DE4210566A1 - Fuel injection unit equipped with nozzle and pump for IC engine - operated with pre and main fuel injection with piston moving axially in pump housing with endface defining high pressure chamber and in initial position connected with supply duct - Google Patents
Fuel injection unit equipped with nozzle and pump for IC engine - operated with pre and main fuel injection with piston moving axially in pump housing with endface defining high pressure chamber and in initial position connected with supply ductInfo
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Abstract
Description
Die Erfindung betrifft eine Kraftstoffeinspritzeinrichtung gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1. Eine Kraftstoffeinspritzein richtung dieses grundsätzlichen Aufbaus, der den Vorteil einer zu verlässigen Voreinspritzung einer genau dosierten Voreinspritzmenge zu einem definierten Zeitpunkt bei minimalem mechanischen Aufwand besitzt, ist für den Sonderfall einer Pumpedüse aus der DE-OS 37 31 240, F02M 45/04, bekannt. Eine derartige Pumpedüse enthält ein ge meinsames Gehäuse zur Aufnahme einerseits einer Einspritzdüse und andererseits einer dieser individuell zugeordneten, über einen Nocken betätigten Pumpe. Die Konstruktion dieser bekannten Pumpedü se ist im einzelnen so getroffen, daß der nur längsverschiebbar im Gehäuse gelagerte Pumpenkolben gegen Federkraft mittels eines nockenbetätigten Umlenkhebels periodisch in Längsrichtung, d. h. in Richtung seiner Achse, verschiebbar ist und dabei das Volumen einer an ihn angrenzenden Hochdruckkammer verändert. Damit einher geht die Absperrung eines Zulaufkanals zum Hochdruckraum, und nach Ab sperrung eines vom Hochdruckraum abgehenden Rücklaufkanals mittels eines Magnetventils baut sich bei weiterer Längsverschiebung des Pumpenkolbens im Hochdruckraum ein erhöhter Druck auf, der einen Vorsteuerkolben entgegen Federkraft verschiebt. Dieser bestimmt seinerseits die Größe eines den Kraftstoff für die Voreinspritzung enthaltenden Speicherraums und wirkt in der Weise mit zwei in Längsrichtung aufeinanderfolgenden, in einen Düsenspeisekanal ein mündenden Querkanälen zusammen, daß er zunächst den Düsenspeiseka nal mit der Voreinspritzmenge aus dem Speicherraum beliefert und dann - nach Ablauf der Einspritzpause - eine Verbindung zwischen dem Hochdruckraum und dem Düsenspeisekanal zur Abgabe der für die Haupteinspritzung vorgesehenen Kraftstoffmenge freigibt. Die Haupt einspritzung wird durch erneutes Öffnen des Magnetventils in der Rücklaufleitung beendet.The invention relates to a fuel injection device according to the preamble of claim 1. A fuel injector direction of this basic structure, which has the advantage of a reliable pre-injection of a precisely metered pre-injection quantity at a defined point in time with minimal mechanical effort owns is for the special case of a pump nozzle from DE-OS 37 31 240, F02M 45/04, known. Such a pump nozzle contains a ge common housing for receiving an injection nozzle and on the other hand one of these individually assigned, via a Cam operated pump. The construction of this well-known pump nozzle se is taken in such a way that the only longitudinally displaceable in Pump piston mounted against spring force by means of a housing cam-actuated bell crank periodically in the longitudinal direction, d. H. in Direction of its axis, is displaceable and the volume of one adjacent high pressure chamber changed. This goes hand in hand the closure of an inlet channel to the high-pressure room, and after Ab blocking of a return duct leaving the high pressure chamber by means of a solenoid valve builds up with further longitudinal displacement of the Pump piston in the high pressure chamber to an increased pressure, the one Pilot piston moves against spring force. This determines in turn the size of the fuel for the pre-injection containing storage space and acts in the manner of two in Longitudinal successive, into a nozzle feed channel opening cross channels that he first the Düsenspeiseka supplied with the pre-injection quantity from the storage space and then - after the end of the injection break - a connection between the high pressure chamber and the nozzle feed channel for the delivery of the for Main injection releases the amount of fuel provided. The main Injection is by opening the solenoid valve in the Return line terminated.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, dieses bekannte Prinzip mit einem längsverschiebbaren, einerseits die Voreinspritzung durch Verringerung des Volumens des Speicherraums bewirkenden, anderer seits nach Ablauf der Einspritzpause den Hochdruckraum mit dem Dü senspeisekanal verbindenden, in seiner Lage druckgesteuerten Vor steuerkolben bei einer Verteilerpumpe zu realisieren, die in übli cher Weise mehreren Einspritzdüsen zugeordnet ist.The object of the invention is based on this known principle with a longitudinally displaceable, on the one hand the pre-injection Reducing the volume of storage space causing others after the end of the injection break the high pressure room with the nozzle senspeisechanal connecting, in its position pressure-controlled Vor to realize control piston in a distributor pump, which in übli cher way is assigned to several injectors.
