DE10046564A1

DE10046564A1 - Fuel injection pump for IC engines esp. Diesel engines etc. has intake bore and parallel connection bore from suction chamber to pump cylinder bore

Info

Publication number: DE10046564A1
Application number: DE2000146564
Authority: DE
Inventors: Michael Heckel
Original assignee: LOrange GmbH
Current assignee: LOrange GmbH
Priority date: 2000-09-19
Filing date: 2000-09-19
Publication date: 2002-04-04
Anticipated expiration: 2020-09-20
Also published as: DE10046564B4

Abstract

The pump has an intake bore (8) coming from a suction chamber (9), and a parallel connection bore. This opens into the intake bore near the opening (7) of the intake bore into the cylinder bore (3) of the pump cylinder (2). The intake bore opening is a multiple of, e.g. 20-80times the connection bore profile.

Description

Die Erfindung betrifft eine Einspritzpumpe für Brennkraftma schinen, insbesondere für mit Diesel oder Schweröl betriebenene Brennkraftmaschinen.The invention relates to an injection pump for internal combustion engines machines, especially for those operated with diesel or heavy oil Internal combustion engines.

Moderne Einspritzsysteme arbeiten teils auf sehr hohem Druckni veau, und insbesondere mit Speicherdruck-Einspritzsystemen wer den bereits bei 2000 bar liegende Spitzendrücke erreicht. Damit wachsen die Anforderungen an die zugehörigen Pumpensysteme, und dies insbesondere bei mit Schweröl betriebenen Brennkraftma schinen, da das Schweröl zur Sicherstellung einer ausreichenden Fließfähigkeit auf Temperaturen bis in den Bereich von 160° aufgeheizt werden muß und auch in hohem Maße korrosiv ist, so u. a. durch seinen Schwefel- und Vanadiumgehalt.Modern injection systems sometimes work at very high pressure levels veau, and in particular with storage pressure injection systems who reaches the peak pressure already at 2000 bar. In order to the demands on the associated pump systems are growing, and this is particularly the case with internal combustion engine operated with heavy oil seem as the heavy oil to ensure sufficient Flowability at temperatures up to 160 ° must be heated and is also highly corrosive, so u. a. due to its sulfur and vanadium content.

Die hohen Drücke, das relativ hohe Temperaturniveau des Ar beitsmediums und dessen Korrosivität bedingen bei Kolbenein spritzpumpen mit im Pumpenzylinder geführtem Pumpenkolben und vom Kolben auf dessen Hubweg übersteuerter, den Pumpenzylinder durchsetzender Zulaufbohrung insbesondere im Bereich des Kol benkopfes mit den zugehörigen Steuerkanten und der Steuerkanten der Zulaufbohrung oder Zulaufbohrungen einen erhöhten Ver schleiß, zumal wenn die Mengensteuerung durch Relativverdrehung des Kolbens zum Pumpenzylinder vorgenommen wird und dementspre chend die jeweilige Überschussmenge über die Zulaufbohrung auf die Saugseite zurückgefordert wird, wobei in Abhängigkeit von der jeweiligen Fördermenge sowohl beim Zulauf auf den Druckraum wie auch bei der Rückförderung auf die Saugseite teils hohe Durchflussgeschwindigkeiten erreicht werden, die im Bereich der Steuerkanten sowohl zylinder- wie auch kolbenseitig zu Erosio nen führen, die die Zuverlässigkeit und die Lebensdauer der entsprechenden Pumpenelemente beeinträchtigen.The high pressures, the relatively high temperature level of the Ar working medium and its corrosiveness are essential when using pistons injection pumps with pump piston guided in the pump cylinder and overdriven by the piston on its stroke, the pump cylinder penetrating inlet bore especially in the area of the Kol benkopfes with the associated control edges and the control edges the inlet hole or holes an increased Ver wear, especially if the volume control by relative rotation the piston to the pump cylinder is made and accordingly the respective excess amount via the inlet bore the suction side is reclaimed, depending on the respective flow rate both when entering the pressure chamber as with the return to the suction side sometimes high Flow rates can be achieved in the range of Control edges on both the cylinder and piston side to Erosio lead the reliability and life of the affect the corresponding pump elements.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, bei Einspritzpumpen der eingangs genannten Art die angesprochenen Verschleißer scheinungen mit einfachen Mitteln zumindest zu reduzieren und dadurch Lebensdauer und Zuverlässigkeit der Pumpenelemente zu verbessern.The invention is based, with injection pumps the task of the type mentioned the wearers mentioned at least to reduce appearances with simple means and this increases the service life and reliability of the pump elements improve.

Erreicht wird dies gemäß der Erfindung mit den Merkmalen des Anspruches 1, wobei die Erfindung von der Überlegung ausgeht, dass die angesprochenen Erosionserscheinungen sowohl durch ab rupte Unterbrechung der Strömungsvorgänge wie auch durch die Strömungsrichtung der jeweils im Bereich des Mündungsquer schnittes auftretenden Volumenströme bedingt sein können. Hier auf wird durch die erfindungsgemäße, im Bereich des Mündungs querschnittes der Zulaufbohrung auf diese ausmündende, wie die Zulaufbohrung vom Saugraum ausgehende Parallelverbindung Ein fluss genommen, wobei sich herausgestellt hat, dass diese Par allelverbindung durch eine oder mehrere Anschlussbohrungen ge bildet sein kann, die ausgehend vom Saugraum im Bereich des Mündungsquerschnittes der Zulaufbohrung auf die Zylinderboh rung, insbesondere angrenzend an den Mündungsquerschnitt in die Zulaufbohrung münden.This is achieved according to the invention with the features of Claim 1, wherein the invention is based on the consideration that the erosion phenomena mentioned both by ab rupture interruption of the flow processes as well as by the Flow direction of each in the area of the muzzle cross average volume flows occurring. here is on by the invention, in the area of the mouth cross section of the inlet bore on this outlet, like the Inlet bore from the suction chamber parallel connection on flow, it turned out that this par allele connection through one or more connection holes can be formed, starting from the suction chamber in the area of Mouth cross section of the inlet bore on the cylinder bore tion, in particular adjacent to the cross section of the mouth into the Inlet bore open.

