DE2720279A1

DE2720279A1 - Schraegkantengesteuerte kraftstoffeinspritzpumpe fuer brennkraftmaschinen

Info

Publication number: DE2720279A1
Application number: DE19772720279
Authority: DE
Inventors: Hans Ing Grad Brett; Karl Rapp; Gabriel Stabentheiner; Alex Ing Grad Tyrolt
Original assignee: Robert Bosch GmbH
Current assignee: Robert Bosch GmbH
Priority date: 1977-05-05
Filing date: 1977-05-05
Publication date: 1978-11-09
Also published as: IN151667B; JPS6120712B2; US4184816A; IT1095733B; GB1576672A; DE2720279C2; CS230560B2; FR2389777B1; FR2389777A1; IT7822949A0; ES469466A1; BR7802780A; JPS53137330A

Description

Stand der Technik

Die Erfindung geht aus von einer Kraftstofffeinspritzpumpe nach dem gattungsbildenden Oberbegriff des Hauptanspruchs.

Es ist bereits eine solche Kraftstoffeinspritzpumpe bekannt (FR-PS 1 068 783), deren Pumpenkolben eine in die Kolbenmantelfläche eingearbeitete und getrennt von der das Förderende bestimmenden Ausnehmung angeordnete Leckölsammelnut aufweist, an die sich ein zum pumpenarbeitsraumsseitigen Ende des Pumpenkolbens hin erstreckender, als Abflachung ausgebildeter Leckölkanal anschließt. Die Breite und Länge dieses Kanales sind so ausgelegt, daß mindestens während des wirksamen Nutzhubes des Pumpenkolbens eine Verbindung von der Leckölsammelnut über den Leckölkanal und eine Leckölbohrung im Pumpenzylinder zum Saugraum der Pumpe besteht. Dieser relativ breite Leckölkanal vermindert jedoch den tragenden Teil Ant^eil des der Ausnehmung gegenüberliegenden Teils der Mantelfläche des Pumpenkolbens so stark, daß bei sehr hohen Einspritzdrücken der durch den Kraftstoff gebildete Schmierfilm zwischen der Oberfläche des Pumpenkolbens und der Wand der Zylinderbohrung von der verbleibenden Oberfläche des Pumpenkolbens verdrängt wird. Durch die erhöhte Flächenpressung bei gleichzeitig verschlechterter Schmierung tritt deshalb ein erhöhter Verschleiß am Pumpenkolben (Kolbenfresser) auf. Außerdem versuchen die sehr hohen Einspritzdrücke den durch die Ausnehmung einseitig geschwächten Pumpenkolben zu verbiegen, wodurch der zuvor beschriebene Verschleiß des Pumpenkolbens durch erhöhte Kantenpressung noch vergrößert wird.

Bei einem zweiten Ausführungsbeispiel dieser bekannten Kraftstoffeinspritzpumpe werden Leckölsammelnut und Leckölkanal von einer einzigen, schräg angeordneten Ringnut gebildet, die

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beim Nutzhub des Pumpenkolbens mit der Leckölbohrung in der Wand des Pumpenzylinders zusammenarbeitet und so breit sein muß, daß die Leckölrückführung im gewünschten Nutzhubbereich des Pumpenkolbens wirksam ist. Diese breite Schrägnut führt zu den gleichen Nachteilen wie die zuvor beschriebene als Leckölkanal dienende Abflachung am Pumpenkolben.

Vorteile der Erfindung

Die erfindungsgemäße Kraftstoffeinspritzpumpe mit den kennzeichnenden Merkmalen des Hauptanspruchs hat demgegenüber den Vorteil, daß die bei sehr hohen Einspritzdrücken hochbelastete Kolbenmantelfläche nur geringfügig geschwächt wird und somit eine erhöhte Flächenpressung vor allem im Bereich der Hutkanten vermieden wird. Als weiterer Vorteil ist die verbesserte Biegefestigkeit zu nennen, und die schmalen Leckölabführungsnuten begünstigen die Schmierung in diesem hochbelasteten Bereich am Pumpenkolben, so daß Kolbenfresser und unzulässig hoher Verschleiß am Pumpenkolben vermieden werden.

