EP2385237A2

EP2385237A2 - Combustion engine with fuel pump

Info

Publication number: EP2385237A2
Application number: EP11161250A
Authority: EP
Inventors: Jörg Neugärtner; Albert Scharlach
Original assignee: A T Sued GmbH
Current assignee: A T Sued GmbH
Priority date: 2010-04-07
Filing date: 2011-04-06
Publication date: 2011-11-09
Also published as: EP2385237A3; DE102010016356A1

Abstract

The engine (1) has an inner crankshaft (35) present in a crankshaft housing (25), which has a combustion chamber (5) defined by a lifting cylinder (3). A crankshaft flange (37) is engaged with a drive element of a fuel pump e.g. high pressure fuel pump, of a fuel treatment device, where a drive plane of the fuel pump runs via the crankshaft flange. The fuel pump comprises a lever introduced between a crankshaft flange tap and a pump housing core. A drive exerts pump power on a pump piston of the pump. The pump is arranged in axial orientations, which deviate from a crankshaft axis. The high pressure fuel pump is selected from a diesel high pressure pump or a petrol high pressure pump. An independent claim is also included for a method for operating a reciprocating piston engine.

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft eine Verbrennungskraftmaschine, der eine Kraftstoffpumpe zugeordnet ist. Weiterhin betrifft die vorliegende Erfindung ein Betriebsverfahren einer entsprechenden Verbrennungskraftmaschine mit Kraftstoffpumpe.The present invention relates to an internal combustion engine associated with a fuel pump. Furthermore, the present invention relates to an operating method of a corresponding internal combustion engine with a fuel pump.

Verbrennungskraftmaschinen gibt es in zahlreichen Ausgestaltungen, so zum Beispiel als Hubkolbenmotoren. Bei den Hubkolbenmotoren wird ein in seinem Volumen anpassbarer Brennraum durch eine Hubbewegung wenigstens eines Kolbens während des Arbeits- und Verbrennungsvorgangs in Abhängigkeit der Betriebsphase zur Energieumwandlung verwendet. Die Hubbewegung des Kolbens in seinem Zylinder, in der Regel sind mehrere Zylinder mit mehreren Kolben vorhanden, wird auf eine Kurbelwelle, insbesondere mittels Pleuel, übertragen. Der Hubkolbenmotor ist in der Regel blockartig gestaltet. Der Motorblock setzt sich aus einem Kurbelwellengehäuse und weiteren Blöcken oder Deckeln, wie einem Zylinderkopf, zusammen. In dem Kurbelwellengehäuse lagert die Kurbelwelle, sofern der Hubkolbenmotor mit einer innenliegenden Kurbelwelle aufgebaut ist. Das Kurbelwellengehäuse bietet zur Lagerung der Kurbelwelle ein Kurbelwellengestühl. Die Kurbelwelle selbst ist normalerweise gekröpft ausgeführt, das bedeutet, dass die Kurbelwelle sich segmentartig aus einzelnen Kurbelwellenwangen, Kurbelwellenschäften und Hubzapfen zusammensetzt. Solche Kurbelwellen sind in vielen Fällen entweder geschmiedet, gebaut oder gegossen. Der Kurbelwellenschaft ist ein Stück Kurbelwelle, das von Kurbelwellenwangen begrenzt die eine Kurbelwellenwange mit der nächsten Kurbelwellenwange verbindet. Durch den Kurbelwellenschaft, der auch gelegentlich als Kurbelwellenzapfen bezeichnet wird, verläuft die Drehachse der Kurbelwelle. Seitlich hiervon versetzt wird als Verbindungsstück zwischen weiteren Kurbelwellenwangen ein Hubzapfen angeordnet, an dem die Pleuel für die einzelnen Hubkolben angebunden sein können. Im seitlichen Profil sieht eine Kurbelwelle häufig wie eine gestufte Plattenanordnung aus. Die plattenartigen, häufig seitlich ausladenden Teile der Kurbelwelle werden als Kurbelwellenwangen bezeichnet. Dazwischen sind einzelne Kurbelwellenschäfte und Kurbelwellenzapfen angeordnet, die einen geringeren Durchmesser haben als die Kurbelwellenwangen. Die Kurbelwellenwangen werden ungleichförmig in Form von Kreissegmenten gebildet, sodass die Kurbelwellenwangen gleichzeitig als Ausgleichsgewichte zur Verfügung stehen können.Internal combustion engines are available in numerous designs, such as reciprocating engines. In the reciprocating engines, a variable in its volume combustion chamber is used by a lifting movement of at least one piston during the working and combustion process as a function of the operating phase for energy conversion. The lifting movement of the piston in its cylinder, as a rule there are several cylinders with several pistons, is transmitted to a crankshaft, in particular by means of connecting rods. The reciprocating engine is designed block-like in the rule. The engine block is composed of a crankcase and other blocks or covers, such as a cylinder head together. The crankshaft is supported in the crankshaft housing if the reciprocating engine is built with an internal crankshaft. The crankshaft housing provides a Kurbelwellengestühl for storage of the crankshaft. The crankshaft itself is normally cranked, which means that the crankshaft is segmentally composed of individual crankshaft cheeks, crankshaft shafts and crankpins. Such crankshafts are either forged, built or cast in many cases. The crankshaft shaft is a piece of crankshaft, bounded by crankshaft cheeks connecting a crankshaft cheek with the next crankshaft cheek. Due to the crankshaft shaft, which is also sometimes referred to as crankshaft journal, the axis of rotation of the crankshaft runs. Laterally offset from this, a crank pin is arranged as a connecting piece between other crankshaft cheeks, to which the connecting rods for the individual reciprocating pistons can be connected. In the lateral profile, a crankshaft often looks like a stepped plate assembly. The plate-like, often laterally projecting parts of the crankshaft are referred to as crankshaft cheeks. In between individual crankshaft shafts and crankshaft journals are arranged, which have a smaller diameter than the crankshaft cheeks. The crankshaft cheeks are formed non-uniformly in the form of circular segments, so that the crankshaft cheeks can be available as balancing weights at the same time.

In Abhängigkeit von der jeweiligen Stellung des Hubkolbens in seinem Zylinder muss ein Kraftstoff-Luft-Gemisch in den Brennraum einbringbar sein. Somit erfolgt bei den meisten Hubkolbenmotoren eine gepulste Kraftstoffeinleitung in den Brennraum, die nur zu ausgewählten Zeitpunkten zu erfolgen hat. Das bedeutet, dass eine Synchronisierung zwischen der relativen Lage der Kurbelwelle, also einem gewissen Drehwinkel der Kurbelwelle, und einer Kraftstoffförderung sichergestellt sein sollte. Die Kraftstoffförderung ist Teil einer Kraftstoffaufbereitungsanlage, die als Einspritzanlage ausgestaltet sein kann. Teile der Einspritzanlage sind eine Druckerzeugung wie eine Kraftstoffpumpe, ein entsprechendes Leitungssystem, häufig wenigstens eine Rücklaufleitung, in der Regel wenigstens ein Kraftstofffilter, wenigstens ein Einspritzventil und entsprechende Regelungen. Die Antriebsleistung der Kraftstoffpumpe kann aus vielen verschiedenen Quellen bezogen werden, z. B. kann eine elektrisch angetriebene Kraftstoffpumpe verwendet werden, die über ein Steuergerät angesteuert phasenweise, z. B. wenn das Kraftstoffdruckniveau in den Zuleitungen unter einen Mindestdruck absinkt, betrieben wird. Mechanisch betriebenen Kraftstoffpumpen wird jedoch im Kraftfahrzeugbau, sofern Verbrennungskraftmaschinen die Antriebsaggregate sind, der Vorzug gegeben.Depending on the respective position of the reciprocating piston in its cylinder, a fuel-air mixture must be introduced into the combustion chamber. Thus, in most reciprocating engines pulsed fuel introduction into the combustion chamber, which has to be done only at selected times. This means that a synchronization between the relative position of the crankshaft, ie a certain angle of rotation of the crankshaft, and a fuel delivery should be ensured. The fuel delivery is part of a fuel treatment plant that can be configured as an injection system. Parts of the injection system are a pressure generation such as a fuel pump, a corresponding line system, often at least one return line, usually at least one fuel filter, at least one injection valve and appropriate controls. The drive power of the fuel pump can be obtained from many different sources, z. B., an electrically driven fuel pump can be used, which is controlled by a control unit phased, z. B. when the fuel pressure level in the supply lines drops below a minimum pressure, is operated. However, mechanically operated fuel pumps are given preference in motor vehicle construction, provided internal combustion engines are the drive units.

Stand der TechnikState of the art

Andere Konzepte, wie eine Kraftstoffpumpe einer Einspritzanlage angetrieben und synchronisiert werden kann, basieren darauf, dass die Kraftstoffpumpe mechanisch angetrieben durch ihren mechanischen Antrieb synchronisiert wird. So schlägt die DE 10 2007 056 418 A1 (Anmelderin: Continental Automotive GmbH; Anmeldetag: 23.11.2007) vor, eine Hochdruckpumpe mechanisch an die Turbinenwelle, die mit der Antriebswelle der Hochdruckpumpe in Verbindung steht, mechanisch anzukoppeln. Die Druckschrift beschreibt in prinzipiellen Darstellungen unterschiedliche Ausgestaltungen von Kraftstoffeinspritzsystemen, die eine Einzelzylindereinspritzung über einen Injektor pro Brennraum realisieren können. Die in der DE 10 2007 056 418 A1 dargestellten hydraulischen Anordnungen können zur Verdeutlichung dienen, welche Teile und Komponenten zu einer Einspritzanlage gehören. Der Offenbarungsumfang der DE 10 2007 056 418 A1 wird als Grundlage zur Erklärung eines Einspritzsystems herangezogen. In solchen Einspritzanlagen kann der Förderzeitpunkt der Hochdruckpumpe durch einen Nocken oder durch mehrere Nocken eingestellt werden, wie zum Beispiel in der DE 10 2008 008 438 A1 (Anmelderin: Continental Automotive GmbH; Anmeldetag: 11.02.2008) und der DE 10 2008 002 178 A1 (Anmelderin: Robert Bosch GmbH; Anmeldetag: 03.06.2008) dargestellt. Die Nockensteuerung kann dabei sowohl Teil einer Nockenwelle wie auch Teil eines Nebentriebs oder einer Nebentriebswelle, z. B. über einen Kettentrieb oder über eine Riementriebswelle, sein. Die Anzahl der Nocken ergibt sich aus der Drehgeschwindigkeit der Antriebswelle im Vergleich zur Kurbelwelle. Wird die Nockenwelle als Bezugswelle verwendet, so werden in der Regel zwei bis vier Nocken platziert, während bei einer Ausgleichswelle, die häufig mit doppelter Motorendrehzahl im Vergleich zur Kurbelwelle dreht, in der Regel nur ein bis zwei Nocken platziert werden. Wie bei solchen Anordnungen eine Kraftstoffpumpe angebunden werden kann, kann der JP 2 042 170 A (Anmelderin: Honda Motor Co Ltd.; Anmeldetag: 01.08.1988) entnommen werden.Other concepts of how to drive and synchronize a fuel pump of an injection system are based on synchronizing the fuel pump mechanically driven by its mechanical drive. So that beats DE 10 2007 056 418 A1 (Applicant: Continental Automotive GmbH, filing date: 23.11.2007) to mechanically couple a high-pressure pump mechanically to the turbine shaft, which is in communication with the drive shaft of the high-pressure pump. The document describes in principle representations of different embodiments of fuel injection systems that can realize a single-cylinder injection via an injector per combustion chamber. The in the DE 10 2007 056 418 A1 illustrated hydraulic arrangements can serve to illustrate which parts and components belong to an injection system. The scope of disclosure of DE 10 2007 056 418 A1 is used as the basis for explaining an injection system. In such injection systems, the delivery timing of the high-pressure pump can be adjusted by a cam or by a plurality of cams, such as in the DE 10 2008 008 438 A1 (Applicant: Continental Automotive GmbH, filing date: 11.02.2008) and the DE 10 2008 002 178 A1 (Applicant: Robert Bosch GmbH, filing date: 03.06.2008). The cam control can be both part of a camshaft as well as part of a secondary drive or a secondary drive shaft, z. B. via a chain drive or via a belt drive shaft. The number of cams results from the rotational speed of the drive shaft compared to the crankshaft. If the camshaft is used as a reference shaft, usually two to four cams are placed, while with a balancer shaft, which often rotates at twice the engine speed compared to the crankshaft, usually only one or two cams are placed. As in such arrangements, a fuel pump can be connected, the JP 2 042 170 A (Applicant: Honda Motor Co Ltd., filing date: 01.08.1988).

Es ist weithin verbreitet, die Steuerung der Kraftstoffpumpe, insbesondere einer Hochdruckpumpe, auf eine spezielle Welle, wie z. B. oben diskutiert eine Ausgleichswelle, zu beziehen. Hiervon abweichend schlägt die DE 10 2006 006 823 B3 (Patentinhaberin: Siemens AG; Anmeldetag: 14.02.2006) vor, eine unmittelbare Phasenlage zwischen Kurbelwelle der Verbrennungskraftmaschine und einer Antriebswelle der Hochdruckpumpe einzustellen. Das dort Gelehrte ist zudem deswegen nahegelegt, weil, siehe zum Beispiel die DE 10 2008 007 025 A1 (Anmelderin: Continental Automotive GmbH; Anmeldetag: 31.01.2008), die Antriebswelle der Kraftstoffpumpe in Fachkreisen häufig als im Kurbelraum angeordnet bezeichnet wird. Die Antriebswelle der Hochdruckpumpe kann dabei in einer Drehrichtung drehbar im Kurbelraum gelagert sein.It is widespread, the control of the fuel pump, in particular a high-pressure pump, on a special shaft, such. B. discussed above, a balance shaft to relate. Deviating from this suggests the DE 10 2006 006 823 B3 (Patentee: Siemens AG, filing date: 14.02.2006) to set an immediate phase angle between the crankshaft of the internal combustion engine and a drive shaft of the high pressure pump. The scholar there is also advised, because, see for example the DE 10 2008 007 025 A1 (Applicant: Continental Automotive GmbH, filing date: 31.01.2008), the drive shaft of the fuel pump in professional circles is often referred to as arranged in the crankcase. The drive shaft of the high pressure pump can be rotatably mounted in a rotational direction in the crankcase.

