DE1911916C3

DE1911916C3 - Fuel distributor injection pump for internal combustion engines

Info

Publication number: DE1911916C3
Application number: DE1911916A
Authority: DE
Inventors: Ivor Greenford Middlesex Fenne (Grossbritannien)
Original assignee: CAV Ltd
Current assignee: CAV Ltd
Priority date: 1968-03-08
Filing date: 1969-03-08
Publication date: 1978-08-31
Also published as: GB1253842A; FR2003468A1; DE1911916B2; US3558241A; DE1911916A1

Description

Die Erfindung betrifft eine Kraftstoffverteilereinspritzpuimpe für Brennkraftmaschinen mit einem im Pumpengehäuse angeordneten Verteilerrotor, der in einer quer zu seiner Drehachse angeordneten Bohrung die Kolben der Einspritzpumpe aufnimmt, welche mit ihren Stirnflächen einen Pumpenarbeitsraum begrenzen, der über eine Längsbohrung im Verteilerrotor mit einer in: der Umfangsfläche desselben mündenden Kraftstoffverteilerbohrung und mit ebenfalls in der Rotorumfangsfläche mündenden Kraftstoffeinlaßbohrungen in Verbindung steht sowie einen Anschluß an einen Kraftstoffentnahmeraum mit einem Volumen aufweist, das durch einen Ausweichkolben veränderbar ist, dessen Auswärtshub beim Druckhub der Pumpenkolben durch einen Anschlag begrenzt ist, und dessen Einwärtshub gegen den Widerstand des hierbei vom Ausweichkolben über eine einstellbare Drossel verdrängten Kraftstoffs durch den auf die rückwärtige Räche des Ausweichkolbens wirkenden Druck des von einer Förderpumpe geförderten Kraftstoffs oder die Kraft einer Rückstellfeder bewirkt wird.The invention relates to a fuel rail injection pump for internal combustion engines with a distributor rotor arranged in the pump housing, which in a bore arranged transversely to its axis of rotation receives the piston of the injection pump, which with limit their end faces a pump working space, which via a longitudinal bore in the distributor rotor with one in: the circumferential surface of the same opening Fuel distributor bore and with fuel inlet bores likewise opening into the circumferential surface of the rotor is in communication and a connection to a fuel extraction space with a volume has, which can be changed by an escape piston, the outward stroke of which during the pressure stroke of the pump piston is limited by a stop, and its inward stroke against the resistance of this from Dodge piston displaced fuel through an adjustable throttle through to the rear The pressure of the fuel delivered by a feed pump or the pressure acting on the evacuation piston Force of a return spring is effected.

Eine derartige Einspritzpumpe ist aus der US-PS 33 51 020 bekannt Bei dieser bekannten Einspritzpumpe ist der Kraftstoffentnahmeraum während des to Druckhubs der Pumpenkolben an den Pumpenarbeitsraum der Einspritzpumpe und anschließend über eine in der Umfangsfläche des Rotors angeordnete Steuernut an eine zur Einlaßseite der Kraftstofförderpumpe führende Leitung angeschlossen, in der die einstellbare Drossel angeordnet ist Je nach Einstellung der Drossel ist der Einwärtshub des Ausweichkolbens bis zum nächsten Förderhub der Pumpenkolben unterschiedlich groß und ist demzufolge auch das durch den Auswärtshub des Ausweichkolbens bis zum Anschlag bestimmte, von der von den Pumpenkolben geförderten Kraftstoffmenge abgezweigte Kraftstoffvolumen von unterschiedlicher Größe. Wie bereits angedeutet, erfolgt bei der bekannten Einspritzpumpe die Steuerung der Größe des Einwärtshubes des Ausweichkolbens dadurch, daß das Abfließen des Kraftstoffs aus dem Entnahmeraum über die Drossel mehr oder weniger behindert wird. Diese Art der Steuerung erfordert jedoch bei der bekannten Pumpe eine Vielzahl von Steuerkanten in Form von Steueröffnungen und Steuernuten in der Umfangsfläche des Verteilerrotors, was ein hohiss Maß an Hersteilgenauigkeit erforderlich macht Darüber hinaus ist diese Vielzahl von Steuerkanten dann nachteilig, wenn die Anzahl der von der Einspritzpumpe zu versorgenden Brennkraftmaschinenzylinder zunimmtSuch an injection pump is known from US-PS 33 51 020 In this known injection pump is the fuel extraction space during the pressure stroke of the pump piston to the pump working space the injection pump and then via a control groove arranged in the circumferential surface of the rotor connected to a line leading to the inlet side of the fuel feed pump, in which the adjustable Throttle is arranged Depending on the setting of the throttle, the inward stroke of the bypass piston is up to The next delivery stroke of the pump piston is of different size and is therefore also due to the Outward stroke of the bypass piston until it stops, certain of the one conveyed by the pump piston Fuel volume Diverted fuel volumes of different sizes. As already indicated, In the known injection pump, the size of the inward stroke of the bypass piston is controlled in that the outflow of fuel from the extraction space via the throttle more or less is hindered. However, this type of control requires a large number of the known pump Control edges in the form of control openings and control grooves in the circumferential surface of the distributor rotor, which requires a high degree of manufacturing accuracy In addition, this multitude of control edges is disadvantageous when the number of of the Injection pump to be supplied internal combustion engine cylinder increases