Mit den in den Unteransprüchen aufgeführten Maßnahmen sind vorteilhafte Weiterbildungen und Verbesserungen der Leckölrückführung am Pumpenkolben der im Hauptanspruch angegebenen Kraftstoffeinspritzpumpe erzielbar. Eine einfach auszuführende und sehr billige Herstellung der Leckölabführungsnuten kann durch Einprägen in die Kolbenmantelfäche erfolgen. Die Anordnung von mindestens zwei von der Leckölsammelnut ausgehenden und als Schräg- oder Längsnuten ausgebildeten Leckölabführungsnuten ist einfach herzustellen und genügt mittleren Anforderungen. Bei sehr hohen Einspritzdrücken (über 5OO bis 600 bar) hat sich als besonders vorteilhaft erwiesen, wenn als Leckölabführungsnuten mindestens zwei, vorzugsweise parallel zueinander angeordnete Quernuten und mindestens eineidie

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Quernuten miteinander sowie mit der Leckölsammelnut verbindende Verbindungsnut dienen. Eine festigkeitsmäßig günstige und die Schmierung wesentlich verbessernde Anordnung ergibt sich dann, wenn die Verbindungsnut als Längsnut ausgebildet ist und die vorzugsweise gleich langen Quernuten einseitig in die Längsnut einmündend angeordnet sind. Durch die schmalen Quernuten wird ein ölabstreifeffekt erzielt, durch den die Schmierung verbessert wird; und wenn die Längsnut beim Nutzhub und in dem die Kraftstoffeinspritzmenge zwischen Leerlauf- und Vollast bestimmten Verdrehbereich des Pumpenkolbens nicht mit der Leckölbohrung in Verbindung gelangt, dann wird diese Schmierwirkung noch weiter verbessert. Durch einen geringstmöglichen, die anfallenden Leckkraftstoffmengen gerade noch abführenden Nutquerschnitt und eine entsprechend optimierte Lage der Nuten ist eine Verkürzung des Pumpenkolbens und der zugehörigen Kolbenführung möglich, was zu einer gewünschten niedrigeren Pumpenbauhöhe führt.

Weitere mit den erfindungsgemäßen Merkmalen erzielbare Vorteile können der nachfolgenden Beschreibung entnommen werden.

Zeichnung

Vier Ausführungsbeispiele der Erfindung werden nachstehend anhand der Zeichnung beschrieben. Es zeigen

Figur 1 einen Längsschnitt durch den erfindungswesentlichen Teil einer als erstes Ausführungsbeispiel dargestellten Kraftstoffeinspritzpumpe,

Figur 2 einen Schnitt längs der Linie II-II in Figur

1,

Figur 3 einen Querschnitt durch den Pumpenkolben und

Pumpenzylinder nach der Linie III-III in Fig. 1,

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- Sr-

R. 3 Π '·

Figur 4 eine Abwicklung der Mantelfläche des Pumpenkolbens der in den Figuren 1 bis 3 dargestellten Kraftstoffeinspritzpumpe;

Figur 5 eine Abwicklung entsprechend Figur H, jedoch für das zweite Ausführungsbeispiel,

Figur 6 eine Abwicklung entsprechend Figur 4, jedoch für das dritte Ausführungsbeispiel;

Figur 7 einen Längsschnitt durch das vierte Ausführungsbeispiel,

Figur 8 einen Schnitt längs der Linie VIII-VIII in Figur 7,

Figur 9 einen Querschnitt durch den Pumpenkolben und

Pumpenzylinder nach der Linie IX-IX in Fig. 7 und

Figur 10 eine Abwicklung des Pumpenkolbens des in den Figuren 7 bis 9 dargestellten vierten Ausführungsbeispieles .

Beschreibung der Ausführungsbeispiele

Das in den Figuren 1 bis 4 beschriebene erste Ausführungsbeispiel ist als schrägkantengesteuerte Einzylinder-Kraftstoffeinspritzpumpe dargestellt, die Erfindung umfaßt selbstverständlich auch als Reiheneinspritzpumpen bezeichnete Mehrzylinder-Kraft stoff einspritzpumpen.

