DE3141654A1

DE3141654A1 - Kraftstoffeinspritzpumpe, insbesondere fuer eine dieselbrennkraftmaschine

Info

Publication number: DE3141654A1
Application number: DE19813141654
Authority: DE
Inventors: Wilfried Dr.-Ing. 7143 Vaihingen Höfken
Original assignee: LOrange GmbH
Current assignee: LOrange GmbH
Priority date: 1981-10-21
Filing date: 1981-10-21
Publication date: 1983-05-05
Also published as: IT8223864A0; DE3141654C2; JPS6340274B2; FR2514829B1; GB2107801B; JPS58131355A; IT1153286B; FR2514829A1; GB2107801A

Description

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Kraftstoffeinspritzpumpe, insbesondere für eine Dieselbrennkraftmaschine

Die Erfindung bezieht sich auf eine Kraftstoffeinspritzpumpe, insbesondere für eine Di eselbronnkraf tmaschine, gemaß den Merkmalen des Oberbegriffs des Anspruchs 1 .

In jüngster Zeit werden erhebliche Anstrengungen unternommen, ;_s um den Verbrauch des immer teurer werdenden Kraftstoffes bei |

ϊ Dieselmotoren, insbesondere bei Dieselmotoren für hohe Lei-

stungon zu reduzieren. Eine Möglichkeit zur Erreichung 5

dieses Ziels besteht darin, die innere Gemischbildung durch *; verbesserte Zerstäubung des Kraftstoffes zu intensivieren. -ί i Da/u müssen die Drücke im Einspritzsystern erlieblich gestei- ; gert werden. Daraus ergibt sich die Forderung, die durch den ^ hohen Druck beauTsehlagten und beanspruchten Teile so auszuführen, daß sie den dauernd pulsierenden Drücken und Ver- ,, formungen standhalten und nicht die geringsten Undichtheiten » zulassen. Man ist deshalb bestrebt, die Anzahl der kritischen * Hochdruck-Dichtflächen in einem Einspritzsystem auf .ein Mini- X rnum zu reduzieren. Dabei sind die Verhältnisse an der Ein- _Ä spritzpunipe besonders problematisch, da zwischen Pumpenrautn und der Einspritzleitung ein oder zwei Druckventile benötigt werden, um einen exakten Einspritzverlauf zu erreichen.

Aus dem DE-GM 1 892 86Ο ist bereits eine Kraftstoffeinspritz- * pumpe bekannt, bei der Kolbenführungskörper eine den Pumpen- J raum in Fb'rderrichtung abgrenzende Wand aufweist. An diese jj Wand schließt sich ein vorstehender Kragen mit- einem Außen- ? gewinde an. Die Wand und der Kragen sind von einer zur freien Stirnfläche führenden Bohrung durchsetzt. Die Stirnfläche des Kragens ist plan und durch Schleifen und vorzugsweise Läppen besonders bearbeitet. Ein Druckstock ist unmittelbar auf diese plane und feinstbearbeitete Stirnfläche des Kolbenführungskörpers aufgesetzt und mit dem Kolbonführungskörper verschraubt,, Die Stirnfläche des Kolbenführungskörpers dient damit unmittel-

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bar als Di chtsitz zwischen dem Kolbenführungskörper und dem Druckstück, ohne daß zusätzliche Dii:hlriii{;o oder ähnliches benötigt werden.

Bei dieser bekannten Ausführung ist ein Ventilkolben eines Ventilschließkörpers in der vom Pumpenraum zum Druckstück führenden Bohrung geführt. Der Durchmesser dieser Bohrung ist daher verhältnismäßig groß und entspricht nahezu dem Innendurchmesser des Kolbenführungskörpers bzw. dem Durchmesser des in dem Kolbenführungskörper geführten Pumpenkolbens. Dadurch wird die Stabilität des den Pumpenraum abgrenzenden Wandabschnittes beeinträchtigt. Außerdem ist bei _u _, dieser bekannten Ausführung der Si-hl it>ükiirper als Vontilkegel aus* ge führt und die Bohrung im Ko] bonf ührungskorpi>r hat einen entsprechend ausgestalteten Ventilsitz. Die Herstellung eines solchen kegeligen Ventilsitzes, der genau der Form des Ventilkegels angepaßt sein muß, ist jedoch verhältnismäßig teuer. Nachteilig ist auch, daß bei Reparaturais
arbeiten neben <ior Oieht.s Ltz dienenden freien Stirnfläche des Kolbenführungskörpers auch der Ventilsitz nachgearbeitet werden muß, was die Reparatur verteuert.

