DE19801294C2 - Hochdruckkraftstoffpumpe - Google Patents
HochdruckkraftstoffpumpeInfo
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Description
Die vorliegende Erfindung betrifft eine austauschbare Hochdruckkraftstoffpumpen
einheit bzw. eine Hochdruckkraftstoffpumpenanordnung mit einem Pumpen
kolben, der die Seitenbelastungen des Kolbens während des Betriebs effektiv mini
miert.
Das Kraftstoffsystem eines Motors ist die Komponente des Motors, die häufig die
größte Auswirkung auf Leistung und Kosten hat. Daher wurde Kraftstoffsystemen
für Verbrennungsmotoren ein wesentlicher Teil der gesamten technischen Arbeit
gewidmet, die bisher für die Entwicklung des Verbrennungsmotors aufgewendet
wurde. Aus diesem Grund hat ein heutiger Motorkonstrukteur eine außerordentliche
Anzahl von Wahl- und Austauschmöglichkeiten unter bekannten Kraftstoffsystem
konzepten. Die Konstruktionsarbeit beinhaltet für gewöhnlich äußerst komplexe und
heikle Kompromisse zwischen Kosten, Größe, Zuverlässigkeit, Leistung, einfacher
Herstellung und nachträglicher Vereinbarkeit oder Austauschbarkeit mit bestehenden
Motorkonstruktionen.
Die Aufgabe für gegenwärtige Konstrukteure wurde durch die Notwendigkeit, ge
setzlich vorgeschriebenen Emissionsverringerungsstandards bei gleichzeitiger Auf
rechterhaltung oder Verbesserung der Kraftstoffeffizienz zu entsprechen, deutlich er
schwert. Zur Erfüllung dieser Standards müssen Kraftstoffsysteme hergestellt werden,
die höhere Einspritzdrücke erreichen können. Ein System, das zur Erzeugung äußerst
hoher Einspritzdrücke imstande ist, ist in der WO 94/27041 A1 offenbart. Dieses
Kraftstoffeinspritzsystem vom Akkumulator-Pumpen-Typ enthält eine Verteilervor
richtung, d. h. einen Drehverteiler, die stromabwärts eines Hochdruckakkumulators
angeordnet ist, um an jeden Injektor über getrennte Zuleitungen Kraftstoffstöße zu
verteilen, und eine Zeitsteuer- und Dosiervorrichtung, die entlang dem Kraftstoffkreis
zwischen dem Akkumulator und der Verteilervorrichtung zur Bestimmung der zeitli
chen Steuerung und Dosierung der Einspritzung bzw. Einspritzmenge angeordnet
ist. Eine Hochdruckkraftstoffpumpe arbeitet, um den Kraftstoff in dem Akkumulator
bei einem äußerst hohen Druck zum Einspritzen in den Motor zu halten. Die Hoch
druckpumpe enthält zwei Pumpeneinheiten, von welchen jede einen Pumpenplun
gerkolben umfaßt, der zur Hin- und Herbewegung in eine Bohrung eingebaut ist, die
in einem Pumpenzylinder bzw. einer Pumpenbüchse ausgebildet ist, der bzw. die an
dem Akkumulator angebracht ist. Der Pumpenkolben wird von einer Nockenwelle
und einer entsprechenden Stößel- oder Mitnehmeranordnung betrieben, die zwischen
dem Kolben und der Nocke angeordnet ist. Die Mitnehmeranordnung ist zur Hin-
und Herbewegung in einem Pumpengehäuse befestigt. Mitnehmerführungsflächen
sind in dem Pumpengehäuse bearbeitet, so daß ein reibungsloser Gleitkontakt zwi
schen einem Mitnehmergehäuse und dem Pumpengehäuse während der Hin- und
Herbewegung des Mitnehmers gewährleistet ist. Da die Mitnehmergleitflächen und
die Kolbenbohrung in getrennten Bauteilen ausgebildet sind, führen die Formtole
ranz- und Ausrichtungsunterschiede bei der Herstellung und Montage der Kompo
nenten zwingend zu einem gewissen Versatz zwischen den jeweiligen Achsen der
Hin- und Herbewegung des Kolbens und der Mitnehmeranordnung. Dadurch neigen
der Kolben und der Mitnehmer während der Hin- und Herbewegung dazu, sich quer
bzw. seitlich relativ zueinander zu bewegen. Um eine derartige relative Querbewe
gung zu ermöglichen, ist das äußere Ende des Kolbens in Anlage mit einem knopfartigen
Element angeordnet, das seinerseits an einer gleitfähigen Berührungsfläche gleitend auf dem
Mitnehmer liegt. Eine Federhalterung ist an das äußere Ende des Kolbens zur Bil
dung eines Federsitzes für eine Vorspannfeder angesteckt, die den Kolben in Anlage
gegen den Knopf und somit den Knopf in Anlage mit dem Mitnehmer vorspannt. Die
Federhalterung steht mit dem Mitnehmergehäuse nicht in Kontakt. Diese Anordnung
ermöglicht, daß der Knopf während der Hin- und Herbewegung des Kolbens und der
Mitnehmeranordnung quer bzw. seitlich auf der aufliegenden Mitnehmerfläche glei
ten kann. Es hat sich jedoch gezeigt, daß die zuvor beschriebene Pumpenanordnung
zur Folge hat, daß die Kolben zum Festfressen in den entsprechenden Zylinderboh
rungen neigen. Zusätzlich ist die gleitfähige Berührungsfläche zwischen dem Kolben
und dem Knopf in einem unnötig großen Abstand zu dem Zylinder, der den Kolben
trägt, angeordnet.
Die US 5,404,855 A offenbart einen nockengetriebenen Rollenmitnehmer zum
Verschieben eines Hochdruckpumpenkolbens, der nicht mit dem Mitnehmer verbun
den ist. Der Pumpenkolben wird mit dem Mitnehmer nur durch den Kraftstoffdruck in
einer Pumpenkammer in Anlage vorgespannt. Ebenso umgibt eine Mitnehmervor
spannfeder den Pumpenkolben, um den Rollenmitnehmer mit einer Nocke in Eingriff
zu spannen. Die Anlage zwischen dem Kolben und der Mitnehmeranordnung wird
jedoch nicht während des gesamten Zyklus durch den Kraftstoffdruck aufrechterhal
ten. Ebenso wird in dieser Druckschrift nicht die Verwendung einer Federhalterung
offenbart, die zwischen dem pumpenden Kolben und dem Rollenmitnehmer für die
Anlage sowohl des Kolbens als auch der Mitnehmervorspannfeder angeordnet ist.
