DE2130937A1

DE2130937A1 - Einspritzpumpe fuer Verbrennungsmotoren

Info

Publication number: DE2130937A1
Application number: DE19712130937
Authority: DE
Inventors: Kyusaku Ishiguro; Takuji Isomura
Original assignee: NipponDenso Co Ltd
Current assignee: Denso Corp
Priority date: 1970-06-22
Filing date: 1971-06-22
Publication date: 1971-12-30
Also published as: GB1322694A

Description

PATENTANWÄLTE	2130937
Dipi.-chem. Dr. D. Thomsen Dipi.-ing. H.Tiedtke Dipl.-Chem. G. BÜfltilig Dipl.-Ing. R. ΚίΠΠΘ	MÖNCHEN 15 KAISER-LUDWIG-PlabE β TEL. 0811/53 0211 53 0212 CABLES: THOPATENT TELEX: FOLQT
Dipi.-ing. W. Wein ka uff	FRANKFURT (MAIN) M FUCHSHOHL 71 TEL. OS11/814IM

Antwort erbeten nach —Please reply to: 8000 München 15 22. Juni 1971

Iiippondenso Co., Ltd,
Kariya-Bhi, Japan

Einspritzpumpe für Verbrennungsmotoren

Die Erfindung bezieht sich auf eine Einspritzpumpe für Verbrennungsmotoren, insbesondere für Dieselmotoren.

Line Bcsch-r.inspritzpumpe besitzt allgemein einen Pumpenzylinder mit einer Kraftstoffeinlaßöffnung und einen Pumpenplunger mit einer Steueroberfläche und ist so aufgebaut, aaß Linlaß und Auslaß von Kraftstoff durch die Kraftstoffeinlaßüffnung von uer Eteueroberflache gesteuert wird. Diese Kraftstoffeinspritzpumpe ist auf einem Verbrennungsmotor, insbesondere einem Dieselmotor, in Berührung mit diesem angeordnet, so daß cie Temperatur der Eraftstof feinspritz

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S OFUGlNAL

und daher die Temperatur des Kraftstoffs zum Ansteigen neigt. Die konventionelle Kraftstoffeinspritzpuinpe besitzt den llachteil, daß wegen der Bildung von Blasen in dem Kraftstoff in der Pumpe, insbesondere wenn die Kraftstofftemperatur hoch ist_# die Wirksamkeit des Kraftstoffeinlasses vermindert ist und die Menge des eingespritzten Kraftstoffs beträchtlich abnimmt.

Die erfindungsgemäße Kraftstoffeinspritzpumpe für Verbrennungsmotoren besitzt einen Pumpenzylinder mit einer Kraftstoffeinlaßöffnung und einen Purnpenplunger mit einer Eteueroberfläche/ sie ist derart gestaltet, daß Einlaß und Auslaß von Kraftstoff durch die Kraftstoffeinlaßoffnung von der Steueroberfläche gesteuert v/erden, wobei die Kraftstoffeinlaßoffnung an ihrer Einlaßseite eine Abschrägung besitzt und derart bemessen ist, daß das Verhältnis ihrer Länge zu ihrem Durchmesser, d.h. der Wert Jt/d, nicht größer als 0,4 ist.

Mit der Erfindung wird die Anzahl aer Blasen in dem ciurch die Kraftstoffeinlaßoffnung laufenden Kraftstoff verringert und damit die Wirksamkeit des Kraftstoffeinlasses der Kraftstoffeinspritzpumpe verbessert.

Mit der vorliegenden Erfindung kann das Leim Ansteigen der Temperatur der Kraftstoffeinspritzpumpe und damit des Kraftstoffs vorliegende Verringerungsverhältiis der einge-

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spritzten Kraftstoffmenge oder der Wirksamkeit des Kraftstoffeinlasses kleiner gemacht v/erden als bei einer konventionellen Kraftstoff einspritzpumpe. Dies wird bei der erfindungsgemäßen Kraftstoffeinspritzpumpe durch eine Kraftstoffeinlaßöffnung mit einer äußerst praktischen Form erreicht, die mit einer minimalen Anzahl an Arbeitsstunden hergestellt werden kann.

Die Erfindung v/iru im folgenden anhand schematischer Seichnungen an einem Ausführungsbeispiel näher erläutert.