Der Erfindung liegt deshalb die Aufgabe zugrunde, eine Einspritzpumpe der Eingangs erwähnten Art so zu verbessern, daß mit einem geringen technischen Aufwand Drücke über 2000 Bar im Dauerbetrieb gefahren werden können, ohne daß Undicht— hexten zu befürchten sind.

Diese Aufgabe wird mit den kennzeichnenden Merkmalen des An-Spruchs 1 gelöst.

Der Erfindung liegt dabei die Überlegung zugrunde, daß die Stabilität der den Pumpenraum in Förderrichtxmg abgrenzenden Wand wesentlich verbessert werden kann, wenn der Vontil-Schließkörper im Druckstück geführt wird. Der Durchmesser der Bohrung im Kolbenführungskörper kann dann nämlich wesent lieh reduziert werden. Außerdem ist die Konstruktion wesentlich dadurch vereinfacht, daß die ebene und fein^tboarbeite

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Stirnfläche des Kolhenführxingskörpers unmittelbar als Ventilsitz für den Ventilschließkörper benutzt wird, der eine plane Dichtfläche aufweist. Diese Ausbildung hat den Vorteil, daß bei Überhöl ungsarbeiten am Pumpenführungskörper durch einfache Bearbeitung der Stirnfläche zugleich eine Bearbeitung der Ventilsitzflache erfolgt.

Bei einer solchen Aiisführung werden die beträchtlichen elastischen Verformungen des Kolbenführungskörpers bei hohen Drücken gefahrlos überstanden, da die den Pumpenraum abgrenzenden seitlichen Abschnitte durch die sti ivnseitige Wand stabil miteinander verbunden sind. Zur weiteren Verbesserung der Stabilität kann gemäß e,iner vorteilhaften ~ Ausgestaltung der Erfindung auf den Kolbenführungskörper eine Büchse aufgeschrumpft sein, die in ihren Abmessungen so berechnet ist, daß die von ihx· in radialer Richtung erzeugten Spannungen die durch den hohen Innendruck im Pumpen— raum erzeugten Spannungen kompensieren bzw. ausgleichen.

Der Dichtsitz zwischen der Stirnfläche des Kolbenführungskörpers und dem Druckstück wird gegenüber der bekannten Ausführung dadurch verbessert, daß das Druckstück über mehrere Gewindeschrauben unmittelbar am Kolbenführungskörper festge-

schraubt wird. Man erzielt damit eine höhere Flächenpressung 5 als bei der bekannten Ausführung.

Die Erfindung und weitere vorteilhafte Ausgestaltungen werden nachstehend anhand des in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispiels näher erläutert. Die Zeichnung zeigt einen in wesentlichen Teilen maßstabgerechten Teilschnitt durch eine Einspritzpumpe.

In einem Pumpengehäuse 1 sitzt ein Kolbenführungskörper 2, auf den zur Erhöhung der Stabilität eine Büchse 3 aufgeschrumpft ist. Trinen im Kolbenführungskörpor ist ein Kolben k ν er.sch i ebbar gelagert. Der Puiupenrnum 5 ist in Fördorricht-xing durch eine Wand 6 abgegrenzt, die in einen Flansch 7 übergeht, auf dem ein Spannring 8 aufliegt.

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Über diesen Spannring 8 und Schrauben 9 werden der Kolbenführungskörper 2 und die Büchse 3 am Gehäuse 1 festgespannt.

Die den Pumpenraum in Förderrichtung abgrenzende Wand 6 wird von zwei Bohrungen 10 und 11 durchsetzt, die in die freie Stirnfläche 12 münden. Die Bohrung 10 dient zur Weitei leitung des von dem Kolben h bei seinem Aufwärtshub geförderten Kraftstoffes, während die Bohrung 11 als Rückströrr bohrung dient. Die beiden Bohrungen 10 und 11 sind exzentris zur Kolbenführungsachse angeordnet und haben beide einen

Durchmesser, der wesentlich kleiner ist als der Innendurchmesser des Kollioiifiihrunßskörpors 2. Damit ist ein stain I or W Abschluß des Puinpciu aumes 5 auch bei Drücken oberhalb von 2000 Bar gewährleistet.

