DE19507295A1 - Radialkolbenpumpe, insbesondere Kraftstoffpumpe für einen Verbrennungsmotor - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Radialkolbenpumpe, insbesondere eine Kraftstoffpumpe für einen Verbrennungsmotor gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1.

Derartige Pumpen finden beispielsweise als Dieselhochdruck­ pumpen im Kraftfahrzeugbau Verwendung. Bei diesen Pumpen sind im Pumpengehäuse üblicherweise eine Vielzahl, bei­ spielsweise drei Pumpenkolben sternförmig in einem Pumpen­ gehäuse um eine Antriebswelle angeordnet, die mit einem ex­ zentrischen Betätigungsabschnitt an den benachbarten Endab­ schnitten der Kolben anliegt. Durch die Drehung der An­ triebswellen werden die Kolben zu ihrer oszillierenden Pumpbewegung angeregt, so daß das Fördermittel bei der Ab­ wärtsbewegung jedes Kolbens in einen Verdrängerraum ange­ saugt und bei der Aufwärtsbewegung aus dem Verdrängerraum in einen Verteiler (Common-Rail) gefördert wird, in den die Ausgangskanäle aller Pumpenelemente münden. Um die Reibung zwischen dem exzentrischen Betätigungselement der Antriebs­ welle und den Pumpenkolben zu minimieren, ist der Kolben mit einem Gleitschuh versehen, mit dem die Pumpenanordnung in Anlage an dem Betätigungselement der Antriebswelle steht.

Um die Anlage des Pumpenkolbens am Gleitschuh und damit am Betätigungselement der Antriebswelle zu gewährleisten, ist der Pumpenkolben, wie in der DE 42 16 877 A1 gezeigt, übli­ cherweise über eine Druckfeder in Anlagerichtung vorge­ spannt, wobei diese sich einerseits am Pumpengehäuse und andererseits an einem Federteller abstützt, der am Kolben befestigt ist. Zur Befestigung des Federtellers wird übli­ cherweise am Kolben eine Umfangsnut eingearbeitet, in der der Federteller gehalten ist.

Eine derartige Umfangsnut erfordert allerdings einen erheb­ lich größeren Fertigungsaufwand gegenüber einer durchgehend glatten Kolbenfläche und stellt bei hohen Belastungen auf­ grund der Kerbwirkung eine Sollbruchstelle dar, die zu ei­ ner Verkürzung der Pumpenstandzeit führen kann.

Um diese Nachteile zu beseitigen, ist ein Pumpenkonzept (siehe beispielsweise O+P "Ölhydraulik und Pneumatik" 38 (1992) Nr. 5) bekannt, bei dem die Druckfeder entfällt, so daß die Rückbewegung des Verdrängerkolbens durch den Druck des in den Verdrängerraum einströmenden Fördermittels er­ folgt. Derartige Konzepte mit "freier Kolbenbewegung" haben den Vorteil, daß der Verdrängerkolben vergleichsweise ein­ fach aufgebaut ist. Beim Betrieb von Pumpen mit freier Kol­ benbewegung hat es sich gezeigt, daß der Kolben bei ungün­ stigen Druckverhältnissen und bei nicht hinreichendem Vor­ druck des Fördermittels der Bewegung des exzentrischen Be­ tätigungselements nicht folgen kann, so daß der Kolben und damit der Gleitschuh von dem Betätigungselement abheben. Dies kann einerseits zu einer unvollständigen Füllung des Verdrängerraums führen, andererseits können die beim Wie­ derauftreffen des Gleitschuhs auf das Betätigungselement auftretenden Schläge zu Beschädigungen der Pumpe führen, die die Standzeit der Pumpenanordnung ganz wesentlich er­ niedrigen können.

Demgegenüber liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, eine Kolbenpumpe zu schaffen, die bei minimalem vorrichtungs­ technischen Aufwand eine gegenüber bekannten Lösungen er­ höhte Lebensdauer aufweist.

Diese Aufgabe wird durch die Merkmale des Patentanspruchs 1 gelöst.

