EP0205814B1 - Kraftstoffeinspritzpumpe - Google Patents
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- F02M41/10—Fuel-injection apparatus with two or more injectors fed from a common pressure-source sequentially by means of a distributor the distributor and pumping elements being combined pump pistons acting as the distributor
- F02M41/12—Fuel-injection apparatus with two or more injectors fed from a common pressure-source sequentially by means of a distributor the distributor and pumping elements being combined pump pistons acting as the distributor the pistons rotating to act as the distributor
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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
- F02M59/44—Details, components parts, or accessories not provided for in, or of interest apart from, the apparatus of groups F02M59/02 - F02M59/42; Pumps having transducers, e.g. to measure displacement of pump rack or piston
- F02M59/48—Assembling; Disassembling; Replacing
- F02M59/485—Means for fixing delivery valve casing and barrel to each other or to pump casing
Definitions
- the invention relates to a fuel injection pump according to the preamble of the main claim.
- a fuel injection pump of this type known from GB-A-2 057 589
- a pressure valve is arranged above the pump work chamber coaxially with the pump piston, the closing spring of which is arranged within a pot-shaped expansion sleeve which is tensioned on a valve carrier by a cap serving as a screw connection that a seal is created.
- This known fuel injection pump has a disproportionately large, harmful space.
- a large harmful space is disadvantageous primarily because the fuel is compressed at the high injection pressures due to its compressibility, and control errors result for the quantity control according to the harmful space.
- a harmful space can lead to cavitation during suction suction with gas or air pockets, which entails the risk of cavitation and / or errors when starting the spray.
- the fuel injection pump according to the invention with the characterizing features of the main claim has the advantage that the expansion sleeve is tightly clamped between the part receiving the pump piston and the stopper, whereby the central opening of the stopper is filled by the venting plug so that no harmful space is created here. This is further reduced by the fact that the expansion sleeve fills the space formed between the threaded bushing and the plug.
- several pressure valves are provided, which are each arranged after the distributor control by the pump piston in front of the pressure lines.
- the ventilation of the pump work space can advantageously in the embodiment according to the invention. done very simply by unscrewing the vent plug, when screwing it in, the plug, which is advantageously bolt-shaped, plunges directly into the fuel located in the central plug opening after venting.
- the invention has further advantages in terms of production, since the two-part design allows the axial ring surface, which also serves as a seal, to be machined well before the threaded bushing is soldered in. In this way, the end face of the expansion sleeve is opposite a well machined support surface, as required for the high-pressure seal.
- the stopper consists in two parts of an external threaded ring and a threaded bushing coaxially soldered into its stepped inner bore, which receives the venting stopper, the expansion sleeve being supported on the axial annular surface formed by the step.
- This configuration has advantages in terms of manufacturing technology in particular, since the two-part design allows the axial ring surface, which also serves as a seal, to be machined well before the threaded bushing is soldered in. In this way, the end face of the expansion sleeve faces a well-machined support surface, as required for the high-pressure seal.
- the distance from the pump piston to the internal thread of the threaded bushing is smaller than the ring surface according to a further embodiment of the invention.
- the contact area between the external threaded ring and the threaded bushing used for the soldering can be relatively small for sufficient durability and tightness.
- the outwardly facing end face of the threaded bushing can advantageously serve as an axial sealing face of an annular seal clamped in by the head of the vent plug. This sealing surface can also be machined here before the two parts are soldered.
- the front ends of the expansion sleeve have at least one bevel forming a cutting edge, in order to thereby achieve the highest possible Hertzian pressures at the sealing points and thus a better seal.
- This seal can be improved by choosing different materials and / or different remuneration.
- FIG. 1 shows a partial longitudinal section through a distributor injection pump
- FIG. 2 shows a section from FIG. 1 on an enlarged scale.
- a cylinder liner 2 is arranged, in the inner bore 3 of which a pump and distributor piston 4 operates.
- the pump and distributor piston 4 is set in a reciprocating and at the same time rotating movement by a cam drive 5, for which purpose a cam disk 6 which is connected to the pump piston in a rotationally locking manner and which runs on rollers 7 of a roller ring 8 is used.
