DE3631002C2

DE3631002C2 - Fuel injector

Info

Publication number: DE3631002C2
Application number: DE3631002A
Authority: DE
Inventors: Noritoshi Tanaka; Yasutaka Irie; Etsuo Kunimoto
Original assignee: Mitsubishi Heavy Industries Ltd; Zexel Corp
Current assignee: Bosch Corp
Priority date: 1985-09-17
Filing date: 1986-09-12
Publication date: 1996-04-04
Anticipated expiration: 2006-09-13
Also published as: DE3631002A1; KR920001753B1; KR870003300A

Description

Die Erfindung betrifft eine Kraftstoffeinspritzvorrichtung für Dieselmotoren od. dgl. nach dem Oberbegriff des einzigen Anspruchs.The invention relates to a fuel injection device for diesel engines or the like. according to the preamble of the only claim.

Bei Kraftstoffeinspritzvorrichtungen sind verschiedene Verfahren bekannt, die die Einspritzmenge und den Einspritzzeitpunkt regeln. So gibt es z. B. eine Vorrichtung, bei der die beiden Steuerschieber sowohl für die Mengensteuerung als auch die Zeit punktverstellung in einen Pumpenkörper integriert sind (JP-U-58-129069). Diese Vorrichtung hat einen ersten Steuerschieber, der einen Zylinder gegenüber einem Kolben verdreht, und einen zweiten Steuerschieber, der den Zylinder vertikal ver schiebt, wobei der erste Steuerschieber die Einspritzmenge steuert und der zweite Steuerschieber den Einspritzzeitpunkt verstellt. Dabei ist der zweite Steuerschieber so konstruiert, daß der Zylinder dem Pumpenkörper gegenüber undrehbar in demsel ben angeordnet ist, daß der zugeordnete Steuerstab zur Zeitpunktverstellung über eine an der Innen- und Außenseite mit einem Gewinde versehene Steuerhülse mit dem Zylinder in Eingriff steht und daß sich die Steuerhülse durch die Bewegung des Steuerstabs dreht und die Drehbewegung der Steuerhülse in die vertikale Bewegung des Zylinders umgewandelt wird.Various methods are known in the case of fuel injection devices Control the injection quantity and the injection timing. So there are z. B. a device in which the two control spools both for quantity control and time point adjustment are integrated in a pump body (JP-U-58-129069). These Device has a first spool valve which is opposite a cylinder Piston rotated, and a second spool that ver vertically ver the cylinder pushes, the first control spool controls the injection quantity and the second Control spool adjusts the injection timing. Here is the second spool constructed in such a way that the cylinder is non-rotatable in relation to the pump body ben is arranged that the assigned control rod for timing adjustment a threaded control sleeve on the inside and outside with the Cylinder is engaged and that the control sleeve by the movement of the Control rod rotates and the rotational movement of the control sleeve in the vertical movement of the cylinder is converted.

Bei der oberen beschriebenen bisherigen Konstruktion ist jedoch eine Rückstellfeder für den Kolben außerhalb des Pumpenkörpers angeordnet. Dieses hat den Nachteil, daß sie nicht für eine gewöhnliche Bosch-Pumpe anwendbar ist, bei der eine Ausspa rung für die Feder innerhalb des Pumpenkörpers ausgebildet ist.In the previous construction described above, however, is a return spring arranged for the piston outside the pump body. This has the disadvantage that it is not applicable to an ordinary Bosch pump in which a recess tion for the spring is formed within the pump body.