Durch die Maßnahme, einen mit dem Gleitschuh in Wirkverbin­ dung stehenden Stützkolben vorzusehen, der gemeinsam mit dem Zylinder einen Saugraum bildet, in den der Verdränger­ kolben eintaucht, kann auf dessen Federvorspannung verzich­ tet werden, da sich bei der Rückwärtsbewegung des Stützkol­ bens hin zur Achse der Antriebswelle im Saugraum ein Unter­ druck aufbaut, der den Verdrängerkolben in Anlage am Gleit­ schuh hält. Der Gleitschuh selbst ist über eine Rückstell­ einrichtung in Richtung auf die Antriebswelle vorgespannt. Bei der erfindungsgemäßen Lösung kann der Verdrängerkolben somit dem Bewegungsimpuls, der ihm von der kinetischen Energie des einströmenden Fördermittels auferlegt wird, folgen, wobei die Verdrängerkolbenrückbewegung selbst noch bei geschlossenem Einlaßventil erfolgt, so daß es nicht zu den vorbeschriebenen Schlägen und Unregelmäßigkeiten in der Füllung der Verdrängerkammer kommen kann.

Die erfindungsgemäße Lösung hat des weiteren den Vorteil, daß das Druckniveau des über eine Vorförderpumpe dem Ver­ drängerraum zugeführten Fördermittels auf einem vergleichs­ weise niedrigen Niveau gehalten werden kann, da der Ver­ drängerkolben nicht gegen den Gehäusedruck in Richtung auf die Antriebswelle verschoben werden muß.

Da auf die Federvorspannung des Verdrängerkolbens verzich­ tet werden kann, kann dieser in seiner einfachsten, zylin­ drischen Form ausgeführt werden, so daß eine Hochpräzisi­ onsbearbeitung mit vergleichsweise geringem Aufwand möglich ist. Die Geometrie des Verdrängerkolbens erlaubt darüber hinaus auf einfache Weise eine Hartstoffbeschichtung des Kolbens, um dessen Verschleiß zu reduzieren.

Aufgrund der Führung des Stützkolbens am Zylinder können die von der Antriebswelle auf den Gleitschuh übertragenen Kräfte über den Stützkolben in den Zylinder eingeleitet werden, so daß der Verdrängerkolben mit Bezug auf die Quer­ kräfte entlastet wird. Aufgrund der erheblich reduzierten Querkräfte ist es bei bestimmten Anwendungsfällen möglich, auf das Härten der Zylinderbohrung zu verzichten, so daß die Herstellung der Pumpe wesentlich vereinfacht ist.

Eine besonders gute Führung des Stützkolbens erhält man, wenn dieser tassenförmig ausgeführt wird, wobei der Gleit­ schuh eine Stirnfläche des Stützkolbens bildet. Durch diese Maßnahme wird ein Gleitschuh mit sehr großer Anlagefläche für den Exzenterabschnitt der Antriebswelle geschaffen, so daß einem Verkanten der Gleitschuhe vorgebeugt ist. Des weiteren erlaubt die großflächige Abstützung des Gleit­ schuhs eine Betätigung der Pumpen in beiden Drehrichtungen.

Zum Abbau eines Überdrucks im Verdrängerraum des Stützkol­ bens und zur Abführung von Leckage-Flüssigkeit wird vor­ zugsweise im Mantel des Stützkolbens ein Ausströmventil vorgesehen.

Einen besonders einfachen Aufbau der Pumpenanordnung erhält man, wenn der Gleitschuh einstückig mit dem Stützkolben ausgeführt ist.

Eine weitere Verbesserung der Pumpenanordnung wird durch das Vorsehen einer Ventilplatte ermöglicht, der eine Schließplatte zugeordnet ist, die einen Ventilkörper eines Einlaßventils bildet.

Ganz besonders vorteilhaft ist es, wenn in dieser Schließ­ platte eine Blendenöffnung ausgebildet ist, die koaxial zum Auslaßventil angeordnet ist, und die durch das Fördermittel beim Ansaug- und Förderhub des Verdrängerkolbens durch­ strömt wird.

