DE2003958C3 - Kraftstoffeinspritzpumpe für Brennkraftmaschinen - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Kraftstoffeinspritzpumpe für Brennkraftmaschinen mit einem in einem Pumpengehäuse angeordneten Pumpenzylinder, der einen in seiner Mantelfläche eine das Einspritzende steuernde Steuerkante aufweisenden Pumpenkolben aufnimmt und in dessen Wand eine von der Steuerkante gesteuerte Übevströrnöffnung für den am Einspritzende unter hohem Druck überströmenden Kraftstoff angeordnet ist, der ein in eine mit der Überströmöffnung fluchtende Bohrung in der Pumpengehäusewand fest eingesetzter Prallstopfen gegenüberliegt, sowie mit einer an den Saugraum der Einspritzpumpe angeschlossenen Kraftstoffleitung.

Die Dämpfung des Rückströmsloßes des aus der Überströmöffnung in der Zylinderbüchse zurückströmenden Kraftstoffes durch sogenannte Prallstopfen, hat den Zweck, die Energie des unter sehr hohem Druck austretenden Kraftstoffes so weit zu vermindern, daß die ohne diese Mittel auftretende Erosion an den angrenzenden Bauteilen, insbesondere am Pumpengehäuse, vermieden wird.

,o Bei einer aus der US-PS 22 65 997 bekannten Einspritzpumpe ist es bekannt als Prallstopfen einen mit Außengewinde versehenen Schraubstopfen aus gehärtetem Stahl in die Wand des Pumpengehäuses gegenüber der Überströmöffnung der Zylinderbüchse

einzuschrauben. Dies macht in der Pumpengehäusewand eine Gewindebohrung erforderlich. Zusätzlich zu der Bohrung für den Prallstopfen wird bei der bekannten Einspritzpumpe ferner noch eine Gewindebohrung zum Anschluß einer Kraftstoffleitung benötigt.

jede Bohrung in der Pumpengehäusewand bedeutet jedoch eine Schwächung dieser durch Pump- und Spannkräfte hochbelasteten Wand, insbesondere dann, wenn eventuell noch ein weiterer Prallstopfen und ggf. außer einer Kraftstoffzulaufleitung noch eine Kraft-Stoffrücklaufleitung angeschlossen werden soll. Derartige Schwächungen der Pumpengehäusewand können zu Leckagen bzw. Gehäuserissen im Bereich dieser Bohrungen führen.
Demgemäß besteht die Erfindungsaufgabe darin, die

Schwächung der Pumpengehäusewand durch derartige Bohrungen so gering wie möglich zu halten.

Diese Aufgabe wird gemäß der Erfindung dadurch gelöst, daß die Bohrung für den in an sich bekannter Weise in den Saugraum hineinragenden Prallstopfen zugleich als Anschlußbohrung für die Kraftstoffleitung dient und daß der in die Bohrung festeingesetzte Prallstopfen mit im Bereich seiner saugraumseitig aus der Pumpengehäusewand herausragenden Mantelfläche im Saugraum mündenden, mit der Kraftstotfleitung in Verbindung stehenden Kraftstoffdurchtrittsöffnungen versehen ist.

Durch die Ausbildung des Prallstopfens und die Verwendung der Bohrung für den Prallstopfen zugleich als Anschlußbohrung für die Kraftstoffleitung wird das Pumpengehäuse an der durch die Pump- und Spannkräfte im Bereich des Saugraums am stärksten beanspruchten Stelle nicht noch durch eine zusätzliche Bohrung für die Kraftstoffleitung geschwächt. Ferner bleibt durch die erfindungsgemäße Ausbildung der Kraftstoffdurchtrittsöffnungen am Prallstopfen der volle Querschnitt der Stirnfläche des Prallstopfens erhalten, denn Nuten oder Durchtrittsbohrungen für den Kraftstoff im Bereich dieser Stirnfläche wurden Angriffstellen für Erosion und Kavitation bilden, bzw. die Funktion des Prallstopfens überhaupt in Frage stellen. Außerdem wird kein zusätzlicher Bauraum beansprucht.

