DE4401074A1 - Pumpenanordnung, insbesondere zur Förderung von Kraftstoff aus einem Vorratsbehälter zu einer Brennkraftmaschine - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Pumpenanordnung, die insbesondere zur Förderung von Kraftstoff aus einem Vorratsbehälter zu einer Brennkraftmaschine vorgesehen ist und die eine Hochdruckpumpe und eine dieser vorgeschaltete Niederdruckspeisepumpe aufweist.

Eine solche Pumpenanordnung ist z. B. aus der DE 41 26 640 A1 be­ kannt. Sie wird innerhalb eines Einspritzsystems verwendet, zu dem außer der Niederdruckspeisepumpe und der Hochdruckpumpe noch mehrere elektromagnetisch betätigbare Einspritzdüsen sowie wei­ tere hydraulische Komponenten gehören. Die Niederdruckspeise­ pumpe ist meist eine Flügelzellen- oder Rollenzellenpumpe, die von einem kleinen Elektromotor angetrieben wird und direkt im Vorratsbehälter angeordnet ist. Wenngleich den in modernen Ein­ spritzsystemen für Brennkraftmaschinen verwendeten Bauteilen ein hoher technischer Standard zu eigen ist, kann man Defekte z. B. an der Niederdruckspeisepumpe oder an den Einspritzdüsen doch nicht völlig ausschließen. Solche Defekte bringen eine nicht ordnungsgemäße Förderung von Kraftstoff mit sich und können im Extremfall zu einer Zerstörung der Brennkraftmaschine führen.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Pumpenanordnung mit einer Hochdruckpumpe und mit einer dieser vorgeschalteten Niederdruckspeisepumpe so auszubilden, daß bei einem Defekt in­ nerhalb eines Einspritzsystems für eine Brennkraftmaschine, zu der die Pumpenanordnung gehört, insbesondere bei einem Defekt an der Niederdruckspeisepumpe oder an einer Einspritzdüse Folge­ schäden am System selbst oder an der Brennkraftmaschine weitge­ hend vermieden werden.

Diese Aufgabe wird dadurch gelöst, daß in der Verbindung zwi­ schen der Niederdruckspeisepumpe und der Hochdruckpumpe ein We­ geventil angeordnet ist, mit dem die Verbindung bei einem Defekt abgesperrt werden kann. Die Erfindung fußt also auf dem Gedan­ ken, daß es zur Vermeidung von Folgeschäden am günstigsten ist, wenn die Brennkraftmaschine bei einem Defekt abgeschaltet wird, auch wenn danach ein mit einer solchen Brennkraftmaschine ausge­ stattetes Kraftfahrzeug nicht mehr automobil ist. Sowohl bei ei­ nem Ausfall der Niederdruckspeisepumpe als auch bei einem Aus­ fall einer Einspritzdüse ändert sich die der Brennkraftmaschine zugeführte Kraftstoffmenge und damit auch der Betriebszustand der Brennkraftmaschine. Eine solche Änderung kann mit geeigneten Sensoren festgestellt werden. Dann kann man das Wegeventil in die Sperrstellung bringen und dadurch die Zufuhr von Kraftstoff zur Brennkraftmaschine unterbinden.

Vorteilhafte Ausgestaltungen einer erfindungsgemäßen Pumpenan­ ordnung kann man den Unteransprüchen entnehmen.

So wird eine Ausführung gemäß Anspruch 3 besonders bevorzugt, nach dem das Wegeventil örtlich der Hochdruckpumpe zugeordnet ist. Um die Förderung von Kraftstoff schnell zu beenden, sollte nämlich das Volumen des Speisetrakts der Hochdruckpumpe, das von dieser nach der Unterbrechung der Verbindung zur Niederdruckspei­ sepumpe noch leergesaugt werden kann, sehr klein sein. Dies wird durch die örtliche Zuordnung des Wegeventils zur Hochdruckpumpe erreicht. Diese Zuordnung ermöglicht es auch, den zusätzlichen Aufwand für das Wegeventil sehr gering zu halten. Insbesondere kann gemäß Anspruch 4 das Pumpengehäuse der Hochdruckpumpe auch das Gehäuse für das Wegeventil sein.

Bei einem Defekt an der Niederdruckspeisepumpe fällt normaler­ weise der Speisedruck ab. Ebenso kann man bei einem Defekt an einer Einspritzdüse, der durch eine Änderung des Betriebszustan­ des der Brennkraftmaschine detektierbar ist, die Niederdruck­ speisepumpe abschalten, so daß ebenfalls der Speisedruck ab­ fällt. Durch das zusätzliche Absperren der Verbindungsleitung zwischen der Niederdruckspeisepumpe und der Hochdruckpumpe wird zuverlässig verhindert, daß die Hochdruckpumpe durch die Nieder­ druckspeisepumpe hindurch Kraftstoff ansaugt. Gemäß Anspruch 5 weist nun das Wegeventil ein in einer Ventilbohrung axial beweg­ liches Ventilglied auf, das gegen eine Rückstellkraft in Öff­ nungsrichtung vom Speisedruck beaufschlagbar ist. Fällt nun der Speisedruck ab, so gelangt das Wegeventil unter der Wirkung der Rückstellkraft in seine Sperrstellung.

