DE6608967U

DE6608967U - FUEL INJECTION PUMP.

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Publication number: DE6608967U
Application number: DE6608967U
Authority: DE
Original assignee: Bryce Berger Ltd
Current assignee: Bryce Berger Ltd
Priority date: 1966-05-10
Filing date: 1967-05-09
Publication date: 1972-01-13
Also published as: JPS5019683B1

Description

DIPL-ING. H. FINK PATENTANWALT/. E&SU'N/ÖEN/jsJ EC,||aR · HIN DENBURGSTRASS E 44DIPL-ING. H. FINK PATENTANWALT /. E & SU'N / ÖEN / jsJ EC, || aR HIN DENBURGSTRASS E 44 Patentanwalt FINK · ESIIngan a. N., Hindmburgitrae· 44Patent attorney FINK · ESIIngan a. N., Hindmburgitrae 44

8. Mai 1967Th P 5560May 8, 1967 Th P 5560

Bryce Berger Ltd., Hucclecote, Gloucestershire (Grcssbritannien)Bryce Berger Ltd., Hucclecote, Gloucestershire (UK)

"Kraftstoffeinspritzpumpe" "Fuel injection pump"

Prioritäten der britischen Patentanmeldungen 20 632/66 v. 10. M?i 1966 und 18 152/67 v- 20. April 1967 werden beansprucht.Priorities of UK patent applications 20 632/66 v. 10. M? I 1966 and 18 152/67 v- April 20, 1967 are claimed.

Die Erfindung betrifft eine für die Zufuhr von flüssigem Kraftstoff zur Brennkammer einer Brennkraftmaschine über eine Druckleitung zu einer Einspritzdüse dienende Einspritzpumpe mit einem in einem Zylinder hin- und herverschiebbaren Kolben, mit einer Vorrichtung zum Erzeugen eines konstanten Hubes für den Kolben, wobei der Kolben und die Zylinderbohrung eine Pumpenkammer begrenzen, mit mindestens einem Auslass aus der Pumpenkammer, mit einem Druckventil in diesem Auslass, mit mindestens einer Zulaufbohrung (in der Wand des Zylinders), mit mindestens einer Nut oder einem anderen Abflusskanal, nachstehend im allgemeinen mit "Abflusskanal" bezeichnet, an der Innenfläche des Zylinders und der Umfangsfläche des Kolbens und einer Zulaufbohrung in der Wand dee Zylinders. Dieser Abflusskanal bildet eine länglich geformte Steuerkante und ist unterhalb der Steuerkante in ständiger Verbindung isit der Pumpe nkammer. Die Steuerkante ist im wesentlichen wendelförmig auegebildet und so angeordnet, dase sie mit der Zu- während einee Purapenhubes zusammenarbeitet, wobei dieThe invention relates to an injection pump serving for the supply of liquid fuel to the combustion chamber of an internal combustion engine via a pressure line to an injection nozzle, with a piston that can be pushed back and forth in a cylinder, with a device for generating a constant stroke for the piston, the piston and the Cylinder bore delimit a pump chamber, with at least one outlet from the pump chamber, with a pressure valve in this outlet, with at least one inlet bore (in the wall of the cylinder), with at least one groove or another drainage channel, hereinafter generally referred to as "drainage channel", on the inner surface of the cylinder and the circumferential surface of the piston and a supply hole in the wall dee cylinder. This drainage channel forms an elongated control edge and is in constant communication with the pump chamber below the control edge. The control edge is essentially helical and arranged in such a way that it cooperates with the supply while a purapenhubes, the

6S0898713.1.72 -²-6S0898713.1.72 - ² -

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Lieferung des Brennstoffes von der Pumpenkammer durch Druckabfall in der Pumpenkammer beendet wird. Die Geschwindigkeit des Druckabfalls in dem System ist eine Funktion verschiedener ;Delivery of fuel from the pump chamber by pressure drop is terminated in the pump chamber. The rate of pressure drop in the system is a function of several;

