FI96535B

FI96535B - Fuel injection pump for diesel reciprocating internal combustion engines

Info

Publication number: FI96535B
Application number: FI880655A
Authority: FI
Inventors: Hans Scherrer
Original assignee: New Sulzer Diesel Ag
Priority date: 1987-04-30
Filing date: 1988-02-12
Publication date: 1996-03-29
Also published as: CH672005A5; NO168725B; FI880655A; EP0288669A1; FI880655A0; DE3862056D1; NO168725C; NO881890L; NO881890D0; ES2022482B3; JPS63272959A; DK164827C; DK134188D0; DK134188A; DK164827B; FI96535C; EP0288669B1

Description

9CJ·· 9CJ

Polttoaineen suihkutuspumppu dieselrakenteisia iskumän-täpolttomoottorikoneita vartenFuel injection pump for diesel stroke internal combustion engines

Keksintö koskee polttoaineen suihkutuspumppua die-5 selrakenteisia iskumäntäpolttomoottorikoneita varten varustettuna ainakin yhdellä sylinterissä edestakaisin liikkuvalla pumpun männällä, jonka vaippapinnassa on sen pit-kittäisakseliin nähden vinosti suuntautuvia ohjausreuno-ja, jotka määräävät sylinteriin tehtyjen reikien kanssa 10 pumpun männän siirtymisen alkamisen ja loppumisen, ja pumpun mäntää ympäröivällä sisähammastuksella varustetulla säätöhylsyliä, joka vaikuttaa pumpun männän kääntymiseen yhdessä sylinterin ulkopuolelle laakeroidun, suoraviivaisesti edestakaisin liikkuvan säätötangon kanssa.The invention relates to a fuel injection pump for die-5 reciprocating internal combustion engines equipped with at least one reciprocating pump piston having a guide surface with guide edges inclined obliquely to its longitudinal axis and holes in the cylinder for deflection, an adjusting sleeve with a circumferential inner toothing which acts to rotate the piston of the pump together with a control rod mounted in a straight line reciprocatingly mounted on the outside of the cylinder.

15 Jo tunnetuissa, tällaista tyyppiä olevissa suihku- tuspumpuissa pumpun mäntää kääntävän laitteen tehtävänä on muuttaa iskumäntäpolttomoottorikoneen työsylinteriin suihkutettavaa polttoainemäärää koneen kuormituksesta johtuen vinojen ohjausreunojen sijainnin sylinterissä oleviin rei-20 kiin nähden muuttuessa kääntämisen vaikutuksesta, niin että pumpun männän siirtymisen alkaminen ja/tai loppuminen siirtyvät.In already known injection pumps of this type, the function of the pump piston reversing device is to change the amount of fuel injected into the working cylinder of the percussion internal combustion engine due to the load on the machine.

Pumpun männän kääntymisalueen suuruus on pumpun rakenteesta johtuen rajoitettu ja se on noin 60°. Vinot 25 ohjausreunat pumpun männän vaippapinnassa ovat siis 60° suuruisella alueella. Katsottaessa vaippapintaa piirustuksesta vinojen ohjausreunojen voidaan todeta olevan suhteellisen jyrkkiä. Näin jyrkästä rakenteesta johtuen suihkutetun polttoainemäärän reprodusoitavuus on epäedullinen, 30 toisin sanoen pumpun männän siirtoiskulla, siis suihkutus-määrällä, on suhteellisen suuri poikkeama säätötangon - asennosta. Tällaiset poikkeamat johtuvat yhteensä esimer kiksi niistä epätarkkuuksista, joita esiintyy säätötankoon tarttuvasta säätimestä pumpun mäntään asti (välykset, to-35 leranssit, asennusepätarkkuudet ja niin edelleen. Mitä D tr. r 7 !.The size of the turning range of the pump piston is limited due to the design of the pump and is about 60 °. The oblique guide edges 25 in the jacket surface of the pump piston are thus in the range of 60 °. Looking at the mantle surface from the drawing, the oblique guide edges can be seen to be relatively steep. Due to such a steep structure, the reproducibility of the amount of fuel injected is disadvantageous, i.e. the transfer stroke of the pump piston, i.e. the amount of injection, has a relatively large deviation from the position of the control rod. Such deviations are due in total to, for example, the inaccuracies that occur from the regulator gripping the control rod to the pump piston (clearances, to-35 tolerances, installation inaccuracies, etc. What D tr. R 7!.