Die erfindungsgemäße Lösung dieser Aufgabe besteht in den kenn zeichnenden Merkmalen des Hauptanspruchs, vorteilhafte Ausbildungen der Erfindung beschreiben die Unteransprüche.The inventive solution to this problem consists in the drawing features of the main claim, advantageous training the invention describe the subclaims.
Ein Vorteil der Erfindung ist darin zu sehen, daß sie das beim Stand der Technik in der Rücklaufleitung angeordnete, zur Beendi gung der Haupteinspritzung exakt anzusteuernde Elektromagnetventil einspart. In der bevorzugten Ausführungsform der Erfindung gemäß Anspruch 4 dient hierzu ein ohnehin zur Mengeneinstellung vorge sehener Regelschieber. Im übrigen erfordert die Erfindung auch in sofern einen nur geringen Aufwand, als außer dem stets erforder lichen Pumpenkolben oder Rotor zur Ausübung der eigentlichen Steuerfunktionen lediglich der Vorsteuerkolben erforderlich ist; der Ausweichkolben, der bei dem oben diskutierten Stand der Technik zur Begrenzung des Drucks im Hochdruckraum vorgesehen ist, dient bei der Erfindung dazu, die Längsbewegungen des Vorsteuerkolbens mit zunehmenden Hub des Pumpenkolbens trotz Abschlusses des Speicherraums zu ermöglichen.An advantage of the invention is the fact that it is State of the art arranged in the return line for termination of the main injection, the solenoid valve can be controlled precisely saves. In the preferred embodiment of the invention according to Claim 4 serves a pre-set anyway for quantity adjustment seen control slide. The invention also requires in if only a little effort than always required Lichen pump piston or rotor to exercise the actual Control functions only the pilot piston is required; the evasive piston used in the prior art discussed above is provided to limit the pressure in the high-pressure chamber in the invention, the longitudinal movements of the pilot piston with increasing stroke of the pump piston despite completion of the Allow storage space.
Zwei Ausführungsbeispiele der Erfindung werden im folgenden anhand der Fig. 1 bis 5, die eine erste Ausführungsform in verschiede nen Betriebsphasen wiedergeben, und der Fig. 6, die ein zweites Ausführungsbeispiel zeigt, beschrieben. Alle Figuren zeigen Längs schnitte.Two embodiments of the invention are described below with reference to FIGS. 1 to 5, which represent a first embodiment in various operating phases, and FIG. 6, which shows a second embodiment. All figures show longitudinal sections.
Betrachtet man zunächst Fig. 1, so erkennt man innerhalb des Ver teilerpumpengehäuses 1 den druckmittelgefüllten Pumpenraum 2 und teilweise innerhalb desselben den Pumpenkolben oder Rotor 3, der in für Verteilerpumpen üblicher Weise mittels eines Antriebs sowohl in Richtung seiner Achse 4 längsverschiebbar (Pfeil 5) als auch um die Achse 4 drehbar (Pfeil 6) gelagert ist. Der Pumpenkolben 3 besitzt die durchgehende Längsbohrung 7, die an ihrem in der Figur rechten Ende mittels der mit dem Längskanal 8 versehenen Anschlagschraube 9 gegen den Hochdruckraum 10 - bis auf den Kanal 8 - abgeschlossen ist, während sie in ihrem in der Figur linken Bereich den Ausweich kolben 11 gegen die Wirkung der Druckfeder 12 verschiebbar auf nimmt. Der Hochdruckraum 10 steht bei der gezeichneten Lage des Pumpenkolbens 3 - diese Längsstellung ist in Fig. 1 mit 0 bezeich net - gemäß den Pfeilen 13 in Strömungsverbindung mit dem Kraft stoff-Zulaufkanal 14 und über diesen mit dem druckmittelgefüllten Pumpenraum 2.Looking first at Fig. 1, it can be seen inside the distributor pump housing 1, the pressure medium-filled pump chamber 2 and partially within the same the pump piston or rotor 3 , which can be moved in the usual manner for distributor pumps by means of a drive both in the direction of its axis 4 (arrow 5 ) and is also rotatable about the axis 4 (arrow 6 ). The pump piston 3 has the longitudinal through-hole 7, which at its right end in the figure by means of the provided with the longitudinal channel 8 stop screw 9 against the high-pressure chamber 10 - is finished, while the in its left in the figure region - until the channel 8 Dodge piston 11 against the action of the compression spring 12 slidably takes. The high-pressure chamber 10 is in the drawn position of the pump piston 3 - this longitudinal position is denoted by 0 in FIG. 1 - according to the arrows 13 in flow connection with the fuel supply channel 14 and via this with the pressure medium-filled pump chamber 2 .
