DE1576469A1

DE1576469A1 - Kraftstoffeinspritzpumpe

Info

Publication number: DE1576469A1
Application number: DE19671576469
Authority: DE
Inventors: Heinrich Staudt
Original assignee: Robert Bosch GmbH
Current assignee: Robert Bosch GmbH
Priority date: 1967-06-16
Filing date: 1967-06-16
Publication date: 1970-02-05
Also published as: FR1571591A; CH467938A; US3477386A; DE1576469B2; DE1576469C3; GB1208635A; AT284554B

Description

R. 8885
10.5.1967 Gr/Kn

Anlage zur
Patent- und
Gobrauchsmusterhilfsanmeldung

ROBERT BOS CH GMBH, Stuttgart W, Breitscheidstraße

Kraftstoffeinspritzpumpe

Die Erfindung betrifft eine Kraftstoffe inspritzpumpe mit Rück-. ,Strömsteuerung zur Fördermengenänderung, einem hin- und hergehenden, stets gldichen Hub ausführenden Pumpenkolben und einer Kolbenführungsbohrung, die an ihrer Wand eine ringförmige Entlastungsnut hat (siehe schweizerische Patentschrift 14> 812)-.

Bei derartigen- Kraftstoffeinspritzpumpen besteht beim Fördern von ochweröl-Kraftstoff hoher Viskosität gegen 'Spitzendrücke bis löOO atü und mehr die Gefahr des-Fressens« Bei Einspritzpumpen hat nämlich die Entwicklung zu immer höheren Spitzendrücken geführt. Dies ist eng mit der allgemeinen Motorenentwicklung verknüpf ty di'} ständig höhere Nutzdrücke und Drehzahlen und damit größere Leistungsausbeute anstrebt» Außerdem wird die Verwendung

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Robert Bosch GmbH . R.-8885 Gr/Ke

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hoch viskoser Schweröle aus wirtschaftlichen Gründen gefordert. Diese Öle enthalten feste Fremdstoffe sowie in feiner Form eindispergierteoder gelöste* organisch gebundene Metalle, wie z.B. Vanadium, Natrium,-Nickel. Die festen Fremdstoffe werden, weltgehend durch sorgfältiges Feinfiltern ausgeschieden. Die gelöston. und ,eindispergierten Metallverbindungen bleiben aber im Schweröl und sind in Verbindung mit den hohen Spitzendrücken Hauptursacho des Fressens der Kolben. Alle Stellen der Kolbenlauffläche müssen daher gut geschmiert, der im S-palt zwischen Kolben und Kolbenführung eingezwängte, gealterte Kraftstoff immer wieder ausgetauscht .und Rückstände beseitigt werden, damit der Verschleiß der Kolbenlaufflächen in Grenzen bleibt bzw. ein Fressen vermieden wird.

Bekannt ist, dem Fressen durch Vergrößern des Kolbenspiels und durch konische Ausbildung des Kolbens zu begegnen» Solche Maßnahmen können aber nur in beschränktem Umfang durchgeführt werden und bringen bei der Förderung von Schwerölen" keinen befriedigender. Erfolg.

Bekannt sind auch Pumpen mit einer oder mehreren Ringnuten im Kolben, die den durchtretenden Leckkraftstoff zur Schmierung speichern sollen. Teilweise .sollen diese Nuten auch die Funktion von Schmutzfängern und -Sammlern-übernehmen, um gefährliche Partikel von dem engen Spalt zwischen Kolben und Kolbenführung fernzuhalten. In der US-Patentschrift 2 420 164 wird beispielsweise eine solche Pumpe beschrieben., deren Kolben eine in bestimmten Kolbenstellungen mit dem Saugraum verbundene 3ntlastungs- und eine oder mehrere im antriebsseitigen Abschnitt des Kolbens gelegene ringförmige Leckkraft stoff auf fangnuten besitzt, die eine gleichnamige Schmierung des Kolbens gewährleisten Sollen.

Nachteil dieser Lösungen ist, daß Rückstände in den Nuten gespeichert und angereichert werden und daa die Schmierung dor antriebsseitigen Kolbengleitflachen wegen der Drosselung im Spalt zwischen Kolben und Führungsbohrung nur unzureichend ist. ■ Rückstandsunter-·

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suchungen in diesen Nuten beweisen, aan es sich überwiegend um Altöl/ d.h. nicht mehr schmierfähigen, alten Kraftstoff handelt/ ein gesteuerter Claustausch mit Frischol also nicht gewahrleistet

Auch in Nuten, die mit der Saugleitung durch einen engen und langen Kanal verbunden sind,-wie z.B. bei dor einspritzpumpe nac.lv dor genannten schweizerischen Patentschrift IV^ 012, sammeln sich schädliche Stoff.} an, und diese Rückstände verursachen nach kürzerer oder längerer Betriebszeit infolge Bildung größerer Partikel durch Zusammenwachsen das gefürchtete Fressen der Kolben.