Die US 5,072,709 A offenbart eine Kraftstoffinjektoreinheit mit einem Zeitsteuer
kolben, der zur Hin- und Herbewegung in das Injektorgehäuse eingebaut ist,
und einem Kopplungselement zur Übertragung einer Druckkraft auf den Zeitsteuer
kolben. Der Zeitsteuerkolben enthält eine flache äußere Endfläche, die mit einer fla
chen Oberfläche des Kopplungselements durch hydraulischen Druck, der auf den
Zeitsteuerkolben wirkt, in Auflage gehalten wird. Somit ist der Zeitsteuerkolben nicht
mechanisch an das Kopplungselement gekoppelt. Das Entkoppeln des Zeitsteuerkol
bens minimiert die Seitenbelastung des Zeitsteuerkolbens, wodurch ein durch die
Belastung herbeigeführtes Scheuern und ein Festfressen bzw. Klemmen des Kolbens
in seiner Bohrung verhindert wird. Die gleitfähige bzw. verschiebliche Berührungs
fläche zwischen dem Zeitsteuerkolben und dem Kopplungselement ist jedoch in ei
nem unnötig großen Abstand zu dem Zylinder, der den Kolben trägt, angeordnet.
Die GB 2 131 873 A offenbart eine Kraftstoffinjektoreinheit mit einem Pumpen
kolben, einem Nockenstößel und einer Schraubenfeder, um den Kolben zu ei
ner Nockenwelle zu pressen. Die GB 2 079 382 A wird wegen der Offenbarung
einer ähnlichen Kraftstoffeinspritzpumpenanordnung erwähnt.
Folglich besteht ein Bedarf an einer einfachen, kostengünstigen Hochdruckkraft
stoffpumpenanordnung mit verringerter Seitenbelastung des Pumpenkolbens.
Es ist daher Aufgabe der vorliegenden Erfindung,
eine Hochdruckkraftstoffpumpenanordnung mit einem
Kolben, welche die Seitenbelastungen an dem Kolben während des Betriebs effektiv
minimiert, bzw. eine austauschbare Hochdruckkraftstoffpumpeneinheit mit einer mi
nimalen Kolbenseitenbelastung zur Verwendung in einer Kraftstoffpumpenanord
nung zu schaffen.
Die obige Aufgabe wird erfindungsgemäß durch eine austauschbare Hochdruckkraft
stoffpumpeneinheit gemäß Anspruch 1 bzw. eine Hochdruckkraftstoffpumpenanordnung
gemäß Anspruch 11 gelöst. Vorteilhafte Weiterbildungen sind Gegenstand der
Unteransprüche.
Ein Vorteil der vorliegenden Erfindung ist die Schaffung einer Hochdruckkraftstoff
pumpenanordnung, die den Freßverschleiß bzw. das Scheuern und das Festfressen
bzw. Klemmen des Kolbens während des Betriebs verringert.
Ein weiterer Aspekt der vorliegenden Erfindung ist die Schaffung einer Hochdruck
kraftstoffpumpenanordnung, die den Kolben von dem Mechanismus entkoppelt, der
den Kolben antreibt.
Ein weiterer Aspekt der vorliegenden Erfindung ist die Schaffung einer Hochdruck
kraftstoffpumpenanordnung mit einem Kolben, der in einem Zylinder bzw. einer
(Lauf-)Büchse angeordnet ist, und einer entkoppelten Berührungsfläche, die eine
seitliche Bewegung zwischen dem Kolben und einer Antriebsanordnung, wie einer
Mitnehmer- bzw. Stößelanordnung, ermöglicht, wobei der Abstand zwischen der
entkoppelten Berührungsfläche und dem äußeren Ende des Zylinders, der den Kol
ben trägt, minimiert ist.
Ein weiterer Aspekt der vorliegenden Erfindung ist die Schaffung einer Hochdruck
kraftstoffpumpenanordnung mit einem Kolben, der durch eine Kraftübertragungsein
richtung betrieben wird, wobei unter Druck stehender Kraftstoff, der einer Pumpen
kammer zugeführt wird, den Kolben mit der Kraftübertragungseinrichtung in Auflage
hält.
Ein weiterer Aspekt der vorliegenden Erfindung ist die Schaffung einer austauschba
ren Kraftstoffpumpeneinheit, die bei einer bestehenden Hochdruckkraftstoffpumpen
anordnung mit einem Pumpenkopf und einer Antriebswelle nachgerüstet werden
kann, ohne teuren Umbau der Kraftstoffpumpenanordnung, so daß die Seitenbela
stung des Kolbens und somit die Neigung zum Festfressen des Kolbens verringert
wird.
Diese und andere Vorteile werden insbesondere erreicht durch Bereitstellung einer
austauschbaren Hochdruckkraftstoffpumpeneinheit zur Verwendung in einer Kraftstoffpumpenanordnung,
gelöst mit einer Antriebs- bzw. Mitnehmeranordnung, die durch
eine drehbare Nockenwelle betrieben wird, und einer Vorspannfeder mit einem Innen
bereich zum Vorspannen der Mitnehmeranordnung in Eingriff mit der Noc
kenwelle, wobei die Kraftstoffpumpeneinheit einen Pumpenzylinder umfaßt, der eine
Bohrung und ein äußeres Ende enthält, das einen Teil der Bohrung bildet, sowie
einen Pumpenkolben, der in der Bohrung zur Hin- und Herbewegung zwi
schen einer vorgeschobenen Position und einer zurückgezogenen Position befestigt
ist, und eine Kraftübertragungseinrichtung, die zwischen der Mitnehmeranordnung
und dem Kolben zur Übertragung von Axiallasten auf den Kolben angeordnet ist,
während die Seitenlasten auf dem Kolben minimiert werden. Die Kraftübertragungs
einrichtung enthält ein Verlängerungselement, das sich von der Mitnehmeranordnung
in den Innenbereich der Vorspannfeder erstreckt und ein tragendes
Ende aufweist, das in einer nicht gekoppelten Auflage gegen ein angetriebenes Ende
des Pumpenkolbens liegt, um eine entkoppelte Kraftübertragungsfläche zu bilden.
Der Pumpenkolben und das Verlängerungselement sind zu einer relativen seitlichen
Bewegung an der entkoppelten Kraftübertragungsfläche imstande, die mit axialem
Abstand zu dem äußeren Ende des Pumpenzylinders angeordnet ist, wenn sich der
Pumpenkolben in der vorgeschobenen Position befindet. Das Verlänge
rungselement ist mit einer vorbestimmten axialen Länge ausgebildet, um den axialen
Abstand zwischen dem der Kraftübertragungsfläche zugewandten
Ende des Pumpenzylinders und der entkoppelten Kraftübertragungsfläche zu
minimieren.
