DE1144058B

DE1144058B - Fuel injection pump for internal combustion engines

Info

Publication number: DE1144058B
Application number: DEM42014A
Authority: DE
Inventors: Zdzislav Stanislav Miracki; William Friedlander
Original assignee: Mono Cam Ltd
Current assignee: Mono Cam Ltd
Priority date: 1958-07-03
Filing date: 1959-07-02
Publication date: 1963-02-21

Description

Brennstoffeinspritzpurape für Brennkraftmaschinen Die Erfindung betrifft eine Brennstoffeinspritzpumpe für Brennkraftmaschinen mit einem rotierenden Pump- und Verteilerglied, welches durch eine Nockenscheibe axial hin- und herbewegt wird, die gegenüber der Pumpenantriebswelle mittels einer Schrägkeilverzahnung nach Maßgabe eines auf einen federbelasteten Kolben wirkenden, von der Maschinendrehzahl abhängigen Brennstoffdruckes zum Zwecke der Änderung des Einspritzbeginns relativ verdrehbar ist.Fuel injection tape for internal combustion engines The invention relates to a fuel injection pump for internal combustion engines with a rotating pump and distributor member, which is moved axially back and forth by a cam disk, the opposite of the pump drive shaft by means of a helical spline according to the specifications one that acts on a spring-loaded piston and is dependent on the engine speed Fuel pressure relatively rotatable for the purpose of changing the start of injection is.

Bei einer bekannten Brennstoffeinspritzpumpe dieser Art ist eine Radialnockenscheibe vorgesehen, die auf einer axial unbeweglichen Hohlwelle angeordnet ist; diese nimmt die Pumpenantriebswelle, welche ebenfalls axial unbeweglich ist, in sich auf. Der federbelastete Kolben, welcher die Verstellung des Einspritzbeginns in Abhängigkeit vom Brennstoffdruck vorm, mmt, wirkt auf ein Kupplungsglied, welches einerseits in die Pumpenantriebswelle und andererseits in die hohle Nockenwelle mittels keilbahnartiger Verzahnungen eingreift. Diese Bauweise ist sehr kompliziert und daher aufwendig.In a known fuel injection pump of this type, there is a radial cam disk provided, which is arranged on an axially immovable hollow shaft; this takes the pump drive shaft, which is also axially immovable, in itself. Of the spring-loaded piston, which adjusts the start of injection as a function of from the fuel pressure vorm, mmt, acts on a coupling member, which on the one hand into the pump drive shaft and, on the other hand, into the hollow camshaft by means of a wedge-shaped Gear teeth engages. This construction is very complicated and therefore expensive.

Es ist auch bekannt, den Verstellkolben am Außenumfang des Rollenträgers, auf dessen Rollen sich die, Stimnockenlauffläche abstützt, angreifen zu lassen. Diese Bauweise vergrößert naturgemäß die Pumpe in ihrer Breitenausdehnung.It is also known that the adjusting piston on the outer circumference of the roller carrier, on whose roles the, Stimnockenlauffläche rests to be attacked. This design naturally increases the width of the pump.

Die Nachteile dieser bekannten Bauweisen werden durch die Erfindung vermieden; diese besteht darin, daß bei einer Einspritzpurape der eingangs genannten Art die Nockenscheibe als in an sich bekannter Weise mit dem Pump- und Verteilerglied fest verbundene Stirnnockenscheibe ausgebildet ist, welche mit einer lediglich rotierenden, die Pumpenantriebswelle aufnehmenden Buchse in Drehrichtung gekuppelt ist, welche in ihrem der Stimnockenscheibe zugewandten Ende den mit dem Brennstoffdruck beaufschlagten Kolben aufnimmt, der die mit einer Schrägkeilbahn-Außenverzahnung versehene Pumpenantriebswelle in einer entsprechenden Innenverzahnung der Buchse axial verstellt.The disadvantages of these known constructions are alleviated by the invention avoided; this consists in the fact that in the case of an injection purape, the aforementioned Kind of the cam disk as in a manner known per se with the pump and distributor member firmly connected face cam disk is formed, which with a merely rotating, the pump drive shaft receiving bushing is coupled in the direction of rotation, which in its end facing the spur cam disc, the fuel pressure is applied Receives piston, which is provided with a helical spline external toothing of the pump drive shaft axially adjusted in a corresponding internal toothing of the socket.