Die DE-PS- 6 13 373 offenbart eine solche Bosch-Pumpe, bei der zwei Steuerschieber vorgesehen sind, die oberhalb einer im Pumpenkörper vorhandenen Aussparung für die Feder unmittelbar aneinander angrenzend angeordnet sind. Beide Steuerschieber weisen verschiebbar in dem Pumpenkörper angeordnete Steuerstäbe auf, die mit ent sprechenden Steuerhülsen in Eingriff stehen. Allerdings sind diese Steuerhülsen als den Zylinder koaxial umgebende, über eine erhebliche axiale Strecke aneinanderge leitet zur Anlage kommende Hülsen ausgebildet. Diese Konstruktion macht es erfor derlich, daß der Pumpenkörper im Bereich der Steuerschieber einen ganz erheblichen Durchmesser aufweist. Außerdem ist die auftretende Reibung zwischen den Steuer hülsen so groß, daß die Zeitsteuerung in unabhängiger Weise erhebliche Kräfte erfor dert.DE-PS-6 13 373 discloses such a Bosch pump, in which two spools are provided, which are above a recess in the pump body for the spring are arranged immediately adjacent to each other. Both spools have slidably arranged in the pump body control rods with ent speaking control sleeves are engaged. However, these are control sleeves the cylinder coaxially surrounding each other over a considerable axial distance conducts pods coming to the plant. This construction makes it necessary that the pump body in the area of the spool a very considerable Has diameter. In addition, there is friction between taxes sleeves so large that the time control independently requires considerable forces different.

Der Erfindung liegt folglich die Aufgabe zugrunde, die bekannte Kraftstoffeinspritz vorrichtung für eine üblich konstruierte Bosch-Pumpe integrationsfähig zu machen und dabei die Funktionsgenauigkeit zu erhöhen.The invention is therefore based on the object, the known fuel injection to make a device for a commonly designed Bosch pump capable of integration and to increase the functional accuracy.

Die zuvor aufgezeigte Aufgabe ist erfindungsgemäß durch die Merkmale des kenn zeichnenden Teils des einzigen Patentanspruchs gelöst.The object shown above is according to the invention by the features of the characteristic drawing part of the single claim solved.

Diese erfindungsgemäße Konstruktion ermöglicht einerseits, daß sich im ersten Steu erschieber der Kolben durch die Bewegung des ersten Steuerstabs über die erste Steuerhülse dreht, was durch die Veränderung des Kolbennutzhubs die Einstellung der Einspritzmenge erbringt, andererseits, daß sich im zweiten Steuerschieber der Zy linder durch die Bewegung des zweiten Steuerstabs über die zweite Steuerhülse ver tikal bewegt, was durch die Veränderung des Vorhubs des Kolbens die Einstellung des Einspritzzeitpunktes erbringt.This construction according to the invention enables on the one hand that in the first tax push the piston by moving the first control rod over the first Control sleeve rotates what adjustment by changing the piston stroke the injection quantity, on the other hand, that in the second spool of the Zy linder by moving the second control rod over the second control sleeve tical moves what the setting by changing the forward stroke of the piston of the time of injection.

Beide Steuerhülsen, die an ihren einander zugewandten Enden aneinander anliegen (anders als bei der Bosch-Pumpe) sind erfindungsgemäß besonders exakt gelagert und geführt, weisen nämlich beide einen Bereich auf, mit dem sie auf dem Zylinder gleitverschieblich geführt sind. Damit ist die erste Steuerhülse nicht nur mit dem Kol ben in Eingriff, sie stützt sich auch gleitverschieblich auf dem Zylinder ab. Besonders wesentlich ist aber die beidseitige exakte Führung der zweiten Steuerhülse sowohl am Pumpenkörper als auch am Zylinder. Bei dieser exakten beidseitigen Führung kann die Einspannung dieser Steuerhülse in Richtung der Längsachse der Gesamta nordnung, wie im Stand der Technik erforderlich, unterbleiben. Es reicht aus, wenn eine axiale Verschiebbarkeit als solche verhindert wird, dazu dient das im einzigen Pa tentanspruch im einzelnen beschriebene, seitlich eingeführte Blockierelement. Da die ses nun seitlich wieder entfernt werden kann, womit dann die axiale Festlegung der zweiten Steuerhülse beseitigt wäre, ist der Zusammenbau der Gesamtanordnung op timal auf die Voraussetzungen bei einer im Pumpenkörper angeordneten Aussparung und einer darin angeordneten Feder abgestimmt. Dort wäre nämlich die Anschlag- Konstruktion des Standes der Technik nur schwierig zu realisieren. Schließlich wird die Feder für den Kolben, also wie bei einer Bosch-Pumpe, in der Aussparung im Pumpenkörper angeordnet und beide Steuerschieber sind dann oberhalb der Ausspa rung angeordnet.Both control sleeves that abut each other at their mutually facing ends (unlike the Bosch pump) are particularly precisely mounted according to the invention and guided, namely both have an area with which they on the cylinder are slidably guided. So the first control sleeve is not only with the Kol ben engages, it is also supported slidably on the cylinder. Especially what is essential, however, is the precise guidance of the second control sleeve on both sides on the pump body as well as on the cylinder. With this exact guide on both sides can the clamping of this control sleeve in the direction of the longitudinal axis of the total Regulation, as required in the prior art, is omitted. It is enough if Axial displaceability as such is prevented, this is what the Pa claim described in detail, laterally introduced blocking element. Since the ses can now be removed from the side again, with which the axial fixing of the second control sleeve would be eliminated, the assembly of the overall arrangement is op Timally to the requirements with a recess arranged in the pump body and a spring arranged in it. There would be the Construction of the prior art is difficult to implement. Eventually the spring for the piston, like a Bosch pump, in the recess in the Pump body arranged and both spools are then above the Ausspa arranged.

