DE4338483C1 - Fuel injection pump for Diesel engine - Google Patents
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Abstract
Description
Die Erfindung betrifft eine Kraftstoffeinspritzpumpe für eine Dieselbrennkraftma schine mit einem einteiligen Pumpengehäuse zur Aufnahme eines im Pumpenraum axial geführten Pumpenkolbens, mit einem innerhalb des Pumpengehäuses angeord neten Saugraum, welcher über Steuerbohrungen mit dem Pumpenraum sowie mit jeweils einem Anschluß zur Niederdruckkraftstoffversorgung verbunden ist.The invention relates to a fuel injection pump for a diesel internal combustion engine machine with a one-piece pump housing to hold one in the pump room axially guided pump piston, with one arranged inside the pump housing neten suction chamber, which has control bores with the pump chamber and with one connection to the low-pressure fuel supply is connected.
Eine Kraftstoffeinspritzpumpe dieser Gattung ist aus der EP 0 460 838 A1 bekannt. Bei der vorbekannten Anordnung erfolgt die Zuführung von frischem Kraftstoff wäh rend des Saughubes über die Steuerbohrungen. Bei Förderende strömt dann der unter hohem Druck stehende gasblasen- und kavitationsblasenhaltige Kraftstoff aus dem Pumpenraum heraus und unter Strömungsrichtungsumkehr durch die Steuerbohrun gen in den Saugraum. Im Bereich des Kolbenkopfes angebrachte Steuerkanten be stimmen durch Überstreichen der Steuerbohrungsmündungen Förderbeginn und Förderende. Aufgrund der insbesondere bei hohen Drücken entstehenden Kavitation bei der Einleitung des Saughubes ist im Bereich des Saugraumes bzw. der Steuerboh rungen mit erheblichem Verschleiß zu rechnen.A fuel injection pump of this type is known from EP 0 460 838 A1. In the previously known arrangement, the supply of fresh fuel takes place during the suction stroke via the control holes. At the end of the funding, the flows under high-pressure fuel containing gas bubbles and cavitation bubbles from the Pump chamber out and reversing the flow direction through the control bore into the suction chamber. Control edges attached in the area of the piston head agree by sweeping over the control bore mouths Funding. Due to the cavitation that occurs especially at high pressures when initiating the suction stroke is in the area of the suction space or the control beam considerable wear and tear.
Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, übermäßige Kavitation im Bereich des Saugraums bei hohen Druckniveau der Einspritzpumpe zu vermeiden.The object of the present invention is to prevent excessive cavitation in the region of Avoid suction chamber at high pressure level of the injection pump.
Die Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß bei einer eingangs beschrie benen Kraftstoffpumpe im Pumpengehäuse zwei separate Saugräume vorhanden sind, die durch Bohrungen mit den beiden Anschlüssen derart verbunden sind, daß die Saugräume bezüglich der Strömungsrichtung des Kraftstoffs zwischen den beiden Anschlüssen liegen. The object is achieved in that described at the outset fuel pump in the pump housing, there are two separate suction chambers are connected by holes to the two connections such that the suction spaces with respect to the direction of flow of the fuel between the two Connections.
