DE2336932A1 - FUEL INJECTION PUMP FOR COMBUSTION MACHINES - Google Patents

Description

Anlage zur Patent- und Gebrauchsmus terhilfsanmeldung Kraftstoffeinspritzpumpe fUr Brennkraftmaschinen Die Erfindung bezieht sich auf eine Kraftstoffeinspritzpumpe für Brennkraftmaschinen mit mindestens einem in das Pumpengehäuse eingesetzten Pumpenzylinder und einem in diesem axial beweglichen Pumpenkolben, der zur Änderung der Kraftstoffördermenge verdrehbar und an seinem Kopfteil mit zwei, eine unterschiedliche Steigung gegenüber seiner L.Engsachse aufweisenden Steuerkanten ausgestattet ist, die mit einer als Zulauf- und Rückströmoohrung dienenden Steuerbohrung in der Wand des Pumpenzylinders zusammenarbeiten.Annex to the patent and utility model application for fuel injection pumps for internal combustion engines The invention relates to a fuel injection pump for internal combustion engines with at least one pump cylinder inserted into the pump housing and a pump piston which is axially movable in this and which is used to change the fuel delivery rate rotatable and on its head part with two, a different slope opposite its longitudinal axis having control edges is equipped, the with a control bore serving as an inlet and return flow in the wall of the Work together pump cylinder.

Zum Zwecke der Verbesserung der Verbrennungsgeräusche und zur Verminderung der sehdlichen Bestandteile in den Abgasen ist es notwendig, mit zunehmender Einspritzmenge, d.h. bei steigender Last, den Spritzbeginnzeitpunkt vorzuverlegen. Dies wird bei bekannten Kraftstoffeinspritzpumpen durch eine sogenannte "obenliegende", d.h. dem Pumpenarbeitsraum benachbarte schräge Steuerkante erreicht. Diese obenliegenden Steuerkanten sind mit Rücksicht auf den verlangten geradlinigen Verlauf der Kraftstoffördermenge bei diesen bekannten Pumpen entsprechend der das vinspritzende steuernden zweiten Steuerkante geradlinig ausgeführt.For the purpose of improving the combustion noise and reducing it of the hazardous components in the exhaust gases, it is necessary, with increasing injection quantity, i.e. when the load increases, the injection start time must be brought forward. This will be the case known fuel injection pumps by a so-called "overhead", i.e. the The inclined control edge adjacent to the pump work area has been reached. These overhead Control edges take into account the required straight course of the fuel delivery rate in these known pumps corresponding to the second which controls the vinspritzende Control edge executed in a straight line.

Im Rahmen der Versuche zur Verbesserung der Verbrennungsgeräusche und der Maßnahmen zur Entgiftung der Abgase hat es sich herausgestellt, daß sich der Spritzbeginnzeitpunkt in Abhängigkeit von der Änderung der Einspritzmenge nicht in Form einer geraden Linie, sondern in der Form einer Kurve ändern muß.As part of the attempts to improve the combustion noise and the measures to detoxify the exhaust gases it has been found to be the injection start time does not depend on the change in the injection quantity in the shape of a straight line but must change in the shape of a curve.

Der Erfindung liegt nun die Aufgabe zugrunde, die vorgenannten Forderungen bei Einspritzpumpen der eingangs genannten Bauart zu erfüllen, wobei der zur Steuerung der Einspritzmenge beim Verdrehen des Pumpenkolbens mindestens annähernd geradlinige Fördermengenanstieg beibehalten werden muß.The invention is now based on the object of the aforementioned requirements to meet in injection pumps of the type mentioned above, with the control the injection quantity when turning the pump piston at least approximately straight Flow rate increase must be maintained.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß die erste, dem Pumpenarbeitsraum zugewandte- und den Spritzbeginnzeitpunkt bestimmende Steuerkante einen kurvenförmigen Verlauf und die zweite, das Einspritzende steuernde Steuerkante einen gleichsinnig gekrümmten Verlauf über den Umfang des Pumpenkolbens aufweist. Der kurvenförmige Verlauf der ersten Steuerkante läßt eine optimale Auslegung des Spritzbeginnzeitpunktes zu und der gleichsinnig gekrümmte Verlauf der zweiten Steuerkante stellt sicher, daß der Fördermengenanstieg geradlinig, oder zumindestens annähernd geradlinig verläuft.This object is achieved according to the invention in that the first, the control edge facing the pump work space and determining the injection start time a curved course and the second, the injection end controlling Control edge has a curved course in the same direction over the circumference of the pump piston having. The curved course of the first control edge allows an optimal design of the injection start time and the curve in the same direction of the second Control edge ensures that the flow rate increase is straight, or at least runs approximately in a straight line.