2 jyrkemmin ohjausreunat suuntautuvat, sitä suurempia männän iskun poikkeamat ovat. Muita ohjausreunojen jyrkästä suuntauksesta johtuvia epäkohtia käy ilmi suihkutusvaiheen lopussa männän iskun tullessa melko suureksi, mikä on vält-5 tämätöntä, jotta sylinterissä oleva ylivirtausreikä asianomaisen ohjausreunan läpi avautuisi kokonaan. Tämä merkitsee sitä, ettei suihkutus lopu nopeasti, vaan "hiipien”, jolloin polttoaine palaa huonommin. Alussa mainittua tyyppiä olevia suihkutuspumppuja käytetään sitä paitsi vain 10 suihkutuksen vakiona pysyvää alkamista varten. Jyrkkien ohjausreunojen vuoksi ei käytännöllisesti katsoen saada aikaan suihkutuksen alkamisen siirtämistä sytytysyläkuolo-kohtaa aikaisemmaksi.2 the steeper the guide edges are oriented, the larger the piston stroke deviations. Other disadvantages due to the steep orientation of the guide edges become apparent at the end of the spraying phase when the stroke of the piston becomes quite large, which is necessary in order for the overflow hole in the cylinder through the respective guide edge to open completely. This means that the injection does not stop quickly, but "creeps", resulting in worse fuel combustion.In addition, injection pumps of the type mentioned at the beginning are only used for a constant start of 10 injections. The steep guide edges make it virtually impossible to move the injection start to overfire. .

Keksinnön tavoitteena on parantaa alussa mainittua 15 tyyppiä olevaa suihkutuspumppua niin, että vältetään ohjausreunojen jyrkästä rakenteesta joutuvat epäkohdat.The object of the invention is to improve the spray pump of the 15 types mentioned at the beginning so as to avoid the disadvantages caused by the steep structure of the guide edges.

Tähän päästään keksinnön mukaan siten, että mäntää ympäröi epäkeskisesti säätöhylsy, että sisähammastukseen hammastuva ulkohammastus on sijoitettu pumpun mäntään tai 20 yhteen siihen aksiaalisesti kiinnitettyyn sylinteriin laakeroituun kytkentähylsyyn, ja että säätöhylsy on yhdistetty nivellettynä säätötankoon.According to the invention, this is achieved by the piston being eccentrically surrounded by an adjusting sleeve, the outer toothing engaging the inner toothing is located in the pump piston or one coupling sleeve mounted on a cylinder axially attached thereto, and the adjusting sleeve is articulated to the adjusting rod.