Durch die erfindungsgemäße Ausbildung von zwei separaten Saugräumen, die bezü glich der Strömungsrichtung zwischen dem Zulaufkanal einerseits und dem Ablauf kanal andererseits liegen, kann ein unmittelbarer Wegtransport des bei Förderende in den Saugraum strömenden, kavitationsblasenträchtigen Kraftstoffes erfolgen. Daher kann frischer, blasenfreier Kraftstoff nachströmen, da durch Anschluß des Zu- und Abführkanals an die Niederdruck-Kraftstoffversorgung während des Betriebs eine Art Zwangsspülung des ständig durchströmten Saugraums aufrechterhalten wird. Ein Implodieren der im Kraftstoffstrom mitgeführten Kavitationsbläschen im Bereich der Steuerbohrung und eine daraus resultierende Beschädigung der Steuerbohrung oder des Pumpenkolbens wird somit vermieden. Ein weiterer Vorteil liegt in der mögli chen kurzen Ausführung der Steuerbohrungen, wodurch ein Wiederansaugen kavita tionsblasenhaltigen Kraftstoffs weitgehend ausgeschlossen ist.Due to the inventive design of two separate suction rooms, the bezü equaled the direction of flow between the inlet channel on the one hand and the outlet channel, on the other hand, a direct transport of the at the end of funding in fuel that flows into the suction chamber and contains cavitation bubbles. Therefore can flow in fresh, bubble-free fuel because by connecting the inlet and Discharge channel to the low pressure fuel supply during operation Kind of forced flushing of the constantly flowed suction space is maintained. A The cavitation bubbles entrained in the fuel flow implode in the region of the Control bore and a resulting damage to the control bore or the pump piston is thus avoided. Another advantage is the possibility Chen short execution of the control holes, which makes a re-suction kavita bladder-containing fuel is largely excluded.
Aus der DE-PS 6 87 574 ist es zwar bekannt, einen Saugraum bzw. eine Steuerleitung zwischen den Krafstoffzu- und Abführkanälen bei einer Kraftstoffeinspritzpumpe anzuordnen. Auf die erfindungsgemäße Gestaltung zur Verhinderung von Kavitation gibt diese Druckschrift aber keinen Hinweis. From DE-PS 6 87 574 it is known, a suction chamber or a control line between the fuel supply and discharge channels in a fuel injection pump to arrange. On the inventive design to prevent cavitation this publication gives no indication.
In weiterer Ausbildung der Erfindung ist zumindest ein Saugraum in axialer Verlängerung der darin mündenden Steuerbohrung als Öffnung im Gehäusemantel ausgebildet, wobei die Öffnung gegen Kraftstoffaustritt dicht verschlossen ist. Diese Ausbildung be deutet eine weitere Fertigungsvereinfachung ohne dabei die Funktion des Saugraums oder der Steuerbohrung zu beeinträchtigen. Insbesondere gilt dies für spanabhebendes Bohren der Öffnung. Auch die Ausbildung der Öffnung als Sacklochbohrung, die im Inneren des Pumpengehäuses endet, dient u. a. einer einfacheren Herstellbarkeit.In a further embodiment of the invention there is at least one suction chamber in an axial extension of the control bore opening therein Opening formed in the housing shell, the opening against The fuel outlet is tightly closed. This training be indicates a further manufacturing simplification without doing that Impair the function of the suction chamber or the control bore. This applies in particular to machining drilling of the opening. Also the formation of the opening as a blind hole, which in Inside the pump housing ends, serves u. a. an easier one Manufacturability.
Eine alternative Weiterbildung der Erfindung, wonach zumindest ein Saugraum als gerader Kanal ausgebildet ist, dessen Enden mit den Anschlüssen in Verbindung stehen, stellt eine weitere Verein fachung des Pumpenelements dar. Da der Kanal an seinen Enden mit den Anschlüssen für die Kraftstoffzu- und -abführung in Verbindung steht und eine Steuerbohrung im Kanal mündet, ist dieser weitgehend funktionsgleich mit einer separaten Ausbildung von Saugraum und Zu- und Abführkanal.An alternative development of the invention, according to which a suction chamber is designed as a straight channel, the ends of which the connections are connected, represents another club folds of the pump element. Since the channel at its ends with the connections for the fuel supply and discharge stands and a control bore in the channel, this is largely functionally the same with a separate formation of suction chamber and and discharge channel.
Weitere vorteilhafte Ausführungen der Erfindung ergeben sich aus den Merkmalen der Ansprüche 4 bis 9.Further advantageous embodiments of the invention result from the Features of claims 4 to 9.