In Figur 1 ist in ein nur teilweise dargestelltes Gehäuse 12 einer Einspritzpumpe 13 ein Pumpenzylinder 1*J eingesetzt, in dessen Zylinderbohrung 15 ein Pumpenkolben 16 axial- und drehbeweglich geführt ist. Der als Teil der Zylinderbohrung 15 einerseits vom Pumpenkolben 16 begrenzte Pumpenarbeitsraum 17 ist andererseits zur Förderseite hin von einem ein Druckventil 18 enthaltenden Druckventilgehäuse 19 abgeschlos-

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- Jer - R. '3 f ' «

sen, die beide von bekannter Bauart und nur teilweise dargestellt sind. Der Pumpenarbeitsraum 17 ist über eine zugleich als Saug- und Rückströmbohrung dienende Steuerbohrung 21 mit einem als Saugraum 22 bezeichneten Raum niederen Druckes verbunden, in den über eine an eine Zuströmbohrung 23 angeschlossene, jedoch nicht näher dargestellte Kraftstoffzulaufleitung der von einer Vorförderpumpe unter Zulaufdruck gesetzte Kraftstoff zuströmt.

In die mit 24 bezeichnete Mantelfläche des Pumpenkolbens 16 ist in bekannter Weise eine als Schrägnut ausgebildete Ausnehmung 25 eingearbeitet, deren zum Pumpenarbeitsraum 17 hinweisende Begrenzung mit der Mantelfläche 2¹J des Pumpenkolbens l6 eine Steuerkante 26 bildet. Diese Ausnehmung 25 ist ständig über eine als Längsnut in den Pumpenkolben eingearbeitete Stoppnut 27 mit dem Pumpenarbeitsraum 17 verbunden.

Anstelle der Stoppnut 27 kann selbstverständlich auch eine Längsbohrung innerhalb des Pumpenkolbens 16 den Pumpenarbeitsraum 17 mit der Ausnehmung 25 verbinden, und anstelle der die Steuerkante 26 bildenden Ausnehmung 25 kann die Steuerkante auch schraubenlinienförmig in die Mantelfäche eingefräst oder eingeschliffeh sein.

Um den trotz der nur wenige tausendstel Millimeter Spiel aufweisenden hochdruckdichten Passung zwischen Pumpenkolben 16 und Zylinderbohrung 15 durchleckenden Kraftstoff aufzufangen, weist die Mantelfläche 2k des Pumpenkolbens 16 noch eine Leckölsammelnut 28 auf, die ringnutförmig um den ganzen Umfang des Pumpenkolbens 16 herum verläuft. Diese Leckölsammelnut 28 ist mit einem eine genügende Hochdruckabdichtung zum Pumpenarbeitsraum 17 bzw. zu der Ausnehmung 25 sicherstellenden Abstand a zum tiefsten Punkt der Ausnehmung 25 angeordnet (siehe dazu Fig. 2 und 4). Der in dieser Lecköl-

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sammelnut 28 aufgefangene Kraftstoff wird daran gehindert, weiter nach unten zu dem nicht näher dargestellten und mit 29 angedeuteten Feder- und Triebwerksraum durchzulecken, wo er in unzulässiger Weise das Schmieröl verdünnen würde. Eine solche Verdünnung ist besonders dann kritisch, wenn der Triebwerksraum 29 der Einspritzpumpe 13 an den Schmierölkreislauf des Motors angeschlossen ist· Der in der Leckölsammelnut 28 aufgefangene Kraftstoff wird über einen von zwei Leckölabführungsnuten 31 gebildeten Leckölkanal 32 und über eine Leckölbohrung 33 in der Wand des Pumpenzylinders Ik zum Saugraum 22 abgeführt. Die beiden Leckölabführungsnuten 31 sind diametral der Ausnehmung 25 gegenüberliegend in die Kolbenmantelfläche 24 eingearbeitet, mit der Leckölsammelnut 28 in dauernder Verbindung und bei dem in den Figuren 1 bis k dargestellten ersten Ausführungsbeispiel als zwei parallel zueinander und parallel zur Längsachse des Pumpenkolbens 16 angeordnete Längsnuten ausgebildet, die aufgrund ihrer geringen Breite und Tiefe vorteilhafterweise im Prägeverfahren in die Mantelfläche 2k des Pumpenkolbens 16 eingeprägt sind.

