DE1751656C3

DE1751656C3 - Fuel injection pump for internal combustion engines

Info

Publication number: DE1751656C3
Application number: DE19681751656
Authority: DE
Inventors: John Patrick Stewart Tuffley; Elliot David Amberley Stroud; Gloucestershire Curran (Großbritannien)
Original assignee: Bryce Berger Ltd., Hucclecote, Gloucestershire (Großbritannien)
Filing date: 1968-07-04
Publication date: 1976-11-04

Description

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Die Erfindung betrifft eine Kraftstoffeinspritzpumpe für Brennkraftmaschinen gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1.The invention relates to a fuel injection pump for internal combustion engines according to the preamble of claim 1.

Bei einer aus der GB-PS 7 46 280 mil diesen Merkmalen bekannten Kraftstoffeinspritzpumpe besteht die Vorrichtung zur Verringerung der Pumpenkolbengeschwindigkeit beim Aufsteuern des Pumpenarbeitsraumes durch die schräge Steuerkante des Pumpenkolbens aus einer mit Flüssigkeit gefüllten Dämpfungskammer, die als Ringkammer konzentrisch und unmittelbar um den Zylinder des den Pumpenkolben betätigenden Arbeitskolbens herum angeordnet ist und antriebsseitig von einem Flansch des Arheitskolbens begrenzt wird. Aus der Ringkammer verdrängt der Flansch des Arbeitskolbens die Flüssigkeit während des Auswärtshubes des Arbeits- und damit des Pumpenkolben^ über in der Zylinderwand des Arbeitskolbens angeordnete Bohrungen, die antriebsseitig in der Bodenfläche des Arbeitskolbens mündend mit dem Arbeitszylinder in Verbindung stehen und andererseits in einer mit der Dämpfungskammer in Verbindung stehenden Schrägnut münden. Letztere wirkt mit einer gleichfalls schrägen, längenmäßig jedoch kürzeren Steuerkante in der Wand einer den Arbeitskolben führenden und zugleich die Dämpfungskammer außen begrenzenden Büchse zusammen, so daß bei einer Verdrehung des Arbeitsund damit zugleich des Pumpenkolbens mit Hilfe einer am Arbeitskolben angreifenden Zahnstange die Dämpfung je nach Winkelverstellung der Schrägnut relativ zur Steuerkante in der Büchse früher oder später einsetzt. Das Einsetzen der Dämpfung ist dabei so auf den Zeitpunkt des Aufsteuerns des Pumpenarbeitsraumes durch die Steuerkante des Pumpenkolbens abgestimmt, daß die Dämpfung jeweils kurz nach dem Aufsteuerzeitpunkl beginnt. Auf diese Weise wird der Pumpenkolben aus der hohen, durch die plötzliche Entlastung beim Aufsteuervorgang bewirkte Geschwindigkeit heraus weich abgebremst. Der hieraus ersichtliche bauliche und fertigungstechnische Aufwand, der notwendig ist, um bei allen Verdrehstellungen des Pumpenkolbens die Dämpfung stets kurz nach dem Überströmzeitpunkt einsetzen zu lassen, ist jedoch beträchtlich. Ferner hängt die Größe der Dämpfung von der Paßtoleranz von Arbeitskolben und Ringkammer ab. Das Einbauspiel muß auch in Hinblick auf die Wärmeausdehnung des Arbeitskolbens besonders sorgfältig festgelegt werden, was sich erheblich bei den Fertigungskosten auswirkt. Schließlich vergrößert sich das anfängliche Einbauspiel infolge Abnutzung im Betrieb; das hier zulässige Maß bestimmt die Lebensdauer der Dämpfungsvorrichtung und damit auch der Einspritzpumpe.In a fuel injection pump known from GB-PS 7 46 280 mil these features is the Device for reducing the pump piston speed when opening the pump working space through the inclined control edge of the pump piston from a damping chamber filled with liquid, as an annular chamber concentrically and directly around the cylinder of the working piston that actuates the pump piston is arranged around and is limited on the drive side by a flange of the working piston. The flange of the working piston displaces the liquid from the annular chamber during the outward stroke of the working and thus the pump piston ^ arranged in the cylinder wall of the working piston Bores that open into the bottom surface of the working piston on the drive side with the working cylinder in Are in connection and on the other hand in a sloping groove connected to the damping chamber flow out. The latter acts with a likewise inclined, but lengthwise shorter control edge in the Wall of a bush leading to the working piston and at the same time delimiting the damping chamber on the outside together, so that when the working and thus at the same time the pump piston is rotated with the help of a the rack acting on the working piston reduces the damping relative to the angular adjustment of the inclined groove to the control edge in the liner begins sooner or later. The onset of damping is so on the Timing of the opening of the pump working space coordinated by the control edge of the pump piston, that the attenuation begins shortly after the opening time. This is how the pump piston becomes from the high speed caused by the sudden relief during the opening process slowed down softly. The structural and manufacturing effort that is evident from this and that is necessary is to ensure that the damping is always shortly after the overflow time for all rotated positions of the pump piston however, it is considerable. Furthermore, the amount of attenuation depends on the fit tolerance from working piston and annular chamber. The installation clearance must also take into account thermal expansion of the working piston must be determined particularly carefully, which has a significant impact on the manufacturing costs affects. Finally, the initial installation clearance increases as a result of wear and tear during operation; this one permissible dimension determines the service life of the damping device and thus also of the injection pump.