Faktoren, so z. B. des kleinsten Durchflussquerschnittes an irgendeiner Stelle nach der Pumpenkammer, der Abmessungen und der Schliessgeschwindigkeit des Druckventiles sowie der Abmessungen und der Geschwindigkeit der Steuerkanten im Verhältnis zur Zulauf-Factors such as B. the smallest flow cross-section at any point after the pump chamber, the dimensions and the closing speed of the pressure valve as well as the dimensions and the speed of the control edges in relation to the inlet

bohrung und der entsprechenden Abmessungen dieser Bohrung. Der Kolben ist mit einer Vorrichtung zum Einstellen seiner Drehlage um seine Längsachse für das Steuern des Zeitpunktes des Druckabfalles versehen, z. B. bei welcher Grösee des Pumpernhubes die Steuerkante mit der Zulaufbohrung für den Beginn des !Druckabfalles zusammenwirkt, wodurch die Förderung eines Hubes der Pumpe gesteuert wird.bore and the corresponding dimensions of this bore. Of the Piston is equipped with a device for adjusting its rotational position about its longitudinal axis for controlling the point in time of the pressure drop provided, e.g. B. at which size of the pump stroke the Control edge with the inlet hole for the beginning of the pressure drop cooperates, whereby the delivery of a stroke of the pump is controlled.

Üblicherweise sind wegen der Einfachheit der Herstellung die Zulaufbohrungen kreisförmig ausgebildet. Wo sie für das Auffüllen der Pumpenkammer und für dielzeitliche Einstellung des Druckabfalles benützt werden, wird allgemein als vorteilhaft angenommen, die Zulaufbohrungen so gross wie möglich auszubilden. Auf der anderen Seite ist die Geschwindigkeit des Druckabfalles um so grosser, je grosser die Zulaufbohrung ist und es ist erkannt worden, dass ein zu rascher Druckabfall nachteilig sein kann. Dies ergibt sich aus dem Auftreten von Verbrennungsgasrückschlägen im Einspritzventil. Diese Rückschläge werden auf Umstände zurückgeführt, unter denen die Geschwindigkeit des Druckabfalles im Einspritzeyetem grosser ist als der zum Schliessen des Einspritzventilee notwendige Druckabfall. Hierbei wird der Druck des Einspritzsystems an des Einspritsventl geringer als der Druck der Verbrennungsgase während das Einspritzventil noch offen ist.Because of the simplicity of manufacture, the inlet bores are usually designed to be circular. Where to use them for padding of the pump chamber and for the temporal adjustment of the pressure drop are used, it is generally assumed to be advantageous that the Make inlet bores as large as possible. On the other hand, the speed of the pressure drop is the greater, the more the inlet bore is larger and it has been recognized that too rapid a pressure drop can be disadvantageous. This follows from the occurrence of combustion gas flashbacks in the injection valve. These setbacks are attributed to circumstances under which the The speed of the pressure drop in the injection unit is greater than the pressure drop necessary to close the injection valve. Here, the pressure of the injection system is applied to the injection valve lower than the pressure of the combustion gases during the injection valve is still open.

Die vorliegende Erfindung geht von der vorgenannten Erkenntnis aus und hat die Schaffung neuer Mittel zur Steuerung der Geschwindigkeit und des Zeitpunktes des Druckabfalles zum Ziel, ohne dass die gleiche Steuerbegrenzungen wie zur Zeit in bezug auf· die Form und die Grosse der Zulaufbphrungen und die damit zusammenwirkende Nut oder einenThe present invention is based on the aforementioned knowledge and aims to create new means of controlling the rate and timing of the pressure drop without doing the same Tax restrictions as at the moment on shape and size the inlet ports and the interacting groove or a

860898713. in860898713. in

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anderen "Abflusskanal" bestehen.another "drainage channel" exist.

Der Zweck der vorliegenden Erfindung besteht darin, verbesserte Mittel zur Änderung der Geschwindigkeit des Druckabfalles zu schaffen.The purpose of the present invention is to provide improved means for changing the rate of pressure drop create.

Entsprechend der Erfindung ist eine Einspritzpumpe der vorgenannten Art dadurch gekennzeichnet, dass der Querschnitt der Nut oder eines anderen Abflusskanales so ausgebildet ist, dass ihre radiale Tiefe unmittelbar neben der Steuerkante geringer ist als an einer anderen von dieser Steuerkante weiter entfernten Stelle.In accordance with the invention, an injection pump is as aforesaid Type characterized in that the cross section of the groove or other drainage channel is designed so that their radial depth immediately next to the control edge is less than at another further away from this control edge Job.