Mit der Weiterbildung nach Anspruch 10 befindet sich diese Blendenöffnung an der hydrodynamisch günstigsten Position, das heißt, unmittelbar vor und koaxial zur Längsachse der Verdrängerkammer.

Die Federvorspannung der Schließplatte in Richtung auf die Ventilplatte hat darüber hinaus noch den Vorteil, daß auf der Saugseite der Pumpenanordnung Gasauslösevorgänge ver­ mieden werden, und daß beim Abschalten der Vorförderpumpe (beispielsweise bei einem Not-Aus) eine sofortige Unterbre­ chung der Förderung erfolgt, ohne daß es zu einem Nachlau­ fen kommen kann, so daß die Dynamik und Betriebssicherheit der Pumpe verbessert ist.

Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind Ge­ genstand der sonstigen Unteransprüche.

Im folgenden werden bevorzugte Ausführungsbeispiele der Er­ findung anhand schematischer Zeichnungen näher erläutert.

Es zeigen:

Fig. 1 einen Längsschnitt eines Pumpenzylinders einer Ra­ dialkolbenpumpe mit zugehörigem Fördermittel-Ver­ sorgungskreislauf;

Fig. 2 einen Längsschnitt durch ein weiteres Ausführungs­ beispiel eines Pumpenzylinders und

Fig. 3 einen Längsschnitt durch ein drittes Ausführungs­ beispiel eines Pumpenzylinders.

Die Erfindung wird im folgenden anhand eines elektronisch gesteuerten Common-Rail-Dieseleinspritzsystems (ECR) be­ schrieben, bei dem üblicherweise Radialkolbenpumpen einge­ setzt werden. Wie eingangs bereits beschrieben, sind bei diesen Radialkolbenpumpen eine Vielzahl von Zylindern 1 sternförmig um eine Antriebswelle angeordnet, die mit einem oder mehreren Exzenterabschnitten versehen ist, um die Ver­ drängerkolben 2 der Zylinder anzutreiben. Hinsichtlich des prinzipiellen Gesamtaufbaus einer derartigen Radialkolben­ pumpe sei auf die DE 42 16 877 A1 der Anmelderin verwiesen.

Das aus den Zylindern 1 austretende, druckbeaufschlagte Fördermittel wird einem gemeinsamen Verteiler (Common-Rail) zugeführt, der als Druckspeicher für die Einspritzdüsen des Einspritzsystems dient. Das Volumen des Verteilers ist der­ art ausgelegt, daß die pulsierenden Ströme aufgrund der Öl­ elastizität nur geringe Druckschwankungen hervorrufen.

In Fig. 1 ist der Fördermittelkreislauf für einen Zylinder 1 der Radialkolbenpumpe dargestellt. Demgemäß wird das För­ dermittel, das heißt der Dieselkraftstoff, durch eine Vor­ förderpumpe 4 aus einem Tank T angesaugt und über eine För­ derleitung 6 zum Einlaß 8 des Zylinders 1 gefördert. Zwi­ schen diesem und der Vorförderpumpe 4 ist eine Drossel 10 angeordnet, mit der ein Gegendruck in der Förderleitung 6 einstellbar ist.

Zwischen die Drossel 10 und einer zu einem Tankanschluß T führenden Tankleitung 12 ist ein elektromagnetisch ver­ stellbares Druckbegrenzungsventil 14 angeordnet. Zwischen Drossel 10 und Druckbegrenzungsventil zweigt eine Leitung zum Einlaß 8 ab.

Das Ventilglied des Druckbegrenzungsventils 14 ist von ei­ ner leicht vorgespannten Druckfeder in Öffnungsrichtung und in Schließrichtung von der Kraft eines Proportional-Elek­ tromagneten belastet, dessen Schließkraft über eine Signal­ verarbeitungseinrichtung 18 in Abhängigkeit von der Rege­ lung des Einspritzsystems einstellbar ist. Je nach der Höhe der Ansteuerung des Elektromagneten durch die Signalverar­ beitungseinrichtung stellt sich bei einem anderen Druck am Eingang des Druckbegrenzungsventils 14 ein Gleichgewicht zwischen der Magnetkraft und der in Öffnungsrichtung auf das Ventilglied wirkenden Druckkraft ein, so daß sich vor dem Einlaß 8 ein in seiner Höhe von der Ansteuerung des Elektromagneten abhängiger Druck aufbaut.