Konstruktive Vorschläge lassen sich der JP 2008 038 848 A (Anmelderin: Yanmar Co Ltd.; Anmeldetag: 09.08.2006), dargestellt in auskonstruierter Weise, oder der DE 10 2008 000 711 A1 (Anmelderin: Robert Bosch GmbH; Anmeldetag: 17.03.2008), dargestellt in prinzipieller Darstellung, entnehmen. Die DE 10 2008 000 711 A1 möchte zur Synchronisierung ein Übersetzungsgetriebe zwischen Kurbelwelle und Antriebswelle der Kraftstoffpumpe einsetzen. Hierbei dominiert vermutlich die Auffassung, dass die Hochdruckpumpe nicht unmittelbar auf die Kurbelwelle synchronisiert werden kann. Im Ergebnis stellt die DE 10 2008 000 711 A1 eine Lösung vor, bei der der Bauraum für das Steuergetriebe der Verbrennungskraftmaschine ein zweites Mal nachgebildet wird, nämlich durch gekapselt gezeichnete Übersetzungsgetriebe.Constructive suggestions can be the JP 2008 038 848 A (Applicant: Yanmar Co Ltd, filing date: 09.08.2006), displayed in an elaborate manner, or the DE 10 2008 000 711 A1 (Applicant: Robert Bosch GmbH, filing date: 17.03.2008), shown in a schematic representation. The DE 10 2008 000 711 A1 would like to use a transmission between the crankshaft and drive shaft of the fuel pump for synchronization. This probably dominates the view that the high-pressure pump can not be synchronized directly to the crankshaft. As a result, the DE 10 2008 000 711 A1 a solution in which the space for the control gear of the internal combustion engine is simulated a second time, namely by encapsulated drawn transmission gear.

Eine unmittelbare stirnseitige Anbindung der Kraftstoffpumpe an die Kurbelwelle lässt sich den Figuren der drei japanischen Patentanmeldungen JP 63 277 853 A (Anmelderin: Mitsubishi Heavy Ind Ltd.; Anmeldetag: 11.05.1987), JP 63 109 243 A (Anmelderin: Mitsubishi Heavy Ind Ltd.; Anmeldetag: 28.10.1986) und JP 2 301 660 A (Anmelderin: Yamaha Motor Corp.; Anmeldetag: 17.05.1989) entnehmen.An immediate frontal connection of the fuel pump to the crankshaft can be found in the figures of the three Japanese patent applications JP 63 277 853 A (Applicant: Mitsubishi Heavy Ind Ltd., filing date: 11.05.1987), JP 63 109 243 A (Applicant: Mitsubishi Heavy Ind Ltd., filing date: 28.10.1986) and JP 2 301 660 A (Applicant: Yamaha Motor Corp., filing date: 17.05.1989).

Eine spezielle Steuernockenanordnung am Umfang eines außenliegenden Grundkreises an der Kurbelwelle zur Ansteuerung der Pumpenkolben einer Einspritzpumpe mit magnetventilgesteuerter Förderung wird in der EP 0 590 362 A1 (Anmelderin: Steyr Nutzfahrzeuge AG; Anmeldetag: 08.09.1993) beschrieben. In der GB 361 641 A (Inhaberin: Maschinenfabrik Augsburg-Nürnberg AG; Anmeldetag: 05. 12. 1930) wird die Kraftstoffpumpe eines Verbrennungsmotors über eine Laufrolle an einem Querarm zu einem Pumpenstößel mit Nocken, die mit gleichmäßigen Abstandshaltern am äußeren Umfang eines Kurbelwangenglieds befestigt sind, betätigt. Die Erzeugung eines Druckhubs durch direkte Stößelbetätigung einer im Kurbelwellenlagerstuhl radial zur Kurbelwelle montierten Ölpumpe mit einer Nockenkontur am äußeren Umfang einer Kurbelwange zeigt DE 40 29 428 A1 (Anmelderin: Volkswagen AG; Anmeldetag: 17.09.1990). Aus der US 3 106 168 (Inhaberin: General Motors Corp.; Anmeldetag: 17.09.1959) geht ein Kraftstoffpumpenantrieb mit einer Nockenanordnung am Ende einer Welle und eine Anordnung zur Reduktion eines Hubwegs einer Kraftstoffpumpe für eine bedarfsreduzierte Förderung hervor.A special control cam assembly on the circumference of an outer base circle on the crankshaft for controlling the pump piston of an injection pump with solenoid-controlled promotion is in the EP 0 590 362 A1 (Applicant: Steyr Nutzfahrzeuge AG, filing date: 08.09.1993). In the GB 361 641 A (Owner: Maschinenfabrik Augsburg-Nürnberg AG, filing date: 05. 12. 1930), the fuel pump of an internal combustion engine is actuated via a roller on a transverse arm to a pump tappet with cams, which are fixed with uniform spacers on the outer circumference of a crank arm member. The generation of a pressure stroke by direct ram actuation of a crankshaft bearing block mounted radially to the crankshaft oil pump with a cam contour on the outer circumference of a crank arm shows DE 40 29 428 A1 (Applicant: Volkswagen AG, filing date: 17.09.1990). From the US 3,106,168 (Proprietor: General Motors Corp., filing date: 17.09.1959) is a fuel pump drive with a cam assembly at the end of a shaft and an arrangement for reducing a stroke of a fuel pump for a demand-reduced promotion shows.

Aufgabenstellungtask

Motorenentwickler von Kraftfahrzeugmotoren und Komponentenentwickler einzelner Komponenten für Kraftfahrzeugmotoren dürfen eine Tendenz bei den europäischen Automobilherstellern beobachten, dass diese gerne auf einen und den gleichen Motor einer bestimmten Zylinderanzahl als Ausgangsmotor zurückgreifen wollen und dann dieser Motor anschließend in den zur Verfügung stehenden Motorraum des ausgewählten Kraftfahrzeuges einzupassen ist. Hierbei wird häufig die Orientierung des Motors je nach Bedarf gedreht und somit auch die Aufhängungspunkte des Motors angepasst. Zwar darf der eigentliche Motorblock gleich bleiben, jedoch sind aufgrund des veränderten Motorraums sämtliche, außenliegende Aggregate, wie z. B. der Generator, anzupassen. Das Crashverhalten des Kraftfahrzeuges verändert sich, wenn die Aggregate neu arrangiert werden. Erst nach entsprechenden Versuchen wird festgestellt, dass mit dem Drehen des Motors und einer veränderten Aufhängung zahlreiche weitere Probleme in Kauf genommen worden sind. Obwohl dem Grunde nach alle Komponenten bekannt sind, verlängert sich die Entwicklungszeit. Es tauchen ungeahnte Probleme für die Entwicklungsingenieure während der Erprobungsphase auf.Engine developers of automotive engines and component developers of individual components for automotive engines may observe a tendency among European car manufacturers that they would like to resort to one and the same engine of a certain number of cylinders as the output engine and then this engine is then fit into the available engine compartment of the selected motor vehicle , Here, the orientation of the motor is often rotated as needed and thus also adapted to the suspension points of the engine. Although the actual engine block may remain the same, but due to the changed engine compartment, all, external Aggregates, such. B. the generator to adapt. The crash behavior of the motor vehicle changes when the units are rearranged. Only after appropriate attempts it is determined that with the turning of the engine and a changed suspension numerous further problems were accepted. Although all components are basically known, development time is increased. Undreamt of problems for the development engineers during the trial phase emerge.

Erfindungsbeschreibunginvention description

Die erfindungsgemäße Aufgabe wird durch einen Hubkolbenmotor nach Anspruch 1 gelöst. Wie ein solcher Hubkolbenmotor betrieben werden kann, lässt sich Anspruch 11 entnehmen. Vorteilhafte Weiterbildungen lassen sich den abhängigen Ansprüchen entnehmen.The object of the invention is achieved by a reciprocating engine according to claim 1. As such a reciprocating engine can be operated, claim 11 can be found. Advantageous developments can be found in the dependent claims.

Der Hubkolbenmotor ist ein blockartiger Motor, der vorzugsweise mit mehreren Kolben in verschiedenen Zylindern ausgestattet ist. Im Inneren des Hubkolbenmotors ist eine Kurbelwelle angeordnet. Es handelt sich somit um einen Hubkolbenmotor mit innenliegender Kurbelwelle. Damit die Kurbelwelle innenliegend angeordnet sein kann, bietet der Hubkolbenmotor ein Kurbelwellengehäuse. Das Kurbelwellengehäuse befindet sich in der Regel in dem dem Boden zugewandten Bereich des Hubkolbenmotors, also unten. Mit anderen Worten, die Kurbelwelle befindet sich im Nahbereich des Motorsumpfes. Oberhalb einer solchen Kurbelwelle befinden sich die Zylinder mit ihren durch die einzelnen Hubkolben - zumindest zu einer Seite - begrenzten Brennräumen. In Abhängigkeit des Brennvorgangs im Brennraum verändert der Hubkolben seine relative Lage im Zylinder. Der Hubkolben führt eine Abwärts- oder Aufwärtsbewegung durch. Der Hubkolben folgt somit einer Hubbewegung.The reciprocating engine is a block-type engine, which is preferably equipped with several pistons in different cylinders. Inside the Hubkolbenmotors a crankshaft is arranged. It is thus a reciprocating engine with internal crankshaft. So that the crankshaft can be arranged on the inside, the reciprocating engine offers a crankshaft housing. The crankshaft housing is usually located in the region of the reciprocating engine facing the bottom, ie below. In other words, the crankshaft is in the vicinity of the engine sump. Above such a crankshaft are the cylinders with their through the individual reciprocating - at least to one side - limited combustion chambers. Depending on the burning process in the combustion chamber, the reciprocating piston changes its relative position in the cylinder. The reciprocating piston performs a downward or upward movement. The reciprocating piston thus follows a lifting movement.

Die Kurbelwelle setzt sich aus einzelnen Segmenten oder Abschnitten zusammen. Ein Teil der Kurbelwelle ist die Kurbelwellenwange. Zwischen zwei Kurbelwellenwangen existieren Verbindungsstücke, zum Beispiel ein Kurbelwellenschaft. Bei Hubkolbenmotoren mit mehreren Zylindern hat die Kurbelwelle vorteilhafterweise ebenfalls mehrere Kurbelwellenwangen. Durch die Gewichtsverlagerungen innerhalb der Kurbelwellenwange können die Kurbelwellenwangen gleichzeitig Ausgleichsgewichte für den Hubkolbenmotor bieten.The crankshaft is composed of individual segments or sections. Part of the crankshaft is the crankshaft cheek. There are connecting pieces between two crankshaft cheeks, for example a crankshaft shaft. In reciprocating engines with multiple cylinders, the crankshaft advantageously also has a plurality of crankshaft cheeks. Due to the weight shifts within the crankshaft cheek, the crankshaft cheeks can simultaneously provide balance weights for the reciprocating engine.

Abgewandt von den Hubkolben, es kann auch gesagt werden, auf der gegenüberliegenden Seite des Brennraums, haben Verbrennungskraftmaschinen pro Zylinder in der Regel mehrere Gaswechselventile, die zur Kraftstoff-Luft-Gemisch-Aufbereitung in dem Brennraum oder in den Brennräumen des Hubkolbenmotors beitragen sollen. Ein oder mehrere Einspritzventile münden vor oder in dem Brennraum. Je nach verwendetem Kraftstoff, ob Dieselkraftstoff oder Benzinkraftstoff verwendet wird, wird auch von einem Dieselmotor oder von einem Otto-Motor gesprochen. Damit der Kraftstoff in dem richtigen Mischungsverhältnis in ausreichender Menge, jedoch nicht zu fett, zur Verfügung steht, ist dem Hubkolbenmotor eine Kraftstoffaufbereitungsvorrichtung zugeordnet. Ein Teil der Kraftstoffaufbereitungsvorrichtung ist eine Kraftstoffpumpe, die in der Regel aufgrund des herzustellenden Drucks auch als Hochdruckpumpe bezeichnet werden kann. Eine solche Kraftstoffpumpe sorgt dafür, dass der Kraftstoff unter Druck gesetzt werden kann. Es sind Drücke in einem Druckbereich von mehr als 1800 bar, z. B. im Bereich von 2200 bar, durchaus üblich. Bei Ottomotoren sind niedrigere Drücke üblich. Zur Regelung des Kraftstoffaufbereitungsvorgangs bietet die Kraftstoffaufbereitungsvorrichtung eine oder mehrere Zuleitungen und wenigstens eine Rückleitung für den Kraftstoff. Die Kurbelwellenwange kann als Antriebsfläche für ein Antriebselement der Kraftstoffpumpe, wie einen Rollenstößel oder einen Hubkolben der Kraftstoffpumpe, genutzt werden. Die Kurbelwellenwange ist daher ein Antriebselement für die Kraftstoffpumpe. Erfindungsgemäß erfolgt eine unmittelbare Übertragung der Antriebsenergie für die Kraftstoffpumpe von der Kurbelwellenwange auf die an ihr angelagerte Kraftstoffpumpe. Die Kraftstoffpumpe steht unmittelbar im Eingriff mit der Kurbelwellenwange. Es wird auf Übersetzungsgetriebe und Getriebeketten verzichtet. Der Hubkolbenmotor bewahrt in seinem Inneren die Kraftstoffpumpe, die ihre Antriebsleistung durch eine Anlagerung an der Kurbelwellenwange erfährt.Turning away from the reciprocating pistons, it can also be said, on the opposite side of the combustion chamber, internal combustion engines per cylinder usually have a plurality of gas exchange valves, which are to contribute to the fuel-air mixture treatment in the combustion chamber or in the combustion chambers of the reciprocating engine. One or more injectors open in front of or in the combustion chamber. Depending on the fuel used, whether diesel fuel or gasoline fuel is used, is also spoken by a diesel engine or a gasoline engine. In order that the fuel in the correct mixing ratio in sufficient quantity, but not too fat, is available, the reciprocating engine is associated with a fuel conditioning device. A part of the fuel treatment device is a fuel pump, which can be referred to as a high-pressure pump usually due to the pressure to be produced. Such a fuel pump ensures that the Fuel can be pressurized. There are pressures in a pressure range of more than 1800 bar, z. B. in the range of 2200 bar, quite common. In gasoline engines lower pressures are common. For controlling the fuel conditioning operation, the fuel conditioning device provides one or more supply lines and at least one return line for the fuel. The crankshaft cheek can be used as a driving surface for a driving element of the fuel pump, such as a roller tappet or a reciprocating piston of the fuel pump. The crankshaft cheek is therefore a drive element for the fuel pump. According to the invention, a direct transmission of the drive energy for the fuel pump from the crankshaft cheek takes place on the fuel pump attached to it. The fuel pump is directly engaged with the crankshaft cheek. It is dispensed with transmission gear and transmission chains. The reciprocating engine preserves in its interior the fuel pump, which experiences its driving power by an attachment to the crankshaft cheek.

