Stand der Technik
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Die Erfindung betrifft eine Hochdruck-Kraftstoffpumpe für
ein Kraftstoffsystem einer Brennkraftmaschine, mit einer
Mehrzahl von Zylindern mit Kolben, welche jeweils einen
Arbeitsraum begrenzen, mit einer Antriebswelle, welche bei
einer Umdrehung die Kolben in eine Hin- und Herbewegung
versetzt, und mit mindestens einen Mengensteuerventil,
welches mindestens während eines Fördertakts eines
Zylinders wenigstens zeitweise einen Förderraum dieses
Zylinders mit einem Druckentlastungsbereich verbinden kann.
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Eine derartige Hochdruck-Kraftstoffpumpe ist vom Markt her
bekannt. Sie wird bei solchen Kraftstoffsystemen
eingesetzt, welche bei Brennkraftmaschinen mit Benzin- oder
Diesel-Direkteinspritzung verwendet werden. Durch eine
derartige Hochdruckkraftstoffpumpe wird der Kraftstoff auf
einen sehr hohen Druck komprimiert und in eine Kraftstoff-
Sammelleitung ("Rail") gefördert und dort unter hohem Druck
gespeichert. An diese Kraftstoff-Sammelleitung sind mehrere
Injektoren angeschlossen, die den Kraftstoff in jeweilige
Brennräume einspritzen.
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Die Antriebswelle der bekannten Hochdruck-Kraftstoffpumpe
ist starr mit einer Nockenwelle der Brennkraftmaschine
gekoppelt. Somit hängt, ohne entsprechende Maßnahmen, die
Förderleistung der Kraftstoffpumpe direkt von der Drehzahl
der Brennkraftmaschine ab. Es gibt jedoch Betriebsbereiche
der Brennkraftmaschine, in denen trotz hoher Drehzahl nur
wenig Kraftstoff in die Brennräume eingespritzt wird, also
auch nur wenig Kraftstoff von der Hochdruck-Kraftstoffpumpe
gefördert werden muss.
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Damit die Menge des geförderten Kraftstoffes unabhängig von
der Drehzahl der Antriebswelle eingestellt werden kann, ist
daher ein Mengensteuerventil vorgesehen, welches von einem
Steuer- und Regelgerät so angesteuert wird, dass es gegen
Ende eines Fördertraktes kurzzeitig öffnet. Der unter hohem
Druck im Förderraum der Kraftstoffpumpe komprimierte
Kraftstoff wird dann nicht in die Kraftstoff-Sammelleitung
gepumpt, sondern in einen stromaufwärts von der Kraftstoff-
Hochdruckpumpe gelegenen Niederdruckbereich abgelassen. Je
länger das Mengesteuerventil während eines Fördertaktes
geöffnet ist, desto geringer ist die letztlich zur
Kraftstoff-Sammelleitung gelangende Kraftstoffmenge.
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In dem stromaufwärts von der Hochdruck-Kraftstoffpumpe
gelegenen Niederdruckbereich kommt es jedoch dann, wenn das
Mengesteuerventil öffnet, zu einer schlagartigen
Druckerhöhung. Die hieraus resultierenden Druckpulsationen
können die an sich nicht für derartig hohe Drücke
ausgelegten Komponenten in diesem Bereich beschädigen.
Daher werden Maßnahmen vorgeschlagen, um die
Druckpulsationen im Niederdruckbereich gering zu halten.
Bekannt ist zum Beispiel der Einsatz federbeaufschlagter
Druckdämpfer.
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Die vorliegende Erfindung hat die Aufgabe, diese
Druckpulsationen im Niederdruckbereich weiter zu
verringern, so dass dieser entsprechend preiswert
hergestellt werden kann und/oder eine lange Lebensdauer
aufweist.
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Diese Aufgabe wird bei einer Hochdruck-Kraftstoffpumpe der
eingangs genannten Art dadurch gelöst, dass zwei Zylinder
so zu einander angeordnet sind und die Antriebswelle so
ausgebildet ist, dass die Kolben dieser beiden Zylinder
zueinander ungefähr 180° phasenversetzt von der
Antriebswelle angetrieben werden, und dass mindestens ein
Mengensteuerventil so angeordnet ist, dass der Förderraum
des gerade nicht fördernden Zylinders mindestens Teil des
Druckentlastungsbereichs ist.