Die Erfindung wird nachfolgend anhand der ein Ausführungsbeispiel der Erfindung darstellenden Zeichnung näher erläutert. In der Zeichnung zeigtThe invention is described below with reference to an embodiment of the invention illustrative drawing explained in more detail. In the drawing shows

Fig. 1 im Schnitt ein Ausführungsbeispiel einer erfindungsgemäßen Kraftstoff einspritzpumpe und Fig. 1 in section an embodiment of a fuel injection pump according to the invention and

Fig. 2 in einer Seitenansicht einen Druckkeil aus Fig. 1. FIG. 2 shows a pressure wedge from FIG. 1 in a side view.

Fig. 1 zeigt eine Kraftstoffeinspritzpumpe 1 mit einem Pumpenkörper 3, in dem eine der Zylinderzahl eines Motors entsprechende Zahl von Bohrungen 2 ausgebildet ist und auf dem ein Auslaßventil 4 derart angeordnet ist, daß es die Öffnung des oberen Endes der Bohrung 2 verschließt. Fig. 1 shows a fuel injection pump 1 with a pump body 3 , in which a number of bores 2 corresponding to the number of cylinders of an engine is formed and on which an outlet valve 4 is arranged such that it closes the opening of the upper end of the bore 2 .

Ein Zylinder 5 ist frei verschiebbar in der Bohrung 2 des Pumpenkörpers 3 angeord net. Der Pumpenkörper 3 ist mit einer von der Seite her durch den Pumpenkörper 3 in die Bohrung 2 durchgehenden Schraube 6 versehen, die zu Fixierung der Stellung des Zylinders 5 dient, wobei sich ein am Ende der Schraube 6 ausgebildeter Vor sprung in eine Längsnut 7 einpaßt, die kurz vor dem oberen Ende des Zylinders 5 ausgebildet ist. Dadurch wird die dem Pumpenkörper 3 gegenüber relative Drehbe wegung des Zylinders 5 verhindert, so daß sich der Zylinder 5 gegenüber dem Pum penkörper 3 nur in axialer Richtung bewegen kann. In der Mitte des Zylinders 5 ist eine zur Einbringung eines Kolbens 9 dienende Bohrung 8 vom oberen Ende bis zum unteren Ende des Zylinders 5 durchgehend ausgebildet. Ein Kolben 9 ist sowohl drehbar als auch hin- und herbewegbar in den unteren Bereich der Bohrung 8 einge bracht, so daß eine Kraftstoffkammer 10 durch das Auslaßventil 4, den Zylinder 5 und den Kolben 9 ausgebildet ist. In die Kraftstoffkammer 10 ist ein Ende einer innerhalb des Zylinders 5 ausgebildeten Kraftstoffein- und -auslaßöffnung 11a, 11b geöffnet, deren anderes Ende in eine von dem Pumpenkörper 3 und dem Zylinder 5 ausgebil dete Kraftstoffsammelkammer 12 geöffnet ist, in welche ein nicht gezeigter Kraftstof feinlauf führt.A cylinder 5 is freely slidable in the bore 2 of the pump body 3 angeord net. The pump body 3 is provided with a screw 6 which passes from the side through the pump body 3 into the bore 2 and serves to fix the position of the cylinder 5 , a jump formed at the end of the screw 6 fitting into a longitudinal groove 7 , which is formed just before the upper end of the cylinder 5 . This prevents the pump body 3 relative to the rotational movement of the cylinder 5 , so that the cylinder 5 can move relative to the pump body 3 only in the axial direction. In the middle of the cylinder 5 , a bore 8 serving to introduce a piston 9 is formed continuously from the upper end to the lower end of the cylinder 5 . A piston 9 is both rotatable and reciprocable in the lower region of the bore 8 is introduced, so that a fuel chamber 10 is formed by the exhaust valve 4 , the cylinder 5 and the piston 9 . In the fuel chamber 10, one end of an opening formed within the cylinder 5 Kraftstoffein- inlet and outlet ports 11 a, open b 11, whose other end is open in one of the pump body 3 and the cylinder 5 ausgebil finished fuel collecting chamber 12 into which a not shown Fuel runs fine.

