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EP0920582A1 - Fuel injection system for diesel motors - Google Patents

Fuel injection system for diesel motors

Info

Publication number
EP0920582A1
EP0920582A1 EP97935352A EP97935352A EP0920582A1 EP 0920582 A1 EP0920582 A1 EP 0920582A1 EP 97935352 A EP97935352 A EP 97935352A EP 97935352 A EP97935352 A EP 97935352A EP 0920582 A1 EP0920582 A1 EP 0920582A1
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
chamber
bore
nozzle
pin
pump piston
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Withdrawn
Application number
EP97935352A
Other languages
German (de)
French (fr)
Inventor
Harald Schmidt
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Steyr Daimler Puch AG
Original Assignee
Steyr Daimler Puch AG
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Steyr Daimler Puch AG filed Critical Steyr Daimler Puch AG
Publication of EP0920582A1 publication Critical patent/EP0920582A1/en
Withdrawn legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02M—SUPPLYING COMBUSTION ENGINES IN GENERAL WITH COMBUSTIBLE MIXTURES OR CONSTITUENTS THEREOF
    • F02M55/00—Fuel-injection apparatus characterised by their fuel conduits or their venting means; Arrangements of conduits between fuel tank and pump F02M37/00
    • F02M55/001—Pumps with means for preventing erosion on fuel discharge
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02M—SUPPLYING COMBUSTION ENGINES IN GENERAL WITH COMBUSTIBLE MIXTURES OR CONSTITUENTS THEREOF
    • F02M57/00—Fuel-injectors combined or associated with other devices
    • F02M57/02—Injectors structurally combined with fuel-injection pumps
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02M—SUPPLYING COMBUSTION ENGINES IN GENERAL WITH COMBUSTIBLE MIXTURES OR CONSTITUENTS THEREOF
    • 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
    • F02M59/20—Varying fuel delivery in quantity or timing
    • F02M59/24—Varying fuel delivery in quantity or timing with constant-length-stroke pistons having variable effective portion of stroke
    • F02M59/243—Varying fuel delivery in quantity or timing with constant-length-stroke pistons having variable effective portion of stroke caused by movement of cylinders relative to their pistons

Definitions

  • the invention relates to a fuel injection unit for each cylinder of a diesel engine, consisting of a housing, a controllable piston pump and an adjoining injection nozzle with a nozzle chamber, the housing having a fuel supply chamber fed from the outside and a return opening leading to the outside, the piston pump has a pump piston sleeve with at least one control opening, which is mounted in a longitudinally displaceable manner and is guided on a stationary, coaxial pin, and wherein the pin contains a first longitudinal bore leading from the interior of the pump piston sleeve to the injection nozzle.
  • the pump piston liner can be rotated, for example to control the injection quantity; to control the start of injection, it is also inevitably displaceable in the axial direction.
  • a fuel inlet space which must be separated from the space above which contains the adjusting elements and lubricating oil.
  • This seal is problematic since it must be absolutely leak-tight even when the fuel pressure is strongly pulsating when the delivery stroke is stopped. It therefore suffers from wear and from friction losses, which increase the actuating force.
  • in the inlet space but also in the nozzle space underneath in places of low flow velocity form in closed pockets and in places of higher temperature, gas or air bubbles. The result is irregular pump delivery and therefore uneven engine running.
  • This construction also requires impact protection to protect the inner wall of the housing from erosion.
  • the invention is therefore based on the object of eliminating these deficiencies and improving the sealing and flow through a pump nozzle.
  • the pump piston liner is tightly surrounded by a sealing sleeve, which forms a closed sealing space with the outer wall of the pump piston liner, into which the control opening opens at the top and a first transverse bore of the pump piston liner opens below; that for the second the pin has a second longitudinal bore, which is in flow connection on the one hand with the fuel supply space and on the other hand via the first transverse bore with the sealing space, and that thirdly the sealing space is in flow connection with the return opening via a second transverse bore and a third longitudinal bore in the pin .
  • the fuel therefore flows from the fuel supply chamber through the second longitudinal bore in the pin and the sealing chamber into the working chamber in the pump piston liner.
  • the fuel jet generated during the shutdown flows from the connection space via the second transverse bore and a third longitudinal bore in the pin to the return opening.
  • This avoids the problematic seal between the pump piston liner and the housing and its function is taken over by the high-pressure seal between the inner surface of the pump piston liner and the journal.
  • This is a cylinder surface of small diameter without sealing rings and with a long guide length, which is also hydrodynamically lubricated by a leakage flow that is not significant in terms of quantity. Therefore, the forces that arise are small.
  • Another advantage is that there are no more dead areas on the flow path described there are steam or air bubbles.
  • the fluctuating pressure in the return line can no longer exert disruptive forces on the displaceable pump piston liner.
  • the third longitudinal bore in the pin opens into the nozzle space, which nozzle space is connected to the return through an opening in the housing (claim 2).
  • the nozzle area is included in the fuel flow.
  • the formation of steam or air bubbles is also prevented in this, and cooling is also provided, which counteracts the formation of steam bubbles.