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Vorteile der Erfindung
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Bei der erfindungsgemäßen Hochdruck-Kraftstoffpumpe
entweicht ein Teil des Kraftstoffes dann, wenn das
Mengensteuerventil während eines Fördertaktes eines
Zylinders öffnet, wenigstens zum Teil nicht mehr in den
Niederdruckbereich, sondern gelangt in den Förderraum des
gerade nicht fördernden Zylinders. Letztlich werden also
die Förderräume zweier um 180° phasenversetzt angetriebener
Zylinder miteinander "kurzgeschlossen".
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Dadurch, dass die Kolben der beiden Zylinder um 180°
zueinander phasenversetzt angetrieben werden, befindet sich
der Kolben des einen Zylinders in einem Saugtakt, während
der Kolben des anderen Zylinders sich gerade in einem
Fördertakt befindet, und umgekehrt. Der unter hohem Druck
im Förderraum des sich in einem Fördertakt befindenden
Zylinders eingeschlossene Kraftstoff kann auf diese Weise
problemlos in das sich vergrößernde Hubvolumen des sich
gerade in einem Saugtakt befindenden Zylinders einströmen.
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Im Extremfall, wenn das Mengensteuerventil während des
gesamten Fördertaktes geöffnet ist, wird überhaupt kein
Kraftstoff mehr in die Kraftstoff-Sammelleitung gefördert
und der Kraftstoff wird statt dessen nur zwischen den
Förderräumen der beiden Zylinder weitgehend drucklos hin-
und hergepumpt. Der stromaufwärts von der Hochdruck-
Kraftstoffpumpe gelegene Niederdruckbereich wird somit von
schädlichen Druckpulsationen entlastet oder ggf. sogar
vollständig befreit. Dies kommt der Lebensdauer der in
diesem Bereich verwendeten Komponenten zugute.
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Besonders vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung sind
in Unteransprüchen angegeben.
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Bei einer ersten Weiterbildung weist die Hochdruck-
Kraftstoffpumpe mindestens drei Zylinder auf, wobei zwei
Zylindern mindestens ein Mengesteuerventil zugeordnet ist
und die Kolben dieser Zylinder zueinander ungefähr 180°
phasenversetzt angetrieben werden, und wobei der dritte
Zylinder so angeordnet und die Antriebswelle so ausgebildet
ist, dass der Kolben des dritten Zylinders ungefähr 90°
phasenversetzt zu den beiden anderen Zylindern angetrieben
wird. Auf diese Weise wird eine Drei-Zylinder-
Kraftstoffpumpe geschaffen, welche eine hohe Förderleistung
hat, bei der jedoch ebenfalls die im Niederdruckbereich
auftretenden Druckpulsationen vergleichsweise gering
gehalten werden können.
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Dabei wird besonders bevorzugt, dass das Hubvolumen des
dritten Zylinders kleiner ist als die jeweiligen
Hubvolumina der beiden anderen Zylinder. In dem Fall, dass
auch der dritte Zylinder über ein Mengensteuerventil
verfügt, dessen Betätigung zu entsprechenden
Druckpulsationen im Niederdruckbereich führt, wird durch
die erfindungsgemäße Ausgestaltung sichergestellt, dass
diese Druckpulsationen vergleichsweise gering sind.
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Möglich ist auch, dass die Fördermenge mindestens eines
Zylinders über ein dem Zylinder zugeordnetes
einlassseitiges Ventil eingestellt werden kann.
Beispielsweise kann das Mengensteuerventil in ein ohnehin
erforderliches Einlassventil integriert sein. Diese
Integration ist vergleichsweise einfach möglich. Darüber
hinaus sind die erfindungsgemäßen Vorteile erzielbar, ohne
dass zusätzliche Strömungskanäle im Gehäuse der Pumpe
erforderlich sind.
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Gegebenenfalls kann auch vorgesehen sein, dass mindestens
einer der Zylinder über das Mengensteuerventil bzw.
einlassseitige Ventil ein- und ausgeschaltet werden kann.
