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Die
Erfindung betrifft eine Kraftstoffpumpe und insbesondere eine Kraftstoffpumpe
zur Verwendung bei der Zuführung
von unter hohem Druck stehendem Kraftstoff an ein Kraftstoffeinspritzsystem.
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Solche
Pumpen sind beispielsweise aus der DE-821 766 bekannt.
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Üblicherweise
wird ein "common
rail"-Kraftstoffsystem,
also ein Kraftstoffsystem mit gemeinsamer Druckleitung eingesetzt,
um eine Mehrzahl von Kraftstoffeinspritzventilen mit unter hohem
Druck stehendem Kraftstoff zu versorgen, der in den zugehörigen Motor
eingespritzt werden soll, wobei die gemeinsame Druckleitung mit
Hilfe einer geeigneten Hochdruck-Kraftstoffpumpe mit unter hohem
Druck stehendem Kraftstoff beladen wird. Typischerweise umfasst
die Pumpe einen Pumpen-Plungerkolben, der
innerhalb einer Plungerkolben-Bohrung hin- und her bewegt werden
kann, wobei die Bewegung des Pumpenkolbens innerhalb der Kolbenbohrung
mit Hilfe einer Nockenanordnung mit einem Nockenelement und einer
Rolle gesteuert wird. Die Plungerkolben-Bohrung wird mit Kraftstoff
von einer Niederdruck-Pumpe her befüllt, wobei die Bewegung der Rolle über die
Oberfläche
des Nockenelements hinweg dazu führt,
dass sich der Pumpen-Plungerkolben innerhalb der Bohrung nach innen
bewegt und damit das Volumen der Plungerkolben-Bohrung verringert,
was den Kraftstoffdruck darin erhöht. Der Pumpen-Plungerkolben
besitzt eine zugehörige
Feder, die dazu dient, den Pumpen-Plungerkolben in Richtung seiner äußersten
Stellung vorzuspannen, so dass nach Vervollständigung der Einwärts-Bewegung
des Plungerkolben-Elements innerhalb der Bohrung der Pumpen-Plungerkolben
unter der Kraft der Feder in seine äußerste Stellung zurückgeführt wird,
wo er für
den Beginn der nächsten
Pumpensequenz bereitsteht.
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Ein
Nachteil dieser Art von Pumpe liegt darin, dass eine große Federkraft
benötigt
wird, um den Pumpen-Plungerkolben nach der Einwärtsbewegung in Außenrichtung
zu spannen, insbesondere dann, wenn der Motor mit relativ hoher
Geschwindigkeit läuft.
Zu diesem Zweck ist eine große
Feder mit hoher Leistung erforderlich. Dies kann den Einsatz eines
Pumpenkörpers
mit relativ großen
Abmessungen erforderlich machen und einen Einfluss auf die Abmessungen
anderer Pumpenbestandteile haben, und es kann die Kosten der Pumpe
erhöhen.
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Es
ist Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine alternative Kraftstoffpumpe
bereitzustellen, die mit verringerten Kosten hergestellt werden
kann.
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Erfindungsgemäß wird eine
Kraftstoffpumpe mit einem Plungerkolben-Element bereitgestellt,
das innerhalb einer Plungerkolben-Bohrung hin- und her bewegbar
ist, wobei das Plungerkolben-Element mit einer Antriebsanordnung
zusammenwirken kann, um eine einwärts gerichtete Bewegung des
Plungerkolben-Elements innerhalb der Plungerkolben-Bohrung zu bewirken
und damit den Kraftstoffdruck darin zu erhöhen. Die Kraftstoffpumpe umfasst
weiterhin einen Speicher für
Kraftstoff, eine Ventilanordnung zum Steuern der Verbindung zwischen
der Plungerkolben-Bohrung und dem Speicher, um es zu ermöglichen,
dass unter Druck stehender Kraftstoff in den Speicher fließt. und
eine Druckfeder, die im Speicher untergebracht ist. Die Druckfeder
ist so angeordnet, dass sie den Pumpen-Plungerkolben auf den Motorstart
hin in Auswärtsrichtung
vorspannt, und der Pumpenkolben wird unter der Wirkung des Kraftstoffdrucks
in der Speicherkammer nach dem Start des Motors in Auswärtsrichtung
bewegt.
