DE8016510U1 - FUEL INJECTION DEVICE FOR INTERNAL COMBUSTION ENGINES, ESPECIALLY FOR DIESEL ENGINES - Google Patents
FUEL INJECTION DEVICE FOR INTERNAL COMBUSTION ENGINES, ESPECIALLY FOR DIESEL ENGINESInfo
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Description
R. 6370R. 6370
18,6,1980 Ke/Wl18,6,1980 Ke / Wl
ROBERT BOSCH GMBHj 7000 Stuttgart 1ROBERT BOSCH GMBHj 7000 Stuttgart 1
Kraftstoffeinspritzeinrichtung für Brennkraftmaschinen, insbesondere für DieselmotorenFuel injection devices for internal combustion engines, in particular for diesel engines
Stand der TechnikState of the art
Die Erfindung geht aus von einer Kraftstoffeinspritzeinrichtung gemäß dem gattungsbildenden Oberbegriff des Hauptanspruchs. Es ist bereits eine als Pumpe^Düse ausgebildete Kraftstoffeinspritzeinrichtung dieser Bauart bekannt (US-PS 3 486 49*1 bzw. DE-OS 19 07 316), bei der die Einspritzmenge durch einen in eine Querbohrung inner- \ The invention is based on a fuel injection device according to the generic preamble of the main claim. It is already designed as a pump nozzle ^ fuel injection device of this type is known (US-PS 3 486 49 * 1 or DE-OS 19 07 316), in which the injection quantity inside by a transverse bore in a \
halb des Pumpengehäuses eingesetzten hydraulisch vom Steu- |half of the pump housing used hydraulically by the control |
erdruck einer Steuerkraftstoffquelle angetriebenen Steuerschieber bestimmt wird. Bei dieser Einrichtung, in der der Steuerschieber etwa in Höhe der Mitte des Pumpenkolbens im Pumpengehäuse untergebracht ist, ist eine separate zum Druckraum der Einspritzdüse führende und zur Einleitung des Einspritzbeginns vom Steuerschieber sperrbare zusätzliche Druckleitung notwendig, die im wesentlichen parallel zu der vom Pümpenärbeitsraüm züiii Druckraum der Düse führenden Druckleitung liegt, länger als diese ist und damit das schädliche Totraumvolumen wesentlich erhöht, wodurch die durch die kurzen Leitungen bei einer Pumpe-Düse erreichten Verbesserungen der Einspritzcharakteristikpressure of a control fuel source driven control valve is determined. In this device, in which the control slide is approximately at the level of the center of the pump piston in the Pump housing is housed, is a separate leading to the pressure chamber of the injection nozzle and to the introduction the start of injection by the control slide lockable additional pressure line necessary, which is essentially parallel to that of the Pümpenärarbeitsraüm züiii pressure chamber of the nozzle leading pressure line is longer than this and thus significantly increases the harmful dead space volume, whereby the improvements in the injection characteristics achieved through the short lines in a pump nozzle
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I8.6.198O Ks/WlI8.6.198O Ks / Wl
ROBERT BOSCH GMBHj 7OOO Stuttgart 1ROBERT BOSCH GMBHj 7OOO Stuttgart 1
Kraftstoffeinspritzeinrichtung für Brennkraftmaschinen insbesondere für DieselmotorenFuel injection device for internal combustion engines especially for diesel engines
Zusammenfassungsummary
Kraftstoffeinspritzeinrichtung (Figur 1)> bei der die Einspritzdauer durch einen hydraulisch betätigten Steuerschieber (33) bestimmt wird und bei der die Toträume auf ein hinimum reduziert sind. Die Einrichtung umfaßt eine in einem gemeinsamen Pumpengehäuse (I1J) eine Kolbenein-^ spritzpumpe (20) und eine Einspritzdüse (21) aufnehmende Pumpe-Düse (10) und weist eine zwischen der Einspritzdüse (21) und einem Pumpenarbeitsraum (22) in die Druckleitung (23) eingefügte Querbohrung (31) auf, in der der Steuerschieber (33) vom Steuerdruck (ps) einer Steuerkraft^ stoffquelle (13) verschiebbar geführt ist. Besonders vorteilhaft ist die den Steuerschieber (33) enthaltende Baugruppe in einer zwischen einer Stirnfläche (16a) einer Zylinderbüchse (16) der Einspritzpumpe (20) und dem Einspritzventil (21) druckdicht verspannten Zwischenplatte (29) innerhalb des Pümpengehäuses (14) eingesetzt.Fuel injection device (FIG. 1) in which the injection duration is determined by a hydraulically actuated control slide (33) and in which the dead spaces are reduced to a minimum. The device comprises a pump nozzle (10) receiving a piston injection pump (20) and an injection nozzle (21) in a common pump housing (I 1 J) and has a pump nozzle (10) between the injection nozzle (21) and a pump working chamber (22) the pressure line (23) inserted transverse bore (31) in which the control slide (33) by the control pressure (p s ) of a control power ^ material source (13) is displaceably guided. The assembly containing the control slide (33) is particularly advantageously inserted in an intermediate plate (29) clamped in a pressure-tight manner between an end face (16a) of a cylinder liner (16) of the injection pump (20) and the injection valve (21) within the pump housing (14).
