DE102008002105A1

DE102008002105A1 - Einspritzpumpe

Info

Publication number: DE102008002105A1
Application number: DE200810002105
Authority: DE
Inventors: Friedrich Boecking
Original assignee: Robert Bosch GmbH
Current assignee: Robert Bosch GmbH
Priority date: 2008-05-30
Filing date: 2008-05-30
Publication date: 2009-12-03

Abstract

Eine Einspritzpumpe für Dieselkraftstoff, umfassend einen Zylinderkopf (1) mit einer Zylinderbohrung, in der ein Kolben (2) aufgenommen ist, der mit dem einen Ende einen Pumpenraum (3) begrenzt und mit dem anderen Ende die Zylinderbohrung überragt und durch einen Exzenter einer um eine Achse 5 rotierenden Antriebswelle (6) in Richtung des Pumpenraums 3 hin- und herverschiebbar ist. Der Exzenter bildet einen Bestandteil einer Tasse (4), die parallel zu der Achse (5) axial in einer Richtung geöffnet ist, wobei das die Zylinderbohrung überragende Ende des Kolbens (2) den Rand (4.1) der Tasse (4) mit einem parallel zu der Achse (5) C-förmig in Richtung des Randes (4.1) geöffneten Bügel (7) radial umgreift und radial innen- und außenseitiggleitend anliegend auf dem Rand (4.1) abgestützt ist.

