EP0153919A1 - Kraftstoffeinspritzpumpe für Brennkraftmaschinen - Google Patents
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Definitions
- the invention relates to a fuel injection pump for internal combustion engines with a cylinder liner receiving a pump piston, which has at least one backflow bore controlled by the pump piston and which is surrounded in the area of the backflow bore by a rotatable impact protection ring, which is acted upon by a spring acting in the axial direction against a spring in the conveying direction the shoulder of the return flow bore is pressed and encloses with an approximately cylindrical wall part an annular space which is connected to a return flow space via at least one flow-through bore, in particular of the type in which the delivery end is determined by at least one oblique control edge of the pump piston which controls the return flow bore .
- Such a fuel injection pump is known for example from DE-OSen 31 36 749 and 31 36 751.
- the fuel is highly compressed by the pump piston, with pressures of several hundred bar, for example.
- the fuel flows out of the return flow bore under this high pressure and the impact protection ring serves to prevent damage to the pump housing from the escaping fuel jet.
- the impact protection ring usually consists of hardened steel, but even in this case there is a risk that the impact protection ring will be damaged by the impinging beam. For this reason, the impact protection ring can be rotated so that various points of the impact protection ring are acted upon by the fuel jet.
- the impact protection ring is pressed against the contact shoulder by a radially resilient snap ring, the annular groove of the cylinder liner receiving the snap ring having a conical surface which is the snap ring.
- This conical surface results in an axial force component, which acts on the impact protection ring, but this axial force cannot be precisely defined because it depends on the surface condition of the conical contact surface and the surface condition of the snap ring. If the axial force component is too large, the impact protection ring is blocked, in which case a deflection of the impact protection ring occurs at the point at which the beam strikes continuously. If the axial force component is too small, the impact protection ring rotates too quickly and wear of the contact surfaces of the impact protection ring and the contact shoulder occurs again.
- the object of the invention is to ensure the permanent rotatability of the same in operation with a simple construction of the impact protection ring.
- the invention consists essentially in that the spring is a spring which can be compressed in the direction of the axis of the cylinder liner and is supported against an intermediate sleeve which is sealed off from the cylinder liner and the pump housing and is axially immovably connected to the cylinder liner.
- a spring which can be compressed in the axial direction enables the adjustment and Maintaining a precisely defined contact pressure of the impact protection ring against the contact shoulder.
- the resistance to rotation of the impact protection ring can be precisely adjusted. No excessive axial spring force is required, but the axial spring force can be chosen to be relatively small, as a result of which wear on the contact surfaces of the impact protection ring on the contact shoulder is avoided or reduced.
- Complicated guide surfaces on the impact protection ring which cause the same to rotate, can be dispensed with, since the axial spring force can be set so that even slight deviations of the jet emerging from the return flow bore from the precise radial direction are sufficient, for example, to hit bumps or roughness to effect the desired twisting movement of the inner surface of the impact protection ring.
- the intermediate sleeve is expediently supported against a shoulder of the cylinder liner and held in contact with the shoulder by a snap ring.
- the cylinder liner is sealed against the pump housing by an O-ring lying in a groove.
- the arrangement of an intermediate sleeve according to the invention not only has the advantage of good support for the spring acting in the axial direction, but also offers great advantages in those pump designs in which the entire pump element can be removed from the pump housing with the plunger upward, since this intermediate sleeve the larger distance between the cylinder liner and the receiving bore in the pump housing is bridged in such a construction.
- Such an intermediate sleeve also offers the possibility of forming a so-called sealing oil seal in a simple manner.
- the arrangement can be made so that the The intermediate sleeve is sealed by two axially spaced ring seals from the cylinder liner and by two axially spaced ring seals from the pump housing, and between the ring seals there is an annular groove in the pump housing and an annular groove in the cylinder liner, which annular grooves are provided through at least one bore are connected to one another in the intermediate sleeve, a line fed with engine lubricating oil under pressure opening into the annular groove in the pump housing and the annular groove in the cylinder sleeve communicating with an annular groove in the piston running surface of the cylinder sleeve.
- the interposition of the engine oil prevents fuel, which is less suitable for lubricating the pump engine, from entering the engine compartment of the fuel injection pump.
- the impact protection ring can be designed, at least in its area facing away from the spring, as an externally and internally cylindrical sleeve which is pressed with its end face by the spring against the contact shoulder.