Es sind auch Pumpen bekannt, bei denen die Kclbenlaufflächen durch Kraftstoff (siehe deutsche Auslegeschrirt 1 022 907) oder Schmieri"i (siohodoutsche latent schrift f>13 156) geschmiert werden- Die Vorlegung zusätzlicher Schmierleitungen und Steuerglieder zur Dosierung dos Schmierstoffs bringt aber oinon großen Aufwand mit ' sich und wird auch wegen der Störanfälligkeit abgeielint. Zudem ^r- -.wio.s sich eine solche Schmierung im vorliegenden An^endungsfall als nicht ausreichend wirksam. .

Eine Aus führung s form der liinspritzpumpe nach der zuletzt genannten } atentschrift hai: eine sogenannte Leckülsperre, bei der von der mit Ul aus dem Schmierölkreislauf des Motors gefüllten Ringnut im -.-Kolbenmantel eine lcurze, schräg liegende Nut ausgeht.

Der.Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine .-umpe zu schaffen, bei welcher der Kolben in einfacher Welse bei Vermeidung -einer-Ansammlung schädlicher Stoffe ausreichend und gleichmäßig geschmiert wird >" so da if- ti in .last- una drehzahlsicherer Dauerbetrieb dor Einsi>ritr.-.;umpe (insbesondere für mittlere und groisere Diasolr.otoron) bei Fi rclnrung v.T. Araftstoffen, insbesondere von Schwerölen,gegon Dr*ick'T bis IGCC ntü ur.d mehr möglich ist. ' .- -

"Diese" Aufgabe wild or findung sterna;; dadurch gelöst, da H dor iiantol

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des Kolbens mindestens eine, vorzugsweise zwei wendelartig verlaufende Nuten besitzt, die eine Verbindung herstellen zwischen einer ringförmigen Kraftstoifsammelnut im antriebsseitigen Abschnitt des Kolbenmantels und einer ringformigen Kraftstoffsammelnut im davon abgewandten Abschnitt, welche am Ende des Druckhubs die Entlastungsnut überdeckt. Dadurch wird bis hin zur antriebsseitigen Ringnut ein gewisser überdruck aufgebaut.

Bei einer bevorzugten Ausführungsform taucht die im antriebsseitigen Abschnitt des Kolbenmantels eingearbeitete Kräftstoffsammelnut am Ende des Saughubs mindestens teilweise aus der Kolbenführungsbohrung aus, wobei durch die Entspannung am Ende des Saughubs schädliche Rückstande und nicht mehr schmierfähiger Kraftstoff hinausgedrückt und beim nachfolgenden Druckhub des Kolbens abgestreift werden. .. -.-.".... ".

Auf der Zeichnung sind zwei Ausführungsbeispiele des Gegenstandes dor Erfindung dargestellt, und zwar zeigen:

Fi;-. 1 das erste und

Fig. 2 das zweite Beispiel, jeweils ineinem Teil-Längsschnitt. ·

Beim ersten Beispiel befindet sich im Gehäuse 1 einer nur teilweise dargestellten Kraftstoffeinspritzpumpe eine Führungsbüehse 2, in deren bohrung ein Pumpenkolben 3 lauft. Die Führungsbüchse ist durch ein Druckventilgehäuse 4 mit beweglichem Ventilglied 5 abgeschlossen. Der rumpenarbeitsraum b steht in der gezeichneten Stellung des Kolbens 5 durch die Einlaiikanäle. 7 mit dem Saugraum ö in Verbindung. Vor der Windung der Kanäle 7 in den Saug raum ist. ,jeweils ein I'rallbolzen 9 angebracht*

Dii Innenwand der Kolbenführungsbüchse hat eine ringförmige PJnt- ^ästun,:snut 10, die. durch die Bohrung 11 mit der trichterförmigen Mündung 7a eines der Einiaiikanaie 7 und dadurch mit dem Saugraura b

verbund3n ist. . "

BADORISINAL

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Der Mantel des Kolbens 3 besitzt außer der zum Pumpenarbeitsraum hin offenen Ausnehmung 12 zwei ringförmige Kraftstoffsammeinuten 13 und 14* die durch eine wendelartig verlaufende. Nut 15 verbunden sind. Es können auch zwei oder mehr gleich- oder gegensinnig laufende Wendelnuten 15 vorhanden sein« In der gezeichneten Kolbenstellung am Ende des Saughubs ist die antriebsseitige Ringnut 14 aus der Kolbenführungsbüchse 2 ausgetreten. -

Die ringförmige Kraftstoffsammeinut I3 ist so angeordnet und in ihrer Breite so bemessen, daß sie die Entlastungsnut 10 beim Druckhub des Kolbens kurz vor dem frühestmöglichen Beginn bis zum Ende des Bückströmhubes überdeckt»

Der frühestmögliche Beginn des Rückströmhubes tritt bei der kleinsten Teillast-Kraftstoffmenge ein, d.h, wenn bei dem gewählten Beispiel einer Einspritzpumpe mit untenliegender schräger Stouerkante 12a diese den Kanal 7 schon nach kleinem Nutzhub aufsteuert. Bei Pumpen mit obenliegender schräger Steuerkante ist der Rückströmhub stets gleich groß.