Der Querschnitt, der im Vergleich zur Ausnehmung 25 sehr schmalen Leckölsabführungsnuten 31 ist derart optimiert, daß er gerade ausreicht, die anfallenden Leckkraftstoffmengen zur Leckölbohrung 33 abzuführen. Der Durchmesser und die Lage der Leckölbohrung 33, die Breite B (siehe dazu Figur k) der Leckölsabführungsnuten 31, der Abstand b dieser Nuten 31 zueinander und ihre Lage auf der Kolbenmantelfläche 2k sowie ihre Länge sind sehr wichtig für eine einwandfreie Funktion der Leckölrückführung. So mündet die Leckölbohrung 33 mit einem solchen axialen Abstand c zur Steuerbohrung 21 in die Zylinderbohrung 15, und die Leckölabführungsnuten 31 weisen eine solche Lage auf der Kolbenmantelfläche 2k und einen solchen Abstand b zueinander auf, daß jeweils mindestens eine der Leckölabführungsnuten 31 beim Nutzhub und in dem die Kraftstoff-

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R. J» Γ. '

einspritzmenge zwischen Leerlauf und Vollast bestimmenden Verdrehbereich e des Pumpenkolbens 16 mit der Leckölbohrung in Verbindung steht. In diesem Bereich arbeitet die Einspritzpumpe normalerweise am häufigsten und hier treten die höchsten Drücke auf,die wiederum einen entsprechenden Leckölanfall bewirken. Die Breite B der Leckölabführungsnuten 31 sollte dabei höchstens das 0,4-fache des Durchmesser d. der Steuerbohrung 21 betragen. Bei dieser Auslegung der Leckölabführungsnuten ist weiterhin noch zu beachten, daß die äußerste, den Pumpenarbeitsraum 17 zugewandte Begrenzung der Leckölabführungsnuten 31, hier ihr der Leckölsammelnut 28 abgewandtes Ende, mindestens einen eine Hochdruckabdichtung zum Pumpenarbeitsraum 17 sicherstellenden Abstand f zu der mit 34 bezeichneten Stirnfläche des Pumpenkolbens 16 aufweist (siehe Figur 2). Auch die seitlichen Abstände der Leckölabführungsnuten 31 zur Ausnehmung 25 und zur Stoppnut 27 müssen so gewählt sein, daß ein eine Hochdruckabdichtung sicherstellender Mindestabstand vorhanden ist (Siehe Abstände g und h in Figur 4). Wie aus dem Querschnitt - Figur 3 - zu entnehmen ist, ist der Abstand b zwischen den Leckölabführungsnuten 31 kleiner als der Durchmesser d„ der Leckölbohrung 33» die wie die Steuerbohrung 21 strichpunktiert in diese Schnittdarstellung eingezeichnet ist.

Das zweite Ausführungsbeispiel unterscheidet sich von dem ersten in den Figuren 1 bis 4 dargestellten Ausführungsbeispiel nur durch eine veränderte Anordnung der Leckölabführungsnuten· Deshalb ist in Figur 5 nur eine Abwicklung der mit 24' bezeichneten Mantelfläche des Pumpenkolbens 16' dargestellt. Abweichend vom Pumpenkolben 16 nach Figur 4 sind in die Mantelfäche 24' des Pumpenkolbens 16' in Figur 5 zwei als Leckölkanal 32' dienende und als Schräg- oder Spiralnuten ausgebildete Leckölsabführungsnuten 31' eingearbeitet, deren

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R. j ft -

Neigungswinkel oCgleichsinnig zu dem der Steuerkante 26 bzw. der Ausnehmung 25 verläuft. Der Abstand b der Nuten 31' untereinander sowie ihre Abstände g und h zur Ausnehmung 25 und zur Stoppnut 27 sind wie in Figur *t bezeichnet, da sie den gleichen Auslegungskriterien bezüglich der Hochdruckabdichtung und Leckölrückführung unterliegen, wie die Nuten 31 nach Figur H. Die geneigte Lage der Leckölabführungsnuten 31' hat gegenüber der in Achsrichtung verlaufenden Lage der Nuten 31 des ersten Ausführungsbeispiels den Vorteil, daß sich bei der Hubbewegung des Pumpenkolbens 16' an den Kanten der Leckölabführungsnuten 31' ein Ölabstreifeffekt einstellt, der zu einer besseren Schmierung der hochbelasteten Kanten und der den Nuten benachbarten Mantelfläche des Pumpenkolbens 16' führt.