Betrachtet man weiter die Verhältnisse im Bereich des Längskanals 7, so bildet dieser zwischen dem Ausweichkolben 11 einerseits und dem von ihm längsverschieblich aufgenommenen Vorsteuerkolben 15 an dererseits einen Speicherraum 16, der auch die für die Vorein spritzung vorgesehene Kraftstoffmenge enthält. In der in Fig. 1 angenommenen Betriebsphase der Verteilerpumpe gibt der Vorsteuer kolben 15 gerade die Verteilerbohrung 17 und damit eine Verbindung zwischen dem Speicherraum 16 und dem Düsenspeisekanal 18 frei, der einer der von der Einrichtung mit Kraftstoffen zu beliefernden Einspritzdüsen zugeordnet ist; diese ist in an sich bekannter Weise bei 19 an das Gehäuse angeschlossen.If one further considers the conditions in the area of the longitudinal channel 7 , this forms between the evasive piston 11 on the one hand and the pilot piston 15 received by it longitudinally displaceably on the other hand, a storage space 16 which also contains the amount of fuel provided for the pre-injection. In the operating phase of the distributor pump assumed in FIG. 1, the pilot piston 15 just releases the distributor bore 17 and thus a connection between the storage space 16 and the nozzle feed channel 18 , which is assigned to one of the injection nozzles to be supplied by the device with fuels; this is connected in a known manner at 19 to the housing.
Im Zulaufkanal 14 ist das Elektromagnetventil 20 vorgesehen, das während des gesamten Betriebs der mit der beschriebenen Einrichtung ausgerüsteten Brennkraftmaschine geöffnet ist (d. h. so lange, wie sich der Zündschlüssel im Zündschloß befindet), also keinerlei Ein fluß auf die Bemessung der Kraftstoffmengen für die Vor- und die Haupteinspritzung hat.In the inlet channel 14 , the electromagnetic valve 20 is provided, which is open during the entire operation of the internal combustion engine equipped with the device described (that is, as long as the ignition key is in the ignition lock), that is to say no influence on the measurement of the fuel quantities for the preliminary and has the main injection.
Die Einrichtung wird vervollständigt durch die Absteuerbohrung 21 im Pumpenkolben 3 und den dieser zugeordneten Regelschieber 22, der in Richtung der Achse 4 zwecks Einstellung der Kraftstoffmenge ver schiebbar ist und, wie noch beschrieben wird, für die Beendigung des Haupteinspritzvorgangs sorgt.The device is completed by the pilot bore 21 in the pump piston 3 and the associated control slide 22 , which is slidable in the direction of the axis 4 for the purpose of adjusting the fuel quantity and, as will be described, ensures the completion of the main injection process.