Der in der Radialkolbenpumpe mit Hochdruck beaufschlagte Kraftstoff wird über einen Pumpenanschluß P des Zylinders 1 und über eine Druckleitung 20 zu dem nicht gezeigten Ver­ teiler gefördert.

Zur Begrenzung des Pumpendrucks der Vorförderpumpe 4 zweigt zwischen der Drossel 10 und der Vorförderpumpe 4 von der Förderleitung 6 eine Zweigleitung 22 ab, in die ein Pumpen­ druckbegrenzungsventil 24 geschaltet ist, das bei einem vorbestimmten Druck, beispielsweise 4 bar, die Zweigleitung 22 mit dem Tank T verbindet. Die Betätigung des Pumpen­ druckbegrenzungsventils 24 erfolgt über eine Steuerleitung Y, die an eine Steuerseite des Ventilschiebers geführt ist.

Wie aus der Fig. 1 weiterhin hervorgeht, hat der Zylinder 1 ein Zylindergehäuse 26 in dessen Zylinderbohrung 28 der Verdrängerkolben 2 axial verschiebbar geführt ist, wobei an diesem keinerlei Rückstelleinrichtungen angreifen über die dieser in Richtung Z auf den Exzenter der nicht gezeigten Antriebswelle vorgespannt ist. Die Axiallänge des Verdrän­ gerkolbens 2 ist größer als die Axiallänge der Zylinderboh­ rung 28 gewählt.

Das Zylindergehäuse 26 hat in der Darstellung nach Fig. 1 einen etwa T-förmigen Querschnitt, wobei am Außenumfang des koaxial zur Zylinderbohrung 28 erstreckenden Nabenab­ schnitts 30 ein tassenförmiger Stützkolben 32 geführt ist, dessen Zylindermantelabschnitt 34 den Nabenabschnitt 30 gleitend umgreift.

Die Stirnseite des Stützkolbens 32 hat einen Axialvorsprung 36, der einen Gleitschuh zur Anlage am Exzenter der An­ triebswelle bildet. Des weiteren ist der Zylindermantelab­ schnitt 34 im Übergang zum Axialvorsprung 36 zu einer Ra­ dialschulter 38 erweitert, an der eine Rückstellfeder 40 angreift, deren von der Radialschulter 38 entferntes Ende an einem Querteil 42 des Zylindergehäuses 26 abgestützt ist. Durch diese Rückstellfeder 40 ist der Stützkolben 32 und damit der Axialvorsprung 36 in Richtung Z auf die An­ triebswelle vorgespannt.

Der tassenförmige Stützkolben 32 bildet mit der Stirnseite des Nabenabschnitts 30 einen Saugraum 44 in den das dem Axialvorsprung 36 zugewandte Ende des Verdrängerkolbens 2 eintaucht. Während des Betriebs der Pumpe 1 liegt der Ver­ drängerkolben 2 mit diesem Endabschnitt auf der Innenfläche 46 des Stützkolbens 32 auf, so daß dieser und der Verdrän­ gerkolben 2 während des Förderhubs eine weitestgehend syn­ chrone Axialbewegung durchführen.

Im Zylindermantelabschnitt 34 ist im Bereich der Innenflä­ che 46 eine Radialbohrung mit einem Rückschlagventil 47 vorgesehen, das ein Entspannen eines Überdrucks im Saugraum 44 und das Abführen von Leckagen ins Pumpengehäuse ermög­ licht.