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zum Teil wieder aufgehoben werden, Ziel der Erfindung ist es deshalb j die Leitungsführung zu vereinfachen und damit die zwischen Pumpenarbeitsraum und Einspritzdüse befindli^ Chen schädlichen Toträume so klein als möglich zu halten.to be partially canceled again, the aim of the invention is therefore j to simplify the wiring and thus to keep the dead spaces between the pump working space and the injection nozzle as small as possible.
Vorteile der ErfindungAdvantages of the invention
t>ei der erfindungsgemäßen Kraftstoffeinspritzeinrichtung mit den kennzeichnenden Merkmalen des Hauptanspruchs wird durch den Einbau des Steuerschiebers zwischen Pumpenar^- feeitsraum und Einspritzdüse eine zusätzlich gesteuerte Druckleitung eingespart. Damit wir»d der schädliche Totraum auf ein Minimum reduziert, und es lassen sich auch die Außenabmessungen der Pumpe-Düse so weit verringern, daß auch bei beengten Anbauverhältnissen am Zylinderkopf des Motors der Einbau der Pumpe-Düse möglich ist. t> ei the inventive fuel injection device with the characterizing features of the main claim, the incorporation of the control slide between Pumpenar ^ - saving feeitsraum and injector an additional controlled pressure line. In this way, the harmful dead space is reduced to a minimum, and the external dimensions of the unit injector can also be reduced to such an extent that the unit injector can also be installed in tight spaces on the cylinder head of the engine.
Durch die in den Unteransprüchen aufgeführten Maßnahmen sind konstruktive Ausgestaltungen und Verbeserungen sowie vorteilhafte Weiterbildungen der im Hauptanspruch angegebenen Kraftstoffeinspritzeinrichtung möglich» So läßt eich eine besonders günstige Leitungsführung erzielen, wenn bei einer Kraftstoffeinspritzeinrichtung der gattungsgemäßen Bauart mit einem vorzugsweise als Ringnut in der Wand der Querbohrung ausgebildeten Steuerraum der Steuerraum gemäß den kennzeichnenden Merkmalen des An-Spruchs 3 zwei Abschnitte der Druckleitung miteinander verbindet. Wenn der Steuerschieber gemäß den Merkmalen des Anspruchs 4 in einer Zwischenplatte untergebracht ist, ergibt sich eine leichte Auswechselbarkeit dieser für die Punktion der Pumpe-Düse so wichtigen Baueinheit. Mit den kennzeichnenden Merkmalen des Anspruchs 5 ist eineThe measures listed in the subclaims are constructive refinements and improvements as well advantageous developments of the fuel injection device specified in the main claim are possible »So lets eich achieve a particularly favorable line routing if the generic type in a fuel injection device Design with a control chamber preferably designed as an annular groove in the wall of the transverse bore Control room according to the characterizing features of claim 3, two sections of the pressure line with each other connects. If the control slide housed according to the features of claim 4 in an intermediate plate is, this results in an easy interchangeability of this structural unit, which is so important for the puncture of the pump nozzle. With the characterizing features of claim 5 is a
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einfache Montage und Demontage der Pumpe-Düse möglich, und die gesamte Pumpe^Düse benötigt daher nicht viel mehr BaU^ raum als eine entsprechende Einspritzdüse. Durch das gemäß den kennzeichnenden Merkmalen des Anspruchs 6 eingefügte Rückschlagventil wird die Funktion der Pumpe^Düse verbessert3 der Bauraum jedoch praktisch nicht Vergrößert.simple assembly and disassembly of the pump nozzle possible, and the entire pump nozzle therefore does not require much more space than a corresponding injection nozzle. The non-return valve inserted according to the characterizing features of claim 6 improves the function of the pump / nozzle 3 but practically does not increase the installation space.
