DE2442010C2 - Kraftstoffeinspritzpumpe für Brennkraftmaschinen - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Kraftstoffeinspritzpumpe nach dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1.

Eine Kraftstoffeinspritzpumpe dieser Art ist aus der DE-AS 11 72 897 bekannt. Der im Querschnitt ü-förmige Prallring liegt mit den Schenkelenden am Pumpenzylinder und mit dem druckventilseitigen Schenkel zudem an einer den Pumpenzylinder mit dem Druckstutzen verspannenden Verbindungsbuchse an, gegen die er mit Hilfe eines Sprengringes so angedrückt wird, daß er sicher festgehalten wird und daher unbeweglich ist Dadurch ergibt sich der Nachteil, daß immer dieselben Zonen des Prallringes den Kraftstoffrückströmöffnungen gegenüberstehen und deshalb stärker beansprucht bzw. erodiert werden als die übrigen Zonen. Der Prallring bewirkt zwar einen Schutz der den Pumpenzylinder umgebenden Gehäuseteile, da der Kraftstoffstrahl auf ihn aufprallt, jedoch muß hierbei der Nachteil in Kauf genommen werden, daß der Prallring vorzeitig ausgewechselt werden muß. Außerdem erfordert die Form des Prallringes eine aufwendige Herstellung und die Verwendung eines zusätzlichen Befestigungsmittels.

Der Erfindung liegt somit die Aufgabe zugrunde, für eine Kraftstoffeinspritzpumpe der eingangs beschriebenen Art eine Ausbildung und Anordnung des Prallringes anzugeben, die weniger aufwendig ist und eine Verlängerung der Standzeit des Prallringes gewährleistet.

Diese Aufgabe wird durch die -ym Kennzeichen des Patentanspruchs 1 angegebenen Merkmale gelöst. Vorteilhafte Weiterbildungen sind Gegenstand der Unteransprüchc.

Bei einer Kraftstoffeinspritzpumpe nach der Erfindung wird durch den aus elastischem Bandmaterial zylindrisch geformten Prallring mit einander gegenüberstehenden Bandenden einerseits dessen Standzeit verlängert, andererseits sein Einbau bzw. Auswechseln wesentlich erleichtert. Dies ist darauf zurückzuführen, daß kein besonderes Haltelement für den Prallfing erforderlieh ist und daß der Prallring infolge setner Ausbildung als offener Ring bei Einwirkung des Kraftstoffstrahls auf seine Innenseite eine Durchmesservergrößerung erfahren kann. Außerdem ist eine Drehung des Prallrings innerhalb der die Lagerfiächen für den Prallring aufweisenden Ringnut möglich. Diese Drehung führt dazu, daß die von dem Kraftstoffstrahl beaufschlagten Zonen des Prallrings laufend wechseln und somit eine vorzeitige Beschädigung des Prallrings an bestimmten Stellen vermieden wird. Insgesamt wird also die Lebensdauer des Prallrings verlängert. F.in weiterer Vorteil ist durch die durch Sprci/ung erfolgende Montage des Prallrings gegeben, lir kann durch einfaches Überschieben in seine Ringnut eingebracht weiden. Dabei kann der Prallring so bemessen sein, daß er mit geringfügigem Spiel in der Ringkummer drehbar ist. Sein Innendurchmesser kann jedoch auch geringfügig kleiner als der Durchmesser der Ringkammer sein. Im letzteren Falle wird dann die Drehung aufgrund einer DurchmcsservcrgrößcrunR in-

folge des auf den Prallring einwirkenden Kraftstoff- * ι Strahls des überströmenden Kraftstoffs ermöglicht.
Aus der GB-PS 9 88 554 ist eine Kraftstoffeinspritzpumpe bekannt, bei der ein Prallring als Auskleidung ^- fest an der Innenwand einer Kraftstoffversorgungskammer anliegt, die den Pumpenzylinder umgibt. Dieser r Prailring besteht aus Federstahl mit einem Längsschlitz, _r erfüllt jedoch nicht den Zweck eines Prallringes, wie ihn die Erfindung als verformbares Element vorsieht, das frei drehbar ist Auch hat diese Auskleidung keine j. Kraftstoffdurchtrittsöffnungen, die gegenüber Kraftstoffrückströmöffnungen in der Zylinderwand axial versetzt angeordnet sind. Die federnden Eigenschaften dieses Prallringes dienen lediglich dem Zweck, daß der Ring fest an der Innenwand der Versorgungskammer anliegt