  • the pin is part of an intermediate plate which has a channel which establishes the connection between the fuel supply space and the second longitudinal bore of the pin (claim 3).
  • the intermediate plate ensures a separation of the pump chamber and the nozzle chamber, which means that the nozzle chamber is also forced to flow through.
  • the nozzle chamber consists of two spring chambers separated by a wall and the wall has a through hole, the third longitudinal hole opening into a spring chamber and the return opening being arranged at the highest point of the other spring chamber (claim 4), is for proper flow guidance taken care of and the absence of any pockets in which gas bubbles could collect. Because naturally the third longitudinal bore opens at the highest point of one spring chamber.
  • the pump piston liner in the connection space is surrounded by a tubular throttle plate which has a throttle bore above the control opening (claim 5).
  • a tubular throttle plate which has a throttle bore above the control opening (claim 5).
  • the longitudinally displaceable and possibly also rotatable pump piston sleeve is supported on the intermediate plate by means of a plate spring (claim 6).
  • a plate spring (claim 6).
  • the low overall height of a disc spring allows the spigot to be given a large guide length with a low overall height.
  • the inevitable connection between the pump piston liner and its adjusting means can be dispensed with, since the resetting takes place by spring force. This is also relevant to safety because the pump piston liner is returned to the lowest delivery position by spring force if the actuator fails.
  • Fig. 1 A longitudinal section through a pump nozzle according to the invention
  • Fig. 2 A detail from Fig. 1, enlarged
  • Fig. 3 A cross section according to III-III in Fig. 2.
  • the housing of a pump nozzle is designated 1. It consists of a pump housing 2 and a nozzle holder 3 screwed to it, the lower edge of which holds an injection nozzle 4.
  • a piston pump 5 which is formed by a pump piston liner 6, which can be adjusted up and down and optionally also rotated.
  • its upper part is provided with an adjustment toothing 7, in which a control rod 8 engages.
  • control rod 8 is shifted normally to the image plane to adjust the delivery rate. ben and rotated to adjust the start of spraying about an axis normal to the image plane.
  • control surface 9 which causes the pump piston liner to be raised and lowered via an angle lever 10.
  • a plate spring 12 acts, which counteracts the lowering.
  • the piston pump 5 also includes a pump piston 16, which is actuated in a known manner by a tappet, on which a camshaft (not shown) acts, and which has control surfaces in a known manner which, in cooperation with control openings 17, determine the start and end of the injection.
  • a pin 20 projects with a very fine fit.
  • This is either part of an intermediate plate 21 or firmly connected to this.
  • the intermediate plate 21 is sealingly fitted into the housing 1 of the pump nozzle, more precisely: the nozzle holder.
  • the housing 1, in particular the nozzle holder 3 has a fuel outlet 22 above the intermediate plate 21, or several such openings distributed over the circumference, which lead into an annular fuel supply chamber 23.
  • at least one return opening 24 is arranged in the same way, through which non-injected fuel flows back into corresponding collecting channels, not shown, of the engine block.
  • the return opening 24 leads out of a, in this case annular, nozzle space 25.
  • the intermediate plate 21 and the lower part of the nozzle holder 3 form the nozzle chamber 25.
  • a nozzle body 30 with an attachment 31 which forms a wall 32 with a through hole 33.
  • the thickness of wall 32 differs over the circumference, at its thickest point it is penetrated by pressure bore 38 leading to nozzle body 30, to which fuel is supplied from working space 18 via first longitudinal bore 39 and a transverse offset 40.
  • the pump piston liner 6 is surrounded over most of its length by a sealing sleeve 50 which, with a lower ring 51 and an upper ring 52, sits tightly on the outer wall of the pump piston liner 6 and thus forms a sealing space 53 with the latter.
  • a first transverse bore 54 leads therein, which is connected to the fuel supply space 23 via an annular channel 55 and a channel 56 in the intermediate plate 21.
  • a second longitudinal bore 57 is provided in the pin 20. It is a blind bore, the opening of which is either closed by a plug (not shown) or closed by being pressed into the intermediate plate 21.
  • the control opening (s) also open into the sealing space 53.
  • the pump piston liner 6 is further penetrated by a second transverse bore 58, which leads from the sealing space 53, possibly again via an annular channel 61, to a third longitudinal bore 59 in the pin 20. At 60, this opens into the first spring chamber 35.
  • the pump piston liner 6 is still surrounded in the sealing space 53 by a tight-fitting tubular throttle plate 63, the throttle bore 64 of which breaks the energy of the fuel flowing through the control openings 17 during shutdown and thus protects the sealing sleeve 50 against erosion.
  • the flow path of the fuel is thus the following: from the fuel inlet opening 22 into the fuel supply chamber 23, from there through the channel 56 into the second longitudinal bore 57; from the second longitudinal bore 57 through the first transverse bore 54 in the sealing chamber 53 and finally through the control openings 17 into the working space 18.
  • This flow is brought about by the admission pressure produced by a fuel supply pump, not shown.
