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Die Erfindung bezieht sich auf eine Einspritzpumpe für Mehrzylinder-Brennkraftmaschinen mit einigen Einspritzeinheiten, bestehend aus Paaren gegenläufiger, in einem Drehkörper nebeneinander gelagerter Kolben sowie einem Kraftstoffverteiler für die einzelnen Zylinder und mit inneren Vorsprüngen ausgebildeten Nockenringe zur Bewegung der Kolben in stets gleichen Höhen.
Bekannt sind Einspritzpumpe mit Rotationsverteiler, die zwei Pumpeneinheiten enthalten, wobei jede dieser Einheiten ganz selbständig und unabhängig von der andern arbeitet. Jede Einheit befördert Kraftstoff zu den Einspritzdüsen einer Hälfte der Motorzylinder, u. zw. die eine Einheit in die geraden Zylinder und die andere in die ungeraden Zylinder. Beide Pumpeneinheiten arbeiten mit um 900 versetzter Bahn der Nockenringe auf dieselbe Weise und verdrängen bei jedem Arbeitshub immer dieselbe Kraftstoffmenge. Zu diesem Zwecke sind beide Nockenringe mit einem Stift verbunden und drehen sich bei der Regulierung gemeinsam.
Bekannt sind ferner Kraftstoffeinspritzpumpen mit zwei Pumpeneinheiten, wobei aber jede dieser Einheiten eine andere Aufgabe erfüllt. Die Haupt-Pumpeneinheit liefert den Kraftstoff zu den Einspritzdüsen der Brennkraftmaschine und die zweite regulierende Einheit lenkt durch ihre Kraftstoffverdrängung einen verschiebbaren Kolbenschieber, der früher oder später die Umlauföffnung für die Hauptpumpeneinheit abdeckt.
Dadurch wird die zum Saugen zurückgeführte Kraftstoffmenge und dadurch auch die zu den Düsen verdrängte Kraftstoffmenge gesteuert. Der Augenblick der Freigabe der Umlauföffnung ist durch das Aufdrehen des Nockenringes gegeben, womit sich der Zeitpunkt der Verdrängung der regulierenden Einheit mit Rücksicht auf den Anfang der Verdrängung der Hauptpumpeneinheit ändert bzw. an welcher Stelle ihres Verdrängungsverlaufes die regulierende Pumpeneinheit die entsprechende Kraftstoffmenge in das überströmventil befördert. Die Verdrängung der Hauptpumpeneinheit ist nicht änderbar, weil der Nockenring mit dem Pumpenkörper durch einen Stift fest verbunden ist.
Eine weitere bekannte Ausführungsform ist eine Einspritzpumpe mit einer einzigen Einspritzeinheit mit gegenläufigen Kolben. Bei einer Variante dieser Ausführung ist einer der Kolben stillgelegt. Der Nullhub wird dadurch vollführt, dass durch Vermittlung eines Bügels die konzentrische Kreisbahn mit der Rotorachse nachfolgt, wobei sich diese Kreisbahn auf beiden Seiten des Nockenringes befindet. An der Verdrängung der Kraftstoffmenge beteiligt sich nur ein einziger Kolben, welcher der Nockenbahn des Ringes nachfolgt, der zweite Kolben dient nur zum Ausgleich der inneren Kräfte.
Diese bekannten Einspritzpumpen weisen verschiedene Nachteile auf. Die Regulierung der dosierten Kraftstoffmenge durch Änderung der Kolbenhübe erfordert komplizierte Mechanismen zur Begrenzung der äusseren Kolbenlage, was ausserdem zu einer aufwendigen Konstruktion mit grosser Masse der schwingenden Bestandteile führt, was sich durch gesteigerte Belastung der Berührungsflächen der Kolbenführungen und Nocken auswirkt. Ausserdem sind die Kolbenführungen nicht in ständiger Berührung mit der Nockenbahn des Ringes, was zu Stössen und infolgedessen zu gesteigerter Abnutzung der zusammenwirkenden Berührungsflächen führt.
Die Regulierung der Kraftstoffmenge bei Verwendung eines Entlastungskolbens sichert keine genaue Dosierung im gesamten Bereich der Betriebsdrehzahl, da die innere, veränderliche Totlage des Kolbens, welche durch eine schwache Rückholfeder während des Saughubes der Pumpen-Arbeitszylinder gesichert wird, nicht immer mit Sicherheit erzielt wird. Dies verursacht eine unregelmässige Dosierung sowohl bei den einzelnen Zylindern als auch eine unrichtige Dosierung in bezug auf die Einstellung des Regulators, entsprechend dem Betriebszustand des Motors.
