DE1079385B

DE1079385B - Fuel injection pump for internal combustion engines

Info

Publication number: DE1079385B
Application number: DEN13259A
Authority: DE
Inventors: Ernest Edward Chatterton
Original assignee: D Napier and Son Ltd
Current assignee: Napier Turbochargers Ltd
Priority date: 1956-02-29
Filing date: 1957-01-31
Publication date: 1960-04-07

Description

Kraftstoffeinspritzpumpe für Brennkraftmaschinen Die Erfindung bezieht sich auf Kraftstoffeinspritzpumpen führ Brennkraftmaschinen, und zwar auf Einspritzpumpen mit einem Pumpenzylinder, in dem ein Kolben gleitet, der den Kraftstoff unter hohem Druck aus dem Zylinder durch ein Austritts- bzw. Förderventil herausdrückt und über eine oder mehrere Kraftstofförderleitungen einer oder mehreren Einspritzdüsen zuführt, durch die der Kraftstoff in einen Zylinder des Motors eingespritzt wird.Fuel injection pump for internal combustion engines The invention relates focus on fuel injection pumps for internal combustion engines, namely on injection pumps with a pump cylinder in which a piston slides, which carries the fuel under high Pressure is pushed out of the cylinder through an outlet or delivery valve and over supplies one or more fuel delivery lines to one or more injection nozzles, through which the fuel is injected into a cylinder of the engine.

Bei der üblichen Konstruktion solcher Pumpen bildet der Zylinder ein von der das Förderventil enthaltenden Kammer getrenntes Bauteil. Diese beiden Bauteile sind entweder -unmittelbar oder zusammen mit einer zwischen ihnen angeordneten Dichtung fest miteinander verspannt, -um bei den angewendeten hohen Pumpdrücken das Austreten von Kraftstoff an der Trennfuge zwischen den Bauteilen zu vermeiden.In the usual construction of such pumps, the cylinder forms a component separate from the chamber containing the delivery valve. These two components are either -immediately or together with a seal arranged between them tightly clamped together, -to prevent leakage at the high pumping pressures used to avoid fuel at the parting line between the components.

Während des Betriebs der Pumpe wird bei jedem Hub in dem Zylinder und in der Förderventilkammer ein hoher Purnpdruck erzeugt, der bestrebt ist, die Förderventilkammer von dem Kolben wegzudrücken. Die dieser Kraft entsprechende Reaktionskraft wird von der Förder-ventilkammer aus nach hinten auf das Nockengehäuse der Pumpe übertragen. Die hierauf zurückzuführenden Spannungen verursachen entsprechende Beanspruchungen der betreffenden Bauteile, die bestrebt sind, die Kraft, mit der die Bauteile miteinander verspannt sind, zu verkleinern, so daß sich eine erhöhte Gefahr des Kraftstoftdurchtritts zwischen der Förderventilkammer und dem Pumpenzylinder ergibt.During operation of the pump, with each stroke in the cylinder and in the delivery valve chamber, a high pump pressure is generated, which tends to push the delivery valve chamber away from the piston. The reaction force corresponding to this force is transmitted backwards from the delivery valve chamber to the cam housing of the pump. To reduce the stresses attributable thereto cause corresponding stresses of the respective components, which tend to the force with which the components are clamped to each other, so that an increased risk of Kraftstoftdurchtritts results between the feed valve chamber and the pump cylinder.

Wenn die,anf Ligliche Spannkraft über das Pumpengehäuse aufgebracht wird, z. B. bei den Ausführungen, bei denen der Punipenzylinder eine außenliegende, Schulter aufweist, die an einer innenliegenden Schulter innerhalb einer Aussparung des Pumpengehäuses angreift, und die Förderventilkammer eine außenliegende Schulter -besitzt, an der eine in die erwähnte Ausspa,rung des Pumpengehätises eingeschraubte Ringm-Litter angreift, Jiandelt es sich bei den auf die Pumpreaktionskraft -- zurückzuführenden Beanspruchungen, die bestrebt,s-ind,- die Spann- oder Haltekraft zu verkleinern, uiu-_4ie.j-enigen Kräfte, die durch die Förderventilkammer und das Pumpengehäuse bis zu der Schulter in der Aussparung des Pumpengehäuses aufgebracht werden;-, Wenn die Pumpreaktionskräfte von der Förderveitilkämmer unmittelbar auf Nockengehäuse übe#tic2!-eri g werden, z. B. mittels sich frei durch das Pumpehgehäuse hindurch erstreckender Ankerschrauben, so- 13gndelt -es -sich bei den in Frage stehenden Beanspruchungen um diej enigen der Förderventilkammer und dieser Ankerschrauben.When the initial clamping force is applied via the pump housing, e.g. B. in the designs in which the Punipenzylinder has an external shoulder that engages an internal shoulder within a recess in the pump housing, and the delivery valve chamber possesses an external shoulder on which a ring screwed into the aforementioned recess of the pump housing -Litter attacks Jiandelt it in the pumping reaction force - to reduce the clamping or holding force uiu-_4ie.j-enigen forces through the delivery valve chamber and the pump housing to - attributable stresses which strives s-ind, to the shoulder in the recess of the pump housing; - If the pumping reaction forces from the Förderveitilkämmer directly on the cam housing via # tic2! -eri g, z. B. by means of anchor bolts extending freely through the pump housing, it is about those of the delivery valve chamber and these anchor bolts in the case of the stresses in question.

