DE3620803A1

DE3620803A1 - Injection pump for diesel internal combustion engines

Info

Publication number: DE3620803A1
Application number: DE19863620803
Authority: DE
Inventors: Max Matzen
Original assignee: Kloeckner Humboldt Deutz AG
Current assignee: Kloeckner Humboldt Deutz AG
Priority date: 1986-06-20
Filing date: 1986-06-20
Publication date: 1987-12-23

Abstract

The invention relates to an injection pump for diesel internal combustion engines, comprising a pump housing (1) with inlet chamber (7) and at least one pump cylinder (2) with a pump piston (3) with bevelled control edge guided therein. The inlet chamber (7) is connected to the pump chamber (5) by way of an excess flow bore (6) arranged in the pump cylinder (2), in the area of which bore the pump cylinder is sealed off from the housing by a seal (8). In order to relieve the sealing area when discharging fuel from the pump chamber (5), the sealing area is connected to the excess flow bore (6) by way of a bore (9). The bore (9) opens into the excess flow bore at the point of the lowest flow pressure, that is approximately at the point of the highest flow velocity. In order to increase the design strength of the pump cylinder (2) it is proposed that the bore (9) be arranged offset in relation to the excess flow bore (6) in the circumferential direction of the pump cylinder (2) (Fig. 1). <IMAGE>

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine Einspritzpumpe für Dieselbrennkraftmaschinen nach dem Oberbegriff des An spruchs 1.The invention relates to an injection pump for Diesel engines according to the generic term of the An saying 1.

Eine derartige Einspritzpumpe ist aus der EP-A 01 14 205 bekannt. Die angeordnete Druckentlastungsbohrung führt zwar zu einer Verminderung der Kavitation in der Über strömbohrung und zu einer merklichen Entlastung der Dich tung zwischen Pumpengehäuse und Pumpenzylinder, jedoch haben sich im praktischen Betrieb Probleme im Hinblick auf die Gestaltfestigkeit des Pumpenzylinders ergeben.Such an injection pump is from EP-A 01 14 205 known. The arranged pressure relief bore leads to reduce cavitation in the over flow drilling and to a noticeable relief of you between pump housing and pump cylinder, however have problems in practical operation with regard to result in the structural strength of the pump cylinder.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Einspritz pumpe nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1 derart weiter zubilden, daß trotz der zusätzlichen Druckentlastungs bohrung im Pumpenzylinder dessen Gestaltfestigkeit nicht wesentlich herabgesetzt wird.The invention has for its object an injection pump according to the preamble of claim 1 further to form that despite the additional pressure relief bore in the pump cylinder not its structural strength is significantly reduced.

Diese Aufgabe wird nach den kennzeichnenden Merkmalen des Anspruchs 1 erfüllt. This task is performed according to the characteristic features of the Claim 1 met.

Es hat sich überraschend gezeigt, daß durch einen ent sprechenden Versatz der Druckentlastungsbohrung zur Über strömbohrung die Gestaltfestigkeit des Pumpenzylinders im Vergleich zu der Ausführungsform nach der EP-A 01 14 205 wesentlich erhöht werden kann. Hierbei scheint der Tat sache erhebliche Bedeutung zuzukommen, daß die Druckent lastungsbohrung im wesentlichen quer zur Strömungsrichtung in der Überströmbohrung angeordnet ist.It has surprisingly been found that through an ent speaking offset of the pressure relief bore to the over flow bore the structural strength of the pump cylinder in the Comparison to the embodiment according to EP-A 01 14 205 can be increased significantly. Here the fact seems sache significant importance that the Druckent load bore essentially transverse to the direction of flow is arranged in the overflow bore.

Vorteilhaft liegt die Achse der Druckentlastungsbohrung lotrecht auf der Achse der Überströmbohrung, wodurch die Druckentlastungsbohrung um 90° zur Strömungsrichtung ver setzt liegt.The axis of the pressure relief bore is advantageously located perpendicular to the axis of the overflow hole, whereby the Pressure relief bore ver by 90 ° to the flow direction sets lies.

Zur Senkung der Kavitation in der Überströmbohrung und da mit zur Erhöhung der Lebensdauer des Zylinders, ist ein Saugraumkanal vorgesehen, der ausgehend vom Bereich des niedrigsten Strömungsdruckes in der Überströmbohrung in den Saugraum mündet.To reduce cavitation in the overflow hole and there with to increase the life of the cylinder, is a Suction chamber channel provided, which starts from the area of the lowest flow pressure in the overflow bore in the suction chamber opens.