Ziel der Erfindung ist eine Einspritzpumpe der eingangs angeführten Art, welche die erwähnten Nachteile beseitigt, was erfindungsgemäss dadurch erreicht wird, dass zwei mit gleicher Pumpencharakteristik im Drehkörper angeordnete Pumpeneinheiten einen gemeinsamen Pumpenraum haben, der mit einem Axialkanal kommuniziert und zur Bewegung der Kolben Nockenringe vorgesehen sind, die gegenseitig in Umfangsrichtung entweder durch Verdrehung einzelner Ringe oder durch gleichzeitige Verdrehung beider Nockenringe einstellbar sind, wobei ein unterschiedliches Phasenverhältnis der beiden Pumpeneinheiten erzielbar und die resultierende, angesaugte Kraftstoffmenge in den gemeinsamen Verteiler mit Werten von Null bis zu einem Maximum verdrängbar ist.
Nach einem Merkmal der Erfindung enthält jede der beiden im Drehkörper angeordneten Pumpeneinheiten nur je einen Kolben. Gemäss einem weiteren Merkmal der Erfindung kann der Drehkörper mit einer ein Paar gegenläufiger Kolben aufweisenden Einspritzeinheit versehen sein, wobei ein Kolben durch einen einfachen Nockenring und der zweite Kolben durch einen doppelten Nockenring betätigbar ist, dessen Teile zu beiden Seiten des Mittelringes angeordnet sind.
Die Erfindung wird im folgenden an Hand einiger Ausführungsbeispiele, die in den Zeichnungen schematisch dargestellt sind, näher erläutert. In diesen zeigt Fig. 1 einen Längsschnitt durch die Pumpe, deren rotierender Körper teilweise in Ansicht gezeigt ist, Fig. 2 einen Querschnitt durch die Pumpe nach der Linie II-II in Fig. l, Fig. 3 eine andere Anordnung des rotierenden Körpers im Längsschnitt, Fig. 4 in Ansicht eine unterschiedliche Anordnung eines Nockenringes und Fig. 5 den Pumpenmechanismus mit einer Pumpeneinheit im Längsschnitt.
In einem Gehäuse --1-- der Pumpe ist ein Körper --2-- drehbar gelagert, in dessen Kopf-3-- sich zwei zylindrische Querbohrungen-4, 5--befinden, in denen Kolben-6, 7-angeordnet sind, deren prismatische Führungen--8, 9--in Nuten-10-des Körpers-2--geführt werden. Die abgerundeten
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Schneiden --11-- der Führung --8-- folgen der inneren Bahn des Nockenringes --12-- und die abgerundeten Schneiden--13--der Führung--9--folgen der inneren Bahn des Nockenringes-14--. Übereinstimmende innere Bahnen der Nockenringe--12 und 14--werden im Falle einer Pumpenausführung mit einem Vierzylindermotor durch vier Vorsprünge --15-- gebildet.
Die Nockenringe--12, 14--sind in einer zylindrischen Höhlung--16--des Gehäuses--l--
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eingesetzte Stifte-21, 22-gedreht. Die Axiallage des Drehkörpers-2-wird durch eine Backe-23- gesichert, die durch eine elastische Sicherung an eine Abstufung-24-des Körpers-2-angedrückt wird.
In der Achse des Drehkörpers-2-ist ein Kanal --26-- vorgesehen, der beide zwischen den inneren Stirnflächen --27-- der Kolben --6-- und den inneren Stirnflächen-28-der Kolben-7-
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im Schnittpunkt der vier Radialkanäle --31--, deren Mündung mit Saugstutzen--32--, durch den der Kraftstoff zugeführt wird, zusammenarbeitet. Der Axialkanal --26-- ist durch einen Stöpsel--33-- abgeschlossen. Das System der Kanäle--26, 29 und 31--im Schaft des Körpers --2-- und das Kanalsystem - 30 und 32--des Gehäuses--l--bilden einen Kraftstoffverteiler.
Die gemäss Fig. 3 ausgeführte Einspritzpumpe enthält einen Körper --2-- mit zwei Bohrungen--4, 5-und in jeder Bohrung ist je ein Kolben--6, 7--untergebracht. Die prismatischen Führungen--8, 9-- arbeiten mit je einem der Nockenringe--12, 14-- zusammen.