Koska sisähammastuksella varustettu säätöhylsy on sijoitettu epäkeskisesti ja pumpun mäntään on tehty sitä 25 vastaava ulkohammastus, säätöhylsyn kääntöliike muuttuu pumpun männän suuremmaksi kääntöliikkeeksi, jolloin pumpun männän nykyinen kääntöalue kasvaa suunnilleen kaksinkertaiseksi, toisin sanoen noin 120° suuruiseksi. Tähän pumpun männän kääntöalueen suurentamiseen päästään tällöin 30 käyttämällä säätötangon suoraviivaista säätörataa, joka pysyy yhtä suurena kuin alussa mainittua tyyppiä olevissa • suihkutuspumpuissa. Pumpun männän suuremmasta kääntöalu- eesta johtuen vinot ohjausreunat voidaan nyt ulottaa vastaavasti suuremmalle pumpun männän vaippapinnan kehälle, 35 niin että ohjausreunoilla on piirustuksen esittämällä tali ; l*:l mi m« il 3 9GZ 3'· valla tähänastiseen verrattuna huomattavasti pienempi kaltevuus. Tällöin jo tunnettujen suihkutuspumppujen jyrkästä ohjausreunarakenteesta johtuvat edellä selostetut epäkohdat vähenevät tuntuvasti. Siirtoradan epätarkkuuksista 5 johtuvat männän iskun poikkeamat ovat siis huomattavasti pienempiä; suihkutusvaihe loppuu nopeammin, koska myös männän isku ylivirtausreiän avaamiseksi kokonaan asianomaisen ohjausreunan läpi tulee pienemmäksi. Lopuksi on mahdollista, että uudella suihkutuspumpulla voidaan muut-10 taa siirtämisen alkamista, toisin sanoen alkaminen voidaan siirtää sytytysyläkuolokohtaan ennen tapahtuvaksi.Because the adjusting sleeve with internally toothed is eccentrically positioned and the corresponding external toothing is made in the pump piston, the rotational movement of the adjusting sleeve becomes a larger rotational movement of the pump piston, increasing the current turning range of the pump piston approximately twice, i.e. by about 120 °. This increase in the swivel range of the pump piston is then achieved by using a straight control path of the control rod, which remains equal to that of spray pumps of the type mentioned at the beginning. Due to the larger turning area of the pump piston, the oblique guide edges can now be extended to a correspondingly larger circumference of the pump piston jacket surface, so that the guide edges have a talent as shown in the drawing; l *: l mi m «il 3 9GZ 3 '· with a much smaller slope than before. In this case, the disadvantages described above due to the steep guide edge structure of the already known spray pumps are considerably reduced. The deviations of the piston stroke due to the inaccuracies 5 of the transmission path are thus considerably smaller; the spraying phase ends more quickly, because the stroke of the piston to open the overflow hole completely through the respective guide edge also becomes smaller. Finally, it is possible that the start of the transfer can be changed with the new spray pump, i.e. the start can be transferred to the upper ignition dead center before it occurs.

Seuraavassa selostuksessa esitellään lähemmin keksinnön eräs rakenne-esimerkki piirustuksen avulla.In the following description, a structural example of the invention will be described in more detail by means of a drawing.

Tällöin 15 kuvio 1 esittää akselinsuuntaista leikkausta polt toaineen suihkutuspumpusta, joka on asennettu moottorin runkoon, kuvio 2 on poikkileikkaus pumpusta kuvion 1 leik-kauslinjojen A-B ja C-D mukaan, ja 20 kuvio 3 on poikkileikkaus pumpun eräästä osasta hammastusten kohdalta.In this case, Fig. 15 shows an axial section of a fuel injection pump mounted on the engine body, Fig. 2 is a cross-section of the pump according to section lines A-B and C-D of Fig. 1, and Fig. 3 is a cross-section of a part of the pump at the teeth.

Kuvion 1 mukaisesti pumpun pesään 1 on sijoitettu pumpun sylinteri 2, joka on kiinnitetty pumpun pesään 1 pumpun pesän kannella 3. Pumpun sylinteriin 2 on sijoi-25 tettu edestakaisin liikkuva pumpun mäntä 4, jonka vaip-papinnassa lähellä männän yläpäätä on vinosti männän pit-kittäisakseliin nähden suuntautuvat ohjausreunat 5. Nämä ohjausreunat toimivat jo tunnetulla tavalla kahden säteen suuntaisen reiän kanssa (ei esitetty kuviossa 1), jotka on 30 tehty pumpun sylinterin 2 seinämään, jolloin pumpun männän , 4 siirtymisen alkaminen ja päättyminen määräytyvät. Suih- • kutettava polttoaine syötetään syöttöjohtoa (ei myöskään esitetä kuviossa 1) pitkin pumpun pesän 1 ja pumpun sylinterin 2 väliseen rengastilaan 6, josta se tulee edellä 35 mainitun, siirtymisen määräävän reiän kautta pumpun siir- 4 9C:*'r totilaan 7. Pumpun pesän kannen 3 keskellä olevan reiän 8 kautta suihkutettava polttoainemäärä tulee pumpun männän 4 siirtoiskun aikana dieselmoottorin sylinterin kannessa olevaan suihkutusventtiiliin (ei esitetty).According to Fig. 1, a pump cylinder 2 is arranged in the pump housing 1, which is fixed to the pump housing 1 by a pump housing cover 3. A reciprocating pump piston 4 is arranged in the pump cylinder 2, the jacket surface of which is oblique to the longitudinal axis of the piston. The guide edges 5. These guide edges already operate in a known manner with two radial holes (not shown in Fig. 1) made in the wall of the pump cylinder 2, whereby the beginning and end of the displacement of the pump piston, 4 are determined. The fuel to be • injected is supplied via a supply line (also not shown in Figure 1) to the annular space 6 between the pump housing 1 and the pump cylinder 2, from where it enters through the above-mentioned defining hole 35 9C: * 'r. the amount of fuel to be injected through the hole 8 in the middle of the housing cover 3 enters the injection valve (not shown) in the diesel engine cylinder cover during the transfer stroke of the pump piston 4.

