DE3704578A1

DE3704578A1 - Kraftstoffeinspritzpumpe fuer brennkraftmaschinen

Info

Publication number: DE3704578A1
Application number: DE19873704578
Authority: DE
Inventors: Wolfgang Fehlmann; Gerald Hoefer; Dieter Dipl Ing Junger; Anton Karle; Helmut Laufer
Original assignee: Robert Bosch GmbH
Current assignee: Robert Bosch GmbH
Priority date: 1987-02-13
Filing date: 1987-02-13
Publication date: 1988-08-25
Also published as: GB2202281A; SU1570656A3; KR880010232A; GB8803131D0; JPS63201332A; US4873956A; FR2610998A1; GB2202281B

Description

Stand der Technik

Die Erfindung geht aus von einer Kraftstoffeinspritzpumpe für Brennkraftmaschinen der im Oberbegriff des Anspruchs 1 definierten Gattung.

Kraftstoff, insbesondere Dieselkraftstoff, enthält meist mehr oder weniger große Wasseranteile. Im Normalfall wird dieses Wasser durch einen im Kraftstoffilter vorgesehenen Wasserabscheider abgesondert. Bei schlechter Wartung des Wasserabscheiders gelangen jedoch dennoch Wasseranteile in die Kraftstoffeinspritzpumpe.

Bei einer bekannten Kraftstoffeinspritzpumpe der eingangs genannten Art (DE-OS 29 29 176) gelangt über eine flüssigkeitsleitende Öffnung die gesamte Überströmmenge von ca. 30 l/h aus dem Pumpeninnenraum in den Stellwerkraum, von wo aus sie über eine Kraftstoffrücklaufleitung wieder in den unter Atmosphärendruck stehenden Kraftstofftank zurückströmt. Damit kann Wasser auch an die spannungsführenden Teile des Stellwerkes gelangen, wo es bei längerer Anwesenheit Korrosion und Zerstörung stromführender Teile bewirkt.

Vorteile der Erfindung

Die erfindungsgemäße Kraftstoffeinspritzpumpe mit den kennzeichnenden Merkmalen des Anspruchs 1 hat den Vorteil, daß durch die Reduzierung der flüssigkeitsleitenden Öffnung zwischen Pumpeninnenraum und Stellwerkraum auf eine sehr kleine Drossel von wenigen µm Öffnungsquerschnitt eine nur sehr geringe Kraftstoffmenge in den Stellwerkraum strömen kann. Damit gelangt nicht nur eine mit der verringerten Kraftstoffmenge reduzierte Wassermenge in den Stellwerkraum, sondern wird noch ein zusätzlicher Effekt erzielt. Die Drossel wirkt als Wasserabscheider und reduziert zusätzlich den prozentualen Wasseranteil des in den Stellwerkraum gelangenden Kraftstoffes.

Wird gemäß dem Ausführungsbeispiel der Erfindung nach Anspruch 3 die Drossel von dem Lagerspalt einer in einem Gleitlager gelagerten Stellwelle gebildet, die das an dem Mengenverstellorgan angreifende Betätigungsteil repräsentiert, so wird zugleich vermieden, die Stellwelle im Gleitlager abdichten zu müssen mit dem damit verbundenen Nachteil, daß Flüssigkeitsdichtungen starker Reibungen an der drehenden Stellwelle hervorrufen und dadurch die Funktion des Stellwerkes erheblich beeinträchtigen. Bei einem für das einwandfreie Arbeiten des Stellwerkes ausreichendem Lagerspiel von ca. 4-7 µm kann nur etwa 10% des im Kraftstoff enthaltenen Wassers hindurchströmen. Bei einer Wasserkonzentration von 1% im Pumpeninnenraum bedeutet dies eine verbleibende Wasserkonzentration von nur 0,1% im Stellwerkraum.

Wird im Stellwerkraum ein Druck von ca. 0,5 bar aufrechterhalten, was durch ein gemäß dem Ausführungsbeispiel nach Anspruch 2 vorgesehenes Druckhalteventil in der Entlastungsleitung bewirkt werden kann, so strömt bei dem vorhandenen Differenzdruck zwischen dem im Pumpeninnenraum herrschenden Druck von ca. 3-8 bar und dem Druck im Stellwerkraum durch das vorgenannte Lagerspiel im Mittel etwa nur eine Kraftstoffmenge von ca. 30 cm³/h. Bei einer Wasserkonzentration von 0,1% gelangen damit nur 30 mm³/h Wasser in den Stellwerkraum. Diese extrem geringe Wassermenge setzt sich infolge der sehr geringen Verwirbelung an dem Boden des Stellwerkraumes ab. Dort kann das Wasser nicht mit stromführenden Bauteilen in Berührung kommen und damit keinen Schaden anrichten.

