Beschreibung

Technisches Gebiet

Die Erfindung geht aus von einer Verbrennungskraftmaschine nach der Gattung des Anspruch 1.

Stand der Technik

Eine solche Verbrennungskraftmaschine ist aus der DE 19515191 A1 bekannt. Die Kurbelwelle der Verbrennungskraftmaschine und die Exzenteroder Nockenwelle der Einspritzpumpe sind dabei durch ein Getriebe verbunden, das sicherstellt, dass die Ezenter- oder Nockenwelle der Einspritzpumpe und die Kurbelwelle maximal dieselbe Drehzahl haben. Bei Mehrkolben - Einspritzpumpen ist die Drehzahl der Exzenter- oder Nockenwelle der Einspritzpumpe, bezogen auf die Drehzahl der Kurbelwelle der Verbrennungskraftmaschine, immer deutlich niedriger. Offenbarung der Erfindung Vorteile der Erfindung

Die erfindungsgemäße Vorrichtung mit den Merkmalen gemäß Anspruch 1 hat den Vorteil, dass sich eine Verminderung der Herstellkosten und des Gewichtes der Einspritzpumpe ergibt. Außerdem lassen sich mit der Einspritzpumpe Drücke von mehr als 2.000 bar bei verminderter Leckage erzielen und als Folge davon eine feinere Verteilung des Kraftstoffes in den Brennräumen der Verbrennungskraftmaschine sowie eine Reduzierung des Kraftstoffverbrauchs. Ein weiterer wesentlicher Vorteil der Erfindung besteht in der resultierenden Miniaturisierung der Einspritzpumpe. Eine solche Miniaturisierung hat man bisher einer guten Alltagstauglichkeit für sehr abträglich gehalten und trotz der hohen Kosten der großen Einspritzpumpen bis heute daran festgehalten, sie großvolumig zu bauen und mit maximal der Drehzahl der Kurbelwelle einer Verbrennungskraftmaschine zu betreiben. Überraschender Weise ist die nunmehr vorgeschlagene Miniaturisierung von schneller laufenden Einspritzpumpe einem guten Gebrauchswert überhaupt nicht abträglich sondern es werden in vieler Hinsicht sogar bessere Ergebnisse erzielt als mit den bisherigen, sehr groß gebauten und langsamer laufenden Einspritzpumpen. In den abhängigen Ansprüchen sind vorteilhafte Ausgestaltungen und Weiterbildungen der erfindungsgemäßen Verbrennungskraftmaschine angegeben.

Durch die Ausgestaltung nach Anspruch 2 wird der Bereich umschrieben, in dem auf die Dauer eine besonders zuverlässige Funktion gewährleistet ist. Die Ausgestaltung nach Anspruch 3 hat den Vorteil, sich besonders einfach hinsichtlich der „bestimmten Menge" des Kraftstoffes richtig auslegen zu lassen. Durch die Ausgestaltung nach Anspruch 4 werden die Baugröße und das Gewicht der Einspritzpumpe und damit deren Herstellkosten erheblich vermindert.

Die Ausgestaltung nach Anspruch 5 hat den Vorteil, dass sich die Leckage durch die resultierende Verkürzung des Kolbenspaltes vermindert. Der Betrieb der Einspritzpumpe wird dadurch wirtschaftlicher und es wird möglich, höhere Einspritzdrücke von mehr als 2.000 bar und eine demgemäss feinere Zerstäubung des Kraftstoffes in den Brennräumen der Brennkraftmaschine zu erzielen und eine bessere Kraftstoffausnutzung. Die Ausgestaltung nach Anspruch 6 hat den Vorteil, dass die Pumpenkolben der Einspritzpumpe weicher beschleunigt und verzögert werden, was die Langlebigkeit der Einspritzpumpe verbessert.

Zeichnung

Ein Ausführungsbeispiele der Erfindung ist in der Zeichnung dargestellt und in der nachfolgenden Beschreibung näher erläutert. Es zeigen:

Fig. 1 den prinzipiellen Aufbau der erfindungsgemäßen Verbrennungskraftma- schine.

Fig. 2 eine Einspritzpumpe in längsgeschnittener Darstellung.

Beschreibung des Ausführungsbeispiels

Fig. 1 zeigt den prinzipiellen Aufbau de erfindungsgemäßen

Verbrennungskraftmaschine. Diese kann beispielsweise durch einen Dieselmotor gebildet sein, der in einem Kraftfahrzeug zur Anwendung gelangt. Die Verbrennungskraftmaschine weist eine Kurbelwelle 1 und eine Einspritzpumpe 2 zur Einspeisung einer bestimmten Menge Kraftstoff in die Brennräume auf, wobei die Einspritzpumpe 2 zumindest eine zumindest mittelbar durch die Kurbelwelle 1 angetriebene, um eine Achse rotierende Nocken- oder Exzenterwelle 3 aufweist, durch die mindestens ein einen Pumpenraum 5 der Einspritzpumpe begrenzender Pumpenkolben 6 in einem Zylinder hin- und herverschiebbar ist, wobei der Pumpenraum 5 durch ein Saugventil mit einem Kraftstofftank 7 und durch ein Hochdruckventil mit einem Hochdruckspeicher 8 verbunden ist, an den die Einspritzdüsen 9 der Brennräume der Verbrennungskraftmaschine angeschlossen sind.