Das in Figur 6 dargestellte dritte Ausführungsbeispiel unterscheidet sich wie das zweite Ausführungsbeispiel von dem in den Figuren 1 bis 4 dargestellten Beispiel nur durch eine geänderte Anordnung des Leckölkanals 32" im Pumpenkolben l6". Um bei hohen Belastungen eine einwandfreie Schmierung und zugleich eine sichere Leckölrückführung sicherzustellen, besteht hier der Leckölkanal 32" aus drei parallel zueinander und waagrecht auf der Kolbenmantelfläche 24" angeordneten Quernuten 36, die miteinander sowie mit der Leckölsammelnut 28 durch eine Verbindungsnut 37 verbunden sind. Diese Verbindungsnut 37 ist als zur Längsachse des Pumpenkolbens 16" geneigte Schrägnut ausgebildet. Die waagrechten Quernuten 36 geben eine verbesserte Schmierwirkung in diesem der Ausnehmung 25 diametral gegenüberliegenden und durch den Einspritzdruck hoch belasteten Bereich der Mantelfläche 2V.

Das vierte Ausführungsbeispiel ist in den Figuren 7 bis 10 dargestellt, die bis auf die geänderte Anordnung des Leckölkanals den Figuren 1 bis 4 des ersten Ausführungsbeispiels

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AS

entsprechen. Der hier mit l6'" bezeichnete Pumpenkolben weist einen in seine Mantelfläche 2V eingearbeiteten Leckölkanal 41 auf, der in Form eines F ausgebildet ist und aus zwei Quernuten 42 und einer als Verbindungsnut dienenden Längsnut 43 besteht. Die gleich langen, parallel zueinander und rechtwinklig zur Längsachse des Pumpenkolbens l6"' angeordneten Quernuten 42 münden einseitig in die Längsnut 43 ein, die die Quernuten 42 miteinander und mit der Leckölsammelnut 28 verbindet. Die Längsnut 43 dieses F-förmigen Leckölkanals 41 ist so angeordnet, daß beim Nutzhub und in dem die Kraftstoffeinspritzmenge zwischen Leerlauf und Vollast bestimmenden Verdrehbereich (e in Figur 10) des Pumpenkolbens 16"' die Längsnut 43 nur mittelbar über mindestens eine der Quernuten 42 mit der Leckölbohrung 33 in Verbindung gelangt.

Mit dem Verdrehbereich e ist die mögliche Lage der Steuerbohrung 21 in Bezug auf die Steuerkante 26 der Ausnehmung 25 in der entsprechenden Drehlage des Pumpenkolbens zwischen seiner Einstellung bei Leerlauf und Vollast bezeichnet.

Die in Achsrichtung des Pumpenkolbens 16 verlaufende Längsnut 43 ist, wie bereits gesagt, so gelegt, daß sie in dem beschriebenen Verdrehbereich e des Pumpenkolbens 16"' nicht direkt mit der Leckölbohrung 33 in Verbindung gelangt. Dies hat den Vorteil, daß der sich in der Leckölsammelnut 28 ansammelnde Kraftstoff immer in mindestens eine der Quernuten 42 gelangt, bevor er über die Leckölbohrung 33 zum Saugraum 22 abgeleitet wird. Dadurch kann bei den stets gleich bleibenden Hubbewegungen des Pumpenkolbens 16"' Öl aus den Quernuten 42 abgestreift werden, um die benachbarten Berührungflachen zwischen der Mantelfläche 24"' und der Zylinderbohrung 15 zu schmieren.