Zeichnung

Die Erfindung ist anhand eines in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispiels in der nachfolgenden Beschreibung näher erläutert. Es zeigen:

Fig. 1 einen Längsschnitt einer Kraftstoff-Verteilereinspritzpumpe,

Fig. 2 eine schematische Darstellung der Einspritzpumpe in Fig. 1 und ihrer zu einem Kraftstofftank führenden Kraftstoff-Anschlußleitungen.

Beschreibung des Ausführungsbeispiels

Bei der in Fig. 1 im Längsschnitt zu sehenden Kraftstoffeinspritzpumpe der Verteilerbauart für eine Brennkraftmaschine wird ein Pumpeninnenraum 10 von einem Pumpengehäuse 11 umschlossen. Im Pumpengehäuse 11 ist ein Pumpenzylinder 12 eingesetzt, in welchem ein Verteilerkolben 13 geführt ist. Der Verteilerkolben 13 wird durch einen Nockentrieb 14 und eine Antriebswelle 15 in eine Dreh-Hub-Bewegung versetzt. Die Antriebswelle 15 treibt gleichzeitig eine Förderpumpe 16, die über eine Förderleitung 17 (Fig. 2) Kraftstoff aus einem Kraftstofftank 18 in den Pumpeninnenraum 10 fördert. Der Druck in dem Pumpeninnenraum 10 wird durch ein nicht dargestelltes Drucksteuerventil bestimmt, welches den Druck drehzahlabhängig, und zwar mit zunehmender Drehzahl steigend, steuert. Diese Druckänderung wird durch einen hydraulischen Spritzversteller in eine Verdrehbewegung eines Rollenrings 20 des Nockentriebs 14 umgesetzt und damit der Spritzbeginn der Kraftstoffeinspritzpumpe mit steigender Drehzahl in Richtung "früh" verstellt.

Der Verteilerkolben 13 begrenzt im Pumpenzylinder 12 stirnseitig einen Pumpenarbeitsraum oder Hochdruckraum 21, der während des Abwärtshubs des Verteilerkolbens 13 über einen Saugkanal 22 und eine in der Mantelfläche des Verteilerkolbens 13 angeordnete Längsnut 23 mit Kraftstoff aus dem Pumpeninnenraum 10 versorgt wird. Der Saugkanal 22 ist durch ein Magnetventil 24 gesteuert, das stromlos geschlossen und in Fig. 1 in Arbeitsstellung dargestellt ist. Während des Druckhubs des Verteilerkolbens 13, also während dessen Aufwärtsbewegung, gelangt dann der Kraftstoff aus dem Hochdruckraum 21 über eine Zentralbohrung 25 zu einer Verteilernut 26, die in aufeinanderfolgenden Druckhüben nacheinander zu Einspritzdüsen führende Druckleitungen aufsteuert. Die Zentralbohrung 25 mündet in einer radialen Steuerbohrung 27, welche nach Zurücklegen eines bestimmten Hubes aus einem Steuerschieber 28 austaucht und damit eine Verbindung zwischen dem Hochdruckraum 21 und dem Pumpeninnenraum 10 herstellt, wodurch die Kraftstoffeinspritzung durch den Verteilerkolben 13 beendet wird. Der Steuerschieber 28 legt damit die momentane Einspritzmenge fest und wirkt als Mengenverstellorgan.

Der Steuerschieber 28 sitzt axial verschieblich auf dem Verteilerkolben 13, und zwar auf demjenigen Kolbenabschnitt, der im Pumpeninnenraum 10 verläuft. Zur axialen Verschiebung des Steuerschiebers 28 ist ein elektromagnetisches Stellwerk 29 vorgesehen, das über eine Stellwelle 30 und einen auf der Stirnseite der Stellwelle 30 angeordneten Exzenter 31 an dem Steuerschieber 28 angreift. Die Stellwelle 30 ist mit dem Anker 32 eines Drehmagneten 33 starr verbunden, so daß eine Drehung des Ankers 32 über den Exzenter 31 in eine Verschiebung des Steuerschiebers 28 umgesetzt wird. Der Drehmagnet 33 wird über eine Spule 34 auf einem U-förmigen Kern 35 erregt.