Demgemäß besteht die Erfindungsaufgabe darin, bei einer Verteilereinspritzpumpe der eingangs beschriebenen Art diese Vielzahl von Steuerkanten in der Umfangsfläche des Verteilerrotors und damit denAccordingly, the object of the invention consists in a distributor injection pump of the type described above, this plurality of control edges in the Circumferential surface of the distributor rotor and thus the

to diesbezüglichen Genauigkeitsaufwand bei der Herstellung des Rotors zu vermeiden.to avoid related precision expenditure in the manufacture of the rotor.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst daß der Ausweichkolben als Stufenkolben in einer entsprechend ausgebildeten Bohrung geführt ist und daß die Stirnfläche des den kleineren Durchmesser aufweisenden Kolbenabschnitts den Kraftstoffentnahmeraum begrenzt, der über eine Ringnut in der Umfangsfläche des Verteilerrotors ständig mit dem Pumpenarbeitsraum der Einspritzpumpe in Verbindung steht und die von den Kolbenabschnitten mit dem größeren und dem kleineren Durchmesser gebildete Ringfläche einen gegenüber dem Entnahmeraum größeren Steüerraum begrenzt der einerseits mit der einstellbaren Drossel und andererseits über ein zum Steuerraum hin öffnendes federbelastetes Rückschlagventil mit der Druckseite der Kraftstoff-Förderpumpe in Verbindung stehtThis object is achieved according to the invention that the evasive piston is guided as a stepped piston in a correspondingly designed bore and that the end face of the piston section having the smaller diameter is the fuel removal space limited, which is constantly with the via an annular groove in the circumferential surface of the distributor rotor Pump working chamber of the injection pump is in communication and that of the piston sections with the larger and the smaller diameter formed ring surface opposite the removal space The larger control room is limited on the one hand with the adjustable throttle and on the other hand via a to Spring-loaded check valve opening towards the control chamber with the pressure side of the fuel feed pump communicates

Dadurch, daß aufgrund der Verwendung eines Stufenkolbens für den Ausweichkolben ein vom Entnahmerauim getrennter Steuerraum geschaffen wurde, kann der Entnahmeraum ständig Ober eine einfach herzustellende Ringnut an den Pumpenarbeitsraum angeschlossen bleiben und kann auf zusätzliche Steuerkanten in der Umfangsfläche des VerteilerrotorsThe fact that due to the use of a stepped piston for the bypass piston a from Withdrawal space was created in a separate control room, the extraction space can constantly be connected to the pump working space via an annular groove that is easy to produce remain connected and can be connected to additional control edges in the circumferential surface of the distributor rotor

hi verzichtet werden.hi be waived.