Als Hochdruckpumpe wird innerhalb eines Einspritzsystems meist eine Kolbenpumpe verwendet, die zumindest einen Pumpenkolben, durch den das Volumen eines Verdrängerraums veränderbar ist, und ein sich in einem Innenraum befindliches Hubelement aufweist. Insbesondere ist die Kolbenpumpe eine Radialkolbenpumpe mit zu­ mindest einem vorzugsweise innen an einer drehbar antreibbaren Exzenterwelle abstützbaren Radialkolben. Wie an sich aus der DE 41 26 640 A1 bekannt, läßt man bei einer solchen Kolbenpumpe von der Niederdruckspeisepumpe geförderte Überschuß-Fluidmenge vor­ teilhafterweise durch den Innenraum hindurch zum Tank zurück­ fließen, um Lagerstellen innerhalb der Hochdruckpumpe zu schmie­ ren und um Wärme aus der Hochdruckpumpe abzuführen. Bei einer erfindungsgemäßen Pumpenanordnung ist es nun günstig, wenn gemäß Anspruch 8 der Innenraum durch ein Ventil zum Eingang in den Verdrängerraum hin absperrbar ist. Dieses Ventil hat für die Verbindung vom Innenraum zum Verdrängerraum dieselbe Funktion wie das Wegeventil für die Verbindung von der Niederdruckspeise­ pumpe zum Verdrängerraum. Es verhindert, daß die Hochdruckspei­ sepumpe nach einem Defekt oder nach einem Abschalten der Nieder­ druckspeisepumpe aus dem Innenraum und über diesen und eine Rücklaufleitung evt. sogar aus dem Vorratsbehälter Kraftstoff ansaugt. Das Speisetraktvolumen, das die Hochdruckpumpe nach der Betätigung des Ventils noch leeren kann, wird nicht durch den Innenraum vergrößert. Außerdem wird verhindert, daß aus dem In­ nenraum feste Partikel des Abriebs an den aneinander gleitenden Flächen von Teilen der Hochdruckpumpe in den Verdrängerraum ei­ nes Pumpenkolbens oder in eine Einspritzdüse gelangen und dort Schäden anrichten.

Gemäß Anspruch 9 wird das Wegeventil, mit dem die Verbindung zwischen der Niederdruckspeisepumpe und der Hochdruckpumpe abge­ sperrt werden kann, auch dazu benutzt, um den Innenraum der Hochdruckpumpe vom Eingang in den Verdrängerraum abzusperren. Es ist also insgesamt nur ein Ventil notwendig, um die verschie­ denen Verbindungen unterbrechen zu können.

Unabhängig von der Möglichkeit, die verschiedenen Verbindungen im Falle eines Defekts unterbrechen zu können, ist es von Vor­ teil, wenn der Druck im Innenraum der Hochdruckpumpe geringer als der Speisedruck ist. Dann ist eine definierte Fließrichtung des Fluids vorhanden und es ist sichergestellt, daß kein evt. mit festen Partikeln verunreinigter Kraftstoff aus dem Innenraum in den Verdrängerraum eines Pumpenkolbens gelangt. Der Druckab­ fall zwischen dem Speisetrakt zwischen der Niederdruckspeise­ pumpe und der Hochdruckpumpe und dem Innenraum kann z. B. durch eine Drossel in der Verbindung zwischen dem Speisetrakt und dem Innenraum hergestellt werden. Auch mit einem Rückschlagventil läßt sich unter Ausnutzung von dessen Funktion als Druckdiffe­ renzventil ein Druckabfall zwischen dem Speisetrakt und dem In­ nenraum erzeugen. Wenn ein solcher Druckabfall vorhanden ist, so ist im Sinne einer einfachen Bauweise vorteilhafterweise gemäß Anspruch 10 das Ventilglied des Wegeventils in Schließrichtung vom Druck im Innenraum beaufschlagbar. Der höhere Speisedruck kann das Wegeventil dann immer noch offenhalten. Eine Trennung des Raumes auf der einen Seite des Ventilglieds vom Innenraum und eine separate Verbindung zur Rücklaufleitung ist dann nicht notwendig.