Eine äußerst hohe Gestaltfestigkeit wird erzielt, wenn die Achse des Saugraumkanals und die Achse der Bohrung eine gemeinsame Ebene aufspannen, auf der die Achse der Über strömbohrung senkrecht steht.Extremely high dimensional stability is achieved if the Axis of the suction chamber channel and the axis of the bore one span common plane on which the axis of the over flow hole is vertical.

Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung ergeben sich aus den weiteren Ansprüchen und der nachfolgenden Be schreibung, in der ein Ausführungsbeispiel der Erfindung anhand der Zeichnung im einzelnen beschrieben ist. Es zeigen: Advantageous further developments of the invention result from the further claims and the following Be description in which an embodiment of the invention is described in detail with reference to the drawing. It demonstrate:

Fig. 1 eine Teildarstellung einer Einspritzpumpe im Axialschnitt mit erfindungsgemäß angeordneter Bohrung gemäß Schnittlinie C-D in Fig. 2. Fig. 1 is a partial view in axial section of an injection pump with the present invention disposed bore section line CD in FIG. 2.

Fig. 2 Einen Schnitt längs der Linie A-B in Fig. 1. FIG. 2 shows a section along the line AB in FIG. 1.

Der in Fig. 1 im Ausschnitt gezeigte Axialschnitt durch eine Einspritzpumpe zeigt ein Pumpengehäuse 1 mit einem Pumpenzyinder 2 und einem strichliert dargestellten Pum penkolben 3. Der Pumpenkolben 3 ist üblicher Bauart und weist eine nicht dargestellte schräge Steuerkante auf, welche - je nach Drehstellung des Pumpenkolbens 3 - den Pumpenraum 5 mit einer im Pumpenzylinder 2 angeordneten Überströmbohrung 6 verbindet, die in einen in dem Pumpen gehäuse 1 angeordneten Saugraum 7 mündet. Der Saugraum 7 ist als Ringkanal in dem Pumpengehäuse 1 eingearbeitet und umgibt den Pumpenzylinder 2. Über eine Kraftstoffzuführung wird der Saugraum 7 mit - vorzugsweise unter Vordruck stehendem - Kraftstoff beschickt, der aus dem Saugraum 7 von der Pumpeneinheit angesaugt wird. Im Pumpengehäuse 1 ist unterhalb des Saugraums 7 eine Dichtung 8 (Dichtring) vorgesehen, um zu verhindern, daß Kraftstoff durch den un vermeidbaren Spalt zwischen dem Pumpenzylinder 2 und dem Pumpengehäuse 1 in den nicht näher dargestellten unten liegenden Antriebsbereich der Einspritzpumpe gelangen kann.The axial section shown in FIG. 1 through an injection pump shows a pump housing 1 with a pump cylinder 2 and a pump piston 3 shown in broken lines. The pump piston 3 is of conventional design and has an inclined control edge, not shown, which - depending on the rotational position of the pump piston 3 - connects the pump chamber 5 with an overflow bore 6 arranged in the pump cylinder 2 , which opens into a suction chamber 7 arranged in the pump housing 1 . The suction chamber 7 is incorporated as an annular channel in the pump housing 1 and surrounds the pump cylinder 2 . Via a fuel supply, the suction chamber 7 is supplied with fuel, which is preferably under pre-pressure, and is sucked in by the pump unit from the suction chamber 7 . In the pump housing 1 , a seal 8 (sealing ring) is provided below the suction chamber 7 in order to prevent fuel from being able to get through the unavoidable gap between the pump cylinder 2 and the pump housing 1 into the drive region of the injection pump, which is not shown below.