  • excess fuel shoots back through the control openings 17 into the sealing chamber 53 and from there through the second transverse bore 58 into the third longitudinal bore 59.

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Combustion & Propulsion (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Fuel-Injection Apparatus (AREA)

Abstract

This invention concerns a fuel injection system for diesel motors consisting of a housing (1), a piston pump (5) which can be controlled, and an injection nozzle (4) connected to it which has a nozzle chamber (25). The housing (1) has a fuel supply chamber (23) fed from without and a return port (24) leading out. The piston pump (5) has a piston liner (6) with control apertures (17) guided by a tappet (20) fixed to the housing. The tappet (20) contains a first longitudinal bore (39) leading from the inside (18) of the piston liner (6) to the injection nozzle (4). To improve the seal and the through flow, the piston liner (6) is surrounded by a sealing sleeve (50) which forms with the outer wall of the liner (6) a closed sealed chamber (53). The tappet (20) has a second longitudinal bore (57) which stands in flow connection on one side with the fuel supply chamber (23) and on the other side with the sealed chamber (53) by means of a first cross bore (54). The sealed chamber (53) stands in flow connection with the return port (24) by means of a second cross bore (58) and a third longitudinal bore (59) in the tappet (20).

Description

KRAFTSTOFFEINSPRITZAGGREGAT FÜR DIESELMOTOREN FUEL INJECTION UNIT FOR DIESEL ENGINES
Die Erfindung handelt von einem Kraftstoffeinspritzaggregat für je einen Zylinder eines Dieselmotors, bestehend aus einem Gehäuse, einer steuerbaren Kolbenpumpe, sowie einer an diese anschließenden Einspritzdüse mit einem Düsenraum, wobei das Gehäuse einen von außen gespeisten Kraftstoffversorgungsraum und eine nach außen führende RücklaufÖffnung aufweist, die Kolbenpumpe eine längsverschiebbar gelagerte und auf einem gehäusefesten, gleichachsigen Zapfen geführte Pumpenkolbenbüchse mit mindestens einer Steueröffnung besitzt, und wobei der Zapfen eine vom Inneren der Pumpenkolbenbüchse zur Einspritzdüse führende erste Längsbohrung enthält.The invention relates to a fuel injection unit for each cylinder of a diesel engine, consisting of a housing, a controllable piston pump and an adjoining injection nozzle with a nozzle chamber, the housing having a fuel supply chamber fed from the outside and a return opening leading to the outside, the piston pump has a pump piston sleeve with at least one control opening, which is mounted in a longitudinally displaceable manner and is guided on a stationary, coaxial pin, and wherein the pin contains a first longitudinal bore leading from the interior of the pump piston sleeve to the injection nozzle.
Bei aus der DE 33 25 479 C2 bekannten gattungsgemäßen Ein- spritzaggregaten, auch "Pumpedüse" genannt, ist die Pumpenkolbenbüchse, beispielsweise zur Steuerung der Einspritzmenge, verdrehbar; zur Steuerung des Einspritzbeginnes ist sie zusätzlich auch noch zwangsläufig in Achsrichtung verschiebbar. Zwischen der Pumpenkolbenbüchse und dem Gehäuse ist ein Kraftstoff-Zulaufraum, der durch eine Abdichtung von dem darüberliegenden die Verstellorgane und Schmieröl enthaltenden Raum getrennt sein muß. Diese Abdichtung ist pro- blematisch, da sie auch bei dem beim Absteuern des Förderhubes stark pulsierenden Druck des Kraftstoffes absolut dicht sein muß. Sie leidet daher unter Verschleiß und unter Reibungsverlusten, die die Betätigungskraft erhöhen. Außerdem können sich in dem Zulaufraum aber auch in dem Düsenraum dar- unter, an Stellen geringer Strömungsgeschwindigkeit, beson- ders in oben geschlossenen Taschen und an Stellen höherer Temperatur, Gas- bzw Luftblasen bilden. Die Folge ist unregelmäßige Pumpenförderung und dadurch ungleichmäßiger Motorlauf. Weiters erfordert diese Konstruktion zum Schutz der In- nenwand des Gehäuses vor Erosion einen Prallschutz.In the case of generic injection units known from DE 33 25 479 C2, also called "pump nozzle", the pump piston liner can be rotated, for example to control the injection quantity; to control the start of injection, it is also inevitably displaceable in the axial direction. Between the pump piston liner and the housing there is a fuel inlet space which must be separated from the space above which contains the adjusting elements and lubricating oil. This seal is problematic since it must be absolutely leak-tight even when the fuel pressure is strongly pulsating when the delivery stroke is stopped. It therefore suffers from wear and from friction losses, which increase the actuating force. In addition, in the inlet space but also in the nozzle space underneath, in places of low flow velocity form in closed pockets and in places of higher temperature, gas or air bubbles. The result is irregular pump delivery and therefore uneven engine running. This construction also requires impact protection to protect the inner wall of the housing from erosion.
Somit liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, diese Mängel zu beseitigen und Abdichtung und Durchströmung einer Pumpedüse zu verbessern.The invention is therefore based on the object of eliminating these deficiencies and improving the sealing and flow through a pump nozzle.