Ferner ist eine Kraftstoffeinspritzpumpe nach der US-PS 25 47 !47 bekannt, die in Höhe einer Kraftstofrrückströmöffnung einen exzentrisch um den Pumpenzylinder herumgelegten elastischen Ring aufweist, der ei-— ne Kugel federnd an die Mündung der Rxkkströmöffnung andrückt. Durch eine Drehung der Kugel wird auch der Ring in Drehung versetzt, jedoch stellt diese Ring-Kugel-Konstruktion lediglich ein Druckreguiserventil mit einem Ring als Feder und der Ring selbst in keiner Weise einen Prallring dar.

Im Zusammenhang mit der zweckmäßigen Weilerbildung der Erfindung nach Anspruch 4 ist die DE-OS 21 62 519 anzugeben, die zwar konstruktive Einzelhei-.: ten der Verbindung des Pumpenzylinders mit dem ;.:■ Druckstutzen, jedoch keinen Prallring zeigt.

Schließlich wird im Zusammenhang mit der zweckmäßigen Ausgestaltung der Erfindung nach Anspruch 5, die Verwendung gehärteten Stahls für den Prallring betreffend, nochmals der Hinweis auf die DE-AS 11 72 897 bzw. die G B-PS 9 88 554 gegeben.

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung wird im folgenden anhand der Figuren beschrieben. Es zeigt

F i g. 1 eine Kraftstoffeinspritzpumpe in einem nur die erforderlichen Tuilc betreffenden Längsschnitt,

Fig.2 eine vergrößerte Darstellung des Prallrings, und

Fig.3 einen Schnitt durch den Prallring gemäß III-III aus F i g. 2.

In Fig. I ist ein Pumpenelementverband 1 einer Kraftstoffeinspritzpumpe dargestellt, dtr einen Pumpenzylinder 2 und einen mit diesem verbundenen Druckstutzen 3 umfaßt. Der Druckstutzen 3 ist außen mit einem Bund 4 versehen, der für den Pumpenelementverband 1 einen axialen Anschlag gegen eine Auflagefläche A am Pumpengehäuse C bildet, in dem eine Aufnahmebohrung 5 für den Pumpenelementverband I vorgesehen ist. Zwischen dem Bund 4 und der Auflagefläche A kann eine Distanzscheibe 6 vorgesehen sein.

Der Pumpenzylinder 2 hat an der dem Druckstutzen 3 zugewandten Seite einen radial vorspringenden Abschnitt 2a mit einem Außendurchmesser, der größer als derjenige des unteren Teils des Pumpenzylinders 2 ist. Der Abschnitt 2a hat mindestens eine, vorzugsweise aber zwei Kraftstoffrückströmöffnungen 7 in der Zylinderwand, die einander diametral gegenüberstehen.

Der Pumpenzylinder 2 ist mit dem Druckstutzen 3 durch eine Verbindungsbuchsc 8 verbunden. Das dem Druckstutzen 3 zugewandte Ende der Verbindungsbuchse 8 hat ein Innengrwinde. Das Einsalzende 3;/ des Druckstutzens 3 hat ein Außengewinde und ist in den Endabschnitt 8a der Verbindungsbuchse 8 eingeschraubt. An ihrem anderen Ende hat die Verbindungsbuchse 8 einen radial einwärts gerichteten Vorsprung Sb, der gegen die durch den radial vorspringenden Abschnitt 2a gebildete Absatzfläche gedruckt wird und so den Pumpenzylinder 2 festhält.