Der Kolben 9 ist an seinem unteren Ende an eine Kolbenführung 13 angekoppelt, so daß er durch die Kolbenführung 13 geführt periodisch von einem nicht gezeigten Nocken her eine aufwärts gerichtete mechanische Kraft erhält. Des weiteren ist zwi schen einer in die Längsbohrung 2 eingebrachten Federanschlagplatte 14 und der obengenannten Kolbenführung 13 eine Aussparung 15 vorgesehen, in der eine Feder 16 angeordnet ist. Die Feder 16 liegt an ihrem oberen Ende an der Anschlagplatte 14 an, liegt an ihrem unteren Ende an der Kolbenführung 13 an und stellt den Kolben 9 dann auf die ursprüngliche Stellung zurück, wenn der Kolben 9 von der auf ihn aus geübten obengenannten mechanischen Kraft entlastet worden ist. Ferner ist auf der oberen Seitenfläche des Kolbens 9 eine nicht gezeigte bekannte Schrägnut ausgebil det und der Nutz- und Vorhub des Kolbens 9 wird durch die Positionsbeziehung zwischen der Nut und der obengenannten Kraftstoffein- und -auslaßöffnung 11a, 11b bestimmt.The piston 9 is coupled at its lower end to a piston guide 13 so that it periodically receives an upward mechanical force from a cam, not shown, through the piston guide 13 . Furthermore, a recess 15 is provided between a spring stop plate 14 introduced into the longitudinal bore 2 and the above-mentioned piston guide 13 , in which a spring 16 is arranged. The spring 16 abuts the stop plate 14 at its upper end, rests against the piston guide 13 at its lower end, and then returns the piston 9 to the original position when the piston 9 is relieved of the above-mentioned mechanical force has been. Further, on the upper side surface of the piston 9, a known oblique groove, not shown, is ausgebil det and the useful and forward stroke of the piston 9 is determined by the positional relationship between the groove and the above-mentioned fuel inlet and outlet 11 a, 11 b.