- the rotary motion is generated by a drive shaft 9 which is also mounted in the pump housing 1 and which is coupled to the pump and distributor piston 4 via a dog clutch 10.
- a control slide 11 On the shaft of the pump and distributor piston 4, a control slide 11 is arranged axially displaceable, the axial position of which is determined by a control lever 12 of a speed controller, not shown.
- a relief channel 12 of a pump work chamber 13 is opened sooner or later, depending on the axial position of the control slide 11, so that the fuel quantity dependent on the axial position of the control slide 11 and delivered to the opening of the relief channel 12 is injected.
- the pump working space 13 is delimited by the end face 17 of the pumping and distributing piston 4, by the wall of the bore 3 of the bushing 2 and by a screw connection 18, which is shown on an enlarged scale in FIG. 2.
- the suction channel 20 is additionally controlled by a solenoid valve 21.
- the injection pump shown works as follows: During the suction stroke of the pump and distributor piston 4 caused by the cam drive 5, fuel is conveyed through the suction channel 20 from the interior of the housing serving as suction chamber 22 via a longitudinal groove 19 into the pump working chamber 13. The suction chamber 22 is under a slight positive pressure for this. As soon as the movement of the pump and distributor piston 4 is then reversed, fuel is pumped from the pump working space 13 via the central bore 14 to the distributor bore 15 and from there via one of the pressure channels 16 to the internal combustion engine. As soon as the relief channel 12 is opened by the control slide 11 after covering a certain stroke, this is under. High-pressure delivery to the internal combustion engine is interrupted by the fuel still located in the pump work chamber 13 flowing back into the suction chamber 22 under low pressure. Shutting off the pump can he f gen ol by closing the suction passage 20 by means of the solenoid valve 21st The conveyed to the internal combustion engine amount is changed via the speed controller by the control slide is moved. 11
- the closure screw connection 18 consists of a stopper 23 which consists of two parts, namely an external threaded ring 24 and a threaded bush 25 soldered into it.
- a vent plug 26 is screwed into the threaded bushing 25, which takes up almost the entire inner bore of the threaded bushing 25 and presses with its head 27 an annular seal 28 onto the outwardly facing end face of the threaded bushing 25.
- the threaded bushing 25 has a step 29 with which it abuts a step 30 of the inner bore of the ring 24.
- This ring surface 30 also serves as a support for an expansion sleeve 31, which is supported on the other hand on the cylinder liner 2.
- the cylinder liner 2 is in turn secured by a ring 32, which is supported on the housing 1, against axial displacement in the direction of the pump piston drive.
- a seal 33 is also arranged between the outer threaded ring 24 and the housing 1.
- the pump working space is metallically sealed from the outside by this screw connection 18, by the expansion sleeve 31 being connected to the cylinder bushing 2 and the soldered-in threaded bushing 25 being connected to this inwards.
- the vent plug 26 also delimits the pump work space 13 with its lower end face 34. In order to achieve high Hertzian pressures on the end sealing surfaces of the expansion sleeve 31, these end faces are each chamfered to form a cutting edge.
- the vent plug 26 is unscrewed from the threaded bush 25, so that the space that is freed up can be filled with fuel. Thereafter, the bolt-shaped plug 26 is immersed in this fuel and screwed into the threaded bushing 25, so that no air or gases remain in the pump work space 13.
- the thread overlap is longer than the partially soldered contact section between the external threaded ring 24 and the threaded bushing 25.