Erfindungsgemäß wird das dadurch erreicht, daß zum Ersten die Pumpenkolbenbüchse von einer Dichthülse dicht umgeben ist, die mit der Außenwand der Pumpenkolbenbüchse einen geschlossenen Dichtraum bildet, in den oben die Steueröffnung und un- ten eine erste Querbohrung der Pumpenkolbenbüchse mündet; daß zum Zweiten der Zapfen eine zweite Längsbohrung besitzt, die einerseits mit dem Kraftstoffversorgungsraum und andererseits über die erste Querbohrung mit dem Dichtraum in Strömungsverbindung steht, und daß zum Dritten der Dichtraum über eine zweite Querbohrung und eine dritte Längsbohrung im Zapfen mit der RücklaufÖffnung in Strömungsverbindung steht.According to the invention, this is achieved in that, firstly, the pump piston liner is tightly surrounded by a sealing sleeve, which forms a closed sealing space with the outer wall of the pump piston liner, into which the control opening opens at the top and a first transverse bore of the pump piston liner opens below; that for the second the pin has a second longitudinal bore, which is in flow connection on the one hand with the fuel supply space and on the other hand via the first transverse bore with the sealing space, and that thirdly the sealing space is in flow connection with the return opening via a second transverse bore and a third longitudinal bore in the pin .
Der Kraftstoff strömt somit vom Kraftstoffversorgungsraum durch die zweite Längsbohrung im Zapfen und den Dichtraum in den Arbeitsraum in der Pumpenkolbenbüchse. Der beim Absteuern entstehende Kraftstoffstrahl strömt vom Verbindungsraum über die zweite Querbohrung und eine dritte Längsbohrung im Zapfen zur RücklaufÖffnung. Dadurch wird die problematische Dichtung zwischen Pumpenkolbenbüchse und Gehäuse vermieden und deren Funktion von der sowieso bestehenden Hochdruck-Abdichtung zwischen der Innenfläche der Pumpenkolbenbüchse und dem Zapfen übernommen. Diese ist eine Zylinderfläche geringen Durchmessers ohne Dichtringe und mit großer Führungslänge, die noch dazu durch eine mengenmäßig nicht ins Gewicht fallende Leckströmung hydrodynamisch geschmiert ist. Deshalb sind die entstehenden Kräfte klein. Ein weiterer Vorteil ist, daß es auf dem beschriebenen Strömungsweg keine Totgebiete mehr gibt, an denen sich Dampf- oder Luftblasen bilden könnten. Außerdem kann der schwankende Druck im Rücklauf keine störenden Kräfte auf die verschiebbare Pumpenkolbenbüchse mehr ausüben.The fuel therefore flows from the fuel supply chamber through the second longitudinal bore in the pin and the sealing chamber into the working chamber in the pump piston liner. The fuel jet generated during the shutdown flows from the connection space via the second transverse bore and a third longitudinal bore in the pin to the return opening. This avoids the problematic seal between the pump piston liner and the housing and its function is taken over by the high-pressure seal between the inner surface of the pump piston liner and the journal. This is a cylinder surface of small diameter without sealing rings and with a long guide length, which is also hydrodynamically lubricated by a leakage flow that is not significant in terms of quantity. Therefore, the forces that arise are small. Another advantage is that there are no more dead areas on the flow path described there are steam or air bubbles. In addition, the fluctuating pressure in the return line can no longer exert disruptive forces on the displaceable pump piston liner.
In einer vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung mündet die dritte Längsbohrung im Zapfen in den Düsenraum, welcher Düsenraum durch eine Öffnung im Gehäuse mit dem Rücklauf in Verbindung steht ( Anspruch 2 ) . So wird der Düsenraum in die KraftstoffStrömung einbezogen. Dadurch wird auch in diesem die Bildung von Dampf- oder Luftblasen verhindert und nebst- bei für Kühlung gesorgt, was der Bildung von Dampfblasen entgegenwirkt .In an advantageous development of the invention, the third longitudinal bore in the pin opens into the nozzle space, which nozzle space is connected to the return through an opening in the housing (claim 2). In this way, the nozzle area is included in the fuel flow. As a result, the formation of steam or air bubbles is also prevented in this, and cooling is also provided, which counteracts the formation of steam bubbles.
In einer bevorzugten Ausführungsform ist der Zapfen Teil einer Zwischenplatte, die einen Kanal besitzt, die die Verbindung zwischen dem Kraftstoffversorgungsraum und der zweiten Längsbohrung des Zapfens herstellt (Anspruch 3). Die Zwischenplatte sorgt nebst der Montagevereinfachung für eine Trennung von Pumpraum und Düsenraum, wodurch eine Zwangsdurchströmung auch des Düsenraumes gegeben ist.In a preferred embodiment, the pin is part of an intermediate plate which has a channel which establishes the connection between the fuel supply space and the second longitudinal bore of the pin (claim 3). In addition to simplifying assembly, the intermediate plate ensures a separation of the pump chamber and the nozzle chamber, which means that the nozzle chamber is also forced to flow through.