Fig. 1 zeigt eine konventionelle Kraftstoffeinspritzpumpe teilweise im Schnitt;

Fig. 2 zeigt eine Schnittansicht des wesentlichen Teils (uer Kraftstoffeinlaßöffnung) einer anderen konventionellen Kraftstoffeinspritzpumpe; und

Fig. 3 zeigt einen Querschnitt des wesentlichen Teils (der Kraftstoffeinlaßöffnung) der erfindungsgemäßen Kraftstoffeinspritzpumpe.

In der Bezeichnung bezeichnen gleiche Bezugsziffern gleiche oder äquivalente Teile.

Anhand von Fig. 1 wird nun eine konventionelle Kraftstoff einspritzpumpe der zuvor abgehandelten Art beschrieben.

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Wie im Teilschnitt der Kraftstoffeinspritzpumpe dargestellt ist_r ist ein Pumpenzylinder 2 in einem Gehäuse 1 angeordnet und wird darin an einem an ihm befindlichen Kragenteil 3 gehalten. In äas^ Gehäuse 1 ist ein liippel 4 eingeschraubt, der eine Ventileinrichtung 5 gegen die Lndfläche des Puiv.penzylinders 2 drückt, und die Ventileinrichtung 5 bringt ihrerseits uen Kragenteils 3 des Pumpenzylinders in Druckberührung mit einem Flansch 6 des Gehäuses 1, wodurch aer Pumpenzylinder in dem Gehäuse 1 festgelegt wird.

In der Ventileinrichtung 5 ist ein beweglicher Ventilkürper 16 angeordnet, uer in dem in Fig. 1 dargestellten Zustand unter der Vorspannkraft einer Feder 7 auf einem Ventilsitz der Ventileinrichtung 5 sitzt.

Line in dem Gehäuse 1 befindliche Kammer 8 ist mit Kraftstoff gefüllt und dient als Kraftstoffreservoir. Der Kraftstoff in der Kammer G wira in eine in dem Pumpenzylinder 2 befindliche Puinpenarbeitskammer 10 über eine Kraftstoffeinlaßöffnung 9 eingelassen, ciie durch die Wand des Pumpenzylinders gebohrt ist und an ihrer Linlaßseite eine Abschrägung besitzt, aeren Winkel 30 beträgt.

In dem Pumpenzylinder 2 ist ein Tumpenplungcr 11 verschiebbar angeordnet, der eine durch eine schräge Steuerkante 12 gebildete Steuerfläche 13 besitzt. In aem Pumpenplunger 11 ist nach der Steuerfläche 13 eine Etrömungsregu-

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liernut 14 gebildet, die durch ein in aen Pumpenplunger gebohrtes Loch 15 ständig mit der Fumpenarbeitskammer 10 in Verbindung steht.

Die Kraftstoffeinspritzpumpe, die den zuvor beschriebenen /vufbau besitzt, arbeitet folgenderv/eise: Bei dem in Tig. 1 dargestellten Zustana, bei dem der Fumpenplunger 11 sich am Abschlußende seines Abwärtshubes befindet, ist die Kraftatoffeinlaßöffnung 9 geöffnet, und der Kraftstoff in der Kammer 8 wira über diese Kraftstoffeinlaßöffnung 8 in die Pumpenarbeitskammer 10 gelassen.

Der Fumpenplunger 11 v/ird durch einen (nicht dargestellten) nocken hin- und herbewegt. Kommt der Pumpenplunger 11 in einen Förderhub v/ird zuerst eine kleine Kraftstoffmenge von der Pumpenarbeitskammer 10 über die Kraftstoffeiniaßöffnung 9 abgegeben, und aann v/ird die Kraftstoffeinlaßöffnung 9 von eier Steuerfläche 13 des Fumpenplungers 11 geschlossen. In diesem Augenblick beginnt ein v/irksamer Förderhub _t und v/ährena eier Dauer des wirksamen Förderhubes v/ird der Kraftstoff in der Fumpenarbeitskammer 10 unter Druck gesetzt una der bewegliche Ventilkörper 16 durch den unter Druck stehenaen Kraftstoff gegen die Vorspannkraft der Feuer 7 nach oben bewegt. So v/ird der Kraftstoff über einen Kraftstoffauslaß am oberen tnde des Nippels 4 einem Verbrennungsmotor (nicht gezeigt) zugeführt. Der v/irksame Förderhub ist beendet , v/enn die schräge Steuerkante 12 die

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Kraftstoffeinlaßöffnung 9 erreicht. Dann wird die Kraftstoffeinlaßöffnung 9 durch die in dem Pumpenplunger 11 gebildete Strömungsreguliernut 14 geöffnet, worauf der unter Druck stehende Kraftstoff in der Fumpenarbeitskammer 10 über den sehr kleinen Spalt in die Kammer 8 zurückfließt.