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Die dem Pumpenraum gegenüberliegende kopfseitige Stirnfläche

12 der Wand 6 bzw. des Kolbenführungskörpers 2 ist als plane feinstbearbeitete Dichtfläche ausgebildet. Ein Druckstück

13 ist unmittelbar auf diese Stirnfläche 12 aufgesetzt und mittels mehrerer Gewindeschrauben 14 mit dem Kolbenführungskörper 2 verspannt. Damit ist eine ausreichende Abdichtung zwischen dem Kolbenführungskörper und dem Druckstück gewährleistet .

t- 25 In dem Druckstück 13 befinden sich zwei Ventile 15 und 16. Der Schließkörper 17 des Ventils 15 ist im wesentlichen als Zylinder mit einer eine Druckfeder 18 aufnehmenden Sacklochbohrung 19 ausgebildet und in einem Abschnitt eines Abflußkanal es 20 geführt, der einen vergrößerten Durchmesser aufweist. Die Stirnfläche 21 dieses zylindrischen Schließkörpers 17 ist als plane Dichtfläche ausgebildet, die im Ruhezustand unmittelbar auf der planen Stirnfläche 12 des KolbenfUhrungskörpers 2, die somit in dem Bereich 22 als Flachsitzdichtfläche dient, aufsitzt. Bei einer Bearbeitung dieser Siirnfläche 12 wird also zugleich auch die Vojitildi rhtl'lächu 22 bearbeitet.

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Die Sacklochbohrung 19 im Schließkörper 17 ist über eine schräge in die Mantelflache mündende Zulaufbohrung 22 mit einem den Schließkörper 17 umgebenden Ringkanal 23 verbunden, über den bei geöffnetem Ventil der Kraftstoff in den Abflußkanal 20 weiterströmen kann. Der Schließkörper bewegt sich beim Öffnen dos Ventils 15 in gleicher Richtung vie der fördernde Kolben k, wobei der Ventil hub durch Anschlagen des Sch! i ußkörpers I7 an eiiiur Druckstüekkante 2k begrenzt wird. Der geförderte Kraftstoff wird in eine Druckstückbohrung 25 und weiter in eine ni cht näher dargestellte Ei ηsρri tzleilung godrück t.

Aus der Druckstückbohrung 25 führt ein Zuflußkanal 26 zu dom Ventil 16. Dieser Zuflußkanal 26 im Druckstück 13 schließt sich an die Bohrung 11 in der Wand 6 des Kolbenführungskörpers 2 an. Dieses zweite Ventil 16 öffnet entgegen der Forderrichtung des Kraftstoffes und ermöglicht somit ein Rückströmen des Kraftstoffes in den Pumpenraum. Das Ventil 16 hat als Dichtelement eine Kugel 27 oder einen Konus, die mit einer entsprechend ausgestalteten Ventilsitzfläche 28 dichtend zusammenarbeiten. Von der Seite des Kolbenführungskörpers her ist in den Zuflußkanal 26 eine Anschlagbüchse 29 eingesetzt, ein Γ dessen durchbohrtem Roden 30 sich eine Vent i !druckfeder Ί1 abstützt. Durch dip.se? Venti Idruckf eilor 31 vird die Anschlagbüchse 29 auf die Stirnfläche 12 des KoI benführungskürpers 2 gedrückt. Der gegenüberliegende freie Rand 32 begrenzt die Hubbevegung des Ventilschließkörpers.

Vie die Zeichnung deutlich zeigt, münden der Zuflußkanal und der Abflußkanal 20 im Abstand A in die Druckstückbohrung 25. Die Dicke A des zwischen den beiden Kanälen 20 bzw. 26 befindlichen Vandabsehnittes darf nicht wesentlich unterschritten werden, weil sonst bei den hohen Drücken unzulässige Spannungsnpitzon im Material entstehen könnton. Diese vorteilhafte Ausgestaltung dient also auch dem Zweck, eine» Kraftsi ο ff ei ri'-pri t κ pumpe zu schaffen, di e hohe -wprhselmie Drücke gefahrlos auch im Dauerbetrieb aushält.

Nur der Vollständigkeit halber Hei auch orwiiJmt, daß der Kolbonfüliruncsköi'per 2 zwei Steuerbohrungon ^tO und '(I aufweist, über die der Kraftstoff in den Purnperirauni 5 fließen kann. Der Kolben h hat zwei gegenüberliegende Steuerkanten ^2 und 43, die mit diesen Stouerbohrungen ^O und '-ι 1 zusammenarbeiten.