In vorteilhafter Weise kann, wie dies ebenfalls aus der US-PS 33 51 020 hereits bekannt ist, die dem Pumpenarbeitsraum von einem Einlaßkanal im PumpengehäuseIn an advantageous manner, as is also known from US-PS 33 51 020 hereits, the pump working space from an inlet duct in the pump housing

fiber die KraftstoffeinlaBbohrungen im Verteilerrotor zugeführte Kraftstorfmenge durch eine im Bereich des Einlaßkanals angeordnete Drossel einstellbar sein. Diese Drossel übernimmt dan die Hauptsteuerung des von der Förderpumpe kommenden Kraftstoffs, während die mit dem Ausweichkolben zusammenarbeitende Drossel dazu verwendet wird, einen bestimmten Kraftstoffmengenbereich zu steuern.via the fuel inlet holes in the distributor rotor The amount of fuel supplied can be adjusted by a throttle arranged in the area of the inlet duct. This throttle then takes over the main control of the fuel coming from the feed pump while the co-operating with the bypass piston throttle is used to set a certain Control fuel quantity range.

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist nachfolgend anhand der die wesentlichen Bereiche der Einspritzpumpe in schematischer Anordnung zeigenden Zeichnung nfcher beschrieben. Eine Einspritzpumpe weist ein Gehäuse 10 auf, in dem ein Verteiierrotor 11 angeordnet ist, der synchron zu einem Motor angetrieben wird, dem die Einspritzpumpe zugeordnet ist An einem Ende des Rotors ist eine sich quer zur Drehachse des Rotors erstreckende Bohrung 12 vorgesehen, in der zwei Pumpenkolben 13 angeordnet sind, die mit dem Drehen des Verteilerrotors nach innen bewegbar sind, und zwar durch die Wirkung von Nocken, die am Innenumfang eines Nockenrings 14 angeformt sind, welcher den Verteilerrotor umgibt und im Gehäuse 10 gelagert istAn embodiment of the invention is based on the essential areas of the Injection pump in a schematic arrangement showing drawing described below. An injection pump has a housing 10 in which a distributor rotor 11 is arranged, which is driven synchronously with a motor to which the injection pump is assigned to at one end of the rotor there is provided a bore 12 which extends transversely to the axis of rotation of the rotor and in which two pump pistons 13 are arranged, which can be moved inward with the rotation of the distributor rotor, namely through the action of cams that are formed on the inner circumference of a cam ring 14, which surrounds the distributor rotor and is mounted in the housing 10

Mit dem innerhalb der Querbohrung 12 von den Stirnflächen der Pumpenkolben 13 begrenzten Pumpenarbeitsraum 31 steht eine Längsbohrung 15 in Verbindung, die an ihrem von der Bohrung 12 entfernt liegenden Ende in einer Verteilerbohrung 16 endet, die in der Umfangsfläche des Verteilerrotors U mündet Ferner sind in dem Gehäuse 10 eine Anzahl im Winkel gegeneinander versetzte Ausgangskanäle 17 eingeformt, mit denen die Verteilerbohrung nacheinander während der Zeit in Verbindung gelangt, in der die Pumpenkolben durch die Wirkung der Nocken nach innen bewegt werden. Die Ausgangskanäle 17 sind mit 3s Einspritzdüsen verbunden, die so angeordnet sind, daß Kraftstoff in die jeweiligen Brennräume des Motors geleitet wird.With the pump working space bounded within the transverse bore 12 by the end faces of the pump pistons 13 31 is a longitudinal bore 15 in connection, which is remote from the bore 12 at its lying end ends in a distributor bore 16 which opens into the peripheral surface of the distributor rotor U. Furthermore, a number of output channels 17 offset from one another at an angle are formed in the housing 10, with which the distributor bore successively comes into connection during the time in which the Pump pistons are moved inward by the action of the cams. The output channels 17 are with 3s Injectors connected, which are arranged so that Fuel is directed into the respective combustion chambers of the engine.