Als zweckmäßig hat sich erweisen, wenn die Kraftstoffdurchtrittsöffnungen in Längsrichtung des Prallstopfens verlaufende und über dessen als Befestigungslläche in der Bohrung dienenden Bereich der Mantelfläche zur Stirnfläche des Prallstopfens hin hinausragende Nuten sind.

Ferner erweist es sich als vorteilhaft, wenn der Anschluß der Kraftstoffleitung über einen gleichachsig zum Prallstopfen von außen in die Bohrung eingeschraubten hohlen Schraubanschluß erfolgt.

Schließlich ist es noch zweckmäßig, wenn bei einer Einspritzpumpe die in aus der CH-PS 4 67 938

bekannter Weise einen Pumpenkolben mit einer zweiten der ersten gegenüberliegenden Steuerkante, eine weitere von dieser gesteuerte, in der Wand des Pumpenzylinders angeordnete Überströmöffnung sowie einen zweiten in eine weitere mit dieser fluchtende Bohrung in der Pumpengehäusewand fest eingesetzten Prallstopfen aufweist, und wenn die den gleichfalls mit Kraftstoffdurchtrittsöffnungen versehenen Prallstopfen aufnehmende Bohrung wahlweise über einen weiteren Schraubanschluß dem Anschluß einer zweiten Kraft- _[0 stoffleitung dient, oder mit Hilfe eines Schraubverschlusses verschließbar ist.

Ein Ausführungsbeispiel des Gegenstandes der Erfindung wird nachfolgend an Hand der Zeichnung näher erläutert. Es zeigt ,₅

F i g. 1 einen Längsschnitt durch die für die Erfindung wesentlichen Bauteile einer Einzylinder-K.aftstoffeinspritzpumpe,

F i g. 2 einen Schnitt durch einen Prallstopfen, längs der Linie H-H in F i g. 1.

In das nur teilweise dargestellte Gehäuse 10 einer Kraftstoffeinspritzpumpe 11 ist ein Pumpenzylinder 12 eingesetzt, in dessen Zylinderbohrung 13 ein Pumpenkolben 14 geführt ist. Der Pumpenzylinder 12 stützt sich mit einer Ringfläche 15 auf einem Absatz 16 im Gehäuse 10 ab und wird oben durch ein in einem Ventilträger 20 geführtes Druckventil 21 abgeschlossen. Das Druckventil 21 wird durch eine Feder 22 auf seinen SiU. im Ventilträger 20 gedrückt. An ein Anschlußstück 27 ist in nicht dargestellter, aber an sich bekannter Weise eine Druckleitung angeschlossen, die die Einspritzpumpe 11 mit einem Einspritzventil verbindet.

Der Pumpenkolben 14 hat zwei einander gegenüberliegende, durch schräge Steuerkanten 32 und 32a begrenzte Steuerflächen 33 und 33a, die mit zugleich als Saugbohrungen dienenden Überströmöffnungen 34,34a im Pumpenzylinder 12 zusammenwirken. Durch Drehen des Pumpenkolbens 14 wird in bekannter Weise die Fördermenge geändert, welche der Pumpenkolben 14 durch das geöffnete Druckventil 21 fördert.

Der durch den Pumpenkolben 14 und den Ventilträger 20 mit dem Druckventil 21 begrenzte Abschnitt der Zylinderbohrung 13 ist als Pumpenarbeitsraum 35 bezeichnet. Er i?.t in der gezeichneten Stellung über die Überströmöffnungen 34 und 34a mit einem Saugraum 37 verbunden, der seinerseits in Verlängerung der Überströmöffnungen 34 und 34a über eine Bohrung 38 für den Kraftstoffzulauf (siehe Pfeil 40) und eine Bohrung 38a für den Kraftstoffrücklauf (siehe Pfeil 41) verbunden ist. Die zugehörigen Kraftstoffleitungen sind nicht dargestellt, sondern durch die Pfeile 40 und 41 angedeutet.