Bei einem Saughub des Fumpenplungers 11, bei dem sich der Pumpenplunger von dem Abschlußende seines Aufwc'rtshubes zum Abschlußende seines Abwärtshubes bewegte, wird der Kraftstoff in der Kammer 8 in die Pumpenarbeitskammer gesaugt. Dieser Kraftstoffansaugvorgang wird nur für die Dauer unterbrochen, wenn die Kraftstoffeinlaßöffnung 9 durch die Steuerfläche 13 des Pumpenplungers 11 bei diesem Saughub geschlossen ist.

Bei dem zuvor beschriebenen Betrieb der konventionellen Kraftstoffeinspritzpumpe tritt axe Erscheinung auf,aaß die durch die Kraftstoffeinspritzpumpe eingespritzte Kraftstoffmenge beim Ansteigen der Kraftstofftemperatur abnimmt. Diese Erscheinung wird dadurch herbeigeführt, daß die Volumina der Blasen, die in dem Kraftstoff beim Kraftstoffsaughub des Pumpenplungers 11 aufgrund des verringerten Drucks in der Pumpenkammer 8 und während des schnellen Rückstromes Gos Kraftstoffes durch die Kraftstoffeinlaßüffnung 9 nach Vollenuung des Kraftstoffausstoßhubes gebildet worden sind, aufgrund aes Temperaturanstiegs vergrößert sind und daher die in die Kammer 8 beim Saughub eingelassene Kraftstoffmenge

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verringert ist, una dadurch, daß die Menge eingespritzten Kraftstoffs uurch den Detrag verringert ist, der zum Zusammenfallen der Blasen erforderlich ist.

Bei einer kommerziell verfügbaren Kraftstoffeinspritzpumpe aer in rig. 1 gezeigten Art ist aas Verhältnis der Länge /* zum Durchmesser α der Kraftstoffeinlaßüffnung 9, u.h, der Uert von t/o. - 0,867, und damit ist der Durchmesser α beachtlich klein gegenüber der Länge £ . Daher war es schwierig, eic Blasen in dem Kraftstoff zu beseitigen, und cie Kraftstoffansaugwirksamkeit war nieurig.

Zur Vermeiuung dieser Kachteile wurde vorgeschlagen, die Kraftstoffansaugwirksamkeit durch Verwendung einer düsenahnlichen Kraftstof feinlaßüf fnung der ir. Fig. 2 gezeigten Art zu vergrößern, deren Durchmesser vom Einlaßenüc zum Zoaslaßeiiüe kontinuierlich abnimmt. Line solche Kraftstoffeinlaßöffnung ist jedoch schwer herzustellen und trägt zu den Kosten aer Kraftstoffeinspritzpumpe bei. Ls wurde ebenfalls vorgeschlagen, aie Kraftstoffeinlaßüffnung an zwei Stellen zu bilden, jedoch erhöht dies ebenfalls die Anzahl der Froduktionsarbeitsstunden und die Kosten der Kraftstoffeinspritzpumpe.

Mit aer Erfindung wird eine Kraftstoffeinspritzpumpe der eingangs genannten Art geschaffen, bei der der Wert von t /c der durch die Wand des Pumpenzylinders 2 gebildeten

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Kraftstoffeinlaßöffnung zur Änderung der Geschwindigkeit und des Drucks aes aurch diese Kraftstoffeinlaßöffnung laufenden Kraftstoffs geändert ist, v/odurch die Blasen, die in dem Kraftstoff beim Ansaugen und bei seinem Rückstrom gebildet weraen, auf ein Minimum verringert werden und damit die kraftstoffansaugwirksamkeit erhöht werden kann und das Verringerungsverhältnis des eingespritzten Kraftstoffs bei erhöhter Pumpen- und damit Kraftstofftemperatur minimal gemacht wercen kann.

Im folgenden wird nun die erfindungsgemäße Kraftstoffeinspritzpumpe anhand des in Fig. 3 dargestellten Beispiels beschrieben.