Die Kurbelwelle, genauer die Kurbelwellenwange, treibt unmittelbar - ohne Zwischenelement - ein Antriebsglied der Kraftstoffpumpe an. Die in der Rotation der Kurbelwellenwange vorhandene Antriebsenergie wird direkt auf die Kraftstoffpumpe weitergegeben. Es gibt eine Berührungslinie zwischen Kurbelwelle und Antriebsglied der Kraftstoffpumpe. Kurbelwelle und Kraftstoffpumpe lagern gegeneinander, beide Teile, Kurbelwelle und Kraftstoffpumpe, sind im Bereich der Kurbelwellenwange in Berührkontakt.The crankshaft, more precisely the crankshaft cheek, drives directly - without an intermediate element - a drive member of the fuel pump. The existing in the rotation of the crankshaft cheek drive energy is passed directly to the fuel pump. There is a line of contact between crankshaft and drive member of the fuel pump. Crankshaft and fuel pump bear against each other, both parts, crankshaft and fuel pump, in contact with the crankshaft cheek.

Die Lager der Kurbelwelle sind für die Leistungen, die der Hubkolbenmotor zur Verfügung stellen soll, ausgelegt. Der Hubkolbenmotor operiert vorzugsweise mit Kraftstoff, der unter hohen Druck gesetzt ist. Ungleichförmige Belastungen, die aufgrund von impulsartigen Fördervorgängen in der Kraftstoffpumpe hervorgerufen werden, haben bei einer Einleitung der Antriebsleistung mit Hilfe einer Kurbelwellenwange in der Form von mechanischen Belastungen für die Lager der Kurbelwelle nur einen sehr geringen Einfluss auf die Standzeiten des Hubkolbenmotors.The crankshaft bearings are designed for the power that the reciprocating engine should provide. The reciprocating engine preferably operates on fuel that is under high pressure. Uneven loads caused by pulse-like delivery processes in the fuel pump have only a very small influence on the service life of the reciprocating engine when the drive power is introduced by means of a crankshaft cheek in the form of mechanical loads on the bearings of the crankshaft.

Ein entsprechender Hubkolbenmotor, wie zuvor beschrieben, zeichnet sich durch seine kompakte Gestaltung aus. Der Hubkolbenmotor kann dadurch betrieben werden, dass die Arbeitsenergie der Kurbelwelle vorteilhaft zum Teil für die Kraftstoffaufbereitung genutzt wird. Hierfür wird die Förderleistung von der Kurbelwellenwange abgegriffen. Der Hubkolbenmotor wandelt kalorische Energie unter Nutzung einer Kraftstoff-Luft-Verbrennung in Rotationsenergie einer Kurbelwelle. Für den Verbrennungsvorgang gibt es wenigstens einen Brennraum, der über einen Hubkolben Bewegungsenergie auf eine Kurbelwelle aufbringen kann. Die Kurbelwelle liegt im Inneren des Hubkolbenmotors. Die Kurbelwelle ist segmentartig gestaltet. Ein Segment umfasst die Kurbelwellenwange. Weiterhin gibt es wenigstens einen Kurbelwellenschaft. Die Förderleistung an der Kraftstoffpumpe dient dazu, einen Druck aufzubauen. Die Antriebsenergie muss nicht umständlich durch den gesamten Motor umgelenkt werden. Mit Hilfe der Gestaltung der Kurbelwellenwange oder einer Kontur auf oder an der Kurbelwellenwange kann rotationsgesteuert die Energie für die Kraftstoffförderung an die Kraftstoffpumpe abgegeben werden.A corresponding reciprocating engine, as described above, is characterized by its compact design. The reciprocating engine can be operated in that the working energy of the crankshaft is advantageously used in part for the fuel treatment. For this purpose, the capacity is tapped from the crankshaft cheek. The reciprocating engine converts calorific energy into a rotational force of crankshaft using fuel-air combustion. For the combustion process, there is at least one combustion chamber, which can apply kinetic energy to a crankshaft via a reciprocating piston. The crankshaft is located inside the reciprocating engine. The crankshaft is designed like a segment. One segment includes the crankshaft cheek. Furthermore, there is at least one crankshaft shaft. The delivery rate at the fuel pump serves to build up a pressure. The drive energy does not have to be awkward to divert through the entire engine. With the help of the design of the crankshaft cheek or a contour on or on the crankshaft cheek rotationally controlled, the energy for the fuel delivery can be delivered to the fuel pump.

Die Kurbelwelle muss ausreichend gelagert sein. Hierfür bietet das Kurbelwellengehäuse ein Kurbelwellengestühl. An ausgewählten Stellen wird die Kurbelwelle durch das Kurbelwellengestühl gelagert. Die Kurbelwelle wird durch das Kurbelwellengestühl getragen. Dabei muss das Kurbelwellengestühl nicht vollständig massiv ausgestaltet sein. Das Kurbelwellengestühl muss ausreichend fest sein, um die Kräfte der Kurbelwelle aufnehmen zu können, das Kurbelwellengestühl kann jedoch auch einzelne Öffnungen haben.The crankshaft must be sufficiently supported. For this purpose, the crankshaft housing offers a crankshaft stalls. At selected points, the crankshaft is supported by the crankshaft stalls. The crankshaft is supported by the crankshaft stalls. The crankshaft stalls do not have to be completely solid. The crankshaft stalls must be strong enough to accommodate the forces of the crankshaft, but the crankshaft stalls may have individual openings.

Die Kurbelwelle wird wenigstens teilweise durch ein Kurbelwellengestühl getragen. Zumindest in einem Tragarm des Kurbelwellengestühls ist eine Öffnung eingelassen. Die Öffnung ist so dimensioniert, dass eine Kraftstoffpumpe durch das Kurbelwellengestühl durchgreifen kann und sich an der Kurbelwellenwange anlagern kann. Diese Anordnung trägt zur geschützten Lagerung der Kraftstoffpumpe bei. Das Lager der Kurbelwelle ist ausreichend stabil, obwohl das Kurbelwellengestühl eine Öffnung aufweist. Die vorgestellte Lösung steigert den Integrationsgrad des Hubkolbenmotors.The crankshaft is at least partially carried by a Kurbelwellengestühl. At least in a support arm of the crankshaft stalls an opening is recessed. The opening is dimensioned so that a fuel pump can pass through the crankshaft stalls and can attach to the crankshaft cheek. This arrangement contributes to the protected storage of the fuel pump. The bearing of the crankshaft is sufficiently stable, although the crankshaft stalls have an opening. The solution presented increases the degree of integration of the reciprocating engine.

Eine Antriebsebene der Kraftstoffpumpe läuft durch die Kurbelwellenwange. Somit kann eine Oberfläche der Kurbelwellenwange gleichzeitig als Antriebsebene bzw. als Antriebskreis für die Kraftstoffpumpe genutzt werden. Vorteilhaft ist die Verwendung einer Kontur an oder auf der Kurbelwellenwange, die als Antriebsebene dient.A drive plane of the fuel pump passes through the crankshaft cheek. Thus, a surface of the crankshaft cheek can be used simultaneously as a drive level or as a drive circuit for the fuel pump. It is advantageous to use a contour on or on the crankshaft cheek, which serves as a drive plane.

Die Kurbelwelle dreht um eine Kurbelwellenachse. Die Kurbelwellenachse erstreckt sich in den Kurbelwellenschäften, sofern mehrere vorhanden sind. Die Kurbelwelle hat zumindest aber einen Schaft. Durch den Hubkolbenmotor können verschiedene Achsen durchgezogen werden. Eine solche Achse kann sich durch die Längserstreckung der Kurbelwelle erstrecken. Eine weitere Achsenorientierung kann als Radius der Kurbelwellenwange angesehen werden. Zu diesen unterschiedlichen Achsen abgewinkelt lässt sich die Kraftstoffpumpe anordnen, wobei die Kraftstoffpumpe von der Kurbelwellenwangenoberfläche startend in eine eigene Richtung sich erstreckt. Hierzu wird ein vorteilhafter Winkel wie z. B. 45° gewählt. Vibrationen und Erschütterungen wirken bei geschickter Wahl der Achse der Kraftstoffpumpe auf die Kraftstoffpumpe deutlich geringer ein als bei der Orientierung, wenn die Kraftstoffpumpe entlang einer Hauptachse des Hubkolbenmotors ausgerichtet wäre.The crankshaft rotates about a crankshaft axis. The crankshaft axis extends in the crankshaft shafts, if several are present. The crankshaft has at least a shaft. Through the reciprocating engine different axes can be pulled through. Such an axle may extend through the longitudinal extent of the crankshaft. Another axis orientation can be considered as the radius of the crankshaft cheek. Angled to these different axes, the fuel pump can be arranged, the fuel pump extending from the crankshaft cheek surface starting in a separate direction. For this purpose, an advantageous angle such. B. 45 °. Vibrations and shocks act with skillful choice of the axis of the fuel pump to the fuel pump much lower than in the orientation, if the fuel pump along a major axis of the reciprocating engine would be aligned.

Vorteilhafte Weiterbildungen lassen sich den nachfolgenden Ausführungen entnehmen, die für sich allein gesehen, ebenfalls eigenständigen erfinderischen Beitrag zeigen können.Advantageous developments can be found in the following explanations, which, taken alone, can also show an independent inventive contribution.

Die Hubkolben des Hubkolbenmotors stehen quer ab zu der Längserstreckung der Kurbelwelle. Die Hubkolben folgen ihrer Hubbewegung in einem Winkel zur Kurbelwelle. Die Anlagerung der Kraftstoffpumpe erfolgt seitlich zur Kurbelwellenachse. Der Berührungspunkt zwischen Kraftstoffpumpe und Kurbelwelle liegt somit nicht auf der Kurbelwellenachse. Etwas versetzt zur Kurbelwellenachse befindet sich die Antriebsstelle zur Kraftstoffpumpe innerhalb der Kurbelwelle, also an einer Oberfläche der Kurbelwelle. Die Antriebskraft, die wenigstens teilweise für die Kraftstoffpumpe genutzt werden kann, kann in unterschiedliche Kraftkomponenten aufgeteilt werden. Eine Antriebskraft für die Kraftstoffpumpe erstreckt sich im rechten Winkel zur Kurbelwellenachse. Die Rotationsbewegung der Kurbelwelle lässt sich hierdurch vorteilhaft für den Antrieb der Kraftstoffpumpe nutzten. Es können Oberflächenprofile in die Kurbelwellenwange eingearbeitet sein, sodass keine zusätzlichen Nocken an einem Ende der Kurbelwelle eingearbeitet sein müssen. Sondern ein mittleres Teil der Kurbelwelle selbst ist so gefertigt, dass es als Steuerrad für den Antrieb der Kraftstoffpumpe genutzt werden kann.The reciprocating piston of the reciprocating engine are transverse to the longitudinal extent of the crankshaft. The reciprocating pistons follow their lifting movement at an angle to the crankshaft. The attachment of the fuel pump takes place laterally to the crankshaft axis. The point of contact between the fuel pump and crankshaft is thus not on the crankshaft axis. Somewhat offset from the crankshaft axis is the drive point to the fuel pump within the crankshaft, that is on a surface of the crankshaft. The driving force, which can be used at least partially for the fuel pump, can be divided into different force components. A drive force for the fuel pump extends at right angles to the crankshaft axis. The rotational movement of the crankshaft can be thereby advantageously used for driving the fuel pump. Surface profiles may be incorporated into the crankshaft web so that no additional cams need to be machined at one end of the crankshaft. But a middle part of the crankshaft itself is made so that it can be used as a steering wheel for driving the fuel pump.

Zum Antrieb der Kraftstoffpumpe kann ein Umfang auf der Kurbelwellenwange genutzt werden. Vorteilhafterweise fallen Umfang und Oberfläche der Kurbelwellenwange zusammen. Der Abschnitt der Oberfläche, der als Umfang zum Antrieb der Kraftstoffpumpe genutzt wird, sollte einen gewissen (Mindest-)Durchmesser einfassen. Für eine besonders leichte Umsetzung der Erfindung kann der größte Durchmesser, also der breiteste Durchmesser, der Kurbelwellenwange benutzt werden. Wird ein Punkt auf der Kurbelwellenwange während der Rotationsbewegung der Kurbelwelle verfolgt, so beschreibt dieser Punkt einen Durchmesser durch seine kreisförmige Bewegung. Der äußere Umfang, der parallel zur Oberfläche des Kurbelwellenschafts verläuft, kann bei einer solchen Gestaltung zum Antrieb der Kraftstoffpumpe genutzt werden. Sollte die Kraftstoffpumpe eine nockengetriebene bzw. nockengesteuerte Kraftstoffpumpe sein, so muss nur während des Schleifvorgangs der Kurbelwelle ein solcher Nocken in die seitliche Oberfläche der Kurbelwellenwange eingearbeitet sein.To drive the fuel pump, a circumference on the crankshaft cheek can be used. Advantageously fall circumference and surface of the crankshaft cheek. The portion of the surface used as the perimeter for driving the fuel pump should have a certain (minimum) diameter. For a particularly easy implementation of the invention, the largest diameter, so the widest diameter, the crankshaft cheek be used. If a point on the crankshaft cheek is traced during the rotational movement of the crankshaft, this point describes a diameter through its circular motion. The outer circumference, which runs parallel to the surface of the crankshaft shaft, can be used in such a design for driving the fuel pump. If the fuel pump is a cam-driven or cam-controlled fuel pump, then such a cam must be machined into the lateral surface of the crankshaft cheek only during the grinding process of the crankshaft.