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In diesem Fall ist keine hohe Dynamik des Ventils
erforderlich, so dass es preiswerter hergestellt werden
kann. Dennoch kann die Fördermenge durch das Ein- bzw.
Ausschalten des Zylinders zumindest im groben Rahmen
eingestellt werden.
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Besonders bevorzugt ist es, wenn den Förderräumen der
beiden Zylindern mit den ungefähr um 180° zueinander
phasenversetzt angetriebenen Kolben das selbe
Mengensteuerventil zugeordnet ist. Dies ist deshalb
möglich, da ja immer nur einer der beiden Zylinder sich im
Fördertakt befindet. Somit kann ein Mengensteuerventil
eingespart werden, was die Herstellkosten der
erfindungsgemäßen Hochdruck-Kraftstoffpumpe senkt.
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Vorgeschlagen wird auch, dass das Mengensteuerventil ein
stufenlos verstellbares Ventil ist. Grundsätzlich ist zwar
auch ein Mengensteuerventil mit zwei Schaltstellungen
denkbar, was Preisvorteile hat, da ein billigere Endstufe
aufgrund der geringeren Anforderungen an die Schaltzeit
verwendet werden kann. Ein stufenlos verstellbares Ventil
hat jedoch den Vorteil, dass die zu fördernde Menge sehr
exakt eingestellt werden kann, was eine Reduzierung der
Leistungsaufnahme der Hochdruck-Kraftstoffpumpe ermöglicht.
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Bei einer anderen erfindungsgemäßen Ausgestaltung der
Hochdruck-Kraftstoffpumpe weist das Mengensteuerventil drei
Anschlüsse auf, wobei ein Anschluss zum Auslass des einen
Förderraums, ein gegenüberliegender Anschluss zum Auslass
des anderen Förderraums, und ein weiterer
gegenüberliegender Anschluss zu einem Hochdruck-Auslass der
Hochdruckpumpe führt. Eine derartige hydraulische Schaltung
hat den Vorteil, dass im Gegensatz zu einem Ventil mit nur
zwei Anschlüssen auf ein ansonsten erforderliches
zusätzliches Rückschlagventil verzichtet werden kann.
Ein solche Hochdruck-Kraftstoffpumpe baut klein und
preiswert.
Zeichnung
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Nachfolgend werden besonders bevorzugte
Ausführungsbeispiele der Erfindung unter Bezugnahme auf die
beiliegende Zeichnung im Detail erläutert. In der Zeichnung
zeigen:
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Fig. 1 eine schematische Darstellung einer
Brennkraftmaschine mit einer Hochdruck-
Kraftstoffpumpe;
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Fig. 2 eine vereinfachte hydraulische Prinzipdarstellung
der Hochdruck-Kraftstoffpumpe von Fig. 1;
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Fig. 3 eine Darstellung ähnlich Fig. 2 einer
abgewandelten Hochdruck-Kraftstoffpumpe;
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Fig. 4 eine Darstellung ähnlich Fig. 2 einer nochmals
abgewandelten Hochdruck-Kraftstoffpumpe; und
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Fig. 5 eine Darstellung ähnlich Fig. 2 einer nochmals
abgewandelten Hochdruck-Kraftstoffpumpe.
Beschreibung der Ausführungsbeispiele
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In Fig. 1 trägt eine Brennkraftmaschine insgesamt das
Bezugszeichen 10. Sie umfasst ein Kraftstoffsystem (ohne
Bezugszeichen). Bei diesem fördert eine elektrische
Niederdruckpumpe 14 Kraftstoff aus einem Kraftstoffbehälter
16. Von dort gelangt der Kraftstoff über eine Niederdruck-
Kraftstoffleitung 18 zu einer Hochdruck-Kraftstoffpumpe 20,
welche in Fig. 1 nur symbolisch strichpunktiert
dargestellt ist. Sie wird weiter unten im Detail erläutert.
An die Niederdruck-Kraftstoffleitung 18 ist ein
Druckdämpfer 22 angeschlossen.