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Die
Erfindung führt
zu dem Vorteil, dass deshalb, weil Kraftstoffdruck innerhalb des
Speichers dazu dient, den Pumpen-Plungerkolben innerhalb der Plungerkolben-Bohrung in Auswärtsrichtung
zu bewegen, das Erfordernis einer großen und teuren Federkomponente
entfällt.
Die Pumpe kann deshalb mit verringerten Kosten gebaut werden.
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In
günstiger
Weise begrenzen die Plungerkolben-Bohrung und das Plungerkolben-Element (zusammen)
eine Pumpenkammer für
Kraftstoff. Die Kraftstoffpumpe kann ein erstes Ventilelement zum Steuern
der Verbindung zwischen einer Einlasskammer oder eines entsprechenden
Kanals und der Pumpenkammer und ein zweites Ventilelement zum Steuern
der Verbindung zwischen der Pumpenkammer und dem Speicher umfassen.
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In
günstiger
Weise besitzen das erste und das zweite Ventilelement jeweils die
Gestalt von ringförmigen
Platten.
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Der
Speicher kann eine Speicherkammer aufweisen, die innerhalb eines
Speichergehäuses ausgebildet
ist. Die Speicherkammer kann im wesentlichen koaxial mit der Pumpenkammer
fluchten. Auf dieser Weise kann die Pumpe leicht als einzelne Einheit
ausgebildet werden, um den Raum, den sie einnimmt, zu minimieren.
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Das
Speichergehäuse
kann an einer Sitzfläche
zur Anlage gebracht werden, die von einem Sitzelement gebildet wird,
wobei das Speichergehäuse und
das Sitzelement so ausgestaltet sind, dass sich das Speichergehäuse während des
Betriebs von der Sitzfläche
trennt, wenn der Druck von Kraftstoff innerhalb der Speicherkammer
einen vorgegebenen Betrag übersteigt,
um den Kraftstoffdruck innerhalb der Speicherkammer abzubauen.
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Das
Plungerkolben-Element kann mit einem Kolbenelement verbunden bzw.
diesem zugeordnet sein, wobei eine Oberfläche des Kolbenelements dem
Kraftstoffdruck innerhalb des Speichers ausgesetzt ist und die aufgrund
des Kraftstoffdrucks innerhalb des Speichers auf die Oberfläche aufgebrachte Kraft
eine nach auswärts
gerichtete Bewegung des Plungerkolben-Elements innerhalb der Bohrung
bewirkt. Das Kolbenelement kann integral mit dem Plungerkolben-Element
ausgebildet sein oder einen separaten Bestandteil darstellen.
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In
günstiger
Weise besitzt die Antriebsanordnung die Gestalt einer Nockenanordnung.
Das Plungerkolben-Element ist so angeordnet, dass es in Vorwärtsrichtung
angetrieben wird, um den Kraftstoffdruck innerhalb der Kolbenbohrung
anzuheben. Vorzugsweise umfasst die Nockenanordnung ein Nockenelement,
welches erste und zweite Nockenoberflächen bildet, wobei die ersten
und zweiten Nockenflächen
eine solche Gestalt besitzen, dass für einen verlängerten
Zeitraum eine Antriebskraft auf das Plungerkolben-Element in Vorwärtsrichtung
einwirken kann. Durch das Gestalten der Nockenoberflächen derart,
dass diese verschiedene Formen besitzen, kann der Zeitraum, währenddessen
die Antriebskraft auf das Plungerkolben-Element aufgebracht wird,
gesteigert werden, und das Antriebsmoment kann minimiert werden.
