EP0090791A1 - Injection pump for an internal-combustion engine - Google Patents
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- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
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- F02M55/00—Fuel-injection apparatus characterised by their fuel conduits or their venting means; Arrangements of conduits between fuel tank and pump F02M37/00
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- F02M59/00—Pumps specially adapted for fuel-injection and not provided for in groups F02M39/00 -F02M57/00, e.g. rotary cylinder-block type of pumps
- F02M59/20—Varying fuel delivery in quantity or timing
- F02M59/24—Varying fuel delivery in quantity or timing with constant-length-stroke pistons having variable effective portion of stroke
- F02M59/26—Varying fuel delivery in quantity or timing with constant-length-stroke pistons having variable effective portion of stroke caused by movements of pistons relative to their cylinders
- F02M59/265—Varying fuel delivery in quantity or timing with constant-length-stroke pistons having variable effective portion of stroke caused by movements of pistons relative to their cylinders characterised by the arrangement or form of spill port of spill contour on the piston
Definitions
- the invention relates to an injection pump for internal combustion engines with a flange piston liner inserted into a receiving bore of a pump housing with a first and an axially opposite second control bore per pump element, which leads the pump piston having a first and a second upper and a lower control edge, the first upper control edge assigned first control bore extends straight through the flange piston liner and the second control bore cooperates with the second upper control edge and the lower control edge of the pump piston, and wherein the second control bore opens into a transverse bore which is in relation to the axis of the pump piston and in relation to the axis of the control bores is preferably arranged at right angles, and only the second control bore at the end of the delivery stroke is opened from the lower control edge.
- the object of the present invention is to improve an injection pump according to AT-PS 362.199 in such a way that the disadvantages mentioned are avoided and in particular that the risk of cavitation is eliminated by fuel jets already deflected at the impact region of the mouth of the transverse bore and control bore.
- the impinging diverter beam is fanned out further, with which the radiation energy is distributed over a much larger surface of the opposite components and can no longer cause damage there.
- this configuration even at high fuel pressures and delivery rates, there can be no cavitation phenomena at the control edges due to the deflection jet reflected from the impact region come.
- the impact region is formed by a conical surface lying essentially coaxially with the control bore, the tip of which faces the pump piston.
- the pump housing 1 in FIG. 1 has a receiving bore 2 for each pump element for the flange piston sleeve 4 provided with a flange 3.
- the pump piston 5 of the pump element which is actuated in a known manner by a cam drive (not shown) and has a first 21 'and a second 20' upper and a lower control edge 20, is slidably guided in the flange piston sleeve 4.
- a cam drive not shown
- the pressure valve 6 which is pressed by the pressure screw connection 7, from which the injection line (not shown) starts, against a sealing ring 8 inserted into the flange piston sleeve 4.
- the flange piston liner 4 which is supported on the upper end face of the pump housing 1 with the addition of preliminary stroke setting plates 9, is rigidly connected to the pump housing 1 by means of stud bolts 10 and nuts 11 with the addition of washers 12.
- the receiving bore 2 of the pump housing 1 is expanded to a suction and / or overflow space 13 which surrounds the flange piston sleeve 4 and is sealed by the O-rings 14 and 15.
- the flange piston liner 4 has the control bores 16 and 17.
- the first control bore 16 passing straight through the flange piston liner 4 has an extension 18 on the suction chamber side which improves the flow behavior.
- the second control bore 17 opposite the first control bore 16 opens into a transverse bore 19 which has approximately the same diameter as the second control bore 17.
- the transverse bore 19 is designed as a blind hole.
- the outlet into the suction chamber 13 thus takes place approximately parallel to the wall thereof and, since the kinetic energy of the fuel jet is already very low, cannot lead to material being flushed out on the pump housing 1. Due to the convex surface of the impingement area 23, which is formed here as part of a spherical surface, the control jet cannot focus on the opposing components 23, so that no cavitation phenomena can occur on the pump piston or its control edges even at high pressures in the pump chamber and thus high-energy control jets .