Eine weitere Vereinfachung der Fertigung des Pumpenelements ergibt sich bei Ausführung der Kanäle als Bohrung, die durch einen als Öffnung im Gehäusemantel ausgebildeten Saugraum oder Anschluß in ihrer axialen Verlängerung fluchten. Aufgrund dieser Ausbildung verringert sich die Anzahl der die Gehäusestruktur schwächenden Öffnungen im Gehäusemantel. Desweiteren wird die Anzahl der ab zudichtenden Öffnungen im Gehäusemantel verringert.A further simplification of the manufacture of the pump element results itself when executing the channels as a hole which is marked by a Opening in the housing jacket formed suction space or connection in their axial extension are aligned. Because of this training the number of weakening the housing structure decreases Openings in the casing. Furthermore, the number of sealing openings in the housing jacket reduced.
Zur Erhöhung der Formfestigkeit des Pumpengehäuses wird der Pumpenraum vorzugsweise von einer im Pumpengehäuse sackloch artig endenden Führungsbohrung gebildet, so daß der Pumpenraum in Förderrichtung mit einer stabilen Wandung des Pumpengehäuses abschließt. Eine die stabile Wand durchdringende Kraftstoffdurch leitung, die zu einem Druckventil oder Einspritzventil führt ist im Durchmesser deutlich kleiner gehalten als der Durchmesser der Führungsbohrung, so daß die Festigkeit der stabilen Wandung nicht nennenswert beeinträchtigt wird.To increase the dimensional stability of the pump housing, the Pump chamber preferably from a blind hole in the pump housing like ending guide hole formed, so that the pump chamber in the conveying direction with a stable wall of the pump housing completes. A fuel penetrating the stable wall line leading to a pressure valve or injector kept significantly smaller in diameter than the diameter of the Guide hole so that the strength of the stable wall is not is significantly impaired.
Bevorzugte Ausführungsformen der Erfindung werden nachfolgend unter Bezugnahme auf die beigefügte Zeichnung erläutert.Preferred embodiments of the invention are as follows explained with reference to the accompanying drawings.
Es zeigt:It shows:
Fig. 1 ein Pumpenelement einer Kraftstoffeinspritzpumpe im Längsschnitt, Fig. 1 is a pump element of a fuel injection pump in longitudinal section;
Fig. 2a einen Querschnitt des Pumpenelements gemäß Fig. 1 mit vier Zu- und Abführkanälen und Fig. 2a shows a cross section of the pump element of FIG. 1 with four supply and discharge channels and
Fig. 2b einen Querschnitt eines Pumpenelements in alternativer Ausführung mit drei Zu- und Abführkanälen. Fig. 2b shows a cross section of a pump element in an alternative embodiment with three supply and discharge channels.
Die in Fig. 1 gezeigte Kraftstoffeinspritzpumpe umfaßt ein Pumpenele ment 1 mit einem einteiligen Pumpengehäuse 2, welches im Inneren eine sacklochartig endende Führungsbohrung 3 aufweist. Innerhalb der Füh rungsbohrung 3 ist ein Pumpenkolben 4 längs- und drehbeweglich ge führt. Der durch einen Nockentrieb 5 bewegte Pumpenkolben 4 begrenzt einen am Sacklochende der Führungsbohrung 3 liegenden Pumpenraum 6. Ober zwei bezüglich der Pumpenachse P radial verlaufende und im Pum penraum 6 mündende Steuerbohrungen 7 steht dieser mit einem Saugraum 8 in Verbindung. Während der hin- und hergehenden Bewegung des Pum penkolbens 4 werden die pumpenraumseitigen Mündungen 9 der beiden Steuerbohrungen 7 durch am Kopf 10 des Pumpenkolbens 4 angebrachte Kanten 11 auf - und zugesteuert, wodurch Einspritzbeginn und -ende festgelegt wird. Eine kraftstofführende Verbindung vom Pumpenraum 6 zum nicht näher dargestellten Einspritzventil ist durch zwei Durch gangsbohrungen 12 verwirklicht, die das dickwandige Pumpengehäuse 2 am Sacklochende des Pumpenraums 6 durchdringen.The fuel injection pump shown in Fig. 1 comprises a Pumpenele element 1 with a one-piece pump housing 2 , which has a blind hole-like guide bore 3 inside. Within the Füh approximately bore 3 is a pump piston 4 leads longitudinally and rotatably ge. The pump piston 4 moved by a cam drive 5 delimits a pump chamber 6 located at the blind hole end of the guide bore 3 . About two with respect to the pump axis P radially extending and in the Pum penraum 6 opening control holes 7 , this is connected to a suction chamber 8 . During the reciprocating movement of the pump piston 4 , the pump chamber-side orifices 9 of the two control bores 7 are opened and closed by edges 11 attached to the head 10 of the pump piston 4 , thereby defining the start and end of injection. A fuel-carrying connection from the pump chamber 6 to the injection valve, not shown in detail, is realized by two through holes 12 which penetrate the thick-walled pump housing 2 at the blind hole end of the pump chamber 6 .