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Der
Speicher kann Kraftstoff direkt an ein Kraftstoffeinspritzsystem
abgeben, beispielsweise an eine Mehrzahl von Kraftstoffeinspritzventil-Einheiten, so
dass das Erfordernis einer getrennten Versorgungsleitung oder eines "common rail" nicht besteht. Dies
verringert die Kosten des Kraftstoffsystems.
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Die
Erfindung wird nachstehend ausschließlich beispielhaft und unter
Bezugnahme auf die nachfolgenden Figuren beschrieben, worin:
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1 eine
Schnittansicht einer Kraftstoffpumpe gemäß einer Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung ist;
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2 eine
vergrößerte Schnittansicht
eines Teils der Kraftstoffpumpe der 1 ist; und
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3 und 4 Querschnitte
einer Kraftstoffpumpe gemäß alternativen
Ausführungsformen sind.
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Bezugnehmend
auf 1 umfasst die Kraftstoffpumpe der vorliegenden
Erfindung ein Plungerkolben-Element 10, das innerhalb einer
in einem ersten Pumpengehäuse 14 angeordneten
Bohrung 12 hin- und her bewegbar ist, wobei die Bohrung 12 und eine
Endfläche
des Plungerkolben-Elements zum Teil eine Pumpenkammer 13 bilden.
An demjenigen Ende des Plungerkolben-Elements 10, das der
Pumpenkammer 13 abgewandt ist, umfasst das Plungerkolben-Element 10 einen
Endbereich 10a, der an einem Stößelelement 16 angreift
oder zur Anlage gelangen kann, wobei das Stößelelement 16 unter
der Wirkung eines Rollenelements 20 innerhalb eines zweiten
Pumpengehäuses 18 bewegbar
ist. Das Rollenelement 20 kann mit einer Nockenoberfläche einer
Nockenanordnung (nicht gezeigt) zusammenwirken, wobei die Nockenanordnung
mit Hilfe eines Motorantriebsschafts angetrieben wird, derart, dass
das Rollenelement 20 dazu veranlasst wird, sich über die Nockenoberfläche zu bewegen
und dem Stößelelement 16 eine
nach innen gerichtete Kraft (in Aufwärtsrichtung in der in 1 gezeigten
Darstellung) zu verleihen. Wenn das Stößelelement 16 am Endbereich 10a des
Plungerkolben-Elements angreift, wird die nach innen gerichtete
Bewegung des Stößelelements 16 auf
das Plungerkolben-Element 10 übertragen, was bewirkt, dass
sich das Plungerkolben-Element 10 innerhalb der Bohrung 12 nach
innen bewegt.
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Die
Bohrung 12 umfasst einen Bereich 12b mit vergrößertem Durchmesser,
der mit einer im Gehäuse 18 vorhandenen,
verengten Drillbohrung 21 in Verbindung steht, so dass
für den
Fall, dass eine Kraftstoff-Leckage aus der Pumpenkammer 13 am Plungerkolben-Element 10 vorbei
erfolgt, der Leckage-Kraftstoff durch die Drillbohrung 21 in
die Einlasskammer 42 zurückgeführt wird. Das Vorsehen einer solchen
Anordnung ist vorteilhaft, weil Motoröl dazu eingesetzt werden kann,
das Stößelelement 16 für seine
Bewegung zu schmieren, ohne dass sich eine signifikante Menge an
Kraftstoff mit dem Motoröl
vermischt.
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Das
Plungerkolben-Element 10 greift an einem Kolbenelement 22 an,
das einen unteren Bereich 22a mit einem Durchmesser, der
kleiner ist als der Durchmesser des Plungerkolben-Elements 10, einen
zwischenliegenden, vergrößerten Bereich 22b und
einen oberen Endbereich 22c umfasst. Der vergrößerte Bereich 22b des
Kolbenelements 22 befindet sich in Anlage oder Angriff
an einem Ende einer schwachen Druckfeder 24. Der Bereich 22a des
Kolbenelementes 22 kann innerhalb einer in einem Sitzelement 28 vorhandenen
durchgehenden Bohrung 26 gleiten, wobei der Durchmesser
des Bereichs 22a im wesentlichen derselbe ist wie derjenige
des benachbarten Teils der Bohrung 26, so dass eine Führung für die Gleitbewegung
des Bereichs 22a innerhalb der Bohrung 26 besteht.