Description

Technisches Gebiet
Die Erfindung geht aus von einer Einspritzpumpe, insbesondere von einer Einspritzpumpe nach dem Oberbegriff von Anspruch 1.
Stand der Technik
Eine solche Einspritzpumpe ist aus der De 195 15 191 A1 bekannt. Der Kolben ist dabei auf der ihm zugewandten Außenseite eines ihm zugewandten Exzenters abgestützt und durch die Kraft einer auf ihm lastenden Druckfeder nachgiebig daran angepresst. Bei rotierendem Exzenter folgt er daher den radialen Relativbewegungen des Exzenters, was dazu genutzt wird, Kraftstoff in den Pumpenraum einzusaugen, darin zu verdichten und über ein Hochdruckventil in einen Hochdrucksammler zur überführen, an den verschiedene Injektoren einer Verbrennungskraftmaschine angeschlossen sind, die die Einspritzung des hochverdichteten Kraftstoffs in die Brennräume der Verbrennungskraftmaschine bewirken.
Voraussetzung für eine korrekte Funktion sind die Druckfedern. Diese sind sehr voluminös gestaltet und sie benötigen daher sehr viel Raum. Außerdem ist die Herstellung und Montage der Druckfedern aufwändig. Sie müssen in vorgespanntem Zustand einbaut werden. Es besteht daher der Wunsch, auf den Einbau derartiger Federn verzichten zu können.
Offenbarung der Erfindung
Vorteile der Erfindung
Die erfindungsgemäße Einspritzpumpe mit den Merkmalen gemäß Anspruch 1 hat den Vorteil, dass Druckfedern für eine ordnungsgemäße Funktion der Einspritzpumpe nicht mehr benötigt werden. Damit entfallen auch die Probleme des für den Einbau benötigten Bauraums, der Montage und der Materialermüdung mit unzureichender Elastizität infolge andauernder Belastung bei einer erhöhten Temperaturbeanspruchung. Außerdem ist es nicht mehr erforderlich, während der normalen Verwendung der Einspritzpumpe andauernd eine vorgespannte Druckfeder zusammenzudrücken und nachfolgend wieder zu entlasten. Daraus resultiert eine erhebliche Kraftstoffersparnis.
In den abhängigen Ansprüchen sind vorteilhafte Ausgestaltungen und Weiterbildungen der erfindungsgemäßen Einspritzpumpe angegeben.
Durch die Ausbildung gemäß Anspruch 2 wird eine besonders kostengünstig verfügbare Bauform gezeigt, die sehr einfach zu montieren und zu demontieren ist.
Durch die Ausbildung gemäß Anspruch 3 wird eine Bauform gezeigt, die eine extrem gute Funktionssicherheit und Langlebigkeit aufweist und es gestattet, höchste Pumpendrücke von mehr als 2000 bar zu realisieren.
Durch die Ausbildung gemäß Anspruch 4 wird eine Bauform gezeigt, die es vermeidet, dass beim Arbeitshub der Einspritzpumpe achsparallele Kräfte von dem den Gleitschuhen in die Führung des Kolbens eingeleitet werden können.
Durch die Ausbildung gemäß Anspruch 5 wird eine Bauform beansprucht, die eine besonders kostengünstige Herstellung der Tasse gestattet.
Die Ausbildung gemäß Anspruch 6 nimmt Bezug auf eine Einspritzpumpe, bei der mehrere in Umfangsrichtung verteilte Zylinderköpfe einer einzigen, zentral angeordneten Antriebswelle mit einem einzigen Exzenter zugeordnet sind, die parallel zueinander von der Antriebswelle angetrieben werden. Die von der Einspritzpumpe geförderte Kraftstoffmenge lässt sich so nach Bedarf vergrößern und an bestimmte Erfordernisse anpassen, ohne das Grundkonzept der Einspritzpumpe zu verlassen. Diese kann vielmehr baukastenartig aus verschiedenen Teilkomponenten zusammengesetzt und zur Anwendung gebracht werden.
Zeichnung
Mehrere Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in der Zeichnung dargestellt. Sie werden nachfolgend näher erläutert. Es zeigen:
Die in 1 eine Einspritzpumpe in quergeschnittener Darstellung, bei der der Kolben den Rand der Tasse mit Gleitschuhen radial innen- und außenseitig berührt.
Die in 2 eine Einspritzpumpe in längsgeschnittener Darstellung, bei der der Kolben den Rand der Tasse radial außenseitig mit einem Gleitring und radial innenseitig mit einem Gleitschuh berührt.
Beschreibung der Ausführungsbeispiele
Die in 1 und 2 gezeigten Einspritzpumpen für Dieselkraftstoff sind für die Versorgung einer Verbrennungskraftmaschine bestimmt. Sie können in einem Kraftfahrzeug zur Anwendung gelangen. Der Kraftstoff wird der Einspritzpumpe dabei durch eine nicht dargestellte Kraftstoffpumpe mit einem Vordruck von etwa 3 bar zugeführt und über ein Saugventil in den Pumpenraum einspeist, während sich der Kolben nach unten bewegt. Im nachfolgenden Arbeitstakt schließt das Ansaugventil und der Kraftstoff wird unter hohem Druck von bis zu 2000 bar über ein Hochdruckventil aus dem Pumpenraum ausgepresst und in einen Hochdrucksammler eingespeist. An diesen sind Injektoren angeschlossen, die die Einspritzung des Kraftstoffes in die Brennräume der Verbrennungskraftmaschine bewirken. Die Durchflussrichtung des Kraftstoffs ist in 2 durch die Einspritzpumpe ist durch Pfeile angedeutet.
In der nachfolgenden Detailbeschreibung bezeichnen übereinstimmende Bezugszeichen der Figuren übereinstimmende Gegenstände.
Die Einspritzpumpe umfasst jeweils einen mit einem Gehäuse 7 verbundenen Zylinderkopf 1 mit einer Zylinderbohrung, in der ein Kolben 2 aufgenommen ist, der mit dem einen Ende einen Pumpenraum 3 begrenzt und mit dem anderen Ende die Zylinderbohrung überragt und durch einen Exzenter einer um eine Achse 5 rotierenden Antriebswelle 6 in Richtung des Pumpenraums 3 hin- und herverschiebbar ist.
Der Exzenter bildet dabei erfindungsgemäß einen Bestandteil einer exzentrisch an der Antriebswelle 6 festgelegten Tasse 4, die parallel zu der Achse 5 der Antriebswelle axial in einer Richtung geöffnet ist, wobei das die Zylinderbohrung überragende Ende des Kolbens 2 den Rand 4.1 der Tasse 4 mit einem parallel zu der Achse 5 C-förmig in Richtung des Randes 4.1 geöffneten Bügel 7 umgreift, der radial Innen- und außenseitig gleitend anliegend auf dem Rand 4.1 der Tasse 4 abgestützt ist. Die Antriebswelle 6 ist über die Tasse 4 axial hinausgehend verlängert und auf der gegenüberliegenden Seite der Tasse 4 in einem zusätzlichen zweiten Stützlager des Gehäuses 8 aufgenommen. Durchbiegungen der Antriebswelle 6 im Bereich der Tasse 4 oder dem Auftreten von Schwingungen in dem die Tasse 4 tragenden Ende der Antriebswelle 6 wird dadurch begegnet.
Bei der Bauform nach 1 sind auf dem Rand zwei einander gegenüberliegende Kolben 2 abgestützt, die in Zylinderbohrungen geführt sind und jeweils einen Pumpenraum 3 begrenzen. Die Bügel 7 umgreifen den Rand 4.1 der Tasse 4 einander gegenüberliegend jeweils auf der den Kolben 2 zugewandten Seite der Tasse 4 radial außen und innenseitig mit unmittelbar anliegenden Gleitschuhen 4.2, 4.3 ähnlich wie in 2 auf einer Seite angedeutet.
Der Rand 4.1 besteht dabei aus einem hohlzylindrischen Körper, der in einer exzenterisch angebrachten, winkelförmigen Ausnehmung des Bodens der Tasse 4 unverrückbar festgelegt ist. Die den Kolben 2 zugewandten Seiten des Randes 4.1 bewegen sich dadurch bei rotierender Welle im Bereich eines jeden Kolbens 2 abwechselnd auf die Rotationsachse 5 der Antriebswelle 6 zu und von dieser weg. Die daraus resultierende Taumelbewegung wird dazu genutzt, die Kolben 2 in den sie aufnehmenden Zylinderbohrungen hin und her zu verschieben und abwechselnd Kraftstoff in die Pumpenräume 3 einzusaugen, darin zu verdichten und unter hohem Druck in einen Hochdrucksammler auszustoßen.
Bei der Bauform nach 2 ist der radial außen liegende Gleitschuhe 4.2 hohlzylindrisch nach Art eines Ringes gestaltet und in Umfangsrichtung gleitend verschiebbar auf dem Rand 4.1 gelagert. Radial innenseitig ist wiederum ein Gleitschuh 4.3 vorgesehen. Dieser kann gegebenenfalls auch weggelassen werden. Auch der Rand 4.1 bildet einen Bestandteil eines hohlzylindrischen Ringes, der unabhängig vom Boden der Tasse 4 hergestellt und nachträglich damit verbunden ist. Der Rand 4.1 kann aus Stahl bestehen und unverrückbar auf den Boden der Tasse 4 aufgeschrumpft sein. Dieser ist radial außenseitig wiederum mit einer umlaufenden, axial in einer Richtung geöffneten Ausnehmung versehen, die der Rotationsachse exzentrisch zugeordnet ist, um die exakte Positionierung des Randes 4.1 zu vereinfachen.
Der Gleitring 4.2 und der Gleitschuh 4.3 können aus Rotguss bestehen, um eine besonders gute Relativverschiebbarkeit in Umfangsrichtung zu erhalten.
Der Rand 4.1 hat gemäß 2 eine axiale Erstreckung, die der gedachten Verlängerung der Achse des Kolbens 2 mittig zugeordnet ist. Dadurch wird dem Auftreten von Kippmomenten in dem Kolben 2 vorgebeugt und eine Entlastung der Führung des Kolbens 2 in dem ihn aufnehmenden Hohlzylinder erreicht. Dieser bildet einen Bestandteil eines separat hergestellten Zylinderkopfes 1, der mit dem Gehäuse 7 verschraubt ist.
2 verdeutlicht, dass mehrere in Umfangsrichtung verteilte Enden von Kolben 2 den Rand 4.1 der Tasse 4 mit einem C-förmig in Richtung des Randes 4.1 geöffneten Bügel 7 umgreifen können, die radial Innen- und außenseitig gleitend anliegend auf dem Rand 4.1 abgestützt sind. Hierdurch lässt sich die Fördermenge der Einspritzpumpe nach Bedarf vergrößern.
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
Zitierte Patentliteratur