An einer anderen Stelle steht die Längsbohrung 15 mit einer Anzahl von Kraftstoffeinlaßbohrungen 18 in Verbindung, die in der Umfangsfläche des Verteilerrotors an unter gleichen Winkeln zueinander versetzten Stellen munden. Für den Fall, daß die Vorrichtung zur Zuleitung von Kraftstoff zu einer Vierzylindermaschine vorgesehen ist, sind vier solcher Einlaßbohrungen 18 und ebenso vier Ausgangskanäle 17 vorgesehen. Zum Fluchten mit den Einlaßbohrungen ist im Gehäuse ein Einlaßkanal 19 vorgesehen, durch den Kraftstoff nacheinander während der Zeit strömt, zu der die Verteilerbohrung außer Flucht mit den Ausgangskanälenist At another point is the longitudinal bore 15 with a number of fuel inlet bores 18 in Compound that are offset from one another at equal angles in the circumferential surface of the distributor rotor Make mouthful. In the event that the device for If there is a supply line for fuel to a four-cylinder engine, there are four such inlet bores 18 and also four output channels 17 are provided. There is a in the housing to align with the inlet bores Inlet channel 19 is provided through which fuel flows successively during the time at which the Distributor bore is out of alignment with the outlet ducts

Am Verteilerrotor ist das rotierende Teil einer Flügel-Förderpumpe 20 gelagert, deren Stator sich innerhalb des Gehäuses 10 befindet Die Förderpumpe ist mit einer Saugseite 21 versehen, die mit einer Kraftstoffquelle verbunden ist, und weist eine Druckseite 22 auf, die mit einem im Gehäuse eingeformten Kraftstoffzufuhrkanal 23 verbunden ist und an den der Einlaßkanal 19 angeschlossen ist Ferner sind die Saug- und Druckseite der Förderpumpe über ein Ablaufventil w> 24 miteinander verbunden, das den Ausgangsdruck der Förderpumpe steuertThe rotating part of a vane feed pump 20, the stator of which is located, is mounted on the distributor rotor located inside the housing 10 The feed pump is provided with a suction side 21, which is equipped with a Fuel source is connected, and has a pressure side 22, which is formed in the housing with a Fuel supply channel 23 is connected and to which the inlet channel 19 is connected. Furthermore, the suction and pressure side of the feed pump via a drain valve w> 24 connected to each other, which controls the output pressure of the feed pump

Im Gehäuse 10 ist ferner eine abgestufte Bohrung eingeformt, in der ein entsprechend ausgebildeter Ausweichkolben 26 gleitbar angeordnet ist. Das im tr, Durchmesser kleinere Ende der Bohrung bildet einen kleineren Entnahmeraum 25a und steht über eine Ringnut 30 in der Umfangsfläche des Verteilerrotors in ständiger Verbindung mit der im Verteilerrotor eingeformten Längsbohrung 15. Das größers Ende der Boh ■.■·> bildet einen größeren Steuerraum 25b und steht uDer den Kraftstoffzufuhrkanal 23 in ständiger Verbindung mit der Druckseite 22 der Förderpumpe, so daß der Ausweichkolben in eine Richtung gedrückt wird, bei der Kraftstoff aus dem Entnahmeraum herausgedrückt wird. Ferner ist am größeren Ende der Bohrung ein Anschlag 27 angeordnet, der den Bewegungsweg des Ausweichkolbens 26 in der entgegengesetzten Richtung begrenztA stepped bore is also formed in the housing 10, in which a correspondingly designed evasive piston 26 is slidably arranged. The end of the bore with the smaller diameter forms a smaller extraction space 25a and is in constant communication with the longitudinal bore 15 formed in the distributor rotor via an annular groove 30 in the circumferential surface of the distributor rotor. The larger end of the bore forms a larger control chamber 25b and the fuel supply channel 23 is in constant communication with the pressure side 22 of the feed pump, so that the bypass piston is pressed in a direction in which fuel is pressed out of the extraction space. Furthermore, a stop 27 is arranged at the larger end of the bore, which limits the movement path of the deflecting piston 26 in the opposite direction