- Fig. 1 shows a cross section through the injection pump and Figs. 2 and 3 show variants of the arrangement of the impact protection ring.
- a cylinder liner 2 is inserted into the housing 1 of an injection pump.
- a pump piston 3 is guided in the cylinder liner 2.
- Backflow bores 4 are in the cylinder liner 2 intended.
- 5 is the working area of the pump piston.
- the piston has oblique control edges 7, as soon as these oblique control edges grind the return flow bores 4, the control edges 7 open the way to the return flow bores 4.
- the fuel compressed to a high pressure of a few hundred bar in the working space 5 flows out of the return flow bores 4, whereby the delivery stroke has ended.
- 8 is an impact protection ring which surrounds the cylinder liner 2 in the area of the bores 4.
- the impact protection ring 8 surrounds an annular space 9, which is connected via flow-through holes 10 in the impact protection ring 8 to a return flow space 11 provided in the housing 1. This backflow space 11 is also the suction space.
- the impact protection ring 8 is supported by a spring 12 which can be compressed in the axial direction against a surface 13 which is perpendicular to the axis of the cylinder liner and is formed by the end face of an intermediate sleeve 14.
- the intermediate sleeve 14 is supported against a shoulder 15 of the cylinder liner 2 and pressed against this shoulder 15 by a snap ring 16, so that the intermediate sleeve 14 is axially immovably connected to the cylinder liner 2.
- the intermediate sleeve 14 is sealed by two seals 17 and 18 against the housing 1 and by two seals 19 and 20 against the cylinder liner 2, so that fuel from the chamber 11 cannot get into the spring chamber 21 and into the camshaft chamber 22.
- An annular groove 23 is provided in the housing between the two seals 17 and 18.
- An annular groove 24 is provided in the cylinder liner 2 between the two seals 19 and 20.
- the two annular grooves are connected to one another by bores 25 by radial bores 25 provided in the intermediate sleeve 14.
- Lubricating oil from the lubrication system of the engine is fed into the annular groove 23.
- This oil passes through the radial bores 25 into the annular groove 24.
- This annular groove 24 is connected via a bore 26 to an annular groove 27 machined into the running surface of the cylinder liner 2. In this way, a so-called sealing oil seal is created, whereby it is avoided with certainty that Fuel reaches the spring chamber 21 and the camshaft chamber 22 from the return flow and intake chamber 11.
- a bore 35 serves for returning the leakage oil.
- the spring 12 is formed by a stack of disc springs.
- This spring can also be formed by a helical spring, the last turn of which is ground obliquely over a range of 360 °, so that such a helical spring gives a precise axial spring force.
- the embodiment according to FIG. 2 shows a modified embodiment of the impact protection ring.
- the impact protection ring 28 is formed by a simple cylinder liner, which is pressed against a shoulder 29 in the cylinder liner 2 by the spring 12.
- the spring 12 is formed by a simple plate spring 31, which is also supported again against the intermediate sleeve 14.
- Such an impact protection ring is simple and cheap to carry out.
- the impact protection ring 30 is likewise supported again against the intermediate sleeve 14 by a single plate spring 32.
- the impact protection ring 30 is likewise supported again against the intermediate sleeve 14 by a single plate spring 32.
- only two sealing rings 33 and 34 are provided on the intermediate sleeve, a sealing oil seal being dispensed with.
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Abstract
Description
- Die Erfindung bezieht sich auf eine Kraftstoffeinspritzpumpe für Brennkraftmaschinen mit einer einen Pumpenkolben aufnehmenden Zylinderbüchse, die mindestens eine vom Pumpenkolben gesteuerte Rückströmbohrung aufweist und die im Bereich der Rückströmbohrung von einem verdrehbaren Prallschutzring umgeben ist, der durch eine in axialer Richtung wirkende Feder gegen eine in Förderrichtung oberhalb der Rückströmbohrung befindliche Schulter gedrückt ist und mit einem ungefähr zylindrischen Wandteil einen Ringraum umschließt, der über wenigstens eine Durchflutungsbohrung mit einem Rückströmraum verbunden ist, insbesondere von derjenigen Bauart, bei welcher das Förderende durch wenigstens eine schräge Steuerkante des Pumpenkolbens bestimmt wird, welche die Rückströmbohrung aufsteuert.