- the flange piston sleeve 4 of the embodiment shown in FIG. 3 differs from the embodiment according to FIGS. 1 and 2 only in that the impact region 23 is formed here by a conical surface 24 lying essentially coaxially with the control bore 17, the tip of which corresponds to the pump piston or faces the pressure chamber of the pump.
- the diverter jet impinging in the impact region which here also has an essentially convex surface, is deflected in a fanned out manner, with which a risk of cavitation on the components lying opposite the impact region is avoided with certainty.
- the present invention is of course also for example in the case of continuous transverse bores 19 which have two openings to the suction chamber of the pump, can be used advantageously. Variations in the surface formation of the impact region with regard to curvature or alignment are also possible within the scope of the invention.
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Abstract
Description
Die Erfindung betrifft eine Einspritzpumpe für Brennkraftmaschinen mit einer in eine Aufnahmebohrung eines Pumpengehäuses eingesetzten Flanschkolbenbüchse mit einer ersten und einer gleichachsig gegenüberliegenden zweiten Steuerbohrung je Pumpenelement, die den eine erste und eine zweite obere und eine untere Steuerkante aufweisenden Pumpenkolben führt, wobei die der ersten oberen Steuerkante zugeordnete erste Steuerbohrung die Flanschkolbenbüchse geradlinig durchsetzt und die zweite Steuerbohrung mit der zweiten oberen Steuerkante und der unteren Steuerkante des Pumpenkolbens zusammenarbeitet, und wobei die zweite Steuerbohrung in eine Querbohrung mündet, die in bezug auf die Achse des Pumpenkolbens sowie in bezug auf die Achse der Steuerbohrungen unter vorzugsweise rechten Winkeln angeordnet ist, und nur die zweite Steuerbohrung am Ende des Förderhubes von der unteren Steuerkante aufgesteuert ist.The invention relates to an injection pump for internal combustion engines with a flange piston liner inserted into a receiving bore of a pump housing with a first and an axially opposite second control bore per pump element, which leads the pump piston having a first and a second upper and a lower control edge, the first upper control edge assigned first control bore extends straight through the flange piston liner and the second control bore cooperates with the second upper control edge and the lower control edge of the pump piston, and wherein the second control bore opens into a transverse bore which is in relation to the axis of the pump piston and in relation to the axis of the control bores is preferably arranged at right angles, and only the second control bore at the end of the delivery stroke is opened from the lower control edge.
Mit dieser in der AT-PS 362.199 beschriebenen Ausbildung einer Einspritzpumpe ist es möglich, dem am Förderende mit hohem Druck aus dem Pumpenzylinder austretenden Absteuerstrahl vor seinem Austritt in den umgebenden Saugraum des Pumpengehäuses einen Großteil der kinetischen Energie zu nehmen und dadurch Materialausschwemmungen am Pumpengehäuse ohne eigene zusätzliche Prallschutzteile zu vermeiden.With this design of an injection pump described in AT-PS 362.199, it is possible to remove a large part of the kinetic energy from the exhaust jet emerging at the delivery end at high pressure from the pump cylinder before it emerges into the surrounding suction space of the pump housing, and thereby flushing out material on the pump housing without its own to avoid additional impact protection parts.
Es hat sich jedoch herausgestellt, daß durch die Tendenz, die Kraftstoffeinspritzsysteme für Brennkraftmaschinen mit immer höheren Drücken zu betreiben, die abgesteuerten Kraftstoffstrahlen am Ende des Förderhubes bereits derartig hohe Ausströmgeschwindigkeiten erhalten, daß auch die vom Prallbereich an der Mündung von Steuerbohrung und Querbohrung reflektierten Kraftstoffstrahlen noch genügend Energie besitzen, um Kavitation an den dem Prallbereich gegenüberliegenden Bauteilen hervorrufen zu können. Dies gilt insbesonders auch für die im Augenblick der Absteuerung unmittelbar betroffene Steuerkanten am Pumpenkolben, was naturgemäß große Nachteile hat.However, it has been found that the tendency to use fuel injection systems for internal combustion engines To operate with ever higher pressures, the directed fuel jets at the end of the delivery stroke already receive such high outflow speeds that the fuel jets reflected from the impact area at the mouth of the control bore and transverse bore still have sufficient energy to be able to cause cavitation on the components opposite the impact area . This applies in particular for the g directly affected at the moment of Absteuerun control edges on the pump piston, which naturally has major drawbacks.
Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, eine Einspritzpumpe gemäß der AT-PS 362.199 so zu verbessern, daß die angeführten Nachteile vermieden werden und daß insbesonders die Kavitationsgefahr durch am Prallbereich der Mündung von Querbohrung und Steuerbohrung bereits abgelenkte Kraftstoffstrahlen beseitigt wird.The object of the present invention is to improve an injection pump according to AT-PS 362.199 in such a way that the disadvantages mentioned are avoided and in particular that the risk of cavitation is eliminated by fuel jets already deflected at the impact region of the mouth of the transverse bore and control bore.
Dies wird gemäß der vorliegenden Erfindung dadurch erreicht, daß der dem am Ende des Förderhubes aufgesteuerten Querschnitt der zweiten Steuerbohrung, in Richtung der Achse der Steuerbohrung gesehen, gegenüberliegende Prallbereich der Mündung in die Querbohrung eine den auftreffenden Absteuerstrahl aufgefächert ablenkende, im wesentlichen konvexe Oberfläche aufweisen. Damit ist im Gegensatz zu den in der AT-PS 362.199 behandelten Ausführungsformen, bei denen der auftreffende Absteuerstrahl bis zu einem gewissen Grad auf einen dem Prallbereich gegenüberliegenden Brennpunkt fokussiert wird und dort naturgemäß erhöhte Kavitationsgefahr bewirkt, erreicht, daß der auftreffende Absteuerstrahl weiter aufgefächert wird, womit die Strahlenenergie auf eine wesentlich größere Oberfläche der gegenüberliegenden Bauteile aufgeteilt wird und dort keinen Schaden mehr anrichten kann. Insbesonders kann es bei dieser Ausbildung auch bei hohen Kraftstoffdrücken und Fördermengen zu keinen Kavitationserscheinungen an den Steuerkanten durch den aus den Prallbereich reflektierten Absteuerstrahl mehr kommen.This is achieved according to the present invention in that the impact region of the mouth into the transverse bore opposite the cross section of the second control bore, which cross section is open at the end of the conveying stroke, and has a substantially convex surface that deflects the impinging diverter jet in a fanned-out manner. In contrast to the embodiments dealt with in AT-PS 362.199, in which the impinging diverter beam is focused to a certain degree on a focal point opposite the impact region and there naturally causes an increased risk of cavitation, the impinging diverter beam is fanned out further, with which the radiation energy is distributed over a much larger surface of the opposite components and can no longer cause damage there. In particular, with this configuration, even at high fuel pressures and delivery rates, there can be no cavitation phenomena at the control edges due to the deflection jet reflected from the impact region come.
Nach einer weiteren Ausbildung der Erfindung ist der Prallbereich von einer im wesentlichen gleichachsig mit der Steuerbohrung liegenden Kegelfläche gebildet, deren Spitze dem Pumpenkolben zugewandt ist. Diese relativ einfach herzustellende Oberflächenform für den Prallbereich ermöglicht eine wirksame Auffächerung des auftreffenden Absteuerstrahles, die jede Kavitationsgefahr an dem Prallbereich in Strahlrichtung gesehen gegenüberliegenden Bauteilen vermeidet.According to a further embodiment of the invention, the impact region is formed by a conical surface lying essentially coaxially with the control bore, the tip of which faces the pump piston. This relatively easy-to-produce surface shape for the impact area enables an effective fanning out of the stray jet that impinges, which avoids any risk of cavitation on the components located opposite the impact area in the beam direction.