5 Pumpun männän 4 alemmassa, pumpun sylinteristä 2 esiin suuntautuvassa päässä on laippa 9, jonka välityksellä se koskettaa pumpun varteen 10, joka liikkuu akselin suunnassa pumpun pesässä 1. Laipan 9 ympärillä on suojus 11, joka on pumpun varren 10 tietyn osan ympärillä ja jo-10 hon puristusjousen 12 alapää tukeutuu. Puristusjousen 12 yläpää tukeutuu jousen lautaseen 13, joka on kiinnitetty pumpun pesään 1. Puristusjousi 12 takaa laipan 9 jatkuvan kosketuksen pumpun varteen 10. Pumpun varren 10 alapäähän on laakeroitu pyörivä rulla 14, joka pyörii nokka-akselin 15 nokassa 15, joka käyttää pumpun mäntää 4 dieselmoottorin tahdissa.At the lower end of the pump piston 4, projecting from the pump cylinder 2, there is a flange 9 through which it contacts the pump arm 10, which moves axially in the pump housing 1. Around the flange 9 there is a cover 11 around a part of the pump arm 10 and The lower end 12 of the compression spring 10 is supported. The upper end of the compression spring 12 rests on a spring plate 13 attached to the pump housing 1. The compression spring 12 ensures continuous contact of the flange 9 with the pump arm 10. At the lower end of the pump arm 10 is a rotating roller 14 rotating at the cam 15 of the camshaft 15. at the pace of the diesel engine.

