DE1805024C2

DE1805024C2 - A fuel injection device for internal combustion engines consisting of an assembly consisting of an injection pump and an injection valve

Info

Publication number: DE1805024C2
Application number: DE1805024A
Authority: DE
Inventors: Walter 7261 Ostelsheim Eckstein; Wilfried Dipl.-Ing. Dr. 7144 Asperg Höfken
Original assignee: LOrange GmbH
Current assignee: LOrange GmbH
Priority date: 1968-10-25
Filing date: 1968-10-25
Publication date: 1983-06-01
Also published as: SE353579B; GB1228327A; DE1805024A1; US3635403A; FR2021512A1

Description

gute und anhaltende Dichtheit der Baueinheit aus Einspritzpumpe und Einspritzventil gewährleistet ist.good and lasting tightness of the assembly consisting of the injection pump and injection valve is guaranteed.

Diese Aufgabe wird erfindungsgem&ß mit den Im Kennzeichen des Anspruchs I angegebenen Merkmalen gelöst.This object is achieved according to the invention with the features specified in the characterizing part of claim I. solved.

Bei der erfindungsgemäßen Lösung wird die gute Dichtung durch ein Minimum von Verbindungsstellen zwischen Teilen erzielt, die von dem hohen Pumpdruck beaufschlagt sind. Denn es entfällt gegenüber der eingangs erwähnten Ausführung nach dem Stand der Technik zunächst eine Hochdruckdichtfläche zwischen dem Verlängerungsrohr und der Pumpenkolbenbüchse. Dies wird dadurch erreicht, daß die Pumpenkolbenführungsbohrung in der Pumpenkolbenbüchse zusammen mit dem am einspritzseitigen Ende der Führungbohnmg sich radial erweitert anschließenden Pumpenarbeitsraum als Sacklochbohrung ausgebildet ist. Der Pumpenarbeitsraum liegt also innerhalb der Pumpenkoibenbüchse. Außerdem Ist auch die die Feder und den Anschlagschaft aufnehmende Sacklochbohrung unmittelbar in einen Verlängerungsabschnitt der Pumpenkolbenbüchse eingearbeitet. Das bei der bekannten Konstruktion vorgesehene Verlängerungsrohr kann damit entfallen uid der Kraftstoff strömt aus der bohrungsartigen Kraftstofführung innerhalb des Verlängerungsabschnittes der Pumpenkolbenbüchse unmittelbar in den Ventilkörper. Eine weitere Hochdruckdichtfläche entfällt bei der erfindungsgemäßen Konstruktion schließlich noch deshalb, weil, was allgemein bekannt ist, der Ventilkörper zugleich auch die Spritzlöcher aufweist. Bei der erfindungssemäßen Konstruktion ist also nur eine einzige Hochdruckdichtfläche zwischen dem Verlängerungsabschnitt der Pumpenkolbenbüchse und dem Ventilkörper gegeben.In the solution according to the invention, the good seal is achieved by a minimum of connection points achieved between parts that are acted upon by the high pumping pressure. Because it is omitted compared to the initially mentioned embodiment according to the prior art initially a high pressure sealing surface between the Extension tube and the pump piston liner. This is achieved in that the pump piston guide bore in the pump piston liner together with the end of the guide bean at the injection side radially expanded adjoining pump working space as Blind hole is formed. The pump working space is therefore within the pump piston bush. In addition, the blind hole receiving the spring and the stop shaft is also directly in incorporated an extension section of the pump piston liner. The one provided in the known construction Extension pipe can thus be omitted and the fuel flows out of the bore-like fuel guide within the extension section of the pump piston liner directly into the valve body. One Finally, there is no further high-pressure sealing surface in the construction according to the invention because as is well known, the valve body also has the injection holes. In the case of the erfindungssemäße Construction is only a single high pressure sealing surface between the extension section of the Given the pump piston liner and the valve body.