Im Rahmen der Erfindung sind natürlich die verschiedensten Formen für die dem auftreffenden Absteuerstrahl ausgesetzte Oberfläche des Prallbereiches möglich, so z.B. Teile von Kugel- oder Zylinderflächen, parabolische oder hyperbolische Flächen u.s.w., wobei auch die jeweilige Ausrichtung dieser Flächen relativ zur Achse der Steuerbohrung mit dazu verwendet werden kann, die Auffächerung des energiereichen Absteuerstrahls in gewünschtem Sinne zu beeinflussen.Within the scope of the invention, of course, a wide variety of shapes are possible for the surface of the impact region which is exposed to the stray beam, e.g. Parts of spherical or cylindrical surfaces, parabolic or hyperbolic surfaces, etc., whereby the respective orientation of these surfaces relative to the axis of the control bore can also be used to influence the fanning out of the high-energy control jet in the desired sense.
Die Erfindung wird im folgenden anhand der in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispiele näher erläutert.The invention is explained below with reference to the embodiments shown in the drawing.
Es zeigen
- Fig. 1 einen teilweisen Vertikalschnitt einer Einspritzpumpe nach der Erfindung,
- Fig. 2 einen teilweisen Horizontalschnitt nach der Linie II-II in Fig. 1, und
- Fig. 3 das Detail einer Flanschkolbenbüchse eines anderen Ausführungsbeispieles nach der Erfindung in einem der Fig. 2 entsprechenden Schnitt.
- 1 is a partial vertical section of an injection pump according to the invention,
- Fig. 2 is a partial horizontal section along the line II-II in Fig. 1, and
- Fig. 3 shows the detail of a flange piston liner of another embodiment according to the invention in a section corresponding to FIG. 2.
Das Pumpengehäuse 1 in Fig. 1 weist je Pumpenelement eine Aufnahmebohrung 2 für die mit einem Flansch 3 versehene Flanschkolbenbüchse 4 auf.The pump housing 1 in FIG. 1 has a receiving
auf. In der Flanschkolbenbüchse 4 ist der Pumpenkolben 5 des Pumpenelementes, welcher'in bekannter Weise von einem nicht dargestellten Nockentrieb betätigt wird, und eine erste 21' und zweite 20' obere und eine untere Steuerkante 20 aufweist, gleitbar geführt. In einem erweiterten Abschnitt der axialen Bohrung der Flanschkolbenbüchse 4 oberhalb des Pumpenkolbens 5 befindet sich das Druckventil 6, welches von der Druckverschraubung 7, von der die nicht dargestellte Einspritzleitung ausgeht, gegen einen in die Flanschkolbenbüchse 4 eingelegten Dichtring 8 gepreßt wird.on. The pump piston 5 of the pump element, which is actuated in a known manner by a cam drive (not shown) and has a first 21 'and a second 20' upper and a
Die Flanschkolbenbüchse 4, die sich unter Beilage von Vorhubeinstellplättchen 9 an der oberen Stirnfläche des Pumpengehäuses 1 abstützt, ist mittels Stiftschrauben 10 und Muttern 11 unter Beilage von Unterlegescheiben 12 mit dem Pumpengehäuse 1 starr verbunden.The
Die Aufnahmebohrung 2 des Pumpengehäuses 1 ist zu einem die Flanschkolbenbüchse 4 umgebenden Saug- und bzw. oder überströmraum 13 erweitert, der durch die O-Ringe 14 und 15 abgedichtet ist. In diesem Bereich weist die Flanschkolbenbüchse 4 die Steuerbohrungen 16 und 17 auf.The receiving
Die die Flanschkolbenbüchse 4 geradlinig durchsetzende erste Steuerbohrung 16 hat an der Saugraumseite eine Erweiterung 18, welche das Strömungsverhalten verbessert.The first control bore 16 passing straight through the
