Einspritzpumpenanordnung an einem Zwei- oder Vierzylinder-Dieselmotor

Abstract

 Bei einer Einspritzpumpenanordnung (1) an einem Zwei- oder Vierzylinder-Dieselmotor, bei der jedem Zylinder eine separate Monoblockeinspritzpumpe (2, 3) zugeordnet ist, wobei die Plunger (4, 5) der Einspritzpumpen (2, 3) von Einspritznocken (6, 7) einer Nockenwelle (8) betätigt werden und wobei die Nockenwelle (8) in ihren gegenüberliegenden Endbereichen mittels je einer Lagerstelle (9, 10) am Kurbelgehäuse (11) abgestützt ist, sind die Einspritzpumpen (2, 3) paarweise benachbart angeordnet und die Nockenwelle (8) pro Einspritzpumpenpaar mittels genau einer weiteren Lagerstelle (13) gegen das Kurbelgehäuse (11) abgestützt, wobei die Lagerstelle (13) zwischen den beiden Einspritznocken (6, 7) zur Betätigung der Plunger (4, 5) der beiden Einspritzpumpen (2, 3) des Paars angeordnet ist.

Beschreibung

[0001] Die vorliegende Erfindung betrifft eine Einspritzpumpenanordnung gemäß dem Oberbegriff von Anspruch 1.

[0002] Übliche Einspritzpumpenanordnungen verwenden sogenannte Monoblockpumpen mit einem innerhalb des Pumpengehäuses axial verschiebbar gelagerten und von außen betätigbarem Pumpenplunger, wobei das Gehäuse der Einspritzpumpe einteilig - bevorzugt aus Stahl - hergestellt ist. Monoblockpumpen sind infolge ihrer Konstruktionsweise, die auch in miniaturisierter Bauform realisierbar ist, zum Aufbau von für Industrie-Dieselmotoren vergleichsweise hohen Einspritzdrücken von 1000 bar oder höher geeignet und werden daher häufig auch als HD-Pumpen (Hochdruck-Pumpen) bezeichnet. Infolge der hohen Einspritzdrücke üben die mittels eines Einspritznockens der Nockenwelle betätigten Plunger der Einspritzpumpen eine vergleichsweise hohe Reaktionskraft auf die Nockenwelle aus. Üblicher Weise ist dabei die Nockenwelle in ihren gegenüberliegenden Endbereichen mittels je einer Lagerstelle am Kurbelgehäuse abgestützt, wobei zur Ableitung der auf die Einspritznocken wirkenden Reaktionskräfte zusätzliche Lagerstellen vorgesehen sind, die im Stand der Technik beidseits jedes Einspritznockens angeordnet sind. Dies nimmt viel Bauraum in Anspruch.

[0003] Des Weiteren sind aus dem Stand der Technik Platz sparende Einspritzpumpenanordnungen bekannt, bei welchen Einspritzpumpen verwendet werden, in deren Pumpengehäuse mehrere, jeweils von separaten Einspritznocken betätigte Pumpenelementen integriert sind. Solche Pumpen gibt es z.B. in 2-fach oder 4-fach-Anordnung, also mit zwei bzw. vier Pumpenelementen innerhalb eines Pumpengehäuses; diese haben ein Druckpotential bis ca. 700 bar. In für Industriezwecke ausgelegten Zwei- oder Vierzylinder-Dieselmotoren werden bisher insbesondere Einspritzpumpen in 2-fach-Anrodnung verbaut. Für die Betätigung der einzelnen Plunger der beiden Pumpenelemente sind an der Nockenwelle zwei einander unmittelbar benachbarte Einspritznocken vorgesehen. Die Nockenwelle wird - neben den üblicherweise in beiden Endbereichen der Nockenwelle vorgesehenen Lagerstellen - beidseits des vorgenannten Einspritznockenpaars mittels je einer weiteren Lagerstelle gegen das Gehäuse abgestützt. Infolge des nur geringen Einspritzdrucks ist eine Einhaltung kommender Schadstoffemissionsrichtlinien mit dieser Einspritzpumpenanordnung nicht mehr mit vertretbarem Aufwand möglich.

[0004] Nach DE 3102905 A1 werden für eine V-förmige Zylinderanordnung Einzelpumpen für die Kraftstoffeinspritzung in jeden Zylinder eingesetzt und direkt von einer Nockenwelle betätigt. Diese ist parallel zu den beiden Zylinderreihen und zwischen diesen an drei Stellen im Gehäuse gelagert.