Die Einspritzpumpe gemäss Fig. 5 enthält einen Körper --2-- mit einem Paar gegenlaufender Kolben
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-35, 36--,--40-- des Kolbens-36-weist eine Ausnehmung-42-für den freien Durchgang des Nockenringes --37-- auf, Die Schneide -44-- einer Führung --43-- des Kolbens --35-- weist die gleiche Breite wie der Nockenring --37-- auf.
Zur Drehung der Nockenringe-37 und 38-dienen Stifte-45, 46-, wobei der Stift-46-in eine Brücke-47--eingesetzt ist, welche die beiden Teile des Nockenringes--38--miteinander verbindet.
Die Brücke --47-- geht durch eine Ausnehmung des Nockenringes-37--, deren Breite in der Umfangsrichtung derart gewählt ist, dass ein voller Ausschlag des Nockenringes --38-- gewährleistet ist.
Die erfindungsgemässe Einspritzpumpe ist auch für die unmittelbare Einspritzung des Kraftstoffes in den bei Selbstentzündungsmotoren angewendeten Verbrennungsraum geeignet.
PATENTANSPRÜCHE :
1. Einspritzpumpe für Mehrzylinder-Brennkraftmaschinen mit einigen Einspritzeinheiten, bestehend aus Paaren gegenläufiger, in einem Drehkörper nebeneinander gelagerter Kolben, sowie einem Kraftstoffverteiler für die einzelnen Zylinder und mit inneren Vorsprüngen ausgebildete Nockenringe zur Bewegung der Kolben in stets
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Drehkörper (2) angeordnete Pumpeneinheiten einen gemeinsamen Pumpenraum haben, der mit einem Axialkanal (26) kommuniziert und zur Bewegung der Kolben (6,7) Nockenringe (12,14) vorgesehen sind, die gegenseitig in Umfangsrichtung entweder durch Verdrehung einzelner Ringe oder durch gleichzeitige Verdrehung beider Nockenringe (12,14) einstellbar sind, wobei ein unterschiedliches Phasenverhältnis der beiden Pumpeneinheiten erzielbar und die resultierende, angesaugte Kraftstoffmenge in den gemeinsamen Verteiler (26,29, 30,31, 32)
mit Werten von Null bis zu einem Maximum verdrängbar ist.
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The invention relates to an injection pump for multi-cylinder internal combustion engines with several injection units, consisting of pairs of opposing pistons mounted next to one another in a rotating body, as well as a fuel distributor for the individual cylinders and cam rings designed with inner projections for moving the pistons at constant heights.
Injection pumps with rotary distributors which contain two pump units are known, each of these units working completely independently and independently of the other. Each unit delivers fuel to the injectors of one half of the engine cylinders, and the like. between one unit in the even cylinders and the other in the odd cylinders. Both pump units work in the same way with the cam rings offset by 900 and always displace the same amount of fuel on each working stroke. For this purpose, both cam rings are connected with a pin and rotate together during regulation.
Fuel injection pumps with two pump units are also known, but each of these units fulfills a different task. The main pump unit delivers the fuel to the injection nozzles of the internal combustion engine and the second regulating unit directs a displaceable piston valve through its fuel displacement, which sooner or later covers the circulation opening for the main pump unit.
This controls the amount of fuel returned for suction and thereby also the amount of fuel displaced to the nozzles. The moment at which the circulation opening is released is given by turning the cam ring, which means that the time of displacement of the regulating unit changes with regard to the beginning of the displacement of the main pump unit or at which point in its displacement course the regulating pump unit delivers the corresponding amount of fuel into the overflow valve . The displacement of the main pump unit cannot be changed because the cam ring is firmly connected to the pump body by a pin.
Another known embodiment is an injection pump with a single injection unit with pistons rotating in opposite directions. In a variant of this embodiment, one of the pistons is shut down. The zero stroke is carried out in that the concentric circular path with the rotor axis follows through a bracket, this circular path being on both sides of the cam ring. Only a single piston, which follows the cam track of the ring, contributes to the displacement of the fuel quantity, the second piston only serves to compensate for the internal forces.
These known injection pumps have various disadvantages. The regulation of the metered amount of fuel by changing the piston strokes requires complicated mechanisms to limit the outer piston position, which also leads to a complex construction with a large mass of the vibrating components, which results in increased stress on the contact surfaces of the piston guides and cams. In addition, the piston guides are not in constant contact with the cam track of the ring, which leads to jolts and consequently to increased wear of the interacting contact surfaces.
Regulating the amount of fuel when using a relief piston does not ensure precise metering in the entire operating speed range, since the internal, variable dead position of the piston, which is secured by a weak return spring during the suction stroke of the pump working cylinder, is not always achieved with certainty. This causes irregular dosing both in the individual cylinders and incorrect dosing with regard to the setting of the regulator, according to the operating condition of the engine.