Aus der US-PS 22 85 730 ist zwar bereits eine Einspritzvorrichtung bekannt, bei der in einem einzigen Bauteil zwei Sacklochbohrungen vorgesehen sind, von denen die eine, einspritzseitig geschlossen, den Pumpenarbeitsraum begrenzt und die andere, pumpenkolbenseitig geschlossene Sacklochbohrung eine auf eine Ventilnadel wirkende Schraubendruckfeder aufnimmt. Bei diesem Bauteil handelt u> sich jedoch nicht um die Pumpenkolbenbüchse, sondern um das Gehäuse der Einspritzvorrichtung selbst, in dem die beiden Sacklochbohrungen ausgebildet sind. Darüber hinaus dient die den Pumpenarbeitsraum begrenzende Sacklochbohrung nicht zugleich der Führung des Pumpenkolbens, sondern es Ist zu diesem Zweck eine besondere beidseitig offene Pumpenkolbenbüchse in dieses Sackloch eingeschraubt, was neben dem fertigungstechnischen Aufwand eine zusätzliche Hochdruckdichtfläche bedeutet. Im übrigen ist auch bei dieser Ausführung wegen eines zusätzlichen, den Ventilsitz und die Spritzbohrung aufweisenden Teils eine weitere Hochdruckfläche entsprechend kostspielig zu bearbeiten. From US-PS 22 85 730 is already an injection device known, in which two blind holes are provided in a single component, from one of which, closed on the injection side, is the pump working space limited and the other, the pump piston side closed blind hole on a valve needle takes up acting helical compression spring. This component is u> However, it is not about the pump piston liner, but about the housing of the injector itself, in which the two blind holes are formed. In addition, it serves the pump work area limiting blind hole not at the same time the guide of the pump piston, but it is to this Purpose a special pump piston bushing, open on both sides, is screwed into this blind hole, which is next to the manufacturing effort means an additional high pressure sealing surface. Incidentally, is also at this version because of an additional, the valve seat and the spray hole having part another Correspondingly expensive to process high pressure surface.

Schließlich zeigt das DE-GM 18 92 860 eine Einspritzpumpenausführung, bei der sich an die Führungsbohrung für den Pumpenkolben einspritzseitig ein radial erweiterter Pumpenarbeitsraum anschließt. Dieser Pumpenarbeitsraum schließt aber die Pumpenkolbenführmigsbohrung nicht In Form einer Sacklochbohrung ab.Finally, the DE-GM 18 92 860 shows an injection pump version, in which a radially widened one is attached to the guide bore for the pump piston on the injection side Pump work area connects. However, this pump working space closes the pump piston guide bore not in the form of a blind hole.

In zweckmäßiger Weise Ist die die Feder und den Anschlagschaft aufnehmende Sacklochbohrung koaxial zur PumpenkolbenfUhrungsbohrung Im Verlängerungsabschnltl der Pumpenkolbenbüchse angeordnet. Eine koaxiale Anordnung derartiger Sacklochbohrungen ist aus der DE-PS 6 97 091 bekannt.Appropriately, is the spring and the Stop shaft receiving blind hole coaxial to the pump piston guide hole in the extension section the pump piston liner arranged. A coaxial arrangement of such blind holes is from DE-PS 6 97 091 known.

Ferner lsi es vorteilhaft, wenn die Kraftstofführung zwischen dem Pumnenarbekiraum und dein Ventllkörper Ober mehrere mit Abstand zu der die Feder und den Anschlagschaft aufnehmenden Sacklochbohmng verlaufende Kanäle erfolgt, wie dies ebenfalls aus der DE-PS 6 97091 bekannt Ist.It is also advantageous if the fuel guide between the pump scar space and your valve body Above several extending at a distance from the Sacklochbohmng receiving the spring and the stop shaft Channels takes place, as is also known from DE-PS 6 97091.

Schließlich erweist es sich als zweckmäßig, daß zur Entlastung der Ventllnade! durch den Druck des Leckkraftstoffs die die Feder und den Anschlagschaft aufnehmende Sacklochbohrung über einen Entlüftungskanal mit dem Saugraum der Kraftstoffeinspritzvorrichtung in Verbindung steht. In diesem Zusammenhang Ist eine entsprechende Maßnahme aus der CH-PS 2 99 030 bekannt.Finally, it turns out to be useful that the Relief of the valve needle! due to the pressure of the leakage fuel, the spring and the stop shaft receiving it Blind hole via a ventilation channel with the suction chamber of the fuel injection device in Connection. In this context, there is a corresponding measure from CH-PS 2 99 030 known.

