Kraftstoffeinspritzpumpe <B>für</B> mehrzylindrige Brennkraftmaschinen Die Erfindung betrifft, eine Kraftstoff- einspritzpumpe für mehrzylindrige Brenn- kraftmaschinen mit einer rotierenden An triebswelle und einem Stirnnockenantrieb für ein axial hin und her gehendes und gleich zeitig rotierendes Pump- und Verteilerglied. dessen hin und her gehende Bewegungen auch die Pumpbewegungen einer Kraftstoffzubrin- gerpumpe erzeugen.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zu grunde, bei einer derartigen Einspritzpumpe die zur Kraftstoffeinspritzausrüstung ge hörenden Einrichtungen, wie Zubringer- pumpe, automatische Verstelleinrichtung für den Spritzzeitpunkt und Drehzahlregler, mit der Einspritzpumpe zu einer Baueinheit zusam menzufassen, die geringen Raum einnimmt und gleichzeitig möglichst. billig herzustellen ist.
Ein wesentlicher Fortschritt auf dieses Ziel hin wird schon dadurch erreicht, dass ge mäss der Erfindung die Antriebswelle den Zylinder der Zubringerpumpe enthält und als Pumpglied der Zubringerpumpe ein mit dem hin und her gehenden und gleichzeitig rotie renden Teil des Stirnnockenantriebes gekup- pelter Kolben dient.
In der nachfolgenden Beschreibung ist ein Ausführungsbeispiel anhand der Zeichnung erläutert. Auf der Zeichnung zeigen Fig. 1 einen Längsschnitt durch eine Kraft stoffeinspritzpumpe mit Zubringerpumpe, automatischer Verstelleinrichtung für den Spritzzeitpunkt und Fliehkraftdrehzahlregler, Fig.2 den Stirnnockenantrieb der Ein spritzpumpe und die Zubringerpumpe in einer andern Betriebsstellung;
Fig. 3 den Kolben der automatischen Ver- stelleinrichtung in Seitenansicht, gesehen in Richtung des Pfeils III in Fig. 1.
Das Pumpengehäuse 1 einer für eine Zylinder-Brennkraftmaschine bestimmten Ein spritzpumpe enthält eine Lagerbuchse 2 für eine Antriebswelle 3. Die Antriebswelle hat eine axiale Zylinderbohrung 4, in die ein Kolben 5 einer Zubringerpumpe eingepasst ist. Durch die Wandung der hohlen Antriebswelle führt eine Steuerbohrung 6 in die Zylinder bohrung 4. Diese Steuerbohrung arbeitet mit Steueröffnungen 7 für den Ansaugvorgang und Steuerbohrungen 8 für den Druckvorgang zusammen. Von diesen Steueröffnungen, wel che durch die Wandung der Lagerbuchse 2 führen, ist jeweils nur eine in der Zeichnung sichtbar. Die Saugöffnungen 7 gehen von einer Ringnut 9 in der Lagerbuchse 2 aus.
Diese Ringnut steht in Verbindung mit einer Kraftstoffeinlassbohrung 10 im Pumpenge häuse 1. Die Druckbohrungen 8 münden in den Innenraum 12 des Pumpengehäuses 1. Auf dem im Durchmesser verstärkten End stück 14 der Antriebswelle ist. ein Verstellring 15 drehbar angeordnet, in dem vier Rollen 16 je um 90 zueinander versetzt gelagert sind (Fig.2). Auf diesen Rollen laufen die eben falls je um 90 zueinander versetzten Nocken 17 einer Stirnnockenscheibe 18, die zusam men mit den Rollen den Stirnnockenantrieb bildet.
Die Nockenscheibe 18 greift mit einem im Querschnitt rechteckigen Ansatz 10 in einen entsprechenden Schlitz des Endstückes 14 der Antriebswelle ein und wird durch diesen An satz 19 in dem Verstellring 15 zentriert. In eine T-förmige Ausnehmimg des Ansatzes 19 ist das entsprechend geformte Ende des Kol bens 5 der Zubringerpumpe eingehängt (Fig. 2). Das Pumpengehäuse 1 wird in axialer Richtung durch einen Pumpenkörper 21 abge schlossen, der gleichachsig zur Antriebswelle 3 eine Zylinderbohrung für einen Pumpenkolben 22 hat.