Wird die Pumpe aus der gezeichneten Stellung heraus in Betrieb Hesetzt, so bewegt sich der Kolben 3 bei seinem Druckhub in Richtung Arbeitsraum 6; die antriebsseitige Kraftstoffsammeinut 14 taucht in die Führungsbüchse ein; die Kanäle 7. werden geschlossen, und der Kraftstoff wird so lange über das geöffnete Ventilglied 5 gefördert, bis die zum Pumpenarbeitsraum 6 hin offene Ausnehmung die Kanäle 7 aufsteuert, worauf der unter hohem Druck stehende Kraftstoff in den Saugraum spritzt« Durch den Kraftstoffstrahl wird d'>r im Saugraum befindliche Kraftstoff verwirbelt und dessen Druck erhöht.

Da während dieses Äufsteuervorgangs die mit dem Saugraum 8 verbundene ßntlasturigsnut 10 von der Ringnut 13 überdeckt ist, baut sich auch In dieser sowie in der wendelartig verlaufenden Nut 15 und in der antriebsseitigen Ringnut 14 ein höherer Druck auf„ Außerdem wird frischer Kraftstoff in die Nut 13 eingespült. Der über- .

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druck in den genannten Nuten hält sich, bis die ahtriebsseitige Ringnut 14 beim Saughub des Kolbens aus der Kolbenführungsbüchse austritt.

Durch die dabei erfolgende Entspannung werden schädliche Rückstand-) und nicht mehr schmierfähiger Kraftstoff aus der antriebsseitigen Kraftstoffsammelnut 14 gedrückt und beim darauffolgenden Druckhub des Kolbens abgestreift. Dieser Effekt wird durch die Schwerkraftwirkur.g an den spezifisch schwereren Rückständen und durch Trägheitswirkung am Ende des Saughubs (negative Beschleunigung) sowie durch Trägheitswirkung beim Beginn des Druckhubs des Kolbens (positive Beschleunigung) unterstützt.

Neben olner gleichmäßigen Schmierung des ganzen Kolbens wird auch eine gute Durchspülung und Reinigung der Entlastungsnut 10 bzw. dor Kraftstoffsammeinuten 1/5 und 14 erreicht.

Das Beispiel nach Pig. 2 unterscheidet sich von dem Beispiel nach Fig. 1 nur durch die Anordnung der antriebsseitigen Kraftstoffsammelnut 14 und die Steigung der wendelartig verlaufenden Nut l^f5. Die Kraftstoffsammeinut 14 ist beim zweiten Beispiel so angeordnet _s da3 sie nicht aus der Kolbenführungsbüchse 2 austaucht.

Diese Pumpe ist vorwiegend zum Fördern von Kraftstoffen mit hohem Reinheitsgrad und guten Schmiereigenschaften gegen Drücke gedacht, die niedriger sind als beim ersten Beispiel. Ein Austauchen der antriebsseitigen Ringnut ist nicht notwendig; durch das System der verbundenen Nuten wird aber auch hier eine sehr wirksame und gleichmäßige Schmierung insbesondere der antriebsseitigen Kolbenlaufflächen erreicht.

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Claims

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Ansprüche .

1, Kraftstoffeinspritzpumpe mit Rückströmsteuerung zur Pördermerißenänderung, einem hin- und hergehenden, stets gleichen Hub ausführenden ίumpenkolben und einer Kolbenführungsbohrung, die an ihrer Wand eine ringförmige Entlastungsnut hat, dadurch gekennzeichnet, daß der Kante 1 des Kolbens (3) mindestens eino, vorzugsweise zwei wendelartig verlaufende Nuten (15) bfsit^t, die ⁱine Verbindung herstellen zwischen einer ringförmigen Kraftstoffsammeinut (14)' im antriebsseitigen Abschnitt ; dps Kolbonnantels und einer ringförmigen Kraftstoffsammeinut ■ (17¹) Ira davon abg nvandten Abschnitt, welche am Ende des Druekhubs di" Entlastungsnut (ΙΟ) überdeckt, '
2. Kraftstoffeinspritzpumpe nach Anspruch T, dadurch gekennzeichnet, daß dii im antriebsseitigen Absclonitt des Kolbenmantels eingearb--!it'>t·-' Kraftstoffsamnielnut (14) am Knde des Saughubs mindestens teilweise aus der Kolbenführungsbohrung (2) austaucht . · ·
3. Kraftstoffeinspritzpumpe nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennseic'"inet, dau in an sich, bekannter .Weise- die Entlastungsnut (IC) mit eine:r. Raum (δ) in Verbindung (11) steht, der durch den rückstrvinend>-!H Kraftstofr periodisch unter Druck gesetzt wird.
4. KraftstoflViirspritzpurnpe nach einem der vorhorgehenden An-

■'v.-cho, dadurch gekennzeichnet dai die in dem der Antrlebs-

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seite abgewandten Abschnitt des Kolbenmantels eingearbeitete Kraftstoffsammeinut (13) so breit ist, dau sie die Entlastüngsnut (ΙΟ) beim Druckhub des Kolbens kurz vor dem frühestmöglichen Beginn bis zum Ende des Rückströmhubes überdeckt.(

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