Die austauschbare Hochdruckkraftstoffpumpeneinheit kann auch eine Pumpenhalte
rung umfassen, die den Pumpenzylinder umgibt, um die Pumpeneinheit gestützt an der
Kraftstoffpumpenanordnung zu befestigen. In einem Ende der Bohrung ist eine
Pumpenkammer zur Aufnahme von unter Druck stehendem Kraftstoff ausgebildet,
der das angetriebene Ende des Kolbens gegen das tragende Ende des Verlän
gerungselements in Auflage hält. Das tragende Ende des Verlängerungsele
ments kann eine flache Oberfläche enthalten, die in einer einzigen Auflageebene in
Auflage mit dem äußeren Ende des Kolbens positioniert ist. Vorzugsweise ist das
Verlängerungselement vollständig an einer Seite der Auflagefläche angeordnet, so
daß der axiale Abstand zwischen dem äußeren Ende des Pumpenzylinders und der entkop
pelten Kraftübertragungsfläche minimiert wird, wenn sich der Kolben in die vorgeschobene
Position bewegt. Das Verlängerungselement kann eine Sitzfläche für die
Auflage der Vorspannfeder enthalten sowie eine ringförmige Halterungsfläche zur Si
cherung der Vorspannfeder gegen eine seitliche Bewegung. Das Verlängerungsele
ment kann auch Schmieröldurchlässe zur Förderung von Schmieröl zu und von der
Mitnehmeranordnung enthalten. Die Schmieröldurchlässe können einen Hohlraum
enthalten, der in dem Verlängerungselement ausgebildet ist, und mindestens einen
Förderdurchlaß, der sich durch das Verlängerungselement für die Fluidverbindung mit
dem Hohlraum erstreckt. Der Förderdurchlaß kann zwei Durchlässe enthalten, die an
gegenüberliegenden Seiten des Verlängerungselements ausgebildet sind. Ferner kann
das Verlängerungselement ein Federhalterungsende enthalten, das gegenüber dem
tragenden Ende angeordnet ist, und einen kegelstumpfen Zwischenteil, der
das Federhalterungsende mit dem tragenden Ende verbindet. Der Förder
durchlaß kann in dem Zwischenteil ausgebildet sein. Ebenso ist das Federhalterungs
ende vorzugsweise an der Mitnehmeranordnung befestigt, so daß eine seitliche Be
wegung des Verlängerungselements verhindert wird. Zusätzlich kann der Kolben
eine axiale Länge aufweisen, die etwa der Länge des Pumpenzylinders
entspricht. Ebenso kann der Kolben aus einem keramischen Material gebildet sein
und eine äußere Zylinderfläche ohne ringförmige Nuten enthalten.
Es wird insbesondere auch eine Hochdruckkraftstoffpumpenanordnung bereitge
stellt, welche die zuvor beschriebene, austauschbare Hochdruckkraftstoffpumpen
einheit in Kombination mit einem Pumpengehäuse enthält, das einen nach außen of
fenen Pumpenhohlraum, eine Nockenwelle, die drehbar an dem Pumpengehäuse be
festigt ist, einen Pumpenkopf, der an dem Pumpengehäuse zum Verschließendes nach
außen offenen Pumpenhohlraums befestigt ist, eine Stößel- bzw. Mitnehmeranord
nung, die zur Hin- und Herbewegung in dem Pumpenhohlraum als Reaktion auf die
Drehung der Nockenwelle befestigt ist, und eine Vorspannfeder zum Vorspannen der
Mitnehmeranordnung in Auflage mit der Nockenwelle enthält.
Nachfolgend wird die vorliegende Erfindung anhand der Zeichnung näher erläutert.
Es zeigt:
Fig. 1A eine Teilschnittansicht einer herkömmlichen Hochdruckkraftstoffpumpen
anordnung;
Fig. 1B eine in Einzelteile aufgelöste Teilschnittansicht der herkömmlichen Hoch
druckkraftstoffpumpenanordnung von Fig. 1A mit austauschbaren Pum
peneinheiten und mit Mitnehmeranordnungen; und
Fig. 2 eine in Einzelteile aufgelöste Teilschnittansicht eines Teils einer Hoch
druckkraftstoffpumpenanordnung gemäß der vorliegenden Erfindung mit
austauschbarer Pumpeneinheit und mit Mitnehmeranordnung.
Fig. 1A und 1B dienen der deutlichen Darstellung der Vorteile der verbesserten
Hochdruckkraftstoffpumpenanordnung der vorliegenden Erfindung gegenüber einer
herkömmlichen Hochdruckkraftstoffpumpenanordnung. Fig. 1A zeigt eine Hoch
druckkraftstoffpumpenanordnung nach dem Stand der Technik, die in ein Kraftstoff
einspritzsystem vom Akkumulator-Pumpen-Typ eingebaut ist. Ein derartiges System
ist in der WO 94/27041 A1 offenbart. Eine Kraftstoffpumpenanordnung 10
enthält im allgemeinen ein Pumpengehäuse 12, das nach außen offene Hohlräume 14,
16 bildet, und austauschbare Pumpeneinheiten 18, 20, die in die entsprechenden
Hohlräume 14, 16 eingebaut sind. Die Kraftstoffpumpenanordnung 10 enthält auch
einen Pumpenkopf 22, der fest an dem Pumpengehäuse 12 zum Verschluß der nach
außen offenen Hohlräume 14, 16 befestigt ist. Eine drehbar eingebaute Nockenwelle
24 mit Nocken 26, 28 reicht durch das Pumpengehäuse 12 und dient zum Betreiben
der Pumpeneinheiten 18, 20 über Stößel- bzw. Mitnehmeranordnungen 30, 32. Pum
pensteuerventile 34, 36 sind an dem Pumpenkopf 22 zur Steuerung der Menge des
Hochdruckkraftstoffs, der von den Pumpeneinheiten 18 bzw. 20 an zum Beispiel Ak
kumulatorkammern (nicht dargestellt), die ggf. in dem Pumpenkopf 22 ausgebildet
sind, abgegeben wird, um schließlich Zylindern eines Motors über zum Beispiel Kraft
stoffinjektoren zugeleitet zu werden.
Bezugnehmend auf Fig. 1B weisen die austauschbaren Pumpeneinheiten 18 und 20
der Kraftstoffpumpenanordnung 10 jeweils den gleichen Aufbau auf, und daher wird
in der Folge nur die Pumpeneinheit 18 beschrieben. Die austauschbare Pumpenein
heit 18 umfaßt einen (Pumpen-)Zylinder 38 mit einer Bohrung 40, eine Pumpenhalte
rung 42, die den Zylinder 38 in dicht verschlossener Anlage gegen den Pumpenkopf
22 hält, und einen (Plunger-)Kolben 44, der zur Hin- und Herbewegung in die Bohrung
40 eingebaut ist. Ein Ende des Kolbens 44 wird von einer Stößel- bzw.
Mitnehmeranordnung 30 über ein knopfförmiges Antriebselement 46 zur Hin-
und Herbewegung angetrieben. Dieses Ende des Kolbens 44 ist kugelförmig
ausgebildet und ist durch eine Vorspannfeder 48 über eine Federhal
terung 50 in Anlage mit einer komplementär geformten Oberfläche, die in dem Knopf
46 ausgebildet ist, vorgespannt. Die Federhalterung 50 ist durch einen Befestigungsring 52 an das äußere Ende des
Kolbens 44 gekoppelt und um den Knopf 46 und
das äußere Ende des Kolbens 44 herum angeordnet, so daß sie sowohl mit dem Knopf
46 als auch mit dem Befestigungsring 52 in Eingriff steht. Die Mitnehmeranordnung
30 umfaßt ein Mitnehmergehäuse 54 mit einer flachen Auflagerfläche 56 für den Ein
griff mit einer komplementären flachen Auflagerfläche 58 bzw. zur Anlage an dieser,
die an dem äußeren Ende des Knopfs 46 ausgebildet ist, um eine gleitfähige bzw. ver
schiebliche Kraftübertragungsfläche 55 zu schaffen. Somit übt die Vorspannfeder 48
ständig eine Axialkraft über die Federhalterung 50 auf das äußere Ende des Kolbens
44 aus, so daß während der Hin- und Herbewegung der Mitnehmeranordnung 30
und des Kolbens 44 der Kolben 44 mit dem Knopf 46 in Auflage gehalten wird und
somit der Knopf 46 mit dem Mitnehmergehäuse 54 in Auflage gehalten wird.