Das elektromagnetische Stellwerk 29 ist in einem Stellwerkraum 36 angeordnet, der von einem an das Pumpengehäuse 11 angeflanschten Stellwerkgehäuse 37 umschlossen wird. Der Stellwerkraum 36 ist gegenüber dem Pumpeninnenraum 10 flüssigkeitsdicht abgedichtet. Ein Lagerstutzen 38 des Stellwerkgehäuses 37 ragt durch eine Bohrung 39 im Pumpengehäuse 11 bis in den Pumpeninnenraum 10 hinein. Die Bohrung 39 ist gegenüber dem Lagerstutzen 38 durch einen Dichtring 40 abgedichtet. Der Lagerstutzen 38 enthält ein Gleitlager 41 für die Stellwelle 30 und weist hierzu eine Axialbohrung 42 auf, in welcher eine Gleitbuchse 43 gehalten ist. Durch die Gleitbuchse 43 ist die Stellwelle 30 mit Radialspiel hindurchgeführt, so daß zwischen der Stellwelle 30 und der Gleitbuchse 43 sich ein im Querschnitt ringförmiger Lagerspalt 44 ausbildet. Dieser Lagerspalt 44 bildet eine Drossel zwischen dem Pumpeninnenraum 10 und dem Stellwerk 36. Im Pumpeninnenraum 10 steht der Kraftstoff unter einem Förderdruck von ca. 3-8 bar. Im Stellwerkraum 36, der über ein Druckhalteventil 47 an einer zu dem Kraftstofftank 18 führenden Kraftstoffrücklaufleitung 45 (Fig. 2) angeschlossen ist, herrscht ein Druck von ca. 0,5 bar. Durch die von dem Lagerspalt 44 gebildete Drossel tritt in den Stellwerkraum 36 eine von der Druckdifferenz zwischen Pumpeninnenraum 10 und Stellwerkraum 36 abhängige Kraftstoffmenge hindurch und gelangt in den Stellwerkraum 36. Da die radiale Breite des Lagerspaltes 44 ca. 2-3 µm beträgt, ist die durch den Lagerspalt 44 in den Stellwerkraum 36 gelangende Kraftstoffmenge relativ klein und beträgt ca. 30 cm³/h. In dieser relativ kleinen Kraftstoffmenge beträgt die Wasserkonzentration nur ca. 10% der Wasserkonzentration des im Pumpeninnenraum 10 befindlichen Kraftstoffes. Der relativ kleine Wasseranteil setzt sich infolge der sehr geringen Verwirbelung am Boden des Stellwerkraumes 36 ab und kann hier nicht mit stromführenden Teilen des elektromagnetischen Stellwerks 29 in Berührung kommen. Die bei der Steuerung des Förderdrucks im Pumpeninnenraum 10 anfallende Überströmmenge von ca. 30 l/h wird über eine Überströmdrossel 46 und die Kraftstoffrücklaufleitung 45 wieder dem Kraftstofftank 18 zugeführt.

Claims

1. Kraftstoffeinspritzpumpe für Brennkraftmaschinen mit einem von einem Pumpengehäuse umschlossenen Pumpeninnenraum, der mit unter Druck stehendem Kraftstoff gefüllt ist, der beim Saughub eines einen Pumpenarbeitsraum begrenzenden Pumpenkolbens den Pumpenarbeitsraum zugeführt wird, und mit einem im Pumpeninnenraum angeordneten Mengenverstellorgan zur Steuerung der vom Pumpenkolben unter Hochdruck geförderten Kraftstoffeinspritzmenge, welches Mengenverstellorgan durch ein durch die Wand des Pumpeninnenraums geführtes eine Ende eines Betätigungsteils verstellbar ist, dessen anderes Ende durch ein elektrisches Stellwerk betätigbar ist, das in einem Stellwerkraum angeordnet ist, der durch wenigstens eine flüssigkeitsleitende Öffnung mit dem Pumpeninnenraum und durch eine Entlastungsleitung mit einem Entlastungsraum verbunden ist, dadurch gekennzeichnet, daß die wenigstens eine flüssigkeitsleitende Öffnung als Drossel (44) konstanten Querschnitts ausgebildet ist.

2. Kraftstoffeinspritzpumpe nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß in der zum Entlastungsraum (18) führenden Entlastungsleitung (45) ein in Entlastungsrichtung öffnendes Druckhalteventil (47) angeordnet ist.

3. Kraftstoffeinspritzpumpe nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Betätigungsteil eine in einem in der Wand des Pumpeninnenraums (10) angeordneten Gleitlager (41) gelagerte Stellwelle (30) ist und daß die Drossel konstanten Querschnitts durch den Lagerspalt (44) des Gleitlagers (41) gebildet ist.