Es ist auch bereits eine Einspritzpumpe bekannt, bei der innerhalb; der Förderventilkammer eine Hülse -angeordnet ist. Die Hülse ist zwischen einer Innenschulter der Förderventilkammer und dem Pumpenzylinder eingespannt und dient zur genauen axialen Zentrierung des Ventilsitzes gegenüber der Külbenführung beim Zusammenbau der Pumpe. Die Hülse ist bei dieser bekannten Pumpenanordnung eine Führungshülse, und die über die Hülse übertragenen Druckkräfte sind nur so groß, daß sie die Hülse in ihrer Lage h#alten. Der Hauptteil der Pumpreaktionskräfte wird jedoch auch bei dieser Pumpenausbildung von einer zwischen Förderventilka,nimer -und Pumpenzylinder angeordneten Dichtung übertragen.It is also already known an injection pump in which within; A sleeve is arranged in the feed valve chamber. The sleeve is clamped between an inner shoulder of the delivery valve chamber and the pump cylinder and is used for precise axial centering of the valve seat with respect to the bulb guide when the pump is assembled. In this known pump arrangement, the sleeve is a guide sleeve, and the compressive forces transmitted via the sleeve are only so great that they hold the sleeve in its position. The main part of the pump, however, reaction forces is also transmitted at this pump from a training disposed between Förderventilka, Nimer -and- pump cylinder seal.

Es ist Aufgabe -der Erfindung, eine Kraftstoffeinspritzpumpe zu schaffen, bei der auch bei großen Betriebskräften nur eine kleine TIerabsetzung der Vorspannung auftritt.It is the object of the invention to create a fuel injection pump, with only a small reduction in preload, even with large operating forces occurs.

Die Erfindung geht von einer Kraftstoffpumpe für Brennkräftmaschineh aus, bei welcher di#r Kraftstoff durch den Pumpenkolben unter hohem Druck über ein Förderventil gedrückt wird, welches in einer am Pumpengehäuse befestigten Förderventilkammer angeordnet ist, in der eine Hülse angeordnet ist, die in Achsrichtung zwischen einer- Innenschulter der Förderventilkammer einerseits und- dem Pumpenzylinder andererseits eingespännt ist. - - Das Neue nach der Erfindung besteht nün-dariii-, daß die gesamte bei der Befestigung der Förde#r#,entilkammer am Pumpengehäuse aufgebradlite-Vorspannung durch die genannte Hülse und gegebenenfalls ein weiteres Zwischenglied als axiale Druckkraft auf den 15urrfpehzyl,inder übertragen wird und daß die Hülse so ausgebildet ist, daß ihre durch die genannte anfängliche Druckvorspannung hervorgerufene Längszusammendrückung erheblich größer ist als die Längung, die durch die Reaktion auf den Pumpdruck in den diese Reaktionauf das Pumpengehäuse Übertragenden Bauteilen hervorgerufen wird.The invention is based on a fuel pump for internal combustion engines, in which the fuel is pressed through the pump piston under high pressure via a delivery valve, which is arranged in a delivery valve chamber attached to the pump housing, in which a sleeve is arranged, which is axially positioned between a - The inner shoulder of the delivery valve chamber on the one hand and the pump cylinder on the other hand is clamped. - - The New according to the invention is dariii- Nun-that the whole is in the attachment of the conveying # r #, entilkammer the pump housing positioned brad lite bias through said sleeve and optionally a further intermediate member as an axial compressive force on the 15urrfpehzyl, indian transmitted and in that the sleeve is designed so that its longitudinal compression caused by said initial compressive bias is considerably greater than the elongation caused by the reaction to the pumping pressure in the components transmitting this reaction to the pump housing.