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Das
Sitzelement 28 stößt an das
Gehäuse 14 an,
wobei die dem Gehäuse 14 abgewandte
Oberfläche
des Sitzelements 28 eine Sitzfläche 30 bildet, die
am Speichergehäuse 32 zur
Anlage gelangt. Das Speichergehäuse 32 ist
mit einer durchgehenden Bohrung 36 versehen, die einen
Bereich 36a mit vergrößertem Durchmesser
und einen Bereich 36b mit kleinerem Durchmesser umfasst,
wobei der Bereich 36a mit vergrößertem Durchmesser eine Speicherkammer 34 bildet,
in der die Druckfeder 24 untergebracht ist. Der Bereich 22c des
Kolbenelements 22 ist innerhalb des Bereichs 36b der
Bohrung bewegbar, wobei der Durchmesser des Bereichs 36b der Bohrung
im wesentlichen identisch ist mit dem Durchmesser des Bereichs 22c des
Kolbenelements 22, so dass der Bereich 36b der
Bohrung auch dazu dient, die Gleitbewegung des Kolbenelements 22 zu führen. Auf
diese Weise muss die Längenabmessung des
Bereichs 22a des Kolbenelements 22, der ebenfalls
die Gleitbewegung des Kolbenelements 22 führt, nur
relativ klein sein. Der Bereich 22c des Kolbenelements 22 bildet
einen Durchflusskanal für
Kraftstoff, wodurch es für
den Kraftstoff möglich
ist, von der Speicherkammer 34 zu einem von einem Ende
des Bohrungsbereichs 36b gebildeten Auslass zu fließen.
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Das
dem Bereich 22b des Kolbenelements 22 abgewandte
Ende der Druckfeder 24 stößt an eine Stufe an, die von
der Bohrung 36 gebildet wird, wobei die Feder 24 dazu
dient, das Kolbenelement 22 und das Plungerkolben-Element 10 in
Auswärtsrichtung (nach
unten in der in 1 dargestellten Ansicht) vorzuspannen,
wobei die Feder 24 eine nur relativ geringe Vorspannkraft
in Auswärtsrichtung
auf das Plungerkolben-Element 10 aufbringt. Das Speichergehäuse 32 ist
innerhalb des Pumpengehäuses 18 angeordnet
und befindet sich mit diesem in Schraubgewinde-Eingriff, wobei das Pumpengehäuse 18 innerhalb
eines Teils 38 eines Motorgehäuses aufgenommen ist.
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Der
Teil 38 und das Gehäuse 18 sind
so ausgebildet, dass sie einen ringförmigen Einlasskanal 40 bilden,
der es ermöglicht,
dass Kraftstoff von einer Niederdruck-Kraftstoffpumpe oder einem solchen Kraftstoffspeicher
(nicht gezeigt) in eine ringförmige Einlasskammer 42 fließen kann.
Die obere Außenfläche des
Gehäuses 14 ist
mit einer Vertiefung oder Ausnehmung 12a ausgestattet,
die mit der Pumpenkammer 13 in Verbindung steht, wobei
das Sitzelement 28 mit einer Mehrzahl von Kanälen 46 (von
denen in 1 nur einer gezeigt ist) versehen
ist, die mit der Vertiefung oder Ausnehmung 12a in Verbindung
stehen, um es möglich
zu machen, dass innerhalb der Einlasskammer (42) befindlicher
Kraftstoff zu der Ausnehmung oder Vertiefung 12a fließen kann.