Bei der Freigabe des Pumpenraums 5 durch die Steuerkante des Pumpenkolbens 3 - d.h., am Ende eines Einspritzzyklus - strömt der unter hohem Druck stehende Kraftstoff über die Überströmbohrung 6 in den Saugraum 7 zurück. Aufgrund des Spaltes zwischen dem Pumpengehäuse 1 und dem Pumpen zylinder 2 wirkt der beim Absteuern auftretende Druckstoß gleichzeitig auch auf die Dichtung 8. Zu deren Druckent lastung ist - wie in der EP-A 01 14 205 ausführlich darge legt - eine Bohrung 9 im Pumpenzylinder 2 vorgesehen, welche von oberhalb der Dichtung 8 zu der Überströmbohrung 6 führt. Aufgrund der beim Absteuern auftetenden hohen Strömungsgeschwindigkeit des Kraftstoffs in der Überström bohrung 6 fällt der Kraftstoffdruck über die Länge der Überströmbohrung 6 betrachtet an einer Stelle extrem stark ab. Da die Bohrung 9 genau an dieser Stelle des geringsten Druckes in die Überströmbohrung 6 einmündet, prägt sich der Druckabfall in der Überströmbohrung 6 nicht so stark aus, so daß sich über deren Länge eine Vergleichmäßigung des Druckes ergibt. Dies tritt aufgrund der Rückleitung des Druckes von dem Dichtungsbereich zur Überströmbohrung 6 ein. Hierdurch wird zum einen die Dichtung 8 druckent lastet und zum anderen der Unterdruck, der für eine Kavi tation in der Überströmbohrung 6 verantwortlich ist, abge baut.When the pump chamber 5 is released by the control edge of the pump piston 3 - ie at the end of an injection cycle - the fuel under high pressure flows back into the suction chamber 7 via the overflow bore 6 . Due to the gap between the pump housing 1 and the pump cylinder 2 , the pressure surge that occurs during deactivation also acts on the seal 8 . For their pressure relief - as detailed in EP-A 01 14 205 Darge sets - a bore 9 is provided in the pump cylinder 2 , which leads from above the seal 8 to the overflow bore 6 . Due to the auftetenden during shutoff high flow rate of fuel in the overflow hole 6 of the fuel pressure falls over the length of the relief hole 6 at one point considered from extremely strong. Since the bore 9 opens precisely at this point of lowest pressure in the relief hole 6, the pressure drop coins in the overflow bore 6 of not so strong, so that there is about the length of an equalization of the pressure. This occurs due to the return of the pressure from the sealing area to the overflow bore 6 . As a result, on the one hand the seal 8 is depressurized and on the other hand the negative pressure, which is responsible for a cavi tion in the overflow bore 6 , abge builds.

Zur Verbesserung der Gestaltfestigkeit des Pumpenzylinders 2 ist vorgesehen, die zur Vergleichmäßigung des Druckes in der Überströmbohrung 6 vorgesehene Bohrung 9 in einer zur Ebene der Überströmbohrung 6 versetzten Ebene anzuordnen. Im dargestellten Ausführungsbeispiel steht die Achse 10 der Bohrung 9 senkreht auf der Achse 13 der Überströmboh rung 6. Ferner ist zur Verhinderung von Kavitation und zur Entlastung der Dichtung im Pumpenzylinder 2 ein Saugraum kanal 11 angeordnet, der ausgehend vom Bereich des nie drigsten Strömungsdruckes in der Überströmbohrung 6 in den Saugraum 7 mündet. Die Achse 12 des Saugraumkanals und die Achse 10 der Bohrung 9 spannen vorteilhaft eine Ebene auf, auf der die Achse 13 der Überstrombohrung 6 lotrecht steht. Der Saugraumkanal 11 liegt dabei in einer Ebene, auf der die Achse 4 des Pumpenzylinders 2 lotrecht steht und in der auch die Achse 13 der Überströmbohrung 6 liegt. In der Überströmbohrung 6 liegen sich die Mündungen des Saugraumkanals 11 und der Bohrung 9 etwa gegenüber, während die Öffnungen der Überströmbohrung 6, der Bohrung 9 und des Saugraumkanals 11 auf der äußeren Umfangsfläche des Pumpenzylinders 2 in Umfangsrichtung gesehen mit Ab stand voneinander liegen. Wie aus Fig. 2 ersichtlich, liegt die auf dem Umfang des Pumpenzylinders 2 liegende Mündung der Bohrung 9 nicht nur in der Ebene, sondern auch in Umfangsrichtung um einen Winkel 15 von etwa 60° zur Überströmbohrung 6 versetzt. Auch die Mündung des Saug raumkanals 11 weist in Umfangsrichtung einen Winkel 14 zur Überströmbohrung 6 auf, wobei der Winkel 14 vorzugsweise dem Winkel 15 entspricht. Im Schnitt A-B gesehen (Fig. 2) bilden die Achsen 10 und 12 eine Sehne zum kreis zylindrischen Pumpenzylinder 2.To improve the structural strength of the pump cylinder 2 is provided to arrange for equalizing the pressure in the relief hole 6 provided in a staggered bore 9 to the plane of the relief hole 6 level. In the illustrated embodiment, the axis 10 of the bore 9 is rotated on the axis 13 of the Überströmboh tion 6th Furthermore, in order to prevent cavitation and to relieve the seal in the pump cylinder 2, a suction chamber channel 11 is arranged which, starting from the region of the never third flow pressure in the overflow bore 6, opens into the suction chamber 7 . The axis 12 of the suction chamber channel and the axis 10 of the bore 9 advantageously span a plane on which the axis 13 of the overflow bore 6 is perpendicular. The suction chamber channel 11 lies in a plane on which the axis 4 of the pump cylinder 2 is perpendicular and in which the axis 13 of the overflow bore 6 also lies. In the overflow bore 6 , the mouths of the suction chamber channel 11 and the bore 9 are approximately opposite, while the openings of the overflow bore 6 , the bore 9 and the suction chamber channel 11 on the outer circumferential surface of the pump cylinder 2 are seen in circumferential direction from each other. As can be seen from FIG. 2, the mouth of the bore 9 lying on the circumference of the pump cylinder 2 is offset not only in the plane but also in the circumferential direction by an angle 15 of approximately 60 ° to the overflow bore 6 . The mouth of the suction chamber duct 11 has an angle 14 to the overflow bore 6 in the circumferential direction, the angle 14 preferably corresponding to the angle 15 . Seen in section AB ( FIG. 2), the axes 10 and 12 form a chord to the circular cylindrical pump cylinder 2 .