Eine kostengünstige und einfach herzustellende Ausbildung des Erfindungsgegenstandes ergibt sich dadurch, daß die erste Steuerkante des bogenförmigen Einschnitts in den Kopfteil des Pumpenkolbens eingearbeitet ist, und des weiteren dadurch, daß die zweite Steuerkante von einer in den Pumpenkolben eingearbeiteten bogenförmigen Steuernut gebildet wird, die über eine zentrische Bohrung in der Längsachse des Pumpenkolbens mit dem Pumpenarbeitsraum verbunden ist.An inexpensive and easy to manufacture embodiment of the subject matter of the invention results from the fact that the first control edge of the arcuate incision in the head part of the pump piston is incorporated, and further characterized in that the second control edge of an arcuate one worked into the pump piston Control groove is formed, which has a central hole in the longitudinal axis of the Pump piston is connected to the pump working space.

anhand Im folgenden soll nun die vorliegende Erfindung/der in der Zeichnung dargestellten praktischen Ausführungsbeispiele näher erläutert werden. based on the following is now the present invention / in the Practical embodiments shown in the drawing are explained in more detail.

Fig. la und b zeigen Pumpenkolben in Ansicht für Kraftstoffeinspritzpumpen der bekannten Bauart, Fig. 2 ist ein Schnitt durch die wichtigsten Bauteile eines ersten Ausführungsbeispieles der erfindungsgemäßen Kraftstoffeinspritzpumpe, Fig. 3 zeigt den zugehörigen Pumpenkolben in Ansicht, Fig. 4 zeigt den erfindungswesentlichen Teil eines Pumpenkolbens für ein zweites Ausführungsbeispiel und Fig. 5 dient der Erklärung der Charakteristik der Änderung des Spritzbeginnzeitpunktes in Abhängigkeit von der Änderung der Einspritzmenge für die bekannten und erfindungsgemäßen Einspritzpumpen nach den Figuren la, Ib, 2,3 und 4.Fig. La and b show pump pistons in a view for fuel injection pumps of the known type, Fig. 2 is a section through the main components of a first embodiment of the fuel injection pump according to the invention, Fig. 3 shows the associated pump piston in a view, FIG. 4 shows the one that is essential to the invention Part of a pump piston for a second embodiment and FIG. 5 is used Explanation of the characteristic of the change in the start of injection time as a function of the change in the injection quantity for the known and inventive injection pumps according to Figures la, Ib, 2,3 and 4.

In Fig. la ist ein Pumpenkolben 10 einer bekannten Kraftstoffeinspritzpumpe dargestellt, bei dem die obere Stirnfläche 11 eine erste Steuerkante 11 bildet, und bei dem eine zweite Steuerkante 12 durch eine schräge Steuernut 13 gebildet wird, die in bekannter Weise in den Umfang des Pumpenkolbens 10 eingearbeitet ist und über eine zentrische Bohrung 14 in der Längsachse des Pumpenkolbens 10 mit der oberen Stirnfläche 11 des Pumpenkolbens verbunden ist.In Fig. La is a pump piston 10 of a known fuel injection pump shown, in which the upper end face 11 forms a first control edge 11, and in the one second control edge 12 is formed by an inclined control groove 13, which in known Way is incorporated into the circumference of the pump piston 10 and via a central Bore 14 in the longitudinal axis of the pump piston 10 with the upper end face 11 of the pump piston is connected.