Ein Einlassventil-Element 48 befindet sich innerhalb der
Vertiefung oder Ausnehmung 12a, wobei das Einlassventil-Element 48 an
einem Sitz zur Anlage gelangen kann, der von der unteren Außenfläche des
Sitzelements 28 gebildet wird, um den Fluss von Kraftstoff
zwischen der Einlasskammer 42 und der Vertiefung oder Ausnehmung 12a zu
steuern, derart, dass dann, wenn das Einlassventil-Element 48 offen ist,
an die Einlasskammer 42 abgegebener Kraftstoff über die
Kanäle 46 in
die Vertiefung oder Ausnehmung 12a und in die Pumpenkammer 13 fließen kann.
Wenn kein oder nur ein begrenzter Kraftstoff-Druckunterschied zwischen
der Pumpenkammer 13 und der Einlasskammer 42 herrscht,
nimmt das Einlassventil-Element 48 eine
offene Stellung ein, in der es von dem durch die untere Außenfläche des
Sitzelementes 28 gebildeten Sitz beabstandet ist, um es
zu ermöglichen,
dass Kraftstoff von der Einlasskammer 42 in die Vertiefung
oder Ausnehmung 12a und die Pumpenkammer 13 fließen kann. Wenn
der Druck innerhalb der Pumpenkammer 13 steigt, drückt die
im Ergebnis auf das Ventilelement 48 einwirkende Kraft
das Ventilelement 48 in Richtung einer Stellung, in der
es den Kanal 46 schließt und
damit die Verbindung zwischen der Pumpenkammer 13 und der
Einlasskammer 42 unterbricht.
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Ein
Auslassventil-Element 50 befindet sich innerhalb der Speicherkammer 34,
wobei das Auslassventil-Element 50 an einem Sitz zur Anlage
gelangen kann, der von der oberen Außenfläche des Sitzelements 28 gebildet
wird, um den Fluss von Kraftstoff zwischen der Pumpenkammer 13 und
der Speicherkammer 34 zu steuern. Das Sitzelement 28 ist
mit einer Mehrzahl von Drillbohrungen 54 ausgestattet,
die mit einer ringförmigen
Nut in Verbindung stehen, so dass dann, wenn das Auslassventil-Element 50 von
dem durch die obere Außenfläche des Sitzelements 28 gebildeten
Sitz abgehoben wird, Kraftstoff in der Lage ist, von der Pumpenkammer 13 in
die Speicherkammer 34 zu fließen, wobei die Anlage des Ventilelements 50 an
dem Sitzelement 28 eine solche Verbindung unterbricht.
Die vom Auslassventil-Element 50 eingenommene Stellung
ist von den Kraftstoffdrücken
innerhalb der Pumpen- und der Speicherkammer 13, 34 und
den Flächen des
Elements 50, die diesen Drücken ausgesetzt sind, abhängig.
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Wie
in 2 gezeigt, ist das Gehäuse 18 mit einer Drillbohrung 58 versehen,
während
das Stößelelement 16 mit
einer länglichen Öffnung oder
einem Schlitz 56 versehen ist. Die im Gehäuse 18 vorhandene
Drillbohrung 58 fluchtet mit einer in dem Teil 38 vorgesehenen
Vertiefung oder Ausnehmung 60, wobei die Drillbohrung 58 und
die Vertiefung oder Ausnehmung 60 so angeordnet sind, dass
sie ein Stiftelement 62 aufnehmen, das sich durch den Schlitz 56 erstreckt
und dazu dient, eine Winkelbewegung des Stößelelements 16 relativ
zu dem Teil 38 zu verhindern und damit sicherzustellen,
dass die Drehachse des Rollenelements 20 im wesentlichen
parallel zu derjenigen der Nocke verbleibt.