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R. 3Π

Die Länge der Quernuten 42 ist wie diejenige der Quernuten 36 in Figur 6 mit L bezeichnet und ihr Kleinstwert ist durch den die Kraftstoffeinspritzmenge zwischen Leerlauf und Volllast bestimmenden Verdrehbereich e des Pumpenkolbens l6" bzw. 16"' bestimmt. Der Größtwert dieser Länge L ist dagegen durch einen eine genügende Hochdruckabdichtung sicherstellenden Mindestabstand g bzw. h zu der das Förderende bestimmenden Ausnehmung 25 bzw. zu der die Nullförderung bestimmenden Stoppnut 27 begrenzt. Diese Auslegung gilt für die beiden zuvor beschriebenen Ausführungsbeispiele nach Figur 6 und Figuren 7 bis 10.

Beim vierten Ausführungsbeispiel ist die Längsnut 43 dem die größtmögliche Kraftstoffeinspritzmenge steuernden Ende 25a der Ausnehmung 25 benachbart angeordnet. Dies hat den Vorteil, daß bei der Einstellung des Pumpenkolbens 16"' für die Förderung der größtmöglichen Kraftstoffeinspritzmenge die Leckölbohrung 33 den von der Längsnut am weitesten entfernten Bereich der Quernuten 42 überstreicht. Dadurch muß der sich in der Leckölsammelnut 28 ansammelnde Leckkraftstoff nahezu die ganze Länge der Quernuten 42 passieren, um zur Leckölbohrung 33 zu gelangen. Dies verbessert die Schmierwirkung erheblich (siehe dazu Fipur 10).

Die Breite B. bzw. Bp der Quernuten 32 bzw. der Längsnut ist sehr schmal gehalten, und es hat sich als vorteilhaft erwiesen, wenn die Breite B- der Längsnut 43 kleiner ist als deren Tiefe Tp und die Breite B. der Quernuten 42 größer als deren Tiefe T₁ ist. Der schmalere Querschnitt der Längsnut43 ist deshalb von Vorteil, weil durch die Haftung des Öls an der Zylinderwand der senkrechte Öltransport innerhalb dieser Längsnut 43 bei den Hubbewegungen des Pumpenkolbens 16"' behindert wird und diese Behinderung bei sehr schmaler, ätoer tieferer Nut geringer ist als bei einer bei gleichem Querschnitt breiteren Nut.

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- 12. - R · 3 Π ""

Wie aus den Figuren 3 und 9 zu ersehen ist, ist der Nutgrund der Leckölabführungsnuten ausgerundet, um die durch diese Nuten verursachte Kerbwirkung herabzusetzen.

Bei einem praktischen Ausführungsbeispiel wurde eine Leckölkanalanordnung entsprechend dem vierten Ausführungsbeispiel nach den Figuren 7 bis 10 so ausgeführt, daß für Spitzendrücke um 600 bar bei einem Pumpenkolbendurchmesser von 10 mm die Breite und Tiefe der den Leckölkanal kl bildenden Nuten 42 und k3 im Bereich von 0,5 mm gewählt wurde. Die Leckölbohrung 33 und Steuerbohrung 21 hatten einen Durchmesser von 3j5 mm.

Zur Wirkungsweise der erfindungsgemäßen Leckölrückführung ist noch zu sagen, daß vom Förderbeginn an, d. h. nach Verschließen der Steuerbohrung 21 durch die von der Stirnfläche 3k und der Mantelfläche 2k gebildete obere Steuerkante des Pumpenkolbens, bis zum Förderende mindestens eine der Leckölabführungsnuten 31 bzw. 31' oder 36 bzw. k2 in Verbindung mit der zum Saugraum 22 führenden Leckölbohrung 33 steht. Dadurch kann sich während des wirksamen Nutzhubes des Pumpenkolbens kein über dem Saugraumdruck liegender Kraftstoffdruck im Leckölkanal 32, 32', 32", kl bzw. in der Leckölsammelnut 28 aufbauen. Somit wird sehr wirksam ein Durchtritt von Lecköl in die Triebswerksräume der Pumpe vermieden bzw. verringert. Die erfindungsgemäß sehr schmalen Leckölabführungsnuten vermeiden eine unzulässige Schwächung des Pumpenkolbenquerschnittes und vermindern den tragenden Anteil des seitlich belasteten Bereichs der Kolbenmantelfläche 2k nur in unbedeutendem Maße. Dieser den Leckölkanal aufnehmende und der Ausnehmung 25 gegenüberliegende Bereich der Kolbenmantelfläche 2k ist während der Einspritzung durch den einseitig von der Ausnehmung 25 aus auf den Pumpenkolben ein-

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wirkenden Kraftstoffdruck sehr hoch belastet und durch die erfindungsgemäß verbesserte Ausbildung der Leckölkanäle wird der tragende Anteil auf der Kolbenoberfläche gegenüber bekannten Leckölkanälen verbessert bei gleichzeitiger Verbesse rung der Schmierwirkung und Vermeidung eines Druckraufbaus in den Leckölkanälen.