Das zweite in Fig. 1b dargestellte Beispiel eines Pumpenkolbens 16 einer bekannten Kraftstoffeinspritzpumpe unterscheidet sich von dem in Fig. 1a dargestellten bekannten Pumpenkolben 10 nur durch die schräge, der oberen Stirnfläche 11 benachbarte erste Steuerkante 17, die gegenüber der zweiten Steuerkante 12 eine gegensinnige Steigung aufweist und in bekannter Weise bei steigender Last eine Verschiebung des Spritzbeginnzeitpunktes in Richtung früher ermöglicht.The second example of a pump piston 16 shown in FIG. 1b a known fuel injection pump differs from that shown in Fig. 1a known pump piston 10 only by the inclined, the upper end face 11 adjacent first control edge 17 which is opposite to the second control edge 12 Has slope and in a known manner with increasing load a shift of the Injection start time in the direction earlier allows.

In Fig. 2, das die erfindungswesentlichen Bauteile des ersten Ausführungsbeispieles des Erfindungsgegenstandes zeigt, ist mit 20 ein nur andeutungsweise dargestelltes Pumpengehäuse bezeichnet, in dessen Aufnahmebohrung 21 ein Pumpenzylinder 22 fest eingesetzt ist. In einer Zylinderbohrung 23 des Pumpenzylinders 22 ist in bekannter Weise ein Pumpenkolben 24 axial beweglich geführt. Der Antrieb dieses Pumpenkolbens 24 erfolgt in bekannter und deshalb nicht näher dargestellter Weise über eine Nockenwelle, und er ist zur Anderung der Kraftstoffördermenge ebenfalls in bekannter und deshalb nicht näher dargestellter Weise verdrehbar. Ein mit 24a bezeichneter Kopfteil des Pumpenkolbens 24 ist mit zwei Steuerkanten 25 und 26 ausgestattet, wobei die erste Steuerkante 25 als bogenförmiger Einschnitt im Bereich einer oberen Stirnfläche 27 des Pumpenkolbens 24 ausgebildet ist. Die zweite Steuerkante 26 wird durch eine Steuernut 28 gebildet, die gegenüber der Längsachse des Pumpenkolbens 24 eine unterschiedliche Steigung -in Bezug auf die erste Steuerkante 25 aufweist und ebenfalls in gleichem Sinne bogenförmig ausgebildet ist, wie die erste Steuerkante 25. Über eine zentrische Bohrung 29 in der Längsachse des Pumpenkolbens 24 ist die Steuernut 28 mit der oberen Stirnfläche 27 verbunden.In Fig. 2, the essential components of the invention of the first embodiment of the subject matter of the invention is shown at 20 only hinted at Pump housing denotes, in the receiving bore 21, a pump cylinder 22 fixed is used. In a cylinder bore 23 of the pump cylinder 22 is known in Way, a pump piston 24 guided axially movable. The drive of this pump piston 24 takes place in a known and therefore not shown way via a camshaft, and it is also known for changing the fuel delivery rate and therefore rotatable in a manner not shown. A head part of the designated 24a Pump piston 24 is equipped with two control edges 25 and 26, the first being Control edge 25 as an arcuate incision in the area of an upper end face 27 of the pump piston 24 is formed. The second control edge 26 is through one Control groove 28 is formed which is different from the longitudinal axis of the pump piston 24 Incline -in relation to the first control edge 25 and also in the same way Sense is arcuate, like the first control edge 25. About a central Bore 29 in the longitudinal axis of the pump piston 24 is the control groove 28 with the upper one End face 27 connected.