Wenn weiters der Düsenraum aus zwei von einer Wand getrennten Federräumen besteht und die Wand eine Durchtrittsbohrung auf- weist, wobei die dritte Längsbohrung in einen Federraum mündet und die Rücklauföffnung am höchsten Punkt des anderen Federraumes angeordnet ist (Anspruch 4), ist für eine ordentliche Strömungsführung gesorgt und die Abwesenheit irgendwelcher Taschen, in denen sich Gasblasen sammeln könnten, si- chergestellt . Denn naturgemäß mündet ja auch die dritte Längsbohrung am höchsten Punkt des einen Federraumes .If, furthermore, the nozzle chamber consists of two spring chambers separated by a wall and the wall has a through hole, the third longitudinal hole opening into a spring chamber and the return opening being arranged at the highest point of the other spring chamber (claim 4), is for proper flow guidance taken care of and the absence of any pockets in which gas bubbles could collect. Because naturally the third longitudinal bore opens at the highest point of one spring chamber.
In weiterer Ausgestaltung der Erfindung ist die Pumpenkolbenbüchse in dem Verbindungsraum von einem rohrförmigen Drossel- blech umgeben, das über der Steueröffnung eine Drosselbohrung aufweist (Anspruch 5). Dadurch ist die Dichthülse vor dem scharfen Kraftstoffstrahl beim Absteuern geschützt, was ihrer Lebensdauer zugute kommt. Außerdem kann sie kleiner bemessen werden und ist leichter zu montieren als eine im Gehäuse angeordnete.In a further embodiment of the invention, the pump piston liner in the connection space is surrounded by a tubular throttle plate which has a throttle bore above the control opening (claim 5). As a result, the sealing sleeve is protected from the sharp fuel jet when turning off, which is what Lifespan benefits. In addition, it can be made smaller and is easier to assemble than one arranged in the housing.
Schließlich kann noch vorgesehen sein, daß sich die in Längsrichtung verschiebbare und gegebenenfalls auch verdrehbare Pumpenkolbenbüchse über eine Tellerfeder auf der Zwischenplatte abstützt (Anspruch 6). Die geringe Bauhöhe einer Tellerfeder erlaubt es, dem Zapfen bei geringer Bauhöhe eine große Führungslänge zu geben. Weiters kann dadurch auf die zwangsläufige Verbindung zwischen der Pumpenkolbenbüchse und ihren Verstellmitteln verzichtet werden, da die Rückstellung durch Federkraft erfolgt. Das ist auch sicherheitsrelevant, weil die Pumpenkolbenbüchse bei Ausfall des Stellgliedes durch Federkraft in die Stellung geringster Fördermenge zurückgebracht wird.Finally, it can also be provided that the longitudinally displaceable and possibly also rotatable pump piston sleeve is supported on the intermediate plate by means of a plate spring (claim 6). The low overall height of a disc spring allows the spigot to be given a large guide length with a low overall height. Furthermore, the inevitable connection between the pump piston liner and its adjusting means can be dispensed with, since the resetting takes place by spring force. This is also relevant to safety because the pump piston liner is returned to the lowest delivery position by spring force if the actuator fails.
Im folgenden wird die Erfindung anhand von Abbildungen beschrieben und erläutert. Es stellen dar:The invention is described and explained below with the aid of figures. They represent:
Fig.l: Einen Längsschnitt durch eine erfindungsgemäße Pumpedüse, Fig.2: Ein Detail aus der Fig.l, vergrößert, und Fig.3: Einen Querschnitt nach III-III in Fig.2.Fig. 1: A longitudinal section through a pump nozzle according to the invention, Fig. 2: A detail from Fig. 1, enlarged, and Fig. 3: A cross section according to III-III in Fig. 2.
In Figur 1 ist das Gehäuse einer erfindungsgemäßen Pumpedüse mit 1 bezeichnet . Es besteht aus einem Pumpengehäuse 2 und einem damit verschraubten Düsenhalter 3, dessen unterer Rand eine Einspritzdüse 4 hält. Im Pumpengehäuse 2 befindet sich eine Kolbenpumpe 5, die von einer Pumpenkolbenbüchse 6 gebildet wird, die auf- und abwärts verstellbar und gegebenenfalls auch verdrehbar ist. Dazu ist ihr oberer Teil mit einer Verstellverzahnung 7 versehen, in die eine Regelstange 8 eingreift.In Figure 1, the housing of a pump nozzle according to the invention is designated 1. It consists of a pump housing 2 and a nozzle holder 3 screwed to it, the lower edge of which holds an injection nozzle 4. In the pump housing 2 there is a piston pump 5, which is formed by a pump piston liner 6, which can be adjusted up and down and optionally also rotated. For this purpose, its upper part is provided with an adjustment toothing 7, in which a control rod 8 engages.