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Die Hochdruck-Kraftstoffpumpe 20 fördert in eine
Kraftstoff-Sammelleitung 24, in der im Betrieb der
Kraftstoff unter hohem Druck gespeichert ist. An diese sind
mehrere Injektoren 26 angeschlossen, welche den Kraftstoff
direkt in ihnen jeweils zugeordnete Brennräume 28
einspritzen. Ein Überdruckventil 30 führt überschüssigen
Kraftstoff aus der Kraftstoff-Sammelleitung 24 in die
Niederdruck-Kraftstoffleitung 18 zurück. Ein Drucksensor 32
erfasst den in der Kraftstoff-Sammelleitung 24 herrschenden
Druck und leitet entsprechende Signale an ein Steuer- und
Regelgerät 34. Dieses steuert wiederum die Hochdruck-
Kraftstoffpumpe 20 an. Diese wird im übrigen direkt über
eine nicht dargestellte Kupplung von einer in Fig. 1 nur
symbolisch dargestellten Nockenwelle 36 der
Brennkraftmaschine 10 angetrieben.
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Die Hochdruck-Kraftstoffpumpe 20 der Brennkraftmaschine 10
ist stärker detailliert in Fig. 2 dargestellt: Danach
umfasst die Hochdruck-Kraftstoffpumpe 20 eine Antriebswelle
38 mit einem Exzenterabschnitt 40. Auf diesem ist ein in
Fig. 2 nicht dargestellter Hubring aufgesteckt. Über hier
nicht weiter interessierende Zwischenelemente werden bei
einer Drehung der Antriebswelle 38 vom Exzenterabschnitt 40
drei radial angeordnete Kolben 42, 44 bzw. 46 in eine Hin-
und Herbewegung versetzt.
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Die Kolben 42 bis 46 sind in einem nicht näher
dargestellten Gehäuse gehalten und begrenzen bereichsweise
Förderräume 48, 50 bzw. 52. Über als Einlassventil
fungierende federbelastete Kugel-Rückschlagventile 54 bis
58 können die Förderräume 48 bis 52 mit der Niederdruck-
Kraftstoffleitung 18 verbunden werden. Ähnliche
federbeaufschlagte Kugel-Rückschlagventile 60, 62 und 64
bilden Auslassventile, mit denen die Förderräume 48 bis 52
mit einer Hochdruck-Kraftstoffleitung 66 verbunden werden
können, die zur Kraftstoff-Sammelleitung 24 führt.
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Die Komponenten 42, 48, 54 und 60 gehören zu einem Zylinder
68, die Komponenten 44, 50, 56, 62 zu einem Zylinder 70,
und die Komponenten 46, 52, 58 und 64 zu einem Zylinder 72.
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Die Zylinder 68 bis 72 sind folgendermaßen hydraulisch
verschaltet:
Die Auslassventile 60 und 64 der Zylinder 68 und 72 führen
zu einem Knotenpunkt 74. Dieser ist über ein
federbeaufschlagtes Rückschlagventil 76 mit der Hochdruck-
Kraftstoffleitung 66 verbunden. Das Auslassventil 62 des
Zylinders 70 ist mit einem Knotenpunkt 77 verbunden, der
zwischen dem Rückschlagventil 76 und der Hochdruck-
Kraftstoffleitung 66 liegt. Der Knotenpunkt 74 ist ferner
über ein stufenlos verstellbares elektromagnetisch
betätigtes Mengensteuerventil 78 und einen Knotenpunkt 80
mit einem Kanal verbunden (ohne Bezugszeichen) verbunden,
an den wiederum alle Einlassventile 54, 56 und 58 und die
Niederdruck-Kraftstoffleitung 18 angeschlossen sind.
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Wie man deutlich in Fig. 2 erkennen kann, sind der
Zylinder 68 und der Zylinder 72 um 180° versetzt zueinander
angeordnet. Da die Kolben 42 und 46 der Zylinder 68 und 72
vom selben Exzenterabschnitt 40 der Antriebswelle 38
angetrieben werden, werden sie bei einer Drehung der
Antriebswelle 38 mit einer Phasenverschiebung von 180° in
ein Hin- und Herbewegung versetzt. Dies bedeutet, dass
dann, wenn sich der Kolben 42 des Zylinders 68 nach radial
auswärts bewegt, sich der Kolben 46 des Zylinders 42 nach
radial einwärts bewegt, und umgekehrt.