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Description
- Die Erfindung geht aus von einer Kraftstoffeinspritzpumpe nach der Gattung des Hauptanspruchs. Bei einer durch die GB-A-2 057 589 bekannten Kraftstoffeinspritzpumpe dieser Art ist achsgleich mit dem Pumpenkolben ein Druckventil oberhalb des Pumpenarbeitsraumes angeordnet, dessen Schließfeder innerhalb einer topfförmigen Dehnhülse angeordnet ist, die durch eine als Verschlußverschraubung dienende Kappe auf einen Ventilträger gespannt ist, so daß ein Dichtverbund entsteht. Diese bekannte Kraftstoffeinspritzpumpe weist einen unverhältnismäßig großen schädlichen Raum auf. Ein großer schädlicher Raum ist vor allem deshalb nachteilig, weil der Kraftstoff bei den hohen Einspritzdrücken aufgrund seiner Kompressibilität zusammengepreßt wird, wobei sich für die Mengensteuerung entsprechend dem schädlichen Raum Steuerfehler ergeben. Außerdem kann ein schädlicher Raum zu Hohlraumbildung während des Saughue bes führen mit Gas- oder Lufteinschlüsssen, die die Gefahr einer Kavitation und/oder Fehler beim Spritzbeginn mit sich bringen.
- Die erfindungsgemäße Kraftstoffeinspritzpumpe mit den kennzeichnenden Merkmalen des Hauptanspruchs hat demgegenüber den Vorteil, daß die Dehnhülse dichtend zwischen dem den Pumpenkolben aufnehmenden Teil und dem Stopfen eingespannt ist, wobei durch den Entlüftungsstopfen die zentrale Öffnung des Stopfens so ausgefüllt wird, daß hier kein schädlicher Raum entsteht. Dieser wird ferner dadurch verringert, daß die Dehnhülse den zwischen Gewindebuchse und Stopfen gebildeten Raum ausfüllt. Im Gegensatz zu der obengenannten bekannten Kraftstoffeinspritzpumpe sind hier . mehrere Druckventile vorgesehen, die jeweils nach der Verteilersteuerung durch den Pumpenkolben vor den Druckleitungen angeordnet sind. Die Entlüftung des Pumpenarbeitsraumes kann vorteilhafterweise bei der erfindungsgemäßen Ausführung . sehr einfach durch Herausschrauben des Entlüftungsstopfens erfolgen, bei dessen Hereinschrauben der vorteilhafterweise bolzenförmig ausgeführte Stopfen direkt in den nach Entlüften in der zentralen Stopfenöffnung befindlichen Kraftstoff taucht.
- Die Erfindung hat weiterhin fertigungstechnische Vorteile, da durch die zweiteilige Ausführung die axiale Ringfläche, die auch der Dichtung dient, gut bearbeitet werden kann, bevor die Gewindebuchse eingelötet wird. Auf diese Weise liegt der Stirnseite der Dehnhütse eine, wie für die Hochdruckdichtung erforderlich, gut bearbeitete Auflagerfläche gegenüber.
- Nach der Erfindung besteht der Stopfen zweiteilig aus einem Außengewindering und einem in dessen stufenförmige Innenbohrung koaxial eingelöteten, den Entlüftungsstopfen aufnehmenden Gewindebuchse, wobei sich die Dehnhülse an der durch die Stufe gebildeten axialen Ringfläche abstützt. Diese Ausgestaltung hat vor allem fertigungstechnische Vorteile, da durch die zweiteilige Ausführung die axiale Ringfläche, die auch der Dichtung dient, gut bearbeitet werden kann, bevor die Gewindebuchse eingelötet wird. Auf diese Weise liegt der Stirnseite der Dehnhülse eine, wie für die Hochdruckdichtung erforderlich, gut bearbeitete Auflagerfläche gegenüber.
- Um andererseits für den Entlüftungsstopfen ausreichend Gewindegänge zur Verfügung zu haben, ist nach einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung der Abstand vom Pumpenkolben bis zum Innengewinde der Gewindebuchse kleiner als zur Ringfläche. Die für die Lötung dienende Berührungsfläche zwischen Außengewindering und Gewindebuchse kann für eine ausreichende Haltbarkeit und Dichtheit verhältnismäßig klein sein. Vorteilhafterweise kann die nach außen gewendete Stirnfläche der Gewindebuchse als axiale Dichtfläche einer vom Kopf des Entlüftungsstopfens eingespannten Ringdichtung dienen. Auch hier kann diese Dichtfläche vor der Verlötung der beiden Teile bearbeitet werden.