In die Bohrungen 38, 38a sind Prallstopfen 42, 42a eingepreßt, die jeweils Kraftstoffdurchtrittsöffnungen 44, 44a aufweisen, die langer als die fest eingepreßten Abschnitte 43,43a der Prallstopfen sind und im Bereich ihrer saugraumseitig aus der Pumpengehäusewand herausragenden Mantelfläche in den Saugraum 37 münden. Auf diese Weise wird der Saugraum 37 mit den Kraftstoffzulauf- und -rücklaufleitungen verbunden. Die den Überströmöffnungen 34,34a zugewandten Stirnflächen 45,45a jedes Prallstopfens 42,42a haben daher den vollen Querschnitt der Prallstopfen, die mit den Durchtrittsöffnungen 44, 44a versehenen Abschnitt 43_: 43a jedoch den in F i g. 2 gezeigten verminderten Querschnitt. Der Fluß des Kraftstoffes wird durch diese Prallstopfen 42, 42a nicht behindert und ihre Stirnflächen 45,45a bilden eine genügend große Prallfläche.

Die Bohrungen 38 und 38a haben zum Anschluß der nicht gezeichneten Kraftstoffzulauf- und -rücklaufleitungen hohle Schraubanschlüsse 46 und 46a, die je einen Bund 47 und 47a haben und mit einem Dichtmittel in die Bohrungen 38 und 38a eingeschraubt sind. Als Mittel zur Aufnahme der Kraftstoffleitungen sind die Schraubanschlüsse 46, 46a mit je einem Innengewinde 48, 48a versehen. Die Schraubanschlüsse 46, 46a haben vorzugsweise einen Abstand »a« von etwa 0,5 mm von den Prallstopfen 42, 42a, damit ihr Bund 47, 47a sicher dichtet.

Die beschriebene Kraftstoffeinspritzpumpe 11 arbeitet wie folgt: In der gezeichneten Stellung befindet sich der Pumpenkolben 14 in seiner unteren Endlage. Dabei sind die Überströmöffnungen 34, 34a offen und Kraftstoff strömt vom Zulauf (Pfeile 40 und 40') durch die Durchtrittsöffnungen 44 des zugehörigen Prallstopfen 42 in den Saugraum und durch die Überströmöffnungen 34,34a in den Pumpenarbeitsraum 35 ein.

Der Pumpenkolben 14 wird durch einen nicht dargestellten Nockenantrieb bewegt. Beim Druckhub des Pumpenkolbens 14 wird zunächst eine geringe Kraftstoffmenge aus dem Pumpenarbeitsraum 35 durch die Überströmöffnungen 34, 34a verdrängt, bis die Steuerflächen 33, 33a des Pumpenkolbens 14 die öffnungen 34, 34a verschließen. In diesem Augenblick beginnt der wirksame Druckhub, während dessen Dauer Kraftstoff aus dem Pumpenarbeitsraum 35 über das angehobene Druckventil 21 zu der nicht dargestellten Brennkraftmaschine gefördert wird. Der wirksame Druckhub ist beendet, sobald die schrägen Steuerkanten 32, 32a die öffnungen 34, 34a erreichen. Durch den zunächst sehr kleinen Spalt spritzt der rückströmende Kraftstoff unter dem sehr hohen im Pumpenarbeitsraum 35 herrschenden Druck aus und würde gegen die Innenwand des Saugraumes 37 im Pumpengehäuse 10 prallen, wenn er nicht durch die als Prallflächen wirkenden Stirnflächen 45,45a der Prallstopfen 42,42a aufgefangen würde. Da diese Stopfen aus gehärtetem Stahl bestehen, kann der Strahl des rückströmenden Kraftstoffes diese Stopfen 42, 42a nicht zerstören. Sobald sich der Kraftstoff im Pumpenarbeitsraum entspannt hat, wird der im weiteren Verlauf des Druckhubes verdrängte Kraftstoff in den Saugraum 37 gedrückt, ohne daß sich dabei ein scharfer Strahl ausbildet.

Der rückströmende Kraftstoff und auch der durch den Zulauf 40,40' zuviel einströmende Kraftstoff fließt durch den Kraftstoffrücklauf 41 in an sich bekannter Weise über ein nicht dargestelltes Rückschlagventil zum Tank der Einspritzanlage zurück.