Durch die vorliegende Erfindung ist eine Kraftstoffeinspritzpumpe geschaffen, die nur eine Hochdruckdichtfläche an der Stirnfläche des Kolbenführungskörpers 2 aiufweist und die damit hohe Belastungen aushält.

Gegenüber bekannten Ausführungen it.t die Konstruktion wesentlit-h dadurcli vereinfacht, daß diese Ilochd ruckdichtfläche zugleich als Ventil sitzdich t.f.l äclie dient." Dies ermöglicht eine zeitsparende Nacharbeit bei den notwendigen Inspektionen der Kraftstoffeinspritzpumpe.

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Claims

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L¹ORANGE GmbH, 7OOO Stuttgart

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Küblor/Tü 7.10.1981

Krafts!offeinspritzpumpe , insbcs^tku-e für cine Diesel-

brennkraftmas chine

Pat ent any priiehe :
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I 1 .j Krafts Io ffeinspritzpumpp , insbesondere für eine Dieselbrcnnkraftiriaschine, mit einem in einem Pumpengehäuse sitzenden Kolbenführungskörper, der· eine den Pumpenraum in Föriiprrichtung abgrenzende Wand aufweist, die von wenigstens einer /ur freien Stirnfläche führenden Bohrung durchsetzt ist und mit einem Druckstück, das unmittelbar auf die plane und feinstbearbeitete Stirnfläche des Kolbenführungskörpers aufgesetzt und mit dem Kolbenführungskörper verschraubt ist und das einen sich an die Bohrung anschließenden Abflußkanal aufweist, sowie mit einem Druckventil mit einem die Bohrung im Kolbenführungskörper im Ruhezustand abdichtenden Schließkörper, dadurch gekennzeichnet, daß der Schließkörper (l7) im Druckstück (13) geführt ist und eine plane Dichtfläche (21) aufweist, die im Ruhezustand unmittelbar auf der planen Stirnfläche (12,22) des Kolbenführungskörpers (2) aufsitzt.
2. Kraft st off i> i nsprj ( κ pumpe n;ich Anspruch 1, dadurch gi-kcjuixp i ohnet, daß auf den KoI benf ührurigskörper (2) eine Buchse (3) aufgeschrumpft ist, die in ihren Abmessungen so berechnet ist, daß die von ihr in radialer Richtung erzeugten Spannungen die durch den hohen Tnnendurck im Pumpenraum (5) erzeugten Spannungen kompensieren bzw. ausgleichen.

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3. Kral'tstoi'feinsjjritzpumpe nacli Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Druckstück (13) mittels mehrerer Gewindesehrauben ( 1 *l ) unmittelbar mit dem Kolbenführungskörper (2) verspannt ist.
h. Kraftstoffeinspritzpumpe nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Schi icflkörper (i7) 'ies Ventils ("I 5) im wesentlichen als Zylinder mit einer eine Druckfeder (ΐδ) aufnehmenden Sacklochbohrung (i9) ausgebildet und in einem Abflußkanalabschnitt (20) mit vergrößertem Durchmesser ge- und
führt ist daß die Sacklochbohrung (19) über¹ eine schräg in die Mantelfläche mündende ZuI auf bohrung ('-2) mit einem den Schließkörper (17) umgebenden Ringkana] (23) verbunden ist.
5· Kraftstoffeinspritzpumpe nach wenigstens einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Wand (6) des Kolbenführungskörpers (2) von einer zweiten Bohrung (ii) durchsetzt ist, an die sich ein Zuflußkanal (26) im Druckstück (13) anschließt, daß in dem Zuflußkanal

(26) ein entgegen der Körderrichtung öffnendes Ventil (16) angeordnet ist, daß in den Zulaufkanal (26) von der Kolbenführungskörper seite her eineAnschlagbüchse (29) eingesetzt ist, deren freier Rand (32) die Hubbewegung des Ventilschließkörpers (27) begrenzt und deren durchbohrter Boden

(30) durch die Ventildruckfeder (31) gegen die Stirnfläche (12) des Kolbenführungskörpers (2) gedrückt wird.
6. Kraftstoffeinspritzpumpe nach Anspruch 5» dadurch gekennzeichnet, daß der Abflußkanal (20) und der Zuflußkanal (26) in dem Druckstock (13) im Abstand (a) voneinander in eine Druckstückbohrung (25) münden.

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