Die vorgenannte Pumpe kann weiterhin dadurch gekennzeichnet sein, dass eine erste und eine zweite Steuerkante am Kolben durch eine Nut und eine Ergänzungsnut gebildet sind oder weiterhin dadurch, dass die beiden S-teuerkanten. parallel zueinander verlaufen oder weiterhin dadurch, dass die radiale Tiefe der Ergänzungsnut neben der ersten Steuerkante in Richtung zu oder weg von dieser Steuerkanti fortlaufend zunimmt oder dadurch, dass die erste und die zweite Steuerkante im Winkel zueinander verlaufen.The aforementioned pump can also be characterized in that a first and a second control edge on the piston by a Groove and a supplementary groove are formed or furthermore in that the two S-control edges. run parallel to each other or furthermore in that the radial depth of the supplementary groove next to the first control edge in the direction towards or away from this control edge continuously increases or by the fact that the first and the second control edge run at an angle to one another.

In der Zeichnung ist ein Teil einer Einspritzpumpe als Ausführungsbeispiel des Gegenstandes der Erfindung schematiech dargestellt. Es zeigenIn the drawing, part of an injection pump is shown schematically as an embodiment of the subject matter of the invention. Show it

Fig. 1 einen Längsschnitt
Fig.2a, 2b, 2c und 2d Teilquerschnitte entsprechend der Linie A-AFig. 1 is a longitudinal section
2a, 2b, 2c and 2d partial cross-sections according to the line AA

in Fig. 1
Fig. 3 und 4 Seitenansichten von oberen Enden unterschiedlichin Fig. 1
Figures 3 and 4 are side views from top ends different

ausgebildeter Kolben
Fig. 5 einen Teillängsschnitt eines Zylinders und eines Kolbens anderer Ausbildung, wobei ein hydraulischer Druckausgleich. des Kolbens vorgesehen ist.trained piston
5 shows a partial longitudinal section of a cylinder and a piston of a different design, with hydraulic pressure equalization. of the piston is provided.

Figur 1 zeigt einen Pumpenzylinder 10 mit diametral zueinander angeordneten Zulaufbohrungen 17, einen im Zylinder 10 verschiebbar gelagerten Pumpenkolben 11, ein Druckventil 12 und eine Druckleitung 16. An dem Kolben 11 iat eine Steuerkante 13 angebracht, die durchFigure 1 shows a pump cylinder 10 with diametrically to each other arranged inlet bores 17, one in the cylinder 10 displaceable mounted pump piston 11, a pressure valve 12 and a pressure line 16. On the piston 11 iat a control edge 13 is attached, which through

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- 4 - 8. Mai 1967Th- May 4 - May 8, 1967 Th

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eine Schraubenlinien- oder wendelförmig verlaufende Nut 14 gebildet ist, welche über eine Längsnut 15 in ständiger Verbindung mit dem Raum oberhalb des Kolbens 11 steht. Die Steuerkante ist in einer der Erfindung entsprechenden Form dargestellt und verläuft parallel zur Wendelnut 15· Der Pumpenkolben ist an seinem äusseren Ende in üblicher Weise mit einem Kopf versehen, der mit einem nicht dargestellten Nocken '< -jsammenarbeitet, sowie mit einer mit Zähnen versehenen Regelhülee verbunden, die mit einer Zähne aufweisenden, nicht dargestellten Regeistange kämmt. An dem Kolben greift eine übliche, nicht dargestellte KolbenrückfUhrfeder an.a helical or helical groove 14 is formed, which is in constant communication with the space above the piston 11 via a longitudinal groove 15. The control edge is shown corresponding shape in the invention, and extends parallel to the helical groove 15 · The pump piston is provided at its outer end in a conventional manner with a head -jsammenarbeitet with an unillustrated cam '', as well as with a toothed Regelhülee connected, which meshes with a Regeistange having teeth, not shown. A conventional piston return spring, not shown, engages the piston.