Die Ursache für den mit der Erfindung verbundenen, den Erosi onsangriff zumindest vermindernden Effekt wird darin gesehen, dass Arbeitsmedium, das im Saugtakt aus dem Saugraum über die Zulaufbohrung in die Zylinderbohrung angesaugt wurde, während des Förderhubes solange aus der Zylinderbohrung über die Zu laufbohrung in den Saugraum zurückgedrängt wird, bis der Mün dungsquerschnitt der Zulaufbohrung auf die Zylinderbohrung durch den Pumpenkolben übersteuert und damit abgesperrt wird. Dem beim Überfahren zunehmend kleiner werdenden, geöffneten An teil des Mündungsquerschnittes der Zulaufbohrung auf die Zylin derbohrung entspricht eine im Bereich des Mündungsquerschnittes zunehmend höher werdende Strömungsgeschwindigkeit, wobei mit dem Absteuern des Mündungsquerschnittes in der Endphase eine praktisch schlagartige Unterbrechung des Zulaufes auf die Zu laufbohrung verbunden ist, so dass sich infolge der vorab her ausgebildeten Strömung in Richtung auf den Saugraum ein Druck abfall im Bereich des Mündungsquerschnittes, also am Ende der sich in Richtung auf den Saugraum bewegenden Flüssigkeitssäule ergibt, der die Blasenbildung begünstigt. Da die Flüssigkeits säule letztlich zur Ruhe kommt und sich infolge des im Saugraum herrschenden, wenn auch vergleichsweise geringen Druckes in Richtung auf den Mündungsquerschnitt zurückbewegt, kommt es im Bereich des Mündungsquerschnittes zu einer Konzentration der Bläschen, die bei Implosion zu Kavitation in den angrenzenden Wandbereichen führen können. Begünstigt werden solche Implosio nen durch Strömungseinflüsse, die sich im Rahmen des Förderhu bes bei Bewegung des Pumpenkolbens über das jeweilige Förderen de hinaus ergeben, und zwar dadurch, dass das im Druckraum be findliche, zwischen Förderende und oberem Totpunkt verdrängte Volumen über die Zulaufbohrung auf den Saugraum zurückgefördert wird, wobei sich der diesbezügliche Öffnungsquerschnitt beim Verfahren des Pumpenkolbens in Förderrichtung zwischen der ent sprechenden Kante des Pumpenkolbens und dem Mündungsquerschnitt der Zulaufbohrung auf die Zylinderbohrung bis zum Erreichen des oberen Totpunktes vergrößert, zunächst aber verhältnismäßig klein ist, so dass sich ein verhältnismäßig scharfer Absteuer strahl ergibt, der zur Implosion der genannten Gasblasen begün stigend beiträgt. Dadurch bedingt ergibt sich im Mündungsbe reich der Zulaufbohrung die Gefahr der Kavitationserosion, der dadurch begegnet wird, dass über die Parallelverbindung zur Zu laufbohrung im Mündungsbereich der Zulaufbohrung auf die Zylin derbohrung der Druckabfall reduziert wird, zumal die hohe Durchströmungsgeschwindigkeit in Richtung auf den Saugraum be reits einen Injektoreffekt auslöst, durch den sich in der Par allelverbindung eine Strömung in Richtung auf den Mündungsquer schnitt ergibt, die einer Unterdruckbildung bis hin zum Abrei ßen der Flüssigkeitssäule entgegenwirkt.The cause of the Erosi associated with the invention ons Attack at least reducing effect is seen in that working medium, which in the suction cycle from the suction chamber over the Inlet bore was sucked into the cylinder bore while of the delivery stroke as long from the cylinder bore via the Zu bore is pushed back into the suction chamber until the coin cross-section of the inlet bore on the cylinder bore is overridden by the pump piston and thus shut off. The open to getting smaller and smaller when driving over part of the mouth cross-section of the inlet bore on the Zylin The bore corresponds to one in the area of the mouth cross-section increasingly higher flow velocity, with the discharge of the muzzle cross-section in the final phase practically sudden interruption of the inflow to the zu bore is connected, so that as a result of the advance trained flow towards the suction chamber a pressure waste in the area of the mouth cross-section, i.e. at the end of the liquid column moving in the direction of the suction space results, which promotes the formation of bubbles. Because the liquid column finally comes to rest and as a result of the in the suction room prevailing, albeit comparatively low, pressure in Moved back towards the cross section of the mouth, it occurs in the Range of the mouth cross section to a concentration of Vesicles that cause cavitation in the adjacent implosion Wall areas can lead. Such implosions are favored by flow influences, which are within the scope of the Förderhu especially when the pump piston moves over the respective delivery de result, namely that the be in the pressure room sensitive, displaced between the funding end and top dead center Volume conveyed back through the inlet bore to the suction chamber is, the relevant opening cross-section at Movement of the pump piston in the delivery direction between the ent speaking edge of the pump piston and the mouth cross section the inlet bore on the cylinder bore until the top dead center enlarged, but initially relatively is small, so there is a relatively sharp tax beam results, which begins to implosion of the gas bubbles mentioned contributes steadily. This results in the muzzle of the inlet bore the risk of cavitation erosion is countered by the fact that the parallel connection to the Zu bore in the mouth of the inlet bore on the Zylin the pressure drop is reduced, especially since the high Flow rate in the direction of the suction chamber already triggers an injector effect, which causes par allelverbindung a flow towards the estuary cross cut results in the formation of a vacuum up to the tearing counteracts the liquid column.