Im beschriebenen Ausführungsbeispiel wird die Regelstange 8 zur Verstellung der Fördermenge normal zur Bildebene verscho- ben und zur Verstellung des Spritzbeginnes um eine zur Bildebene normale Achse verdreht. Dazu weist sie eine Steuerfläche 9 auf, die über einen Winkelhebel 10 ein Heben und Senken der Pumpenkolbenbüchse bewirkt. An deren unterer Stirnfläche 11 greift eine Tellerfeder 12 an, die dem Senken entgegenwirkt.In the exemplary embodiment described, the control rod 8 is shifted normally to the image plane to adjust the delivery rate. ben and rotated to adjust the start of spraying about an axis normal to the image plane. For this purpose, it has a control surface 9, which causes the pump piston liner to be raised and lowered via an angle lever 10. On its lower end face 11, a plate spring 12 acts, which counteracts the lowering.
Zur Kolbenpumpe 5 gehört auch ein Pumpenkolben 16, der in bekannter Weise von einem Stößel, auf den eine nicht darge- stellte Nockenwelle wirkt, betätigt wird und der in bekannter Weise Steuerflächen aufweist, die im Zusammenwirken mit Steueröffnungen 17 Beginn und Ende der Einspritzung bestimmen. Der Pumpenkolben 16 begrenzt, zusammen mit der feinst bearbeiteten Innenwand 19 der Pumpenkolbenbüchse 6, einen Ar- beitsraum 18.The piston pump 5 also includes a pump piston 16, which is actuated in a known manner by a tappet, on which a camshaft (not shown) acts, and which has control surfaces in a known manner which, in cooperation with control openings 17, determine the start and end of the injection. The pump piston 16, together with the finely machined inner wall 19 of the pump piston sleeve 6, delimits a working space 18.
In den unteren Teil der Pumpenkolbeninnenwand 19 ragt ein Zapfen 20 mit feinster Passung. Dieser ist entweder Teil einer Zwischenplatte 21 oder mit dieser ganz fest verbunden. Die Zwischenplatte 21 ist dichtend in das Gehäuse 1 der Pumpendüse, genauer: des Düsenhalters, eingepaßt. Das Gehäuse 1, insbesondere der Düsenhalter 3, weist über der Zwischenplatte 21 eine Kraftsto feintrittsöffnung 22, bzw. mehrere solche über den Umfang verteilte, auf, die in einen ringförmigen KraftstoffVersorgungsraum 23 führen. Direkt unter der Zwischenplatte 21 ist in derselben Weise mindestens eine Rücklauföffnung 24 angeordnet, durch die nicht eingespritzter Kraftstoff in entsprechende nicht dargestellte Sammelkanäle des Motorblockes zurückströmt. Die RücklaufÖffnung 24 führt aus einem, in diesem Fall ringförmigen, Düsenraum 25 hinaus.In the lower part of the pump piston inner wall 19, a pin 20 projects with a very fine fit. This is either part of an intermediate plate 21 or firmly connected to this. The intermediate plate 21 is sealingly fitted into the housing 1 of the pump nozzle, more precisely: the nozzle holder. The housing 1, in particular the nozzle holder 3, has a fuel outlet 22 above the intermediate plate 21, or several such openings distributed over the circumference, which lead into an annular fuel supply chamber 23. Directly below the intermediate plate 21, at least one return opening 24 is arranged in the same way, through which non-injected fuel flows back into corresponding collecting channels, not shown, of the engine block. The return opening 24 leads out of a, in this case annular, nozzle space 25.
Die Zwischenplatte 21 und der Unterteil des Düsenhalters 3 bilden den Düsenraum 25. In ihm befindet sich ein Düsenkörper 30 mit einem Aufsatz 31, der eine Wand 32 mit einer Durch- trittsbohrung 33 bildet. Innerhalb dieser Wand 32 befindet sich eine erste Düsenfeder 34 in einem ersten Federraum 35, außerhalb dieser eine zweite Düsenfeder 36 in einem zweiten Federraum 37. Die Stärke der Wand 32 ist über den Umfang verschieden, an ihrer dicksten Stelle wird sie von der zum Düsenkörper 30 führenden Druckbohrung 38 durchsetzt, der der Kraftstoff aus dem Arbeitsraum 18 über die erste Längsbohrung 39 und einem Querversatz 40 zugeführt wird.The intermediate plate 21 and the lower part of the nozzle holder 3 form the nozzle chamber 25. In it there is a nozzle body 30 with an attachment 31 which forms a wall 32 with a through hole 33. Within this wall 32 there is a first nozzle spring 34 in a first spring chamber 35, outside of this a second nozzle spring 36 in a second Spring space 37. The thickness of wall 32 differs over the circumference, at its thickest point it is penetrated by pressure bore 38 leading to nozzle body 30, to which fuel is supplied from working space 18 via first longitudinal bore 39 and a transverse offset 40.