In einer besonders vorteilhaften Weiterbildung ist die Kurbelwellenwange nicht über ihre gesamte Oberfläche hinweg gleichmäßig, z. B. gleichmäßig gerundet, sondern sie weist an einer Stelle wenigstens einen Überstand auf. Der Überstand kann als eingearbeitete Nocke oder als eingearbeitete Stufe gestaltet sein. Die Steuerungskontur lässt sich genauso mit Hilfe einer Vertiefung realisieren. Die Steuerungskontur kann sowohl als konvexe als auch als konkave Oberfläche gestaltet sein. Die Nocke ist so in die Kurbelwellenwange eingearbeitet, dass durch die Rotationsbewegung der Kurbelwelle bzw. durch die Rotationsbewegung der Kurbelwellenwange eine Hubbewegung auf die Kraftstoffpumpe ausgeübt werden kann. Dafür steht der Überstand ein wenig aus der restlichen Kurbelwellenwange heraus. Die Kurbelwelle wird standardmäßig bei der Herstellung geschliffen. Während des Schleifvorgangs kann im gleichen Bearbeitungsschritt die Stufe bzw. die Nocke eingearbeitet werden.In a particularly advantageous embodiment, the crankshaft cheek is not uniform over its entire surface, z. B. evenly rounded, but it has at one point at least one supernatant. The supernatant can be designed as a built-in cam or as a built-in stage. The control contour can also be realized with the help of a deepening. The control contour can be configured as a convex as well as a concave surface. The cam is incorporated in the crankshaft cheek, that by the rotational movement of the crankshaft or by the rotational movement of the crankshaft cheek, a lifting movement can be exerted on the fuel pump. For the supernatant stands out a bit from the rest of the crankshaft cheek. The crankshaft is ground by default during manufacture. During the grinding process, the step or the cam can be incorporated in the same processing step.

Als besonders geeignet haben sich Kraftstoffsteckpumpen erwiesen, solche Pumpen gibt es als Einkolbenhochdruckpumpen. Die Kraftstoffsteckpumpe hat einen sehr kleinen Durchmesser, z. B. 15 mm oder 17 mm, zumindest an dem Antriebselement der Kraftstoffpumpe. Das Kurbelwellengestühl ist bei vielen Motoren breiter. Somit kann die Kraftstoffsteckpumpe im Kurbelwellengestühl stecken. Das Kurbelwellengestühl bietet für die innenliegende Kraftstoffpumpe umschließendes Material, sodass auf der einen Seite die Kraftstoffpumpe vor den übrigen rotierenden Teilen geschützt ist und auf der anderen Seite keine unnötige Durchbiegung der Kurbelwelle aufgrund von zu schwachen Lagern droht. Typische Breiten der Lager für Kurbelwellen, die z. B. einen Durchmesser von 70 mm im Bereich ihrer Schäfte haben, sind z. B. 16 mm. Die Integration der Kraftstoffpumpe erfolgt bei einer solchen Ausgestaltung über ein Teilsegment im Umfang und nicht über die gesamte Breite des Lagers. Für die Integration einer Pumpe, die Kraftstoff mit einem Druck von 2200 bar liefern kann, hat sich ein Rollentassenstößel mit einer Rollenbreite von ca. 14 mm bis ca. 15 mm Breite als ausreichend dimensioniert erwiesen. Das bedeutet, die Kraftstoffpumpe lässt sich in dem Lagerschild, dem Kurbelwellengestühl, integrieren, selbst bei so geringen Durchmessern wie 70 mm.Fuel plug pumps have proven to be particularly suitable; such pumps are available as single-piston high-pressure pumps. The fuel plug pump has a very small diameter, z. B. 15 mm or 17 mm, at least on the drive element of the fuel pump. The crankshaft stalls are wider in many engines. Thus, the fuel plug pump stuck in the crankshaft stalls. The crankshaft stalls provide enclosing material for the internal fuel pump so that on one side the fuel pump is protected from the other rotating parts and on the other side there is no danger of unnecessary crankshaft deflection due to weak bearings. Typical widths of the bearings for crankshafts, z. B. have a diameter of 70 mm in the region of their shafts, z. B. 16 mm. The integration of the fuel pump takes place in such a configuration over a partial segment in the scope and not over the entire width of the bearing. For the integration of a pump that can supply fuel with a pressure of 2200 bar, a roller cup tappet with a roll width of approx. 14 mm to approx. 15 mm width has proved adequately dimensioned. This means that the fuel pump can be integrated in the end shield, the crankshaft stalls, even with diameters as small as 70 mm.

Die Kraftstoffpumpe kann mehrteilig aufgebaut sein. Der eigentliche Kern der Kraftstoffpumpe, sozusagen das Pumpenkerngehäuse, in dem sich der Hochdruckteil der Pumpe befindet, kann über einen Hebel an der Kurbelwellenwange angebunden sein. Der Hebel selbst sollte durch einzelne Federn vorgespannt sein. Mit Hilfe des Hebels kann die Antriebsleistung aus der Kurbelwellenwange umgelenkt an das Pumpenkerngehäuse herangeführt werden.The fuel pump can be constructed in several parts. The actual core of the fuel pump, so to speak, the pump core housing, in which the high-pressure part of the pump is located, can be connected via a lever on the crankshaft cheek. The lever itself should be biased by individual springs. With the help of the lever, the drive power from the crankshaft cheek can be deflected guided to the pump core housing.

Der Hubkolbenmotor ist soweit integriert, dass die Kraftstoffpumpe bei einer besonders vorteilhaften Anordnung von außen nicht mehr unmittelbar zu sehen ist (außer natürlich die von außen heranzuführenden Kraftstoffanschlüsse wie Zuleitung und Ableitung). Sämtliche Teile der Kraftstoffpumpe befinden sich also in dem Motorblock des Hubkolbenmotors. Als Installationsort bzw. Montageort, der besonders vorteilhaft ist, kann eine Stelle in dem Kurbelwellengehäuse gewählt werden.The reciprocating engine is integrated so far that the fuel pump in a particularly advantageous arrangement from the outside is no longer directly visible (except, of course, the approach from the outside fuel connections such as supply and discharge). All parts of the fuel pump are thus in the engine block of the reciprocating engine. As installation site or installation site, which is particularly advantageous, a location in the crankshaft housing can be selected.

Die vorliegende Erfindung zeichnet sich in vieler Hinsicht positiv aus. So trägt die Integration der Kraftstoffpumpe in das Motorgehäuse dazu bei, dass die Bauteilanzahl und die Anzahl der Einzelteile reduziert werden. Einer oder mehrere zusätzliche Nocken sowie ein gesondertes Ketten-, Zahnrad- oder Riementriebselement können entfallen. Dies trägt nicht nur zu Kostenreduktion, sondern auch zur Verbesserung der Gesamtdynamik des Motors bei. Sofern auf ein gesondertes Ketten-, Zahnrad- oder Riementriebselement verzichtet werden kann, wird der Leistungsverlust, der aufgrund von Reibung aufzubringen ist, reduziert. Zusätzliche Antriebskräfte sind nicht mehr aufzubringen. Die Nockenwellen können im Vergleich zu Systemen, bei denen die Kraftstoffpumpe durch eine Nockenwelle synchronisiert wird, mit geringer dimensionierten Lagern ausgelegt werden. So wird je nach Auslegung der Kräfteverteilung der Raum dafür eröffnet, dass Gehäuse und Lager im Zylinderkopf sowie Deckel und Rahmen durchgehend in Kunststoff umgesetzt werden können. Die Auslegung als Kunststoffteile ist ein weiterer Beitrag zur Gewichtsreduktion. Als weitere Folge können zumindest teilweise die druckölversorgten Bauteile in ihrer Zahl reduziert werden, was wiederum zu einer Vereinfachung des Motors beiträgt. Je nach Gestaltung der Anordnung zwischen Kraftstoffpumpe und Kurbelwellenwange kann im Bereich des Ausgleichswellentriebs zusätzlicher Platz gewonnen werden, indem dieser für einen Kraftstoffpumpenantrieb nicht mehr zu beanspruchen ist. Die Übertragung des Hubes mittels Übertragungselementes auf die Pumpe kann eine bauraumoptimale Lösung sowie die Reduzierung bzw. Überbrückung filigraner Strukturen im Gehäuse des Motors ermöglichen. Eine Übersetzung bzw. Untersetzung ermöglicht eine Anpassung von Hub- und Flächenkräften bei der Übertragung der Antriebsleistung. Die Einbringung von weiteren Funktionselementen ist grundsätzlich möglich, z. B. können Schalttassen oder Kipphebelabschaltungen zusätzlich integriert werden. Für einen besonders vorteilhaften Kraftstoffpumpenaufbau sollte die Pumpe selbst in die folgenden Baugruppen unterteilbar sein: Abtriebselement wie Rollentassenstößel, Übertragungselement wie Pumpenstößel, Hochdruckpumpeneinheit und Hochdruckpumpenteil mit VCV und Druckraum.The present invention is in many ways positive. The integration of the fuel pump into the motor housing thus helps to reduce the number of components and the number of individual parts. One or more additional cams and a separate chain, gear or belt drive element can be omitted. This not only helps to reduce costs, but also to improve the overall dynamics of the engine. If it is possible to dispense with a separate chain, gear or belt drive element, the power loss due to friction is reduced. Additional drive forces are no longer possible. The camshafts can be designed with smaller sized bearings compared to systems where the fuel pump is synchronized by a camshaft. Thus, depending on the design of the distribution of forces, the space is opened up so that the housing and bearing in the cylinder head as well as the cover and frame can be continuously converted into plastic. The design as plastic parts is another contribution to weight reduction. As a further consequence, at least in part, the components supplied with pressurized oil can be reduced in number, which in turn contributes to a simplification of the engine. Depending on the design of the arrangement between the fuel pump and the crankshaft cheek, additional space can be obtained in the area of the balancer shaft drive by making it no longer necessary for a fuel pump drive. The transfer of the stroke by means of transfer element to the pump can allow a space-optimal solution and the reduction or bridging filigree structures in the housing of the engine. A translation or reduction allows adaptation of lifting and surface forces in the transmission of the drive power. The introduction of further functional elements is possible in principle, for. B. switching cups or Kipphebelabschaltungen can be additionally integrated. For a particularly advantageous fuel pump construction, the pump itself should be subdivided into the following subassemblies: output element such as roller-type pestle, transfer element such as pump tappet, high-pressure pump unit and high-pressure pump part with VCV and pressure chamber.

Weiterhin ergeben sich auch Vorteile bei der Herstellung. So können die Herstellung, die Montage und damit Justage der Pumpeneinheiten vereinfacht werden. Die Bearbeitung des Kurbelgehäuses (insbesondere Lagerschalen und Kurbelwellenlagerung) kann während eines Bearbeitungsschrittes, also zeitgleich, mit der Bearbeitung des Pumpenabtriebes erfolgen. Die Bearbeitung kann mit sehr hoher (auch notwendiger) Präzision durchgeführt werden. Die Ölversorgung des Abtriebes für die Kraftstoffpumpe kann in einer Ausgestaltung direkt aus dem Lager bzw. Kurbelgehäuseschmierkreislauf erfolgen.Furthermore, there are also advantages in the production. Thus, the manufacture, assembly and thus adjustment of the pump units can be simplified. The machining of the crankcase (in particular bearing shells and crankshaft bearing) can be done during a processing step, ie at the same time, with the processing of the pump output. The processing can be carried out with very high (even necessary) precision. The oil supply of the output for the fuel pump can be done in one embodiment directly from the camp or Kurbelgehäuseschmierkreislauf.

Vorteilhaft für die Kraftstoffversorgung ist ebenfalls die Ausgestaltung des Kurbelwellengestühls mit Öffnungen. Öffnungen ergeben weiterhin eine hohe Stabilität des Kurbelwellengestühls zur Aufnahme von vibronischen Kräften, die gegebenenfalls aus der Rotation der Kurbelwelle generiert werden. Öffnungen dienen zudem einer vorteilhaften Gewichtsreduktion. Schwingungskräfte, Querkräfte oder radial zur Kurbelwelle wirkende Fliehkräfte können im laufenden Motorbetrieb entstehen. Kraftwirkungen sind entlang der Öffnungen insbesondere materialschonend abzuleiten. Vorzugsweise ist mindestens eine Öffnung zur Aufnahme einer Kraftstoffpumpe eingelassen. Eine weitere Öffnung kann Kraftstoffleitungen aufnehmen. Die Kräfte werden um die Kraftstoffpumpe herum abgeleitet, sodass die Kraftstoffpumpe bezüglich solchen Kräften, die keine Pumpenantriebskräfte sind, lastfrei bleibt, und sich so eine hohe Lebensdauer der Dichtungen der Kraftstoffpumpe ergibt. Die Größe der Öffnung ist an eine Abmessung der Kraftstoffpumpe angepasst. Ein maximaler Durchmesser der Öffnung ist größer als ein Kraftstoffpumpendurchmesser, insbesondere in einem Steckbereich der Kraftstoffpumpe. Die Öffnung umschließt einen Teilbereich eines Gehäuses einer eingesetzten Kraftstoffpumpe. Durch Einpassung eines Kraftstoffpumpengehäusesegments in die Öffnung werden insbesondere Hebelkräfte, die bei der Pumpenbetätigung auf das Pumpengehäuse wirken können, auf die Wandung der Öffnung und damit vorzugsweise auf das Kurbelwellengestühl abgeführt. Die Einfassung der Öffnung stellt ein Gegenlager zur Betätigung der Kraftstoffpumpe dar. Eine Durchgriffsöffnung kann entweder rundlich oder rechteckig ausgestaltet sein. Insbesondere eine konisch eingelassene Öffnung kann einen präzisen Sitz einer entsprechend gegengleich ausgeformten Kraftstoffpumpe ermöglichen. Eine Kraftstoffpumpe ist nach einem Aspekt auch bajonettartig oder in einem Gewindegang oder mit einem Klammermechanismus in einer Öffnung des Kurbelwellengestühls zu halten. Das Kurbelwellengestühl bildet ein Widerlager für die Kraftstoffpumpe.Another advantage for the fuel supply is the design of the crankshaft stalls with openings. Openings continue to provide a high stability of the crankshaft stalls for receiving vibronic forces, which may be generated from the rotation of the crankshaft. Openings also serve a beneficial weight reduction. Vibration forces, transverse forces or centrifugal forces acting radially to the crankshaft can occur during ongoing engine operation. Force effects are derived along the openings in particular gentle on the material. Preferably, at least one opening for receiving a fuel pump is recessed. Another opening can accommodate fuel lines. The forces are dissipated around the fuel pump, so that the fuel pump remains unloaded with respect to those forces that are not pump driving forces, thus resulting in a high life of the seals of the fuel pump. The size of the opening is adapted to a dimension of the fuel pump. A maximum diameter of the opening is greater than a fuel pump diameter, in particular in a plug-in region of the fuel pump. The opening encloses a portion of a housing of a fuel pump used. By fitting a fuel pump housing segment in the opening lever forces in particular, which can act on the pump housing in the pump operation, discharged to the wall of the opening and thus preferably to the crankshaft stalls. The enclosure of the opening is an abutment for actuating the fuel pump. A passage opening can be configured either round or rectangular. In particular, a conically recessed opening can allow a precise fit of a correspondingly counter-shaped fuel pump. In one aspect, a fuel pump is also bayonet-like or threaded or with a clamp mechanism in an opening of the crankshaft stalls. The crankshaft stalls forms an abutment for the fuel pump.