Um wenig Verbindungsbohrungen oder Verbindungsleitungen zu benö­ tigen, ist gemäß Anspruch 12 der Innenraum der Hochdruckpumpe durch das Ventilglied des Wegeventils hindurch an die Verbin­ dungsleitung zwischen Niederdruckspeisepumpe und Hochdruckpumpe angeschlossen. Die Mittel zur Reduzierung des Drucks im Innen­ raum gegenüber dem Speisedruck sind dann bevorzugt im Ventil­ glied des Wegeventils angeordnet.

Für eine einfache Herstellung der Pumpenanordnung ist es vor­ teilhaft, wenn gemäß Anspruch 14 die Ventilbohrung des Wegeven­ tils in den Innenraum des Pumpengehäuses mündet. Denn dann kann die Ventilbohrung leicht feinbearbeitet werden. In die Ventil­ bohrung ist eine mit mindestens einem Durchbruch versehene Ab­ stützplatte eingesetzt, an der sich ein das Ventilglied des We­ geventils beaufschlagendes Federelement abstützt. Dieses ist zweckmäßigerweise als Schraubenfeder ausgebildet. Eine ungehin­ derte Strömung vom Saugtrakt ist selbst bei einer bis auf Block zusammengedrückten Schraubenfeder dann möglich, wenn sich gemäß Anspruch 15 eine durchgehende Bohrung im Ventilglied des Wege­ ventils und ein Durchbruch von der Ventilbohrung in den Innen­ raum innerhalb der Windungen der Schraubenfeder befinden. Eine in die Ventilbohrung eingesetzte Abstützplatte kann durch eine Ausgestaltung gemäß Anspruch 16 auf einfache Weise gegen ein Verlieren gesichert werden.

Bei einer erfindungsgemäßen Pumpenanordnung kann ein Wegeventil in der Verbindung zwischen der Niederdruckspeisepumpe und der Hochdruckpumpe im Prinzip unabhängig von einem Abfall des Spei­ sedrucks in eine Sperrstellung gebracht werden, wenn eine Unre­ gelmäßigkeit im Betriebszustand der Brennkraftmaschine festge­ stellt wird. Vorteilhafterweise wird jedoch das Wegeventil vom Speisedruck gesteuert, da dann kein zusätzliches Betätigungsele­ ment z. B. in Form eines Elektromagneten notwendig ist. Ein Ab­ fallen des Speisedrucks bei einem Defekt oder nach einem Ab­ schalten der Vorförderpumpe läßt sich auch noch auf andere Weise dazu auszunutzen, um eine Förderung von Kraftstoff durch die Hochdruckpumpe zu beenden. So kann man z. B. auf die üblicher­ weise vorhandene Kolbenfeder, die einen Pumpenkolben in Richtung auf das Hubelement hin belastet, verzichten und gemäß Anspruch 18 einen Pumpenkolben allein durch den Speisedruck an das Hube­ lement andrücken lassen. Fehlt der Speisedruck, so folgt der Pumpenkolben nicht mehr dem Hubelement, sondern verbleibt in seinem oberen Totpunkt. Da der Pumpenkolben dann auch im Normal­ betrieb vom Hubelement abhebt, ist er gemäß Anspruch 19 dann vorteilhafterweise mit einem Gleitschuh im Pumpengehäuse ge­ führt, so daß die Kräfte beim Auftreffen des Pumpenkolbens auf das Hubelement direkt über den Gleitschuh auf das Pumpengehäuse abgeleitet werden.

Ein Abfall des Speisedrucks läßt sich auch dadurch für das Been­ den der Kraftstofförderung ausnutzen, daß ein dem Pumpenkolben zugeordnetes Saugventil eine so stark vorgespannte Saugventilfe­ der besitzt, daß diese das Saugventil gegen einen Unterdruck im Verdrängerraum geschlossen hält. Nur wenn zusätzlich auch ein Speisedruck auf das Schließglied des Saugventils in Öffnungs­ richtung wirkt, macht das Saugventil auf.

Zwei Ausführungsbeispiele einer erfindungsgemäßen Pumpenanord­ nung sind in den Zeichnungen dargestellt. Anhand der Figuren dieser Zeichnungen wird die Erfindung nun näher erläutert.

Es zeigen

Fig. 1 das erste Ausführungsbeispiel, dessen Hochdruckpumpe im Schnitt dargestellt ist und das in der Verbindungs­ leitung zwischen der Niederdruckspeisepumpe und der Hochdruckpumpe ein Wegeventil besitzt, dessen Ventil­ glied vom Speisedruck in Öffnungsrichtung des Ventils beaufschlagbar ist, und

Fig. 2 einen Schnitt durch die Hochdruckpumpe des zweiten Aus­ führungsbeispiels im Bereich eines Zylinders, dessen Kolben allein aufgrund des Speisedrucks einem Hubelement folgt.

