DE4006367A1

DE4006367A1 - IC engine fuel injection pump - has adjustable fuel injection timing and has hollow RAM with internal hydraulic piston

Info

Publication number: DE4006367A1
Application number: DE4006367A
Authority: DE
Inventors: Werner Dipl Ing Lemme; Albert Nolte; Bernado Dipl Ing Mathiess
Original assignee: Kloeckner Humboldt Deutz AG
Current assignee: Kloeckner Humboldt Deutz AG
Priority date: 1990-03-01
Filing date: 1990-03-01
Publication date: 1991-09-05

Abstract

The fuel injection pump is for an IC engine and has a camshaft (5) which actuates a plunger (9) through a ram (1). This ram consists of a hollow cylindrical housing (2) in which a sliding piston (6) operates. The pump is fitted with two compression springs (11,13). The first spring (11) is installed between the injection pump housing (12) and the hollow cylindrical housing (2) and the second spring (13) is installed between the injection pump housing (12) and the piston (6). This feature enables the timing of the start of fuel injection into the cylinder to be adjusted by applying hydraulic pressure to the piston (6). USE - Fuel injection system.

Description

Die Erfindung betrifft eine Einspritzpumpe für eine Brennkraftmaschine gemäß den Oberbegriffen der unabhängigen Patentansprüche.The invention relates to an injection pump for an internal combustion engine according to the preambles of the independent claims.

Eine derartige Einspritzpumpe ist aus der DE-PS 11 07 025 bekannt. Bei dieser Einspritzpumpe ist ein Förderbeginnversteller vorgesehen, der einen zwischen der Nockenwelle und einem Pumpenplunger angeordneten Hydrostößel aufweist. Dabei ist der Kolben des Hydrostößels mit dem Pumpenplunger verbunden. Eine Druckfeder ist zwischen dem Einspritzpumpengehäuse und dem Kolben des Hydrostößels angeordnet und bewirkt, daß die Stößelrolle jederzeit ohne abzuheben auf der Nockenwelle abrollt. Nachteilig an der dargestellten Ausführung ist es, daß bei der hydraulischen Verstellung des Förderbeginns der Kolben des Hydrostößels mit einem sehr hohen Steuerdruck beaufschlagt werden muß, da er gegen die Kraft der Druckfeder bewegt werden muß. Dieser hohe Druck wird aber bei niedrigen Drehzahlen, bei hohen Öltemperaturen und bei Brennkraftmaschinen mit hohen Laufleistungen nicht erreicht, so daß eine Förderbeginnverstellung nicht mehr möglich ist.Such an injection pump is from the DE-PS 11 07 025 known. This injection pump is a Funding start adjuster provided that one between the Camshaft and a pump plunger arranged hydraulic tappet having. The piston of the hydraulic tappet is included connected to the pump plunger. A compression spring is between the injection pump housing and the piston of the hydraulic tappet arranged and causes the tappet roller at any time without lift off on the camshaft rolls. Disadvantage of the execution shown is that in the hydraulic Adjustment of the start of delivery of the pistons of the hydraulic tappet must be subjected to a very high control pressure, because it has to be moved against the force of the compression spring. This high pressure is at low speeds, however high oil temperatures and in internal combustion engines with high Mileage not reached, so that a start of funding adjustment is no longer possible.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Einspritzpumpe für eine Brennkraftmaschine bereitzustellen, die die geschilderten Nachteile vermeidet und somit jederzeit eine exakte Förderbeginnverstellung ermöglicht. The invention has for its object an injection pump to provide for an internal combustion engine that the avoids the disadvantages described and thus at any time exact start of funding adjustment possible.