Pumpun sylinterin 2 alapään ympärillä on hylsy 16, jonka alapäässä, joka suuntautuu pumpun sylinterin yli, on kaksi akselin suuntaista, keskenään vastakkaista aukkoa, 20 joihin pumpun männän 4 säteisvarsi 17 menee. Aukon akselin suuntainen pituus on ainakin yhtä suuri kuin pumpun männän 4 suurin isku. Tällä tavoin on saatu aikaan kiinteä kytkentä pumpun männän 4 ja hylsyn 16 väliin, joka liukuu pyörivänä sylinterin 2 päällä. Hylsyssä 16 on sen aukon 25 yläpuolella olevalla alueella ulkohammastus 18, joka hammas tuu sisähammastukseen 19, joka on järjestetty epäkeski-sesti hylsyyn 16 ja tällöin pumpun mäntään 4 nähden sijoitettuun säätöhylsyyn 20. Säätöhylsy 20 on laakeroitu pumpun pesään 1 pyörimisakselinsa 21 (kuvio 3) ympäri käänty-30 vänä ja sen ulkokehässä on säteittäisesti ulospäin suuntautuvat vastelaipat 22. Vastelaippaan 22 on kiinnitetty • kuviossa 1 alaspäin suuntautuva tartuntatappi 23, joka menee haarukkaosaan 24, joka on kiinnitetty säädettävänä poikittain pumpun mäntään 4 nähden edestakaisin liikkuvaan 35 säätötankoon 25. Siirtämällä säätötankoa 25 esitetyn pi- i: im im m m i 5 9c:? tuuden "s" verran (kuvio 2) voidaan haarukkaosan 24 ja tartunta-tapin 23 avulla kääntää säätöhylsyä 20 siis noin 60°, mikä esitetään kuviossa 2 haarukkaosan 24 ja tartunta-tapin 23 ollessa esitetty katkoviivalla. Kuviossa 2 yl-5 häällä katkoviivalla esitetyssä asennossa sivulla oleva vastelaipan 22 rajapinta 22' (kuvio 3) koskettaa vasteruu-viin 26, joka on sijoitettu pumpun pesään 1. Vasteruuvi 26 voidaan säätää säätömutterilla 27. Vastaava vasteruuvin ja säätömutterin muodostama rakenne on säätöhylsyn 20 kääntö-10 alueen vastakkaisella puolella ja vaikuttaa yhdessä vastelaipan 22 rajapinnan 22" kanssa. Etäisyys "s" ja tällöin myös laipan 22 kääntöalueen suuruus on rajoitettu näin niin, ettei pesää 1 voida tehdä mainitulla alueella enää ohuemmaksi. Sisähammastuksen 19 ja ulkohammastuksen 18 15 avulla säätöhylsyn 20 kääntöliike muuttuu hylsyn 16 ja tällöin pumpun männän 4 suuremmaksi säätöliikkeeksi. Hylsyn 16 kääntöliikkeen suuruus riippuu pumpun männän pit-kittäisakselin ja säätöhylsyn 20 akselin 21 välisen epä-keskisyyden "e" suuruudesta (kuvio 3). Hylsyn 16 ja pumpun 20 männän 4 suurin kääntöalue on noin 120°.Around the lower end of the pump cylinder 2 there is a sleeve 16, the lower end of which, which extends over the pump cylinder, has two axially opposite openings 20 into which the radial arm 17 of the pump piston 4 enters. The axial length of the orifice is at least equal to the maximum stroke of the pump piston 4. In this way, a fixed connection is provided between the piston 4 of the pump and the sleeve 16, which slides rotatably on the cylinder 2. In the area above the opening 25, the sleeve 16 has an external toothing 18 which leads to an inner toothing 19 arranged eccentrically in the sleeve 16 and then in an adjusting sleeve 20 positioned relative to the pump piston 4. The adjusting sleeve 20 is mounted on the pump housing 1 about its axis of rotation 21 (Fig. 3) and the outer circumference has radially outwardly extending abutment flanges 22. Attached to the abutment flange 22 is a downwardly engaging pin 23 in Figure 1 which extends into a fork portion 24 which is mounted adjustable transversely to the pump piston 4 on a reciprocating control rod 25. pi- i: im im mmi 5 9c :? Thus, by means of the "s" (Fig. 2), the adjusting sleeve 20 can be turned by about 60 ° by means of the fork part 24 and the gripping pin 23, which is shown in Fig. 2 with the fork part 24 and the gripping pin 23 shown in broken line. In Fig. 2, the interface 22 '(Fig. 3) on the side of the abutment flange 22 in the position shown by the dashed line in Fig. 5-5 contacts the abutment screw 26 located in the pump housing 1. The abutment screw 26 can be adjusted by the adjusting nut 27. The corresponding structure of the abutment screw -10 on the opposite side of the region and acts together with the interface 22 "of the abutment flange 22. The distance" s "and then also the size of the pivot region of the flange 22 is thus limited so that the housing 1 can no longer be thinned in said region. the pivoting movement becomes a larger control movement of the sleeve 16 and then of the pump piston 4. The magnitude of the pivoting movement of the sleeve 16 depends on the magnitude of the eccentricity "e" between the longitudinal axis of the pump piston and the shaft 21 of the adjusting sleeve 20 (Fig. 3). about 120 °.