In Fig. 1 erkennt man eine Niederdruckspeisepumpe 10, die z. B. als Flügelzellenpumpe oder Rollenzellenpumpe ausgebildet ist und von einem kleinen Elektromotor 11 angetrieben werden kann. Die Niederdruckspeisepumpe befindet sich mitsamt dem Elektromotor im Kraftstoffvorratsbehälter 12 eines Kraftfahrzeugs, das insbeson­ dere mit einem Dieselmotor ausgestattet ist. Die Niederdruck­ speisepumpe 10 saugt aus dem Kraftstoffvorratsbehälter Kraft­ stoff an und fördert ihn über eine Leitung 13 zu einem Anschluß­ stutzen 14 einer als Radialkolbenpumpe ausgebildeten Hochdruck­ pumpe 15, die unmittelbar am Dieselmotor angeordnet ist und von diesem angetrieben wird.

Die Hochdruckpumpe besitzt drei im Winkelabstand von 120° stern­ förmig in einem Pumpengehäuse 20 angeordnete Zylinder 21 mit den Mittelachsen 22. Ein zentraler topfartiger Innenraum 23 des Pum­ pengehäuses 12 ist durch einen Stopfen 24 verschlossen. In einer Bohrung 25 des Stopfens 24 und in einem sich in den Innenraum 23 öffnenden Sackloch 27 des Pumpengehäuses 20 ist eine mit dem nicht näher dargestellten Dieselmotor gekoppelte Pumpenwelle 28 an zwei voneinander beabstandeten Lagerabschnitten 29 und 30 ge­ lagert. Zwischen den beiden Lagerabschnitten 29 und 30 weist die Pumpenwelle 28 einen von dem Innenraum 23 aufgenommenen Exzen­ terabschnitt 35 auf, der von einem Zylinder gebildet ist, dessen Achse 36 um das Exzentrizitätsmaß E zur Achse 37 der Pumpenwelle 28 versetzt ist. Auf dem Exzenterabschnitt 35 ist ein Hubring 39 drehbar gelagert, der außenseitig mit drei Abflachungen 40 ver­ sehen ist, die alle drei den gleichen Abstand von der Achse 36 des Exzenters 35 haben, mit gleichen Winkelabständen über die Außenfläche des Hubrings 39 verteilt sind und die senkrecht zu den einzelnen Zylinderachsen 22 ausgerichtet und den betreffen­ den Zylindern 21 zugeordnet sind. Jeweils benachbarte Abflachun­ gen schließen miteinander einen Winkel von 60° ein.

Jeder Zylinder 21 besitzt zentral eine Zylinderbohrung 41 mit der Achse 22 und nimmt in dieser passungsgenau einen Pumpenkol­ ben 42 auf, der nach innen über den Zylinder 21 vorsteht. An dem vorstehenden Abschnitt ist an jedem Pumpenkolben 42 ein Gleit­ schuh 43 befestigt, der von einer Kolbenfeder 44, die zwischen dem Gleitschuh 43 und einer äußeren Schulter des Zylinders 21 eingespannt ist, gegen eine der Abflachungen 40 gedrückt wird.

Wenn sich die Pumpenwelle 28 dreht, behält der Hubring 39 auf­ grund der unter der Kraft der Kolbenfedern 44 auf den Abflachun­ gen 40 aufliegenden Gleitschuhe 43 seine Ausrichtung bei. Es kreist allerdings seine Achse 36 um die Achse 37 der Pumpenwelle 28. Die einzelnen Abflachungen 40 werden dadurch ebenfalls auf einer Kreisbahn parallel zu sich selbst verschoben und bewirken dadurch im Zusammenspiel mit den Kolbenfedern 44 eine reziproke Bewegung der einzelnen Pumpenkolben 42 in den Zylinderbohrungen 41. Die dem Hubring 39 abgewandte Stirnseite eines Pumpenkolbens 42 begrenzt einen Verdrängerraum 45 im Zylinder 21, dessen Volu­ men sich mit der Bewegung des Pumpenkolbens 42 ändert. Bei einer Bewegung des Pumpenkolbens 42 radial nach innen und sich vergrö­ ßerndem Verdrängerraum 45 soll in diesen Kraftstoff angesaugt werden. Während des diesem Saughub folgenden Druckhubs des Pum­ penkolbens 42 soll der Kraftstoff unter Druck aus dem Verdrän­ gerraum verdrängt werden.