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Während des
Betriebs wird, ausgehend von einer Stellung, in der das Plungerkolben-Element 10 seine
am weitesten außen
liegende Stellung innerhalb der Plungerkolben-Bohrung 12 einnimmt,
Kraftstoff von der Niederdruck-Kraftstoffpumpe durch den Einlasskanal 40 an
die Einlasskammer 42 abgegeben. Während dieses Betriebsstadiums
befindet sich das Einlassventil-Element 48 in seiner offenen
Stellung, also beabstandet von dem durch die untere Außenfläche des
Sitzelements 28 gebildeten Sitz, weil nur ein niedriger
Kraftstoffdruck innerhalb der Pumpenkammer 13 herrscht,
und das hat zur Folge, dass Kraftstoff innerhalb der Einlasskammer 42 über die Kanäle 46 in
die Vertiefung oder Ausnehmung 12a und in die Pumpenkammer 13 fließen kann,
wodurch die Pumpenkammer 13 mit niedrigem Druck beladen wird.
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Ausgehend
von dieser Stellung bewirkt die Bewegung der Nocke, dass sich das
Rollenelement 20 über
die Nockenoberfläche
bewegt, und das Stößelelement 16 wird
axial innerhalb des Gehäuses 18 bewegt,
wodurch dem Plungerkolben-Element 10 innerhalb der Bohrung 12 eine
axiale Bewegung verliehen wird mit der Folge, dass das Volumen der
Pumpenkammer 13 verringert wird. Der Kraftstoffdruck innerhalb
der Pumpenkammer 13 steigt daher an, und es wird ein Punkt
erreicht, an dem der Kraftstoffdruck innerhalb der Pumpenkammer 13 ausreicht,
um das Einlassventil zu schließen.
Die fortgesetzte Bewegung des Plungerkolben-Elements 10 setzt
den Kraftstoff innerhalb der Pumpenkammer unter Druck, und anschließend steigt
der Druck auf einen Wert an, der ausreicht, um das Auslassventil-Element 50 gegen
die Wirkung des Kraftstoffdrucks innerhalb der Speicherkammer 34 weg
von seinem Sitz, der von der oberen Außenfläche des Sitzelements 28 gebildet
wird, zu drücken,
und unter hohem Druck stehender Kraftstoff kann in die Speicherkammer 34 fließen.
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Weil
der Kraftstoffdruck innerhalb der Speicherkammer 34 ansteigt,
steigt die in Folge des Kraftstoffdrucks innerhalb der Kammer 34 auf
das Auslassventil-Element 50 aufgebrachte Kraft an und dient
dazu, das Auslassventil-Element 50 in Richtung des von
der oberen Außenfläche des
Sitzelements 28 gebildeten Sitzes zu drücken. Es wird ein Punkt erreicht,
an dem sich das Auslassventil-Element 50 gegen den Sitz
bewegt, um die Verbindung zwischen der Pumpenkammer 13 und
der Speicherkammer 34 zu schließen, und dieser Punkt tritt
auf, kurz nachdem das Rollenelement 20 sich über den
höchsten Punkt
der Nocke bewegt hat. Unter hohem Druck stehender Kraftstoff innerhalb
der Steuerkammer 34 wirkt auf die ihm ausgesetzten Teile
des Kolbenelements ein, wobei die wirksame Fläche der ausgesetzten Teile
ausreicht, um eine Kraft auf das Kolbenelement aufzubringen, die
das Kolbenelement 22 in Auswärtsrichtung (in der in 1 gezeigten
Darstellung nach unten) drückt.
Das Kolbenelement 22 verleiht dadurch dem Plungerkolben-Element 10 eine Bewegung,
so dass das Plungerkolben-Element 10 in
seine äußerste Stellung
innerhalb der Bohrung 12 zurückkehrt, bereit für den nächsten Pumpenzyklus. Die
Speicherkammer 34 stellt daher ein Speichervolumen für Kraftstoff
bereit, wobei der Kraftstoffdruck innerhalb des Speichervolumens
auf das Kolbenelement 22 einwirkt, um das Plungerkolben-Element 10 in
Richtung seiner äußersten
Stellung vorzuspannen. Deshalb besteht kein Bedarf an der Bereitstellung
einer großen
Feder innerhalb der Kammer 34, während die zierliche oder schwache
Feder 24 benötigt
wird, um das Kolbenelement 22 und das Plungerkolben-Element 10 auf
den Motorstart hin in Auswärtsrichtung
vorzuspannen, wenn der Kraftstoffdruck innerhalb der Speicherkammer 34 relativ
gering ist. Die Pumpe kann deshalb zu relativ geringen Kosten hergestellt
werden.