Die beiden bezüglich der Führungsbohrung 3 diametral gegenüber liegenden Steuerbohrungen 7 liegen in einer Ebene senkrecht zur Pum penachse P wie auch je zwei Zu- und Abführkanäle 13 bzw. 14, die die Verbindung der beiden Saugräume 8 mit Anschlüssen 15a, b zur Nie derdruck-Kraftstoffversorgung schaffen, wie in Fig. 2a detailliert gezeigt. Die beiden Saugräume 8 sind jeweils in axialer Verlängerung der beiden Steuerbohrungen 7 als Sacklochbohrung im Inneren des Pum pengehäuses 2 ausgeführt. Die Saugräume 8 münden im Gehäusemantel 17 in Öffnungen 16, diese sind jeweils durch einen Deckel 18 gegen Kraftstoffaustritt dicht verschlossen. Die beiden Deckel 18 wirken gleichzeitig als Prallelemente des bei Förderende aus den Steuerboh rungen 7 herausschießenden, stark erosiv wirkenden Kraftstoffstrahls. Beim Auftreffen der Kraftstoffstrahlen auf die Deckel 18 verlieren diese ihre erosive Wirkung wodurch eine Schädigung des Pumpengehäuses 2 vermieden wird. Die konkave Wölbung der Deckel 18 ergibt eine Ver größerung des effektiven Saugraumvolumens. Die beiden Öffnungen 16 liegen auf gegenüberliegenden Seitenflächen 19a, b des quaderförmigen Pumpengehäuses 2 in dessen Zentrum sich die Führungsbohrung 3 er streckt. Die beiden Anschlüsse 15a, b sind gegenüberliegend auf den angrenzenden Seitenflächen 19c, d vorgesehen, wobei diese ebenfalls als in die Wandung des Pumpengehäuses 2 sich erstreckende Sack lochbohrungen ausgeführt sind. Für die Niederdruck-Kraftstoffversor gung des Pumpenelements 1 ist der Anschluß 15a oder 15b mit einer Kraftstoffzuleitung und der Anschluß 15b bzw. 15a mit einem Kraft stoffrücklauf zu verbinden, die beide nicht näher dargestellt sind. Der zulaufseitige Anschluß 15a ist jeweils über einen Zuführkanal 13a, b, die winkelig zueinander stehen mit den beiden Saugräumen 8 verbunden. Auf der bezüglich der Führungsbohrung 3 gegenüberliegenden Seite ist der rücklaufseitige Anschluß 15b jeweils über einen Ab führkanal 14a, b ebenfalls mit den Saugräumen 8 verbunden. Die Anord nung der Kanäle 13 und 14, der beiden Saugräume 8 sowie der An schlüsse 15a, b ist zu einer Ebene, die die Pumpenachse P und Achse der Steuerbohrungen 7 aufnimmt spiegelsymmetrisch gehalten, wodurch sich eine Fertigungsvereinfachung ergibt. Ebenfalls aus fertigungs technischen Gründen sind die jeweils in einem Anschluß und in einem Saugraum endenden Zuführ- und Abführkanäle 13, 14 derart im Pumpenge häuse 2 angeordnet, daß zumindest jeweils ein Ende der Kanäle 13, 14 durch eine Öffnung 16 oder durch einen Anschluß 15 fluchtet und somit ohne weitere strukturschwächenden Öffnungen im Gehäusemantel 17 boh rend herstellbar sind.The two diametrically opposite control bores 7 with respect to the guide bore 3 lie in a plane perpendicular to the pump axis P as well as two feed and discharge channels 13 and 14 , respectively, which connect the two suction spaces 8 with connections 15 a, b to the low pressure Provide fueling as shown in detail in Fig. 2a. The two suction chambers 8 are each in the axial extension of the two control holes 7 as a blind hole in