineinragen. In dieser zweiten Zylinderbohrung 29 ist ein zweites kürzeres Pumpenkolbenpaar 31 geführt, dessen Pum¬ penkolben 31 so dimensioniert sind, daß sie auch in der maximalen Fδrderhubstellung nicht bis in den Bereich der er¬ sten Zylinderbohrung 25 ragen. Mit ihren radial einwärts weisenden Stirnseiten begrenzen die Pumpenkolben 27, 31 einen gemeinsamen Pumpenarbeitsraum 33, in den Zylinderboh¬ rungen 25, 29, der über den Förderkanal 13 mit den Ein- spritzleitungen 19 und der Kraftstoffzuführungsleitung 23 verbindbar ist.

Mit ihren radial auswärts weisenden Enden liegen die Pum¬ penkolben 27, 31 jeweils an einem Rollenstoßel 35 an, dessen Rolle 37 auf einer Nockenbahn 39 eines in der Radialebene liegenden, im Pumpengehäuse 3 geführten Nockenringes 41 abläuft. Die Pumpenkolben 27, 31 werden dabei im Betrieb der Verteilerkraftstoffeinspritzpumpe durch die Fliehkraft nach außen in Anlage an den Rollenstδßeln 35 gehalten. Bei Stillstand der Pumpe können sich die Pumpenkolben 27, 31 je nach Lage des Rotorteiles 1 selbständig in den Zylinderboh¬ rungen 25, 29 verschieben. Um dabei mit Sicherheit zu ver¬ meiden, daß ein kurzer Pumpenkolben 31 zwischen die langen Pumpenkolben 27 in den Bereich der ersten Zylinderbohrung 25 hineinrutscht weisen die kurzen Pumpenkolben 31 an ihren ra¬ dial aus der zweiten Zylinderbohrung 29 ragenden Enden einen Anschlag auf, der mit der jeweiligen axialen Stirnwand 49 der Zylinderbohrung 29 zusammenwirkt. Dieser Anschlag ist im in der Figur 2 gezeigten ersten Ausführungsbeispiel als durch eine Querschnittsvergrößerung gebildeter Bund 43 aus¬ gebildet.

Bei dem in der Figur 3 dargestellten zweiten Ausführungs- beispiel wird der axiale Endanschlag an den kurzen Pumpen¬ kolben 31 durch einen Sicherungsring 45 gebildet, der in einer Ringnut 47 am aus der Zylinderbohrung 29 heraus- ragenden Ende der kurzen Pumpenkolben 31 geführt ist und ebenfalls mit der axialen Stirnwand 49 der Zylinderbohrung 29 zusammenwirkt.

Diese Wegbegrenzung der maximalen Eintauchtiefen, die wenig¬ stens gleich groß dem maximalen Nockenbzw. Fδrderhub sind, ermöglichen dabei, den Förderhub so groß auszulegen, daß die langen Pumpenkolben 27 mit ihren arbeitsraumseitigen Enden aus der zweiten Zylinderbohrung 29 austauchen können, ohne ein ungewolltes Hineinrutschen der kurzen Pumpenkolben 31 zwischen die langen befürchten zu müssen.

Die erfindungsgemäße Verteilerkraftstoffeinspritzpumpe ar¬ beitet in folgender Weise.

Im Stillstand der Pumpe befinden sich die Pumpenkolben 27, 31 bei drucklosem Pumpenarbeitsraum 33 je nach Lage des Ro¬ torteiles 1 in unbestimmten Positionen, die auch die jeweiligen maximalen Hublagen sein können. Mit dem Beginn des Betriebs der Verteilerkraftstoffeinspritzpumpe wird das Rotorteil 1 durch die Antriebswelle 9 in eine rotierende Bewegung versetzt, in deren Folge die Pumpenkolben 27, 31 durch die Fliehkraft in Anlage an die Rollenstößel 35 ge¬ bracht werden, die ihrerseits auf der Nockenbahn 39 ablaufen und so die Pumpenkolben 27, 31 in eine hinund hergehende Bewegung in den Zylinderbohrungen 25, 29 versetzen.