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Zur Steuerung der Fördermenge der Hochdruck-Kraftstoffpumpe
20 wird folgendermaßen vorgegangen:
Ist die bei einer vorgegebenen Drehzahl der Antriebswelle
38 maximal mögliche Fördermenge der Hochdruck-
Kraftstoffpumpe 20 gewünscht, bleibt das Mengensteuerventil
78 in seiner stromlos geschlossenen Stellung. Bei einem
Saughub eines Kolbens 42, 44 oder 46 eines Zylinders 68, 70
oder 72 (ein Saughub entspricht einer nach radial innen
gerichteten Bewegung eines Kolbens 42 bis 46) wird
Kraftstoff aus der Niederdruck-Kraftstoffleitung 18 über
die Einlassventile 54, 56 bzw. 58 in die Förderräume 48, 50
bzw. 52 der entsprechenden Zylinder 68, 70 bzw. 72eingesaugt.
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Bei einem Förderhub eines der Kolben 42, 44 bzw. 46 (also
einer nach radial außen gerichteten Bewegung eines der
Kolben 42 bis 46) wird der im Förderraum 48, 50 bzw. 52
eingeschlossene Kraftstoff komprimiert und bei
Überschreiten des Öffnungsdrucks der Auslassventile 60, 62,
64 und 76 in die Kraftstoff-Sammelleitung 24 gepresst.
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Sollen jedoch bei einer bestimmten Drehzahl der
Antriebswelle 38 eine geringere als die maximal mögliche
Kraftstoffmenge gefördert werden, wird das
Mengensteuerventil 78 während bestimmter Zeiträume während
der Fördertakte der Zylinder 68 und 72 bestromt und somit
geöffnet. Bei geöffnetem Mengensteuerventil 78 wird der
zwischen dem Rückschlagventil 76 und den Auslassventilen 60
und 64 gelegene Bereich über den Knotenpunkt 74, das
Mengensteuerventil 78 und den Knotenpunkt 80 mit der
Niederdruck-Kraftstoffleitung 18 verbunden. Der Druck in
diesem Bereich sinkt somit deutlich ab, so dass auch der
Öffnungsdruck der Rückschlagventile 60 bzw. 64 sinkt.
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Wird beispielsweise gegen Ende eines Fördertakts des
Kolbens 42 des Zylinders 68 das Mengensteuerventil 78
bestromt und geöffnet, öffnet aufgrund des Druckabfalls in
dem besagten Bereich das Auslassventil 60, so dass der
unter hohem Druck im Förderraum 48 vorhandene Kraftstoff
ausströmen kann. Da währenddessen jedoch der Kolben 46 des
Zylinders 72 eine nach radial einwärts gerichtete Bewegung
ausführt, sich dieser Zylinder also in einem Saugtakt
befindet und das Einlassventil 58 dieses Zylinders 72
geöffnet ist, strömt der aus dem Förderraum 48 entweichende
Kraftstoff über das Mengensteuerventil 78 nicht vollständig
in die Niederdruck-Kraftstoffleitung 18, sondern wenigstens
zum Teil über das geöffnet Einlassventil 58 in den
Förderraum 52 des Zylinders 72.
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Wird das Mengensteuerventil 78 in der oben beschriebenen
Weise geöffnet, gelangt somit vergleichsweise wenig
Kraftstoff in die Niederdruck-Kraftstoffleitung 18, so dass
der entsprechende Druckstoß in der Niederdruck-
Kraftstoffleitung 18 ebenfalls vergleichsweise gering ist.
Die Komponenten der Niederdruck-Kraftstoffleitung 18 werden
daher geschont und der geringe Druckstoß kann im
wesentlichen vom Druckdämpfer 22 aufgenommen werden.
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Wenn der Fördertakt des Zylinders 68 beendet ist, schließt
das Mengensteuerventil 78 wieder. Es öffnet dann wieder für
einen bestimmten Zeitraum gegen Endes des Fördertakts des
Zylinders 72, so dass dann der aus dem Förderraum 52
entweichende Kraftstoff über das Auslassventil 64, den
Knotenpunkt 74, das Mengensteuerventil 78, und den
Knotenpunkt 80 zum geöffneten Einlassventil 54 des sich
dann in einem Saugtakt befindenden Kolbens 42 des Zylinders
68 gelangt.