- Die Stirnenden der Dehnhülse weisen nach einer zusätzlichen Ausgestaltung der Erfindung mindestens eine eine Schneide bildende Abschrägung auf, um dadurch möglichst hohe Hertz'sche Pressungen an den Dichtstellen und damit eine bessere Abdichtung zu erzielen. Diese Abdichtung kann durch die Wahl unterschiedlicher Materialien und/oder unterschiedlicher Vergütung verbessert werden.
- Weitere Vorteile und vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind der nachfolgenden Beschreibung, der Zeichnung und den Ansprüchen entnehmbar.
- Ein Ausführungsbeispiel des Gegenstandes der Erfindung ist in der Zeichnung dargestellt und wird im folgenden näher beschrieben. Es zeigen : Fig. 1 einen Teillängsschnitt durch eine Verteilereinspritzpumpe und Fig. 2 einen Ausschnitt aus Fig. 1 in vergrößertem Maßstab.
- In einem Gehäuse 1 einer Verteilereinspritzpumpe ist eine Zylinderbuchse 2 angeordnet, in dessen Innenbohrung 3 ein Pumpen- und Verteilerkolben 4 arbeitet.
- Der Pumpen- und Verteilerkolben 4 wird durch einen Nockenantrieb 5 in eine hin- und hergehende und gleichzeitig rotierende Bewegung versetzt, wozu eine mit dem Pumpenkolben drehschlüssig verbundene Nockenscheibe 6 dient, die auf Rollen 7 eines Rollenringes 8 abläuft. Die Drehbewegung wird durch eine ebenfalls im Pumpengehäuse 1 gelagerte Antriebswelle 9 erzeugt, die über eine Klauenkupplung 10 mit dem Pump- und Verteilerkolben 4 gekoppelt ist.
- Auf dem Schaft des Pump- und Verteilerkolbens 4 ist ein Regelschieber 11 axial verschiebbar angeordnet, dessen axiale Lage über einen Regelhebel 12 eines nicht näher dargestellten Drehzahlreglers bestimmt wird. Durch den Regelschieber 11 wird ein Entlastungskanal 12 eines Pumpenarbeitsraumes 13 je nach axialer Lage des Regelschiebers 11 früher oder später aufgesteuert, so daß jeweils die von der axialen Lage des Regelschiebers 11 abhängende, bis zur Aufsteuerung des Entlastungskanals 12 geförderte Kraftstoffmenge zur Einspritzung gelangt. Von einer im Pumpenkolben verlaufenden zentralen Bohrung 14, von der auch der Entlastungskanal 12 abzweigt, zweigt eine Verteilerbohrung 15 ab, die während einer Umdrehung des Pump- und Verteilerkolbens 4 nacheinander mit in der Buchse 2 und im Gehäuse 1 verlaufenden Druckleitungen 16 verbunden wird, deren Anzahl der Zahl der Zylinder der Brennkraftmaschine entspricht. In diesen Druckleitungen 16 sind nicht näher dargestellt Druckventile angeordnet.
- Der Pumpenarbeitsraum 13 wird durch die Stirnseite 17 des Pump- und Verteilerkolbens 4, durch die Wand der Bohrung 3 der Buchse 2 und durch eine Verschlußverschraubung 18 begrenzt, die in Fig. 2 in vergrößertem Maßstab dargestellt ist. In den Pumpenarbeitsraum 13 münden zur Stirnseite 17 hin Längsnuten 1-9, deren Anzahl der Zahl der Druckleitungen 16 entspricht und die einen in der Buchse 2 und im Gehäuse 1 verlaufenden Saugkanal 20 steuern. Der Saugkanal 20 wird zusätzlich durch ein Magnetventil 21 gesteuert.