Während des Betriebs neigen der Kolben 44 und die Mitnehmeranordnung 30 dazu,
sich aufgrund der Formtoleranz- und Ausrichtungsunterschiede in der Herstellung
und Montage der Komponenten seitlich relativ zueinander zu bewegen. Insbeson
dere wird das Mitnehmergehäuse 54 von den Mitnehmerführungsflächen, die in dem
Pumpengehäuse 12 hergestellt sind, geführt, wenn sich die Mitnehmeranordnung 30
hin- und herbewegt. Da die Mitnehmerführungsflächen und die Bohrung 40 des Zy
linders 38 in getrennten Komponenten ausgebildet sind, besteht ein gewisses unver
meidbares Maß an Versatz zwischen den jeweiligen Achsen der Hin- und Herbewe
gung des Kolbens 44 und der Mitnehmeranordnung 30, das zu einer geringen relati
ven seitlichen Bewegung führt. Eine derartige seitliche Bewegung wird durch die
gleitfähige bzw. verschiebliche Berührungsfläche 55 ermöglicht, die zu einer seitli
chen Bewegung der Auflagerfläche 56 relativ zur Auflagerfläche 58 führt. Die Fe
derhalterung 50 ist sowohl axial als auch seitlich zu dem Mitnehmergehäuse 54 be
abstandet. Da die Federhalterung 50 nicht mit dem Mitnehmergehäuse 54 in Kontakt
steht, können das äußere Ende der Vorspannfeder 48, die Federhalterung 50 und der
Knopf 46 seitlich relativ zu dem Mitnehmergehäuse 54 und der Auflagefläche 56
verschoben werden, so daß jeder Versatz ausgeglichen wird.
Obwohl die herkömmliche Kraftstoffpumpenanordnung 10 von Fig. 1A und 1B eine
seitliche Bewegung zwischen dem Mitnehmergehäuse 54 und dem Kolben 44 zuläßt,
führt dieser herkömmliche Aufbau zu einer übermäßigen seitlichen Belastung des
Kolbens 44, die in unerwünschter Weise ein Festklemmen und Festfressen des Kol
bens während des Betriebs verursacht. Die übermäßigen Seitenlasten, die auf den
Kolben 44 ausgeübt werden, werden durch mindestens drei Konstruktionsmerkmale
verursacht. Erstens ist die Federhalterung 50 starr an den Kolben 44 gekoppelt und
liegt starr an dem Knopf 46 an, wodurch alle seitlichen Kräfte, die auf die Vorspann
feder 48 und/oder die Federhalterung 50 wirken, d. h. die Federdynamik, direkt auf
das äußere Ende des Kolbens 44 übertragen werden können. Zweitens erzeugt die
Befestigung der Vorspannfeder 48, der Federhalterung 50 und des Knopfs 46 an dem
äußeren Ende des Kolbens 44 eine Trägheitsmasse, welche die nachteiligen Wirkun
gen jeder seitlich induzierten bzw. einwirkenden Kraft auf den Kolben 44 verstärkt.
Drittens ist die Kraftübertragungsgleitfläche 55 mit unnötig großem Abstand zu dem
äußeren Ende des Zylinders 38, der den Kolben 44 trägt, angeordnet. Daher erzeugen
alle seitlichen Kräfte oder Seitenbelastungen, die auf das äußere Ende des Kolbens 44
ausgeübt werden, eine unerwünscht hohe Seitenlast an der Berührungsfläche zwi
schen Kolben und Zylinder aufgrund des unnötig großen Abstandes oder Kräftearms
zwischen dem äußeren Ende des Kolbens und dem äußeren Ende des Zylinders. Zum
Beispiel könnte in der vorgeschobenen Position jede Seitenbelastung durch einen
Kräftearm ausgeübt werden, dessen Länge dem Abstand zwischen dem äußeren Ende
des Zylinders 38 und der Kraftübertragungsgleitfläche 55 entspricht, wie mit D1 be
zeichnet. In der zurückgezogenen Position könnte die Seitenbelastung auf den Kol
ben 44 gegen den Zylinder 38, die durch seitliche Kräfte verursacht wird, die auf den
äußeren Teil des Kolbens 44 wirken, durch einen Kräftearm wirken, dessen Länge
dem Abstand D2 entspricht.
Mit Bezugnahme auf Fig. 2 werden die zuvor festgestellten Nachteile der Kraftstoff
pumpenanordnung nach dem Stand der Technik durch eine verbesserte Hochdruck
kraftstoffpumpenanordnung bzw. durch verbesserte Pumpeneinheiten gemäß der
vorliegenden Erfindung minimiert. Fig. 2 zeigt die verbesserte Hochdruckkraftstoffpumpenanordnung,
allgemein mit 100 bezeichnet, welche austauschbare
Hochdruckkraftstoffpumpeneinheiten 102 und 104 umfaßt. Jede austauschbare
Hochdruckkraftstoffpumpeneinheit 102, 104 enthält eine Pumpenhalterung 106, die
in einer Ausnehmung 108 der Pumpeneinheit angeordnet ist
und sich nach außen in einen Hohlraum erstreckt, der von dem Pumpengehäuse
(nicht dargestellt) gebildet wird. Obwohl in Fig. 2 nicht dargestellt, sollte of
fensichtlich sein, daß die verbesserte Hochdruckkraftstoffpumpenanordnung 100 ein
Pumpengehäuse und eine Nockenwellenanordnung ähnlich den in Fig. 1A und 1B
offenbarten umfaßt. Die Pumpenhalterung 106 weist im allgemeinen eine zylindrische
Form zur Bildung eines Hohlraums 110 auf und enthält einen oberen Teil 112 mit ei
nem Außengewinde für den Eingriff mit einem komplementären Gewinde, das an der
Innenfläche der Ausnehmung 108 ausgebildet ist. Die Halterung 106 enthält auch
einen Teil 114 mit kleinerem Durchmesser, der sich in den Pumpenhohlraum erstreckt.
Die Pumpeneinheit 102 umfaßt auch einen Pumpenzylinder
116, der in dem Hohlraum 110 befestigt ist und zusammengepreßt, in anliegender Lage
gegen eine ringförmige Fläche gehalten wird, die auf einem Pumpenkopf 118 ausge
bildet ist, wenn die Halterung 106 vollständig in die Ausnehmung 108 eingeschraubt
ist. Der insbesondere zylinderartig ausgebildete Pumpenzylinder 116 enthält eine zen
trale Bohrung 120, die sich durch sie hindurch erstreckt. Die Pumpeneinheit 102 ent
hält auch einen Kolben 122, der zur Hin- und Herbewegung in die Bohrung 120 ein
gebaut ist, um sich zwischen einer vorgeschobenen Position, die durch die Pumpen
einheit 102 dargestellt ist, und einer zurückgezogenen Position, die durch die Pum
peneinheit 104 dargestellt ist, zu bewegen.