Das antriebsseitige Ende des Pumpen kolbens 22 ragt in eine Ausnehmung der Nok- kenscheibe 18 und ist mit der Nockenseheibe gekuppelt durch einen Querstift 23, der in eine entsprechend geformte Ausnehmung ein greift und auf dem eine durch einen Spreng ring 25 gesicherte Scheibe 24 aufliegt.
Der Pumpenkolben 22 ist. längsdurchbohrt imd an seinem antriebsseitigen Ende durch einen abgesetzten Bolzen \? 7 verschlossen. Eine Schulter dieses Bolzens dient als Widerlager für eine Ventilfeder 28, die bestrebt ist, ein bewegliches Druckventilglied 29 auf seinen Sitz 30 zu pressen, der durch eine Abstufung der Längsbohrung des Pumpenkolbens gebildet ist. In der gezeichneten Sehliessstellung trennt die ses Ventilglied den Pumpenarbeitsraum 31 von einem Raum 32 innerhalb des Pumpenkol bens.
Der Pumpenarbeitsraum ist. nach ausse-a durch einen Verschlussstopfen 33 begrenzt, der in die an ihrem Ende mit Gewinde versehene Zylinderbohrung im Pumpenkörper 21 einge schraubt ist. Durch die Wand des hohlen Pum penkolbens 22 führen im Abschnitt oberhalb des Sitzes für das Druckventilglied vier um 90 zueinander versetzte Querbohrungen 34, und im Abschnitt unterhalb dieses Sitzes eine Querbohrung 35. Die als Saugöffnungen die- nenden Querbohrungen 34 arbeiten mit einem Einlasskanal 36 zusanunen, der von einer Ein lassöffnung 3 7 ausgeht und von einem Drossel schieber 38 durchquert ist.
Der Drosselschie ber ist mit. einer entsprechend geformten Ring nut 39 versehen. Die als Drucköffnung dienende Querboh rung 35 arbeitet mit vier Auslasskanälen 40 zusammen, von denen in der Zeichnung nur einer dargestellt ist. Diese vier Auslasskanäle zweigen in der gleichen Ebene jedoch um 90' versetzt gegeneinander von der Zylinderboh rung für den Kolben 22 ab und führen zu den Auslässen 41 der Einspritzpumpe.
Die Stirnnoekenscheibe 18 wird durch eine mit ihr umlaufende Feder 43 gegen die im Ring 15 gelagerten Rollen 16 gedrückt. Diese Feder stützt sich dabei am Ring 44 eines KLi- gellagers 44a ab. In einem Querloch des Ringes 15 steckt ein Bolzen 45, dessen Kopf als Gleit- stein 46 ausgebildet ist. Dieser greift in einen Schlitz 47 ein, der in einem Kolben 48 schräg: zu dessen Achse angeordnet. ist.
Der den Schlitz enthaltende Abschnitt 49 des Kolbens 48 ist. auf beiden Seiten abgeflaeht. Der Kol ben selbst ist. passend in einer Bohrung 50 im Pumpengehäuse 1 geführt, die parallel zur Antriebswelle 3 liegt und in den Innenraum 12 des Pumpengehäuses 1 mündet. Auf den Kolben 48 wirkt der von der Zubringerpumpe im Raum 12 erzeugte Kraftstoffdruck. Diesem Druck auf den Kolben 48 hält eine Feder 51. das Gleichgewicht. Diese Feder stützt sich dabei an einem Verschlussstopfen 52 ab, der die Bohrung 50 abschliesst. Der an dem Kolben 48 entlang leckende Kraftstoff gelangt über eine Bohrung 54 auf die Saugseite der Zu bringerpumpe.
Die Antriebswelle 3 trägt ein Zahnrad 55, das in ein Zahnrad 56 eingreift. Dieses sitzt. auf einer Büchse<B>57,</B> die auf einer R.egler- a.chse 58 gelagert ist. Die Reglerachse ist parallel zur Antriebswelle 3 in einem am Pumpengehäuse 1 befestigten Reglergehäuse 59 so angeordnet, da.ss die Achsen der An triebswelle, des Kolbens 48 und der Regler- aehse 58 in einer Ebene liegen. Die Büchse 57 ist mit Mutnehmern 60 für Kugeln 61 versehen, die als Fliehgewichte die nen und auf eine entsprechend geformte Reglermuffe 62 wirken.