Die Kurbelwelle weist mehrere Kurbelwellenwangen auf. Eine Öffnung im Kurbelwellengestühl kann zu einer Kurbelwellenwange gerichtet sein, die an einem Ende einer Kurbelwelle dem Kurbelwellengehäuse zugeordnet ist. Sehr bauraumgünstig sind aber auch Anordnungen mit Kraftstoffpumpen zum Antrieb an Kurbelwellenwangen, die von weiteren Kurbelwellenwangen zumindest zweiseitig umgeben sind, insbesondere an einer Kurbelwelle, die eine Mehrzahl von Lagerstellen im Kurbelwellengestühl bzw. eine Mehrzahl von Kurbelwellenwangen aufweist.The crankshaft has a plurality of crankshaft cheeks. An opening in the crankshaft stalls may be directed to a crankshaft cheek associated with the crankshaft housing at one end of a crankshaft. Arrangements with fuel pumps for driving on crankshaft cheeks which are surrounded on at least two sides by further crankshaft cheeks, in particular on a crankshaft having a plurality of bearing points in the crankshaft stalls or a plurality of crankshaft cheeks, are also very space-saving.

Die Kraftstoffpumpe ist als Modul, d. h. ohne störanfälliges Zusammenfügen von Einzelteilen, schnell, betriebssicher und wartungsfreundlich installierbar. Druckbereichsoptimierte Kraftstoffpumpen kommen typenbezogen bei Hubkolbenmotoren zum Einsatz. Zur Installation in einem Dieselmotor werden vorzugsweise Kraftstoffpumpen verwendet, die Drücke von mehr als 1700 bar erzeugen können. Allerdings können zur Einhaltung von Partikel-Grenzwerten auch Drücke von mehr als 2200 bar, wie z.B. im Bereich von 2400 bar nützlich sein. Eine Kraftstoffaufladung in einem niedrigeren Druckbereich von weniger als 500 bar bietet bei einem Benzinmotor, wie einem Otto-Motor, günstige Betriebsbedingungen. Ein verbrauchsgünstiger Betrieb von Otto-Motoren ist bspw. ab 130 bar Kraftstoffdruck mit Kraftstoffpumpen zu erzielen. Niedrige Abgaswerte ergeben sich auch bei einer Kraftstoffaufladung im Bereich von 250 bar. Zur Erzeugung geeigneter Drücke können auch Kraftstoffpumpenmodule, die für eine angemessene Druckhöhe wie z. B. 350 bar ausgelegt sind, eingesetzt werden. Derartige Kraftstoffpumpen werden für leistungsstarke Hubkolbenmotoren auch über eine angemessene Kraftstoffförderleistung verfügen. Dabei können insbesondere in dem ausgewählten Druckbereich für den jeweiligen Hubkolbenmotor gültige Abgasgrenzwerte eingehalten werden. An einem Antriebselement der Kraftstoffpumpe kann ein reibungsmindernder Kugelkörper oder ein Walzenkörper oder ein Tonnenkörper als Lauflager vorgesehen sein. Der reibungsmindernde, drehbare Körper bietet vorzugsweise eine Kontakterstreckung zu einer Ausformung der Kurbelwellenwange. Damit ergibt sich eine gute Verteilung von Oberflächenkräften bei geringer Kontaktreibung zwischen Kraftstoffpumpe und Kurbelwellenwange.The fuel pump can be installed as a module, ie without fault-prone assembly of individual parts, quickly, reliably and maintenance-friendly. Pressure range-optimized fuel pumps are used for type-specific applications in reciprocating piston engines. For installation In a diesel engine, fuel pumps are preferably used which can generate pressures of more than 1700 bar. However, to comply with particle limits also pressures of more than 2200 bar, such as in the range of 2400 bar be useful. A fuel charge in a lower pressure range of less than 500 bar offers favorable operating conditions in a gasoline engine, such as a gasoline engine. A fuel-efficient operation of gasoline engines is, for example, to achieve from 130 bar fuel pressure with fuel pumps. Low emissions also result from fuel charging in the range of 250 bar. To generate suitable pressures and fuel pump modules that are suitable for an adequate pressure level such. B. 350 bar are designed to be used. Such fuel pumps will also have an adequate fuel delivery capacity for high performance reciprocating engines. In this case, valid exhaust gas limit values can be maintained, in particular in the selected pressure range for the respective reciprocating piston engine. On a drive element of the fuel pump, a friction-reducing ball body or a roller body or a barrel body may be provided as a bearing. The friction-reducing, rotatable body preferably provides a contact extension to a formation of the crankshaft cheek. This results in a good distribution of surface forces at low contact friction between the fuel pump and the crankshaft cheek.

Eine Richtung der Öffnung für die Kraftstoffpumpe im Kurbelwellengestühl ist einer Wirkrichtung einer Nocke angepasst. Insbesondere ist eine zentrische Richtung der Öffnung derart angelegt, dass ein Durchgriff der Kraftstoffpumpe durch das Kurbelwellengestühl, vorzugsweise ein gerichteter Durchgriff unter einem Winkel, ermöglicht ist. Die Anwinkelung lässt sich günstig ausführen mit einer Winkelstellung, die von einer Radialrichtung der Kurbelwelle abweicht. Ein Winkel zwischen 15° und 75°, vorzugsweise zwischen 25° und 40° ist günstig für einen kompakten Aufbau. Allerdings ist auch eine Öffnung für einen rechtwinkligen Durchgriff vorteilhaft auszugestalten. Günstig ist bspw. auch eine Anordnung, bei der die Durchgriffsöffnung ein Führungslager, wie ein Drehlager oder ein Gleitlager, eines Hebels aufnimmt. Ein Hebel, insbesondere ein zweiarmiger Wirkhebel, kann in Anlagerung, wie einer reibungsgeminderten Anlagerung, betätigbar sein. Vorzugsweise vermittelt der Hebel einen Kraftverstärkungsanschluss zwischen einer Nocke, einem Antriebselement und der Kraftstoffpumpe. Das Gehäuse der Kraftstoffpumpe ist am Kurbelwellengestühl gehaltert. Der Hebel ist eine Art Druckstück. Die Lagerung des Hebels führt zu einer Reduktion von Transversalkräften, die in manchen Anordnungen auf die Kraftstoffpumpe wirken können. Der Hebel ist ein Betätigungsfortsatz der Kraftstoffpumpe. Der Hebel ist auch als Pumpenschwengel zu bezeichnen. Der Hebel ist vorzugsweise in einem Teilbereich der Öffnung des Kurbelwellengestühls gelagert, welcher der Kurbelwellenwange zugewandt ist. Mit dem Hebel greift die Kraftstoffpumpe durch die Öffnung des Kurbelwellengestühls an einem Überstand der Kurbelwellenwange an.One direction of the opening for the fuel pump in the crankshaft stalls is adapted to a direction of action of a cam. In particular, a centric direction of the opening is applied in such a way that a penetration of the fuel pump through the crankshaft stalls, preferably a directed passage at an angle, is made possible. The angling can be carried out favorably with an angular position which deviates from a radial direction of the crankshaft. An angle between 15 ° and 75 °, preferably between 25 ° and 40 ° is favorable for a compact construction. However, an opening for a right-angled passage is advantageous to design. For example, an arrangement in which the passage opening receives a guide bearing, such as a rotary bearing or a slide bearing, of a lever is also favorable. A lever, in particular a two-armed active lever, can be actuated in attachment, such as friction-reduced attachment. Preferably, the lever provides a power boost connection between a cam, a drive element and the fuel pump. The housing of the fuel pump is mounted on the crankshaft stalls. The lever is a kind of pressure piece. The bearing of the lever leads to a reduction of transverse forces, which may act on the fuel pump in some arrangements. The lever is an actuating extension of the fuel pump. The lever can also be described as a pump handle. The lever is preferably mounted in a portion of the opening of the Kurbelwellengestühls, which faces the crankshaft cheek. With the lever, the fuel pump engages through the opening of the crankshaft stalls on a projection of the crankshaft cheek.

Der Überstand entspricht einer Kragenform an der Kurbelwellenwange. Diese erhebt sich vorzugsweise an einer Seitenfläche, insbesondere einer kreisartigen Fläche der Kurbelwellenwange. Die Kragenform läuft mit der Kurbelwellenwange rundartig um. Die kragenartige Struktur befindet sich zwischen einem ersten Radius und einem dazu größeren zweiten Radius an der Kurbelwellenwange. Der größere zweite Radius ist kleiner als ein äußerer Umfang der Kurbelwellenwange. Vorzugsweise ist der erste Radius größer als ein Radius des Kurbelwellenschafts. Eine Teilfläche des Überstands bildet eine Lauffläche. Die Lauffläche kann tassenartig eingeschalt sein, sodass darauf ein Stößel, wie ein Tonnenrollstößel, führbar ist. Der Überstand weist zu einer Achsenrichtung eine Auflageschräge auf. Die Auflageschräge bildet ein Lager, über das eine Betätigung der Kraftstoffpumpe von der Kurbelwellenwange, vorzugsweise über einen Rollentassenstößel oder einen Walzenrollstößel, vermittelt wird. Zudem wird durch den Kragen vorteilhaft die Masse an der Kurbelwellenwange erhöht, wodurch bei geringen Kosten und geringem Materialaufwand eine Laufdynamik des Motors verbessert wird.The supernatant corresponds to a collar shape on the crankshaft cheek. This rises preferably on a side surface, in particular a circular surface of the crankshaft cheek. The collar shape runs around with the crankshaft cheek round. The collar-like structure is located between a first radius and a larger one second radius on the crankshaft cheek. The larger second radius is smaller than an outer circumference of the crankshaft cheek. Preferably, the first radius is greater than a radius of the crankshaft shaft. A partial surface of the supernatant forms a tread. The tread may be cup-shaped, so that a tappet, such as a barrel tappet, can be guided thereon. The supernatant has an overlay to an axis direction. The support ramp forms a bearing, via which an actuation of the fuel pump by the crankshaft cheek, preferably via a roller cup tappet or a roller tappet, is mediated. In addition, the mass is advantageously increased by the collar on the crankshaft cheek, whereby at low cost and low cost of materials a running dynamics of the engine is improved.

In einer vorteilhaften Ausgestaltung weist der Überstand mindestens einen Höcker auf. Über den Höcker werden z. B. Kontaktkräfte beim Angriff der Kraftstoffpumpe, insbesondere an einer Rundung, die einem Antrieb der Kraftstoffpumpe zugeordnet ist, reibungsoptimiert eingeleitet. Ebenfalls fertigungstechnisch vorteilhaft montierbar ist ein Überstand, der durch mindestens eine Nut gebildet wird. Durch Einarbeitung einer Nut, insbesondere in eine Seite der Kurbelwellenwange, ist ein Überstand bei der Herstellung der Kurbelwelle, wie z. B. als Guss-Kurbelwelle oder als Schmiede-Kurbelwelle, realisierbar. Eine Nut kann bspw. als eine Auflageschräge aus einer Seitenkreisfläche der Kurbelwellenwange ausgenommen sein. Vorzugsweise entspricht ein Auflageschrägenwinkel einem Winkel einer Durchgriffsrichtung der Kraftstoffpumpe durch die Öffnung des Kurbelwellengestühls.In an advantageous embodiment, the supernatant has at least one bump. About the hump z. B. contact forces during the attack of the fuel pump, in particular at a rounding, which is associated with a drive of the fuel pump, introduced optimized friction. Also manufacturing technology advantageous mountable is a supernatant, which is formed by at least one groove. By incorporating a groove, in particular in one side of the crankshaft cheek, a supernatant in the production of the crankshaft, such. B. as a cast crankshaft or as a forged crankshaft, realized. A groove may, for example, be excluded as a support bevel from a side circle surface of the crankshaft cheek. Preferably, a support ramp angle corresponds to an angle of a penetration direction of the fuel pump through the opening of the crankshaft stalls.

Allerdings kann die Kraftstoffpumpe auch direkt über einen Stößel, wie einen translatorischen Adapter, in welchem keine Rotationsübersetzung erfolgt, an dem Überstand angreifen. So hält in einer solchen Ausführungsform eine Seite der Öffnung des Kurbelwellengestühls eine Kraftstoffpumpe. Die mit der Kraftstoffpumpe verbundenen Kraftstoffzu- und -ableitungen, entsprechend einer Niederdruckseite in Verbindung zu einem Tank und einer Hochdruckseite in Verbindung zu einem Brennraum des Hubkolbenmotors, können bereichsweise im Kurbelwellengestühl verlaufen. Eine dazu gegenüberliegende Seite der Öffnung stellt einen Durchgriffsbereich dar, wobei insbesondere aus der Öffnung heraus die Kraftstoffpumpe mit dem Überstand, wie der Kurbelwellenwange, in Kraftschluss steht. Die Kurbelwellenwange leistet Arbeit an der Kraftstoffpumpe. Chemische Energie von Kraftstoff wird verlustarm in Kraftstoffdruck umgewandelt.However, the fuel pump can also act directly on a plunger, such as a translational adapter in which no rotation ratio, attack on the supernatant. Thus, in one such embodiment, one side of the opening of the crankshaft stalls holds a fuel pump. The fuel supply and discharge lines connected to the fuel pump, corresponding to a low-pressure side in connection with a tank and a high-pressure side in connection with a combustion chamber of the reciprocating engine, can run in regions in the crankshaft stalls. An opposite side of the opening represents a Durchgriffsbereich, in particular from the opening, the fuel pump with the supernatant, such as the crankshaft cheek is in force. The crankshaft cheek is working on the fuel pump. Chemical energy of fuel is converted into fuel pressure with little loss.