Der Erfindung liegt somit die Aufgabe zugrunde, bei einer Kraftstoffeinspritzpumpe der beschriebenen Art die Dämpfung mit einfacheren und funktionstechnisch weniger empfindlichen Mitteln zu bewirken.The invention is therefore based on the object in a fuel injection pump of the type described to effect the damping with simpler and functionally less sensitive means.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die im Kennzeichen des Patentanspruchs ! genannten Merkmale gelöst.According to the invention, this object is achieved by the characterizing features of the patent claim! mentioned features solved.

Auf diese einfache Weise erfolgt die Verringerung der Pumpenkolbengeschwindigkeit nach dem Aufsteuern des Pumpenarbeitsraumes unabhängig von der zur Betätigung bzw. Verdrehung des Pumpenkolbens benötigten Mechanik durch eine getrennte Vorrichtung, die den Zufluß der Arbeitsflüssigkeit zum Arbeitskolben in Abhängigkeit der effektiven Geschwindigkeitsänderung des Pumpenkolbens steuert. Diese Vorrichtung, deren Wirksamkeit und Lebensdauer von Paßtoleranzen weitgehend unbeeinflußt ist, kann außerdem bei Funktionsstörungen leicht ausgetauscht werden.In this simple way, the pump piston speed is reduced after opening of the pump working space independent of the actuation or rotation of the pump piston Mechanics required by a separate device that controls the flow of working fluid to the working piston as a function of the effective change in speed of the pump piston controls. This device, its effectiveness and service life of Fit tolerances is largely unaffected, can also easily be replaced in the event of malfunctions will.

Eine zweckmäßige Ausgestaltung der Erfindung läßt sich dem Unteranspruch entnehmen.An expedient embodiment of the invention can be found in the dependent claim.

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung wird nachfolgend an Hand der Zeichnung näher erläutert. Es zeigt F i g. 1 die Kraftstoffeinspritzpumpe im Schnitt, undAn exemplary embodiment of the invention is explained in more detail below with reference to the drawing. It shows F i g. 1 the fuel injection pump in section, and

F i g. 2 einen Schnitt durch die die Verringerung der Geschwindigkeit des Pumpenkolbens nach dem Aufsteuern des Pumpenarbeitsraumes bewirkende Vorrichtung in vergrößerter Darstellung.F i g. 2 shows a section through the reduction in the speed of the pump piston after opening of the pump work space causing device in an enlarged view.

In der Zeichnung ist ein Pumpenkolben 10 gezeigt, der innerhalb einer Zylinderbohrung angeordnet ist, die in dem Gehäuse der Einspritzpumpe ausgebildet ist. Die Zylinderbohrung mündet in einen Auslaß 11, in dem zur Steuerung der Kraftstoffströmung ein Rückschlagventil 12 vorgesehen ist. Im Betrieb ist der Auslaß an eine Brennstoffeinspritzdüse 13 angeschlossen, die den Kraftstoff in den Verbrennungsraum einer Brennkraftmaschine einspritztIn the drawing, a pump piston 10 is shown, which is arranged within a cylinder bore, the is formed in the housing of the injection pump. The cylinder bore opens into an outlet 11, in a check valve 12 is provided to control the fuel flow. The outlet is in operation connected to a fuel injector 13, the fuel in the combustion chamber of a Internal combustion engine injects

In der Wand der Zylinderbohrung ist eine Überströmöffnung 14 vorgesehen, die in Verbindung mit einer im Gehäuse ausgebildeten Kraftstoffzufuhrkammer 15 steht und die im Betrieb an eine Kraftstoffquelle angeschlossen ist.There is an overflow opening in the wall of the cylinder bore 14 is provided, which is in connection with a fuel supply chamber 15 formed in the housing and which is connected to a fuel source during operation is.