An der Stirnfläche des Querteils 42 des Zylindergehäuses 26 ist eine Ventilplatte 48 befestigt, die eine stufenförmige Radialerweiterung 50 der Zylinderbohrung 28 überdeckt. Die Radialerweiterung 50 bildet gemeinsam mit dem benachbarten Abschnitt der Zylinderbohrung 28 den Verdrängerraum, in dem der Dieselkraftstoff mit dem Hochdruck beaufschlagt wird. Koaxial zur Zylinderachse ist in der Ventilplatte 48 ein als Rückschlagventil ausgebildetes Auslaßventil 52 angeord­ net, das mit dem Anschluß P verbunden ist. Im Abstand neben dem Auslaßventil 52 ist ein Einlaß- oder Saugventil 54 vor­ gesehen, das als Bohrung in der Ventilplatte 48 ausgeführt ist. Die Absperrung der Ventilbohrung des Einlaßventils 54 erfolgt durch eine Schließplatte 56, die durch eine axial an der Radialerweiterung 50 abgestützte Schließfeder 58 in Schließrichtung vorgespannt ist.

In der Schließplatte 56 ist koaxial zum Auslaßventil 52 ei­ ne Drosselöffnung 60 ausgebildet, die sich in der in Fig. 1 gezeigten Schließstellung in Fortsetzung der Ventilbohrung des Auslaßventils 52 erstreckt. Durch diese besondere An­ ordnung der Schließplatte 56 wird der Kraftstoff zunächst über den Einlaß 8 axial zugeführt, dann bei geöffneter Schließplatte 56 radial nach innen umgelenkt und tritt dann durch die Drosselöffnung 60 in den Verdrängerraum ein. Um­ gekehrt muß der druckbeaufschlagte Kraftstoff beim Ausströ­ men aus dem Verdrängerraum ebenfalls die koaxial zum Aus­ laßventil 52 angeordnete Drosselöffnung 60 durchströmen.

Diese besondere Anordnung hat den Vorteil eines kompakten Aufbaus, wobei die konzentrische Anordnung der Drosselöff­ nung 60 und des Auslaßventils 52 ein äußerst geringes Tot­ volumen und einen guten volumetrischen Wirkungsgrad ermög­ licht.

Bei den in modernen Einspritzsystemen eingesetzten Radial­ kolbenpumpen ist es erforderlich, die Förderstromschwankun­ gen zwischen den einzelnen Pumpenanordnungen möglichst klein zu halten. Da der Förderstrom abhängig ist von der Vorspan­ nung des Einlaßventils, vom Drosselquerschnitt, von der Einlaßventildichtfläche und vom Kolbenspalt, kann durch den oben beschriebenen einfachen Ventilaufbau und die glatte, zylinderförmige Verdrängerkolbenform eine weitestgehende Minimierung der Förderstromdifferenzen erreicht werden, so daß der regelungstechnische Aufwand zum Betreiben des Ein­ spritzsystems verringert werden kann.

Der einfache Aufbau der einzelnen Zylinder 1 ermöglicht darüber hinaus eine Baukastenausführung, bei der durch Va­ riation der Anzahl der Zylinder 1 die Förderkapazität der Radialkolbenpumpe auf einfache Weise an Motoren mit unter­ schiedlichen Hubräumen und Leistungen anpaßbar ist.

In Fig. 2 ist ein weiteres Ausführungsbeispiel eines erfin­ dungsgemäßen Zylinders 1 einer Radialkolbenpumpe darge­ stellt, wobei die mit dem vorbeschriebenen Ausführungsbei­ spiel identischen Bauelemente jeweils mit dem gleichen Be­ zugszeichen versehen sind.

Wie beim vorbeschriebenen Ausführungsbeispiel ist der Ver­ drängerkolben 2 in einem Nabenabschnitt 30 eines Zylinder­ gehäuses 26 geführt, wobei am Außenumfang des Nabenab­ schnitts 30 wiederum ein Stützkolben 32 gelagert ist, der über eine Rückstellfeder 40 in Z-Richtung vorgespannt ist. Im Gegensatz zum vorbeschriebenen Ausführungsbeispiel ist der Gleitschuh 62 jedoch nicht einstückig mit dem Stützkol­ ben 32, sondern als Einsatzteil ausgebildet, das in den Zy­ lindermantel des Stützkolbens 32 eingepaßt ist. Diese Vari­ ante ermöglicht es, für den Gleitschuh 62 ein Material mit guten Gleiteigenschaften zu wählen. Des weiteren kann die­ ses Verschleißteil ausgewechselt werden, ohne daß der ge­ samte Stützkolben 32 ersetzt werden muß. Dieses Einsatzteil kann auf einfache Weise an unterschiedliche Exzentergeome­ trien (beispielsweise Krümmungsradien, Auflageflächen usw.) angepaßt werden, während der eigentliche Stützkolben 32 unverändert bleiben kann.