Es ist vorteilhaft, wenn der Überstand eine nockenartige Form besitzt, bspw. einen ovalförmigen oder einen ellipsoidalen Umfang. In weiteren Ausbildungen ist der Überstand als eine Kreisform gestaltet, die mit einem Mittelpunkt exzentrisch zu einer Kurbelwellenachse bzw. der Drehachse der Kurbelwelle verläuft. Ein nockenartiger Antrieb der Kraftstoffpumpe generiert insbesondere einen Hub an der Kraftstoffpumpe. Es können einer Kurbelwellendrehung zwei Hübe zugeordnet sein. Ein Hub kann auch an einer Ausformung an der Kurbelwellenwange, die einem Bogenabschnitt entspricht, der bspw. einem Spiralbogenausschnitt wie eine Schnecke umfasst, erzeugt werden. So sind Ausführungen möglich, bei denen ein Hub pro Kurbelwellenumdrehung, insbesondere mit einer großen Amplitude, erzeugt wird. Eine abgeleitete Struktur, die vorteilhaft eine Pumpleistung der Kraftstoffpumpe durch Erhöhung einer Pumpfrequenz gegenüber einer Drehfrequenz verbessert, ist eine kleeblattartige Umfangsgeometrie einer Lauffläche.It is advantageous if the supernatant has a cam-like shape, for example an oval-shaped or an ellipsoidal circumference. In other embodiments, the supernatant is designed as a circular shape, which extends with a center eccentric to a crankshaft axis and the axis of rotation of the crankshaft. A cam-like drive of the fuel pump generates in particular a stroke on the fuel pump. It can be assigned to a crankshaft rotation two strokes. A stroke can also be generated at a formation on the crankshaft cheek, which corresponds to an arc section, which comprises, for example, a spiral arc cutout such as a worm. Thus, embodiments are possible in which a stroke per crankshaft revolution, in particular with a large amplitude, is generated. A derived structure that advantageously increases pumping power of the fuel pump A pump frequency is improved over a rotational frequency is a cloverleaf-like circumferential geometry of a tread.

Der Überstand kann von einem äußeren Umfang der Kurbelwelle bzw. der Kurbelwellenwange eingeschlossen sein. Der äußere Umfang besitzt einen bezüglich eines äußersten Umfangskreises der Kurbelwelle kleineren Radius und ist insbesondere konzentrisch dazu angeordnet. Vorzugsweise ist der äußere Umfang von der Auflageschräge radial beabstandet. Ein Radius des äußeren Umfangs ist größer als ein Viertel des Radius des äußersten Umfangs der Kurbelwellenwange. Vorteilhaft zur Realisierung einer großen Pumpleistung ist ein Radius der ca. 95 % des Radius des äußersten Umfangs beträgt. Allerdings können auch kleinere Radien, wie z. B. 75 % des äußersten Umfangs der Kurbelwellenwange, zur Anpassung des Hubs für die Optimierung der Kraftstoffförderung nützlich sein. Weiterhin kann der Überstand so an der Kurbelwellenwange angeordnet sein, dass durch die von der Anordnung bedingte Änderung der Massenverteilung eine Auswuchtung von Kurbelwellensegmenten bewirkt wird. Der Überstand ergänzt die Masse von Gegengewichten zu einem rotatorischen Massenausgleich. Damit lassen sich auch Schwingungseinträge von der Kurbelwelle in das Kurbelwellengestühl minimieren und eine Lagerlebensdauer verbessern.The projection may be enclosed by an outer circumference of the crankshaft or the crankshaft cheek. The outer circumference has a smaller radius with respect to an outermost peripheral circle of the crankshaft and is in particular arranged concentrically therewith. Preferably, the outer periphery is radially spaced from the support bevel. A radius of the outer circumference is greater than a quarter of the radius of the outermost circumference of the crankshaft cheek. Advantageous for realizing a large pumping power is a radius of about 95% of the radius of the outermost circumference. However, smaller radii, such. B. 75% of the outermost circumference of the crankshaft cheek, be useful for adjusting the stroke for the optimization of fuel delivery. Furthermore, the supernatant can be arranged on the crankshaft cheek, that is caused by the arrangement of the change in the mass distribution balancing of crankshaft segments. The supernatant supplements the mass of counterweights to a rotational mass balance. This can also minimize vibration inputs from the crankshaft into the crankshaft stalls and improve bearing life.

FigurenkurzbeschreibungBrief Description

Die Erfindung kann noch besser verstanden werden, wenn Bezug auf die beiliegenden Figuren genommen wird, wobei

Figur 1 zeigt einen Längsschnitt, also in längster Erstreckung, durch eine Verbrennungskraftmaschine,
Figur 2 zeigt einen Querschnitt, also im rechten Winkel zum Längsschnitt nach Figur 1, durch eine ähnliche Verbrennungskraftmaschine wie nach Figur 1,
Figur 3 zeigt eine Kraftstoffpumpe in schematischer Darstellung,
Figur 4 zeigt ein erstes Ausführungsbeispiel an einer Kurbelwelle in schematischer Darstellung,
Figur 5 zeigt eine Nockensteuerung an einer Kurbelwelle,
Figur 6 zeigt eine Kurbelwelle mit Antriebselement für eine Pumpe in schematischer Darstellung,
Figur 7 zeigt eine Kurbelwelle mit einer Kraftstoffsteckpumpe in schematischer Darstellung,
Figur 8 zeigt eine Kurbelwelle mit einer Einkolbenhochdruckpumpe in schematischer Darstellung,
Figur 9 zeigt das Zusammenwirken eines Antriebselements an einem Nocken einer Kurbelwelle in schematischer Darstellung,
Figur 10 zeigt eine äquivalente Übertragung des erfindungsgemäßen Prinzips auf eine andere, geeignete Stelle der Kurbelwelle und
Figur 11 zeigt die Kraftstoffaufbereitungsvorrichtung einer Verbrennungskraftmaschine.

The invention can be better understood by reference to the accompanying figures, wherein

FIG. 1 shows a longitudinal section, ie in the longest extent, by an internal combustion engine,
FIG. 2 shows a cross section, ie at right angles to the longitudinal section after FIG. 1 , by a similar internal combustion engine as after FIG. 1 .
FIG. 3 shows a fuel pump in a schematic representation,
FIG. 4 shows a first embodiment of a crankshaft in a schematic representation,
FIG. 5 shows a cam control on a crankshaft,
FIG. 6 shows a crankshaft with drive element for a pump in a schematic representation,
FIG. 7 shows a crankshaft with a fuel plug pump in a schematic representation,
FIG. 8 shows a crankshaft with a single-piston high-pressure pump in a schematic representation,
FIG. 9 shows the interaction of a drive element on a cam of a crankshaft in a schematic representation,
FIG. 10 shows an equivalent transfer of the principle according to the invention to another suitable location of the crankshaft and
FIG. 11 shows the fuel treatment device of an internal combustion engine.

Figurenbeschreibungfigure description

Figur 1 zeigt einen Hubkolbenmotor 1. Der Hubkolbenmotor 1 ist eine Verbrennungskraftmaschine, die vier Hubkolben 3 in Reihe angeordnet hat. Genauso ist es vorstellbar, dass der Hubkolbenmotor eine andere Zylinderzahl hat, z. B. 3 oder 6 Zylinder. Auf der Oberseite der Hubkolben 3 befindet sich der Brennraum 5. Die Oberseite eines Hubkolbens 3 ist die von der Kurbelwelle 35 abgewandte Seite des Hubkolbens 3. Der Brennraum 5 kann in Bezug auf sein Volumen in Abhängigkeit der Stellung der Hubkolben 3 variiert werden. In dem Brennraum 5 findet eine Kraftstoff-Luft-Verbrennung 87 statt, damit aus kalorischer Energie 85 über ein Übertragungsglied mit Pleuel 11 und die Kurbelwelle 35 eine mechanische Energie 89 an der Abtriebswelle 33 des Hubkolbenmotors 1 zur Verfügung gestellt werden kann. Zur Beladung des Brennraums 5 und zum Ausströmen der verbrannten Gase aus dem Brennraum 5 weist der Hubkolbenmotor 1 Gaswechselventile 23 auf, die über eine Nockenwelle 21 gesteuert werden können. Die Nockenwelle 21 ist auf die relative Lage der Kurbelwelle 35 synchronisiert. Die Nockenwelle 21 befindet sich im Bereich des Zylinderkopfes 17, der von dem Zylinderkopfdeckel 19 abgeschlossen ist. Die Hubkolben 3 können eine Hubbewegung 7, geführt durch die Pleuel 11, zurücklegen. FIG. 1 shows a reciprocating engine 1. The reciprocating engine 1 is an internal combustion engine, which has four reciprocating piston 3 arranged in series. Similarly, it is conceivable that the reciprocating engine has a different number of cylinders, z. B. 3 or 6 cylinders. The top of a reciprocating piston 3 is the side facing away from the crankshaft 35 side of the reciprocating piston 3. The combustion chamber 5 can be varied in relation to its volume depending on the position of the reciprocating piston 3. In the combustion chamber 5, a fuel-air combustion 87 takes place so that from caloric energy 85 via a transmission member with connecting rod 11 and the crankshaft 35, a mechanical energy 89 can be provided on the output shaft 33 of the reciprocating engine 1. For loading the combustion chamber 5 and for discharging the burnt gases out of the combustion chamber 5, the reciprocating piston engine 1 has gas exchange valves 23 which can be controlled via a camshaft 21. The camshaft 21 is synchronized to the relative position of the crankshaft 35. The camshaft 21 is located in the region of the cylinder head 17, which is closed by the cylinder head cover 19. The reciprocating piston 3, a lifting movement 7, guided by the connecting rod 11, cover.

Ein weiteres wichtiges Teil für die Bildung des Motorblocks 9 ist das Kurbelwellengehäuse 25. Das Kurbelwellengehäuse 25 stellt das Kurbelwellengestühl 27 zur Verfügung, auf dem die Kurbelwelle 35 aufliegt. Die Kurbelwelle 35 ist auf der einen Seite durch das Riemenrad 31 und auf der anderen Seite durch den Anschluss 33 für das Schwungrad begrenzt. Die Kurbelwelle 35 hat somit eine Längserstreckung zwischen Riemenrad 31 und Anschluss 33 für das Schwungrad. Zu dem Motorblock 9 kann weiterhin die Ölwanne 13 gerechnet werden. In der Ölwanne 13 ist eine Ölpumpe 15 vorgesehen, die das Motoröl zur Kühlung durch den Motorblock 9 bis in den Bereich des Zylinderkopfes 17 pumpt. Die Kurbelwelle 35 hat einzelne Kurbelwellenwangen 37.Another important part for the formation of the engine block 9 is the crankcase 25. The crankcase 25 provides the crankshaft stalls 27, on which the crankshaft 35 rests. The crankshaft 35 is limited on one side by the pulley 31 and on the other side by the connection 33 for the flywheel. The crankshaft 35 thus has a longitudinal extent between the pulley 31 and connection 33 for the flywheel. To the engine block 9, the oil pan 13 can continue to be expected. In the oil pan 13, an oil pump 15 is provided, which pumps the engine oil for cooling through the engine block 9 into the region of the cylinder head 17. The crankshaft 35 has individual crankshaft cheeks 37.

Die Erfindung zeichnet sich nach einem Aspekt dadurch aus, dass sich die Kraftstoffpumpe 63 (siehe z. B. Figur 3) in dem Motorblock 9 befindet, sich also in dem zwischen Zylinderkopfdeckel 19 und Ölwanne 13 begrenzten Raum befindet.According to one aspect, the invention is characterized in that the fuel pump 63 (see, for example, US Pat. FIG. 3 ) is in the engine block 9, that is located in the space between the cylinder head cover 19 and oil pan 13 space.

Figur 2 zeigt einen ähnlichen Hubkolbenmotor 1, wie er zuvor in Figur 1 beschrieben worden ist. Der Motorblock 9 mit seinen Komponenten, wie der Kurbelwelle 35, ist in der Darstellung nach Figur 2 quer - im Vergleich zum Längsschnitt nach Figur 1 - geschnitten worden. Der Brennraum 5 oberhalb des Hubkolbens 3 ist in einem sehr verdichteten Zustand dargestellt. Das Gaswechselventil 23 befindet sich in der geschlossenen Stellung. Es ist also der Zustand des Hubkolbens 5 gezeigt, bei dem der Brennraum nahezu vollständig verdichtet worden ist, z. B. knapp vor oder knapp nach dem Zündvorgang (selbstzündend wie bei einem Dieselmotor oder fremdzündend wie bei einem Ottomotor). Ansatzweise sind Teile der Kraftstoffaufbereitungsvorrichtung 61 zu sehen, zum Beispiel eine Bohrung mit einem Schraubengewinde zur Befestigung eines Einspritzventils. Das Gaswechselventil 23 wird durch eine Nockenwelle 21 betätigt. Die Nockenwelle 21 und die Kurbelwelle 35 erstrecken sich in die gleiche Richtung, also in paralleler Anordnung. Der Hubkolben 3 führt seine mechanische Energie über die Pleuel(stange) 11 auf die Kurbelwelle 35. Die Kurbelwelle 35 mündet in einem Schwungrad 31. Wie durch die unterschiedlichen Kreise der Kurbelwelle 35 dargestellt, weist die Kurbelwelle 35 Kurbelwellenwangen 37 auf, die einen Umfang 39 haben. Das Kurbelwellengehäuse 25 trägt das Kurbelwellengestühl 27. An dem Kurbelwellengehäuse 25 schließt sich die Ölwanne 13 an. Das Pleuel 11 macht sowohl eine Hubbewegung 7 als auch eine Rotationsbewegung mit dem Rotationssinn der Kurbelwelle 35. Wie in Figur 2 dargestellt, trägt das Kurbelwellengehäuse 25 das Kurbelwellengestühl 27. Vorteilhafterweise trägt das Kurbelwellengehäuse 25 das Kurbelwellengestühl 27 oder idealer Weise ist das Kurbelwellengestühl 27 ein Teil des Kurbelwellengehäuses 25, weil die Kurbelwelle 35 durch ihre Lager in Lagerschalen auf dem Kurbelwellengestühl 27 abgestützt ist. FIG. 2 shows a similar reciprocating engine 1, as previously in FIG. 1 has been described. The engine block 9 with its components, such as the crankshaft 35, is shown in the illustration FIG. 2 transverse - in comparison to the longitudinal section FIG. 1 - been cut. The combustion chamber 5 above the reciprocating piston 3 is shown in a very compressed state. The gas exchange valve 23 is in the closed position. So it is shown the state of the reciprocating piston 5, in which the combustion chamber has been almost completely compressed, z. B. just before or just after the ignition (self-igniting as a diesel engine or spark ignition as in a gasoline engine). Approaches include parts of the fuel conditioner 61, for example, a bore with a screw thread for mounting an injector. The gas exchange valve 23 is actuated by a camshaft 21. The camshaft 21 and the crankshaft 35 extend in the same direction, ie in a parallel arrangement. The reciprocating piston 3 performs its mechanical The crankshaft 35 terminates in a flywheel 31. As shown by the different circles of the crankshaft 35, the crankshaft 35 has crankshaft cheeks 37 which have a circumference 39. The crankshaft housing 25 carries the Kurbelwellengestühl 27. At the crankcase 25, the oil pan 13 connects. The connecting rod 11 makes both a lifting movement 7 and a rotational movement with the sense of rotation of the crankshaft 35. As in FIG. 2 Advantageously, the crankshaft housing 25 carries the crankshaft stalls 27 or, ideally, the crankshaft stalls 27 is a part of the crankshaft housing 25, because the crankshaft 35 is supported by its bearings in bearing shells on the crankshaft stalls 27.