Ein erster Steuerschieber 17 zur Einstellung der Einspritzmenge besteht aus einem waagerecht verschiebbar in den Pumpenkörper 3 eingefügten ersten Steuerstab 18 und einer den Zylinder 5 umhüllenden verschiebbaren ersten Steuerhülse 19, wobei die Steuerelemente 18, 19 miteinander in der gleichen Weise in Eingriff stehen, wie es für eine Zahnstange und ein Ritzel gilt. Die erste Steuerhülse 19 ist über eine Stufe an die obengenannte Federanschlagplatte 14 angekoppelt und besitzt in ihrem unteren Bereich eine Eingriffnut 20, in die ein Bauteil 21 des Kolbens 9 eingreift. Daher dreht sich die erste Steuerhülse 19 durch die Bewegung des ersten Regelstabs 18, worauf hin sich der Kolben 9 gegenüber dem Zylinder 5 relativ dreht, so daß die Einspritz menge durch die Veränderung des Nutzhubs des Kolbens 9 eingestellt wird.A first control slide 17 for setting the injection quantity consists of a horizontally displaceably inserted into the pump body 3 first control rod 18 and a displaceable first control sleeve 19 enveloping the cylinder 5 , the control elements 18 , 19 being in engagement with one another in the same way as for a rack and pinion applies. The first control sleeve 19 is coupled via a step to the spring stop plate 14 mentioned above and has an engagement groove 20 in its lower region, into which a component 21 of the piston 9 engages. Therefore, the first control sleeve 19 rotates by the movement of the first control rod 18 , whereupon the piston 9 rotates relative to the cylinder 5 , so that the injection quantity is adjusted by changing the useful stroke of the piston 9 .

Ein zweiter Steuerstab 22 zur Verstellung des Einspritzzeitpunktes besteht wie bei dem oben beschriebenen ersten Steuerschieber 17 aus einem waagerecht verschieb bar in den Pumpenkörper 3 eingefügten zweiten Steuerstab 23 und einer zweiten Steuerhülse 24, die mit dem Steuerstab 23 in der gleichen Weise in Eingriff steht, wie es für eine Zahnstange und ein Ritzel gilt. Die zweite Steuerhülse 24 greift mit der In nenfläche ihres oberen Bereichs über ein Trapezgewindeteil 25 in die Außenfläche des obengenannten Zylinder 5 ein und dreht sich, wobei die Innenfläche des Pum penkörpers 3 als Führung wirkt. Die zweite Steuerhülse 24 steht des weiteren wie oben beschrieben mit der Außenfläche ihres mittleren Bereichs mit dem zweiten Steu erstab 23 in Eingriff und umhüllt in ihrem unteren Bereich den Zylinder 5, wobei ihr unteres Ende an dem oberen Ende der obengenannten ersten Steuerhülse 19 anliegt. Des weiteren besitzt die Außenfläche der zweiten Steuerhülse 24 eine ringförmige Nut 26. Der Pumpenkörper 3 ist mit einem von der Seite her durch den Pumpenkörper 3 in die Bohrung 2 durchgehenden Bolzen 27 versehen, der zur Fixierung der Stellung der Steuerhülse 24 dient, wobei ein Druckkeil 28 auf einen Vorsprung 27a des Bolzens 27 aufgesetzt ist. Der Druckkeil 28, der sich in die obengenannte Nut 26 einpaßt, ist, wie in Fig. 2 dargestellt, mit einer flachen oberen und unteren Fläche aus gebildet, die nicht an der oberen und unteren Fläche der Nut 26 anliegen, so daß die axiale Bewegung der zweiten Steuerhülse 24 verhindert wird. Bei dem vorliegenden Ausführungsbeispiel sind zwei solche Stellungsteuerungsmittel, die aus einem zur Fi xierung der Stellung der zweiten Steuerhülse 24 dienenden Bolzen 27 und einem Druckkeil 28 bestehen, im Abstand von 180° angeordnet. Jedoch ist es auch möglich, drei solche Stellungsteuerungsmittel in angemessenen Abständen anzuordnen. Dann dreht sich die zweite Steuerhülse 24 durch die Bewegung des zweiten Steuerstabs 23, ohne ihre Stellung in axialer Richtung zu verändern. Anschließend wird die Drehbewegung der zweiten Steuerhülse 24 in die axiale Bewegung des Zylinders 5 umgewandelt, da die Drehbewegung des Zylinders 5 durch die obengenannte Schraube 6 verhindert ist, so daß der Einspritzzeitpunkt durch die Veränderung des Vorhubs des Kolbens 9 eingestellt wird.A second control rod 22 for adjusting the injection timing consists, as in the first control slide 17 described above, of a horizontally displaceable bar inserted into the pump body 3 , a second control rod 23 and a second control sleeve 24 , which is in engagement with the control rod 23 in the same manner as it applies to a rack and a pinion. The second control sleeve 24 engages with the inner surface of its upper region via a trapezoidal thread part 25 into the outer surface of the above-mentioned cylinder 5 and rotates, the inner surface of the pump body 3 acting as a guide. The second control sleeve 24 furthermore, as described above, engages with the outer surface of its central region with the second control rod 23 and envelops the cylinder 5 in its lower region, its lower end abutting the upper end of the above-mentioned first control sleeve 19 . Furthermore, the outer surface of the second control sleeve 24 has an annular groove 26 . The pump body 3 is provided with a bolt 27 which passes from the side through the pump body 3 into the bore 2 and serves to fix the position of the control sleeve 24 , a pressure wedge 28 being placed on a projection 27 a of the bolt 27 . The pressure wedge 28 , which fits into the above-mentioned groove 26 is, as shown in Fig. 2, formed with a flat upper and lower surface from which do not abut the upper and lower surface of the groove 26 , so that the axial movement the second control sleeve 24 is prevented. In the present exemplary embodiment, two such position control means, which consist of a bolt 27 serving to fix the position of the second control sleeve 24 and a pressure wedge 28, are arranged at a distance of 180 °. However, it is also possible to arrange three such position control means at appropriate intervals. Then the second control sleeve 24 rotates by the movement of the second control rod 23 without changing its position in the axial direction. Subsequently, the rotational movement of the second control sleeve 24 is converted into the axial movement of the cylinder 5 , since the rotational movement of the cylinder 5 is prevented by the screw 6 mentioned above, so that the injection timing is set by changing the advance stroke of the piston 9 .