- Die dargestellte Einspritzpumpe arbeitet wie folgt : Während des durch den Nockenantrieb 5 bewirkten Saughubes des Pump- und Verteilerkolbens 4 wird durch den Saugkanal 20 aus dem als Saugraum 22 dienenden Innenraum des Gehäuses Kraftstoff über jeweils eine Längsnut 19 in den Pumpenarbeitsraum 13 gefördert. Der Saugraum 22 steht hierfür unter einem geringen Überdruck. Sobald dann die Bewegung des Pump- und Verteilerkolbens 4 umgekehrt wird, wird aus dem Pumpenarabeitsraum 13 Kraftstoff über die zentrale Bohrung 14 zur Verteilerbohrung 15 und von dort über einen der Druckkanäle 16 zur Brennkraftmaschine gefördert. Sobald nach Zurücklegung eines bestimmten Hubes der Entlastungskanal 12 durch den Regelschieber 11 aufgesteuert wird, wird diese unter. Hochdruck stattfindende Förderung zur Brennkraftmaschine unterbrochen, indem der noch im Pumpenarbeitsraum 13 befindliche Kraftstoff unter niederem Druck zurück in den Saugraum 22 strömt. Ein Abstellen der Pumpe kann durch Schließen des Saugkanals 20 mittels des Magnetventils 21 erfol- gen. Die zur Brennkraftmaschine geförderte Menge wird über den Drehzahlregler geändert, indem der Regelschieber 11 verschoben wird.
- Die Verschlußverschraubung 18 besteht, wie Fig. 2 entnehmbar ist, aus einem Stopfen 23, der zweiteilig, nämlich aus einem Außengewindering 24 und einer in diesen eingelöteten Gewindebuchse 25 besteht. In die Gewindebuchse 25 ist ein Entlüftungsstopfen 26 geschraubt, der nahezu die gesamte Innenbohrung der Gewindebuchse 25 einnimmt und mit seinem Kopf 27 eine Ringdichtung 28 auf die nach außen weisende Stirnfläche der Gewindebuchse 25 preßt. Die Gewindebuchse 25 weist eine Stufe 29 auf, mit der sie an eine Stufe 30 der Innenbohrung des Ringes 24 stößt. Diese Ringfläche 30 dient gleichzeitig als Auflager für eine Dehnhülse 31, die sich andererseits an der Zylinderbuchse 2 abstützt. Die Zylinderbuchse 2 wiederum ist durch einen Ring 32, der sich am Gehäuse 1 abstützt, gegen axiales Verschieben in Richtung Pumpenkolbenantrieb gesichert. Zwischen Außengewindering 24 und Gehäuse 1 ist außerdem eine Dichtung 33 angeordnet.
- Der Pumpenarbeitsraum ist nach außen durch diese Verschlußverschraubung 18 metallisch abgedichtet, indem sich an die Zylinderbuchse 2 die Dehnhülse 31 und an diese nach innen die eingelötete Gewindebuchse 25 anschließt. Auch der Entlüftungsstopfen 26 begrenzt mit seiner unteren Stirnseite 34 den Pumpenarbeitsraum 13. Um hohe Hertz'sche Pressungen an den stirnseitigen Dichtflächen der Dehnhülse 31 zu erreichen, sind diese Stirnseiten jeweils eine Schneidkante bildend abgeschrägt.
- Zum Entlüften des Pumpenarbeitsraumes 13 wird der Entlüftungsstopfen 26 aus der Gewindebuchse 25 herausgeschraubt, so daß der freiwerdende Raum mit Kraftstoff auffüllbar ist. Danach wird in diesen Kraftstoff der bolzenförmige Verschlußstopfen 26 eingetaucht und in die Gewindebuchse 25 eingeschraubt, so daß keine Luft oder Gase im Pumpenarbeitsraum 13 verbleiben. Um eine ausreichende Gewindeüberdeckung zwischen Verschlußstopfen 26 und Gewinde der Gewindebuchse .25 zu erzielen und um andererseits die Dehnhülse 31 zur Erzielung einer ausreichenden elastischen Verformbarkeit lang genug zu machen, ist die Gewindeüberdeckung länger als der teilweise gelötete Berührungsabschnitt zwischen Außengewindering 24 und Gewindebuchse 25.
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