Bei einer Brennstoffeinspritzpumpe gemäß einem älteren, nicht vorveröffentlichten Patent ist die Stimnockenscheibe, die in diesem Falle nicht axial hin-und hergeht, fest mit einer Hohlwelle verbunden, die mittels einer Schrägkeilbahn-Innenverzahnung in eine entsprechende Außenverzahnung der diese Hohlwelle durchsetzenden Pumpenantriebswelle eingreift. Der vom drehzahlabhängigen Brennstoffdruck beaufschlagtä Kolben verstellt auch hier die Pumpenantriebswelle in axialer Richtung, doch ist der Verstellkolben im Pumpengehäuse geführt und nicht - wie beim Erfindungsgegenstand - in der mit der Innenverzahnung versehenen rotierenden Buchse. Der Gegenstand des älteren Patents betrifft außerdem eine Pumpe anderer Gattung, nämlich mit mehreren parallel zueinander angeordneten Kolben.In a fuel injection pump according to an older, unpublished patent, the spur cam disk, which in this case does not reciprocate axially, is firmly connected to a hollow shaft which, by means of a helical spline internal toothing, engages in a corresponding external toothing of the pump drive shaft passing through this hollow shaft. The piston, which is acted upon by the speed-dependent fuel pressure, also adjusts the pump drive shaft in the axial direction, but the adjusting piston is guided in the pump housing and not - as in the subject of the invention - in the rotating bushing provided with the internal toothing. The subject of the earlier patent also relates to a pump of a different type, namely with several pistons arranged parallel to one another.

In Ausgestaltung der Erfindung kann der Brennstoffruck zur Verstellung in an sich bekannter Weise von einer Zahnradzubringerpumpe erzeugt werden, deren eines Rad auf der die Pumpenantriebswelle aufnehmenden Buchse drehfest angeordnet ist.In an embodiment of the invention, the fuel pressure can be used for adjustment are generated in a known manner by a gear feeder pump, whose a wheel arranged in a rotationally fixed manner on the bushing which receives the pump drive shaft is.

Nachfolgend ist an Hand der Zeichnungen ein vorteilhaftes Ausführungsbeisffiel einer der Erfindung entsprechenden Brennstoffeinspritzpumpe beschrieben.An advantageous exemplary embodiment is shown below with reference to the drawings a fuel injection pump corresponding to the invention described.

Fig. 1 zeigt einen senkrechten Schnitt durch die Pumpe; Fig. 2 zeigt einen Schnitt entlang der Linie 2-2 in Fig. 1; Fig. 3 zeigt eine weitere Ansicht eines Teiles der Pumpe, welche einen Teilschnitt durch den Pumpenkörper in einer anderen Ebene als Fig. 1 darstellt.Fig. 1 shows a vertical section through the pump; Fig. 2 shows a section along the line 2-2 in Fig. 1; Fig. 3 shows a further view of a portion of the pump, showing a partial section through the pump body in a different plane than FIG. 1,.

Die als Ausfühiungsbeispiel beschriebene, Brennstoffeinspritzpumpe hat ein Pump- und Verteilerglied 11, welches mit einer Stirnnockenscheibe 12 verbunden ist. Die Nockenscheibe 12 kann sich zusammen mit dem Glied 11 in axialer Richtung frei in einem Joch 13 bewegen. Dieses ist einstückig mit einer Buchse 14 ausgebildet. Die Buchse 14 ist im Innem mit einem schraubenförmigen Keilprofil versehen, in welches eine Keilwelle 16 mit äußerem schraubenfönnigem Keilprofil 15 eingreift. Die Keilwelle 16 ist die von der Maschine angetriebene Pumpenantriebswelle und ist axial beweglich.The fuel injection pump described as an exemplary embodiment has a pump and distributor element 11 which is connected to a face cam disk 12. The cam disk 12 can move freely in a yoke 13 together with the member 11 in the axial direction. This is formed in one piece with a socket 14. The inside of the socket 14 is provided with a helical spline, in which a splined shaft 16 with an external helical spline 15 engages. The spline shaft 16 is the machine driven pump drive shaft and is axially movable.

Die Fläche 17 der Nockenscheibe 12 liegt an um feste Achsen drehbaren Rollen 18 an (Fig. 2). Die Fläche 17 ist so ausgebildet, daß, wenn sie gedreht wird, die Nockenscheibe 12 und das Glied 11 jedesmal in Fig. 1 axial nach links verschoben werden, wenn ein bestimmter Teil der Nockenscheibe. 17 über eine Rolle 18 hinweggeht. Die Nockenffäche 17 wird von einer Schraubendruckfeder 19, welche das Pump-und Verteilerglied 11 umgibt und sich in einem vom Joch 13 getragenen Becher 20 befindet, ständig in Berührung mit den Rollen 18 gehalten.The surface 17 of the cam disk 12 rests on rollers 18 rotatable about fixed axes (FIG. 2). The surface 17 is formed so that when it is rotated, the cam 12 and the member 11 are shifted axially to the left in Fig. 1 each time a certain part of the cam. 17 passes over a roller 18 . The cam surface 17 is kept in constant contact with the rollers 18 by a helical compression spring 19 which surrounds the pump and distributor member 11 and is located in a cup 20 carried by the yoke 13 .