Die dem Verdrängerkolben 2 zugewandte Innenfläche 46 des Gleitschuhs 62 ist konvex nach oben gekrümmt, so daß sich in der Darstellung nach Fig. 2 zwischen der Stirnseite des Nabenabschnitts 30 und der Innenfläche 46 ein Spalt ergibt, der sich hin zum Rückschlagventil 47 öffnet, so daß eine nahezu vollständige Abführung der Leckage aus dem Saugraum 44 gewährleistet ist. In Verlängerung der Zylinderbohrung 28 und deren Radialerweiterung 50 ist ein Zylinderkopf 64 ausgebildet, der mit einer Kopfbohrung 66 versehen ist, die sich stufenförmig hin zur Radialerweiterung 50 verjüngt.

In dem an die Radialerweiterung 50 angrenzenden Teil der Kopfbohrung 66 ist die Ventilplatte 48 aufgenommen, die wiederum das koaxial zur Zylinderachse angeordnete Auslaß­ ventil 52 und die Ventilbohrung eines Einlaßventils 54 auf­ nimmt. Der Ventilkörper des Einlaßventils 54 ist wiederum durch eine Schließplatte 56 gebildet, die durch eine Schließfeder in Schließrichtung, das heißt entgegen der Z- Richtung, vorgespannt ist. Koaxial zum Auslaßventil 52 ist in der Schließplatte 56 eine Drosselöffnung 60 vorgesehen, die vom ein- und aus strömenden Kraftstoff durchflossen wird.

Die Festlegung der Ventilplatte 48 in der Kopfbohrung 66 erfolgt über einen Verschlußstopfen 68, der in den erwei­ terten Abschnitt der Kopfbohrung 66 eingeschraubt ist und mit einem Anlagebund die Ventilplatte 48 axial festlegt.

Im Unterschied zum vorbeschriebenen Ausführungsbeispiel er­ folgt die Zuführung des Kraftstoffs über eine in der Dar­ stellung nach Fig. 2 waagrecht im Zylinderkopf 64 verlau­ fende Einlaßbohrung 8, die im Bereich der Ventilplatte 48 axial umgelenkt ist und nach einer nochmaligen Radialumlen­ kung im Bereich des Verschlußstopfens 68 in die schräg zur Zylinderachse verlaufende Einlaßventilbohrung 54 mündet. Die Druckleitung 20 verläuft vom Auslaßventil 52 in Radial­ richtung durch die Ventilplatte 48 und setzt sich ebenfalls in Radialrichtung im Zylinderkopf 64 fort.

Beim Betrieb der vorbeschriebenen Radialkolbenpumpen wird über die Signalverarbeitungseinrichtung 18 am Druckbegren­ zungsventil 14 ein vorbestimmter Druck eingestellt, der den Vordruck in der Einlaßleitung 8 bestimmt.

Zum Ansaugen und Zuführen des Kraftstoffs wird der Stütz­ kolben 32 über den Exzenter in Z-Richtung abgesenkt, wobei der frei bewegliche Verdrängerkolben 2 diese Absenkbewegung mit vollführt.

Durch den mit dem Vordruck am Einlaßventil 54 anliegenden Kraftstoff und durch die Absenkbewegung des Verdrängerkol­ bens Z und den damit entstehenden Unterdruck im Verdränger­ raum wird die Schließplatte 56 vom Ventilsitz des Einlaß­ ventils 54 abgehoben, so daß der Kraftstoff nach einer ra­ dialen Umlenkung durch die Drosselöffnung 60 in den Aufnah­ meraum einströmen kann und die Abwärtsbewegung des Verdrän­ gerkolbens 2 unterstützt. Diese wird - wie bereits oben be­ schrieben - zusätzlich noch durch den bei der Abwärtsbewe­ gung des Stützkolbens 32 entstehenden Unterdruck im Saug­ raum 44 unterstützt. Durch geeignete Ansteuerung des Druck­ begrenzungsventils 14 läßt sich beim Ansaugtakt das Einlaß­ ventil 54 zu einem gewünschten Zeitpunkt schließen, der auch vor dem unteren Totpunkt des Verdrängerkolbens 2 lie­ gen kann.