Eine Stößel- bzw. Mitnehmeranordnung 124, die den Pumpenplungerkolben 122 an
treibt, umfaßt ein Mitnehmergehäuse 126, das zur Hin- und Herbewegung entlang
Mitnehmerführungsflächen, die in dem Pumpengehäuse (nicht dargestellt) ausgebil
det sind, ausgebildet ist. Die Mitnehmeranordnung 124 umfaßt eine Nockenwalze
bzw. -rolle 128, die drehbar an dem Gehäuse 126 durch einen Bolzen 130
befestigt ist, der sich durch eine Bohrung 132 in Öffnungen 134 erstreckt, die in dem
Mitnehmergehäuse 126 an gegenüberliegenden Seiten der Bohrung 132 ausgebildet
sind. Das Mitnehmergehäuse 126 umfaßt auch einen ringförmigen Rand 136, der sich
zu dem Pumpenkopf 118 erstreckt, zur Bildung einer Ausnehmung 138 mit einer inne
ren Auflagerfläche 140. Eine Schraubenvorspannfeder 142 ist in Auflage gegen die
Halterung 106 an einem Ende angeordnet und spannt die Mitnehmeranordnung 124
bzw. Nockenrolle 128 in den Eingriff bzw. in Anlage mit einer entsprechenden
Nocke an einem gegenüberliegenden Ende vor.
Die Hochdruckkraftstoffpumpeneinheit 102 enthält ferner ein Kraftübertragungsmit
tel bzw. eine Kraftübertragungseinrichtung 144, die zwischen der Mitnehmeranord
nung 124 und dem Kolben 122 zur Übertragung von Axiallasten bzw. -kräften auf
den Kolben 122 bei gleichzeitiger Minimierung der seitlichen Belastung des Kolbens
angeordnet ist. Die Kraftübertragungseinrichtung 144 umfaßt ein Verlängerungsele
ment 146 mit einem Federhalterungsende 148, das in axialer Auflage auf der inneren
Auflagerfläche 140 des Mitnehmergehäuses 126 angeordnet ist. Die Größe des Fe
derhalterungsendes 148 ist relativ zu dem Innendurchmesser des ringförmigen Rands
136 so bemessen, daß eine seitliche Bewegung des Verlängerungselements 146 ver
hindert wird. Das Federhalterungsende 148 umfaßt eine Federsitzfläche 150 zur Auf
nahme des äußeren bzw. des der Mitnehmeranordnung zugewandten Endes der Vor
spannfeder 142 und eine ringförmige, vorzugsweise innenseitig in die Feder 142 end
seitig eingreifende Halterungsfläche 152, deren Größe so bemessen ist, daß sie die
Vorspannfeder 142 gegen eine seitliche Bewegung sichert.
Das Verlängerungselement 146 umfaßt auch ein tragendes Ende 154 für die
Auflage des Kolbens 122 und einen Zwischenteil 156, der sich zwischen dem Feder
halterungsende 148 und dem distalen tragenden Ende 154 erstreckt. Der Zwischen
teil 156 ist im allgemeinen kegelstumpfförmig ausgebildet, so daß er sich winkelig
bzw. schräg zu dem kleineren distalen tragenden Ende 154 erstreckt. Ein Schmieröl
kreis, der allgemein mit 158 bezeichnet ist, umfaßt verschiedene Schmierölför
derkanäle 159, die in den Komponenten der Mitnehmeranordnung 124 ausgebildet
sind. Zusätzlich umfaßt der Schmierölkreis 158 einen Hohlraum 160, der in dem Ver
längerungselement 146 ausgebildet ist, zur Verbindung mit einer Öffnung 162, die in
dem Mitnehmergehäuse 126 ausgebildet ist. Der Schmierölkreis 158 umfaßt auch
zwei Durchlässe 164, 166, die einander gegenüberliegend in dem kegelstumpfförmi
gen Zwischenteil 156 ausgebildet sind. Die Durchlässe 164, 166 dienen dazu, den
Schmierölstrom von der Öffnung 162 durch den Hohlraum 160 in die Ausnehmung
138 und den Rückfluß an Schmieröl von der Ausnehmung 138 in die Öffnung 162
über den Hohlraum 160 zu ermöglichen, während sich die Mitnehmeranordnung 124
und das Verlängerungselement 146 im Betrieb hin- und herbewegen. Dieser Aufbau
führt zu einem optimalen Schmierölstrom durch die Kraftstoffpumpenanordnung, um
optimale Schmier- und Kühlwirkungen zu erreichen.
Das tragende Ende 154 des Verlängerungselements 146 enthält eine flache
obere Oberfläche 168 für die Auflage einer flachen Oberfläche, die an dem angetrie
benen Ende des Kolbens 122 ausgebildet ist, zur Bildung einer entkoppelten Kraft
übertragungsfläche 169. Der Kolben 122 wird über die Hin- und Herbewe
gung hinweg durch von Kraftstoffdruck erzeugte Kräfte gegen die flache Oberfläche
168 in Auflage gehalten bzw. gedrückt, die auf das innere bzw. der Mitnehmeran
ordnung 124 abgewandte Ende des Kolbens aufgrund des Kraftstoff
drucks in einer in der Bohrung 120 gebildeten Pumpenkammer 170 wirken. Während
des Rückhubs des Kolbens 122 wird der Druck des Kraftstoffs, welcher der Pumpen
kammer 170 zugeleitet wird, auf einem ausreichenden Wert gehalten, um den Kolben
122 in Auflage gegen die flache Oberfläche 168 bei allen Motordrehzahlen zu halten,
unabhängig von der Rückzugsgeschwindigkeit der Mitnehmeranordnung 124.
Die vorliegende verbesserte Hochdruckkraftstoffpumpenanordnung 100 beseitigt die
Nachteile des Standes der Technik in mehrfacher Hinsicht. Erstens ist der Kolben 122
in keiner Weise mit dem Verlängerungselement 146 verbunden, außer an der entkop
pelten Kraftübertragungsfläche 169. Da die entkoppelte Kraftübertragungsfläche 169
durch die entkoppelte Auflage der flachen Oberfläche 168 und einer flachen Oberflä
che, die auf dem Kolben 122 ausgebildet ist, gebildet wird, ermöglicht die entkoppelte
Kraftübertragungsfläche 169 eine ungehinderte seitliche Relativbewegung zwischen
dem Kolben 122 und dem Verlängerungselement 146, so daß seitliche Belastungen
minimiert werden, die auf den Kolben 122 während der Hin- und Herbewegung auf
grund von zum Beispiel Unterschieden in der Ausrichtung übertragen werden.