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Im Extremfall, wenn die Zylinder 68 und 72 überhaupt keinen
Kraftstoff fördern sollen, bleibt das Mengensteuerventil 78
vollständig geöffnet, ist also ständig bestromt. In diesem
Fall wird der Kraftstoff zwischen den Förderräumen 48 und
52 der Zylinder 68 und 72 hin- und hergepumpt, ohne über
das Rückschlagventil 76 in die Kraftstoff-Sammelleitung 24
zu gelangen.
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Von alledem unbeeinflusst bleibt die Förderleistung des
Zylinders 70: Dessen Auslassventil 62 ist, wie aus Fig. 2
ersichtlich ist, über den Knotenpunkt 77 direkt mit der
Hochdruck-Kraftstoffleitung 66 verbunden. Der entsprechende
Kanal (ohne Bezugszeichen) mündet also stromabwärts vom
Rückschlagventil 76 in die Hochdruck-Kraftstoffleitung 66.
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Eine Ansteuerung des Mengensteuerventils 78 hat also auf
die Förderleistung des Zylinders 70 keinen Einfluss, dieser
fördert bei drehender Antriebswelle 38 ständig.
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Bei dem oben beschriebenen Ausführungsbeispiel handelt es
sich beim Mengensteuerventil 78 um ein Schaltventil,
welches zwischen zwei Schaltstellungen hin- und
hergeschaltet werden kann. Möglich ist aber auch der
Einsatz eines stufenlos einstellbaren Ventils. In diesem
Fall kann der Öffnungsdruck der Auslassventile 60 und 64
stufenlos eingestellt werden, was eine besonders präzise
Einstellung der Fördermenge der Hochdruck-Kraftstoffpumpe
20 ermöglicht.
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Nun wird unter Bezugnahme auf Fig. 3 im Detail auf eine
Abwandlung der Hochdruck-Kraftstoffpumpe 20 eingegangen.
Dabei tragen solche Elemente, Komponenten und Bereiche,
welche äquivalente Funktionen zu den entsprechenden
Elementen, Komponenten und Bereichen der Hochdruck-
Kraftstoffpumpe von Fig. 2 aufweisen, die gleichen
Bezugszeichen. Sie sind nicht nochmals im Detail erläutert.
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Der Unterschied der in Fig. 3 dargestellten Hochdruck-
Kraftstoffpumpe zu der in Fig. 2 dargestellten betrifft
den Zylinder 70. Diesem ist vorliegend ein schaltbares
Ventil 82 zugeordnet, welches hydraulisch zwischen dem
Förderraum 50 des Zylinders 70 und der Niederdruck-
Kraftstoffleitung 18 angeordnet ist. Das Ventil 82 hat zwei
Schaltstellungen: In der Schaltstellung 84 ist das Ventil
82 in beiden Richtungen durchlässig. Es ist also ein freier
Fluidaustausch zwischen dem Förderraum 50 und der
Niederdruck-Kraftstoffleitung 18 möglich. In der
Schaltstellung 86 arbeitet das Ventil 82 als
federbeaufschlagtes Rückschlagventil 56, entsprechend dem
Einlassventil in Fig. 2.
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Das Ventil 82 ist ebenfalls vom Steuer- und Regelgerät 34
ansteuerbar. Im geöffneten Zustand (Schaltstellung 84) wird
bei einem Saughub des Kolbens 44 des Zylinders 70
Kraftstoff aus der Niederdruck-Kraftstoffleitung 18 in den
Förderraum 50 eingesaugt und bei dem anschließenden
Förderhub gleich wieder in die Niederdruck-
Kraftstoffleitung 18 ausgestoßen. Befindet sich das Ventil
82 dagegen in der Schaltstellung 56, gelangt bei einem
Saughub des Kolbens 44 zwar Kraftstoff aus der Niederdruck-
Kraftstoffleitung 18 in den Förderraum 50, bei einem
Förderhub des Kolbens 44 wird der Kraftstoff dagegen über
das Auslassventil 62 und den Knotenpunkt 77 in die
Hochdruckkraftstoffleitung 66 ausgestoßen.