Diese in den Pumpenkolben gelegte Leckolkanalanordnung ist immer dann von Vorteil, wenn der Pumpenzylinder relativ dünnwandig ausgeführt werden muß und hohe Einspritzdrücke auftreten. Desweiteren ist auch die Anbringung der Leckölrückführungsnuten auf der Oberfläche des Pumpenkolbens einfacher handzuhaben als die bisher übliche Einbringung von sogenannten Kratznuten und Leckölsammelnuten in der Wand der Zylinderbohrung. ■.

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Leerseite

Claims

3.5.1977 Ks/Ht

ROBERT BOSCH GMBH, 7OOO Stuttgart 1

Ansprüche

1. Schrägkantengesteuerte Kraftstoffeinspritzpumpe für Brennkraftmaschinen mit mindestens einem mit stets gleichbleibendem Hub angetriebenen und axial- sowie drehbeweglich innerhalb eines Pumpenzylinders geführten Pumpenkolben, der in seiner Mantelfläche eine stets mit dem Purapenarbeitsraum in Verbindung stehende und zur Beeendigung der Kraftstofförderung über eine Steuerbohrung in der Wand des Pumpenzylinders eine Verbindung zwischen dem Pumpenarbeitsraum und einem Raum niederen Druckes - vorzugsweise dem Saugraum der Pumpe - herstellende Ausnehmung und eine von dieser Ausnehmung getrennte ringnutförmige Leckölsammelnut aufweist, welche über einen diametral der Ausnehmung gegenüberliegend in die Kolbenmantelfläche eingearbeiteten, sich in Richtung zum pumpenarbeitsraumseitigen Ende des Pumpenkolbens hin erstreckenden Leckolkanal und über eine Leckölbohrung in der der Steuerbohrung gegenüberliegenden Wand des Pumpenzylinders mit dem Raum niederen Druckes verbindbar ist, dadurch gekennzeichnet, daß der Leckölkanal (32, 32', 32", 4l) aus mehreren mindestens mittelbar mit der Leckölsammelnut (28) in Verbindung stehenden schmalen Leckölabführungsnuten (31, 31', 36 und 37, 42 und 43) besteht.

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ORIGINAL INSPECTED

2. Einspritzpumpe nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Leckölbohrung (33) mit einem solchen axialen Abstand (c) zur Steuerbohrung (21) in die Pumpenzylinderbohrung (15) mündet und die Leckölabführungsnuten (31, 31', 36, 42) eine solche Lage auf der Kolbenmantelfläche (24) und einen solchen Abstand (b) zueinander aufweisen, daß jeweils mindestens eine der Leckölabführungsnuten beim Nutzhub und in dem die Kraftstoffeinspritzmenge zwischen Leerlauf und Vollast bestimmenden Verdrehbereich (e) des Pumpenkolbens (16, 16', 16", 16"') mit der Leckölbohrung (33) in Verbindung steht.

3- Einspritzpumpe nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Breite (B, B₁, B₃) der Leckölabführungsnut (31, 42, 43) höchstens das 0,4-fache des Durchmessers (d) der Steuerbohrung (21) beträgt.

4. Einspritzpumpe nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die äußerste Begrenzung der dem Pumpenarbeitsraum (17) nächstliegenden Leckölabführungsnut (3D mindestens einen eine Hochdruckabdichtung (17) sicherstellenden Abstand (f) zur pumpenarbeitsraumseitigen Stirnfläche (34) des Pumpenkolbens (l6) aufweist (Figur 2).