- DE 19515191 A1 [0002]

Claims

Einspritzpumpe für Dieselkraftstoff, umfassend einen Zylinderkopf (1) mit einer Zylinderbohrung, in der ein Kolben (2) aufgenommen ist, der mit dem einen Ende einen Pumpenraum (3) begrenzt und mit dem anderen Ende die Zylinderbohrung überragt und durch einen Exzenter einer um eine Achse (5) rotierenden Antriebswelle (6) in Richtung des Pumpenraums (3) hin- und herverschiebbar ist, dadurch gekennzeichnet, dass der Exzenter einen Bestandteil einer Tasse (4) bildet, die parallel zu der Achse (5) axial in einer Richtung geöffnet ist, dass das die Zylinderbohrung überragende Ende des Kolbens (2) den Rand (4.1) der Tasse (4) mit einem parallel zu der Achse (5) C-förmig in Richtung des Randes (4.1) geöffneten Bügel (7) radial umgreift und radial Innen- und außenseitig gleitend anliegend auf dem Rand (4.1) abgestützt ist.
Einspritzpumpe nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Bügel (7) den Rand (4.1) auf der dem Kolben (2) zugewandten Seite der Tasse (4) außen und innenseitig mit Gleitschuhen (4.2, 4.3) radial anliegend berührt.
Einspritzpumpe nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass zumindest einer der Gleitschuhe (4.2, 4.3) ringförmig gestaltet ist und den Rand (4.1) in Umfangsrichtung verschiebbar radial innen- und/oder außenseitig berührt.
Einspritzpumpe nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass der Rand (4.1) eine axiale Erstreckung hat, die der gedachten Verlängerung der Achse des Kolbens (2) mittig zugeordnet ist.
Einspritzpumpe nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass der Rand (4.1) einen Bestandteil eines hohlzylindrischen Ringes bildet, der unabhängig vom Boden der Tasse (4) hergestellt und nachträglich damit verbunden ist.
Einspritzpumpe nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass mehrere in Umfangsrichtung verteilte Enden von Kolben (2) den Rand (4.1) der Tasse (4) mit einem parallel zu der Achse (5) C-förmig in Richtung des Randes (4.1) geöffneten Bügel (7) umgreifen, die radial Innen- und außenseitig gleitend anliegend auf dem Rand (4.1) abgestützt sind.