In dem Druckstutzen 3 ist am Ende des Pumpenzylinders 2 ein Druckventil angeordnet, von dem in Fig. 1 nur der Ventilkörper 9 dargestellt ist. Dieser hat einen Absatz 9a, der zwischen der Stirnfläche des Abschnitts 2a des Pumpenzylinders 2 und dem Druckstutzen 3 gehalten ist.

In der Wand der Verbindungsbuchse 8 sind Verbindungsöffnungen 10 derart vorgesehen, daß sie mit den Kraftstoffrückströniöffnungen 7 im Pumpenzylinder 2 fluchten.

Der Pumpenelementverband 1 umfaßt auch einen Prallring 11, der in axialer Richtung in Höhe der sich in der Pumpenzylinderwund befindenden Kraftstoffrückströmöffnungen 7 sitzt. Dieser Prallring 11 ist dazu bestimmt, einen Kraftstoffstrom, der sich durch die KraftstoffrückströmöVfnungen 7 am Ende eines Einspritzvorganges bilden kann, derart abzulenken, da* die Wand 12 einer den Pumpenelementverband 1 umgebenden Kraftstoffversorgungskammer, die in dem Pumpengehäuse C vorgesehen ist gegen Erosion geschützt wird.

die durch den Kraftstoffstrom verursacht werden könnte.

Der Prallring 11 ist ein elastischer, zylindrischer Ring, der die Verbindungsbuchse 8 umgibt und frei drehbar ist. Durch die Drehfähigkeit kann sich der Prallring 11 unter der Einwirkung des Kraftstoffstromes relativ zur Verbindungsbuchse 8 und zu deren Verbindungsöffnungen 10 derart drehen, daß nicht immer dieselbe Zone seiner Innenfläche der Erosion durch den Kraftstoffstrom ausgesetzt ist. Der durch diese Erosion hervorgerufene Verschleiß des Prallrings 11 verteilt sich somit gleichmäßig auf seinen Innenumfang, so daß seine Standzeit gegenüber einem am Pumpenzylinder 2 festsitzenden Prallring verlängert wird.

Der Prallring 11 hat Kraftstoffdurchtrittsöffnungen 13, die relativ zu den Kraftstoffrückströmöffnungen 7 bzw. dev. Verbindungsöffnungen 10 derart axial versetzt sind, daß der Kraftstoffstrom einen Schikanenweg durchlaufen muß, um von der Kraftstoffversorgungskammer im Pumpengehäuse C, die durch die Wand 12 begrenzt wird, in das Innere des Pumpenzylinder 2 zu gelangen. In F i g. 1 sind diese Kraftstoffdurchtrittsöffnungen gegenüber den Kraftstoffrückströmöffnungen 7 und 10 zur Seite des Druckslutzens 3 hin versetzt Eine Versetzung in entgegengesetzter Richtung ist gleichfalls möglich. Vorteilhaft sind vier Kraftstoffdurchtrittsöffnungen 13 vorgesehen, die so über den Umfang des Prallringes SI verteilt sind, daß sie in der in Fig.3 gezeigten W~i.se einander gegenüberstehen.

Durch seine Elastizität kann der Prallring 11 unter der Einwirkung der Kraft, iie der die Kraftstoffrückströmöffnungen 7 verlassende Kraftstoffstrom auf ihn ausübt, seinen Durchmesser verändern.

Der elastische Prallring 11 wird vorteilhaft aus einem metallischen Bandmaterial f, also einem dünnen Metallblech, durch Aufwickeln hergestellt. Das Bandmaterial f hat die Form eines Streifens der Breite /. Dieser Streifen wird in der in F i g. 2 dargestellten Art schraubenlinienförmig derart gewickelt, daß er einen Zylinder bildet, wobei die Schraubenlinie vorzugsweise eine Steigerung von 45° hat und die mit cic-m aufgewickelten Bandmaterial gebildeten Windungen dicht aneinanderliegen. Der Winkel von 45" ist gleich dem Winkel B in Fig.2, der durch die Mantellinien des Zylinders und die schrauben-

förmige Berührungslinie j der aneinanderlicgenden Windungen eingeschlossen ist.