Eine Feder 63 hält die Reglermuffe mit den Fliehgewichten in kraftschlüssiger Verbindung. Diese Feder stützt sieh an einen auf der Reglerachse 58 versehiebbaren Federteller 64 ab, der sich dabei gegen einen Hebel 65 legt. Dieser ist.
i auf einer im Reglergehäuse gelagerten Welle 66 befestigt. Auf dem aus dem Reglergehäuse herausragenden Ende dieser Welle sitzt ein Verstellhebel 67, der zwischen einstellbaren Anschlägen 68 und 69 bewegbar ist und zum Einstellen der Spannung der Reglerfeder 63 und damit der vom Regler einzuhaltenden Drehzahl der Brennkraftmaschine dient. In eine Nut. 70 der Reglermuffe greift das ent sprechend geformte Ende des Drosselschiebers 38 ein.
Der Weg der Reglermuffe 62 wird durch eine Anschlagscheibe 71 begrenzt, die in eine Nut. der Reglerachse 58 eingesprengt ist.
Der Innenraiun 12 des Pumpengehäuses steht in Verbindung mit. dem Innenraum 72 des Reglergehäuses. Durch die Wand des Reglergehäuses führt eine Kraftstoffauslass- öffnung 73, durch die der Kraftstoff über eine schematisch angedeutete Leitung 74, in die ein Kraftstoffilter 75 eingebaut ist, zu der Kraftstoffeinlassöffnung 37 der Einspritz pumpe gelangt. An das Filter ist. ein Über- stx,öinventil 76 angeschlossen für den Abfluss des von der Zubringerpumpe im Überschuss geförderten Kraftstoffes.
Die Wirkungsweise der beschriebenen Ein rielitung ist folgende: Beim Drehen der An triebswelle 3 dreht sich auch die Nockenscheibe 18 und bewegt sich gleichzeitig - entspre- ehend der Form ihrer auf den Rollen 16 ab laufenden Nocken 17 - axial hin und her. An dieser Bewegung nimmt auch der Kolben 5 der Zubringerpumpe teil. Dabei saugt er während jedes Auswärtshubes Kraftstoff über die Steuerbohrung 6 und eine der Ansaugöffnun gen 7 aus dem Einlass 10 an.
Bei jedem seiner Einwärtshübe drückt dann der Kalben den zuvor angesaugten Kraftstoff durch die Steuerbohrung 6 und eine der Drucköffnun gen 8 in den Gehäuseraum 12. Dabei stellt sich, entsprechend dem Druck in diesem Raum, der Kolben 48 der automatischen Verstellein- richtung in eine bestimmte Lage ein und be stimmt damit die Stellung des die Rollen 16 tragenden Ringes 15. Der Kraftstoff strömt von dem Raum 12 in den Innenraum 72 des Reglergehäuses und von hier aus durch die Leitung 74 und das Filter 75 zur Einlassöff- nung 37 der Einspritzpumpe.
Die zuviel ge förderte Kraftstoffmenge entweicht durch das Überströmventil 76 und wird zum nicht dargestellten Kraftstoffbehälter zurückgeleitet.
Von der Einlassöffnung 37 strömt der Kraftstoff beim Saughub des Piunpenkolbens 22 durch den Einlasskanal 36 und eine der Ansaugöffnungen 34 in den Piunpenarbeits-- raum 31. Der vom Pumpenkolben 22 ange saugte Kraftstoff wird dann beim Druckhub, bei dem die Ansaugöffnungen infolge der Drehbewegung des Pumpenkolbens geschlossen sind, nach Anheben des Druckventilgliedes 29 von seinem Sitz 30 in den unterhalb dieses Sitzes liegenden Innenratun 32 des Pumpen kolbens gefördert.