In der erfindungsgemäßen Kraftstoffeinspritzpumpe besitzt eine Kraftstoffeinlaßöffnung 9 eines Pumpenzylinders an ihrer Linlaßseite eine Abschrägung mit einem Winkel von 30 , und das Verhältnis der Länge H zum Durchmesser d, d.h. der Wert von Z /ä, der Kraftstoffeinlaßöffnung ist nicht größer als 0,4 (Fig. 3). Der Winkel der Abschrägung kann leicht abgeändert v/erden.

Als Ergebnis von Untersuchungen, die zum Vergleich der Eigenschaften der erfindungsgemäßen Pumpe mit der bekannten Pumpe durchgeführt wurden, ergab sich das Kraftstoff Verringerungsverhältnis der bekannten Pumpe, bei der aer foert £ /d der Kraftstoffeinlaßöffnung 0,867 beträgt,

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Lei einer Temperaturerhöhung von 20 bis 60 C, nämlich der Wert

(bei 20° C eingespritzter Kraftstoff) -ibei 60° C eingespritz· ter Kraftstoff)

(bei 20° C eingespritzter Kraftstoff)

mit G %, während das Verringerungsverhältnis der erfindungsgemäßen Pumpe, bei der der Wert von Z /d der Kraftstoffeinlaßöffnung 0,4 beträgt, bei 2,2 % lag *

Bei der erfindungsgemäßen Kraftstoffeinspritzpumpe ist aer Viert von t/cx der Kraftstoffeinlaßöffnung 9 unter Berücksichtigung der einfachen Herstellung der Cffnung nicht größer als 0,4. Daher ist es möglich, die Kraftstoffansaugwirksamkeit der Kraftstoffeinlaßöffnung 9 zu vergrößern una die auf den Temperaturanstieg der Pumpe und damit des Kraftstoffs zurückzuführende Verringerung des durch die Tumpe eingeführten Kraftstoffs minimal zu machen. Ferner kann aie Kraftstoffeinlaßöffnung der erfindungsgemäßen Kraftstoffeinspritzpumpe mit einer minimalen Anzahl an Arbeitsstunden leicht hergestellt werden, und sie besitzt einen großen praktischen Viert.

Durch aie Lrfindung v/ird somit eine Kraftstoffeinspritzpumpe für Verbrennungsmotoren geschaffen, die einen Pumpenzylinder mit einer Kraftstoffeinlaßöffnung und einen Pumpenplunger mit einer Steuerfläche besitzt und derart gestaltet ist, daß Einlaß und Auslaß des Kraftstoffs durch die

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Kraftstoffeinlaßöffnung durch die Steuerfläche gesteuert werden; aie KraftStoffeinlaßöffnung bestitz auf ihrer Einlaßseite eine Abschrägung, und das Verhältnis ihrer Länget zu ihrem Durchmesser d, d.h. der Wert von ß/ü, ist nicht größer als 0,4, v/odurch die Kraftstoffeinlaßv/irksamkeit der Kraftstoffeinlaßöffnung verbessert ist und das Verringerungsverhältnis der eingespritzten Kraftstoffmenge gegenüber uetn Temperaturanstieg der Einspritzpumpe und damit des Kraftstoffs minimal gemacht werden kann.

BAD ORlQiHAL 109853/1304

Claims

Patentanspruch

Kraftstoffeinspritzpumpe für Verbrennungsmotoren, gekennzeichnet durch einen Pumpenzylinder (2) mit einer
KraftStoffeinlaßöffnung (S) und einem Pumpenplunger (11) mit einer Steuerfläche (13), wobei Linlaß und Auslaß des Kraftstoffs aurch die Kraftstoffeinlaßöffnung (9) von der Steuerfläche (13) gesteuert v/ercen, wobei aie Kraftstoffeinlaßöffnung (9) auf ihrer Einlaßseite eine /ibschrägung besitzt und das Verhältnis ihrer Länge 9- zu ihrem Durchmesser d, ü.li. der Wert von t /d, nicht größer als 0,4 ist, wodurch uie Kraftstoffansaugwirkungsgrad aer Kraftstoffeinlaßöffnung (9) vergrößert v:erc.en kann und das Verringerungsverhältnis ücs durch aie Pumpe eingespritzten Kraftstoffs gegenüber
uem Temperaturanstieg der Pumpe und damit des Kraftstoffs minimal gemacht werden kann.

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