- Eine solche Kraftstoffeinspritzpumpe ist beispielsweise aus den DE-OSen 31 36 749 und 31 36 751 bekannt.
- Der Kraftstoff wird durch den Pumpenkolben hoch komprimiert, wobei beispielsweise Drücke von mehreren hundert bar in Betracht kommen. Der Kraftstoff strömt am Ende des Förderhubes aus der Rückströmbohrung unter diesem hohen Druck aus und der Prallschutzring dient dazu, um Beschädigungen des Pumpengehäuses durch den austretenden Kraftstoffstrahl zu verhindern. Der Prallschutzring besteht zwar meist aus gehärtetem Stahl, jedoch besteht auch in diesem Falle die Gefahr, daß der Prallschutzring durch den auftreffenden Strahl geschädigt wird. Aus diesem Grunde ist der Prallschutzring verdrehbar, so daß verschiedene Stellen des Prallschutzringes vom Kraftstoffstrahl beaufschlagt werden. Bei den bekannten Ausführungsformen ist der Prallschutzring durch einen radial federnden Sprengring gegen die Anlageschulter gedrückt, wobei die den Sprengring aufnehmende Ringnut der Zylinderbüchse eine konische Fläche aufweist, an welcher der Sprengring anliegt. Durch diese konische Fläche ergibt sich eine axiale Kraftkomponente, welche auf den Prallschutzring wirkt, jedoch ist diese axiale Kraft nicht genau definierbar, weil sie von der Oberflächenbeschaffenheit der konischen Anlagefläche und der Oberflächenbeschaffenheit des Sprengringes abhängig ist. Wenn die axiale Kraftkomponente zu groß ist, wird der Prallschutzring blockiert, in welchem Falle eine Auskolkung des Prallschutzringes an derjenigen Stelle auftritt, an welcher der Strahl dauernd auftrifft. Wenn die axiale Kraftkomponente zu klein ist, verdreht sich der Prallschutzring zu schnell und es tritt wieder ein Verschleiß der Anlageflächen des Prallschutzringes und der Anlageschulter auf. Um die Verdrehbarkeit des Prallschutzringes bei verschiedenen Anpreßdrücken des Prallschutzringes an die Anlageschulter zu erreichen, sind gemäß der genannten DE-OS 31 36 749 am Prallschutzring Leitflächen vorgesehen, auf welche der Strahl auftrifft, um die Verdrehung zu bewirken. Solche Leitflächen setzen einen komplizierten und kostspieligen Aufbau des Prallschutzringes voraus und sind überdies in besonderem Maße einer Beschädigung durch den Kraftstoffstrahl ausgesetzt, so daß auch wieder die Verdrehbarkeit des Prallschutzringes bei längerer Betriebsdauer nicht gewährleistet ist.
- Aufgabe der Erfindung ist es, bei einer einfachen Konstruktion des Prallschutzringes die dauernde Verdrehbarkeit desselben im Betrieb zu gewährleisten. Zu diesem Zweck besteht die Erfindung im wesentlichen darin, daß die Feder eine in Richtung der Achse der Zylinderbüchse zusammendrückbare Feder ist und gegen eine gegenüber der Zylinderbüchse und dem Pumpengehäuse abgedichtete und mit der Zylinderbüchse axial unverschiebbar verbundene Zwischenhülse abgestützt ist.
- Eine in axialer Richtung zusammendrückbare Feder ermöglicht im Gegensatz zu einem an einer konischen Fläche abgestützten radial federnden Sprengring die Einstellung und \ufrechterhaltung einer präzise definierten Anpreßkraft des Prallschutzringes an die Anlageschulter. Durch diese präzise Einstellung der Anpreßkraft kann der Widerstand gegen eine Verdrehung des Prallschutzringes präzise eingestellt werden. Es ist keine übermäßige axiale Federkraft erforderlich, sondern es kann die axiale Federkraft verhältnismäßig klein gewählt werden, wodurch ein Verschleiß der Anlageflächen des Prallschutzringes an die Anlageschulter vermieden oder vermindert wird. Es können komplizierte Leitflächen am Prallschutzring, welche die Verdrehung desselben bewirken, entfallen, da die axiale Federkraft so eingestellt werden kann, daß auch geringe Abweichungen des aus der Rückströmbohrung austretenden Strahles von der präzisen radialen Richtung ausreichen, um beispielsweise durch Auftreffen auf Unebenheiten oder Rauhungen an der Innenfläche des Prallschutzringes die gewünschte Verdrehbewegung zu bewirken.