Die Welle 16 und die Buchse 14 werden von einer Schraubendruckfeder 20 a axial in Bezug aufeinander beeinflußt. Ein Ende der Feder 20 a liegt an einer Scheibe 21 an, welche an einem Ende der Welle 16 befestigt und mit der Feder 20 a in einem becherförmigen Kolben angeordnet ist. Das andere Ende der Feder 20 a befindet sich in einem Becher 23, der an einer Schulter 24 in der Bohrung der Buchse 14 anliegt. Unter dem Einfluß der Feder 20 a wird die Welle 16 in die Buchse 14 hineinbewegt.The shaft 16 and the socket 14 are influenced axially with respect to one another by a helical compression spring 20 a. One end of the spring 20 a rests on a disk 21 which is attached to one end of the shaft 16 and is arranged with the spring 20 a in a cup-shaped piston. The other end of the spring 20 a is located in a cup 23 which rests on a shoulder 24 in the bore of the socket 14. Under the influence of the spring 20 a, the shaft 16 is moved into the socket 14.

Der Brennstoff wird der Einspritzpumpe durch eine zwei Zahnräder 30 und 31 aufweisende Zahnradpumpe zugeführt. Das eine Zahnrad 30 ist mittels einer Scheibenfeder 32 auf die Buchse 14 aufgekeilt. Die Zahnräder 30, 31 pumpen Brennstoff vom Einlaß 33 über einen, Kanal 34 in eine. kleine Kammer 35. Die Kammer 35 hat in einer Wandung ein kleines Drosselloch 36, welches zum Teil oder ganz mittels eines einstellbaren Bolzens 37, der in der Kammer 35 axial verschiebbar ist, geschlossen werden kann. Das dem Bolzen 37 abgekehrte Ende der Kammer 35 steht mit einer Ringnut 38 in. Verbindung, welche in der inneren Fläche mit einer die Buchse 14 umgebenden Buchse 39 ausgestattet ist. Die Ringnut 38 fluchtet mit einer öffnung 40 in der Buchse 14.The fuel is supplied to the injection pump by a gear pump having two gears 30 and 31. One gear wheel 30 is keyed onto the bushing 14 by means of a disc spring 32. The gears 30, 31 pump fuel from the inlet 33 through a channel 34 into one. small chamber 35. The chamber 35 has a small throttle hole 36 in one wall, which can be partially or completely closed by means of an adjustable bolt 37 which is axially displaceable in the chamber 35. The end of the chamber 35 facing away from the bolt 37 is connected to an annular groove 38 , which is equipped in the inner surface with a bushing 39 surrounding the bushing 14. The annular groove 38 is aligned with an opening 40 in the socket 14.

Die öffnung 40 mündet in das Innere der Buchse 14 in einem Teil 41 derselben, dessen Innendurchmesser etwas größer ist als der des übrigen Teiles der Buchse 14.The opening 40 opens into the interior of the bushing 14 in a part 41 the same, the inner diameter of which is slightly larger than that of the rest of the Socket 14.

Das Pump- und Verteilerglied 11 bewegt sich in einer Bohrung 50, welche aus einer Niederdruckkammer 52 gespeiste Einlaßöffnungen 51 hat. Die Kammer 52 wird von der Zahnradpumpe gespeist. Das Glied, 11 hat einen axialen Kanal 53 ' der sich durch das Glied 11 von dessen Endfläche bis zu einer öffnung 54 erstreckt. Die öffnung 54 tritt der Reihe nach mit Auslaßöffnungen 55 in Verbindung, wenn das Glied 11 rotiert. Die Auslaßöffnungen 55 stehen jeweils mit Auslässen 56 in Verbindung, welche von Auslaßventilen 57 gesteuert werden. Durch die Hin-und Herbewegung des Gliedes 11 wird Brennstoff von den Einlaßöffnungen 51 über den Kanal 53 und die öffnung 54 gepumpt, so daß der Reihe, nach für die Einspritzperioden jedem der Auslässe 56 Bren-nstoff zugeführt wird.The pump and distributor member 11 moves in a bore 50 which has inlet openings 51 fed from a low-pressure chamber 52. The chamber 52 is fed by the gear pump. The link 11 has an axial channel 53 ′ which extends through the link 11 from its end face to an opening 54. The port 54 communicates in turn with outlet ports 55 as the member 11 rotates. The outlet openings 55 are each connected to outlets 56 which are controlled by outlet valves 57. The reciprocating movement of the member 11 pumps fuel from the inlet openings 51 via the channel 53 and the opening 54 so that fuel is supplied to each of the outlets 56 one after the other for the injection periods.