Um diese Vorgänge zu steuern, sind für jeden Zylinder 21 ein Saugventil 50 und ein Druckventil 51 notwendig, die beide nach Art eines Rückschlagventils arbeiten. Die Ventilsitze der beiden Ventile 50 und 51 sind an einer einzigen Ventilplatte 52 ausge­ bildet, die zwischen einer dem Zylinder 21 zugewandten Innen­ seite eines Zylinderkopfs 53 und der dem Zylinderkopf 53 zuge­ wandten Rückseite des Zylinders 21 eingeklemmt ist. Der Zylin­ derkopf 53 hält den Zylinder 21 im Pumpengehäuse 20 und ist mit letzterem außerhalb des Zylinders 21 verschraubt.

Zu dem Saugventil 50 eines Zylinders 21 gelangt Kraftstoff über einen Kanal 54 im entsprechenden Zylinderkopf 53 und einen im Bereich des Stopfens 24 in den Innenraum 23 mündenden radialen Kanal 55 des Pumpengehäuses 20. Insgesamt sind drei Kanäle 55 im Pumpengehäuse 20 vorhanden. In derselben Ebene wie die Kanäle 55 befindet sich eine Ringnut 56 außen am Stopfen 24, über die die Kanäle 55 mit einem Kanal 57 des Gehäuses 20 verbunden sind, der radial in eine Bohrung 58 des Gehäuses 20 mündet, die von außen radial in den Innenraum 23 führt und in die der Anschlußstutzen 14 eingesetzt ist. Über das Druckventil 51 wird Kraftstoff über einen Kanal 59 in jedem Zylinderkopf 53 und einen Kanal 60 im Gehäuse 20, der mit einer zentralen axialen Ausnehmung 61 im Pumpengehäuse 20 verbunden ist, einem Druckanschluß 62 zuge­ führt, der von einem der drei Kanäle 60 ausgeht. In die zentrale Ausnehmung 61 ist ein Druckbegrenzungsventil 63 eingesetzt, das elektromagnetisch verstellbar ist und mit dem im Druckanschluß 62 ein bestimmter Druck eingestellt werden kann. Über das Druck­ begrenzungsventil 63 abströmender Kraftstoff gelangt über eine an einen Stutzen 64 angeschlossene Rücklaufleitung 65 zum Kraft­ stoffvorratsbehälter 12 zurück.

Die Gehäusebohrung 58 dient zwischen dem Anschlußstutzen 14 und einer unmittelbar an ihrer Mündung in den Innenraum 23 sitzenden Abstützplatte 70 als Ventilbohrung eines Wegeventils 71 und nimmt verschieblich ein als Steuerkolben 72 aus gebildetes Ven­ tilglied des Wegeventils 71 auf. Das Pumpengehäuse 20 ist also zugleich auch das Gehäuse des Wegeventils 71. Mit diesem kann die Verbindung zwischen dem Kanal 57 des Pumpengehäuses 20 und dem Anschlußstutzen 14 abgesperrt werden. Dazu ist zwischen dem Steuerkolben 72 und der Abstützplatte 70 eine Schraubendruckfe­ der 73 eingespannt, die den Steuerkolben 72 in Richtung auf die sich in der Bohrung 58 befindliche Stirnseite des Anschlußstut­ zens 14 zu in Schließrichtung belastet. In Öffnungsrichtung des Wegeventils 71 wirkt auf den Steuerkolben 72 der in der Leitung 13 und im Anschlußstutzen 14 herrschende Druck, im Normalfall also der Speisedruck. Die Schraubendruckfeder 73 ist nur schwach, so daß der Steuerkolben 72 durch den Speisedruck gegen die Kraft der Schraubendruckfeder 73 in Richtung auf die Ab­ stützplatte 70 zu verschoben werden kann. Wenn also im Anschluß­ stutzen 14 Speisedruck herrscht, ist der Kanal 57 zur Bohrung 58 offen. Das Wegeventil 71 ist offen. Unterschreitet der Druck je­ doch einen bestimmten Wert, so schiebt die Schraubendruckfeder 73 den Steuerkolben 72 gegen den Anschlußstutzen 14 und der Ka­ nal 57 ist zur Leitung 13 abgesperrt. Das Wegeventil 71 ist ge­ schlossen.

Aus Fig. 1 ist ersichtlich, daß die Bohrung 58 und die Abstütz­ platte 70 in den Bereich des Stopfens 24 hineinreichen. Durch den Stopfen 24 wird also die Abstützplatte 70 verliersicher in der Bohrung 58 gehalten.