Die Parallelverbindung, die insbesondere in Form einer oder mehrerer Anschlussbohrungen gestaltet sein kann, welche nahe dem Mündungsquerschnitt der Zulaufbohrung in diese einmünden, wird im Hinblick auf ihre Einmündung in die Zulaufbohrung zweckmäßigerweise so gelegt, dass der Absteuerstrahl weitgehend gasblasenfreie Bereiche der Zulaufbohrung beaufschlagt, also beispielsweise annähernd tangential in den Mündungsbereich der beispielsweise durch eine Anschlussbohrung gebildeten Parallel verbindung einläuft und so auf vom Saugraum überströmendes, weitgehend blasenfreies Arbeitsmedium trifft. Hierfür kann die Zuordnung der Anschlussbohrungen als Parallelverbindung, bezo gen auf den Umfang der Zulaufbohrung im Bereich ihres Mündungs querschnittes, in unterschiedlicher Anordnung und Verteilung erfolgen, beispielsweise im bezogen auf einen weitgehend kreis förmigen Mündungsquerschnitt im bezogen auf den Förderhub obe ren oder unteren Querschnittsbereich oder auch in den seitli chen Querschnittsbereichen. Zweckmäßig ist erfindungsgemäß, auch aus Fertigungsgründen, ein Verlauf der Anschlussbohrungen unter einem Winkel von etwa 30 bis 60° zur Achse der Zulaufboh rung, bevorzugt unter etwa 45°, wobei es sich als vorteilhaft erweist, einer Zulaufbohrung zumindest zwei Anschlussbohrungen als Parallelverbindung zuzuordnen, die symmetrisch zur Achse der Zulaufbohrung angeordnet sein können, wobei es sich wieder um als günstig erweist, wenn die Zulaufbohrung und die An schlussbohrungen jeweils in zur Achse der Zylinderbohrung senk rechten Ebenen liegen, bevorzugt bei einem Parallelversatz ih rer jeweiligen Ebenen, so dass sich verhältnismäßig große, el liptische Mündungsquerschnitte der Anschlussbohrungen auf die Zulaufbohrung ergeben.The parallel connection, in particular in the form of a several connection bores can be designed, which are close the mouth cross-section of the inlet bore open into it, is in terms of its confluence with the inlet bore expediently placed so that the diverter jet largely areas of the inlet bore free of gas bubbles, that is for example approximately tangential in the mouth area of the for example, parallel formed by a connection hole connection enters and thus on the overflowing from the suction space largely bubble-free working medium. For this, the Assignment of the connection holes as a parallel connection, bezo on the circumference of the inlet bore in the area of its mouth cross-section, in different arrangement and distribution take place, for example in relation to a largely circle shaped mouth cross-section in relation to the conveying stroke above ren or lower cross-sectional area or in the lateral Chen cross-sectional areas. According to the invention, also for manufacturing reasons, a course of the connection bores at an angle of about 30 to 60 ° to the axis of the inlet boring tion, preferably below about 45 °, it being advantageous proves, an inlet hole at least two connection holes assign as a parallel connection, symmetrical to the axis the inlet bore can be arranged, it again to prove to be favorable if the inlet bore and the An end bores in each case perpendicular to the axis of the cylinder bore right levels are, preferably with a parallel offset ih rer respective levels, so that relatively large, el liptical mouth cross sections of the connection holes on the Inlet bore result.

Das Größenverhältnis zwischen dem Querschnitt der Zulaufbohrung und dem Gesamtquerschnitt der als Parallelverbindung vorgesehe nen Anschlussbohrungen kann im Rahmen der Erfindung in Abhän gigkeit von den Gegebenheiten in verhältnismäßig weiten Grenzen schwanken, wobei es sich als zweckmäßig erwiesen hat, wenn die Zulaufbohrung einen Querschnitt aufweist, der dem 20- bis 80- fachen, bevorzugt etwa dem 50-fachen des Gesamtquerschnittes der Parallelverbindung entspricht. The size ratio between the cross-section of the inlet bore and the total cross section of the provided as a parallel connection NEN bores can depend on the invention depending on the circumstances within relatively wide limits fluctuate, it has proven to be useful if the Inlet bore has a cross section that the 20- to 80- times, preferably about 50 times the total cross section corresponds to the parallel connection.

Weitere Einzelheiten und Merkmale der Erfindung ergeben sich aus den Ansprüchen. Desweiteren wird die Erfindung nachstehend anhand eines Ausführungsbeispieles näher erläutert. Es zeigenFurther details and features of the invention emerge from the claims. Furthermore, the invention is as follows explained in more detail using an exemplary embodiment. Show it

Fig. 1 einen Ausschnitt einer Schnittdarstellung durch ein Pumpenelement mit in der Zylinderbohrung des Pumpen zylinders geführten Pumpenkolben, wobei der Pumpen kolben im Förderhub dargestellt ist und dies in einer Hubstellung, in der der Mündungsquerschnitt einer Zu laufbohrung auf die Zylinderbohrung über den Pumpen kolben nahezu abgesteuert ist, Fig. 1 shows a detail of a sectional view through a pump element with pump pistons guided in the cylinder bore of the pump cylinder, the pump piston being shown in the delivery stroke, and this in a stroke position in which the mouth cross section of a bore to the cylinder bore above the pump piston is almost deactivated is

Fig. 2 eine der Fig. 1 entsprechende Darstellung, in der der Pumpenkolben eine seinem Förderende entsprechende Stellung geringfügig überfahren hat und mit seiner der Kolbenkopfoberkante gegenüberliegenden, unteren Steuerkante die Verbindung vom Druckraum zur Zulauf bohrung freigibt, und Fig. 2 is a representation corresponding to FIG. 1, in which the pump piston has slightly passed a position corresponding to its delivery end and with its lower control edge opposite the piston head upper edge releases the connection from the pressure chamber to the inlet bore, and

Fig. 3 eine schematisierte Schnittdarstellung durch das Pum penelement in Höhe der Zulaufbohrung, in einer zur Achse des Pumpenzylinders senkrechten Ebene bei sche matischer Darstellung der als Parallelverbindung zur Zulaufbohrung vorgesehenen Anschlussbohrungen. Fig. 3 is a schematic sectional view through the pump penelement at the level of the inlet bore, in a plane perpendicular to the axis of the pump cylinder with a schematic representation of the connection bores provided as a parallel connection to the inlet bore.