Der Steuerraum 256, der zwischen dem Kolbenabschnitt des Ausweichkolbens mit dem größeren Durchmesser und der Abstufung in der Bohrung liegt, steht mit dem Kraftstoffzufuhrkanal 23 über ein federbelastetes Rückschlagventil 28 in Verbindung, das so angeordnet ist daß Kraftstoff unter Druck in den Steuerraum fließen kann, jedoch ein Fließen von Kraftstoff in die entgegengesetzte Richtung verhindert Ferner führt vom Steuerraum 25b ein Kanal weg, in dem eine einstellbare Drossel 29 angeordnet ist.The control chamber 256, which lies between the piston section of the deflecting piston with the larger diameter and the step in the bore, is in communication with the fuel supply channel 23 via a spring-loaded check valve 28, which is arranged so that fuel can flow under pressure into the control chamber, however prevents fuel from flowing in the opposite direction. Furthermore, a channel in which an adjustable throttle 29 is arranged leads away from the control chamber 25b.

Während eines Einspritzhubs — diese Stellung der Einspritzpumpe ist gezeigt — strömt bei einer nach innen gerichteten Bewegung der Pumpenkolben 13 die Initialmenge an Kraftstoff, die aus dem Pumpenarbeitsraum 31 herausgedrückt wird, in den Entnahmeraum 25a und drückt den Ausweichkolben 26 in Anlage an den Anschlag 27. Während dieser Bewegung strömt kein Kraftstoff durch die Verteilerbohrung 16 und den damit fluchtenden Ausgangskanal 17, jedoch strömt anschließend die restliche Kraftstoffmenge, die aus dem Pumpenarbeitsraum herausgedrückt wird, durch die Verteilerbohrung 16 und einen Ausgangskanal 17 zum zugehörigen Motor. Ferner strömt während dieser Bewegung des Ausweichkolbens 26 Kraftstoff in den genannten Steuerraum 25b über das Rückschlagventil 28 von der Förderpumpe 20 her über den Kraftstoffzufuhrkanal 32. Wenn die Verteilerbohrung 16 außer Flucht mit einem Ausgangskanal 17 gewandert ist und eine der Einlaßbohrungen 18 in eine Flucht mit dem Einlaßkanal 19 gewandert ist — am Ende des Einspritzhubs — , bewegt der Ausgangsdruck der Förderpumpe, der auf das größere Ende des Ausweichkolbens 26 einwirkt, den Ausweichkolben in eine Richtung, bei der Kraftstoff aus dem Entnahmeraum 25a in die Längsbohrung und in den Pumpenarbeitsraum 31 gedrückt wird Das Maß dieser Bewegung des Ausweichkolbens 26 wird durch die Einstellung der einstellbaren Drossel 29 bestimmt und es versteht sich, daß bei geschlossener Drossel keine Bewegung des Ausweichkolbens erfolgen kann. Am Ende des Füllhubs ist der Pumpenarbeitsraum vollständig mit Kraftstoff angefüllt, und während des nächsten Einspritzhubs wird dem Motor die maximale Menge an Kraftstoff zugeleitet, da aus dem Pumpenarbeitsraum kein Kraftstoff in den Entnahmeraum verdrängt wird Wenn die Einstellung der Drossel 29 derart ist, daß eine Bewegung des Ausweichkolbens ermöglicht wird, wird die während des nächsten Einspritzhubs dem Motor zugeleitete Kraftstoffmenge entsprechend geringer.During an injection stroke - this position of the injection pump is shown - with an inward movement of the pump pistons 13, the initial amount of fuel that is pressed out of the pump working chamber 31 flows into the extraction chamber 25a and presses the bypass piston 26 into contact with the stop 27. During this movement, no fuel flows through the distributor bore 16 and the output channel 17 aligned with it, but the remaining amount of fuel that is pressed out of the pump working chamber then flows through the distributor bore 16 and an output channel 17 to the associated engine. Furthermore, during this movement of the bypass piston 26, fuel flows into said control chamber 25b via the check valve 28 from the feed pump 20 via the fuel supply channel 32 Inlet channel 19 has migrated - at the end of the injection stroke - the output pressure of the feed pump, which acts on the larger end of the bypass piston 26, moves the bypass piston in a direction in which fuel is pressed from the extraction chamber 25a into the longitudinal bore and into the pump working chamber 31 The extent of this movement of the bypass piston 26 is determined by the setting of the adjustable throttle 29 and it goes without saying that when the throttle is closed, the bypass piston cannot move. At the end of the filling stroke, the pump working chamber is completely filled with fuel, and the maximum amount of fuel is fed to the engine during the next injection stroke, since no fuel is displaced from the pump working chamber into the extraction chamber the bypass piston is made possible, the amount of fuel supplied to the engine during the next injection stroke is correspondingly lower.