Bei der durch die Rotation der Antriebswelle verursachten Aufwärtsbewegung des Stützkolbens 32 wird der Verdränger­ kolben 2 mit nach oben (entgegen der Z-Richtung) genommen, so daß der sich im Verdrängerraum befindliche Kraftstoff mit Druck beaufschlagt und über die Drosselöffnung 60 und das Auslaßventil 52 zum Verteiler befördert wird, der als Druckspeicher für den Kraftstoff dient.

Während dieser Aufwärtsbewegung des Stützkolbens 32 wird sich eventuell im Saugraum 44 befindliches Fluid (Luft, Leckage) über das Rückschlagventil abgeführt, so daß sich beim nächsten Hub in Z-Richtung wiederum der für die Mit­ führung des Verdrängerkolbens 2 notwendige Unterdruck im Aufnahmeraum 44 einstellt.

In Fig. 3 ist eine weitere Variante einer erfindungsgemäßen Förderpumpe dargestellt, wobei anstelle des Druckbegren­ zungsventils 14 ein 2/2-Proportionalventil oder genauer ge­ sagt, eine elektromagnetisch verstellbare Blende 114 zwi­ schen der Drossel 10 und der zum Tankanschluß T führenden Tankleitung 12 angeordnet ist.

Da die sonstigen Bauelemente dieses Ausführungsbeispiel mit denjenigen des ersten Ausführungsbeispiels (Fig. 1) iden­ tisch sind, kann auf die diesbezügliche Beschreibung ver­ wiesen werden.

Das Ventilglied der Blende 114 ist über eine Druckfeder in seine Öffnungsstellung vorgespannt, während die Bewegung in Schließrichtung über einen Proportional-Elektromagneten er­ folgt, dessen Weg über die Signalverarbeitungseinrichtung 18 in Abhängigkeit von der Regelung des Einspritzsystems vorgebbar ist. Durch entsprechende Ansteuerung der Signal­ verarbeitungseinrichtung 18 läßt sich die normalerweise in Offenstellung befindliche Blende 114 verschieden weit schließen, so daß sich vor dem Einlaß 8 ein Druck aufbauen kann.

Mit den erfindungsgemäßen Maßnahmen wird ein Zylinder 1 für eine Radialkolbenpumpe zur Verfügung gestellt, der bei ein­ fachem Aufbau eine erhöhte Lebensdauer und einen verringer­ ten Verschleiß aufweist. Des weiteren gewährleistet die er­ findungsgemäße Konzeption eine Pumpenanordnung mit geringem Totvolumen und hohem volumetrischen Wirkungsgrad. Das ge­ zeigte Verdrängerkonzept ermöglicht eine weitgehende Mini­ mierung von Förderstromdifferenzen zwischen den einzelnen Zylindereinheiten einer Förderpumpe, so daß eine genaue Kraftstoffeinspritzung gewährleistet ist.

Aufgrund des geringen Platzbedarfs und der guten Anpaßbar­ keit an unterschiedliche Betriebsbedingungen und des hohen Wirkungsgrades erlaubt das neue Verdrängerkonzept eine ein­ fache Anpassung der Einspritzsysteme durch Variation der Zylinderanzahl an Motoren mit unterschiedlichen Anforderun­ gen.