Durch die erfindungsgemäße Anordnung der Bohrung 9 liegt deren Mündung auf dem äußeren Umfang des Pumpenzylinders 2 sowohl in dessen Umfangsrichtung sowie in Axialrichtung des Pumpenzylinders 2 zur Überströmbohrung 6 versetzt. Hingegen liegt die Austrittsöffnung des Kanals 11 auf dem Umfang des Pumpenzylinders 2 axial in gleicher Höhe wie die Überströmbohrung 6; lediglich in Umfangsrichtung sind diese Bohrungen zueinander versetzt.As a result of the arrangement of the bore 9 according to the invention, its mouth lies offset on the outer circumference of the pump cylinder 2 both in its circumferential direction and in the axial direction of the pump cylinder 2 to the overflow bore 6 . In contrast, the outlet opening of the channel 11 lies axially on the circumference of the pump cylinder 2 at the same height as the overflow bore 6 ; these bores are offset from one another only in the circumferential direction.

Claims

1.Injection pump for a diesel internal combustion engine, comprising a pump housing ( 1 ) with a suction chamber ( 7 ), with at least one pump cylinder ( 2 ) and a pump piston ( 3 ) guided therein with an oblique control edge, the suction chamber ( 7 ) with the pump chamber ( 5 is) connected via a penzylinder in Pum (2) arranged overflow bore (6), is sealed in the region of which the pump cylinder (2) relative to the pump housing (1) via a seal (8), wherein the sealing region between the gasket (8) and the suction chamber ( 7 ) is connected via a bore ( 9 ) with the overflow bore ( 6 ), and the bore ( 9 ) in the pump cylinder approximately at the point of the lowest flow pressure of the pump chamber ( 5 ) into the suction chamber ( 7 ) back flowing fuel, ie, approximately at the point of the highest flow velocity, opens into the overflow bore ( 6 ), characterized in that the bore ( 9 ) in the circumferential direction of the pump cylinder ( 2 ) to the practice flow bore ( 6 ) is arranged offset.

2. Injection pump according to claim 1, characterized in that the bore ( 9 ) is offset by a circumferential angle ( 15 ) of approximately 60 °.

3. Injection pump according to claim 1 or 2, characterized in that the axis ( 10 ) of the bore ( 9 ) is perpendicular to the axis ( 13 ) of the overflow bore ( 6 ).

4. Injection pump according to one of claims 1 to 3, characterized in that in the pump cylinder ( 2 ) a suction chamber channel ( 11 ) is arranged, which starts from the range of the lowest flow pressure in the overflow bore ( 6 ) opens into the suction chamber ( 7 ) .

5. Injection pump according to claim 4, characterized in that the axis ( 12 ) of the suction channel ( 11 ) and the axis ( 10 ) of the bore ( 9 ) span a plane on which the axis ( 13 ) of the overflow bore ( 6 ) perpendicular stands.

6. Injection pump according to claim 4 or 5, characterized in that the suction chamber channel ( 11 ) lies in a plane on which the axis ( 4 ) of the pump cylinder ( 2 ) is perpendicular.

7. Injection pump according to one of claims 4 to 6, characterized in that the mouths of the suction chamber channel ( 11 ) and bore ( 9 ) in the overflow bore ( 6 ) are approximately opposite one another.

8. Injection pump according to one of claims 4 to 7, characterized in that the suction chamber channel ( 11 ) in the circumferential direction of the pump cylinder ( 2 ) is offset by an angle ( 14 ) to the overflow bore ( 6 ).

9. Injection pump according to claim 2 and 8, characterized in that the angles ( 14 ) and ( 15 ) are approximately the same.