Das Bandmaterial besteht vorteilhaft aus gehärtetem Stahl mit einer Dicke in der Größenordnung von 0,8 mm.

Der Prallring 11 wird schließlich durch Abtrennen eines zylindrischen Abschnitts der gewünschten Länge Λ erhalten. Wie Fig. 2 zeigt, ist der Prallring 11 mit durchgezogenen Linien dargestellt, während die als Ausgangsmaterial dienende Wicklung strichpunktiert in gezeigt ist.

Der Prallring 11 ist ein offener Ring mil in Umfangsrichtung in der in F i g. 2 gezeigten Weise einander gegenüberstehenden Bandenden 11a, Wb, die sich längs der Berührungslinie j berühren können, welche in beschriebener Weise vorzugsweise einen Steigungswinkel von 45° hat. Am oberen und unteren Ende der Berührungsiinie 7 sind in den Rand des Prallringes 11 dreiecktörmige Kerben i4a, ί4σ eingearbeitet. Diese entsprechen dem Schnitt der Kantender Enden Ha, life.

Die Elastizität des Prallringes 11 und dessen Gestalt als offener Ring machen es möglich, die Bandenden 1 la, 11 b gegeneinander zu spreizen. Dadurch kann der Prallring 11 in eine Ringnut 15 eingebracht werden, die am Umfang der Verbindungsbuchsen 8 des Pumpendementverbandes 1 vorgesehen ist.

Die Ringnut 15 weist zwei Laufflächen 15', 15" für den Prallring 11 auf sowie seitliche, radial verlaufend fest an diese Lagerflächen anschließende Begrenzungsflächen 16,17, die als axiale Anschläge für den Prallring jo 11 dienen. Der äußere Durchmesser der Begrenzungsflächen 16, 17 ist größer als der Innendurchmesser des Prallringes 11, wenn sich dessen Bandenden 11a, Wb berühren. Durch seine Elastizität kann der Prallring 11 über die Verbindungsbuchse 8 geschoben werden, in- j-5 dem die Bandenden 11a, Wb voneinander abgespreizt werden, wonach sich der Prai'nng 1! beim Erreichen der Ringnut 15 wieder längs der Berührungslinie j schließt. Der Innendurchmesser des Prallringes 11 ist bei geschlossenen Bandenden 11a, Wb größer als der Durchmesser der Laufflächen 15', 15" der Ringnut 15, in die er eingeschoben wird. Das sich ergebende Spiel erlaubt eine freie Drehung des Prallringes 11.

Die Elastizität des Prallringes 11 begünstigt die freie Drehung. Im Grenzfall könnte der Prallring 11 auch so 4^r> in die Ringnut 15 eingeschoben werden, daß er auf den Laufflächen 15', 15" aufliegt. Die freie Drehbarkeit würde dadurch nicht verringert, da die Drehung dann durch eine Durchmesservergrößerung des Prallringes 11 infolge des Drucks des überströmenden Kraftstoffs ermöglicht wird.

Fig.l zeigt außerdem, daß in dem mittleren zwischen den Laufflächen 15', 15" liegenden Teil der Ringnut 15 eine ringförmige Absenkung vorgesehen ist. In die so gebildete Ringkammer 18 münden die Verbindungsöffnungen 10 der Verbindun.gsbuchse 8 sowie die Kraftstoffdurchirittsöffnungen 13 des Prallringes 11.

Statt auf Laufflächen 15', 15" an der Verbindungsbuchse 8 kann der Prallring 11 auch auf Laufflächen gelagert sein, die unmittelbar auf dem direkt mit dem w> Druckstutzen verbundenen Pumpenzylinder angeordnet sind.