Die Längung der Hülse, die du rch die Längung derjenigen Bauteile zugelassen wird, welche durch die Reaktion auf den Purnpdruck beansprucht werden, führt somit lediglich dazu, daß sich die auf die Hülse wirkende Drucklast nur um einen Bruchteil ändert, und die anfänglich aufgebrachte -Spannkraft wird nur um diesen Bruchteil vermindert.The elongation of the sleeve that du is allowed rch the elongation of those components which are claimed by the reaction to the Purnpdruck, thus simply means that the pressure load acting on the sleeve is changed only by a fraction, and the initially applied -Spannkraft is only reduced by this fraction.

Wenn man die Hülse aus einem Material herstellt, dessen Elastizitätsmodul im Verzleich mit demjenigen der Bauteile der Pumpe, welche die Reaktion auf den Pumpdruck übertragen, niedrig ist, so kann die anfängliche Spannkraft, die erforderlich ist, um die nötige anfängliche Zusammendrückung der Hülse herbeizuführen, im Vergleich zu den bis jetzt angewendeten Spannkräften klein sein.If you make the sleeve from a material whose modulus of elasticity in comparison with those of the components of the pump that respond to the Pump pressure transmitted is low so the initial clamping force may be that required is to bring about the necessary initial compression of the sleeve, in comparison be small compared to the clamping forces applied so far.

Wenn man die Hülse ferner aus einem Material mit einem geeigneten Wärmeausdehnungskoeffizienten herstellt, so läßt sich die Spannkraft trotz der Wärmedehnung des Pumpengehätises oder anderer Bauteile mit größerer Genauigkeit auf dem gewünschten Wert halten.If you can also make the sleeve of a material with a suitable Establishes thermal expansion coefficient, the clamping force can be reduced despite the thermal expansion of the pump housing or other components with greater accuracy on the desired Hold value.

Die Erfindung wird im folgenden an Hand einer schematischen Zeichnung, die eine erfindungsgemäße Kraftstoffeinspritzpurnpe im Schnitt veranschaulicht, an einem Ausführungsbeispiel näher erläutert.The invention is described below with reference to a schematic drawing, which illustrates a fuel injection pump according to the invention in section, explained in more detail using an exemplary embodiment.

Die in der Zeichnung wiedergegebene Pumpe umfaßt einen gegossenen Körper bzw. ein Gehäuse 10 aus Aluminium oder einer Aluminitimle 'gierung, das einen Pumpenzylinder 11 und eine Förderventilkammer 12 aufnimmt. Die Förderventilkammer 12 enthält ein als E.insatzstück ausgebildetes Sitzteil 13, das mit einem Förderventilteil 14 zusammenarbeitet, welches durch eine Druckfeder 15 auf die Sitzfläche an dem Sitzteil oder Ventileinsatz 13 gedrückt wird. Auf das obere Ende der Förderventilkammer 12 ist ein Anschlußstück 16 aufgeschraubt, an dem sich eine hier nicht gezeigte Kraftstofförderleitung, die zu dem Einspritzventil führt, befestigen läßt.The pump shown in the drawing comprises a cast body or housing 10 made of aluminum or an aluminum alloy which receives a pump cylinder 11 and a delivery valve chamber 12. The delivery valve chamber 12 contains a seat part 13 designed as an insert piece, which works together with a delivery valve part 14 which is pressed by a compression spring 15 onto the seat surface on the seat part or valve insert 13. On the upper end of the feed valve chamber 12, a fitting 16 is screwed, at which a fuel delivery is not shown here, which leads to the injection valve can fasten.

Der Zylinder 11 weist eine außenliegende Schulter 17 auf, die sich an einer entsprechenden innenliegenden Schulter 18 innerhalb des Pumpengehäuses 10 abstützt.The cylinder 11 has an external shoulder 17 which is supported on a corresponding internal shoulder 18 within the pump housing 10 .

Die Förderventilkammer 12 besitzt eine außen-liegende Schulter 19, auf welthe das untere Ende einer Ringmutter 20 drückt, die die Förderventilkammer umgibt und sich in das Pumpengehäuse 10 einschrauben läßt.The delivery valve chamber 12 has an external shoulder 19 on which the lower end of an annular nut 20 presses, which surrounds the delivery valve chamber and can be screwed into the pump housing 10 .

Das obere Ende des Zylinders 11 ist mit einer ebenen Paßfläche 21 versehen, auf der eine entsprechende ebene Paßfläche 22 des Ventileinsatzes 13 aufliegt. Der Ventileinsatz 13 bildet somit ein Abdichtungsglied zwischen dein Zylinder 11 und der Förderventilkammer 12.The upper end of the cylinder 11 is provided with a flat fitting surface 21 on which a corresponding flat fitting surface 22 of the valve insert 13 rests. The valve insert 13 thus forms a sealing member between the cylinder 11 and the delivery valve chamber 12.