The aim of the invention is an injection pump of the type mentioned at the beginning, which eliminates the disadvantages mentioned, which is achieved according to the invention in that two pump units arranged with the same pump characteristics in the rotating body have a common pump chamber that communicates with an axial channel and cam rings are provided for moving the pistons , which are mutually adjustable in the circumferential direction either by rotating individual rings or by rotating both cam rings at the same time, whereby a different phase ratio of the two pump units can be achieved and the resulting amount of fuel sucked in can be displaced in the common distributor with values from zero to a maximum.
According to one feature of the invention, each of the two pump units arranged in the rotating body contains only one piston each. According to a further feature of the invention, the rotating body can be provided with an injection unit having a pair of opposing pistons, one piston being actuatable by a single cam ring and the second piston being actuated by a double cam ring, the parts of which are arranged on both sides of the central ring.
The invention is explained in more detail below with reference to some exemplary embodiments which are shown schematically in the drawings. In these, Fig. 1 shows a longitudinal section through the pump, the rotating body of which is shown partially in view, Fig. 2 shows a cross section through the pump along the line II-II in Fig. 1, Fig. 3 shows another arrangement of the rotating body in Longitudinal section, FIG. 4 a view of a different arrangement of a cam ring and FIG. 5 the pump mechanism with a pump unit in longitudinal section.
In a housing --1-- of the pump, a body --2-- is rotatably mounted, in the head-3-- of which there are two cylindrical transverse bores-4, 5 - in which pistons-6, 7-are arranged whose prismatic guides - 8, 9 - are guided in grooves-10-of the body-2. The rounded ones
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Cutting edges --11-- the guide --8-- follow the inner path of the cam ring --12-- and the rounded cutting edges - 13 - the guide - 9 - follow the inner path of the cam ring -14-- . Corresponding inner tracks of the cam rings - 12 and 14 - are formed in the case of a pump version with a four-cylinder engine by four projections --15--.
The cam rings - 12, 14 - are in a cylindrical cavity - 16 - of the housing - l--
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inserted pins-21, 22-turned. The axial position of the rotating body-2-is secured by a jaw-23- which is pressed against a step-24-of the body-2-by an elastic securing device.
In the axis of the rotating body-2-a channel -26- is provided, both of which between the inner end faces -27- of the pistons -6- and the inner end-faces -28-of the pistons-7-
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at the intersection of the four radial channels --31--, the mouth of which works together with the suction nozzle - 32-- through which the fuel is fed The axial channel --26-- is closed by a plug - 33--. The system of channels - 26, 29 and 31 - in the shaft of the body - 2 - and the channel system - 30 and 32 - of the housing - l - form a fuel rail.
The injection pump designed according to FIG. 3 contains a body - 2 - with two bores - 4, 5 - and a piston - 6, 7 - is housed in each bore. The prismatic guides - 8, 9 - work together with one of the cam rings - 12, 14 - each.
The injection pump according to Fig. 5 contains a body --2-- with a pair of pistons rotating in opposite directions
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-35, 36 -, - 40-- of the piston-36-has a recess-42-for the free passage of the cam ring -37-, the cutting edge -44- a guide -43- des Piston --35-- is the same width as the cam ring --37--.
Pins 45, 46 are used to rotate the cam rings 37 and 38, the pin 46 being inserted into a bridge 47 which connects the two parts of the cam ring 38 to one another.
The bridge -47- goes through a recess in the cam ring -37-, the width of which in the circumferential direction is selected in such a way that a full deflection of the cam ring -38- is guaranteed.
The injection pump according to the invention is also suitable for the direct injection of the fuel into the combustion chamber used in self-ignition engines.
PATENT CLAIMS:
1. Injection pump for multi-cylinder internal combustion engines with some injection units, consisting of pairs of opposing pistons mounted next to each other in a rotating body, as well as a fuel distributor for the individual cylinders and cam rings designed with inner projections for moving the pistons in always
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Rotary body (2) arranged pump units have a common pump chamber which communicates with an axial channel (26) and for moving the pistons (6,7) cam rings (12,14) are provided, which are mutually circumferential either by rotating individual rings or by simultaneous Rotation of both cam rings (12,14) are adjustable, whereby a different phase ratio of the two pump units can be achieved and the resulting amount of fuel sucked into the common distributor (26,29, 30,31, 32)
can be displaced with values from zero to a maximum.
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