Am Umfang des Pumpenkolbens 10 ist eine schräge Steuerkante 16 ausgebildet, die eine Ausnehmung im Pumpenkolben begrenzt, welche mit dem als Pumpenarbeitsraum dienenden Abschnitt der Zylinderbohrung in ständiger Verbindung steht. Während des Einspritzhubes des Pumpenkolbens 10 wird Kraftstoff aus dem Pumpenarbeitsraum durch den Auslaß 11 ausgestoßen, bis die Steuerkante 16 die Überströmöffnung 14 freigibt. Damit ist die Einspritzung von Kraftstoff in die Brennkraftmaschine beendet und der restliche Kraftstoff wird durch die Überströmöffnung 14 aus dem Pumpenarbeitsraum ausgestoßen. Sobald während des Saughubes der Pumpenkolben diese öffnung freigibt, strömt Kraftstoff von der Zufuhrkammer 15 in den Pumpenarbeitsraum ein und füllt denselben vollständig.On the circumference of the pump piston 10, an inclined control edge 16 is formed which delimits a recess in the pump piston which is in constant communication with the section of the cylinder bore serving as the pump working space. During the injection stroke of the pump piston 10, fuel is expelled from the pump working chamber through the outlet 11 until the control edge 16 releases the overflow opening 14. The injection of fuel into the internal combustion engine is thus ended and the remaining fuel is expelled through the overflow opening 14 from the pump working chamber. As soon as the pump piston releases this opening during the suction stroke, fuel flows from the supply chamber 15 into the pump working chamber and fills the same completely.

Der Pumpenkolben ist in Saughubrichtung durch eine Schraubendruckfeder 17 vorgespannt. Der Einspritzhub des Pumpenkolbens erfolgt gegen die Kraft der Druckfeder 17 mit Hilfe eines druckmittelbetätigten Arbeitskolbens 18, der in einem zum Pumpengehäuse gehörenden Gehäuseteil ausgebildeten Arbeitszylinder 19 angeordnet ist.The pump piston is pretensioned in the suction stroke direction by a helical compression spring 17. The injection stroke of the pump piston takes place against the force of the compression spring 17 with the aid of a pressure medium-actuated Working piston 18, the working cylinder formed in a housing part belonging to the pump housing 19 is arranged.

Die Arbeitsflüssigkeit stammt aus einer Druckmittelquelle 20, die eine von der Brennkraftmaschine angetriebene Pumpe enthalten kann und von der die Arbeitsflüssigkeit zunächst zu einem Speicher geleitet wird. Der Zufluß der Arbeitsflüssigkeit zum Arbeitszylinder 19 wird durch ein Ventil 21 gesteuert, das in zeitlich vorbestimmtem Verhältnis von der Brennkraftmaschine betätigt wird. Der Druck der bei geöffnetem Ventil 21 den Arbeitskolben 18 beaufschlagenden Arbeitsflüssigkeit sorgt für den Einspritzhub des Pumpenkolbens 10. Die Rückbewegung beider Kolben 10 und 18 wird durch das Schließen des Ventils 21 und öffnen eines weiteren Ventils 25 bewirkt, das die Verbindung zu einem Ablauf freigibt. Beide Ventile werden synchron betätigt.The working fluid comes from a pressure medium source 20, which is driven by the internal combustion engine Can contain pump and from which the working fluid is initially passed to a reservoir will. The flow of the working fluid to the working cylinder 19 is controlled by a valve 21, which in time A predetermined ratio is actuated by the internal combustion engine. The pressure of when the Valve 21 acting on the working piston 18 ensures the injection stroke of the pump piston 10. The return movement of both pistons 10 and 18 is caused by closing valve 21 and opening causes another valve 25 that releases the connection to a drain. Both valves become synchronous actuated.