Unter der „bestimmten Menge" wird in dieser Hinsicht diejenige Menge des Kraftstoffes verstanden, die zum korrekten Betrieb der Verbrennungskraftmaschine bei Maximaldrehzahl erforderlich ist. Wird die Drehzahl der Einspritzpumpe in Sinne der Erfindung im Vergleich zu derjenigen der Kurbelwelle um einen Faktor willkürlich erhöht, dann muss die spezifische Förderleistung der Einspritzpumpe je Umdrehung ihrer Nocken- oder

Kurbelwelle in der entgegengesetzten Richtung soweit vermindert werden, dass die „bestimmte Menge" wiederum erhalten wird. Die diesbezüglich exakte Auslegung bereitet dem Fachmann keine Schwierigkeiten. Die Einspritzpumpe wird regelmäßig durch eine im Kraftstofftank befindliche Kraftstoffvorförderpumpe mit Kraftstoff eines Vordruckes von ca. 3 bis 6 bar versorgt. Auch bei sehr hohen Drehzahlen ist daher eine Blasenbildung in der Saugleitung und der Einspritzpumpe während des Ansaugvorgangs nicht zu befürchten.

Die Nocken- oder Exzenterwelle 3 ist durch ein Getriebe ins Schnelle übersetzt zumindest mittelbar mit der Kurbelwelle verbunden und rotiert dadurch mindestens 1 ,5 mal so schnell wie die Kurbelwelle, wobei die spezifische Förderleistung der Einspritzpumpe je Umdrehung der Nocken- oder Exzenterwelle in Sinne der vorstehenden Darlegungen im umgekehrten Verhältnis verkleinert ist. Das jeweils gewählte Übersetzungsverhältnis wird bei den verschiedenen Betriebsdrehzahlen der angeschlossenen Verbrennungskraftmaschine nicht geändert. Das zum Betrieb der Verbrennungskraftmaschine benötigte Kraftstoffvolumen steht somit allein auf Grund der speziellen Abstimmung der spezifischen Fördermenge der Einspritzpumpe mit dem Übersetzungsverhältnisses zwischen der Nockenoder Exzenterwelle der Einspritzpumpe in Bezug auf die Kurbelwelle der Verbrennungskraftmaschine immer und bei jeder Drehzahl in korrektem Umfang zur Verfügung.

Bevorzugt gelangt eine Verdoppelung der Kolbenhübe in Verbindung mit einer Halbierung des spezifischen Fördervolumens der Einspitzpumpe je Kolbenhub zur Anwendung. Die scheinbare Leistungsminderung der Einspritzpumpe durch die Verminderung ihres spezifischen Fördervolumens je Kolbenhub wird durch die Verdoppelung der Anzahl der Kolbenhübe wieder ausgeglichen und, insgesamt gesehen, die „bestimmte Menge" wie bisher erreicht. Bevorzugt gelangt in dem Getriebe ein starres Übersetzungsverhältnis von 1 ,5 bis 3 zur Anwendung.

Der Effekt kann natürlich grundsätzlich auch dann ausgenutzt werden, wenn die Nocken- oder Exzenterwelle 3 durch ein Getriebe von abweichendem Übersetzungsverhältnis mit der Kurbelwelle verbunden ist und dadurch mit einem Zwischenwert rotiert, der einem Zwischenwert des Übersetzungsverhältnisses entspricht, wenn die spezifische Förderleistung der Einspritzpumpe je Umdrehung der Nocken- oder Exzenterwelle in Abhängigkeit von dem Zwischenwert vermindert ist, weil sich die beiden Faktoren Drehzahl und spezifische Förderleitung je Arbeitshub eines Pumpenkolbens der Einspritzpumpe gegenseitig bedingen. Eine Verminderung des einen Faktors kann so durch eine Vergrößerung des anderen Faktors kompensiert werden, ohne dass die Lehre der Erfindung verlassen wird.

Die spezifische Förderleistung der Einspritzpumpe 2 je Umdrehung ihrer Nocken- oder Exzenterwelle 3 kann durch Reduzierung der Anzahl der

Pumpenkolben vermindert sein. Statt der bisher zur Anwendung gelangenden Zwei - Kolben - Einspritzpumpen genügt dann die Verwendung einer Ein - Kolben - Einspritzpumpe für den Betrieb derselben Verbrennungskraftmaschine.

Die spezifische Förderleistung der Einspritzpumpe 2 kann auch durch eine Reduzierung der Arbeitsquerschnitte der Pumpenkolben bewirkt sein, das heißt, durch eine wesentliche Verminderung der Baugröße der Einspritzpumpe. Parallel zu der Verminderung des Querschnittes der Pumpenkolben ergibt sich dabei automatisch eine Verkürzung des Dichtspaltes zischen den Pumpenkolben und den die Pumpenkolben aufnehmenden Zylindern der Einspritzpumpe. Dadurch ist die Leckagerate bei einem jeden Arbeitshub erheblich vermindert und es ist möglich, höhere Pumpendrücke als bisher zu realisieren. Ferner ist es für die Verminderung der Leckage von erheblicher Bedeutung, dass die hierbei im Vergleich zum Stand der Technik verengten Querschnitte der

Zylinder der Einspritzpumpe leicht robuster gestaltet werden können, wodurch die in den Zylindern auftretenden Pumpendrücke nicht mehr im bisherigen Umfang zu Atmungsbewegungen der Zylinder mit erhöhter Leckage führen. Ferner kann die spezifische Förderleistung der Einspritzpumpe durch Reduzierung des Förderhubs der Pumpenkolben bewirkt sein. Die Beschleunigungen der Pumpenkolben werden dadurch vermindert, was in Hinblick auf eine Verbesserung der Dauerhaltbarkeit von Vorteil ist.