Von hier aus strömt der Kraftstoff durch die Drucköffnung 35 und den ihr gerade ge genüberliegenden Auslasskanal 40 über den entsprechenden Pumpenauslass 41 zur Brenn- kraftmaschine.
Steigt die Drehzahl der Brennkraftmaschine und dadurch auch die der Antriebswelle 3, so wird die von der Förderpumpe in der Zeit einheit geförderte Kraftstoffmenge entspre chend grösser. Da das Überströmventil 76 eine Drosselstelle darstellt, erhöht sich dabei auch der auf den Kolben 48 der automatischen Ver- stelleinrichtung wirkende Kraftstoffdruck im Raum 12.
Der Kolben 48 wird daher ent gegen der Kraft der Feder 51 bewegt und verdreht über die schräge Gleitführung 46, 47 den Ring 15 derart, dass der Förderbeginn der Einspritzpumpe und damit. der Spritzzeit- punkt, bezogen auf die Stellung der Brenn- kraftmaschinenkolben, früher gelegt wird.
Steigt die Drehzahl der Brennkraftmaschine beispielsweise infolge Entlastung der Maschine bei gleichbleibender Stellung des Einstell hebels 67 an, so verschieben die nach aussen gehenden Fliehgewichte 61 die Reglermuffe 62 entgegen der Kraft der Reglerfeder 63 und stellen dabei den Drosselschieber 38 auf einen kleineren Durchgangsquerschnitt des Ansaug kanals 36 ein. Dadurch wird die Brennkraft- zufuhr zur Einspritzpumpe stärker gedrosselt, so dass die Pumpe nur eine kleinere Kraft stoffmenge anzusaugen und zu fördern ver mag.
Durch diese verringerte Kraftstoff7u- fuhr zur Brennkraftmaschine sinkt deren Drehzahl auf den vom Regler einzuhaltenden W ert.
Der vorstellend beschriebene Zusammenbau der Einspritzpumpe mit der Zubringerpumpe, der automatischen Versteileinrichtung für den qpritzzeitpunkt und dem Drehzahlregler zeich net sich durch geringen Raumbedarf aus und ist auch infolge der einfachen Form seiner Einzelteile billig herzustellen.
Der Drehzahlregler bildet zusammen in;t seinem Gehäuse 59 eine Einheit, die für sieh hergestellt und dann an das Einspritzpumpen- o1ehäuse 1. angebaut werden kann. Dies ist auch bei Instandsetzungsarbeiten wertvoll, denn es kann ein Regler leicht gegen einen andern ausgetauscht werden.
Auch der Pum penkörper 21 wird zusammen mit dem Pulli- penkolben 22, der Nockenscheibe 18 und Feder 43 sowie dem Drosselschieber 38 als geschlos sene Einheit an das Pumpengehäuse 1 ange baut und kann, wenn nötig, leicht gegen eine andere Pumpenkörpereinheit ausgewechselt werden.
Fuel injection pump for multi-cylinder internal combustion engines The invention relates to a fuel injection pump for multi-cylinder internal combustion engines with a rotating drive shaft and a spur cam drive for an axially reciprocating and simultaneously rotating pump and distributor member. whose back and forth movements also generate the pumping movements of a fuel feeder pump.
The invention is based on the object of such an injection pump to combine the devices belonging to the fuel injection equipment, such as feeder pump, automatic adjustment device for the injection timing and speed controller, with the injection pump to form a structural unit that takes up little space and at the same time as possible. is cheap to manufacture.
A significant advance towards this goal is achieved in that, according to the invention, the drive shaft contains the cylinder of the feeder pump and a piston coupled with the reciprocating and simultaneously rotating part of the end cam drive serves as the pumping element of the feeder pump.
In the following description, an embodiment is explained with reference to the drawing. In the drawing: Fig. 1 shows a longitudinal section through a fuel injection pump with feeder pump, automatic adjusting device for the injection time and centrifugal speed controller, Fig.2 the front cam drive of the injection pump and the feeder pump in another operating position;
3 shows the piston of the automatic adjusting device in a side view, seen in the direction of arrow III in FIG.