Die Steuernut 28 steht damit mit einem Pumpenarbeitsraum 30 in Verbindung, der als Teil der Zyllnderbohrung 23 einerseits von der oberen Stirnfläche 27 und der ersten Steuerkante 25 des Pumpenkolbens 24 und andererseits von einem Druckventil 31 begrenzt ist, das in bekannter Weise von einem in das Pumpengehuse 20 eingeschraubten und nur teilweise dargestellten Schraubverschluß 32 druckdicht gegen den Pumpenzylinder 22 gepreßt wird. An den Schaubverschluß 32 schließt sich in bekannter und deshalb nicht näher dargestellter Weise die zur Einspritzdüse führende Druckleitung an. In der Wand des Pumpenzylinders 22 ist eine gleichzeitig als Zulauf- und Rückströmbohrung dienende Steuerbohrung 33 angebracht, die den Pumpenarbeitsraum 30 mit einem im Pumpengehäuse 20 eingearbeiteten Saugraum 20a verbindet, solange diese Verbindung nicht durch den Kopfteil 24a des Pumpenkolbens 24 verschlossen ist.The control groove 28 is thus connected to a pump working space 30, as part of the cylinder bore 23 on the one hand from the upper end face 27 and the first control edge 25 of the pump piston 24 and on the other hand from a pressure valve 31 is limited, which is screwed into the pump housing 20 in a known manner and only partially shown screw cap 32 pressure-tight against the pump cylinder 22 is pressed. The Schaub closure 32 closes in a known and therefore In a manner not shown, the pressure line leading to the injection nozzle. In the wall of the pump cylinder 22 there is one at the same time as an inlet and a return bore Serving control bore 33 attached, which the pump working space 30 with an im Pump housing 20 incorporated suction chamber 20a connects as long as this connection is not closed by the head part 24a of the pump piston 24.

Der in Fig. 2 dargestellte Pumpenkolben 24 ist in Fig.The pump piston 24 shown in FIG. 2 is shown in FIG.

3 noch im einzelnen dargestellt und in Fig. 4 ist der erfindungswesentliche Teil eines Pumpenkolbens 34 für ein zweites Ausführungsbeispiel des Erfindungsgegenstandes dargestellt. Dieser Pumpenkolben 34 hat in seinem mit 311a bezeichneten Kopfteil eine erste Steuerkante 35 die im Gegensatz zur ersten Steuerkante 25 des ersten Ausführungsbeispiels nach Fig. 2 und 3 durch einen bogenförmigen Einschnitt gebildet wird, der nach unten hin ausgebaucht ist. Entsprechend dem Verlauf der ersten Steuerkante 35 ist auch eine zweite Steuerkante 36 in gleicher Richtung bogenförmig ausgeführt und durch eine Steuernut 37 gebildet. Auch hier ist die Steuernut 37 durch die zentrale Bohrung 29 mit der oberen Stirnfläche 27 verbunden.3 is shown in detail and in Fig. 4 is the essential to the invention Part of a pump piston 34 for a second exemplary embodiment of the subject matter of the invention shown. This pump piston 34 has in its head part designated 311a a first control edge 35, in contrast to the first control edge 25 of the first Embodiment according to FIGS. 2 and 3 formed by an arcuate incision which is bulged downwards. According to the course of the first control edge 35 is also a second control edge 36 in curved in the same direction executed and formed by a control groove 37. Here, too, the tax slot is 37 connected to the upper end face 27 through the central bore 29.

Fig. 5 zeigt nun in AbhSngigkeit von der Kraftstofffördermenge den Verlauf der Änderung des Spritzbeginnzeitpunktes für die gezeigten bekannten und erfindungsgemäßen Ausführungsbeispiele. In der Abzsissechse ist die Kraftstoffeinspritzmenge q und auf der Ordinatenachse der Spritzbeginnzeitpunkt0n aufgetragen. Die waagrechte gerade Linie a zeigt den konstantbleibenden Spritzbeginnzeitpunkt für das bekannte Beispiel nach Fig. la, und die ansteigende gerade Linie b zeigt die Änderung des Spritzbeginnzeitpunktes über der Kraftstoffördermenge q für das ebenfalls bekannte Beispiel nach Fig. lb. Der nach oben gewölbte bogenförmige Verlauf der Kurve c entspricht der Änderung des Spritzbeginnzeitpunktes für das erfindungsgemäße erste Ausführungsbeispiel nach den Figuren 2 und 3 und der nach unten ausgebauchte bogenförmige Verlauf der Kurve d zeigt die entsprechende Änderung des Spritzbeginnzeitpunktes für das Ausführungsbeispiel nach Fig. 4.FIG. 5 now shows the fuel delivery rate as a function of the fuel delivery rate Course of the change in the injection start time for the known and shown exemplary embodiments according to the invention. In the abscissa is the fuel injection amount q and the injection start time 0n is plotted on the ordinate axis. The horizontal one straight line a shows the constant injection start time for the known Example according to Fig. La, and the rising straight line b shows the change in Injection start time over the fuel delivery q for the likewise known Example according to Fig. Lb. The upwardly curved arcuate course of curve c corresponds the change in the injection start time for the first embodiment according to the invention according to Figures 2 and 3 and the downwardly bulging arcuate course of the Curve d shows the corresponding change in the injection start time for the exemplary embodiment according to Fig. 4.