Ebenso wird durch die Entkoppelung des Kolbens 122 von den anderen Komponen
ten, z. B. der Federhalterung und Feder, mit Ausnahme der entkoppelten Kraftüber
tragungsfläche 169, die Übertragung anderer seitlicher Kräfte, wie Vibrationen, mini
miert. Die Entkoppelung des Kolbens 122 von den anderen Komponenten verringert
auch die Trägheitsmasse, die an das äußere Ende des Kolbens 122 angeschlossen ist,
wodurch ebenso die Seitenbelastung verringert wird. Die vorliegende Erfindung ver
ringert und minimiert auch deutlich den Abstand zwischen der entkoppelten Kraftübertragungsfläche
169 und dem äußeren Ende des Pumpenzylin
ders 116, sowohl wenn sich der Kolben 122 in seiner zurückgezogenen als auch in
seiner vorgeschobenen Position befindet. Zum Beispiel gibt in der vorgeschobenen
Position die Strecke D1' den minimalen axialen Abstand zwischen der entkoppelten
Kraftübertragungsfläche 169 und dem äußeren Ende des Pumpenzylinders 116, der den Kol
ben 122 führt, an. In der zurückgezogenen Position, wie durch die Pumpeneinheit
104 dargestellt ist, bezeichnet die Strecke D2' einen verringerten Abstand zwischen
der entkoppelten Kraftübertragungsfläche 169 und dem äußeren Ende des Pumpenzylinders
116 im Vergleich zu der herkömmlichen Anordnung von Fig. 1A und 1B. Die Kraft
übertragungseinrichtung 144 erreicht diesen Vorteil, indem die Verlängerung 146 mit
einer vorbestimmten axialen Länge bereitgestellt wird, die ausreicht, um im wesentli
chen den gesamten axialen Abstand zwischen der inneren Auflagerfläche 140 des
Mitnehmergehäuses 146 und dem äußeren Ende des Pumpenzylinders 116 in der vorgescho
benen Position einzunehmen. Dadurch werden die Momenteinwirkungen auf
den Pumpenzylinder 116 aufgrund von seitlichen Belastungen bzw. Krafteinwirkungen an
dem äußeren Ende des Kolbens 122, die durch den Kräftearm wirken, der gleich dem
Abstand zwischen der entkoppelten Kraftübertragungsfläche 169 und dem äußeren
Ende des Pumpenzylinders 116 ist, durch Minimierung des Kräftearms oder Abstandes, der
die Momentwirkung erzeugt, minimiert. Zum Beispiel kann, obwohl die entkop
pelte Kraftübertragungsfläche 169 die Seitenbelastung minimiert, eine minimale Sei
tenbelastung an dem Kolben 122 aufgrund der Reibungskräfte zwischen dem äuße
ren Ende des Kolbens 122 und der flachen Oberfläche 168 an der entkoppelten
Kraftübertragungsfläche 169 auftreten. Die Drehmomentwirkungen dieser Reibungs
kräfte werden somit durch Minimierung des Kräftearms, d. h., D1' und D2', minimiert.
Somit funktioniert die vorliegende Erfindung synergetisch, um die Seitenbelastung an
dem Kolben 122 zu minimieren, indem der Kolben 122 vollständig von dem übrigen
Komponenten entkoppelt wird, wobei eine entkoppelte Kraftübertragungsfläche 169
bereitgestellt wird, und der Abstand zwischen der entkoppelten Kraftübertragungs
fläche 169 und dem äußeren Ende des Pumpenzylinders 116 minimiert wird, wodurch das
Übersetzungsverhältnis jeder Seitenbelastung minimiert und die Führung bzw.
Stütze, die der Pumpenzylinder 116 für den Kolben 122 darstellt, während der gesamten Hin-
und Herbewegung des Kolbens maximiert wird. Die vorliegende Anordnung dient
auch als einfache, kostengünstige Vorrichtung, die bei bestehenden Kraft
stoffpumpenanordnungen einfach nachgerüstet werden kann, um eine effektive Minimierung
der Kolbenseitenbelastung ohne teure Umbauten bzw. Neukonstruktionen beste
hender Systeme zu ermöglichen.
Die vorliegende Hochdruckkraftstoffpumpeneinheit und -anordnung kann zur
Minimierung einer Kolbenseitenbelastung in jeder hin- und hergehenden Hoch
druckpumpenanordnung für ein Hochdruckkraftstoffsystem verwendet werden, ist
aber besonders als Nachrüstungsanordnung in bestehenden Hochdruckkraftstoffsy
stemen vorteilhaft.
Claims (20)
1. Austauschbare Hochdruckkraftstoffpumpeneinheit (102, 104) zur Verwendung in einer
Kraftstoffpumpenanordnung (100) mit einer durch eine Nockenwelle (24)
betätigbaren Mitnehmeranordnung (124) und einer Vorspannfeder (142) mit ei
nem Innenbereich bzw. Endbereich zum Vorspannen der Mitnehmeran
ordnung (124) in Eingriff mit der Nockenwelle (24), wobei die Pumpeneinheit (102,
104) umfaßt:
einen Pumpenzylinder (116) mit einer Bohrung (120) und einem der Mitnehmeranordnung (124) zugewandten Ende, das einen Teil der Bohrung (120) bildet;
einen Pumpenkolben (122), der in die Bohrung (120) zur Hin- und Her bewegung zwischen einer vorgeschobenen Position und einer zurückgezoge nen Position eingebaut ist, wobei der Pumpenkolben (122) ein ange triebenes Ende aufweist; und
ein Kraftübertragungsmittel (144), das zwischen der Mitnehmeranordnung (124) und dem Pumpenkolben (122) zur Übertragung von Axiallasten bzw. -kräften auf den Pumpenkolben (122) angeordnet ist, wobei das Kraft übertragungsmittel (144) ein Verlängerungselement (146) umfaßt, das sich von der Mitnehmeranordnung (124) in den Innenbereich bzw. Endbereich der Vorspannfeder (142) erstreckt;
wobei die axiale Erstreckung des Pumpenzylinders (116) in die Vorspannfeder (142) deutlich geringer als deren axiale Erstreckung ist, wenn sich der Pumpen kolben (122) in der vorgeschobenen Position befindet;
wobei das Kraftübertragungsmittel (144) und die Mitnehmeranordnung (124) beabstandet und berührungslos zu des Pumpenzylinders (116) bzw. dessem äuße ren Ende angeordnet sind;
dadurch gekennzeichnet,
daß das Verlängerungselement (146) ein tragendes Ende (154) aufweist, das in entkoppelter Anlage am angetriebenen Ende des Pumpenkolbens (122) angeordnet ist, um eine entkoppelten Kraftübertragungsfläche (169) zu bilden,
daß der Pumpenkolben (122) und das Verlängerungselement (146) eine relative seitliche Bewegung an der entkoppelten Kraftübertragungsfläche (169) gestatten, wobei die entkoppelte Kraftübertragungsfläche (169) mit axialem Ab stand (D'1) vom äußeren Ende des Pumpenzylinders (116) angeordnet ist, wenn sich der Pumpenkolben (122) in der vorgeschobenen Position befindet, und
daß das Verlängerungselement (146) eine vorbestimmte axiale Länge aufweist, um den axialen Abstand (D'1) zwischen dem äußeren Ende des Pumpenzylinders (116) und der entkoppelten Kraftübertragungsfläche (169) zur Minimierung seitlicher Belastungen des Pumpenplungerkolbens (122) zu minimieren.