5- Einspritzpumpe nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Querschnitt der im Vergleich zur Aus-

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- 3 - R. :- ρ ·^λ Q

nehmung (25) im Pumpenkolben (l6, 16', 16", l6"') sehr schmalen Leckölabführungsnuten (31, 31'> 36, 37, 42, 43) derart optimiert ist, daß er gerade ausreicht, die anfallenden Leckkraftstoffmengen zur Leckölbohrung (33) abzuführen.

6. Einspritzpumpe nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Leckölabführungsnuten (31» 31', 36, 37, 42, 13) in die Mantelfläche (24, 21', 21", 24"') des Pumpenkolbens eingeprägt sind.

7. Einspritzpumpe nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß mindestens zwei, vorzugsweise parallel zueinander angeordnete und von der Leckölsammelnut (28) ausgehende Leckölabführungsnuten (31, 31') in die Kolbenmantelfläche (24, 24 ') eingearbeitet sind.

8. Einspritzpumpe mit von einer schrägen Steuerkante begrenzter Ausnehmung im Pumpenkolben, nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Leckölabführungsnuten (31') als Schrägoder Spiralnuten ausgebildet sind, deren Neigungswinkel (■od^) gleichsinnig zu dem der Steuerkante (26) verläuft (Figur 5).

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_R. 3 0-

9. Einspritzpumpe nach Anspruch 7> dadurch gekennzeichnet, daß als Leckabführungsnuten mindestens zwei parallel zueinander und parallel zur Längsachse des Pumpenkolbens (l6) angeordnete Längsnuten (31) dienen (Figuren 1 bis ¹O.

10. Einspritzpumpe nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß als Leck'ölabführungsnuten mindestens zwei, vorzugsweise parallel zueinander angeordnete Quernuten (36, 42) und mindestens eine die Quernuten miteinander sowie mit der Leckölsammelnut (28) verbindende Verbindungsnut (37, ^3) dienen (Figuren 6 und 7 bis 10).

11. Einspritzpumpe nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß die Verbindungsnut als zur Längsachse des Pumpenkolbens (16") geneigte Schrägnut (37) ausgebildet ist (Figur 6).

12. Einspritzpumpe nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß die Verbindungsnut als zur Längsachse des Pumpenkolbens (l6^IM) parallele Längsnut (O) ausgebildet ist (Figuren bis 10).

13. Einspritzpumpe nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, daß die vorzugsweise gleich langen Quernuten (42) einseitig in die Längsnut (43) einmündend angeordnet sind (Figuren bis 10). ,

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14. Einspritzpumpe nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, daß bed/nNutzhub und in dem die Kraftstoffeinspritzmenge zwischen Leerlauf und Vollastmenge bestimmenden Verdrehbereich (e) des Pumpenkolbens (l6^IM) die Längsnut (43) nur mittelbar über mindestens eine der Quernuten (42) mit der Leckölbohrung (33) verbunden ist (Figuren 7 bis 10).

15. Einspritzpumpe nach einem der Ansprüche 10 bis 14, dadurch gekennzeichnet, daß der Kleinstwert der Länge (L) der Quernuten (36, 42) durch den die Kraftstoffeinspritzmenge zwischen Leerlauf und Vollast bestimmenden Verdrehbereich (e) des Pumpenkolbens (16", l6"') bestimmt ist und der Größtwert dieser Länge durch einen eine Hochdruckabdichtung sicherstellenden Mindestabstand (g bzw. h) zu der das Förderende bestimmenden Ausnehmung (25) und gegebenenfalls zu einer die Nullförderung bestimmenden Stoppnut (27) begrenzt ist (Figuren 6 und 10).

16. Einspritzpumpe nach einem der Ansprüche 13 bis 15, dadurch gekennzeichnet, daß die Längsnut (43) dem die größtmögliche Kraftstoffeinspritzmenge steuernden Ende (25a) der Ausnehmung (25) benachbart angeordnet ist (Figur 10).

17. Einspritzpumpe nach einem der Ansprüche 12 bis l6, dadurch gekennzeichnt, daß die Breite (B_?) der Längsnut (43) kleiner als der Tiefe (T_?) und die Breite (B.) der Quernuten (42) größer als deren Tiefe (T₁) ist (Figur 9 und 10)./3

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