Die der ersten Steuerbohrung 16 gegenüberliegende zweite Steuerbohrung 17 mündet in eine Querbohrung 19, die etwa den gleichen Durchmesser wie die zweite Steuerbohrung 17 aufweist. Wie aus Fig. 2 ersichtlich, ist in der hier dargestellten Ausführungsform die Querbohrung 19 als Sackloch ausgebildet.The second control bore 17 opposite the
Der am Ende des Förderhubes aufgrund des öffnens des pumpenkolbenseitigen Querschnittes 22' der zweiten Steuerbohrung 17 durch die untere Steuerkante 20 am Pumpenkolben 5, aus dem Pumpenraum mit hohem Druck durch die zweite Steuerbohrung 17 austretende Absteuerstrahl trifft auf den dem Querschnitt 22', in Richtung der Achse der Steuerbohrung 17 gesehen, gegenüberliegenden Prallbereich 23 der Mündung in die Querbohrung 19, der eine im wesentlichen konvexe Oberfläche aufweist. Dadurch wird der auftreffende Absteuerstrahl aufgefächert und abgelenkt, wodurch ein großer Teil der Strömungsenergie vernichtet und der Kraftstoffstrahl in Richtung der Querbohrung 19 abgeführt wird. Der Austritt in den Saugraum 13 erfolgt somit etwa parallel zu dessen Wand und kann, da auch die kinetische Energie des Kraftstoffstrahles schon sehr herabgesetzt ist, zu keinen Materialausschwemmungen am Pumpengehäuse 1 führen. Aufgrund der hier als Teil einer Kugelfläche ausgebildeten konvexen Oberfläche des Prallbereiches 23 kann es auch zu keiner Fokussierung des Absteuerstrahles auf dem Prallbereich 23 gegenüberliegende Bauteile kommen, wodurch auch bei hohen Drucken im Pumpenraum und damit hochenergetischen Absteuerstrahlen keine Kavitationserscheinungen am Pumpenkolben bzw. dessen Steuerkanten auftreten können.That at the end of the delivery stroke due to the opening of the
Die Flanschkolbenbüchse 4 des in Fig. 3 dargestellten Ausführungsbeispieles unterscheidet sich von der Ausführung nach den Fig. 1 und 2 lediglich dadurch, daß der Prallbereich 23 hier von einer im wesentlichen gleichachsig mit der Steuerbohrung 17 liegenden Kegelfläche 24 gebildet ist, deren Spitze dem Pumpenkolben bzw. dem Druckraum der Pumpe zugewandt ist. Auch bei dieser Ausführung wird demnach der im Prallbereich, welcher auch hier eine im wesentlichen konvexe Oberfläche aufweist, auftreffende Absteuerstrahl aufgefächert abgelenkt, womit eine Kavitationsgefahr an dem Prallbereich gegenüberliegenden Bauteilen mit Sicherheit vermieden wird.The
Abgesehen von den dargestellten Ausführungsbeispielen ist die vorliegende Erfindung natürlich auch beispielsweise bei durchgehenden Querbohrungen 19, welche zwei Mündungen zum Saugraum der Pumpe haben,, vorteilhaft anwendbar. Ebenso sind Variationen der Oberflächenausbildung des Prallbereiches hinsichtlich Krümmung oder Ausrichtung im Rahmen der Erfindung möglich.Apart from the exemplary embodiments shown, the present invention is of course also for example in the case of continuous
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AT1259/82 | 1982-03-30 | ||
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Cited By (1)
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EP0018354A1 (en) * | 1979-04-17 | 1980-10-29 | Friedmann & Maier Aktiengesellschaft | Injection pump for internal-combustion engines |
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Publication number | Publication date |
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AT378243B (en) | 1985-07-10 |
ATA125982A (en) | 1984-11-15 |
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18D | Application deemed to be withdrawn |
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RIN1 | Information on inventor provided before grant (corrected) |
Inventor name: HUBER, HEINRICH |