Sowohl die Abstützplatte 70 als auch der Steuerkolben 72 besit­ zen eine durchgehende Axialbohrung 74 bzw. 75, wobei die Axial­ bohrung im Steuerkolben 72 eine Drosselstelle 76 aufweist. Aus dem Anschlußstutzen 14 kann also Kraftstoff über die Drossel­ stelle 76 in den Innenraum 23 gelangen. Selbst wenn die Schrau­ bendruckfeder 73 bis auf Block zusammengedrückt ist, wird der Fluß des Kraftstoffes nicht behindert, da sich die Drosselstelle 76 und die Axialbohrung 74 in der Abstützplatte 70 innerhalb der Windungen der Schraubendruckfeder befinden. Der Innenraum 23 ist über eine Gehäusebohrung 77 mit der Abströmseite des Druckbe­ grenzungsventils 63, also mit der Rücklaufleitung 65 verbunden, so daß bei fördernder Niederdruckspeisepumpe 10 ein dauernder Flüssigkeitsstrom durch den Innenraum 23 aufrechterhalten wird und der Druck auf der der Abstützplatte 70 zugewandten Seite des Steuerkolbens 72 niedriger als der Speisedruck ist. Die Summe der Federkraft und der von dem niedrigeren Druck erzeugten Kraft sind kleiner als die vom Speisedruck erzeugte und auf den Steu­ erkolben 72 wirkende Kraft.

Somit ist im normalen Betrieb, wenn die Niederdruckspeisepumpe Kraftstoff fördert, das Wegeventil 71 offen und über den Kanal 57, die Ringnut 56 und die Kanäle 55 und 54 kann Kraftstoff zu den Saugventilen 50 der Zylinder 21 gelangen. Während des Saug­ hubs der Pumpenkolben 22 strömt Kraftstoff in die sich vergrö­ ßernden Verdrängerräume 45. Während des Druckhubs wird der Kraftstoff durch das Druckventil 51 in die Kanäle 49 und 60 so­ wie in die Ausnehmung 61 und den Druckanschluß 62 verdrängt. Von der Brennkraftmaschine nicht benötigter Kraftstoff strömt über das Druckbegrenzungsventil 63 zum Vorratsbehälter 12 zurück. Die Fördermenge der Niederdruckspeisepumpe ist größer als die maxi­ male Fördermenge der Hochdruckpumpe, so daß immer eine Über­ schußmenge vorhanden ist, die durch die Drosselstelle 76 des Steuerkolbens 72 des Wegeventils 71 in den Innenraum 23 strömt und von dort über die Bohrung 77 und die Leitung 65 ebenfalls zum Kraftstoffvorratsbehälter 12 zurückfließt. Dabei führt sie Wärme aus der Hochdruckpumpe 15 ab. Bei einem Defekt an der Nie­ derdruckspeisepumpe 10 sinkt der Speisedruck, so daß das Wege­ ventil 71 schließt und den Kanal 57 sowohl zur Niederdruckspei­ sepumpe 10 als auch zum Innenraum 23 hin absperrt. Die Hoch­ druckpumpe kann nur noch den Teil des Saugtrakts zwischen dem Wegeventil 71 und den Saugventilen 50 leersaugen. Damit ist die Gefahr gering, daß aus der beschädigten Niederdruckspeisepumpe 10 oder aus dem Innenraum 23 Feststoffpartikel in die Zylinder 21, zum Druckbegrenzungsventil 63 oder zu den Einspritzdüsen der Brennkraftmaschine gelangen und diese Teile beschädigen. Wird andererseits z. B. ein Fehler an einer Einspritzdüse festge­ stellt, so wird der Elektromotor 11 der Niederdruckspeisepumpe 10 abgeschaltet. Nach dem dadurch bedingten Abfall des Drucks im Anschlußstutzen 14 schließt das Wegeventil 71, so daß wiederum nach kürzester Zeit die Kraftstoffzufuhr zur Brennkraftmaschine unterbrochen ist und größere Schäden vermieden werden. Ein Feh­ ler an einer Einspritzdüse kann z. B. darin liegen, daß sich die Einspritzdüse nicht mehr schließen läßt.

Bei der Ausführung nach Fig. 2 erkennt man wiederum das Pumpen­ gehäuse 20, den Stopfen 24, den mit dem Pumpengehäuse 20 ver­ schraubten Zylinderkopf 53, einen von drei Zylindern 21, eine zwischen einem Zylinder 21 und einem Zylinderkopf 53 angeordnete Ventilplatte 52, das Saugventil 50 und das Druckventil 51 eines Zylinders sowie die zum Saugtrakt des Zylinders 21 gehörenden Kanäle 54 und 55 und Ringnut 56 und den zum Druckanschluß füh­ renden Kanal 59. Die genannten Teile und Kanäle sind genauso wie bei der Ausführung nach Fig. 1 ausgebildet. Unterschiedlich zu der Ausführung nach Fig. 1 ist, daß ein mit einem Pumpenkolben 42 verliersicher verbundener Gleitschuh 80 nun mit einer kreis­ zylindrischen Mantelfläche eines als Hubelement dienenden Exzen­ terabschnitts 35 der Pumpenwelle zusammenwirkt und nicht auf ei­ ner Abflachung eines drehbar auf einem Exzenterabschnitt gela­ gerten Hubrings aufliegt. Außerdem ist der Gleitschuh 80 nun im Pumpengehäuse 20 geführt. Ein wesentlicher Unterschied zur Aus­ führung nach Fig. 1 besteht außerdem darin, daß eine den Pum­ penkolben und den Gleitschuh in Richtung auf den Exzenter 35 hin belastende Kolbenfeder nicht vorhanden ist.