In der Darstellung gemäß Fig. 1 und 2 ist von dem aus schnittsweise dargestellten Pumpenelement 1 der Pumpenzylinder mit 2 bezeichnet. Dieser weist eine Zylinderbohrung 3 auf, in der ein Pumpenkolben 4 geführt ist, der in Richtung der Zylin derachse 5 längsverschieblich dichtend in der Zylinderbohrung 3 läuft und einen Kolbenkopf 6 aufweist. Der Kolbenkopf 6 über steuert bei seiner Hubbewegung den Mündungsquerschnitt 7 von Zulaufbohrungen 8, die auf die Zylinderbohrung 3 ausmünden und eine Verbindung zwischen der Zylinderbohrung 3 und einem nicht weiter dargestellten Saugraum 9 bilden, der dem Pumpenelement 1 beispielsweise im Übergang zu einem nicht dargestellten Pumpen mantel zugeordnet ist.In the illustration according to FIGS. 1 and 2 is designated by the illustrated example of cut-pump element 1 of the pump cylinder 2. This has a cylinder bore 3 , in which a pump piston 4 is guided, which runs in the direction of the cylinder axis 5 in a longitudinally displaceable sealing manner in the cylinder bore 3 and has a piston head 6 . The piston head 6 controls during its stroke movement the mouth cross section 7 of inlet bores 8 , which open onto the cylinder bore 3 and form a connection between the cylinder bore 3 and a suction chamber 9 , not shown, which mantles the pump element 1, for example, in transition to a pump, not shown assigned.

Im Hinblick auf die Steuerung der jeweiligen Fördermenge sind Pumpenkolben 4 und Pumpenzylinder 2 in Bezug auf die Zylinder achse 5 gegeneinander verdrehbar, wobei im Ausführungsbeispiel von einer Verdrehbarkeit des Pumpenkolbens 4 ausgegangen wird, dessen Kolbenkopf 6 zwischen einer Ringnut 10 und der Kol benoberkante 11 mit einer Längsnut 12 versehen ist, die auf die Ringnut 10 ausmündet, welche eine als Steuerkante 13 verlaufen de obere Flanke aufweist. Die Kolbenoberkante 11 verläuft im Ausführungsbeispiel in einer zur Zylinderachse 5 senkrechten Ebene - kann bereichsweise aber zur Zylinderachse 5 auch ge neigt verlaufen, um den Förderbeginn z. B. drehzahlabhängig an zupassen - und bildet eine obere Steuerkante des Kolbenkopfes 6, dessen Bewegungsrichtung beim Förderhub durch den Pfeil 14 und beim Saughub durch den Pfeil 15 symbolisiert ist, wobei die Zylinderbohrung 3 nach Absteuern des Mündungsquerschnittes 7 der Zulaufbohrung 8 durch den Mantel 16 des Kolbenkopfes 6 oberhalb des Kolbenkopfes einen Druckraum 17 bildet, aus dem das Arbeitsmedium in nicht näher dargestellter Weise einem Ver braucher direkt oder indirekt zugeführt wird, z. B. bei direkter Zuführung einer Einspritzdüse, bei indirekten Zuführung einem einer Einspritzdüse vorgelagerten Speicher.With regard to the control of the respective delivery rate, pump piston 4 and pump cylinder 2 are rotatable relative to each other with respect to the cylinder axis 5 , wherein in the exemplary embodiment it is assumed that the pump piston 4 can be rotated, the piston head 6 of which between an annular groove 10 and the upper edge 11 of the piston having a piston Longitudinal groove 12 is provided, which opens onto the annular groove 10 , which has a de upper flank extending as a control edge 13 . The upper piston edge 11 extends in the exemplary embodiment in a plane perpendicular to the cylinder axis 5 - but may also incline in some areas to the cylinder axis 5 in order to start conveying z. B. to adjust as a function of speed - and forms an upper control edge of the piston head 6 , the direction of movement of which is symbolized by the arrow 14 during the delivery stroke and by the arrow 15 during the suction stroke, the cylinder bore 3 after closing the mouth cross section 7 of the inlet bore 8 through the jacket 16 of the Piston head 6 above the piston head forms a pressure chamber 17 from which the working medium is supplied to a consumer directly or indirectly in a manner not shown, for. B. with direct supply of an injection nozzle, with indirect supply one upstream of an injection nozzle memory.