Figur 3 zeigt eine geeignete Kraftstoffpumpe 63, die als eine der Komponenten der Kraftstoffaufbereitungsvorrichtung 61 (siehe Figur 11) verwendet werden kann. Die Kraftstoffpumpe 63 hat ein Pumpenkerngehäuse 69, in dem die Druckaufladung des Kraftstoffes, der über den Pumpenanschluss 73 zu- und abgeleitet werden kann, stattfindet. Für eine präzise Einstellung des Kraftstoffdruckes auf ein Mindestdruckniveau wie z. B. 2200 bar bietet die Kraftstoffpumpe 63 ein Regelventil 71. Das Pumpenkerngehäuse hat außen einen Pumpenbefestigungsflansch 79. Aus dem Pumpenkerngehäuse 69 ragt der Pumpenkolben 77 heraus, zu dem eine Pumpenrückstellfeder 75 gehört. Die Pumpenrückstellfeder umschließt den Pumpenkolben 77. Eine solche Kraftstoffpumpe 63 ist erfindungsgemäß vorteilhaft in einem Hubkolbenmotor 1 nach den Figuren 1 und 2 integriert, wie in den nachfolgenden Figuren 4 bis 9 dargestellt. FIG. 3 shows a suitable fuel pump 63, which as one of the components of the fuel conditioner 61 (see FIG. 11 ) can be used. The fuel pump 63 has a pump core housing 69 in which the pressure charging of the fuel, which can be supplied and discharged via the pump port 73 takes place. For a precise adjustment of the fuel pressure to a minimum pressure level such. B. 2200 bar, the fuel pump 63 provides a control valve 71. The pump core housing has a Pumpenbefestigungsflansch outside 79. From the pump core housing 69 projects out of the pump piston 77, to which a pump return spring 75 belongs. The pump return spring surrounds the pump piston 77. Such a fuel pump 63 is advantageous according to the invention in a reciprocating engine 1 according to the FIGS. 1 and 2 integrated, as in the following FIGS. 4 to 9 shown.

Die Kurbelwelle 35, wie in Figur 4 dargestellt, hat eine Längserstreckung 59 entlang der Kurbelwellenachse 55. Einzelne Kurbelwellenwangen 37 werden durch Kurbelwellenschafte 53 miteinander verbunden. Die Kurbelwellenwangen 37 weisen jeweils eine Oberfläche 47 auf. Ausgewählte Bereiche der Oberfläche 47 sind mit Stufen 45 oder sonstigen Überständen 41 ausgestattet. Abweichend von der Längserstreckung 59 der Kurbelwelle 35 wird eine Achsenorientierung 57, 57' gewählt, in der die Anordnung einer Kraftstoffpumpe 63 (siehe Figur 3) vorgenommen wird. Die Kurbelwellenwange 37 erstreckt sich bis zu einem Umfang 39, der durch den Durchmesser 49 der Kurbelwellenwange 37 bestimmt wird. Auf der Abtriebswelle 33 der Kurbelwelle 35 sitzt, wie schematisch dargestellt, ein Abtriebsrad 91. Entlang der Kurbelwellenwange 37 können verschiedene Antriebsebenen 51, 51' für den Antrieb einer Kraftstoffpumpe 63 (siehe Figur 3) identifiziert werden. Eine Antriebsebene 51 bestimmt sich durch den Umfang 39 der Kurbelwelle 37. Einzelne Stufen 45 in der Oberfläche 47 der Kurbelwelle 35 lassen sich ebenfalls als Antriebsebene 51 ' nutzen, wenn eine entsprechende Achsenorientierung 57' für die Kraftstoffpumpe 63 (nach Figur 3) in Berührkontakt mit der Kurbelwelle 35 gewählt wird. Einzelne Umfänge 39 auf der Kurbelwelle 35 dienen als Steuerscheiben für den Antrieb einer Kraftstoffpumpe 63 (siehe Figur 3). Die in Figur 4 dargestellten Pfeile symbolisieren den Steuerhub, der von der Kurbelwelle 35 an den Kurbelwellenwangen 37 abgreifbar ist, um eine Verdichtung des Kraftstoffes in der Kraftstoffpumpe 63 herbeizuführen. Ein Teil der Energie der Kurbelwelle 35 wird unmittelbar über die Kurbelwellenwangen 37, zumindest aber über eine Kurbelwellenwange 37, auf Aggregate wie die Kraftstoffpumpe 63, weitergeleitet. Hierzu sind in der Oberfläche 47 der Kurbelwelle 35 Stufen 45 und Überstände 41 eingearbeitet.The crankshaft 35, as in FIG. 4 has a longitudinal extent 59 along the crankshaft axis 55. Individual crankshaft cheeks 37 are connected by Kurbelwellenschafte 53 together. The crankshaft cheeks 37 each have a surface 47. Selected areas of the surface 47 are equipped with steps 45 or other projections 41. Notwithstanding the longitudinal extension 59 of the crankshaft 35, an axis orientation 57, 57 'is chosen, in which the arrangement of a fuel pump 63 (see FIG. 3 ) is made. The crankshaft cheek 37 extends to a circumference 39, which is determined by the diameter 49 of the crankshaft cheek 37. On the output shaft 33 of the crankshaft 35 sits, as shown schematically, a driven gear 91. Along the crankshaft cheek 37, different drive levels 51, 51 'for driving a fuel pump 63 (see FIG. 3 ) be identified. A drive plane 51 is determined by the circumference 39 of the crankshaft 37. Individual stages 45 in the surface 47 of the crankshaft 35 can also be used as the drive plane 51 'when a corresponding axis orientation 57' for the fuel pump 63 (according to FIG FIG. 3 ) is selected in contact contact with the crankshaft 35. Individual circumferences 39 on the crankshaft 35 serve as control disks for driving a fuel pump 63 (see FIG. 3 ). In the FIG. 4 Arrows symbolize the control stroke, which can be tapped from the crankshaft 35 on the crankshaft cheeks 37, to bring about a compression of the fuel in the fuel pump 63. A portion of the energy of the crankshaft 35 is transmitted directly via the crankshaft cheeks 37, but at least via a crankshaft cheek 37, to units such as the fuel pump 63. For this purpose, in the surface 47 of Crankshaft 35 steps 45 and protrusions 41 incorporated.

Figur 5 zeigt eine Kurbelwelle 35, in die ein Nocken 43 dadurch eingearbeitet worden ist, dass eine ovale Oberfläche aus der Kurbelwelle 35 heraussteht. Der Nocken 43 ist Teil der Kurbelwellenwange 37. Der Nocken 43 ist als eingearbeitete Oberfläche 47 Teil der Kurbelwellenwange 37. FIG. 5 shows a crankshaft 35, in which a cam 43 has been incorporated by an oval surface protruding from the crankshaft 35. The cam 43 is part of the crankshaft cheek 37. The cam 43 is a machined surface 47 part of the crankshaft cheek 37th

Figur 6 zeigt die Anlagerung eines Antriebselements 81 in einer Achsenorientierung 57' an einer Stufe 45 der Kurbelwellenwange 37 der Kurbelwelle 35. Die Kurbelwelle 35 wird durch das Kurbelwellengestühl 27 gehalten. Einzelne Kurbelwellenwangen 37 werden durch Kurbelwellenschafte 53 beabstandet. Die Orientierung der Achsenorientierung 57' geht in eine andere Richtung als die Kurbelwellenachse 55, die mit der Abtriebswelle 33 zusammenfällt. Wie dargestellt, weicht eine gute Winkelrichtung der Achsenorientierung 57' in einem Winkel von 45° von der Kurbelwellenachse 55 ab. FIG. 6 shows the attachment of a drive member 81 in an axis orientation 57 'at a stage 45 of the crankshaft cheek 37 of the crankshaft 35. The crankshaft 35 is held by the crankshaft stalls 27. Individual crankshaft cheeks 37 are spaced by crankshaft shafts 53. The orientation of the axis orientation 57 'is in a different direction than the crankshaft axis 55, which coincides with the output shaft 33. As shown, a good angular direction of the axis orientation 57 'deviates at an angle of 45 ° from the crankshaft axis 55.

Ein Antriebselement 81 (nach Figur 6) ist in der Gestaltung nach Figur 7 an der Stufe 45 der Kurbelwellenwange 37 so angebracht, dass eine Kraftstoffsteckpumpe 65 durch eine Öffnung 29 - stilisiert durch die Durchbrechungen dargestellt - im Kurbelwellengestühl 27 durchgreift.A drive element 81 (according to FIG. 6 ) is in the design after FIG. 7 attached to the stage 45 of the crankshaft cheek 37 so that a fuel plug 65 passes through an opening 29 - stylized by the openings - in the crankshaft stalls 27 passes.

Sollte jedoch die maximale Breite der Öffnung 29 für eine Kraftstoffsteckpumpe 65 nach Figur 7 nicht ausreichend sein, so lässt sich eine Realisierung der Anordnung einer Einkolbenhochdruckpumpe 67 nach Figur 8 realisieren. Die Achsenorientierung 57 weist aufgrund des Hebels 83 von der Orientierung des Antriebselements 81 ab. Die Kurbelwelle 35 erstreckt sich entlang der Kurbelwellenachse 55, die durch die Kurbelwellenschafte 53 durchgeht. Die Kurbelwellenwange 37 steuert über ein Oberflächenprofil mit Hilfe eines Nockens 43 ein Antriebselement 81. Das Antriebselement 81 lagert unmittelbar an der Kurbelwellenwange 37 an. Hubbewegungen des Antriebselements 81 werden über den Hebel 83 auf die Einkolbenhochdruckpumpe 67 übersetzt. Der Hebel 83 hat einen Drehpunkt, der das Übersetzungsverhältnis des Hebels 83 bestimmt. Obwohl Kraftstoffsteckpumpen 65 (nach Figur 7) im Betrieb der Anmelderin entworfen worden sind, die eine Öffnung 29 von weniger als ca. 2 cm im Kurbelwellengestühl 27 benötigen, sind bei einigen Hubkolbenmotoren 1 (siehe Figur 1) solche Raumverhältnisse gegeben, dass ein kleineres Antriebselement 81 die Antriebsleistung für die Einkolbenhochdruckpumpe 67 über einen Hebel 83 von der Kurbelwellenwange 37 umlenken muss. Hierbei kann die Achsenorientierung 57 zusätzlich angepasst werden, so dass die Orientierung des Nockens 43 nicht mehr für die Achsenorientierung 57 der Einkolbenhochdruckpumpe 67 ausschlaggebend ist. Eine gute Anlagerung zwischen Antriebselement 81, Hebel 83 und Einkolbenhochdruckpumpe 67 wird durch Federn wie die Pumpenrückstellfeder 75 gewährleistet. So lässt sich die Einkolbenhochdruckpumpe 67 an einer Stelle im Hubkolbenmotor 1 anordnen, der sich jenseits des sich unmittelbar an der Kurbelwellenwange 37 anschließenden Kurbelwellengestühls 27 befindet.However, should the maximum width of the opening 29 for a fuel plug 65 after FIG. 7 not be sufficient, so can a realization of the arrangement of a single-piston high-pressure pump 67 after FIG. 8 realize. The axis orientation 57 is due to the lever 83 from the orientation of the drive member 81 from. The crankshaft 35 extends along the crankshaft axis 55 which passes through the crankshaft shafts 53. The crankshaft cheek 37 controls a drive element 81 via a surface profile with the aid of a cam 43. The drive element 81 directly adjoins the crankshaft cheek 37. Strokes of the drive member 81 are translated via the lever 83 to the Einkolbenhochdruckpumpe 67. The lever 83 has a fulcrum that determines the gear ratio of the lever 83. Although fuel pump 65 (after FIG. 7 ) have been designed in the Applicant's company, which require an opening 29 of less than about 2 cm in the crankshaft stalls 27 are in some reciprocating engines 1 (see FIG. 1 ) given such space conditions that a smaller drive element 81, the drive power for the single-piston high-pressure pump 67 must deflect over a lever 83 of the crankshaft cheek 37. In this case, the axis orientation 57 can additionally be adapted, so that the orientation of the cam 43 is no longer decisive for the axis orientation 57 of the single-piston high-pressure pump 67. A good attachment between the drive element 81, lever 83 and single-piston high-pressure pump 67 is ensured by springs such as the pump return spring 75. Thus, the single-piston high-pressure pump 67 can be arranged at a point in the reciprocating piston engine 1, which is located beyond the crankshaft stalls 27 adjoining directly on the crankshaft cheek 37.

Figur 9 zeigt im Querschnitt zur Kurbelwellenachse 55 eine Nockensteuerung mit Hilfe des Nockens 43, der kleiner ist als der Umfang 39 der Kurbelwelle 35. Das Antriebselement 81 lagert unmittelbar auf der Kurbelwelle 35, genauer an der nockenartigen Oberfläche der Kurbelwelle 35. Die Kurbelwelle 35 wird durch das Kurbelwellengestühl 27 gehalten. Das Antriebselement 81, das vorteilhafter Weise ein Rollentassenstößel ist, ist beweglich auf der Kurbelwelle 35 gelagert, sodass eine Bewegung entlang der Achsenorientierung 57 in der Antriebsebene 51 möglich ist. FIG. 9 shows in cross section to the crankshaft axis 55, a cam control by means of the cam 43 which is smaller than the circumference 39 of the crankshaft 35. The drive element 81st superimposed directly on the crankshaft 35, more precisely on the cam-like surface of the crankshaft 35. The crankshaft 35 is held by the crankshaft stalls 27. The drive element 81, which is advantageously a roller cup ram, is movably mounted on the crankshaft 35, so that a movement along the axis orientation 57 in the drive plane 51 is possible.