Der während des Förderhubs der Pumpenkolben 27, 31 im Pum¬ penarbeitsraum 33 komprimierte Kraftstoff wird dabei über den Förderkanal 13 und das Rückschlagventil 15 zu der Verteilerbohrung 17 geführt, von wo aus er beim Überfahren der einzelnen Einspritzleitungen 19 den jeweiligen Ein- spritzstellen zugeführt wird. Die Zuführungsleitung 23 vom Niederdruckraum ist dabei zum Zeitpunkt der Hochdruck- förderung verschlossen, wobei dieses Verschließen über ein in der Zuführungsleitung 23 angeordnetes Magnetventil oder das Austauchen der Versogungsbohrung 21 aus der Überdeckung mit der Zuführungsbohrung 23 erfolgen kann. Das Ende der Hochdruckförderung wird durch das erneute Auf- steuern der Verbindung zwischen der Versorgungsleitung 21 und der KraftstoffZuführungsleitung 23 geregelt. Dabei strömt der unter hohem Druck stehende Restkraftstoff zu¬ nächst zurück in den Niederdruckraum, bevor während des Saughubes der Pumpenkolben 27, 31 ein erneutes Befullen des Pumpenarbeitsraumes 33 erfolgt, wobei das Rückschlagventil 15 einen konstanten Standdruck in der Verteilerbohrung 17 und den Einspritzleitungen 19 gewährleistet.

Dabei ist es mit der erfindungsgemäßen Verteilerkraftstoff¬ einspritzpumpe somit ohne großen konstruktiven Aufwand möglich, die Größe des Förderhubes der Pumpenkolben in Ab¬ hängigkeit von den jeweiligen Anforderungen auf ein Maß zu vergrößern, bei dem das axial längere Pumpenkolbenpaar aus der das kürzere Pumpenkolbenpaar führenden Zylinderbohrung austaucht.

Claims

Ansprüche

1. Verteilerkraftstoffeinspritzpumpe für Brennkraftmaschinen mit einem von einer Antriebswelle (9) rotierend angetrie¬ benen Nockenantrieb, bei dessen Drehbewegung ein Pumpenkol¬ ben mittels eines auf einer Nockenbahn (39) ablaufenden Rol- lenstδßels (35) in einer radial zur Antriebswelle in einem Rotorteil (1) angeordneten Zylinderbohrung in eine hinund hergehende Bewegung versetzt wird, wobei wenigstens zwei einander schneidende Zylinderbohrungen in einer zur An¬ triebswelle radialen Ebene im Rotorteil vorgesehen sind, in denen jeweils zwei einandergegenüberliegende, einen gemein¬ samen, alternierend mit einem Niederdruckraum (23) und einer Einspritzleitung (19) verbindbaren Pumpenarbeitsraum (33) begrenzende Pumpenkolben angeordnet sind, die während des Förderhubs radial einwärts bewegt werden und deren axiale Länge so ausgelegt ist, daß ein erstes in einer ersten Zylinderbohrung (25) geführtes längeres Pumpenkolbenpaar (27) während der Fδrderhubbewegung jeweils in eine, ein zweites Pumpenkolbenpaar (31) führende zweite Zylinderboh¬ rung (29) eintaucht, deren darin geführte kürzere Pumpen¬ kolben (31) in ihrer maximalen Fδrderhublage die erste Zylinderbohrung (25) nicht schneiden, dadurch gekennzeich¬ net, daß die Pumpenkolben (31) des zweiten kürzeren Pumpen- kolbenpaares jeweils einen Anschlag an ihren aus der zweiten Zylinderbohrung (29) ragenden Enden aufweisen, der ihre maximale Eintauchtiefe in die Zylinderbohrung (29) in Rich¬ tung Pumpenarbeitsraum (33) begrenzt.

2. Verteilerkraftstoffeinspritzpumpe nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die kürzeren Pumpenkolben (31) jeweils mit ihrem Anschlag zur Anlage an die axiale Stirn¬ wand (49) der sie führenden Zylinderbohrung (29) gelangen, bevor ihre pumpenarbeitsraumseitige Stirnseite in den Bereich der anderen Zylinderbohrung (25) eintaucht.

3. Verteilerkraftstoffeinspritzpumpe nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Anschlag am aus der zweiten Zylinderbohrung (29) ragenden Ende der kurzen Pumpenkolben (31) als durch eine Querschnittserweiterung gebildeter Bund (43) ausgeführt ist, der mit der axialen Stirnwand (49) der zweiten Zylinderbohrung zusammenwirkt.

4. Verteilerkraftstoffeinspritzpumpe nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Anschlag am aus der zweiten Zylinderbohrung (29) ragenden Ende der kurzen Pumpenkolben (31) durch einen Sicherungsring (45) gebildet wird, der in einer Ringnut (47) am kurzen Pumpenkolben (31) geführt ist und mit der axialen Stirnwand (49) der zweiten Zylinderboh¬ rung zusammenwirkt.