Entsprechend dem Überdeckungshub zwischen Kolbenkopf 6 und Mün dungsquerschnitt 7 der Zulaufbohrung 8 ergibt sich die jeweili ge Fördermenge, wobei, bezogen auf die dargestellte Drehstel lung des Kolbens 4 und die dadurch bedingte Größe des Überdek kungshubes als Nutzhub, Fig. 1 die Stellung des Kolbenkopfes 6 beim Beginn des Nutzhubes (Förderbeginn) und die Darstellung gemäß Fig. 2 beim Ende des Nutzhubes (Förderende) zeigt. Wird der Kolbenkopf 6 über die obere Grenze des Nutzhubes, d. h. über das Förderende hinaus in Richtung des Förderhubes (Pfeil 14) gegen den oberen Totpunkt als Umkehrpunkt verschoben, so fließt das jeweils im Druckraum 17 befindliche Arbeitsmedium über die Längsnut 12 und die Ringnut 10 in die Zulaufbohrung 8 zurück, wobei der Mündungsquerschnitt 7 der Zulaufbohrung 8 im Hinblick auf die Realisierung einer vorgegebenen Steuer- und Fördercha rakteristik auch vom Kreisquerschnitt abweichende Querschnitts formen aufweisen kann, was hier nicht näher erläutert ist.Corresponding to the overlap stroke between the piston head 6 and the coin cross-section 7 of the inlet bore 8 , the respective delivery rate is obtained, whereby, based on the illustrated rotary position of the piston 4 and the resulting size of the cover stroke as the useful stroke, FIG. 1 shows the position of the piston head 6 at the beginning of the useful stroke (start of delivery) and the illustration according to FIG. 2 at the end of the useful stroke (end of delivery). If the piston head 6 is moved beyond the upper limit of the useful stroke, ie beyond the delivery end in the direction of the delivery stroke (arrow 14 ) towards top dead center as a reversal point, the working medium located in the pressure chamber 17 flows through the longitudinal groove 12 and the annular groove 10 in the inlet bore 8 back, the mouth cross-section 7 of the inlet bore 8 with respect to the implementation of a predetermined control and Fördercha characteristics can also have a cross-sectional shape differing from the circular cross-section, which is not explained here.

Nahe dem Mündungsquerschnitt 7 münden auf die Zulaufbohrung 8 - als Parallelverbindung - Anschlussbohrungen 18, deren jeweilige Mündungsöffnung in den Fig. 1 und 2 schematisch angedeutet und mit 19 bezeichnet ist. Die Anschlussbohrungen 18 bilden ei ne Parallelverbindung zur Zulaufbohrung 8, die ausgehend von ihrem Anschluss an den Saugraum 9 nahezu bis in die Zylinder bohrung 3 verlaufen, aber, wie die Mündungsöffnungen 19 zeigen, noch innerhalb der Zulaufbohrung 8 enden.Near the mouth cross section 7 , the inlet bore 8 - as a parallel connection - leads to connection bores 18 , the respective mouth opening of which is indicated schematically in FIGS. 1 and 2 and is designated by 19 . The connection bores 18 form a parallel connection to the inlet bore 8 , which, starting from their connection to the suction chamber 9, extend almost into the cylinder bore 3 , but, as the orifices 19 show, still end within the inlet bore 8 .

Bezüglich der Zulaufbohrung 8 zeigen die Fig. 1 und 2 eine zweckmäßige Ausbildung des Querschnittsverlaufes, wobei die of fene Querschnittsfläche zum Saugraum 9 größer ist als der Mün dungsquerschnitt 7 und wobei die Zulaufbohrung 8 ausgehend vom Saugraum 9 einen sich in Richtung auf den Mündungsquerschnitt 7 verjüngenden Abschnitt aufweist, an den ein in der Grundform querschnittsgleicher Abschnitt, beispielsweise ein Zylinder querschnitt anschließt. Entsprechend, aber auch unabhängig hiervon, erweist es sich für die Anschlussbohrungen 18 als zweckmäßig, wie Fig. 3 zeigt, ausgehend vom Saugraum 9 einen größeren Querschnitt als im Bereich der Mündungsöffnungen 19 vorzusehen. Zweckmäßigerweise kann hierzu die jeweilige An schlussbohrung gestuft gebohrt sein und einen saugraumseitigen Bohrungsdurchmesser größeren Querschnittes aufweisen.With regard to the inlet bore 8 , FIGS . 1 and 2 show an expedient design of the cross-sectional profile, the open cross-sectional area to the suction chamber 9 being larger than the cross section 7 and the inlet bore 8 starting from the suction chamber 9 tapering in the direction of the mouth cross section 7 Has section to which a section with the same cross-section, for example, a cylinder cross section, adjoins. Correspondingly, but also independently of this, it proves to be expedient for the connection bores 18 , as shown in FIG. 3, to provide a larger cross-section starting from the suction chamber 9 than in the area of the mouth openings 19 . For this purpose, the respective connection bore can expediently be drilled in a stepped manner and have a bore diameter of larger cross section on the suction chamber side.