Die verbesserte Ausführungsform kann entsprechend dem Querschnitt nach Fig. 2a mit einer eine konstante Tiefe aufweisenden Ergänzungsnut versehen sein, welche im wesentlichen zwei ausgeprägte Kanten oder eine erste und eine zweite Steuerkante bildet oder nach Fig.2b mit einer schiefen Ergänzungsnut, deren grösste Tiefe der ersten Steuerkante 21 benachbart ist oder nach Fig. 2c mit einer schiefen Ergänzungsnut, deren Grund neben der ersten Steuerkante beginnt, oder nach Fig. 2c mit einer Ergänzungsnut von fortschreitend sich ändernder Tiefe, deren geringste Tiefe neben der ersten Steuerkante liegt. Figur 3 zeigt einen entsprechend der Erfindung ausgebildeten Kolben, der im Bereich der ersten Steuerkante eine Ergänzungsnut nach einer der Fig. 2 und mit sich ständig vergrössernder Tiefe in Längsrichtung des Kolbens hat, wobei die grösste Breite am Ende der ersten Steuerkante liegt, welche den grossten Förderhub der Pumpe bestimmt. Figur 4 zeigt einen ähnlichen Pumpenkolben entsprechend der E_rfindung und mit einer Ergänzungsnut von fortschreitend sich verringernder Breite, deren geringste Breite an dem Ende der Steuerkante liegt, welche den gross ten I-örderhub der Pumpe bestimmt.The improved embodiment can be provided with a constant depth supplementary groove corresponding to the cross section according to FIG. 2a, which essentially forms two pronounced edges or a first and a second control edge or according to FIG Control edge 21 is adjacent or according to Fig. 2c with an inclined supplementary groove, the base of which begins next to the first control edge, or according to Fig. 2c with a supplementary groove of progressively changing depth, the smallest depth of which is next to the first control edge. Figure 3 shows a piston designed according to the invention, which in the area of the first control edge has a supplementary groove according to one of FIG. 2 and with constantly increasing depth in the longitudinal direction of the piston, the greatest width being at the end of the first control edge, which is the largest The delivery stroke of the pump is determined. Figure 4 shows a similar pump piston according to the invention and E _r with a Ergänzungsnut of progressively of decreasing width, the minimum width is located at the end of the control edge, which determines the large-th I-örderhub the pump.

Aus Gründen des hydraulischen Druckausgleiches des Kolbens können zwei oder mehr Abflusskanäle am Umfang des Kolbens vorgesehen sein, von denen jeder eine Steuerkante aufweist, welche Steuerkante zugleich mit getrennten Zulaufbohrungen im Zylinder zusammenwirken. Die vorstehend beschriebenen Ausbildungen können an irgendeiner oder an allen Steuerkanten vorgesehen sein und in der Annahme, dass mindestens zwei Abfljigakanäle vorgesehen sind, kann einer vonFor reasons of hydraulic pressure equalization of the piston, two or more outflow channels can be provided on the circumference of the piston, each of which has a control edge, which control edge also interacts with separate inlet bores in the cylinder. The above-described formations may be provided on any or all of the control edges and, assuming that at least two discharge channels are provided, one of

13.1.72 -513.1.72 -5

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diesen -Abfluss kanal en eine übliche radiale Tiefe aufweisen, während der andere Abflusskanal mit anderer radialer Tiefe und n.it einer Lage entsprechend der Erfindung ausgebildet ist und nicht zugleich.mit dem anderen Abflusskanal zusammenwirken braucht, wobei ihre damit zusammenarbeitende Z_ulaufbohrungen aber noch einen brauchbaren Grad eines hydraulischen Ausgleiches ergeben. Ein Ausfiihrungsbeispiel ist in Fig. 5 dargestellt. Der Zylinder 50 hat zwei diametral angeordnete Zulaufbohrungen 52 und der Kolben 51 hat eine Steuerkante 53, die durch eine Abflussnut üblicher . radialer Tjefe und Lage gebildet ist. Die andere Steuerkante 54 ist durch eine zweite Abflussnut gebildet, die eine radiale Tiefe und Lage entsprechend der Erfindung hat.this outflow channel s have a common radial depth, and the other outflow channel with a different radial depth and n.it a layer according to the invention is formed and not zugleich.mit needs cooperate the other drainage channel, with their working together with Z _u flow bores still give a useful degree of hydraulic balance. An exemplary embodiment is shown in FIG. The cylinder 50 has two diametrically arranged inlet bores 52 and the piston 51 has a control edge 53, which is more common through an outflow groove. radial Tjefe and position is formed. The other control edge 54 is formed by a second drainage groove which has a radial depth and position according to the invention.

Die Erfindung ist nicht auf die vorgenannten.Ausbildungen beschränkt. Z. B. kann die vorerwähnte Längsnut durch eine Ausnehmung oder einen Überströmkanal oder ein gebohrtes Loch gebildet sein, während die umgekehrte Bauform ebenfalls eingeschlossen ist, z. B- die Steuerkante oder Steuerkanten können im Zylinder und die damit zusammenwirkende^) Zulaufbohrung oder Zulaufbohrungen im Kolben vorgesehen sein. Auch kann die Steuerung durch Drehen des Zylinders anstelle von oder zusätzlich zu der Drehbewegung des Kolbens erfolgen und in diesem Falle können die beiden Einstellungen als eine Funktion unterschiedlicher Faktoren ausgebildet werden.The invention is not limited to the aforementioned embodiments. For example, the aforementioned longitudinal groove can be formed by a recess or an overflow channel or a drilled hole, while the reverse design is also included, e.g. B- the control edge or control edges can be in the cylinder and the interacting ^) Inlet bore or inlet bores may be provided in the piston. You can also control it by turning the cylinder instead of or in addition to the rotary movement of the piston and in this case the two settings can be different as a function Factors are trained.