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Über das Ventil 82 kann der Zylinder 70 also aus- und
eingeschaltet werden. Wenn das Ventil 82 sich in der
Schaltstellung 84 befindet, kann es aufgrund der Bewegungen
des Kolbens 44 des Zylinder 70 in der Niederdruck-
Kraftstoffleitung 18 ebenfalls zu Druckpulsationen kommen.
Um diese möglichst gering zu halten, ist das Hubvolumen des
Zylinders 70 im Vergleich zu den Hubvolumina der Zylinder
68 und 72 relativ klein.
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Eine weitere Variante einer Hochdruck-Kraftstoffpumpe 20
ist in Fig. 4 dargestellt. Auch hier tragen solche
Komponenten, Elemente und Bereiche, welche äquivalente
Funktionen zu den vorab beschriebenen Komponenten,
Elementen und Bereichen aufweisen, die gleichen
Bezugszeichen und sind nicht nochmals im Detail erläutert.
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Die in Fig. 4 dargestellte Hochdruck-Kraftstoffpumpe 20
weist ebenfalls das Ventil 82 auf, mit dem der Zylinder 70
ein- und ausgeschaltet werden kann. Darüber hinaus ist das
Mengensteuerventil 78 als 2/3-Wegeventil ausgebildet, es
verfügt also über zwei Schaltstellungen 86 und 88 und über
drei Anschlüsse 90, 92 und 94. Dies hat den Vorteil, dass
zwischen den Förderräumen 48 und 52 der Zylinder 68 und 72
und der Hochdruck-Kraftstoffleitung 66 insgesamt nur zwei
Rückschlagventile 60 und 64 erforderlich sind.
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Möglich wird dies durch folgende hydraulische Verschaltung:
Die Förderräume 48 und 52 der Zylinder 68 und 72 sind
direkt mit dem Mengensteuerventil 78 verbunden. Dabei ist
der Förderraum 52 des Zylinders 72 mit dem Anschluss 90 und
der Förderraum 48 des Zylinders 68 mit dem
gegenüberliegenden Anschluss 94 des Mengensteuerventils 78
verbunden. Parallel zur Verbindung des Förderraums 48 mit
dem Anschluss 94 ist der Förderraum 48 über das
federbelastete Rückschlagventil 60 auch mit dem Knotenpunkt
77 bzw. mit der Hochdruck-Kraftstoffleitung 66 verbunden.
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Dieser Knotenpunkt 77 ist auch über das federbelastete
Rückschlagventil 64 mit dem neben dem Anschluss 94
liegenden Anschluss 92 des Mengensteuerventils 78
verbunden. In der Schaltstellung 86 des Mengensteuerventils
78 kann Kraftstoff aus dem Förderraum 52 über die
Anschlüsse 90 und 92 des Mengensteuerventils 78 und das
Rückschlagventil 64 in die Hochdruck-Kraftstoffleitung 66
strömen. Ferner kann Kraftstoff aus dem Förderraum 48 des
Zylinders 68 über das Rückschlagventil 60 in die Hochdruck-
Kraftstoffleitung 66 strömen. Der hierzu parallele Zweig,
welcher im Anschluss 94 endet, ist gesperrt.
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In der anderen Schaltstellung 88 des Mengensteuerventils 78
ist der Förderraum 52 über die Anschlüsse 90 und 94
fluidisch direkt mit dem Förderraum 48 des Zylinders 68
verbunden. Der Anschluss 92, welcher über das
Rückschlagventil 64 zur Kraftstoffhochdruck-
Kraftstoffleitung 66 führt, ist dagegen gesperrt. In dieser
Schaltstellung kann der Kraftstoff also vom Förderraum 48
in den Förderraum 52 gelangen, und umgekehrt.
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Das in Fig. 5 dargestellte Ausführungsbeispiel einer
Hochdruck-Kraftstoffpumpe 20 entspricht jenem von Fig. 4,
mit Ausnahme des Zylinders 70: Dieser kann nicht ein- und
ausgeschaltet werden. Statt dessen ist als Einlassventil 56
ein normales federbeaufschlagtes Rückschlagventil
vorgesehen.