In Figur 2 sind die nun zu beschreibenden Teile besser zu erkennen. Die Pumpenkolbenbüchse 6 ist über den größten Teil ihrer Länge von einer Dichthülse 50 umgeben, die mit einem unteren Ring 51 und einem oberen Ring 52 dicht auf der Außenwand der Pumpenkolbenbüchse 6 sitzt und so mit dieser einen Dichtraum 53 bildet. In diesen führt eine erste Querbohrung 54, die gegebenenfalls über einen Ringkanal 55, und einen Kanal 56 in der Zwischenplatte 21 mit dem Kraftstoff- Versorgungsraum 23 in Verbindung steht. Zu diesem Zweck ist in dem Zapfen 20 eine zweite Längsbohrung 57 vorgesehen. Sie ist eine Sackbohrung, deren Öffnung entweder durch einen nicht dargestellten Stopfen verschlossen oder durch Einpressen in die Zwischenplatte 21 verschlossen ist. Auch die Steu- eröffnung( en) münden in den Dichtraum 53.The parts now to be described can be better seen in FIG. The pump piston liner 6 is surrounded over most of its length by a sealing sleeve 50 which, with a lower ring 51 and an upper ring 52, sits tightly on the outer wall of the pump piston liner 6 and thus forms a sealing space 53 with the latter. A first transverse bore 54 leads therein, which is connected to the fuel supply space 23 via an annular channel 55 and a channel 56 in the intermediate plate 21. For this purpose, a second longitudinal bore 57 is provided in the pin 20. It is a blind bore, the opening of which is either closed by a plug (not shown) or closed by being pressed into the intermediate plate 21. The control opening (s) also open into the sealing space 53.
Die Pumpenkolbenbüchse 6 ist weiters von einer zweiten Querbohrung 58 durchsetzt, die von dem Dichtraum 53, gegebenenfalls wieder über einen Ringkanal 61, zu einer dritten Längs- bohrung 59 im Zapfen 20 führt. Diese mündet unten bei 60 in den ersten Federraum 35.The pump piston liner 6 is further penetrated by a second transverse bore 58, which leads from the sealing space 53, possibly again via an annular channel 61, to a third longitudinal bore 59 in the pin 20. At 60, this opens into the first spring chamber 35.
Schließlich ist die Pumpenkolbenbüchse 6 im Dichtraum 53 noch von einem eng anliegenden rohrförmigen Drosselblech 63 umge- ben, dessen Drosselbohrung 64 die Energie des beim Absteuern durch die Steueröffnungen 17 strömenden Kraftstoffes bricht und so die Dichthülse 50 vor Erosion schützt.Finally, the pump piston liner 6 is still surrounded in the sealing space 53 by a tight-fitting tubular throttle plate 63, the throttle bore 64 of which breaks the energy of the fuel flowing through the control openings 17 during shutdown and thus protects the sealing sleeve 50 against erosion.
Der Strömungsweg des Kraftstoffes ist somit der folgende: von der Kraftstoffeintrittsöffnung 22 in den Kraftstoffversorgungsraum 23, von dort durch den Kanal 56 in die zweite Längsbohrung 57; aus der zweiten Längsbohrung 57 durch die erste Querbohrung 54 in den Dichtraum 53 und schließlich durch die Steueröffnungen 17 in den Arbeitsraum 18. Diese Strömung wird durch den von einer nicht dargestellten Kraftstoffzufuhrpumpe hergestellten Vordruck bewirkt. Beim Ab- steuern der Förderung bei Förderende schießt überflüssiger Kraftstoff durch die Steueröffnungen 17 wieder in den Dichtraum 53 zurück und von diesem durch die zweite Querbohrung 58 in die dritte Längsbohrung 59. Diese mündet bei 60 in den ersten Federraum 35, durchspült und kühlt diesen und dann, nach Durchströmen der Durchtrittsbohrung 33 auch den zweiten Federraum 37 und verläßt bei der am höchsten Punkt dieses zweiten Federraumes 37 gelegenen Rücklauföffnung 24 das Gehäuse. The flow path of the fuel is thus the following: from the fuel inlet opening 22 into the fuel supply chamber 23, from there through the channel 56 into the second longitudinal bore 57; from the second longitudinal bore 57 through the first transverse bore 54 in the sealing chamber 53 and finally through the control openings 17 into the working space 18. This flow is brought about by the admission pressure produced by a fuel supply pump, not shown. When the delivery is cut off at the end of delivery, excess fuel shoots back through the control openings 17 into the sealing chamber 53 and from there through the second transverse bore 58 into the third longitudinal bore 59. This opens at 60 into the first spring chamber 35, flushes and cools it and then, after flowing through the passage bore 33, also the second spring chamber 37 and leaves the housing at the return opening 24 located at the highest point of this second spring chamber 37.