Bei der Ausführung nach Fig. 2 bleibt der Pumpenkolben 22 nach einem Wegfall des Speisedrucks in der oberen, in Fig. 1 einge­ zeichnete Totlage stehen. Dadurch hört die Kraftstofförderung noch schneller als bei der Ausführung nach Fig. 1 auf. Es kann sogar das Wegeventil 71 aus Fig. 1 wegfallen. Wegen der fehlen­ den Kolbenfedern 44 können die Gleitschuhe 80 auch im normalen Betrieb, in dem der Pumpenkolben 22 aufgrund des Speisedrucks nachradial innen verschoben wird, vom Exzenter 35 abheben. Durch die Führung des Gleitschuhs 80 im Gehäuse 20 werden beim Wiederauftreffen des Gleitschuhs 80 auf den Exzenter 35 entste­ hende Schläge vom Radialkolben 22 abgehalten und direkt in das Gehäuse 20 abgeleitet.

Schließlich sei anhand der Fig. 1 noch eine zusätzliche Mög­ lichkeit aufgezeigt, wie nach dem Ausfall oder dem Abschalten der Niederdruckspeisepumpe 10 die Kraftstofförderung durch die Hochdruckpumpe 15 sofort gestoppt werden kann. Man muß sich nur vorstellen, daß bei der Ausführung nach Fig. 1 das Schließglied des Saugventils 50 von einer so starken Feder in Schließrichtung beaufschlagt ist, daß der während des Saughubs eines Pumpenkol­ bens 22 im Verdrängerraum 45 entstehende Unterdruck nicht ge­ nügt, um das Saugventil 50 zu öffnen, dieses vielmehr nur mit Unterstützung des normalen Speisedrucks gelingt. Bei fehlendem Speisedruck bleibt das Saugventil 50 geschlossen, so daß die Hochdruckpumpe 15 keinen Kraftstoff fördert. Auch bei dieser Lö­ sung kann das Wegeventil 71 entfallen.

Claims (20)

1. Pumpenanordnung zur Förderung von Kraftstoff aus einem Vorratsbehälter (12) zu einer Brennkraftmaschine mit einer Hoch­ druckpumpe (15) und mit einer dieser vorgeschalteten Nieder­ druckspeisepumpe (10), dadurch gekennzeichnet, daß zum Absperren der Verbindung (13, 14, 57, 56, 55, 54) zwischen der Nieder­ druckspeisepumpe (10) und der Hochdruckpumpe (15) in der Verbin­ dung (13, 14, 57, 56, 55, 54) ein Wegeventil (71) angeordnet ist.

2. Pumpenanordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Wegeventil (71) ein verstellbares Ventilglied (72) be­ sitzt, das in eine Richtung von einem Federelement (73) beauf­ schlagt ist.

3. Pumpenanordnung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekenn­ zeichnet, daß das Wegeventil (71) örtlich der Hochdruckpumpe (15) zugeordnet ist.

4. Pumpenanordnung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß das Pumpengehäuse (20) der Hochdruckpumpe (15) auch das Ge­ häuse für das Wegeventil (71) ist.

5. Pumpenanordnung nach einem vorhergehenden Anspruch, da­ durch gekennzeichnet, daß das Wegeventil (71) ein in einer Ven­ tilbohrung (58) axial bewegliches Ventilglied (72) aufweist, das gegen eine Rückstellkraft in Öffnungsrichtung vom Speisedruck beaufschlagbar ist.

6. Pumpenanordnung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß von der Niederdruckspeisepumpe (10) her der Zufluß zum Wege­ ventil (71) axial in die Ventilbohrung (58) und zum Ventilglied (72) erfolgt und daß ein Saugkanal (57) der Hochdruckpumpe (15) am Mantel der Ventilbohrung (58) von dieser ausgeht.

7. Pumpenanordnung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß in die Ventilbohrung (58) ein Anschlußstutzen (14) einge­ setzt ist und daß der Anschlußstutzen (14) mit seinem einen Ende einen Anschlag für das Ventilglied (72) in Schließrichtung bil­ det.