Claims

Fuel injection device for an internal combustion engine, in which an injection pump ( 1 ) is connected to a nozzle unit ( 42 ) via a fuel line ( 47 ),
wherein the injection pump ( 1 )
a pump body ( 3 ),
an outlet valve ( 4 ) attached to the pump body ( 3 ),
a cylinder ( 5 ) which is axially displaceable in the pump body ( 3 ) but secured against rotation,
one in the cylinder ( 5 ) both rotatably and axially movably arranged piston ( 9 ),
a first spool ( 17 ) for changing the rotational position of the piston ( 9 ) relative to the cylinder ( 5 ) and
a second control slide ( 22 ) for changing the axial position of the cylinder ( 5 ) relative to the piston ( 9 ),
the piston ( 9 ) being movable back and forth by a periodic force acting from below and by the force of a spring ( 16 ),
wherein the first control slide (17) has a coaxially arranged to the piston (9) axially displaceable first control sleeve (19) which is connected to the piston (9) and determines its rotational position,
wherein the second control slide ( 22 ) has an axially rotatable second control sleeve ( 24 ) which is arranged coaxially to the piston ( 9 ) and upon rotation of which the cylinder ( 5 ) is axially displaced, and
the two control sleeves ( 19 , 24 ) abutting each other at their mutually facing ends, characterized in that
that both control sleeves ( 19 , 24 ) are each guided on an area of the outer surface of the cylinder ( 5 ),
that the outer surface of the second control sleeve ( 24 ) is guided in a bore of the pump body ( 3 ) and has an annular circumferential groove ( 26 ) in which an Ar locking screw ( 27 , 28 ) engages, which radially into the pump body ( 3rd ) introduced th pin ( 27 ) and a at the tip of the pin ( 27 ), transverse to the longitudinal axis of the control sleeve ( 24 ) extending pressure wedge ( 28 ), the pressure wedge ( 28 ) in the groove ( 26 ) on the control sleeve ( 24 ) fits exactly,
that a recess ( 15 ) for receiving the spring ( 16 ) for the piston ( 9 ) is provided in the pump body ( 3 ) and
that the first and second spool ( 17 , 22 ) above the recess ( 15 ) are arranged.