the interior of the pump pengehäuses 2 . The suction spaces 8 open in the housing jacket 17 in openings 16 , these are each sealed by a cover 18 to prevent fuel leakage. The two lids 18 act simultaneously as impact elements of the ends of the control holes 7 shooting out, highly erosive fuel jet. When the fuel jets hit the cover 18 , they lose their erosive effect, thereby preventing damage to the pump housing 2 . The concave curvature of the cover 18 results in an increase in the effective suction chamber volume. The two openings 16 lie on opposite side surfaces 19 a, b of the rectangular pump housing 2 in the center of which the guide bore 3 extends. The two connections 15 a, b are provided opposite one another on the adjacent side surfaces 19 c, d, these likewise being designed as blind bores extending into the wall of the pump housing 2 . For the low-pressure fuel supply of the pump element 1 , the connection 15 a or 15 b with a fuel supply line and the connection 15 b or 15 a with a fuel return, both of which are not shown. The inlet-side connection 15 a is connected via a feed channel 13 a, b, which are at an angle to one another, with the two suction spaces 8 . On the opposite side with respect to the guide bore 3 , the return-side connection 15 b is in each case also connected to the suction spaces 8 via a guide channel 14 a, b. The Anord voltage of the channels 13 and 14 , the two suction chambers 8 and the connections 15 a, b is kept mirror-symmetrical to a plane that receives the pump axis P and axis of the control bores 7 , which results in a manufacturing simplification. Also for manufacturing reasons, the supply and discharge channels 13 , 14, each ending in a connection and in a suction chamber, are arranged in the pump housing 2 such that at least one end of the channels 13 , 14 is aligned through an opening 16 or through a connection 15 and thus without further structurally weakening openings in the housing jacket 17 can be produced.
Der durch die Anordnung der Kanäle 13, 14, der beiden Saugräume 8 und der Anschlüsse 15a, b sich ergebende Ringraum wird während des Betriebes ständig vom Kraftstoff der Niederdruckversorgung durch strömt. Dies bewirkt eine Zwangsspülung der beiden Saugräume 8 wodurch kavitationsblasenhaltiger Kraftstoff, welcher bei Förder ende über die Steuerbohrungen 7 in den Saugraum 8 eintritt über die beiden Abführkanäle 14a, b weggefördert, so daß bis kurz vor Förderbeginn frischer, blasenfreier Kraftstoff dem Pumpen raum 6 zugeführt wird.The annular space resulting from the arrangement of the channels 13 , 14 , the two suction spaces 8 and the connections 15 a, b is continuously flowed through by the fuel of the low pressure supply during operation. This causes a forced flushing of the two suction chambers 8 whereby kavitationsblasenhaltiger fuel which end at the conveyor enters via the control bores 7 into the suction chamber 8 through the two discharge ports 14 a, b conveyed away, so that up fresh just before start of delivery, bubble-free fuel to the pumping chamber 6 is supplied becomes.