Zeichnungdrawing
Ein Ausführungsbeispiel der erfindungsgemäßen Kraftstoffe einspritzeinrichtung ist in der Zeichnung dargestellt und wird nachfolgend näher beschrieben. Es zeigen Figur 1 eine im Längsschnitt dargestellte Pumpe-Düse mit nur angedeuteter Förderpumpe und Steuerkraftstoffquelle und Figur 2 einen Querschnitt längs der Linie II-II in Figur 1 und entlang der Längsachse des Steuerschiebers.An embodiment of the fuels according to the invention injection device is shown in the drawing and is described in more detail below. Figure 1 shows a Pump-nozzle shown in longitudinal section with only indicated feed pump and control fuel source and FIG. 2 a cross section along the line II-II in Figure 1 and along the longitudinal axis of the control spool.
Beschreibung des AusführungsbeispielesDescription of the embodiment
Bei der in Figur 1 dargestellten Kraftstoffeinspritzeinrichtung ist mit 10 eine in nicht näher dargestellter, jedoch bekannter Weise von einer Nockenwelle mechanisch angetriebene Pumpe-Düse bezeichnet, die von einer Förderpumpe 11 aus einem Tank 12 mit Kraftstoff versorgt wird und an die eine Steuerkraftstoffquelle 13 angeschlossen ist. Letztere kann z.B. von einer Steuerkraftstoffpumpe, einem mechanischen Drehschieber oder einer Magnetventilanordnung gebildet sein.In the fuel injection device shown in FIG is at 10 a mechanically driven by a camshaft in a manner not shown, but known Pump-nozzle referred to, which is supplied by a feed pump 11 from a tank 12 with fuel and to the a control fuel source 13 is connected. Latter can e.g. from a pilot fuel pump, a mechanical Be formed rotary valve or a solenoid valve assembly.
Ein Pumpengehäuse 14 nimmt in einer Gehäusebohrung 15 eine Zylinderbüchse 16 einer weiterhin aus einem Pumpenkolben 17, einem Stößel 18 und einer Stößelfeder 19 be-A pump housing 14 accommodates a cylinder liner 16 in a housing bore 15, furthermore from a pump piston 17, a plunger 18 and a plunger spring 19 loading
- 4 - R. 6 3 7- 4 - row 6 3 7
stehenden Kolbeneinspritzpumpe 20 auf, die mit einer Einspritzdüse 21 zu der Pumpe-Düse 10 zusammengebaut ist. Ein vom Pumpenkolben 17 axial begrenzter Pumpenarbeitsraum 22 innerhalb der Zylinderbüchse 16 ist über eine Druckleitung 23 mit einem Druckraum 24 der im vorliegenden Beispiel als nach Innen öffnendes Einspritzventil ausgebildeten Einspritzdüse 21 verbunden.standing piston injection pump 20, which has an injection nozzle 21 is assembled to the pump nozzle 10. A pump working space axially delimited by the pump piston 17 22 within the cylinder liner 16 is via a pressure line 23 with a pressure chamber 24 of the present Example connected as an inwardly opening injection valve injection nozzle 21.