einen Pumpenzylinder (116) mit einer Bohrung (120) und einem der Mitnehmeranordnung (124) zugewandten Ende, das einen Teil der Bohrung (120) bildet;
einen Pumpenkolben (122), der in die Bohrung (120) zur Hin- und Her bewegung zwischen einer vorgeschobenen Position und einer zurückgezoge nen Position eingebaut ist, wobei der Pumpenkolben (122) ein ange triebenes Ende aufweist; und
ein Kraftübertragungsmittel (144), das zwischen der Mitnehmeranordnung (124) und dem Pumpenkolben (122) zur Übertragung von Axiallasten bzw. -kräften auf den Pumpenkolben (122) angeordnet ist, wobei das Kraft übertragungsmittel (144) ein Verlängerungselement (146) umfaßt, das sich von der Mitnehmeranordnung (124) in den Innenbereich bzw. Endbereich der Vorspannfeder (142) erstreckt;
wobei die axiale Erstreckung des Pumpenzylinders (116) in die Vorspannfeder (142) deutlich geringer als deren axiale Erstreckung ist, wenn sich der Pumpen kolben (122) in der vorgeschobenen Position befindet;
wobei das Kraftübertragungsmittel (144) und die Mitnehmeranordnung (124) beabstandet und berührungslos zu des Pumpenzylinders (116) bzw. dessem äuße ren Ende angeordnet sind;
dadurch gekennzeichnet,
daß das Verlängerungselement (146) ein tragendes Ende (154) aufweist, das in entkoppelter Anlage am angetriebenen Ende des Pumpenkolbens (122) angeordnet ist, um eine entkoppelten Kraftübertragungsfläche (169) zu bilden,
daß der Pumpenkolben (122) und das Verlängerungselement (146) eine relative seitliche Bewegung an der entkoppelten Kraftübertragungsfläche (169) gestatten, wobei die entkoppelte Kraftübertragungsfläche (169) mit axialem Ab stand (D'1) vom äußeren Ende des Pumpenzylinders (116) angeordnet ist, wenn sich der Pumpenkolben (122) in der vorgeschobenen Position befindet, und
daß das Verlängerungselement (146) eine vorbestimmte axiale Länge aufweist, um den axialen Abstand (D'1) zwischen dem äußeren Ende des Pumpenzylinders (116) und der entkoppelten Kraftübertragungsfläche (169) zur Minimierung seitlicher Belastungen des Pumpenplungerkolbens (122) zu minimieren.
2. Pumpeneinheit nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Pumpenein
heit (102, 104) ferner eine Pumpenhalterung (106) umfaßt, die den Pumpen
zylinder (116) umgibt, um die Pumpeneinheit (102, 104) haltend an der Kraft
stoffpumpenanordnung (100) zu befestigen.
3. Pumpeneinheit nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Pum
peneinheit (102, 104) ferner eine Pumpenkammer (170) umfaßt, die in einem
Ende der Bohrung (120) zur Aufnahme von unter Druck stehendem Kraftstoff
ausgebildet ist, wobei der Kraftstoffdruck das angetriebene Ende des Pumpen
kolbens (122) in Anlage am tragenden Ende (154) des Verlänge
rungselements (146) hält.
4. Pumpeneinheit nach einem der voranstehenden Ansprüche, dadurch gekenn
zeichnet, daß das tragende Ende (154) des Verlängerungselements (146)
eine flache Oberfläche (168) umfaßt, die in einer einzigen Lagerfläche in Anlage
an dem äußeren Ende des Pumpenkolbens (122) angeordnet ist, wobei
das Verlängerungselement (146) vollständig auf einer, insbesondere auf der dem
Pumpenkolben (122) abgewandten Seite der Lagerfläche angeordnet
ist.
5. Pumpeneinheit nach einem der voranstehenden Ansprüche, dadurch gekenn
zeichnet, daß das Verlängerungselement (146) eine Sitzfläche (150) zur Anlage
der Vorspannfeder (142) und eine ring- bzw. zylindermantelförmige Halterungs
fläche (152) zur Sicherung der Vorspannfeder (142) gegen eine seitliche Bewe
gung umfaßt.
6. Pumpeneinheit nach einem der voranstehenden Ansprüche, dadurch gekenn
zeichnet, daß das Verlängerungselement (146) Schmieröldurchlässe (164, 166)
zur Leitung von Schmieröl zu und von der Mitnehmeranordnung (124) umfaßt.
7. Pumpeneinheit nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß das Verlänge
rungselement (146) ein Federhalterungsende (148), das gegenüber dem
tragenden Ende (154) angeordnet ist, und einen kegelstumpfförmigen Zwi
schenabschnitt (156) umfaßt, der das Federhalterungsende (148) mit dem
tragenden Ende (154) verbindet, wobei die Schmieröldurchlässe (164,
166) in dem kegelstumpfförmigen Zwischenabschnitt (156) ausgebildet sind.
8. Pumpeneinheit nach einem der voranstehenden Ansprüche, dadurch gekenn
zeichnet, daß der Pumpenkolben (122) etwa die gleiche Länge wie der
Pumpenzylinder (116) aufweist.
9. Pumpeneinheit nach einem der voranstehenden Ansprüche, dadurch gekenn
zeichnet, daß der Pumpenkolben (122) aus einem keramischen Material
hergestellt ist.
10. Pumpeneinheit nach einem der voranstehenden Ansprüche, dadurch gekenn
zeichnet, daß der Pumpenkolben (122) eine äußere zylindrische Oberflä
che ohne ringförmige Nuten aufweist.
11. Hochdruckkraftstoffpumpenanordnung (100),
umfassend:
ein Pumpengehäuse (12) mit mindestens einem nach außen offenen Pumpenhohlraum (14, 16);
eine drehbar in das Pumpengehäuse (12) eingebaute Nockenwelle (24);
einen Pumpenkopf (118), der an dem Pumpengehäuse (12) zum Verschließen des nach außen offenen mindestens einen Pumpenhohlraums (14, 16) angebracht ist;
eine Mitnehmeranordnung (124), die zur Hin- und Herbewegung in Abhängig keit einer Drehung der Nockenwelle in den Pumpenhohlraum eingebaut ist;
eine Vorspannfeder (142) zum Vorspannen der Mitnehmeranordnung (124) in Anlage mit der Nockenwelle, wobei die Vorspannfeder (142) einen Innen bereich im der Mitnehmeranordnung (124) zugewandten Endbereich auf weist;
einen Pumpenzylinder (116), der an dem Pumpenkopf (118) befestigt ist und eine Bohrung (120) aufweist;
einen Pumpenkolben (122) mit einem angetriebenen Ende, der zur Hin- und Herbewegung in die Bohrung (120) eingebaut ist;
ein Kraftübertragungsmittel (144), das zwischen die Mitnehmeranordnung (124) und dem Pumpenkolben (122) zur Übertragung von Axiallasten bzw. -kräften auf den Pumpenkolben (122) bei gleichzeitiger Minimierung seitlicher Belastungen des Pumpenkolbens (122) eingebaut ist, indem das Kraftübertragungsmittel (144) ein Verlängerungselement (146) umfaßt, das sich in den Innenbereich bzw. Endbereich der Vorspannfeder (142) er streckt und ein tragendes Ende (154) aufweist, das in ungekoppelter Anlage am angetriebenen Ende des Pumpenkolbens (122) angeordnet ist, um eine entkoppelte Kraftübertragungsfläche (169) zu bilden, wodurch der Pumpenkolben (122) und das Verlängerungselement (146) eine relative seitliche Bewegung zueinander an der entkoppelten Kraftübertragungsfläche (169) gestatten; und
einen Schmierölkreis (158) zur Bereitstellung eines Schmierölstroms zu der Kraftstoffpumpenanordnung (100), wobei der Schmierölkreis (158) mindestens einen in dem Verlängerungselement (146) ausgebildeten Durchlaß (164, 166) umfaßt.