- Die Zwischenhülse ist zweckmäßig gegen eine Schulter der Zylinderbüchse abgestützt und durch einen Sprengring in Anlage an der Schulter gehalten. Bei den bekannten Ausführungsformen, beispielsweise nach der DE-OS 31 36 749, ist die Zylinderbüchse durch einen in einer Nut liegenden O-Ring gegenüber dem Pumpengehäuse abgedichtet. Die Anordnung einer erfindungsgemäßen Zwischenhülse hat nicht nur den Vorteil einer guten Abstützung für die in axialer Richtung wirkende Feder, sondern bietet auch große Vorteile bei solchen Pumpenbauarten, bei welchen das gesamte Pumpenelement mit dem Stößel nach oben aus dem Pumpengehäuse ausbaubar ist, da durch diese Zwischenhülse der bei einer solchen Bauweise größere Abstand zwischen Zylinderbüchse und der Aufnahmebohrung im Pumpengehäuse überbrückt wird.
- Eine solche Zwischenhülse bietet aber auch die Möglichkeit, in einfacher Weise eine sogenannte Sperröldichtung auszubilden. Gemäß einer Ausgestaltung der Erfindung kann zu diesem Zwecke die Anordnung so getroffen sein, daß die Zwischenhülse durch zwei in axialem Abstand voneinander liegende Ringdichtungen gegenüber der Zylinderbüchse und durch zwei in axialem Abstand voneinander liegende Ringdichtungen gegenüber dem Pumpengehäuse abgedichtet ist und daß zwischen den Ringdichtungen eine Ringnut im Pumpengehäuse und eine Ringnut in der Zylinderbüchse vorgesehen sind, welche Ringnuten durch wenigstens eine Bohrung in der Zwischenbüchse miteinander verbunden sind, wobei in die Ringnut im Pumpengehäuse eine mit Motorschmieröl unter Druck beschickte Leitung mündet und die Ringnut in der Zylinderbüchse mit einer Ringnut in der Kolbenlauffläche der Zylinderbüchse in Verbindung steht. Auf diese Weise wird durch die Zwischenschaltung des Motoröls vermieden, daß Kraftstoff, welcher zur Schmierung des Pumpentriebwerkes weniger geeignet ist, in den Triebwerksraum der Kraftstoffeinspritzpumpe gelangt.
- Gemäß einer Weiterbildung der Erfindung kann der Prallschutzring zumindest in seinem von der Feder abgewendeten Bereich als außen und innen zylindrische Büchse ausgebildet sein, die mit ihrer Stirnfläche durch-- die Feder an die Anlageschulter gedrückt ist. Auf diese Weise ergibt sich eine einfache Ausbildung des Prallschutzringes, wobei allerdings die Abstützfläche des Prallschutzringes an der Anlageschulter auf die Stärke desselben reduziert ist und daher der Flächendruck größer ist. Dies ist aber dadurch zulässig, daß infolge der präzise einstellbaren axialen Federung die Anpreßkraft verringert werden kann.
- In der Zeichnung ist die Erfindung an Hand von Ausführungsbeispielen erläutert. Fig. 1 zeigt einen Querschnitt durch die Einspritzpumpe und die Fig. 2 und 3 zeigen Varianten der Anordnung des Prallschutzringes.