Die Erfindung wird Im folgenden näher erläuten; die Zeichnung gibt ein Ausführungsbeispiel mit den für dieThe invention is explained in more detail below; the drawing gives an embodiment with the for

is Erfindung wesentlichen Teilen im Axialschnitt wieder.is invention essential parts in axial section again.

Diese Teile werden, soweit sie nicht aus der Zeichnung ohne weiteres erkennbar sind, anhand der Zeichnung näher erläutert.These parts, if they are not easily recognizable from the drawing, are based on the drawing explained in more detail.

Wie die Zeichnung zeigt, weist die Einspritzvorrichtung ein Gehäuse 1 auf, in das eine mehrfach im Durchmesser abgesetzte, im wesentlichen zy'/.idrische Pumpenkolbenbüchse 2 eingesetzt ist, wobei diese Pumpenkolbenbüchse 2 über das eine Ende des Gehäuses 1 vorsteht und an der entsprechenden Stirnseite des Gehäuses 1 mit einem Bund 3 anliegt. Mit diesem Bund ist die Purrpenkolbenbüchse 2 durch eine Überwurfmutter 4 gegen die Stirnseite des Gehäuses 1 verspannt. In einer koaxial zur Pumpenkolbenbüchse 2 liegenden Pumpenkolbenführungsbohrung 5 ist in der Pumpenkolbenbüchse 2 ein Kolben 6 verschiebbar gelagert, wobei die PumpenkolbenfUhrungsbohrung 5 an ihrem zur Überwurfmutter 4 hin liegenden Ende zur Bildung eines Pumpenarbeitsraumes 7 im Durchmesser geringfügig radial erweitert Ist. Die PumpenkolbenfUhrungsbohrung 5 in der Pumpenkolbenbüchse 2 ist - wie die Zeichnung zeigt - am einspritzseitigen Ende als Sacklochbohrung ausgebildet, die den radial erweiterten Pumpenarbeitsraum begrenzt.
In der Pumpenkolbenbüchse 2 sind zwei um 180 Grad versetzte, mit d.;m Pumpenarbeitsraum in Verbindung stehende Radialöffnungen 8 vorgesehen, die nach außen hin in einen an der Innenseite des Gehäuses 1 ausgebildeten, den Saugraum 9 für den Pumpenkolben darstellenden Ringkanal münden. In den Ringkanal mündet weiterhin eine Längsbohrung 10 des Gehäuses 1, die mit einer in einem Gehäuseansatz 11 vorgesenenen Querbohrung 12 leltungsverbunden ist. Der Ansatz 11 dient zum Anschluß der Einspritzvorrichtung an eine Kraftstoffleitung und ggf. zur Befestigung der Einspritzvorrichtung, beispielsweise an einem Zylinderkopf.As the drawing shows, the injection device has a housing 1 into which an essentially zy '/ of the housing 1 with a collar 3 is applied. With this collar, the Purrpen piston bushing 2 is braced against the end face of the housing 1 by a union nut 4. In a pump piston guide bore 5 lying coaxially to the pump piston liner 2, a piston 6 is slidably mounted in the pump piston liner 2, the pump piston guide bore 5 being slightly expanded radially in diameter at its end facing the union nut 4 to form a pump working space 7. The pump piston guide bore 5 in the pump piston liner 2 is - as the drawing shows - designed as a blind hole at the injection end, which delimits the radially expanded pump working space.
In the pump piston liner 2 there are two radial openings 8, offset by 180 degrees and connected to the pump working chamber, which open outwards into an annular channel formed on the inside of the housing 1 and forming the suction chamber 9 for the pump piston. A longitudinal bore 10 of the housing 1, which is connected to a transverse bore 12 provided in a housing attachment 11, also opens into the annular channel. The extension 11 is used to connect the injection device to a fuel line and, if necessary, to attach the injection device, for example to a cylinder head.