Das untere Ende des Ventileinsatzes 13 trägt einen Flansch23, -und im Inneren der Förderventilkanimer 12 ist eine sich quer zur Zylinderachse erstreckende Schulter 24 vorgesehen. Zwischen dem Flansch 23 und der Schulter 24 liegt eine Druckhülse 25 aus einem Material, dessen Elastizitätsmodul im Vergleich zum E lastizithtsmodul der Materialien der anderen Pumpenbauteile niedrig ist. Die Länge und das Material der Hülse 25 sind so gewählt, daß die Verfo-rmung der Hülse durch Druckspannungen, die erfolgt, wenn die Ringmutter 20 fest in das Pumpengehäuse 10 eingeschraubt wird, die t-,esamten durch Zugspannungen hervorgerufenen Verformungen der übrigen beanspruchten Bauteile der Pumpe erheblich überschreitet. Wenn nun der Punipdruck dadurch aufgebracht wird, daß der nicht gezeigte Pumpenkolben in dem Zylinder11 nach oben vorgeschoben wird, und wenn die Pumpe derart beansprucht wird, daß ein Bestreben entsteht, die Förderventilkammer 12 von dem Z-Oinder 11 wegzubewegen, ist somit die von diesen zusätzlichen Beanspruchungen herrührende zusätzliche Verformung oder Längung dieser Bauteile auf Grund von Zugbeanspruchungen geringer als die anfängliche gesamte Zusammendrückung der Hülse 25, Zwar wird sich die Hülse 25 dann in einem Ausmaß längen, das gleich der zusätzlichen Längung der anderen Bauteile ist, doch wird der Rest der anfänglichen, durch Aufbringen von Druckkräften hervorgerufenen Verformung erhalten bleiben, und die Druckhülse wird fortfahren, den Ventileinsatz 13 fest gegen den Zylinder 11 zu drükken, so daß nach wie vor eine Spannkraft zwischen den Flächen 21 und 22 wirksam ist und das Auftreten von Undichtigkeiten zwischen diesen Flächen verhindert.The lower end of the valve insert 13 carries a flange 23, and a shoulder 24 extending transversely to the cylinder axis is provided in the interior of the delivery valve canister 12. Between the flange 23 and the shoulder 24 there is a pressure sleeve 25 made of a material whose modulus of elasticity is low compared to the modulus of elasticity of the materials of the other pump components. The length and the material of the sleeve 25 are chosen so that the deformation of the sleeve by compressive stresses which occurs when the ring nut 20 is screwed tightly into the pump housing 10 , the entire deformation of the other stressed components caused by tensile stresses the pump significantly exceeds. If the Punip pressure is now applied in that the pump piston (not shown) is advanced upwards in the cylinder 11 , and if the pump is stressed in such a way that an effort arises to move the delivery valve chamber 12 away from the Z-Oinder 11, it is that of these additional stresses arising additional deformation or elongation of these components due to tensile stresses less than the initial total compression of the sleeve 25, While the sleeve 25 is then lengths to an extent which is equal to the additional elongation of the other components, but the rest is the initial deformation caused by the application of compressive forces are retained, and the pressure sleeve will continue to press the valve insert 13 firmly against the cylinder 11 so that a clamping force is still effective between the surfaces 21 and 22 and the occurrence of leaks between them Areas prevented.

Claims

PATENT CLAIMS: 1. Fuel injection pump for internal combustion engines, in which the fuel is pressed through the pump piston under high pressure via a delivery valve, which is arranged in a delivery valve chamber attached to the pump housing, in which a sleeve is arranged, which on the one hand is located in the axial direction between an inner shoulder of the delivery valve chamber and the pump cylinder is clamped on the other hand, characterized in that the entire preload applied during the fastening of the delivery valve chamber (12) to the Pilmpengehättse (10) through the said sleeve (25) and possibly a further intermediate member (23) as an axial compressive force on the pump cylinder and that the sleeve (25) is designed in such a way that its longitudinal compression caused by said initial compressive prestressing is considerably greater than that caused by the reaction to the pump pressure in the components transmitting this reaction to the pump housing Length.

2. Fuel injection pump according to claim 1, characterized in that the sleeve consists of a material whose modulus of elasticity is low compared to the modulus of elasticity of said components of the pump which transmit the reaction to the pump pressure. Documents considered: Swiss Patent No. 218 190; French Patent No. 1078,478; "Taschenbuch für den Maschinenbau" by II. D ub # be 1, td. I, pp. 513 and 515.