Fig. 3 veranschaulicht desweiteren, dass die Anschlussbohrun gen 18 mit Vorteil unter einem Winkel von etwa 45° zur Zulauf bohrung 8 verlaufen, jeweils auf die Achsen der Zulaufbohrung 8 und der Anschlussbohrungen 18 bezogen. Ferner erweist es sich, wie Fig. 3 veranschaulicht, als zweckmäßig, Anschlussbohrungen 18 in symmetrischer Zuordnung zur jeweiligen Zulaufbohrung 8 vorzusehen, wobei es wiederum von Vorteil ist, wenn die An schlussbohrungen 18 mit der jeweiligen Zulaufbohrung 8 in einer Ebene liegen, die zur Achse 5 der Zylinderbohrung 3 zumindest in Annäherung rechtwinklig liegt, wobei die rechtwinklige Lage eine bevorzugte Lage darstellt. Fig. 3 veranschaulicht deswei teren, dass es zweckmäßig ist, der Zylinderbohrung 3 diametral gegenüberliegend zwei Zulaufbohrungen 8 zuzuordnen, denen ih rerseits Anschlussbohrungen 18 zugeordnet sind, womit auch die Möglichkeit besteht, durch unterschiedliche Gestaltung der Überschneidungsverhältnisse zwischen Kolbenkopf 6 und Zulauf bohrungen 8 die Steuercharakteristik zu verändern. Dementspre chend kann es im Rahmen der Erfindung auch von Vorteil sein, den einander gegenüberliegenden Zulaufbohrungen 8 Anschlussboh rungen 18, abweichend vom Dargestellten in Fig. 3, in unter schiedlicher Weise zuzuordnen. Fig. 3 further illustrates that the Bohrbohrun gene 18 advantageously extend at an angle of about 45 ° to the inlet bore 8 , each related to the axes of the inlet bore 8 and the connection holes 18 . Furthermore, it turns out, as Fig. 3 illustrates, to provide connection holes 18 in a symmetrical assignment to the respective inlet bore 8 , which in turn is advantageous if the connection bores 18 with the respective inlet bore 8 lie in a plane that is to the axis 5 of the cylinder bore 3 is at least approximately rectangular, the rectangular position being a preferred position. Fig. 3 further illustrates that it is expedient to assign the cylinder bore 3 diametrically opposite two inlet bores 8 , which in turn are associated with connection bores 18 , with which there is also the possibility of different design of the overlapping relationships between piston head 6 and inlet bores 8 the control characteristic to change. Dement spreader accordingly, it can also be advantageous within the scope of the invention to assign the mutually opposite inlet bores 8 connecting bores 18 , deviating from what is shown in FIG. 3, in different ways.

In den Fig. 1 und 2 ist durch die Pfeile 14 und 15 die Bewe gungsrichtung des Pumpenkolbens 4 beim Förderhub (Pfeil 14) und beim Saughub (Pfeil 15) symbolisiert. Ist im Saughub (Pfeil 15) die untere Totpunktstellung erreicht, so gibt der Kolbenkopf 6 den Mündungsquerschnitt 7 der Zulaufbohrung bzw. Zulaufbohrun gen 8 zumindest weitgehendst frei. Aus dem Saugraum 9, für den sich ein wenn auch geringes, aber positives Druckniveau als zweckmäßig erweist, strömt Arbeitsmedium über die Zulaufbohrung 8 in die Zylinderbohrung 3. Mit Umkehrung der Bewegungsrichtung des Pumpenkolbens 4, also bei Förderhub (Pfeil 14), wird das aus dem Saugraum 9 übergetretene Arbeitsmedium solange aus der Zylinderbohrung 3 über die Zulaufbohrungen 8 in den Saugraum 9 zurückgedrängt, bis der Pumpenkolben 4 mit seinem Kolbenkopf 6 den Mündungsquerschnitt 7 der jeweiligen Zulaufbohrung 8 ab steuert. Hierbei wird der jeweils freie Teil des Mündungsquer schnittes entsprechend der Annäherung des Kolbenkopfes an die Stellung, in der er den Mündungsquerschnitt 7 voll überdeckt und absperrt, fortlaufend kleiner, so dass sich schon in dieser Phase ein gewisser Druckaufbau in dem oberhalb des Kolbenkopfes 6 liegenden, einen Druckraum 17 bildenden Teil der Zylinderboh rung 3 ergibt, mit der Folge, dass das aus der Zylinderbohrung 3 verdrängte Arbeitsmedium insbesondere in der Annäherung an die Absteuerstellung mit hoher Geschwindigkeit in die Zulauf bohrung 8 übertritt. Ist die Absteuerstellung, volle Überdek kung des Mündungsquerschnittes 7 der Zulaufbohrung 8 durch den Kolbenkopf 6 - erreicht, so wird das Einströmen von Arbeitsme dium auf die Zulaufbohrung 8 schlagartig unterbrochen. Die Fol ge ist, da sich die in der Zulaufbohrung 8 befindliche Flüssig keitssäule entsprechend der bisherigen Strömungsrichtung in Richtung auf den Saugraum 9 bewegt, eine Unterdruckbildung im Mündungsbereich 7, wobei eine entsprechende Hohlraumbildung eintreten kann und womit die Bildung von Gasblasen 20 einherge hen kann. Diese bilden dann die Ausgangsbasis für einen Kavita tionsangriff, wenn sie im Wandungsbereich der Zulaufbohrung 8 insbesondere nahe deren Mündungsquerschnitt 7 und/oder im an grenzenden Mantelbereich 16 des Kolbenkopfes 6 implodieren. Da mit ergibt sich eine zusätzliche Schadensquelle, da infolge der zu beherrschenden hohen Drücke, der teilweise hohen Strömungs geschwindigkeiten und der Aggressivität des Arbeitsmediums, insbesondere wenn dies durch ein aufgeheiztes Schweröl gebildet wird, ohnehin ein starker Erosionsangriff gegeben ist.In Figs. 1 and 2 by the arrows 14 and 15, the BEWE supply direction of the pump piston 4 during the delivery stroke (arrow 14) and symbolizes the intake stroke (arrow 15). If the bottom dead center position is reached in the suction stroke (arrow 15 ), the piston head 6 releases the outlet cross section 7 of the inlet bore or inlet bore 8 at least as far as possible. Working medium flows out of the suction chamber 9 , for which a low but positive pressure level proves expedient, via the inlet bore 8 into the cylinder bore 3 . With reversal of the direction of movement of the pump piston 4, that is at the delivery stroke (arrow 14) about which entered from the suction chamber 9 working medium is provided pushed back from the cylinder bore 3 via the feed holes 8 in the suction chamber 9, to the pump piston 4 with its piston head 6 to the orifice cross-section 7 the respective inlet bore 8 controls. Here, the free part of the muzzle cross-section is continuously smaller in accordance with the approach of the piston head to the position in which it fully covers and blocks off the muzzle cross-section 7 , so that a certain pressure build-up in that above the piston head 6 is already in this phase, a pressure chamber 17 forming part of the cylinder bore 3 results, with the result that the displaced from the cylinder bore 3 working medium in particular in the approach to the control position at high speed in the inlet bore 8 passes. Is the spill position, full coverage of the mouth cross-section 7 of the inlet bore 8 through the piston head 6 - reached, the inflow of working medium is suddenly interrupted on the inlet bore 8 . The consequence is that the liquid column in the inlet bore 8 moves in the direction of the suction chamber 9 in accordance with the previous flow direction, a negative pressure formation in the mouth region 7 , a corresponding cavity formation can occur and with which the formation of gas bubbles 20 can be associated. These then form the starting basis for a cavitation attack if they implode in the wall area of the inlet bore 8, in particular near its mouth cross section 7 and / or in the adjacent jacket area 16 of the piston head 6 . Since there is an additional source of damage, because of the high pressures to be controlled, the sometimes high flow velocities and the aggressiveness of the working medium, especially if this is formed by a heated heavy oil, there is a strong erosion attack anyway.