[0005] Ausgehend von dem vorstehend beschriebenem Stand der Technik besteht somit die Aufgabe der vorliegenden Erfindung darin, eine zuverlässige Einspritzpumpenanordnung für Zwei- oder Vierzylinder-Dieselmotoren bereit zu stellen, die bei hohen Einspritzdrücken wenig Bauraum beansprucht.

[0006] Diese Aufgabe wird mit einer Einspritzpumpenanordnung nach Anspruch 1 gelöst. Die Verwendung separater Monoblockpumpen pro Zylinder erlaubt die Erzielung hoher Einspritzdrücke, vorzugsweise im Bereich von 1000 bis 1200 bar, was gegenüber den niedrigeren Einspritzdrücken bei Einspritzpumpen in 2- bzw. 4-fach-Anordnung eine deutliche Reduzierung an schädlichen Abgasemissionen ermöglicht. In der erfindungsgemäßen paarweisen Anordnung der Monoblockpumpen sind jeweils zwei zueinander benachbarte Einspritzpumpen eines Paars mit engem Abstand zueinander angeordnet; die beiden Plunger der benachbarten Einspritzpumpen werden von je einem Einspritznocken betätigt, wobei zur Bauraumeinsparung beiträgt, dass die Nockenwelle bei einer erfindungsgemäßen Einspritzpumpenanordnung in unmittelbarer Umgebung der Einspritznocken nicht mittels zweier seitlicher Lagerstellen, sondern mittels genau einer zwischen den beiden Einspritznocken befindlichen Lagerstelle gegen das Kurbelgehäuse abgestützt ist. Die von den zwei Pumpenplungern eines Monoblockeinspritzpumpenpaars ausgehenden Reaktionskräfte können dabei in zuverlässiger Art und Weise von nur einer - zwischen den zugeordneten Einspritznocken angeordneten - Lagerstelle auf das Kurbelgehäuse abgeleitet werden. Die Nockenwelle eines erfindungsgemäßen Zweizylinder-Dieselmotors ist damit mittels insgesamt drei erfindungsgemäß angeordneten Lagerstellen gegen das Kurbelgehäuse abgestützt; bei einem Vierzylinder-Dieselmotor sind es genau vier Lagerstellen.

[0007] Vorteilhaft sind dabei die beiden Einspritznocken für ein Monoblockeinspritzpumpenpaar unmittelbar benachbart zu der dazwischen liegenden Lagerstelle der Nockenwelle angeordnet. Der fertigungstechnisch notwendige, jedoch möglichst eng zu haltende Axialabstand zwischen der Lagerstelle und den beidseits hiervon auf der Nockenwelle angeordneten Einspritznocken ist zu beiden Seiten bevorzugt gleich groß, um eine symmetrische Kraftableitung über die Lagerstelle auf das Kurbelgehäuse zu ermöglichen, was die Lebensdauer der Nockenwelle bei einer erfindungsgemäßen Einspritzpumpenanordnung erhöht.

[0008] Ferner ist bei einer erfindungsgemäßen Einspritzpumpenanordnung bevorzugt vorgesehen, dass die - im Vergleich zu den Einspritznocken geringeren Belastungen ausgesetzten - Ein- und Auslassnocken zur Steuerung der Ein- und Auslassventile benachbart zu dem dem jeweiligen Zylinder zugeordneten Einspritznocken auf der Nockenwelle angeordnet sind, und zwar auf der der benachbarten Lagerstelle abgewandten Seite des zugehörigen Einspritznockens. Die Reihenfolge der Ein- und Auslassnocken ist bauartabhängig an das jeweilige Kurbelgehäuse bzw. die Anordnung der Ein- bzw. Auslassventile am Motorblock anzupassen.

[0009] Als Lagerstellen für die Nockenwelle kommen insbesondere radiale Gleitlager in Frage, mit denen bezüglich der Nockenwellenachse quer auf die Nockenelle einwirkende Kräfte besonders effektiv an das Kurbelgehäuse weitergegeben werden können.

[0010] Das mittig zwischen den Einspritznocken eines Monoblockeinspritzpumpenpaars angeordnete Gleitlager weist dabei bevorzugt eine auf seiner Zylinderfläche mittig umlaufende und mit einem Schmierölkanal des Kurbelgehäuses fluidleitend verbundene Nut zur Schmierölversorgung des Lagers auf.

[0011] Im übrigen betrifft die vorliegende Erfindung nicht nur die Einspritzpumpenanordnung als solche, sondern auch einen Zwei- bzw. Vierzylinder-Dieselmotor, der mit einer entsprechenden Einspritzpumpenanordnung ausgestattet ist.

[0012] Nachfolgend wird die Erfindung anhand der Zeichnung näher beschrieben.