Diese Aufgabe wird in einer ersten Ausführung dadurch gelöst, daß die Einspritzpumpe zumindest zwei Druckfedern aufweist, wobei die erste Druckfeder sich zwischen dem Einspritzpumpengehäuse und dem Gehäuse des Hydrostößels und die zweite Druckfeder sich zwischen dem Einspritzpumpengehäuse und dem Kolben abstützt. In einer zweiten Ausführung stützt sich alternativ die zweite Druckfeder zwischen dem Gehäuse des Hydrostößels und dem Kolben ab. Bei beiden Ausführungen ist somit die Stößelrolle über das Gehäuse des Hydrostößels und die erste Druckfeder an dem Einspritzpumpengehäuse abgestützt. Diese Feder drückt mit einer ausreichenden Kraft, so daß die Stößelrolle auch bei Höchstdrehzahlen der Brennkraftmaschine ohne abzuheben auf der Nockenwelle abrollt. Dagegen ist die erforderliche Federkraft der zweiten Druckfeder erheblich kleiner, da sie im wesentlichen nur die Masse des Plungers der Einspritzpumpe, eines Federtellers und des Kolbens bewegen bzw. abfedern muß. Sind der Plunger, der Federteller und der Kolben fest miteinander verbunden, bräuchte die Federsteifigkeit nur so groß zu sein, daß bei einer Förderbeginnverstellung in Richtung spät der Kolben auch bei Höchstdrehzahl relativ zu dem Gehäuse des Hydrostößels bewegt wird. Bei allen anderen Betriebsfällen wird der Plunger durch eine hydraulische Verbindung des Kolbens und des Gehäuses des Hydrostößels entsprechend der Nockenwellenbahn bewegt. Durch die erfindungsgemäße Ausbildung kann der Schaltdruck wesentlich geringer gewählt werden, die Schaltsicherheit erhöht und die Schaltzeit verkürzt werden. Zudem ergibt sich die Möglichkeit den Durchmesser des Kolbens zu verkleinern und somit insgesamt zu einem kompakteren Förderbeginnversteller zu gelangen. Ferner kann die Toleranz der Federkraft der äußeren Feder größer sein, da sie die Schaltgenauigkeit des Förderbeginnverstellers nicht beeinflußt. Die erste Ausführung, bei der sich die zweite Druckfeder zwischen dem Einspritzpumpengehäuse und dem Kolben abstützt, weist zudem den Vorteil auf, daß der zur Verfügung stehende Bauraum um den Plunger optimal genutzt wird. Dadurch, daß die zweite Druckfeder um den vollen Nockenhub zusammengedrückt wird, steht für die Federung der Masse des Plungers, des Ventiltellers und des Kolbens im oberen Bereich des Nockenhubes eine hohe Kraft zur Verfügung. Stützt sich die zweite Druckfeder zwischen dem Gehäuse des Hydrostößels und dem Arbeitskolben ab (zweite Ausführung), ist die Auslegung dieser Druckfeder einfacher, da die Druckfeder nur um den Hub des Förderbeginnverstellers zusammengedrückt wird. Dementsprechend weist die Druckfeder auch eine höhere Knicksicherheit auf. Ebenfalls läßt sich die Schaltgenauigkeit des Förderbeginnverstellers erhöhen, da durch die kompaktere Ausführung dieses Teils des Förderbeginnverstellers die Toleranzen der Einbaumaße und die Streuung der Federkräfte verringert werden können. In Weiterbildung wird die Nockenform der Nockenwelle asymmetrisch ausgelegt. Dadurch werden insbesondere bei der Abwärtsbewegung der Stößelrolle auf dem Nocken die auftretenden Beschleunigungskräfte vergleichmäßigt. Bei der Abwärtsbewegung der Stößelrolle werden die Beschleunigungskräfte durch den Unterdruck im Hochdruckraum oberhalb des Plungers sowie durch die Reibungskräfte unterstützt. Erfindungsgemäß werden die Negativbeschleunigungen in der Ablaufflanke des Einspritznockens entsprechend kleiner gewährt. Dadurch kann dann die Federkraft der zweiten Druckfeder weiter verringert werden.In a first embodiment, this object is achieved by that the injection pump has at least two compression springs has, wherein the first compression spring between the Injection pump housing and the housing of the hydraulic tappet and the second compression spring is between the injection pump housing and supports the piston. In a second version alternatively, the second compression spring is supported between the housing of the hydraulic tappet and the piston. At In both versions, the tappet roller is over the housing of the hydraulic tappet and the first compression spring on the Injection pump housing supported. This spring also presses sufficient force so that the tappet roller also Maximum engine speeds without taking off the camshaft rolls. In contrast, the required spring force the second compression spring considerably smaller since it essentially only the mass of the plunger of the injection pump, of a spring plate and the piston move or cushion got to. Are the plunger, the spring plate and the piston firmly connected, the spring stiffness would be needed only to be so large that when the start of funding is changed late in the piston even at maximum speed is moved relative to the housing of the hydraulic tappet. In all other operating cases, the plunger is activated a hydraulic connection of the piston and the housing of the hydraulic tappet moves according to the camshaft path. Due to the inventive design, the switching pressure the switching reliability can be chosen much lower increased and the switching time reduced. Also results the possibility of reducing the diameter of the piston and thus overall to a more compact start-up adjuster to get. Furthermore, the tolerance of the Spring force of the outer spring will be greater since it is the Switching accuracy of the delivery start adjuster is not affected. The first version, in which the second Pressure spring between the injection pump housing and the Piston supports, also has the advantage that the Available space around the plunger is used optimally becomes. Because the second compression spring around the full Cam stroke is compressed, stands for the suspension the mass of the plunger, valve disc and piston a high force is available in the upper area of the cam stroke. The second compression spring is supported between the housing of the hydraulic tappet and the working piston (second Design), the design of this compression spring is simpler, since the compression spring is only around the stroke of the delivery start adjuster is squeezed. Accordingly points the compression spring also has a higher kink resistance. Likewise the switching accuracy of the delivery start adjuster can be changed increase because of the more compact design of this Part of the funding start adjuster the tolerances of Installation dimensions and the spread of spring forces reduced can be. In training, the cam shape of the Camshaft designed asymmetrically. This will in particular with the downward movement of the tappet roller on the Cam equalizes the acceleration forces that occur. With the downward movement of the tappet roller, the Accelerating forces due to the negative pressure in the high pressure room above the plunger and due to the frictional forces supported. According to the negative accelerations accordingly in the discharge flank of the injection cam granted smaller. This allows the spring force the second compression spring can be further reduced.