Figur 10 zeigt eine ähnliche Lösung, wie zuvor in den Figuren 3 bis 9 dargestellt, wobei anstelle der Kurbelwellenwange 37 ein Kurbelwellenschaft 53 als Betätigungsmittel für die Kraftstoffpumpe 63 benutzt wird. Die Kraftstoffpumpe 63 sitzt in einem spitzen Winkel, ausgelenkt aus der Senkrechten auf die Kurbelwelle 35, auf der Kurbelwelle 35. Die Kurbelwelle 35 lagert in dem Kurbelwellengestühl 27. Die Kraftstoffpumpe 63 ist eine über einen Rollentassenstößel angetriebene Hubkolbenpumpe, die Teil der Kraftstoffaufbereitungsvorrichtung ist. FIG. 10 shows a similar solution as previously in the FIGS. 3 to 9 shown, wherein instead of the crankshaft cheek 37, a crankshaft shaft 53 is used as actuating means for the fuel pump 63. The fuel pump 63 is seated at an acute angle, deflected from the perpendicular to the crankshaft 35, on the crankshaft 35. The crankshaft 35 rests in the crankshaft stalls 27. The fuel pump 63 is a reciprocating pump driven by a roller cup ram, which is part of the fuel conditioner.

Figur 11 zeigt einen Hubkolbenmotor 1, in dessen Zylinderkopf 17 die Gaswechselventile 23 liegen. Die Gaswechselventile 23 werden über Nockenwellen 21 gesteuert. Zwischen den Nockenwellen 21 ist die Kraftstoffaufbereichtungsvorrichtung 61 so angeordnet, dass der Brennraum 5 mit einem Brennstoff-Luft-Gemisch versorgt werden kann. FIG. 11 shows a reciprocating engine 1, in the cylinder head 17, the gas exchange valves 23 are located. The gas exchange valves 23 are controlled by camshafts 21. Between the camshafts 21, the Kraftstoffaufbereichtungsvorrichtung 61 is arranged so that the combustion chamber 5 can be supplied with a fuel-air mixture.

Die zuvor dargestellten Einzelaspekte nach den Figuren 1 bis 11 können ebenfalls einen eigenständigen erfinderischen Beitrag leisten. So kann während des Schleifvorgangs der Kurbelwelle das entsprechende Oberflächenprofil in einen Teil der Kurbelwelle 35, wie z. B. in die Kurbelwellenwange 37 oder in einen Kurbelwellenschaft 53, eingearbeitet werden. Ein oder mehrere zusätzliche Bearbeitungs- oder Montageschritte, um das Steuerungsprofil für die Kraftstoffpumpe herzustellen, erübrigen sich.The individual aspects after the FIGS. 1 to 11 can also make an independent inventive contribution. Thus, during the grinding process of the crankshaft, the corresponding surface profile in a part of the crankshaft 35, such. B. in the crankshaft cheek 37 or in a crankshaft shaft 53, are incorporated. One or more additional machining or assembly steps to produce the control profile for the fuel pump are unnecessary.

BezugszeichenlisteLIST OF REFERENCE NUMBERS

Bezugszeichenreference numeral: Bedeutungimportance
11: Hubkolbenmotorreciprocating engine
33: Hubkolbenreciprocating
55: Brennraumcombustion chamber
77: Hubbewegungstroke movement
99: Motorblockblock
1111: Pleuelpleuel
1313: Ölwanneoil pan
1515: Ölpumpeoil pump
1717: Zylinderkopfcylinder head
1919: ZylinderkopfdeckelCylinder head cover
2121: Nockenwellecamshaft
2323: GaswechselventileGas exchange valves
2525: Kurbelwellengehäusecrankcase
2727: Kurbelwellengestühlcrankshaft stalls
2929: Öffnungopening
3131: Riemenradpulley
3333: Abtriebswelleoutput shaft
3535: Kurbelwellecrankshaft
3737: Kurbelwellenwangecrankshaft cheek
3939: Umfang der KurbelwellenwangeCircumference of the crankshaft cheek
4141: ÜberstandGot over
4343: Nocken bzw. KonturCam or contour
4545: Stufestep
4747: Oberflächesurface
4949: Durchmesser, insbesondere der Kurbelwelle wie z. B. der KurbelwellenwangeDiameter, in particular the crankshaft such. B. the crankshaft cheek
51, 51'51, 51 ': Antriebsebenedrive level
5353: Kurbelwellenschaftcrank shaft
5555: Kurbelwellenachsecrankshaft axis
57, 57'57, 57 ': Achsenorientierung, insbesondere des AntriebsAxis orientation, especially of the drive
5959: Längserstreckunglongitudinal extension
6161: KraftstoffaufbereitungsvorrichtungFuel processing device
6363: Kraftstoffpumpe, insbesondere HochdruckkraftstoffpumpeFuel pump, in particular high-pressure fuel pump
6565: KraftstoffsteckpumpeFuel plug-in pump
6767: EinkolbenhockdruckpumpeEinkolbenhockdruckpumpe
6969: PumpenkerngehäusePump core housing
7171: Regelventilcontrol valve
7373: Pumpenanschlusspump connection
7575: PumpenrückstellfederPump return spring
7777: Pumpenkolbenpump pistons
7979: Pumpenbefestigungsflanschpump mounting flange

8181: Antriebselementdriving element
8383: Hebellever
8585: kalorische Energiecaloric energy
8787: Kraftstoff-Luft-VerbrennungAir-fuel combustion
8989: mechanische Energiemechanical energy
9191: Riemenscheibepulley
9797: Zündkerze bzw. Zündkerzenöffnung oder ZündkerzenbohrungSpark plug or spark plug hole or spark plug hole

Claims

Hubkolbenmotor (1) mit innenliegender Kurbelwelle (35) in einem Kurbelwellengehäuse (25) des Hubkolbenmotors (1),
der einen durch einen Hubkolben (1) begrenzten Brennraum (5) hat,
wobei die Kurbelwelle (35) wenigstens eine Kurbelwellenwange (37) und wenigstens einen Kurbelwellenschaft (53) hat, vorzugsweise mehrere Kurbelwellenwangen (37) und mehrere die Kurbelwellenwangen (37) verbindende Kurbelwellenschafte (53) hat, und mit einer Kraftstoffaufbereitungsvorrichtung (61), die eine Kraftstoffpumpe (63, 65, 67), insbesondere eine Hochdruckkraftstoffpumpe wie eine Dieselhochdruckpumpe oder eine Benzinhochdruckpumpe, umfasst,
bei dem eine Kurbelwellenwange (37) mit einem Antriebselement (81) der Kraftstoffpumpe (63, 65, 67) unmittelbar in Eingriff steht,
dadurch gekennzeichnet, dass
die Kurbelwelle (35) von einem Kurbelwellengestühl (27) getragen wird, in das eine Öffnung (29) eingelassen ist, durch die die Kraftstoffpumpe (63, 65, 67) in der Art hindurchgreift,
dass eine Antriebsebene (51, 51') der Kraftstoffpumpe (63, 65, 67) durch die Kurbelwellenwange (37) läuft und
die Kraftstoffpumpe (63, 65, 67) in einer Achsenorientierung (57, 57') angeordnet ist, die von einer Kurbelwellenachse (55) und von der Richtung einer Längserstreckung (49) der Kurbelwellenwange (37) abweicht.Reciprocating engine (1) with internal crankshaft (35) in a crankcase (25) of the reciprocating engine (1),
which has a combustion chamber (5) delimited by a reciprocating piston (1),
wherein the crankshaft (35) has at least one crankshaft web (37) and at least one crankshaft shaft (53), preferably a plurality of crankshaft cheeks (37) and a plurality of crankshaft shafts (53) connecting the crankshaft cheeks (37), and a fuel conditioner (61) a fuel pump (63, 65, 67), in particular a high-pressure fuel pump such as a high-pressure diesel pump or a high-pressure gasoline pump,
in which a crankshaft cheek (37) is in direct engagement with a drive element (81) of the fuel pump (63, 65, 67),
characterized in that
the crankshaft (35) is carried by a crank shaft (27) into which an opening (29) is inserted, through which the fuel pump (63, 65, 67) passes in such a way that
that a drive plane (51, 51 ') of the fuel pump (63, 65, 67) through the crankshaft cheek (37) runs and
the fuel pump (63, 65, 67) is arranged in an axis orientation (57, 57 ') which deviates from a crankshaft axis (55) and from the direction of a longitudinal extent (49) of the crankshaft cheek (37).

Hubkolbenmotor (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass
sich die Kurbelwelle (35) entlang der Kurbelwellenachse (55) erstreckt und
zu der der Hubkolben (3) quer abgewinkelt einer Hubbewegung (7) folgt,
wobei eine Anlagerung der Kraftstoffpumpe (63, 65, 67) seitlich zur Kurbelwellenachse (55) gegeben ist,
sodass eine Antriebskraft vorteilhafter Weise im rechten Winkel zur Kurbelwellenachse (55) in die Kraftstoffpumpe (63, 65, 67) erfolgt.Reciprocating engine (1) according to one of the preceding claims, characterized in that
the crankshaft (35) extends along the crankshaft axis (55) and
to which the reciprocating piston (3) transversely angled follows a lifting movement (7),
wherein an attachment of the fuel pump (63, 65, 67) is given laterally to the crankshaft axis (55),
so that a driving force advantageously takes place at right angles to the crankshaft axis (55) in the fuel pump (63, 65, 67).

Hubkolbenmotor (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass
über einen Umfang (39) der Kurbelwellenwange (37), vorzugsweise an einer Oberfläche (47), die einen Durchmesser (49), insbesondere einen breitest möglichen Durchmesser (49), der Kurbelwellenwange (37) beschreibt, die Antriebskraft in die Kraftstoffpumpe (63, 65, 67) eingeleitet wird.Reciprocating engine (1) according to one of the preceding claims, characterized in that
via a circumference (39) of the crankshaft cheek (37), preferably on a surface (47) which has a diameter (49), in particular a widest possible diameter (49), of the crankshaft cheek (37), the driving force into the fuel pump (63 , 65, 67).

Hubkolbenmotor (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass
die Kurbelwellenwange (37) einen Überstand (41), wie einen eingearbeiteten Nocken (43) oder eine Stufe 45) hat, der auf die Kraftstoffpumpe (63, 65, 67) eine Hubbewegung (7) ausübt.Reciprocating engine (1) according to one of the preceding claims, characterized in that
the crankshaft cheek (37) has a projection (41), such as a machined cam (43) or a step 45, which exerts on the fuel pump (63, 65, 67) a lifting movement (7).

Hubkolbenmotor (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass
durch einen Antrieb eine Pumpkraft auf einen Zylinder (77) der Kraftstoffpumpe (63, 65, 67) ausgeübt wird.Reciprocating engine (1) according to one of the preceding claims, characterized in that
a pumping force is exerted on a cylinder (77) of the fuel pump (63, 65, 67) by a drive.

Hubkolbenmotor (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass
die Kraftstoffpumpe (63, 65, 67) eine Kraftstoffsteckpumpe (65), insbesondere eine Einkolbenhochdruckpumpe (67), ist.Reciprocating engine (1) according to one of the preceding claims, characterized in that
the fuel pump (63, 65, 67) is a fuel plug pump (65), in particular a single-piston high-pressure pump (67).

Hubkolbenmotor (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass
die Kraftstoffpumpe (63, 65, 67) einen Hebel (83) umfasst, der zwischen einem Kurbelwellenwangenabgriff (41, 43, 45) und dem Pumpenkerngehäuse (69) gelagert, insbesondere federvorgespannt (75) gelagert, die Antriebsleistung aus der Kurbelwellenwange (37) von dieser weglenkend in das Pumpenkerngehäuse (69) einleitet.Reciprocating engine (1) according to one of the preceding claims, characterized in that
the fuel pump (63, 65, 67) comprises a lever (83) which is mounted between a crankshaft cheek tap (41, 43, 45) and the pump core housing (69), in particular spring-loaded (75), the drive power from the crankshaft cheek (37) from this deflecting into the pump core housing (69) initiates.

Hubkolbenmotor (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass
sämtliche Teile (69, 71, 73, 75, 77, 79) der Kraftstoffpumpe (63, 65, 67) von einem Motorblock (9) des Hubkolbenmotors (1), insbesondere von dem Kurbelwellengehäuse (25), eingeschlossen sind.Reciprocating engine (1) according to one of the preceding claims, characterized in that
all the parts (69, 71, 73, 75, 77, 79) of the fuel pump (63, 65, 67) are enclosed by an engine block (9) of the reciprocating engine (1), in particular by the crankcase (25).

Betriebsverfahren eines Hubkolbenmotors (1), insbesondere nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
der kalorische Energie (85) mit Hilfe einer Kraftstoff-Luftverbrennung (87) in einem Brennraum (5) über eine innenliegende Kurbelwelle (35),
die wenigstens eine Kurbelwellenwange (37) hat und die wenigstens einen Kurbelwellenschaft (53) hat,
in eine mechanische Energie (89) umwandelt, und
dessen Kraftstoff druckaufgeladen (63, 65, 67) dem Brennraum (5) zur Verfügung (73) steht,
dadurch gekennzeichnet, dass
eine Kraftstoffpumpe (63, 65, 67), die ihre Förderleistung von der Kurbelwellenwange (37) oder einer Kontur (41, 43, 45, 47) auf der Kurbelwellenwange (37) erhält, die Druckaufladung des Kraftstoffs herstellt, wobei die Kurbelwelle (35) von einem Kurbelwellengestühl (27) getragen wird, in das eine Öffnung (29) eingelassen ist, durch die die Kraftstoffpumpe (63, 65, 67) in der Art hindurchgreift,
dass eine Antriebsebene (51, 51') der Kraftstoffpumpe (63, 65, 67) durch die Kurbelwellenwange (37) läuft und
die Kraftstoffpumpe (63, 65, 67) in einer Achsenorientierung (57, 57') angeordnet ist, die von einer Kurbelwellenachse (55) und von der Richtung einer Längserstreckung (49) der Kurbelwellenwange (37) abweicht.Operating method of a reciprocating piston engine (1), in particular according to one of the preceding claims,
the calorific energy (85) by means of a fuel-air combustion (87) in a combustion chamber (5) via an internal crankshaft (35),
which has at least one crankshaft web (37) and which has at least one crankshaft shaft (53),
into a mechanical energy (89), and
whose fuel is pressure-charged (63, 65, 67) to the combustion chamber (5) available (73),
characterized in that
a fuel pump (63, 65, 67) which receives its delivery from the crankshaft web (37) or a contour (41, 43, 45, 47) on the crankshaft cheek (37) that pressurizes the fuel, the crankshaft (35 ) is carried by a Kurbelwellengestühl (27), in which an opening (29) is inserted, through which the fuel pump (63, 65, 67) engages in the manner
that a drive plane (51, 51 ') of the fuel pump (63, 65, 67) through the crankshaft cheek (37) runs and
the fuel pump (63, 65, 67) is arranged in an axis orientation (57, 57 ') which deviates from a crankshaft axis (55) and from the direction of a longitudinal extent (49) of the crankshaft cheek (37).