ein Pumpengehäuse (12) mit mindestens einem nach außen offenen Pumpenhohlraum (14, 16);
eine drehbar in das Pumpengehäuse (12) eingebaute Nockenwelle (24);
einen Pumpenkopf (118), der an dem Pumpengehäuse (12) zum Verschließen des nach außen offenen mindestens einen Pumpenhohlraums (14, 16) angebracht ist;
eine Mitnehmeranordnung (124), die zur Hin- und Herbewegung in Abhängig keit einer Drehung der Nockenwelle in den Pumpenhohlraum eingebaut ist;
eine Vorspannfeder (142) zum Vorspannen der Mitnehmeranordnung (124) in Anlage mit der Nockenwelle, wobei die Vorspannfeder (142) einen Innen bereich im der Mitnehmeranordnung (124) zugewandten Endbereich auf weist;
einen Pumpenzylinder (116), der an dem Pumpenkopf (118) befestigt ist und eine Bohrung (120) aufweist;
einen Pumpenkolben (122) mit einem angetriebenen Ende, der zur Hin- und Herbewegung in die Bohrung (120) eingebaut ist;
ein Kraftübertragungsmittel (144), das zwischen die Mitnehmeranordnung (124) und dem Pumpenkolben (122) zur Übertragung von Axiallasten bzw. -kräften auf den Pumpenkolben (122) bei gleichzeitiger Minimierung seitlicher Belastungen des Pumpenkolbens (122) eingebaut ist, indem das Kraftübertragungsmittel (144) ein Verlängerungselement (146) umfaßt, das sich in den Innenbereich bzw. Endbereich der Vorspannfeder (142) er streckt und ein tragendes Ende (154) aufweist, das in ungekoppelter Anlage am angetriebenen Ende des Pumpenkolbens (122) angeordnet ist, um eine entkoppelte Kraftübertragungsfläche (169) zu bilden, wodurch der Pumpenkolben (122) und das Verlängerungselement (146) eine relative seitliche Bewegung zueinander an der entkoppelten Kraftübertragungsfläche (169) gestatten; und
einen Schmierölkreis (158) zur Bereitstellung eines Schmierölstroms zu der Kraftstoffpumpenanordnung (100), wobei der Schmierölkreis (158) mindestens einen in dem Verlängerungselement (146) ausgebildeten Durchlaß (164, 166) umfaßt.
12. Kraftstoffpumpenanordnung nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß
die Kraftstoffpumpenanordnung (100) ferner eine Pumpenhalterung (106) um
faßt, die den Pumpenzylinder (116) umgibt, um den Pumpenzylinder (116)
an dem Pumpenkopf (118) zu befestigen.
13. Kraftstoffpumpenanordnung nach Anspruch 11 oder 12, dadurch gekennzeich
net, daß die Kraftstoffpumpenanordnung (100) ferner eine Pumpenkammer (170)
zur Aufnahme von unter Druck stehendem Kraftstoff umfaßt, die in einem Ende
der Bohrung (120) ausgebildet ist, wobei der Kraftstoffdruck das angetriebene
Ende des Pumpenkolbens (122) in Anlage an dem tragenden
Ende (154) des Verlängerungselements (146) hält.
14. Kraftstoffpumpenanordnung nach einem der Ansprüche 11 bis 13, dadurch ge
kennzeichnet, daß das tragende Ende (154) des Verlängerungselements
(146) eine flache Oberfläche (168) umfaßt, die in einer einzigen Lagerfläche in
Anlage an dem äußeren Ende des Pumpenkolbens (122) angeordnet ist,
wobei das Verlängerungselement (146) vollständig auf einer Seite der Lagerflä
che angeordnet ist.
15. Kraftstoffpumpenanordnung nach einem der Ansprüche 11 bis 14, dadurch ge
kennzeichnet, daß das Verlängerungselement (146) eine Sitzfläche (150) zur
Anlage der Vorspannfeder (142) und eine ring- bzw. zylindermantelförmige Hal
terungsfläche (152) zur Sicherung der Vorspannfeder (142) gegen eine seitliche
Bewegung umfaßt.
16. Kraftstoffpumpenanordnung nach Anspruch 15, dadurch gekennzeichnet, daß
die Sitzfläche (150) auf einem Federhalterungsende (148) des Verlängerungs
elements (146) ausgebildet ist, wobei das Federhalterungsende (148) an der
Mitnehmeranordnung (124) derart befestigt ist, daß eine seitliche Bewegung des
Verlängerungselements (146) verhindert wird.
17. Kraftstoffpumpenanordnung nach einem der Ansprüche 11 bis 16, dadurch ge
kennzeichnet, daß der Pumpenkolben (122) aus einem keramischen Ma
terial hergestellt ist und eine äußere zylindrische Oberfläche ohne Ringnuten
aufweist.
18. Kraftstoffpumpenanordnung nach einem der Ansprüche 11 bis 17, dadurch ge
kennzeichnet, daß der Schmierölkreis (158) einen in dem Verlängerungselement
(146) ausgebildeten Hohlraum (160) und mindestens einen Förderkanal umfaßt,
der sich durch das Verlängerungselement (146) erstreckt und mit dem Hohlraum
(160) verbunden ist.
19. Kraftstoffpumpenanordnung nach einem der Ansprüche 11 bis 18, dadurch ge
kennzeichnet, daß der Schmierölkreis (158) zwei auf entgegengesetzten Seiten
des Verlängerungselements (146) ausgebildete Durchlässe (164, 166) umfaßt.
20. Kraftstoffpumpenanordnung nach einem der Ansprüche 11 bis 19, dadurch ge
kennzeichnet, daß das Verlängerungselement (146) ein Federhalterungsende (148),
das gegenüber dem tragenden Ende (154) angeordnet ist, und einen
kegelstumpfförmigen Zwischenabschnitt (156) umfaßt, der das Federhalterungs
ende (148) mit dem Ende (154) verbindet, wobei mindestens ein
Durchlaß (164, 166) in dem kegelstumpfförmigen Zwischenabschnitt (156) aus
gebildet ist.
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