Weitere Merkmale der Erfindung ergeben sich aus der folgenden Beschreibung und der Zeichnung, in der Ausführungsbeispiele der Erfindung dargestellt sind.Further features of the invention result from the following Description and the drawing, in the exemplary embodiments of the invention are shown.

Es zeigtIt shows

Fig. 1 eine Einspritzpumpe, bei der die zweite Druckfeder sich zwischen dem Einspritzpumpengehäuse und dem Kolben abstützt, Fig. 1, an injection pump in which the second compression spring is supported between the injection pump housing and the piston,

Fig. 2 eine Einspritzpumpe, bei der sich die zweite Druckfeder zwischen dem Gehäuse des Hydrostößels und dem Kolben abstützt. Fig. 2 shows an injection pump in which the second compression spring is supported between the housing of the hydraulic tappet and the piston.

Die Einspritzpumpe ist in den Ausführungsbeispielen jeweils als Einzelpumpe ausgebildet, grundsätzlich ist die Erfindung aber auch bei Blockpumpen anwendbar. Der Förderbeginnversteller, der aus einem Hydrostößel 1 besteht, ist in dem Brennkraftmaschinengehäuse geführt. Der Hydrostößel 1 weist ein Gehäuse 2 auf, in dem eine Stößelrolle 3 mittels eines Lagerbolzens 4 gelagert ist. Die Stößelrolle 3 läuft auf der Nockenwelle 5 ab und bewegt entsprechend der Nockenform das Gehäuse 2 des Hydrostößels.In the exemplary embodiments, the injection pump is designed as a single pump, but the invention can also be used in principle with block pumps. The delivery start adjuster, which consists of a hydraulic tappet 1 , is guided in the internal combustion engine housing. The hydraulic tappet 1 has a housing 2 in which a tappet roller 3 is mounted by means of a bearing pin 4 . The tappet roller 3 runs on the camshaft 5 and moves the housing 2 of the hydraulic tappet in accordance with the cam shape.