Wichtig für das Verständnis der Erfindung ist ferner ein Kanal system im Vorsteuerkolben 15, bestehend aus der Sackbohrung 23, die stets dem Druck im Hochdruckraum 10 ausgesetzt ist, und der über Querbohrungen mit der Sackbohrung 23 in Verbindung stehenden Um fangsnut 24.Important for the understanding of the invention is also a channel system in the pilot piston 15 , consisting of the blind bore 23 , which is always exposed to the pressure in the high-pressure chamber 10 , and the transverse groove with the blind bore 23 in order to catch groove 24th
Betrachtet man nun anhand Fig. 2 die Verhältnisse für den Fall, daß der Pumpenkolben 3 durch seinen Antrieb einen ersten Hub I in der Figur in Richtung nach rechts, d. h. im Sinne einer Verkleine rung des Hochdruckraums 10, vollführt hat, so überträgt sich der Druckanstieg im Hochdruckraum 10 unter Bildung eines Steuerraums 25 zwischen Anschlag 9 und Vorsteuerkolben 15 auf den letzteren, so daß dieser in der Figur etwas nach links verschoben wird. Die Stützfeder 12 für den Ausweichkolben 11 ist so stark dimensioniert, daß sie diesen Kolben noch in seiner Ausgangsstellung hält, so daß die durch die Verschiebung des Vorsteuerkolbens 15 bedingte Volu menverkleinerung des Speicherraums 16 zur Abgabe einer durch den Pfeil 26 angedeuteten Voreinspritz-Kraftstoffmenge in den Düsen-Speisekanal 18 führt.Referring now with reference to FIG. 2, the conditions for the case, that the pump piston 3 by its drive a first stroke I in the figure toward the right, ie in the sense of Verkleine tion of the high-pressure chamber 10, has executes, then the pressure rise transmits in the high-pressure chamber 10 with the formation of a control chamber 25 between the stop 9 and pilot piston 15 on the latter, so that the latter is shifted somewhat to the left in the figure. The support spring 12 for the alternative piston 11 is dimensioned so strong that it still holds this piston in its initial position, so that the volume reduction due to the displacement of the pilot piston 15 reduces the volume of the storage space 16 for dispensing a preinjected fuel quantity indicated by the arrow 26 into the Nozzle feed channel 18 leads.
Diese Voreinspritzung wird gemäß Fig. 3 beendet, wenn der Pumpen kolben 3 seine dort mit II bezeichnete Längsstellung erreicht hat; jetzt ist einerseits der Vorsteuerkolben 15 unter Vergrößerung des Steuerraums 25 so weit in der Figur nach links verschoben, daß er die Verteilerbohrung 17 abdeckt, und andererseits hat der Ausweich kolben 11 entgegen der Wirkung seiner Stützfeder 12 etwas nach links von seinem Anschlag abgehoben. Fig. 3 zeigt mithin die Ver hältnisse während der Einspritzpause, also während Vor- und Haupt einspritzung.This pilot injection is terminated in accordance with Figure 3, when the pump piston 3 has reached its designated there II longitudinal position. now on the one hand the pilot piston 15 is moved so far in the figure to the left to enlarge the control chamber 25 that it covers the distributor bore 17 , and on the other hand the evasive piston 11 has lifted slightly to the left of its stop against the action of its support spring 12 . Fig. 3 shows the Ver conditions during the injection break, that is during pre and main injection.
Der Pumpenkolben 3 bewegt sich weiter in den Figuren nach rechts. Hat er, wie in Fig. 4 angenommen, seine Längsstellung III er reicht, so hat die Verkleinerung des Volumens des Hochdruckraums 10 eine Verschiebung des Vorsteuerkolbens 15 in der Figur nach links bis zu einer Stellung bewirkt, in der die umlaufende Nut 24 mit der Verteilerbohrung 17 kommuniziert und demgemäß letztlich eine Ver bindung zwischen dem Hochdruckraum 10 einerseits und dem Düsenspei sekanal 18 andererseits hergestellt ist. Dies kennzeichnet den Haupteinspritzvorgang. Noch ist jedoch der Pumpenkolben 3 nicht so weit in der Figur nach rechts verschoben, daß die Absteuerbohrung 21 vom Regelschieber 22 freigegeben ist.The pump piston 3 continues to move to the right in the figures. If, as assumed in FIG. 4, it reaches its longitudinal position III, the reduction in the volume of the high-pressure chamber 10 has caused the pilot piston 15 to be shifted to the left in the figure to a position in which the circumferential groove 24 with the distributor bore 17 communicates and accordingly a connection between the high-pressure chamber 10 on the one hand and the nozzle feed channel 18 on the other hand is ultimately established. This marks the main injection process. However, the pump piston 3 is not yet shifted to the right so far in the figure that the control bore 21 is released by the control slide 22 .