In dem oben beschriebenen Ausführungsbeispiel sind die abgestufte Bohrung und der Ausweichkolben innerhalb des Gehäuses 10 der Einspritzpumpe aufgenommen, sie können jedoch auch innerhalb des Verteiierrotors angeordnet sein. Ferner kann in einer Variante anstelle der Verwendung des Ausgangsdrucks der Förderpumpe zu; Bewegung des Ausweichkolbens während des Füllhubs der Einspritzpumpe eine Schrau-In the embodiment described above, the stepped bore and the bypass piston are received within the housing 10 of the injection pump, but they can also be inside the Verteiierrotors be arranged. Furthermore, in a variant, instead of using the outlet pressure the feed pump to; Movement of the bypass piston during the filling stroke of the injection pump a screw

bendruckfeder oder ein anderes Federmittel innerhalb des größeren Bereichs der abgestuften Bohrung angeordnet sein. Schließlich kann in einer weiteren Variante eine solche Anordnung getroffen sein, daß die Drossel 29 nur eine begrenzte Kontrolle über die Kraftstoffmenge ausübt In diesem Fall ist dann eine weitere Drossel im Bereich des Einlaßkanals 19 vorgesehen, um den Kraftstoff zu steuern, der direkt von der Druckseite 22 der Förderpumpe zum Einlaßkanal 19 strömt, und die Drossel 29 wird dann dazu verwendet, beispielsweise die maximale Kraftstoffförderung der Einspritzpumpe zu steuern.compression spring or other spring means within the larger area of the stepped bore be arranged. Finally, in a further variant, such an arrangement can be made that the Throttle 29 only exercises limited control over the amount of fuel. In this case, then one further throttle provided in the area of the inlet channel 19 to control the fuel, which is directly flows from the pressure side 22 of the feed pump to the inlet channel 19, and the throttle 29 is then used to control, for example, the maximum fuel delivery of the injection pump.

1 sheet of drawings

Claims

Patent claims:

1. Fuel rail injection pump for internal combustion engines with a distributor rotor arranged in the pump housing, which carries the pistons in a bore arranged transversely to its axis of rotation the injection pump, which delimit a pump working space with their end faces, the one opening into the circumferential surface of the rotor via a longitudinal bore in the distributor rotor Fuel distributor bore and with fuel inlet bores likewise opening into the circumferential surface of the rotor is in communication and has a connection to a fuel extraction space with a volume that is defined by an escape piston is changeable, the outward stroke of which during the pressure stroke of the pump piston by a stop is limited and its inward stroke against the resistance of this by the bypass piston An adjustable throttle displaces fuel through the onto the rear face of the bypass piston acting pressure of the fuel delivered by a feed pump or the force of a Return spring is effected, characterized in that that the bypass piston (26) is designed as a stepped piston in a correspondingly Bore (25) is guided and that the end face (26a) of the smaller diameter Piston section delimits the fuel extraction space (25 *), which has an annular groove (30) in the Circumferential surface of the distributor rotor (U) constantly with the pump working chamber (31) of the injection pump in Connection is, and that of the piston sections with the larger and the smaller diameter formed annular surface (266) compared to the removal space (25 «) larger control space (256) limited, on the one hand with the adjustable throttle (29) and on the other hand over a to the control room opening spring-loaded check valve (28) with the pressure side (22) of the fuel feed pump (20) communicates

2. Fuel distributor injection pump according to claim 1, characterized in that the dem Pump working space (31) from an inlet channel (19) in the pump housing (10) via the fuel inlet tubes (18) in the distributor rotor (U) Amount of fuel in a manner known per se by means of one arranged in the region of the inlet channel (19) Throttle is adjustable