- In das Gehäuse 1 einer Einspritzpumpe ist eine Zylinderbüchse 2 eingesetzt. In der Zylinderbüchse 2 ist ein Pumpenkolben 3 geführt. In der Zylinderbüchse 2 sind Rückströmbohrungen 4 vorgesehen. 5 ist der Arbeitsraum des Pumpenkolbens. Sobald die Stirnkante 6 des Pumpenkolbens 3 die Bohrungen 4 überschleift, beginnt der Förderhub. Der Kolben weist schräge Steuerkanten 7 auf, Sobald diese schrägen Steuerkanten die Rückströmbohrungen 4 überschleifen, öffnen die Steuerkanten 7 den Weg zu den Rückströmbohrungen 4. Der auf einen hohen Druck von einigen hundert bar im Arbeitsraum 5 komprimierte Brennstoff strömt aus den Rückströmbohrungen 4 aus, wodurch der Förderhub beendet ist. 8 ist ein Prallschutzring, der die Zylinderbüchse 2 im Bereich der Bohrungen 4 umgibt. Der aus den Rückströmbohrungen 4 austretende Brennstoff trifft nun unter hohem Druck auf den Prallschutzring 8, welcher aus einem Material hoher Festigkeit, beispielsweise aus gehärtetem Stahl, besteht, auf. Der Prallschutzring 8 umgibt einen Ringraum 9, der über Durchflutungsbohrungen 10 im Prallschutzring 8 mit einem im Gehäuse 1 vorgesehenen Rückströmraum 11 verbunden ist. Dieser Rückströmraum 11 ist gleichzeitig auch der Ansaugraum.
- Der Prallschutzring 8 ist durch eine in axialer Richtung zusammendrückbare Feder 12 gegen eine zur Achse der Zylinderbüchse senkrecht stehende Fläche 13 abgestützt, welche von der Stirnfläche einer Zwischenhülse 14 gebildet ist. Die Zwischenhülse 14 ist gegen eine Schulter 15 der Zylinderbüchse 2 abgestützt und durch einen Sprengring 16 gegen diese Schulter 15 gedrückt, so daß die Zwischenhülse 14 mit der Zylinderbüchse 2 axial unverschiebbar verbunden ist. Die Zwischenhülse 14 ist durch zwei Dichtungen 17 und 18 gegen das Gehäuse 1 und durch zwei Dichtungen 19 und 20 gegen die Zylinderbüchse 2 abgedichtet, so daß Brennstoff aus dem Raum 11 nicht in den Federraum 21 und in den Nockenwellenraum 22 gelangen kann.
- Zwischen den beiden Dichtungen 17 und 18 ist eine Ringnut 23 im Gehäuse vorgesehen. Zwischen den beiden Dichtungen 19 und 20 ist eine Ringnut 24 in der Zylinderbüchse 2 vorgesehen. Die beiden Ringnuten sind durch Bohrungen 25 durch in der Zwischenhülse 14 vorgesehene Radialbohrungen 25 miteinander verbunden. In die Ringnut 23 wird Schmieröl vom Schmiersystem des Motors zugeführt. Dieses öl gelangt über die Radialbohrungen 25 in die Ringnut 24. Diese Ringnut 24 steht über eine Bohrung 26 in Verbindung mit einer in die Lauffläche der Zylinderbüchse 2 eingearbeiteten Ringnut 27. Auf diese Weise wird eine sogenannte Sperröldichtung geschaffen, wodurch mit Sicherheit vermieden wird, daß Brennstoff aus dem Rückström- und Ansaugraum 11 in den Federraum 21 und den Nockenwellenraum 22 gelangt. Eine Bohrung 35 dient zur Leckölrückführung.
- Bei der Anordnung nach Fig. 1 ist die Feder 12 von einem Stapel von Tellerfedern gebildet. Diese Feder kann aber auch von einer Schraubenfeder gebildet sein, deren letzte Windung über einen Bereich von 360° schräg angeschliffen ist, so daß eine solche Schraubenfeder eine präzise axiale Federkraft ergibt.
- Die Ausführungsform nach Fig. 2 zeigt eine abgewandelte Ausführungsform des Prallschutzringes. Der Prallschutzring 28 ist von einer einfachen Zylinderbüchse gebildet, welche gegen eine Schulter 29 in der Zylinderbüchse 2 durch die Feder 12 gedrückt ist. In diesem Falle ist die Feder 12 von einer einfachen Tellerfeder 31 gebildet, welche gleichfalls wieder gegen die Zwischenhülse 14 abgestützt ist. Ein solcher Prallschutzring ist einfach und billig auszuführen.
- Bei der Ausführungsform nach Fig. 3 ist der Prallschutzring 30 gleichfalls wieder durch eine einzige Tellerfeder 32 gegen die Zwischenhülse 14 abgestützt. In diesem Falle sind nur zwei Dichtungsringe 33 und 34 an der Zwischenhülse vorgesehen, wobei auf eine Sperröldichtung verzichtet wird.
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