Der Kavitationsangriff, für den Ausgangspunkt eine solche Gas blasenbildung ist, bildet insbesondere in Verbindung mit ab strömendem, unter vergleichsweise hohem Arbeitsdruck stehendem Arbeitsmedium eine zusätzliche Gefahr, wenn infolge des weite ren Förderhubes (Pfeil 14), bei Überschreiten der gewünschten Fördermenge, über die Steuerkante 13 des Kolbenkopfes 6 der Mündungsquerschnitt 7, nunmehr in seinem unteren Randbereich freigegeben wird, wobei sich zumindest in der Anfangsphase auf grund des noch kleinen Öffnungsquerschnittes und der hohen Drücke ein scharfer Absteuerstrahl 22 ergibt, der in Richtung auf die obere Umfangsbegrenzung der Zylinderbohrung 8 nahe de ren Mündungsquerschnitt 7 gerichtet ist, und somit einen Be reich trifft, der durch die Gasblasenbildung kavitationsgefähr det ist, wobei durch den Absteuerstrahl 22 die Implosion dieser Gasblasen 20 gefördert und begünstigt wird.The cavitation attack, for the starting point is such gas bubble formation, forms an additional danger, especially in connection with flowing, under comparatively high working pressure working medium, if due to the wide ren delivery stroke (arrow 14 ), when the desired flow rate is exceeded, via the control edge 13 of the piston head 6 of the orifice cross-section 7 , is now released in its lower edge area, a sharp control jet 22 resulting at least in the initial phase due to the still small opening cross-section and the high pressures, which in the direction of the upper circumferential limit of the cylinder bore 8 near de ren mouth cross-section 7 is directed, and thus meets a loading area, which is kavitationsgefähr det by the gas bubble formation, the implosion of these gas bubbles 20 is promoted and promoted by the diverter beam 22 .

Dem wird erfindungsgemäß dadurch begegnet, dass über die Paral lelverbindung - Anschlussbohrungen 18 - die Zulaufbohrung 8 im Bereich des unterdruckgefährdeten Mündungsquerschnittes durch aus dem Saugraum 9 über die Anschlussbohrungen 18 auf die Zu laufbohrung 8 übertretendes Arbeitsmedium aufgefüllt wird, wo bei die sich im Rahmen der Absteuerung des Mündungsquerschnit tes 7 beim Förderhub (Pfeil 14) ergebende Durchströmung der Zu laufbohrung 8 in Richtung auf den Saugraum 9 dahingehend aus wirkt, dass im Sinne eines Injektors über die jeweilige An schlussbohrung 18 auf die Zulaufbohrung 8 bereits Arbeitsmedium übertritt, womit eine Zuströmung über die Anschlussbohrungen 18 bereits gegeben ist, wenn die schlagartige Absteuerung des An schlussquerschnittes 7 im Rahmen des Förderhubes (Pfeil 14) er folgt.This is countered according to the invention in that via the parallel connection - connection bores 18 - the inlet bore 8 in the region of the mouth cross-section at risk of negative pressure is filled up by working medium which passes from the suction chamber 9 via the connection bores 18 to the bore 8 to where, within the scope of the shutdown of the Mündungsquerschnit tes 7 during the delivery stroke (arrow 14 ) resulting flow of the inlet bore 8 in the direction of the suction chamber 9 has the effect that in the sense of an injector through the respective connection bore 18 on the inlet bore 8 , working medium already passes, which means an inflow via the Connection bores 18 is already present when the abrupt cutoff of the connection cross-section 7 within the scope of the delivery stroke (arrow 14 ) it follows.