Um die nach dem Aufsteuern des Pumpenarbeitsraumes auftretende starke Beschleunigung des Pumpenkolbens 10 aufzufangen bzw. zu verringern, ist eine Vorrichtung 23 vorgesehen, die in Strömungsrichtung hinter dem Ventil 21 in der Zuflußleitung zum Arbeitszylinder 19 angeordnet ist. Wie aus F i g. 2 zu ersehen ist, weist die Vorrichtung eine verlängerte zylindrische Kammer 30 auf, die beidseitig durch verstellbare Anschläge 31, 32 verschlossen ist. Der Anschlag 31 bildet einen Hubbegrenzer, wohingegen der andere Anschlag 32 zugleich ein Widerlager für eine Schraubendruckfeder 33 darstellt. Die Kammer wird von der Zuflußleitung 34 durchschnitten, die in den Arbeitszylinder 19 mündet. In der Kammer 30 ist ein Kolbenschieber 35 derart angeordnet, daß er mit seinen Stirnflächen Endabschnitte 30a und 306 der zylindrischen Kammer 30 begrenzt. An die den Endabschnitt 306 bildende Stirnfläche des Kolbenschiebers 35 stützt sich die Schraubendruckfeder 33 ab. Der Kolbenschieber 35 weist in seinem mittleren Bereich eine Umfangsnut 38 mit einer Steuerkante 39 auf, die bei einer Axialverschiebung des Kolbenschiebers den wirksamen Durchtrittsquerschnitt für die Arbeitsflüssigkeit verändert. Der Endabschnitt 30a der Kammer 30 steht über einen Kanal 36 mit dem Teil der Zuflußleitung 34 zwischen Ventil 21 und Kolbenschieber 35 in Verbindung, während der Endabschnitt 306 über einen Kanal 37 an den Teil der Zuflußleitung 34 zwischen Kolbenschieber 35 und Arbeitszylinder 19 angeschlossen ist. Durch eine Verstellung des Anschlages 32 wird die auf die Höhe des Druckabfalls ansprechende Steuercharakteristik der Vorrichtung verändert, während eine Verstellung des Anschlages 31 eine Veränderung des wirksamen Durchtrittsquerschnitts der Zullußleitung 34 bewirkt.About the strong acceleration of the pump piston that occurs after the pump working space has been opened To collect or reduce 10, a device 23 is provided which extends in the direction of flow is arranged behind the valve 21 in the supply line to the working cylinder 19. As shown in FIG. 2 can be seen is, the device has an elongated cylindrical chamber 30, which is on both sides by adjustable stops 31, 32 is closed. The stop 31 forms a stroke limiter, whereas the other stop 32 at the same time represents an abutment for a helical compression spring 33. The chamber is from the inflow line 34, which opens into the working cylinder 19. A piston valve 35 is located in the chamber 30 arranged in such a way that it has end sections 30a and 306 of the cylindrical chamber 30 with its end faces limited. The helical compression spring is supported on the end face of the piston slide 35 that forms the end section 306 33 from. The piston slide 35 has in its central region a circumferential groove 38 with a Control edge 39, which in the event of an axial displacement of the piston slide, the effective passage cross-section changed for the working fluid. The end portion 30a of the chamber 30 is via a channel 36 with the Part of the inflow line 34 between valve 21 and piston slide 35 in connection, while the end section 306 via a channel 37 to the part of the inflow line 34 between the piston valve 35 and the working cylinder 19 is connected. By adjusting the stop 32, the pressure drop is adjusted to the level of the pressure drop responsive control characteristics of the device changed, while an adjustment of the stop 31 causes a change in the effective passage cross section of the inlet line 34.

Hierzu 2 Blatt ZeichnungenFor this purpose 2 sheets of drawings

Claims

Palent claims:

1. Fuel injection pump for internal combustion engines with a rotatable, an inclined, the pump working chamber to terminate the injection opening control edge having pump piston, the injection stroke with the help of the pressure acting on a working piston connected to the pump piston, valve-controlled synchronously from the internal combustion engine via a supply line in the working cylinder of the Working fluid entering the working piston takes place, the speed of the pump piston being reduced by a device when the pump working cylinder is opened, and its return stroke when the working fluid emerges from the working cylinder synchronously, valve-controlled by the internal combustion engine, with the aid of a helical compression spring, characterized in that the device (23) to reduce the pump piston speed when the pump working chamber is opened, a in the inflow line (34) to the working cylinder (19) in the direction of flow behind the d The inflow controlling valve (21) is arranged transversely to the inflow line in a cylindrical chamber (30) having stops (31, 32) at the end and which with its end faces end sections (30a, 30b) of the cylindrical chamber (30) limited, of which one on the piston slide supporting helical compression spring (33) receiving end section (30a) with the part of the inflow line (34) between the piston slide (35) and the working cylinder (19) and the other end section (306) with the Part of the inflow line (34) between the piston valve (35) and the valve (21) controlling the inflow is in communication, and that the piston valve (35) has a circumferential groove (38) with a control edge (39), which at each opening the axial displacement of the piston slide in the direction of the end section (30a) receiving the spring (33) reduces the cross-section of the passage for the working fluid.

2. Fuel injection pump according to claim 1, characterized in that the outwardly the End sections (30a, 306) of the cylindrical chamber (30) delimiting stops (31, 32) are adjustable are, and that the stop (32) that the helical compression spring (33) receiving the end section! (30a) limited, at the same time serves as an abutment for the helical compression spring.