Im folgenden soll nun kurz die erfindungswesentliche Funktion der Kraftstoffeinspritzpumpe dargestellt werden.In the following, the essential function of the invention is now briefly Fuel injection pump are shown.

In der in Fig. 2 dargestellten Stellung des Pumpenkolbens 24 kann Kraftstoff vom Saugraum 20a über die Steuerbohrung 33 in den Pumpenarbeltsraum 30 zufließen.In the position of the pump piston 24 shown in FIG Fuel from the suction chamber 20a via the control bore 33 into the pump area 30 flow in.

Wenn sich nun der Pumpenkolben 24 aus der gezeichneten Stellung heraus nach oben bewegt, wird solange Kraftstoff aus dem Pumpenarbeitsraum 30 wieder herausgedrängt, bis die erste Steuerkante 25 den oberen Rand der Steuerbohrung 33 verschließt. Jetzt beginnt die Kraftstofförderung, indem das Druckventil 31 öffnet und der Kraftstoff über die nicht dargestellte Druckleitung zu der ebenfalls nicht dargestellten Einspritzdüse gedrückt wird. Die Kraftstoffförderung findet solange statt, bis die von der Steuernut 28 gebildete zweite Steuerkante 26 die Steuerbohrung 33 aufsteuert und der restliche beim weiteren Aufwärtsgehen des Pumpenkolbens 24 verdrängte Kraftstoff über die Steuerbohrung 33 in den Saugraum 20a zurückfließt. Wird nun der Pumpenkolben 24 zur Änderung der Kraftstofffördermenge verdreht, dann ändert sich entsprechend dem gekrümmten Verlauf der ersten Steuerkante 25 (siehe Fig. 2 und 3) der Spritzbeginnzeitpunkt nach der Kurve c in Fig. 5.If the pump piston 24 moves out of the position shown moved upwards, as long as fuel is pushed out of the pump working chamber 30 again, until the first control edge 25 is the upper edge of the control bore 33 locks. The fuel delivery now begins by the pressure valve 31 opening and the fuel via the pressure line, not shown, to the also not injector shown is pressed. The fuel delivery takes place so long instead, until the second control edge 26 formed by the control groove 28, the control bore 33 opens and the remainder as the pump piston 24 goes up further displaced fuel flows back into the suction chamber 20a via the control bore 33. If the pump piston 24 is now rotated to change the fuel delivery rate, then changes according to the curved course of the first control edge 25 (see FIGS. 2 and 3) the injection start time according to curve c in FIG. 5.

Wenn der Pumpenkolben nach Fig. 4 in die Kraftstoffeinspritzpumpe nach Fig. 2 eingebaut wird, dann verläuft die Kraftstofförderung in gleicher Weise, nur daß sich der Spritzbeginnzeitpunkt nach der Kurve d in Fig. 5 ändert, entsprechend dem gegensinnig gekrümmten bogenförmigen Verlauf der ersten Steuerkante 35 des Pumpenkolbens 34 nach Fig. 4.When the pump piston according to FIG. 4 in the fuel injection pump is installed according to Fig. 2, then the fuel delivery runs in the same way, only that the injection start time changes according to curve d in FIG. 5, accordingly the oppositely curved arcuate course of the first control edge 35 of the pump piston 34 according to FIG. 4.