Claims

PATENTANSPRÜCHE PATENT CLAIMS
1. Kraftstoffeinspritzaggregat für je einen Zylinder eines Dieselmotors, bestehend aus einem Gehäuse (1), einer steuerbaren Kolbenpumpe (5), sowie einer an diese anschließenden Einspritzdüse (4) mit einem Düsenraum (25), wobei das Gehäuse (1) einen von außen gespeisten KraftstoffVersorgungsraum (23) und eine nach außen führende Rücklauföffnung (24) aufweist, die Kolbenpumpe ( 5 ) eine längsverschiebbar gelagerte und auf einem gehäusefesten, gleichachsigen Zapfen (20) geführte Pumpenkolbenbüchse (6) mit mindestens einer Steueröffnung (17) besitzt, und wobei der Zapfen (20) eine vom Inneren (18) der Pumpenkolbenbüchse (6) zur Einspritzdüse (4) führende erste Längsbohrung (39) enthält, dadurch gekennzeichnet, daß1. Fuel injection unit for each cylinder of a diesel engine, consisting of a housing (1), a controllable piston pump (5), and an adjoining injection nozzle (4) with a nozzle chamber (25), the housing (1) one from the outside has a fuel supply chamber (23) and a return opening (24) leading to the outside, the piston pump (5) has a pump piston sleeve (6) with at least one control opening (17), which is mounted in a longitudinally displaceable manner and is guided on a fixed, coaxial pin (20), and wherein the pin (20) contains a first longitudinal bore (39) leading from the inside (18) of the pump piston liner (6) to the injection nozzle (4), characterized in that
a ) die Pumpenkolbenbüchse ( 6 ) von einer Dichthülse ( 50 ) dicht umgeben ist, die mit der Außenwand der Pumpenkolbenbüchse (6) einen geschlossenen Dichtraum (53) bildet, in den oben die Steueröffnung (17) und unten eine erste Querbohrung (54) der Pumpenkolbenbüchse (6) mündet,a) the pump piston liner (6) is tightly surrounded by a sealing sleeve (50) which forms a closed sealing space (53) with the outer wall of the pump piston liner (6), into which the control opening (17) above and a first transverse bore (54) below the pump piston liner (6) opens,
b) der Zapfen (20) eine zweite Längsbohrung (57) besitzt, die einerseits mit dem Kraftstoffversorgungsraum (23) und andererseits über die erste Querbohrung (54) mit dem Dichtraum (53) in Strömungsverbindung steht, c) der Dichtraum (53) über eine zweite Querbohrung (58) und eine dritte Längsbohrung (59) im Zapfen (20) mit der RücklaufÖffnung in Strömungsverbindung steht.b) the pin (20) has a second longitudinal bore (57) which is in flow connection on the one hand with the fuel supply chamber (23) and on the other hand via the first transverse bore (54) with the sealing chamber (53), c) the sealing space (53) is in flow connection with the return opening via a second transverse bore (58) and a third longitudinal bore (59) in the pin (20).
2. Kraftstoffeinspritzaggregat nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die dritte Längsbohrung (59) im Zapfen (20) in den Düsenraum (25;35) mündet, welcher Düsenraum (25) mit der RücklaufÖ fnung (24) im Gehäuse in Verbindung steht.2. Fuel injection unit according to claim 1, characterized in that the third longitudinal bore (59) in the pin (20) opens into the nozzle chamber (25; 35), which nozzle chamber (25) with the RücklaufÖ opening (24) in the housing in connection.
3. Kraftstoffeinspritzaggregat nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Zapfen (20) Teil einer Zwischenplatte (21) ist, die einen Kanal (56) besitzt, der die Verbindung zwischen dem Kraftstoffversorgungsraum (23) und der zweiten Längsbohrung (57) im Zapfen herstellt.3. Fuel injection unit according to claim 1, characterized in that the pin (20) is part of an intermediate plate (21) which has a channel (56) which connects the fuel supply chamber (23) and the second longitudinal bore (57) in the pin manufactures.
4. Kraftstoffeinspritzaggregat nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Düsenraum ^25) aus zwei von einer Wand (32) getrennten Federräumen (35,37) besteht und die Wand (32) eine Durchtrittsbohrung (33) aufweist, wobei die dritte Längsbohrung in einen Federraum mündet und die Rücklauföffnung am höchsten Punkt des anderen Federraumes angeordnet ist.4. Fuel injection unit according to claim 2, characterized in that the nozzle space ^ 25) consists of two by a wall (32) separate spring spaces (35,37) and the wall (32) has a through bore (33), the third longitudinal bore in a spring chamber opens and the return opening is arranged at the highest point of the other spring chamber.
5. Kraftstoffeinspritzaggregat nach Anspruch 1, dadurch ge- kennzeichnet, daß die Pumpenkolbenbüchse (6) in dem Dichtraum5. Fuel injection unit according to claim 1, character- ized in that the pump piston liner (6) in the sealing space
(53) von einem rohrförmigen Drosselblech (63) umgeben ist, das über der Steueröffnung (17) eine Drosselbohrung (64) aufweist.(53) is surrounded by a tubular throttle plate (63) which has a throttle bore (64) above the control opening (17).
6. Kraftstoffeinspritzaggregat nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Pumpenkolbenbüchse (6) in Längsrichtung verschiebbar ist und sich über eine Tellerfeder ( 12 ) auf der Zwischenplatte (21) abstützt. 6. Fuel injection unit according to claim 3, characterized in that the pump piston sleeve (6) is displaceable in the longitudinal direction and is supported on the intermediate plate (21) via a plate spring (12).
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