DE3624134A1 - Einspritzpumpe - Google Patents
EinspritzpumpeInfo
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Description
Die Erfindung bezieht sich auf eine Kraftstoffein
spritzpumpe für Brennkraftmaschinen, insbesondere
auf den Aufbau des Kolbens derartiger Pumpen.
Es hat sich gezeigt, daß bei herkömmlichen Einspritz
pumpen, die insbesondere bei Großmotoren mit 12
bis 20 Zylinder und einer Leistung von bis zum
400 KW pro Zylinder eingesetzt werden, unerwartete
Kolbenfresser auftreten. Die Schadstellen liegen
dabei meist im Bereich der Steuerbohrungen sowie
hinten am Zylinder. Die Ursachen für diese Kolbenfresser
können verschiedener Art sein; bedingt sind sie
jedoch fast immer durch Partikel, die in die Passungs
zone gelangen. Diese Partikel können aus dem Urschmutz
der Pumpe und dem Niederdruckkreislauf stammen,
bei der Montage entstehen oder einfach im Kraft
stoff vorhanden sein. Ursächlich sind auch
die Belastungs- und Bewegungsverhältnisse bei
derartigen Großmotoren, bei denen auch oft schnelle
und große Laständerungen vorkommen, die zu Mischreibung
und damit zu adhäsivem Verschleiß führen.
Sehr nachteilig ist dabei aber noch, daß Folgeschäden,
z.B. an der Druckplatte, am Mitnehmer und Stößel
der Einspritzpumpe, auftreten können.
Mit den bisherigen Materialien für die Kolben
und der bislang üblichen Oberflächenbehandlung
der Kolben konnten die genannten Schwierigkeiten
nicht überwunden werden.
Hier will also die Erfindung Abhilfe schaffen,
indem vorgeschlagen wird, die Kolben für Einspritz
pumpen aus hochtemperaturfestem, pulvermetallurgisch
hergestelltem Schnellarbeitsstahl zu machen und
im sogenannten PVD-Verfahren mit Titannitrid (TiN)
zu beschichten. Erstens kann die TiN-Schicht 3
bis 4 µm dick sein, wobei diese Schichtdicke der
zulässigen Passungstoleranz entgegenkommt, die
bei derartigen Einspritzpumpen im µm-Bereich liegt.
Bei diesen Pumpen dienen bekanntlich die einander
berührenden Flächen von Kolben und Zylinder als
Hochdruckdichtung. Zweitens läßt sich der Schnell
arbeitsstahl mit seinem homogenen Gefüge sehr
gut bearbeiten und ohne Festigkeitsverlust beschichten.
Das PVD-Verfahren oder auch Ionenplattieren genannte
Verfahren benötigt in vorteilhafter Weise keine
hohen Prozeßtemperaturen, die somit unter der
Anlaßtemperatur von etwa 550° gehalten werden
können. Die TiN-Beschichtung kann daher auch als
letzter Arbeitsgang durchgeführt werden, ohne
daß sich dabei das Stahlgefüge ändert. Mit dieser
Kombination erhält man außerdem bisher nicht er
wartete Laufeigenschaften. Hinzu kommt, daß sich
dieser spezielle Schnellarbeitsstahl bei der Wärme
behandlung weniger verzieht als die üblicherweise
für Pumpenkolben von Einspritzpumpen verwendeten
Stähle.
In der Zeichnung ist ein Ausführungsbeispiel des
Gegenstandes der Erfindung gezeigt anhand eines
Zylinders und Pumpenkolbens einer Einspritzpumpe
für den Großmotoreneinsatz.
In einem Pumpenzylinder 1 mit Steuerbohrungen
2 einer Kraftstoffeinspritzpumpe arbeitet axial
verschieblich und radial selbstdichtend ein Pumpen
kolben 3. Am unteren Ende 4 des Pumpenkolbens
3 greifen die nicht dargestellten Antriebsmittel
des Kolbens 3 an.
In der Mantelfläche des oberen Teils 5 des Pumpen
kolbens 3 sind Steuernuten 6 vorhanden, die mit
den Steuerbohrungen 2 des Pumpenzylinders 1 zusammen
wirken.
Der Kolben 3 besteht nun erfindungsgemäß aus hoch
temperaturfestem, pulvermetallurgisch hergestelltem
Schnellarbeitsstahl und ist in seinem Laufflächen
bereich mit einer TiN-Schicht 6 beschichtet, die
ca. 3 bis 4 µm dick und sehr hart ist und keine
Neigung zu adhäsivem Verschleiß zeigt. Natürlich
kann auch der gesamte Kolben beschichtet werden,
wenn sich dieses aus praktischen Gründen ergibt.
Claims (1)
- Kraftstoffeinspritzpumpe für Brennkraftmaschinen insbesondere für den Einsatz bei Großmotoren, dadurch gekennzeichnet, daß der Pumpenkolben aus hochtemperatur festem, pulvermetallurgisch hergestelltem Schnell arbeitsstahl besteht und mindestens in seinem Lauf bzw. Arbeitsoberflächenbereich mit einer Titannitrid (TiN)-Schicht (6) von etwa 3 bis 4 µm nach dem PVD-Verfahren beschichtet ist.
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