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Unter
hohem Druck stehender Kraftstoff wird aus dem Speichervolumen an
die übrigen
Teile eines Kraftstoffeinspritz-Systems abgegeben, beispielsweise
an das "common rail" und an Einspritzventile eines
Kraftstoffsystems mit gemeinsamer Druckleitung.
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Es
sollte klar sein, dass nach dem Motorstart, wenn der Motor noch
mit einer relativ geringen Geschwindigkeit läuft, der Kraftstoffdruck innerhalb der
Speicherkammer 34 möglicherweise
nicht auf einen Wert ansteigt, der ausreicht, um das Plungerkolben-Element 10 in
seine äußerste Stellung
innerhalb der Plungerkolben-Bohrung 12 zurückzuführen. Während dieses
Betriebsstadiums ist die relativ geringe Kraft der Feder 24 jedoch
ausreichend, um das Plungerkolben-Element 10 nach außen zu drücken, so
dass es für
den nächsten
Pumpenzyklus bereitsteht.
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Die
Einlass- und Auslassventil-Elemente 48, 50 besitzen
in günstiger
Weise die Gestalt ringförmiger
Platten mit großem
Durchmesser, wobei eine Öffnung
durch die Mitte eines jeden Ventilelementes 48, 50 vorgesehen
ist, damit Kraftstoff in die Pumpenkammer 13 bzw. die Speicherkammer 34 fließen kann,
wenn das entsprechende Ventilelement 48, 50 von
seinem Sitz abgehoben ist. Die Außenränder bzw. Außenbereiche
der Einlass- und Auslassventil-Elemente 48, 50 sind
in günstiger
Weise außerdem
mit Schlitzen, Abflachungen oder Nuten ausgestattet, um es möglich zu
machen, dass Kraftstoff in ausreichend hoher Menge zwischen der
Einlasskammer 42 und der Pumpenkammer 13 und zwischen der
Pumpenkammer und der Speicherkammer 34 fließen kann.
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Das
Speichergehäuse 32 und
das Sitzelement 28 können
so ausgebildet sein, dass sich dann, wenn der Kraftstoffdruck innerhalb
der Speicherkammer 34 einen vorgegebenen Betrag übersteigt,
die Wand der im Speichergehäuse 32 angeordneten Bohrung 36 aufweitet
und zusätzlich
das Sitzelement 28 zusammengedrückt wird. Das Speichergehäuse 32 löst sich
deshalb von der durch das Sitzelement 28 gebildeten Oberfläche 30,
so dass innerhalb der Speicherkammer befindlicher Kraftstoff in
die Einlasskammer 42 fließen kann, was den Kraftstoffdruck innerhalb
der Kammer 34 senkt. Dies verhindert, dass an der Pumpe
und dem Motor infolge eines übermäßigen Anstiegs
des Kraftstoffdrucks innerhalb der Speicherkammer 34 ein
Schaden entsteht, ohne dass es erforderlich wäre, ein getrenntes Druckentlastungsventil
vorzusehen.
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Der
in 1 gezeigte Teil 38 kann einen Teil des
Motorzylinderkopfs oder einen Teil des Motorblocks bilden bzw. darstellen.