8. Pumpenanordnung nach einem vorhergehenden Anspruch, da­ durch gekennzeichnet, daß die Hochdruckpumpe eine Kolbenpumpe (15) mit zumindest einem Pumpenkolben (22), durch den das Volu­ men eines Verdrängerraums (45) veränderbar ist, und mit einem sich in einem Innenraum (23) befindlichen Hubelement (35, 39), insbesondere eine Radialkolbenpumpe (15) mit zumindest einem vorzugsweise innen an einer drehbar antreibbaren Exzenterwelle (35, 39) abstützbaren Radialkolben (22) ist, daß von der Nieder­ druckspeisepumpe (10) geförderte Überschuß-Fluidmenge über den Innenraum (23) ableitbar ist und daß der Innenraum (23) durch ein Ventil (71) zum Eingang in den Verdrängerraum (45) hin ab­ sperrbar ist.

9. Pumpenanordnung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß der Innenraum (23) vor dem Wegeventil (71) an die Verbin­ dungsleitung (13, 14, 57) zwischen Niederdruckspeisepumpe (10) und Hochdruckpumpe (15) angeschlossen ist und durch das Wegeven­ til (71) zum Eingang in den Verdrängerraum (45) absperrbar ist.

10. Pumpenanordnung nach Anspruch 8 oder 9, dadurch gekenn­ zeichnet, daß Mittel (76) zur Reduzierung des Druckes im Innen­ raum (23) gegenüber dem Speisedruck vorgesehen sind und daß das Ventilglied (72) des Wegeventils (71) in Schließrichtung vom Druck im Innenraum (23) beaufschlagbar ist.

11. Pumpenanordnung nach Anspruch 10, dadurch gekennzeich­ net, daß die Mittel zur Reduzierung des Drucks im Innenraum (23) durch eine Drossel (76) gebildet sind.

12. Pumpenanordnung nach einem der Ansprüche 9 bis 11, da­ durch gekennzeichnet, daß der Innenraum (23) durch das Ventil­ glied (72) des Wegeventils (71) hindurch an die Verbindungslei­ tung (13, 14, 57) zwischen Niederdruckspeisepumpe (10) und Hoch­ druckpumpe (15) angeschlossen ist.

13. Pumpenanordnung nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, daß die Mittel zur Reduzierung des Drucks im Innenraum (23) im Ventilglied (72) des Wegeventils (71) angeordnet sind.

14. Pumpenanordnung nach Anspruch 12 oder 13, dadurch ge­ kennzeichnet, daß die Ventilbohrung (58) des Wegeventils (71) in den Innenraum (23) des Pumpengehäuses (20) mündet, daß in die Ventilbohrung (58) eine mit mindestens einem Durchbruch (74) versehene Abstützplatte (70) eingesetzt ist und daß ein Feder­ element (73) zwischen der Abstützplatte (70) und dem Ventilglied (72) des Wegeventils (71) eingespannt ist.

15. Pumpenanordnung nach Anspruch 12, 13 oder 14, dadurch gekennzeichnet, daß sich eine durchgehende Bohrung (75) im Ven­ tilglied (72) des Wegeventils (71) und ein Durchbruch (74) von der Ventilbohrung (58) in den Innenraum (23) innerhalb der Win­ dungen des als Schraubenfeder (73) ausgebildeten Federelements befinden.

16. Pumpenanordnung nach Anspruch 14 oder 15, dadurch ge­ kennzeichnet, daß die Ventilbohrung (58) des Wegeventils (71) an einer Mantelfläche des im wesentlichen topfförmigen und durch­ einen Gehäusedeckel (24) verschlossenen Innenraum (23) in diesen mündet und daß der Gehäusedeckel (24) die Ventilbohrung (58) zum Teil überdeckt, so daß die Abstützplatte (70) in der Ventilboh­ rung (58) verliergesichert ist.

17. Pumpenanordnung, insbesondere nach einem vorhergehenden Anspruch, dadurch gekennzeichnet, daß die Niederdruckspeisepumpe (10) bei einer Unregelmäßigkeit in der Kraftstoffzufuhr zur Brennkraftmaschine abschaltbar ist.

18. Pumpenanordnung nach Anspruch 17, dadurch gekennzeich­ net, daß der zumindest eine Pumpenkolben (42) allein durch den Speisedruck an das Hubelement (35) andrückbar ist.

19. Pumpenanordnung nach Anspruch 18, dadurch gekennzeich­ net, daß der Pumpenkolben (42) mit einem Gleitschuh (80) an das Hubelement (35) andrückbar ist und daß der Gleitschuh (80) im Pumpengehäuse (20) geführt ist.

20. Pumpenanordnung nach Anspruch 17, dadurch gekennzeich­ net, daß ein den Pumpenkolben (42) zugeordnetes und nach Art ei­ nes Rückschlagventils arbeitendes Saugventil (50) eine so stark vorgespannte Saugventilfeder besitzt, daß diese das Saugventil (50) gegen einen Unterdruck im Verdrängerraum (45) geschlossen hält.