In Fig. 2b ist eine alternative Ausführung des Pumpenelements 1′ mit kreiszylindrischem Pumpengehäuse 2′ gezeigt. Koaxial zur Pumpenachse P′ des Pumpenelements 1′ ist die Führungsbohrung 3′ ausgebildet, dessen Pumpenraum 6′ zwei darin mündende diagonal gegenüberliegende Steuerbohrungen 7′ aufweist. In seitlichem Abstand zur Führungsbohrung 3′ sind drei Kanäle 13′ angeordnet, die das Pumpengehäuse 2′ sehnenartig durchdringen und eine Dreiecks fläche aufspannen, dessen Zentrum auf der Pumpenachse P liegt. Die drei Kanäle 13′ enden gleich den Ecken des gedachten Drei eckes in Öffnungen 16′ des Gehäusemantels 17′. Die beiden Steuer bohrungen 7′ liegen auf einer Winkelhalbierenden des gedachten Dreiecks, wobei eine Steuerbohrung 7′a im Bereich der Öffnung 16′a endet und die andere Steuerbohrung 7′b in einem der Öffnung 16′a bezüglich der Führungsbohrung 3′ gegenüberliegenden Kanal 13′a T-förmig einmündet. Die steuerbohrungseitige Öffnung 16′a im Gehäuse mantel 17′ ist mit einem Deckel 18′ gegen Kraftstoffaustritt ver schlossen. Die beiden übrigen Öffnungen 16′b, c sind als Anschluß 15′a, b an einen nicht weiter dargestellten Kraftstoffzu- bzw. -rücklauf anzuschließen. Auch hier sind die Kanäle 13′ bezüglich einer Ebene, die die Achse der Steuerbohrungen 7′ und die Pumpen achse P′ aufnimmt spiegelsymmetrisch angeordnet. Der bei dieser Ausführungsform des Pumpenelements 1′ nicht separat ausgebildete Saugraum 8′ ergibt sich durch die geschlossene Verbindung der Kanäle 13′. Bei der Durchströmung des Saugraumes 8′ über die Anschlüsse 15′a, b ergibt sich ebenfalls wie schon zuvor beschrieben eine Zwangsspülung der kanalseitigen Mündungsbereiche der Steuer bohrungen 7′, wodurch ein Wiederansaugen von kavitationsblasen haltigem Kraftstoff vermieden wird.In Fig. 2b an alternative embodiment of the pump element 1 'with a circular cylindrical pump housing 2 ' is shown. Coaxial to the pump axis P 'of the pump element 1 ', the guide bore 3 'is formed, the pump chamber 6 ' has two diagonally opposite control holes 7 'opening therein. At a lateral distance from the guide bore 3 ', three channels 13 ' are arranged which penetrate the pump housing 2 'like a string and span a triangular surface, the center of which lies on the pump axis P. The three channels 13 'end the same as the corners of the imaginary triangle in openings 16 ' of the housing shell 17 '. The two control bores 7 'lying on a bisector of the imaginary triangle, wherein a control bore 7' a in the area of the opening 16 'a complete and the other control bore 7' b in one of the opening 16 'A relative to the guide bore 3' opposite channel 13 'Opens into a T-shape. The control bore side opening 16 'a in the housing shell 17 ' is closed with a cover 18 'against leakage of fuel. The two other openings 16 'b, c are to be connected as connection 15 ' a, b to a fuel supply or return, not shown. Here, too, the channels 13 'are arranged in mirror symmetry with respect to a plane which receives the axis of the control bores 7 ' and the pump axis P '. The in this embodiment of the pump element 1 'not separately formed suction chamber 8 ' results from the closed connection of the channels 13 '. When flowing through the suction chamber 8 'through the connections 15 ' a, b, as previously described, there is also a forced flushing of the channel-side mouth regions of the control bores 7 ', thereby avoiding re-intake of fuel containing cavitation bubbles.
Claims (9)
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DE19934338483 DE4338483C1 (en) | 1993-11-11 | 1993-11-11 | Fuel injection pump for Diesel engine |
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DE19934338483 DE4338483C1 (en) | 1993-11-11 | 1993-11-11 | Fuel injection pump for Diesel engine |
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DE4338483C1 true DE4338483C1 (en) | 1995-05-24 |
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DE (1) | DE4338483C1 (en) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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CN101087944B (en) * | 2004-12-27 | 2010-06-16 | 现代重工业株式会社 | Fuel injection pump having cavitation damage-prevention structure |
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-
1993
- 1993-11-11 DE DE19934338483 patent/DE4338483C1/en not_active Expired - Fee Related
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