Die Wirkungsweise der Brennstoffeinspritzpumpe ist wie folgt: Die Welle 16 wird. von der Maschine getrieben und versetzt das Joch 13, die Nockenscheibe 12 und das Pump- und Verteilerglied 11 in, Drehung. Die Nockenfläche 17 bewirkt dabei zugleich die axialen Bewegungen, wodurch der Brennstoff gepumpt und verteilt wird. Steigt die Maschinendrehzahl an, so liefern die Zahnräder 30, 31 mehr Brennstoff in der Zeiteinheit in die Kammer 35. Der Druck in der Kammer 35 steigt infolge der Drosselwirkung des Loches 36. Dieser Druck wirkt auf den Kolben 22 und bewegt diesen in die Welle 16 innerhalb der Buchse 14 in axialer Richtung gegen die Wirkung der Schraubendruckfeder 20a. Durch diese axiale Bewegung der Welle 16 wird die Buchse 14 in bezug auf die Welle 16 gedreht, so daß dadurch der Beginn und das Ende jeder Einspritzpexiode in bezug auf das Arbeitsspiel der Maschine vorverlegt wird. Der Grad der Relativbewegung zwischen der Welle, 16 und der Buchse 14 für eine vorgegebene Steigerung der Maschinendrehzahl kann dadurch eingestellt werden, daß die Stellung der Bolzen 37 in der Kammer 35 und damit der Querschnitt der Drosselöffnung 36 verändert wird.The mode of operation of the fuel injection pump is as follows: The shaft 16 is. driven by the machine and sets the yoke 13, the cam disk 12 and the pump and distributor member 11 in rotation. The cam surface 17 at the same time causes the axial movements, whereby the fuel is pumped and distributed. If the engine speed increases, the gears 30, 31 deliver more fuel per unit of time into the chamber 35. The pressure in the chamber 35 increases as a result of the throttling effect of the hole 36. This pressure acts on the piston 22 and moves it into the shaft 16 within the socket 14 in the axial direction against the action of the helical compression spring 20a. This axial movement of the shaft 16 rotates the sleeve 14 with respect to the shaft 16 , thereby bringing the beginning and the end of each injection period forward with respect to the working cycle of the machine. The degree of relative movement between the shaft 16 and the bushing 14 for a given increase in the machine speed can be adjusted by changing the position of the bolts 37 in the chamber 35 and thus the cross section of the throttle opening 36.

Die Erfindung ist nicht auf die Einzelheiten der beispielsweise beschriebenen Ausführungsform, beschränkt. So kann beispielsweise der erwähnte Brennstoffdruck, statt von einer Zahnradzubringerpumpe aus von vom Pumpenelement in eine überlaufkammer überschüssig gefördertem Brennstoff abgeleitet werden, wie es an sich bekannt ist.The invention is not limited to the details of the examples described Embodiment, limited. For example, the fuel pressure mentioned, instead of a gear feeder pump from the pump element into an overflow chamber Excess pumped fuel can be derived, as is known per se.

Claims

PATENT CLAIMS: 1. Fuel injection pump for internal combustion engines with a rotating pump and distributor member, which is axially moved back and forth by a cam disk, which is opposite to the pump drive shaft by means of a helical spline according to a fuel pressure acting on a spring-loaded piston and dependent on the engine speed for the purpose of Change of the start of injection is relatively rotatable, characterized in that the cam disk is designed as a spike cam disk (12) which is firmly connected to the pump and distributor member in a manner known per se and which is fitted with a merely rotating bushing (14) which accommodates the pump drive shaft (16) Direction of rotation is coupled, which in its end facing the spike cam disc receives the piston (22) charged with the fuel pressure, which axially verses the pump drive shaft (16) provided with a helical external toothing in a corresponding internal toothing of the bushing (14) tells.

2. Fuel injection pump according to claim 1, characterized in that the fuel pressure for adjustment is generated in a manner known per se by a gear feeder pump (30, 31) , one wheel (30) of which on the bushing (14) receiving the pump drive shaft (16) rotatably is arranged. Documents considered: German Patent No. 963 825; . USA. Patents No. 2,372,180, 2 381,585th Contemplated older patents: German Patent No. 1 097 759. -.