[0013] Figur 1 zeigt einen Teilquerschnitt der erfindungsgemäßen Einspritzpumpenanordnung 1 eines Zweizylinder-Dieselmotors. Diese weist zwei Monoblockeinspritzpumpen 2, 3 auf, deren Plunger 4, 5 von Einspritznocken 6, 7 der Nockenwelle 8 betätigt werden. Die um die Achse A rotierend angetriebene Nockenwelle 8 ist in ihren gegenüberliegenden Endbereichen mittels zweier Lagerstellen 9, 10 gegen das Kurbelgehäuse 11 abgestützt. Beide Lagerstellen 9, 10 sind als radiale Gleitlager ausgestaltet, wobei die links dargestellte Lagerstelle 10 den antriebsseitigen Durchlass der Nockenwelle 8 durch eine Seitenwand 12 des Kurbelgehäuses 8 bildet. Die zwei Monoblockeinspritzpumpen 2, 3 sind paarweise und einander unmittelbar benachbart angeordnet und zur Aufbringung von Einspritzdrücken im Bereich von 1000 bis 1200 bar geeignet. Die bei der Betätigung der Einspritzpumpen 2, 3 auf die Nockenwelle 8 im Bereich der Einspritznocken 6, 7 rückwirkenden Reaktionskräfte werden von genau einer, mittig zwischen und unmittelbar benachbart zu den Einspritznocken 6, 7 angeordneten Lagerstelle 13 auf das Kurbelgehäuse 11 abgeleitet. Die Lagerstelle 13 ist in Form eines radialen Gleitlagers mit einer mittig angeordneten Längsnut 14 zur Schmierölversorgung ausgebildet. An der Nockenwelle sind ferner für jeden Zyinder ein Einlassnocken 15, 16 und ein Auslassnocken 17, 18 angeordnet, mit denen über Stößelstangen 19 - 22 die nicht dargestellten Ein- bzw. Auslassventile der beiden Zylinder betätigt werden. Die Einlass- und Auslassnocken 15 - 18 für jeden Zylinder sind jeweils benachbart zu dem dem jeweiligen Zylinder zugeordneten Einspritznocken 6, 7 angeordnet, und zwar in Axialrichtung der Nockenwelle 8 gesehen auf der der mittig zwischen den beiden Einspritznocken 7, 8 angeordneten Lagerstelle 13 abgewandten Seite des jeweiligen Einspritznockens 7, 8.

Ansprüche

1. Einspritzpumpenanordnung (1) an einem Zwei- oder Vierzylinder-Dieselmotor, bei der jedem Zylinder eine separate Monoblockeinspritzpumpe (2, 3) zugeordnet ist, wobei die Plunger (4, 5) der Einspritzpumpen (2, 3) von Einspritznocken (6, 7) einer Nockenwelle (8) betätigt werden und wobei die Nockenwelle (8) in ihren gegenüberliegenden Endbereichen mittels je einer Lagerstelle (9, 10) am Kurbelgehäuse (11) abgestützt ist,
dadurch gekennzeichnet,
dass die Einspritzpumpen (2, 3) paarweise benachbart angeordnet sind und dass die Nockenwelle (8) pro Einspritzpumpenpaar mittels genau einer weiteren Lagerstelle (13) gegen das Kurbelgehäuse (11) abgestützt ist, wobei die Lagerstelle (13) zwischen den beiden Einspritznocken (6, 7) zur Betätigung der Plunger (4, 5) der beiden Einspritzpumpen (2, 3) des Paars angeordnet ist.

2. Einspritzpumpenanordnung (1) nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet,
dass die zwei Einspritznocken (6, 7) zur Betätigung der Plunger (4, 5) eines Paars benachbarter Einspritzpumpen (2, 3) in Axialrichtung (A) der Nockenwelle (8) jeweils unmittelbar benachbart zu der zwischen Ihnen befindlichen Lagerstelle (13) der Nockenwelle (8) und mit gleich engem Abstand hierzu angeordnet sind.

3. Einspritzpumpenanordnung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Einlass- und Auslassnocken (15 - 18) zur Betätigung der Einlass- und Auslassventile eines Zylinders benachbart zu dem dem jeweiligen Zylinder zugeordneten Einspritznocken (6, 7) angeordnet sind, und zwar in Axialrichtung (A) der Nockenwelle (8) gesehen auf der der benachbarten Lagerstelle (13) abgewandten Seite des Einspritznockens (6, 7).

4. Einspritzpumpenanordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet,
dass die Lagerstellen (9, 10, 13) als Gleitlager ausgestaltet ist.

5. Zwei- oder Vierzylinder-Dieselmotor mit einer Einspritzpumpenanordnung nach einem der vorangehenden Ansprüche.

Zeichnung