The pump housing 1 of an injection pump intended for a cylinder internal combustion engine contains a bearing bush 2 for a drive shaft 3. The drive shaft has an axial cylinder bore 4 into which a piston 5 of a feeder pump is fitted. A control bore 6 leads through the wall of the hollow drive shaft into the cylinder bore 4. This control bore works with control openings 7 for the suction process and control bores 8 for the printing process. Of these control openings, which lead through the wall of the bearing bush 2, only one is visible in the drawing. The suction openings 7 are based on an annular groove 9 in the bearing bush 2.
This annular groove is in connection with a fuel inlet bore 10 in the pump housing 1. The pressure bores 8 open into the interior 12 of the pump housing 1. On the end piece 14 of the drive shaft with increased diameter. an adjusting ring 15 is rotatably arranged in which four rollers 16 are each mounted offset by 90 to one another (FIG. 2). On these rollers, the cams 17, each offset by 90 to one another, run on a face cam disk 18, which together with the rollers forms the face cam drive.
The cam disk 18 engages with a projection 10 of rectangular cross-section into a corresponding slot of the end piece 14 of the drive shaft and is centered in the adjusting ring 15 by this set 19. In a T-shaped recess of the extension 19, the correspondingly shaped end of the Kol piston 5 of the feeder pump is suspended (Fig. 2). The pump housing 1 is closed in the axial direction by a pump body 21, which has a cylinder bore for a pump piston 22 coaxially with the drive shaft 3.
The drive-side end of the pump piston 22 protrudes into a recess in the cam disk 18 and is coupled to the cam disk by a transverse pin 23 which engages in a correspondingly shaped recess and on which a disk 24 secured by a snap ring 25 rests.
The pump piston 22 is. longitudinally pierced and at its drive end by a stepped bolt \? 7 locked. A shoulder of this bolt serves as an abutment for a valve spring 28 which strives to press a movable pressure valve member 29 onto its seat 30, which is formed by a gradation of the longitudinal bore of the pump piston. In the drawn closing position, this valve member separates the pump working space 31 from a space 32 within the pump piston.
The pump working space is. Bounded on the outside by a plug 33 which is screwed into the cylinder bore provided at its end in the pump body 21. Through the wall of the hollow pump piston 22 lead in the section above the seat for the pressure valve member four transverse bores 34 offset by 90 to one another, and in the section below this seat a transverse bore 35. The transverse bores 34 serving as suction openings work with an inlet channel 36, which starts from an inlet opening 3 7 and is traversed by a throttle slide 38.
The throttle slide is with. a correspondingly shaped ring groove 39 is provided. The cross hole serving as a pressure opening 35 works together with four outlet channels 40, of which only one is shown in the drawing. These four outlet channels branch off from the cylinder bore for the piston 22 in the same plane, offset by 90 'from one another, and lead to the outlets 41 of the injection pump.
The Stirnnoekenscheibe 18 is pressed by a spring 43 rotating with it against the rollers 16 mounted in the ring 15. This spring is supported on the ring 44 of a ball bearing 44a. A bolt 45, the head of which is designed as a sliding block 46, is inserted in a transverse hole in the ring 15. This engages in a slot 47 which is inclined in a piston 48: arranged to its axis. is.
The portion 49 of the piston 48 containing the slot is. flattened on both sides. The piston itself is. suitably guided in a bore 50 in the pump housing 1, which is parallel to the drive shaft 3 and opens into the interior 12 of the pump housing 1. The fuel pressure generated by the feed pump in space 12 acts on piston 48. A spring 51 keeps this pressure on the piston 48 in equilibrium. This spring is supported on a sealing plug 52, which closes the bore 50. The fuel leaking along the piston 48 reaches the suction side of the bringer pump via a bore 54.
The drive shaft 3 carries a gear 55 which meshes with a gear 56. This sits. on a bushing <B> 57 </B> which is mounted on a R.egler- axle 58. The controller axis is arranged parallel to the drive shaft 3 in a controller housing 59 attached to the pump housing 1 so that the axes of the drive shaft, the piston 48 and the controller axis 58 lie in one plane. The bushing 57 is provided with nuts 60 for balls 61 which act as flyweights and act on a correspondingly shaped regulator sleeve 62.