Kuten kuviosta 1 käy selville, suihkutuspumppu on työnnetty alaosastaan moottorin runkoon 30, johon myös nokka-akseli on laakeroitu. Suihkutuspumpulle on ominaista, että vastelaipan 22 ulkoraja on moottorin rungossa 25 olevan, pumpun pesälle 1 tarkoitetun ylemmän reiän 31 halkaisijan sisäpuolella, niin että suihkutuspumppu voidaan asentaa paikalleen ja irrottaa ilman muuta. Dieselmoottorin jokaista työsylinteriä varten on järjestetty yksi suihkutuspumppu moottorin runkoon edellä selostetulla ta-30 valla, ja yhteisessä nokka-akselissa on asianomainen, nok-. kaa 15 vastaava nokka. Myös säätötanko 25 on kaikille työ- sylintereille yhteinen ja siinä on jokaista suihkutuspump-pua varten haarukkaosa 24. Säätämällä haarukkaosat 24 sää-tötankoon nähden ja säätämällä vasteruuvit 26 saadaan työ-35 sylintereihin suihkutettavat polttoainemäärät keskenään yhtä suuriksi.As can be seen from Figure 1, the spray pump is inserted from its lower part into the motor body 30, in which the camshaft is also mounted. The spray pump is characterized in that the outer limit of the abutment flange 22 is inside the diameter of the upper hole 31 in the motor body 25 for the pump housing 1, so that the spray pump can be mounted and removed without further ado. For each working cylinder of a diesel engine, one injection pump is arranged in the engine body in the manner described above, and the common camshaft has a corresponding cam. kaa 15 corresponding cam. The adjusting rod 25 is also common to all working cylinders and has a fork part 24 for each injection pump. By adjusting the fork parts 24 relative to the adjusting rod and adjusting the stop screws 26, the amounts of fuel injected into the working cylinders 35 are equal to each other.

66

Selostetusta rakenne-esimerkistä poiketen on myös mahdollista jättää hylsy 16 pois ja tehdä sen ulkohammas-tus suoraan pumpun mäntään 4. Ulkohammastus on tehtävä tällaisessa tapauksessa akselin suunnassa pitemmäksi, niin 5 että se pysyy pumpun männän edestakaisen liikkeen aikana hammastettuna säätöhylsyn 20 sisähammastukseen 19.Contrary to the described structural example, it is also possible to omit the sleeve 16 and make its external teeth directly on the pump piston 4. In this case, the external teeth must be made longer in the axial direction so that it remains toothed on the inner teeth 19 of the control sleeve 20 during reciprocating movement of the pump piston.

a ie t uit ma--:a ie t uit ma--:

Claims

1. Fuel injection pump for diesel-built piston-combustion engines equipped with at least one in a cylinder (2) forwards and eats movable pump piston (4) whose casing surface has inclined directed edges (5) relative to its longitudinal axis, which together with the cylinder (2) made heels determine the beginning and end of the displacement of the pump piston (4) and an inner sleeve (19) provided with the pump piston (4) surrounding the control sleeve (20) which acts on the piston of the pump piston (4) together with an outside cylinder (4). 2) stored, rectilinearly forward and eating movable control rods (25), characterized in that a control sleeve (20) surrounds the cow (4) eccentrically, that outer teeth (18) engaged in the inner teeth (19) are arranged in the pump piston (4) or a coupling sleeve (16) located in the axially fixed cylinder (2), and that the control sleeve (20) is hingedly connected to the control rod (25).

A pump according to claim 1, comprising a pump housing (1) provided for the cylinder (2), the lower end of which surrounds a shaft (10) for displacing the piston of the pump piston (4) in front and eats in motion and is arranged in a motor. body (30) comprising a camshaft drive device, characterized in that the junction between the control sleeve 25 (20) and the control rod (25) is within the contours of the pump housing (1) connected to the motor body (30).

Pump according to claim 2, characterized in that the outer surface of the control sleeve (20) is provided with a stop flange (22) which acts with both side side wall surfaces (22 ', 22 ") together with the pump housing (1). located stop (26) which limits the swivel surface of the control sleeve (20).

Pump according to claim 3, characterized in that the stops (26) located in the pump housing (1) can be controlled. • t ^ L V, · * _ · 10

5. Pump according to claim 3, characterized in that a gripping pin (23), which is turned against a fork portion (24), which is adjustably attached to the control rod (25) (23), is fixed to the stop flange (22).

Pump according to any one of claims 1-5, which comprises the axially stationary coupling sleeve (16) stored in the cylinder (2), characterized in that the coupling sleeve (16) is rotatably mounted in the cylinder (2). - «• I 'irf 1: 111 I ti j # -,