An einem Verlängerungsabschnitt 36 der Pumpenkolbenbüchse 2, der über die Sacklochbohrung für die PumpenkolbenfUhrungsbohrung 5 und den Pumpenarbeitsraum 7 hinausgeht, Ist ein Ventilkörper 13 eines EInsprltzventils mit einer Überwurfmutter 14 befestigt, wobei am Ende des Verlängerungsabschnittes 36 der Pumpenkolbenbüchse 2 ein entsprechendes Außengewinde vorgesehen ist und der Ventilkörper 13 gegen die Stirnseite 15 des Verlängerungsabschnittes 36 der Pumpenkolbenbüchse 2 ve.spannt ist.On an extension section 36 of the pump piston liner 2, which extends over the blind hole for the pump piston guide bore 5 and the pump working chamber 7 is a valve body 13 of an injection valve fastened with a union nut 14, wherein at the end of the extension portion 36 of Pump piston sleeve 2 is provided a corresponding external thread and the valve body 13 against the Front side 15 of the extension section 36 of the pump piston liner 2 is clamped.

In dem Ventilkörper 13 ist als ScbHeßtell eine Ventilnadel 16 angeordnet. Dem konischen Ende 17 der Vf.ntilnadel 16 lit im Ventilkörper 13 ein entsprecncnder konischer Ventilsitz 18 zugeordnet. Der zylindrische Teil der Ventllnadel 16 Ist In einer Längsbohrung 19 des Ventilkörpers 13 geführt, wobei an der Ventilnadel 16 ein üLcr die der Pumpenkolbenbüchse 2 zugewandten Stirnfläche des Ventilkörpers 13 vorstehender Schaft 20 vorgesehenA valve needle is located in the valve body 13 as a valve stem 16 arranged. The conical end 17 of the Vf.ntilnadel 16 lit in the valve body 13 a corresponding conical Valve seat 18 assigned. The cylindrical part of the valve needle 16 is in a longitudinal bore 19 of the valve body 13 out, with a üLcr on the valve needle 16 the end face facing the pump piston liner 2 of the valve body 13 protruding shaft 20 is provided

M. Der In eine Sacklochbohrung 21 der Pumpenkolbenbüchse 2 ragende Schaft 20 weist mit Abstand von seiner freien Stirnseite einen Im Durchmesser erweiterten Bund 22 auf. Dem Schaft 20 liegt ein weiterer Schaft 23 gleichen Durchmessers gegenüber, welcher mit einem entsprechenden pumpenkolbenseitlgen Endbund 24 am Inneren Ende der Sacklochbohrung 21 befestigt Ist. Um die achsgleich zueinander liegenden Schäfte 20, 23 Ist eine als Schraubendruckfeder ausgebildete Ventilfeder 25 angeordnet, deren Außendurchmesser nur geringfügig kleiner als der Innendurchmesser der als Federgehäuse vorgesehenen Sacklochbohrung 21 Ist. Von dem Inneren Ende der Sacklochbohrung 21 geht ein Entlüftungskanal 26 ab, der mit dem Saugraum 9 In Verbindung steht.M. In a blind hole 21 of the pump piston liner 2 protruding shaft 20 has at a distance from its free end face a collar with an enlarged diameter 22 on. The shaft 20 is a further shaft 23 of the same diameter opposite, which with a corresponding pumpenkolbenseitlgen end collar 24 is attached to the inner end of the blind hole 21. Around the shafts 20, 23 lying on the same axis as one another is a valve spring 25 designed as a helical compression spring arranged, the outer diameter of which is only slightly smaller than the inner diameter of the spring housing provided blind hole 21 is. From the inside At the end of the blind hole 21 there is a ventilation channel 26 which is connected to the suction chamber 9.

Von der Stirnseite des sacklochartlg begrenzten Pumpenarbeitsraumes 7 sind in dem Verlängerungsabschnitt der Pumpenkolbenbüchse 2 mehrere Bohrungen oder Kanäle 27 zur Stirnseite 15 des Verlängerungsabschnlttes 36 dir PüfTiⁿ2nko!bⁱⁱn^*^^rh^c'¹ ^ opfnhrt ^nKpj rliacp Bohrungen 27 parallel und mit Abstand zu der Sacklochbohrung 21 verlaufen. Von der an der Stirnseite 15 der Pumpenkolbenbüchse 2 anliegenden Stirnseite des Ventllkörpers 13 Ist eine mit der Bohrung 27 leitungsverbundene Bohrung 28 In einen Druckraum 29 des Ventllkörpers 13 geführt, der oberhalb des Ventilsitzes 18 im Bereich einer konischen Druckschulter 30 der Ventilnadel 16 vorgesehen ist.From the end of the pump working space 7, which is limited in the manner of a blind hole, in the extension section of the pump piston liner 2, several bores or channels 27 are parallel to the end face 15 of the extension section 36 dir PüfTi ⁿ 2nko! B ⁱⁱ n ^ * ^ ^r h ^c ' ¹ ^ opfnhrt ^ nKpj rliacp bores 27 and run at a distance from the blind hole 21. From the end face of the valve body 13 resting on the end face 15 of the pump piston liner 2, a bore 28 connected to the bore 27 is led into a pressure chamber 29 of the valve body 13, which is provided above the valve seat 18 in the area of a conical pressure shoulder 30 of the valve needle 16.