Dies erfolgt gemäß Fig. 5 erst bei Erreichen eines durch IV be zeichneten Hubs, so daß der Vorsteuerkolben 15 die Möglichkeit hat, die Verteilerbohrung 17 gegen den Druck in den beiden Räumen 16 und 25 abzudecken. Die nun einsetzende Rückbewegung des Pumpenkolbens 3 führt zur Wiederherstellung der anhand Fig. 1 erläuterten Relativ lagen der verschiedenen Bestandteile der Einrichtung.This is done in accordance with Fig. 5 only when a be recorded through IV hub so that the pilot piston 15 has the possibility to cover the manifold bore 17 against the pressure in the two spaces 16 and 25. The now returning movement of the pump piston 3 leads to the restoration of the relative positions explained with reference to FIG. 1 of the various components of the device.
Eine etwas abgewandelte Ausführungsform der Erfindung zeigt Fig. 6. Die bereits in den Fig. 1 bis 5 vorkommenden Bestandteile sind mit denselben Bezugszeichen versehen. Man erkennt, daß in die ser Ausführungsform der Ausweichkolben 11 gleichsam zwischen den beiden Federn 12 und 27 schwebend gelagert ist, von denen sich die Feder 27 mit ihrem in Fig. 6 rechten Ende auf dem Vorsteuerkolben 15 abstützt. Diese Konstruktion ermöglicht, wie unmittelbar aus der Figur hervorgeht, in fertigungstechnisch vorteilhafter Weise eine Längsbohrung 7 mit weitgehend konstantem Querschnitt ohne Anschlag für den Ausweichkolben 11.A somewhat modified embodiment of the invention is shown in FIG. 6. The components that already appear in FIGS. 1 to 5 are provided with the same reference numerals. It can be seen that in the water embodiment of the evasive piston 11 is suspended as it were between the two springs 12 and 27 , of which the spring 27 is supported with its right-hand end in FIG. 6 on the pilot piston 15 . As can be seen directly from the figure, this construction enables a longitudinal bore 7 with a largely constant cross section without a stop for the evasive piston 11 , in a manner that is advantageous in terms of production technology.
Mit der Erfindung ist demgemäß eine gattungsgemäße Kraftstoffein spritzeinrichtung geschaffen, die hinsichtlich ihrer Anwendung bei Verteilerpumpen optimiert ist, also die Unterbringung aller be schriebenen Einrichtungen im Gehäuse der Verteilerpumpe ermöglicht.With the invention is accordingly a generic fuel spraying device created with regard to its application Distribution pumps is optimized, i.e. the accommodation of all be facilities in the housing of the distributor pump.
Claims (4)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE19924210566 DE4210566A1 (en) | 1991-04-23 | 1992-03-31 | Fuel injection unit equipped with nozzle and pump for IC engine - operated with pre and main fuel injection with piston moving axially in pump housing with endface defining high pressure chamber and in initial position connected with supply duct |
Applications Claiming Priority (2)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE4113204 | 1991-04-23 | ||
DE19924210566 DE4210566A1 (en) | 1991-04-23 | 1992-03-31 | Fuel injection unit equipped with nozzle and pump for IC engine - operated with pre and main fuel injection with piston moving axially in pump housing with endface defining high pressure chamber and in initial position connected with supply duct |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
DE4210566A1 true DE4210566A1 (en) | 1992-10-29 |
Family
ID=25903070
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
DE19924210566 Withdrawn DE4210566A1 (en) | 1991-04-23 | 1992-03-31 | Fuel injection unit equipped with nozzle and pump for IC engine - operated with pre and main fuel injection with piston moving axially in pump housing with endface defining high pressure chamber and in initial position connected with supply duct |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
DE (1) | DE4210566A1 (en) |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
FR2741393A1 (en) * | 1995-11-18 | 1997-05-23 | Bosch Gmbh Robert | FUEL INJECTION PUMP FOR INTERNAL COMBUSTION ENGINES |
DE19755591A1 (en) * | 1997-12-15 | 1999-06-17 | Volkswagen Ag | Fuel injection device for IC engines |
-
1992
- 1992-03-31 DE DE19924210566 patent/DE4210566A1/en not_active Withdrawn
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Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
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Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
8120 | Willingness to grant licenses paragraph 23 | ||
8139 | Disposal/non-payment of the annual fee |