Hierzu 1 Blau Zeichnungen

Claims (5)

Patentansprüche:

1. Kraftstoff einspritzpumpe für Brennkraftmaschinen mit einem in einer Aufnahmebohrung eines Pumpengehäuses eingesetzten Pumpenelementverband, bestehend aus einem Pumpenzylinder, der einen Pumpenarbeitsraum begrenzenden und wenigstens eine ggf. auch der Kraftstoffzufuhr zum Pumpenarbeitsraum dienende Kraftstoffrückströmöffnung in seiner Zyünderwand steuernden Pumpenkolben aufnimmt, und einem dem Anschluß einer Einspritzleitung dienenden, mit dem Pumpenzylinder fest verbundenen Druckstutzen, durch den ein den Pumpenarbeitsraum auf der dem Pumpenkol- ü ben gegenüberliegenden Seite begrenzendes Druckventil dichtend gegen den Pumpenzylinder gespannt wird, sowie einem eine mit der oder den Kraftstoffrückströmöffnungen in Verbindung stehende Ringkammer .!^grenzenden Prallring, der, in Höhe dieser KraftsioKfücksirömöffnang bzw. -öffnungen den Pumpenelementverband umgebend, mit beiden Ringenden an diesem gelagert und mit zu der oder den Rückströmöffnungen axial versetzt angeordneten Kraftstoffdurchtrittsöffnungen versehen ist, d a durch gekennzeichnet, daß der Prallring (11) ein offener, aus elastischem Bandmaterial zylindrisch geformter Ring mit in Umfangsrichtung einander gegenüberstehenden Bandenden (1 la, 11 b) ist, der in einer in Höhe der Kraftstoffrückströmöffnung bzw. -Öffnungen (7) im Pumpenelementverband (1) ausgebildeten Ringnut (15) mit zwei Lagerflächen (15', 15") für den Prarlring (Ί1) und zwischen diesen zur Bildung der Ringkanuaer (18) abgesenktem Nutboden sowie seitlichen, radial verlaufend fest an die Lagerfiächen (15', 15") anschließenden und als axiale Anschläge für den Prallring (11) dienenden Begrenzungsflächen (16, 17) derart gelagert ist, daß im Pumpenbetrieb eine Drehung des nur durch Spreizung montierbaren Prallrings (11) möglich ist.

2. Kraftsloffeinspritzpumpe nach Anspruch I, dadurch gekennzeichnet, daß der Innendurchmesser des Prallrings (11) bei aneinander anliegenden Bandenden (11a, 11 b) größer ist als der Durchmesser der beiden Lagerflächen (15', 15") für den Prallring (11) in der im Pumpenelementverband (1) ausgebildeten Ringnut (15).

3. Kraftstoffeinspritzpumpe nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Prallring (11) ein von einem vorzugsweise unter 45° mit eng aneinander anliegenden Windungen schraubenförmig aufgewickelten, metallischen Bandmaterial mit der erforderlichen Länge (h) abgetrenntes, zylindrisches Teil mit sich auf einer schraubenförmigen Linie (J) gegenüberstehenden Bandenden (Ma, 11 ty ist.

4. Kraftstoffeinspritzpumpe nach einem der Ansprüche I bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Pumpenzylinder (2) mit dem Druckstutzen (3) über eine Verbindungsbuchse (8) verbunden ist. wobei das dem Druckstutzen (3) abgewandte Ende dersel- wi ben mit einem radial einwärts gerichteten Vorsprung (8b) an einem radial vorspringenden, die Kraftstoffrückströmöffining bzw.-Öffnungen (7) aufnehmenden Abschnitt (2,·^ des Pumpenzylinders (2) angreift, und daß die Ringnut (15) mit ihren Lagcrflä- b^r> chen (15', 15") zur Lagerung des Prallrings (M) sowie der zwischen den Lagerflächen angeordneten Ringkammer (18) umfangsscitig in der eine oder mehrere mit der oder den Kraftstoffrückströmöffnungen (7) fluchtende und in die Ringkammer (18) mündende Verbindungsöffnungen (10) aufweisenden Verbindungsbuchse (8) angeordnet ist

5. Kraftstoffeinspritzpumpe nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das elastische Bandmaterial für den Prallring (H)gehärteterStahlisL