Bei einem besonderen Ausführungsbeispiel arbeitet eine Pumpe entsprechend Fig. 1 mit 214 Hüben in der Minute und hat einen Kolbenhub von 22 mm, einen Koibendurehmesser'von 24 rain, ein Druckventil von 250 Kubikmillimeter Entlastungsvolumen und fördert 3750 mm eines flüssigen Brennstoffes bei einem Spitzendruck von etwa 650 kp/cm . Die Pumpe hat im Zylinder zwei Zulaufbohrungen mit je 6 mm Durchmesser, die mit zwei üblichen Wendelnuten auf dem Kolbenumfang zusammenarbeiten, von denen jede 2,5 ram tief und 6 ,35 mm breit in einer Ebene senkrecht der von jeder Nut gebildeten Steuerkante ist. Eine Steuerkante ist. wie in Fig. 2a dargestellt, entsprechend der Erfindung ausgebildet, wobei, die Ergänzungsnut 0,25 ~ir. tief und 2,22 mm breit in einer Ebene senkrecht zur ersten hierdurchIn a particular embodiment, a pump operates accordingly Fig. 1 with 214 strokes per minute and has a piston stroke of 22 mm, a Koibendurehmesser'von 24 rain, a pressure valve of 250 cubic millimeters relief volume and conveys 3750 mm of a liquid fuel at a peak pressure of about 650 kp / cm. The pump has two inlet bores each in the cylinder 6 mm diameter, with two standard helical grooves on the Piston circumference work together, each of which is 2.5 ram deep and 6.35 mm wide in a plane perpendicular to the control edge formed by each groove is. A control edge is. as shown in Fig. 2a, designed according to the invention, the supplementary groove 0.25 ~ ir. deep and 2.22 mm wide in a plane perpendicular to the first through this

660896713.1.72 ~⁶-660896713.1.72 ~ ⁶ -

- i ι- i ι

- 4 1- 4 1

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gebildeten Steuerkante ist. Solche Abmessungen haben sich bei der Verhinderung oder der wesentlichen Verminderung eines Ruckschiagens von Verbrennungsgasen bei einen Einspritzventil als wirksam erwiesen, welches eine·theoretische Ventilachliesszeit von 0,57 Millisekunden hat..formed control edge is. Such dimensions have become in preventing or substantially reducing a kickback of combustion gases in an injection valve as proven to be effective, which has a theoretical valve release time of 0.57 milliseconds has ..

Claims

- 7 - 8 May P 5560 claims

1. Fuel injection pump with one cylinder and one piston which can be moved back and forth therein and which delimits a pump chamber at its end, with a device for moving the piston back and forth at a constant stroke, with at least one outlet from the pump chamber and a pressure valve in this outlet, with at least one inlet bore and one cooperating and one permanent connection with the Pu ipenkammer maintaining groove or another Drainage channel on the inside of the cylinder and the outside of the piston with one formed by the groove and in the essential helical S- ^ euerkante and with a device for setting the pump piston and cylinder in mutually different rotational positions for setting the time Cooperating in the reciprocating motion of the piston for the purpose of controlling the pump delivery on each stroke, thereby indicates that the groove (14) or another drainage channel, seen in cross section, is designed so that its radial depth is immediately adjacent to the rudder edge (13) is less than at a point further away from the control edge.

2. Injection pump according to claim 1, characterized in that that the piston has a groove (14) and a supplementary groove which has a first and a second control edge form.

3 · Injection pump according to claim 2, characterized in that that the radial depth of the supplementary groove decreases continuously from the first: control edge to the second control edge.

4. Injection pump according to claim 2, characterized in that that the radial depth of the supplementary groove increases continuously from the first control edge to the second control edge.

May 8, 1967 Th

5 · Injection pump according to one of the preceding claims, characterized in that the first and the second control edge run parallel to one another.

6. "Injection pump according to one of the preceding claims "· To 4, characterized in that the first and the second control edge run at an angle to one another.