Das dem Ventilkörper 13 abgewandte, als Schaft ausgebildete Ende 31 des Pumpenkolbens 6 ist mit einer aus dem Gehäuse 1 ragenden Kupplung 32 verbunden, welche zur Antriebsverbindung der Kraflstorfeinsprltzvcirrichtung, beispielsweise mit einem durch die Nockenwelle eines Motors angetriebenen Kipphebel vorgesehen ist. Der Kolben 6 Ist dabei zu seiner in der Zeichnung dargestellten Ausgangslage hin durch eine Druckfeder 33 belastet.The end 31 of the pump piston 6 which faces away from the valve body 13 and is designed as a shaft is connected to one another the housing 1 protruding coupling 32 connected, which for the drive connection of the Kraflstorfeinsprltzvcirrichtung, for example provided with a rocker arm driven by the camshaft of an engine is. The piston 6 is in its starting position shown in the drawing by a compression spring 33 burdened.

Wird der Kolben 6 entgegen der Kraft der Feder 33 über das Kupplungsstück 32 nach unten gedrückt, soIf the piston 6 is pressed downward against the force of the spring 33 via the coupling piece 32, so

ίο wird der über den Leilungsweg 12, 10, 9, 8 in den Pumpenarbeitsraum eingeflossene Kraftstoff nach Verschließen der Öffnungen 8 durch den Pumpenkolben 6 verdrangt und über die Bohrungen 27, 28 in den Druckraum 29 gedrückt. Durch den Druck Im Druckraum 29 wird clic Ventilnadel 16 entgegen der Kraft der Feder 25 und entgegen der Kraftstoffströmungsrichtung angehoben, so daß das Ventil öffnet und der Kraftstoff durch Sprlubohrungen 34 am Ende dos Ventilkörpers 13 In den Brennraum der Brennkraftmaschine gelangt.ίο is via the Leilungsweg 12, 10, 9, 8 in the Fuel flowing into the pump working space after the openings 8 have been closed by the pump piston 6 displaced and through the bores 27, 28 into the pressure chamber 29 pressed. Due to the pressure in the pressure chamber 29 becomes clic valve needle 16 against the force of spring 25 and raised against the direction of fuel flow, so that the valve opens and the fuel through Spray holes 34 at the end of the valve body 13 into the Comes to the combustion chamber of the internal combustion engine.

Da die Sacklochbohrung 21, die die Ventilfeder 25 und den Anschlagschaft 23 aufnimmt, unmittelbar in der Pumpenkolbenbüchse 2 vorgesehen und der Ventilkörper 13 einstückig ausgebildet ist, ergibt sich im wesentlichen nur die Verbindung zwischen den Teilen 13 und 2, die durch den hohen Pump- bzw. Einspritzdruck beaufschlagt wird. Diese Teileverbindung ist auf einfache Welse gut dicht zu halten, da nur in den kleinen Bohrungen 27. 7.8 der hohe Einspritzdruck vorhanden ist.Since the blind hole 21, which receives the valve spring 25 and the stop shaft 23, is provided directly in the pump piston sleeve 2 and the valve body 13 is formed in one piece, there is essentially only the connection between the parts 13 and 2, which by the high pump or Injection pressure is applied. This connection of parts can be kept tight in a simple manner, since the high injection pressure is only present in the small bores 27. 7.8.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen1 sheet of drawings

Claims

Patent claims:

1. Fuel injection device consisting of an assembly consisting of an injection pump and injection valve for internal combustion engines with a pump piston liner arranged in a housing whose guide bore for the pump piston forms a radially widened pump working space on the injection side connects, from which a bore-like fuel line to an inside of the injection device attached valve body trained. In the area of a pressure shoulder on an im Valve body guided, under the pressure of the injection fuel against the fuel flow direction lifted from a valve seat and thereby the fuel flow to at least one injection hole releasing valve needle arranged pressure chamber leads, the fuel guide upstream of the valve body at a distance from a blind hole arranged coaxially to the valve needle axis, which a shaft serving as a stop for the valve needle and a helical compression spring which acts on the pumpenkolbenseltlge end of the valve needle, characterized in that the pump piston guide bore (5) In the pump piston liner (2) together with d &; n on the injection side The end of the guide hole.g radially widens the adjoining pump working space (7) as a blind hole is designed that the spring (25) and the stop shaft (23) receiving the blind hole (21) in one over the blind hole for the pump piston guide hole (5) and the Pump work area with the extension section going out (36) of the pump piston sleeve (2) is, and that the valve body also having the injection bores (34) in a manner known per se (13) with the formation of a high-pressure sealing surface against the end face (15) of the extension section (36) is excited.

2. A fuel injection device consisting of an assembly consisting of an injection pump and an injection valve according to claim 1, characterized in that ojß the blind hole (21) receiving the spring (25) and the stop shaft (23) coaxially to the pump piston guide hole (5) Arranged in the extension section (36) of the pump piston liner (2) Is.

3. Fuel spraying device consisting of an assembly consisting of an injection pump and an injection valve according to claim 1 or 2, characterized in that the fuel guide between the pump working space (7) and the valve body over several at a distance from the spring (25) and the stop shaft (23) receiving blind hole (21) extending channels (27) takes place.

4. Fuel spray device consisting of an assembly consisting of an injection pump and an injection valve according to claim 1, characterized in that the one which receives the spring (25) and the stop shaft (23) Blind hole (21) via a ventilation channel (26) with the suction chamber (9) of the fuel spray device Connects.

The invention relates to one made of a structural unit Injection pump and injection valve existing fuel injection device for internal combustion engines according to the features of the preamble of claim 1.

Known fuel spray devices of this type are each assigned to a cylinder of the internal combustion engine and mostly on the respective cylinder head attached, the pump through the camshaft of the internal combustion engine via a rocker arm or the like is driven. The structural combination of injection pump and injection valve makes it possible to to provide a relatively small number of part connections of the injection device, which by

the pump pressure is to be applied. This is next to that precise control of the dynamic injection process is an essential requirement for the fuel injection device, because very high hydraulic pressures arise during the injection process, often thousands of bar exceed. This results in the difficulty of the parts and part connections that are subjected to the high pressure designed so that they withstand the continuous pulsating high pressures for a long time and not allow the slightest leak.

In the injection device of this type known from DE-PS 6 97 091, the pump piston liner is connected with the guide hole for the pump piston a separate, here referred to as an extension tube Part of the pump working space that is radially expanded compared to the guide bore for the pump piston records. A fuel line consisting of several bores goes from this pump working space from, penetrates the extension tube and finally opens into an inside of one on the extension tube adjacent valve body formed pressure chamber. The valve body is connected as an additional one Finally, part a nozzle head with a spray hole. In this known construction, the fuel is used through the pump piston from the guide hole in the pump piston liner into the aicait space in the extension tube promoted. Consequently, the contact surface between the pump piston liner and the extension tube must be properly sealed. The pumped fuel then flows through the fuel guide bores In the extension tube into the pressure chamber in the valve body. Consequently, the contact surface between the extension tube and the valve body must be properly sealed. When the valve is open, the Fuel from the injection hole in the as a separate part trained nozzle head. Consequently, the contact surface between the valve body and the Nozzle head must be properly sealed.

In summary, it can be stated that in the known embodiment according to DE-PS 6 97 091 there are several high-pressure sealing surfaces between the individual components. The contact surfaces of these individual Components must be subjected to special machining processes so that the sealing surfaces also withstand high pulsating pressures. The well-known version is not only because of the complex Manufacture and assembly of the individual parts, but above all because of the necessary work steps for Production of the individual high-pressure sealing surfaces is relatively expensive.

The present invention is therefore based on the object of providing a fuel injection device of the initially introduced to train described type so that with the lowest possible manufacturing effort