Bezugnehmend auf 3 ist in einer alternativen
Ausführungsform
der Erfindung das Gehäuse 18 innerhalb
eines ersten Gehäuses 60 und
eines zweiten Gehäuses 62 aufgenommen,
wobei das Gehäuse 62 einen
Vorsprung 62a aufweist, in dem Kraftstoff Einlasskanäle 64 untergebracht
sind und (der) mit dem teilweise vom Gehäuse 18 gebildeten
Einlasskanal 40 in (Flüssigkeits-)Verbindung
steht/stehen. Das Vorsehen des Gehäuses 62 mit dem Vorsprung 62a für die Kraftstoffeinlasskanäle 64 beseitigt
die Notwendigkeit, einen Kraftstoff-Einlasskanal in den Motorblock
zu integrieren, und hierdurch werden die Kosten für den Motor
verringert. Die in 3 gezeigte Ausführungsform der
Erfindung umfasst außerdem
ein Kraftstoffverteilerstück 64,
welches ermöglicht,
dass unter hohem Druck stehender Kraftstoff in der Speicherkammer 34 direkt
an Einlasskanäle 66 abgegeben
wird, von denen vier in 3 gezeigt sind. Diese sind für die Abgabe
von Kraftstoff an zugeordnete Kraftstoffeinspritz-Einheiten vorgesehen.
Auf diese Weise ist die Notwendigkeit für ein separates "common rail", das unter hohem
Druck stehenden Kraftstoff an die Kraftstoffeinspritz-Einheiten
weiterleitet, beseitigt.
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4 zeigt
eine weitere alternative Ausführungsform
der Erfindung, wobei solche Teile, die den in den 1 bis 3 gezeigten
vergleichbar sind, mit denselben Bezugszeichen bezeichnet sind. 4 zeigt
die Nockenanordnung, die ein Nockenelement 70 aufweist,
welches Nockenoberflächen 72 mit
relativ flach ansteigender Form und Nockenoberflächen 74 mit steiler
fallender Form bildet, wobei das Rollenelement 20 sich über die
Nockenoberflächen 72, 74 bewegt,
um dem Stößelelement 16 und
damit dem Plungerkolben-Element 10 innerhalb der Bohrung 12 eine
axiale Bewegung zu verleihen. Indem ein Nockenelement 70 mit
Nockenoberflächen 72, 74 unterschiedlicher
Gestalt eingesetzt wird, kann der Zeitraum, währenddessen das Rollenelement 20 das Stößelelement 16 nach
innen treibt, gesteigert werden, während das Antriebsmoment minimal
gehalten wird. Üblicherweise,
nämlich
wenn eine Federkraft dazu benutzt wird, um das Plungerkolben-Element 10 nachfolgend
auf die Beaufschlagung des Kraftstoffs mit Druck nach außen zurückzuführen, ist
es nicht möglich,
den Pumpzeitraum auf diese Weise bei relativ hohen Motordrehzahlen
oder für
diese auszudehnen. Dies wird jedoch durch die vorliegende Erfindung
möglich
gemacht, in welcher das Plungerkolben-Element 10 mit Hilfe
von Kraftstoffdruck innerhalb der Speicherkammer 34 in
seiner äußerste Stellung
zurückgeführt wird.
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In
der in 4 gezeigten Ausführungsform sind das Stößelelement 16,
das Gehäuse 14,
das Sitzelement 28 und das Speichergehäuse 32 in einem äußeren Gehäuse 76 aufgenommen,
wobei das äußere Gehäuse 76 außerdem das
Nockenelement 70 und einen Einlasskanal 78 für Kraftstoff
beherbergt und wobei Kraftstoff durch eine Filteranordnung 80 durch
den Einlasskanal 78 zugeführt wird, um das Stößelelement 16 innerhalb
des Gehäuses 76 zu schmieren.
Die Filteranordnung 80 stellt sicher, dass Schmutz und
andere Teilchen, die von durch den Einlasskanal 78 eintretendem
Kraftstoff mitgeschleppt werden können, die Bestandteile der
Pumpe oder die Teile des Kraftstoffeinspritzsystems nicht erreichen.
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Es
sollte klar sein, dass die Pumpe der vorliegenden Erfindung direkt
im Motorblock untergebracht sein kann oder dass sie innerhalb des
Zylinderkopfs des zugehörigen
Motors angebracht sein kann.