In dem Gehäuse 2 ist eine zylindrische Ausnehmung eingearbeitet, in der ein Kolben 6 bewegbar ist. Der Kolben 6 ist in nicht dargestellter Weise von einer Hydraulikflüssigkeit, die in einen Arbeitsraum zwischen Gehäuse 2 und Kolben 6 einleitbar ist, verschiebbar. Folglich wird bezogen auf die Bewegung des Gehäuses 2 des Hydrostößels 1 durch die zusätzliche Bewegbarkeit des Kolbens 6 eine Relativbewegung erreicht, die einen Hub H aufweist. In eine Ausnehmung des Kolbens 6 greift ein Federteller 7 ein, der gleichzeitig einen Halter 15 für einen Plungerkopf 8 des Plungers 9 aufweist. Das dem Plungerkopf 8 gegenüberliegende Ende des Plungers 9 mündet in einem nicht dargestellten Einspritzpumpenarbeitsraum und fördert je nach Stellung des Plungers 9 Kraftstoff zu den Einspritzventilen der Einspritzanlage.A cylindrical recess is made in the housing 2 , in which a piston 6 can be moved. The piston 6 is displaceable in a manner not shown by a hydraulic fluid which can be introduced into a working space between the housing 2 and the piston 6 . Consequently, relative to the movement of the housing 2 of the hydraulic tappet 1, due to the additional mobility of the piston 6, a relative movement is achieved which has a stroke H. A spring plate 7 engages in a recess of the piston 6 and at the same time has a holder 15 for a plunger head 8 of the plunger 9 . The end of the plunger 9 opposite the plunger head 8 opens into an injection pump work chamber (not shown) and, depending on the position of the plunger 9, delivers fuel to the injection valves of the injection system.

An dem Gehäuse 2 des Hydrostößels 1 ist eine Halterung 10 befestigt, auf der sich eine erste Druckfeder 11 abstützt. Das der Halterung 10 gegenüberliegende Ende der Druckfeder 11 stützt sich an dem Einspritzpumpengehäuse 12 ab. Die Druckfeder 11 gewährleistet, daß die Stößelrolle 3 ohne abzuheben auf der Nockenwelle, bzw. auf dem Nocken der Nockenwelle abrollt. Eine zweite, innere Druckfeder 13 stützt sich zwischen dem Federteller 7 und ebenfalls dem Einspritzpumpengehäuse 12 ab. Diese zweite, innere Druckfeder 13 wird entsprechend den Bewegungen des Gehäuses 2 des Hydrostößels 1 des Plungers 9, des Federtellers 7 und des Kolbens 6 zusammengedrückt und entlastet. Zusätzlich wird sie bei Änderungen des Förderbeginns um den Hub H bewegt.A bracket 10 , on which a first compression spring 11 is supported, is fastened to the housing 2 of the hydraulic tappet 1 . The end of the compression spring 11 opposite the holder 10 is supported on the injection pump housing 12 . The compression spring 11 ensures that the tappet roller 3 rolls without lifting off on the camshaft or on the cam of the camshaft. A second, inner compression spring 13 is supported between the spring plate 7 and also the injection pump housing 12 . This second, inner compression spring 13 is compressed and relieved in accordance with the movements of the housing 2 of the hydraulic tappet 1 of the plunger 9 , the spring plate 7 and the piston 6 . In addition, it is moved by the stroke H when the start of funding changes.