Claims (13)

1. Kolbenpumpe, insbesondere Radialkolben-Kraftstoffpumpe für einen Verbrennungsmotor mit zumindest einem Zylin­ der, in dessen Zylinderbohrung ein Verdrängerkolben ge­ führt ist, der einen Verdrängerraum bestimmt, dem ein Fördermittel über ein Einlaßventil zuführbar und aus dem das druckbeaufschlagte Fördermittel über ein Aus­ laßventil abführbar ist, wobei ein vom Verdrängerraum entfernter Endabschnitt des Verdrängerkolbens auf einem Betätigungselement einer Antriebseinrichtung abgestützt ist, dadurch gekennzeichnet, daß eine Rückstelleinrich­ tung (40) an einem auf einen Gleitschuh (36, 62) wir­ kenden Stützkolben (32) angreift, der koaxial zum Ver­ drängerkolben (2) am Zylinder (30) geführt ist und mit diesem einen Saugraum (44) bildet, in den ein Endab­ schnitt des Verdrängerkolbens (2) eintaucht.

2. Kolbenpumpe nach Patentanspruch 1, dadurch gekennzeich­ net, daß der Stützkolben (32) einen tassenförmigen Auf­ bau und der Gleitschuh (36, 62) die Stirnfläche des Stützkolbens (32) bildet.

3. Kolbenpumpe nach einem der vorhergehenden Patentansprü­ che, dadurch gekennzeichnet, daß der Saugraum (44) ein Ausströmventil (47) zum Abführen von Fluid hat.

4. Kolbenpumpe nach den Patentansprüchen 2 und 3, dadurch gekennzeichnet, daß das Ausströmventil (47) im Bereich des Gleitschuhs (36, 62) im Mantel (34) des Stützkol­ bens (32) ausgebildet ist.

5. Kolbenpumpe nach einem der vorhergehenden Patentansprü­ che, dadurch gekennzeichnet, daß der Verdrängerkolben (2) einen zylindrischen Außenmantel (34) hat.

6. Kolbenpumpe nach einem der vorhergehenden Patentansprü­ che, dadurch gekennzeichnet, daß der Gleitschuh (36) fluiddicht mit dem Stützkolben (32) verbunden ist.

7. Kolbenpumpe nach einem der Patentansprüche 1 bis 5, da­ durch gekennzeichnet, daß der Gleitschuh (62) ein­ stückig mit dem Stützkolben (32) ausgebildet ist.

8. Kolbenpumpe nach einem der vorhergehenden Patentansprü­ che, dadurch gekennzeichnet, daß das Einlaß- und Aus­ laßventil (52, 54) in einer einen Zylinderkopfteil bil­ denden Ventilplatte (48) ausgebildet sind, der eine im Verdrängerraum angeordnete, gegen diese vorgespannte Schließplatte (56) zugeordnet ist, die den Ventilkörper des Einlaßventils (54) bildet.

9. Kolbenpumpe nach Patentanspruch 8, dadurch gekennzeich­ net, daß die Schließplatte (56) eine koaxial zum Aus­ laßventil (52) angeordnete Drosselöffnung (60) hat, durch die das Fördermittel beim Verdrängerhub des Ver­ drängerkolbens (2) über das Auslaßventil (52) aus dem Verdrängerraum aus strömt und bei dem Saughub des Ver­ drängerkolbens (2) durch das geöffnete Einlaßventil (54) einströmt.

10. Kolbenpumpe nach Patentanspruch 9, dadurch gekennzeich­ net, daß die Drosselöffnung (60) koaxial zur Zylinder­ längsachse ausgebildet ist.

11. Kolbenpumpe nach einem der Patentansprüche 8 bis 10, dadurch gekennzeichnet, daß das Einlaß- und das Auslaß­ ventil (52, 54) nebeneinanderliegend in der Ventil­ platte (48) angeordnet sind.

12. Kolbenpumpe nach einem der vorhergehenden Patentansprü­ che, dadurch gekennzeichnet, daß stromaufwärts des Ein­ laßventils (54) ein vorzugsweise elektromagnetisch ver­ stellbares Druckbegrenzungsventil (14) angeordnet ist.

13. Kolbenpumpe nach einem der Patentansprüche 1 bis 12, dadurch gekennzeichnet, daß stromaufwärts das Einlaß­ ventils (54) ein vorzugsweise elektromagnetisch ver­ stellbares Proportionalventil (114), vorzugsweise eine elektromagnetisch verstellbare Blende (114) vorgesehen ist.