A spring 63 holds the regulator sleeve in a non-positive connection with the flyweights. This spring is supported on a spring plate 64 which can be displaced on the regulator axis 58 and which is placed against a lever 65. This is.
i mounted on a shaft 66 mounted in the controller housing. On the end of this shaft protruding from the controller housing sits an adjusting lever 67 which can be moved between adjustable stops 68 and 69 and is used to adjust the tension of the controller spring 63 and thus the speed of the internal combustion engine to be maintained by the controller. In a groove. 70 of the regulator sleeve engages the appropriately shaped end of the throttle slide 38.
The path of the regulator sleeve 62 is limited by a stop disk 71 which is in a groove. the controller axis 58 is broken in.
The Innenraiun 12 of the pump housing is in communication with. the interior 72 of the controller housing. A fuel outlet opening 73 passes through the wall of the regulator housing, through which the fuel reaches the fuel inlet opening 37 of the injection pump via a schematically indicated line 74 in which a fuel filter 75 is installed. To the filter is. an overstx, oil valve 76 is connected for the outflow of the fuel delivered in excess by the feed pump.
The mode of operation of the described guidance is as follows: When the drive shaft 3 rotates, the cam disk 18 also rotates and at the same time moves axially back and forth - according to the shape of its cams 17 running on the rollers 16. The piston 5 of the feed pump also takes part in this movement. During each outward stroke, it sucks in fuel via the control bore 6 and one of the suction openings 7 from the inlet 10.
With each of its inward strokes, the calf then presses the previously sucked in fuel through the control bore 6 and one of the pressure openings 8 into the housing space 12. The piston 48 of the automatic adjustment device moves into a certain position according to the pressure in this space and thus determines the position of the ring 15 carrying the rollers 16. The fuel flows from the space 12 into the interior 72 of the regulator housing and from here through the line 74 and the filter 75 to the inlet opening 37 of the injection pump.
The excess amount of fuel delivered escapes through the overflow valve 76 and is returned to the fuel tank, not shown.
During the suction stroke of the piston piston 22, the fuel flows from the inlet opening 37 through the inlet channel 36 and one of the suction openings 34 into the piston working space 31. The fuel sucked in by the pump piston 22 is then during the pressure stroke, during which the suction openings are due to the rotary movement of the pump piston are closed, after lifting the pressure valve member 29 promoted from its seat 30 in the located below this seat Innenratun 32 of the pump piston.
From here the fuel flows through the pressure opening 35 and the outlet channel 40 just opposite it via the corresponding pump outlet 41 to the internal combustion engine.
If the speed of the internal combustion engine increases, and thus also that of the drive shaft 3, the amount of fuel delivered by the feed pump in the time unit is correspondingly greater. Since the overflow valve 76 represents a throttle point, the fuel pressure acting on the piston 48 of the automatic adjusting device in the space 12 also increases.
The piston 48 is therefore moved against the force of the spring 51 and rotates the ring 15 via the inclined sliding guide 46, 47 in such a way that the start of delivery of the injection pump and thus. the injection time, based on the position of the internal combustion engine pistons, is set earlier.
If the speed of the internal combustion engine increases, for example as a result of relieving the load on the machine with the setting lever 67 in the same position, the outwardly moving centrifugal weights 61 move the regulator sleeve 62 against the force of the regulator spring 63 and thereby set the throttle slide 38 to a smaller passage cross-section of the intake duct 36 one. As a result, the internal combustion power supply to the injection pump is throttled more so that the pump is only able to suck in and deliver a smaller amount of fuel.
As a result of this reduced fuel supply to the internal combustion engine, its speed drops to the value to be maintained by the controller.
The assembly of the injection pump with the feeder pump, the automatic adjustment device for the injection timing and the speed controller described in the introduction is characterized by small space requirements and is also cheap to manufacture due to the simple shape of its individual parts.
The speed controller together forms a unit in its housing 59, which can be manufactured for you and then attached to the injection pump housing 1. This is also valuable for repair work, because one controller can easily be exchanged for another.
The pump body 21 is also built together with the pull piston 22, the cam disk 18 and spring 43 and the throttle slide 38 as a closed unit on the pump housing 1 and, if necessary, can easily be exchanged for another pump body unit.