In den Fig. 1 und 2 sind neben den schematisch angedeuteten, in der Lage von der Darstellung in Fig. 3 abweichenden Mün dungsöffnungen 19 im Bereich des Mündungsquerschnittes auch sich ansammelnde Gasbläschen angedeutet und mit 20 bezeichnet. Ferner ist in Fig. 1 durch den Pfeil 21 die Rückströmung ver anschaulicht, die sich beim Förderhub (Pfeil 14) aus dem Druck raum 17 in Richtung auf den Saugraum 9 ergibt, und zwar ent sprechend der Darstellung in Fig. 1 nahe dem Absteuerzeit punkt, also jenem Zeitpunkt, in dem der Pumpenkolben 4 mit sei nem Kolbenkopf 6 den Mündungsquerschnitt 7 voll überdeckt und abschließt. Die beim weiteren Durchfahren des Förderhubes (Pfeil 14) erreichte Stellung gemäß Fig. 2 zeigt den Zeit punkt, in dem - bezogen auf eine einer jeweiligen vorgegebenen Fördermenge entsprechende Regelstellung - nach Erreichen dieser Fördermenge die Zulaufbohrung 8 gegen den Druckraum 17 aufge steuert wird, wenn die Steuerkante 13 den Mündungsquerschnitt 7 anschneidet. Der sich dabei herausbildende Absteuerstrahl ist durch den Pfeil 22 veranschaulicht.In Figs. 1 and 2 are indicated schematically in addition to, in the position of the representation in Fig. 3 differs Mün dung openings 19 in the region of the mouth cross section also accumulating gas bubbles indicated and designated 20. Furthermore, in Fig. 1 by the arrow 21, the backflow is illustrated, which results from the pressure chamber 17 in the direction of the suction chamber 9 during the delivery stroke (arrow 14 ), and accordingly corresponding to the illustration in Fig. 1 near the control time point , ie the point in time at which the pump piston 4 with its piston head 6 completely covers and closes the mouth cross section 7 . The position reached as shown in FIG. 2 when the delivery stroke (arrow 14 ) is passed further shows the point in time at which - based on a control position corresponding to a given delivery rate in each case - the feed bore 8 is controlled against the pressure chamber 17 after this delivery rate has been reached if the control edge 13 cuts the mouth cross section 7 . The resulting control jet is illustrated by arrow 22 .

Nicht gezeigt und angedeutet ist in den Darstellungen die druckraumseitige Verbindung der Zylinderbohrung 3 zu einem Ver braucher, die in bekannter und üblicher Weise ausgebildet sein kann und der unmittelbar durch eine Düse oder auch durch einen Druckspeicher gebildet sein kann, aus dem eine Düse gespeist wird.Not shown and indicated in the illustrations, the pressure chamber-side connection of the cylinder bore 3 to a consumer, which can be designed in a known and customary manner and which can be formed directly by a nozzle or by a pressure accumulator from which a nozzle is fed.

Claims

1.Injection pump for internal combustion engines, in particular internal combustion engines operated with diesel or heavy oil, with a pump element which has a pump piston guided in the cylinder bore of the pump cylinder and on the pressure chamber delimited via the pump piston, controlled by the pump piston, penetrating the pump cylinder and by suction Space outgoing inlet bore opens, characterized in that the inlet bore ( 8 ) is assigned a parallel connection (connection bore 18 ) to the suction chamber ( 9 ), which is close to the mouth cross-section ( 7 ) of the inlet bore ( 8 ) on the cylinder bore ( 3 ) Pump cylinder ( 2 ) mün det in the inlet bore ( 8 ).

2. Injection pump according to claim 1, characterized in that the parallel connection (connection bore 18 ) opens onto the cylinder bore ( 3 ) adjacent to the mouth cross section ( 7 ) of the inlet bore ( 8 ) into the inlet bore ( 8 ).

3. Injection pump according to claim 1 or 2, characterized in that the parallel connection (connection bore 18 ) in relation to the conveying direction (arrow 14 ) of the pump piston ( 4 ) upper region of the mouth cross section ( 7 ) of the inlet bore ( 8 ) opens onto this.

4. Injection pump according to claim 1 or 2, characterized in that the parallel connection (connection bore 18 ) in the lower region of the mouth cross-section ( 7 ) of the inlet bore ( 8 ) opens onto the latter in relation to the conveying direction (arrow 14 ) of the pump piston ( 4 ).

5. Injection pump according to one of the preceding claims, characterized in that the parallel connection (connection hole 18 ) in relation to the conveying direction (arrow 14 ) of the pump piston ( 4 ) lateral area of the mouth cross-section ( 7 ) of the inlet bore ( 8 ) opens onto this.

6. Injection pump according to one of the preceding claims, characterized in that the mouth cross section ( 7 ) of the inlet bore ( 8 ) corresponds to a multiple of the cross section of the parallel connection (connection bore 18 ).

7. Injection pump according to claim 6, characterized in that the mouth cross-section ( 7 ) of the inlet bore ( 8 ) speaks about 20 to 80 times the mouth cross-section of the parallel connection (connection bore 18 ) on the inlet bore ( 8 ) ent.

8. Injection pump according to one of the preceding claims, characterized in that the parallel connection is formed by a connection bore ( 18 ).

9. Injection pump according to one of claims 1 to 7, characterized in that the parallel connection is formed by a plurality of connection bores ( 18 ).

10. Injection pump according to one of the preceding claims, characterized in that the connection hole (s) forming the parallel connection (s) runs at an angle to the inlet bore ( 8 ).

11. Injection pump according to claim 10, characterized in that the connection bores ( 18 ) forming the parallel connection lie with their axes in one plane with the axis of the inlet bore ( 8 ).

12. Injection pump according to one of claims 1 to 10, characterized in that the connection bores ( 18 ) forming the parallel connection and the inlet bore ( 8 ) lie with their axes in mutually offset planes.

13. Injection pump according to one of claims 8 to 12, characterized in that the connecting bores ( 18 ) forming the parallel connection and the inlet bore ( 8 ) lie with their axes in planes perpendicular to the axis ( 5 ) of the cylinder bore ( 3 ).

14. Injection pump according to one of claims 10 to 13, characterized in that the parallel connection comprises two angled and symmetrical to a lying the axis of the inlet bore ( 8 ) containing plane lying bores ( 18 ).

15. Injection pump according to one or more of the preceding claims, characterized in that the pump element ( 1 ) comprises an inlet bore ( 8 ) opening out onto the cylinder bore ( 3 ).

16. Injection pump according to one of claims 1 to 14, characterized in that the pump element ( 1 ) comprises a plurality of inlet bores ( 8 ) opening out onto the cylinder bore ( 3 ).

17. Injection pump according to claim 16, characterized in that the pump element ( 1 ) has two diametrically opposite inlet bores ( 8 ) with respect to the axis of the cylinder bore ( 3 ).