An den beschriebenen Druckhub des Pumpenkolbens 14 schließt sich der Saughub an, der in der gezeichneten Stellung des Pumpenkolbens 14 endet, dabei wird Kraftstoff aus dem Saugraum 37 angesaugt.

Bei Einspritzpumpen mit nur einer einzigen Kraftstoffleitung für den Kraftstoffzu- und -rücklauf, jedoch mit zwei Steuerflächen 33 und 33a ist nur der eine Schraubanschluß 46 hohl und mit dem Gewinde 48 für die Aufnahme einer Kraftstoffleitung versehen. Anstelle des zweiten Schraubanschlusses 46a ist dann die Bohrung 38a mit einem Schraubverschluß verschlossen, und die Kraftstoffdurchtrittsöffnungen 44a im zweiten Prallstopfen 42a könnten in diesem Fall entfallen (nicht dargestellt). Hat die Einspritzpumpe nur eine Steuerfläche 35 am Pumpenkolben 14, dann ist auch nur eine Kraftstoffbohrung 38 mit einem Prallstopfen 42 und einem Schraubanschluß 46 vorhanden.

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Claims (4)

20 03 95 Patentansprüche:

1. Kraftstoffeinspritzpumpe für Brennkraftmaschinen mit einem in einem Pumpengehäuse angeordneten Pumpenzylinder, der einen in seiner Mantelfläche eine das Einspritzende steuernde Steuerkante aufweisenden Pumpenkolben aufnimmt und in dessen Wand eine von der Steuerkante gesteuerte Überströmöffnung für den am Einspritzende unter hchem Druck überströmenden Kraftstoff angeordnet ist, der ein in eine mit der Überströmöffnung fluchtende Bohrung in der Pumpengehäusewand fest eingesetzter Prallstopfen gegenüberliegt, sowie mit einer an den Saugraum tier Einspritzpumpe angeschlossenen Kraftstoffleitung, dadurch gekennzeichnet, daß die Bohrung (38) für den in an sich bekannter Weise in den Saugraum hineinragenden Prallstopfen (42) zugleich als Anschlußbohrung für die Kraftstoffleitung dient und daß der in die Bohrung (38) fest eingesetzte Prallstopfen (42) mit im Bereich seiner saugraumseitig aus der Pumpengehäusewand herausragenden Mantelfläche im Saugraum (37) mündenden, mit der Kraftstoffleitung in Verbindung stehenden Kraiftstoffdurchtrittsöffnungen (44) versehen ist.

2. Kraftstoffeinspritzpumpe nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Kraftstoffdurchtrittsöffnungen (44) in Längsrichtung des Prallstopfens (42) verlaufende und über dessen als Befestigungsfläche in der Bohrung (38) dienenden Bereich der Mantelfläche zur Stirnfläche (45) des Prallstopfens (42) hin hinausgehende Nuten sind.

3. Kraftstoffeinspritzpumpe nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Anschluß der Kraftstoffleitung über einen gleichachsig zum Prallstopfen (42) von außen in die Bohrung (38) eingeschraubten hohlen Schraubanschluß (46) erfolgt.

4. Kraftstoffeinspritzpumpe nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Einspritzpumpe in an sich bekannter Weise einen Pumpenkolben (14) mit einer zweiten der ersten gegenüberliegenden Steuerkante (32ajl eine weitere von dieser gesteuerte, in der Wand des Pumpenzylinders (12) angeordnete Überströmöffnung (34a^ sowie einen zweiten in eine weitere mit dieser fluchtende Bohrung (3Sa) in der Pumpengehäusewand fest eingesetzten Prallstopfen (42a^ aufweist, und daß die den gleichfalls mit Kraftstoffdurchtrittsöffnungen (44a) versehenen Prallstopfen (42a^ aufnehmende Bohrung (38a^ wahlweise über einen weiteren Schraubanschluß (46a^dem Anschluß einer zweiten Kraftstoffleitung dient, oder mit Hilfe eines Schraubverschlusses verschließbar ist.