In dem Ausführungsbeispiel nach Fig. 2 bei der gleiche oder gleichwirkende Bauteile mit den gleichen Bezugszeichen wie in Fig. 1 versehen sind, ist im Unterschied die Druckfeder 13 zwischen dem Federteller 7 und einem weiteren, topfförmig ausgebildeten Federteller 14 eingespannt. Der topfförmig ausgebildete Federteller 14 ist seinerseits an dem Gehäuse 2 des Hydrostößels festgelegt, indem er von der ersten, äußeren Druckfeder 11 auf das Gehäuse 2 gedrückt wird. Damit wird die Länge der zweiten Druckfeder 13 nur bei Förderbeginnverstellungen geändert. Dabei ist das Maß der Längenänderung der Hub H des Förderbeginnverstellers. Der Plungerkopf 8 wird in diesem Ausführungsbeispiel von dem verlängerten Halter 15 aufgenommen, der sich auf dem Kolben 6 abstützt oder mit diesem verbunden ist.In the exemplary embodiment according to FIG. 2, in which the same or equivalent components are provided with the same reference numerals as in FIG. 1, the compression spring 13 is clamped between the spring plate 7 and a further cup-shaped spring plate 14 . The cup-shaped spring plate 14 is in turn fixed to the housing 2 of the hydraulic tappet by being pressed onto the housing 2 by the first, outer compression spring 11 . The length of the second compression spring 13 is thus only changed when the start of delivery is adjusted. The measure of the change in length is the stroke H of the delivery start adjuster. In this exemplary embodiment, the plunger head 8 is received by the extended holder 15 , which is supported on the piston 6 or is connected to it.

Claims

1.Injection pump for an internal combustion engine with a delivery start adjuster, which has a hydraulic tappet ( 1 ) arranged between the camshaft ( 5 ) and a plunger ( 9 ), which can be fixed in at least two defined positions by presettable, different pressures of a hydraulic control fluid, the Hydraulic tappet ( 1 ) has at least one housing ( 2 ) and a piston ( 6 ) displaceable in the housing ( 2 ), characterized in that at least two compression springs ( 11, 13 ) are present, the first compression spring ( 11 ) being located between the Injection pump housing ( 12 ) and the housing ( 2 ) and the second compression spring ( 13 ) between the injection pump housing ( 12 ) and the piston ( 6 ) is supported.

2.Injection pump for an internal combustion engine with a delivery start adjuster, which has a hydraulic tappet ( 1 ) arranged between the camshaft ( 5 ) and a plunger ( 9 ), which can be fixed in at least two defined positions by presettable, different pressures of a hydraulic control fluid, the Hydraulic tappet ( 1 ) has at least one housing ( 2 ) and a piston ( 6 ) which can be displaced in the housing ( 2 ), characterized in that at least two compression springs ( 11, 13 ) are present, with a first compression spring ( 11 ) between the Injection pump housing ( 12 ) and the housing ( 2 ) and a second compression spring ( 13 ) is supported between the housing ( 2 ) of the hydraulic tappet ( 1 ) and the piston ( 6 ).

3. Injection pump according to one of claims 1 or 2, characterized in that the second compression spring ( 13 ) has a lower spring force than the first compression spring ( 11 ).

4. Injection pump according to claim 2 or 3, characterized in that on the housing ( 2 ) a cup-shaped spring plate ( 14 ) is fixed, on the bottom of which is provided with an opening ( 16 ), the second compression spring ( 13 ) is supported.

5. Injection pump according to one of claims 1 or 3, characterized in that a two-stage spring plate ( 17 ) is fixed to the injection pump housing ( 12 ).

6. Injection pump according to one of claims 1 to 5, characterized in that the plunger ( 9 ) with its plunger head ( 8 ) is guided in a holder ( 15 ) which is supported on the piston ( 6 ).

7. Injection pump according to one of claims 1 to 6, characterized in that the cam shape of the camshaft ( 5 ) is asymmetrical.