Durch den gleichsinnig gebogenen Verkauf beider Steuerkanten 25 und 26, bzw. 35 und 36 der Pumpenkolben 24 bzw. 34 wird erreicht, daß sich über den Drehwinkel des Pumpenkolbens die Fördermenge trotz des gebogenen Verlaufes der ersten Steuerkante geradlinig ändert. Dies ist für eine einwandfreie Regelung der Kraftstoffeinspritzpumpe wichtig. Wenn beide Steuerkanten 25 und 26 bzw. 35 und 37 einen kreisbogenförmigen Verlauf haben, lassen sich die Pumpenkolben 24 und 34 auf sehr einfache und billige Weise durch Fräsen bzw. Schleifen herstellen. Falls es die Forderungen zur Abgasentgiftung bzw. zur Geräuschverminderung des Motors verlangen, kann der Verlauf der ersten Steuerkanten 25 und 35 selbstverständlich auch einer vorbestimmten Kurve folgen, wobei dann auch die zweite Steuerkante 26 bzw. 36 mit entsprechender Steigung diesem Kurvenverlauf folgen muß, um wiederum eine geradlinige Fördermengenänderung über den Drehwinkel des Pumpenkolbens zu erreichen.Due to the sale of both control edges 25 and bent in the same direction 26, or 35 and 36 of the pump piston 24 and 34 is achieved that over the Rotation angle of the pump piston the delivery rate despite the curved course of the first Control edge changes in a straight line. This is for proper control of the fuel injection pump important. If both control edges 25 and 26 or 35 and 37 have a circular arc-shaped Have course, the pump pistons 24 and 34 can be very simple and cheap Way to produce by milling or grinding. If there are demands for exhaust gas detoxification or to reduce noise of the engine may require the course of the first control edges 25 and 35 of course also a predetermined curve follow, with the second control edge 26 or 36 then also having a corresponding slope this curve must follow in order to in turn achieve a straight-line change in delivery rate to be reached via the angle of rotation of the pump piston.

Claims (3)

Ansprüche Expectations (Öl. Kraftstoffeinspritzpumpe für Brennkraftmaschinen mit mindestens einem in das Pumpengehäuse eingesetzten Pumpenzylinder und einem in diesem axial beweglichen Pumpenkolben, der zur Änderung der Kraftstoffördermenge verdrehbar und an seinem dem Pumpenarbeitsraum zugewandten Kopfteil mit zwei, eine unterschiedliche Steigung gegenüber seiner Längsachse aufweisenden Steuerkanten ausgestattet ist, die mit einer als Zulauf- und Rückströmbohrung dienenden Steuerbohrung in der Wand des Pumpenzylinders zusammenarbeiten, dadurch gekennzeichnet, daß die erste, dem Pumpenarbeitsraum (30) zugewandte und den Spritzbeginnzeitpunkt bestimmende Steuerkante (25,35) einen kurvenförmigen Verlauf und die zweite, das Einspritzende steuernde Steuerkante (26,36) einen gleichsinnig gekrümmten Verlauf über den Umfang des Pumpenkolbens (24,34) aufweist.(Oil. Fuel injection pump for internal combustion engines with at least one pump cylinder inserted into the pump housing and one axially in this movable pump piston that can be rotated to change the fuel delivery rate and on its head part facing the pump work space with two, one different Slope with respect to its longitudinal axis having control edges is equipped, the one with a control bore in the wall that serves as an inlet and return bore of the pump cylinder cooperate, characterized in that the first, the Control edge facing the pump work space (30) and determining the injection start time (25,35) has a curved course and the second, which controls the end of injection Control edge (26,36) has a curved course in the same direction over the circumference of the pump piston (24,34). 2. Kraftstoffeinspritzpumpe nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die erste Steuerkante (25,35) als bogenförmiger Einschnitt in den Kopfteil (24a,34a) des Pumpenkolbens (24,34) eingearbeitet ist.2. Fuel injection pump according to claim 1, characterized in that that the first control edge (25,35) as an arcuate incision in the head part (24a, 34a) of the pump piston (24,34) is incorporated. 3. Kraftstoffeinspritzpumpe nach einem der Ansprüche 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daR die zweite Steuerkante (26,36) von einer in den Pumpenkolben (24,34) eingearbeiteten bogenförmigen Steuernut (28, 37) gebildet wird, die über eine zentrische Bohrung (29) in der Längsachse des Pumpenkolbens (24,34) mit dem Pumpenarbeitsraum (30) verbunden ist. ß3. Fuel injection pump according to one of claims 1 or 2, characterized characterized that the second control edge (26,36) of one in the pump piston (24,34) incorporated arcuate control groove (28, 37) is formed over a central bore (29) in the longitudinal axis of the pump piston (24,34) with the Pump working space (30) is connected. ß