Die aus drei Gehäuseteilen, einem Ventilkörper 25, einer Platte 26 und einem Federgehäuse 27 zusammengesetzte Einspritzdüse 21 wird von einer Ringschraube 28 zusammengehalten und mit Hilfe dieser Ringschraub^ 28 unter Zwischenschaltung einer Zwischenplatte 29 mit der Kolbeneinspritzpumpe 20 verschraubt.The three housing parts, a valve body 25, one Injection nozzle 21, which is composed of plate 26 and a spring housing 27, is held together by an eyebolt 28 and with the help of this ring screw ^ 28 with the interposition of an intermediate plate 29 with the piston injection pump 20 screwed.
Die wie die Zylinderbüchse 16 in die Gehäusebohrung 15 eingesetzte Zv/ischenplatte 29 nimmt in einer die Längsachse der Pumpe-Düse 10 rechtwinklig kreuzenden Querbohrung einen entgegen der Kraft einer Rückstellfeder 32 vom Steuerdruck der Steuerkraftstoffquelle 13 betätigbaren Steuerschieber 33 auf (siehe hierzu auch Figur 2), und die Rückstellfeder 32 stützt sich dabei einerseits am Steuerschieber 33 und andererseits an einem pilzförmigen, sich seinerseits an der mehrfach abgestuften V/and der Gehäusebohrung 15 abstützenden Federwiderlager 3Ί ab. Ein als Ringnut in der V/and der Querbohrung 31 ausgebildeter Steuerraum 35 ist als ein Teil der Druckleitung 23 in diese eingefügt, und ein erster mit dem Pumpenarbeitsraum 22 verbundener Abschnitt 23a und ein zweiter mit dem Druckraum 2h der Einspritzdüse 21 verbundener Abschnitt 23b der Druckleitung 23 münden beide in den Steuerraum 35« Die als zylinderförmiger Körper mit zwei plänparallelen Stirn·»Like the cylinder liner 16, the Zv / ischenplatte 29 inserted into the housing bore 15 receives a control slide 33 which can be actuated by the control pressure of the control fuel source 13 against the force of a return spring 32 in a transverse bore which crosses the longitudinal axis of the pump nozzle 10 at right angles (see also FIG. 2). , and the return spring 32 is supported on the one hand on the control slide 33 and on the other hand on a mushroom-shaped spring abutment 3Ί, which in turn is supported on the multi-stepped V / and the housing bore 15. A control chamber 35 designed as an annular groove in the V / and of the transverse bore 31 is inserted into the pressure line 23 as part of the pressure line 23, and a first section 23a connected to the pump working chamber 22 and a second section 23b of the pressure line connected to the pressure chamber 2h of the injection nozzle 21 23 both open into the control room 35 «The as a cylindrical body with two parallel faces»
::fi h>: 1 Γ:: fi h>: 1 Γ
-5- R. 6370-5- R. 6370
flächen ausgestattete Zwischenplatte 29 wird durch die von der Ringschraube 28 aufgebrachte Kraft gegen eine purapenarbeitsraumseitige Stirnfläche l6a der mit einem zylindrischen Bund l6b im Pumpengehäuse 14 abgestützten Zylinderbüchse 16 druckdicht verspannt, wobei zwischen dem Federgehäuse 27 und der Zwischenplatte 29 ebenfalL? eine druckdichte Verbindung entsteht.surfaces equipped intermediate plate 29 is by the force applied by the eye bolt 28 against a Purapen working space-side end face l6a of the supported with a cylindrical collar l6b in the pump housing 14 Cylinder liner 16 clamped in a pressure-tight manner, with between the spring housing 27 and the intermediate plate 29 also? a pressure-tight connection is created.
In eine im vorliegenden Beispiel in das Federgehäuse 27 eingearbeitete Einsenkung 36 im Bereich der Dichtflächen zwischen der Zwischenplatte 29 und dem Federgehäuse 27 der Einspritzdüse 21 ist ein zum Druckraum 2H der Einspritzdüse 21 hin öffnendes, als Plattenventil ausgebildetes Rückschlagventil 37 in die Druckleitung 23 eingesetzt.In a recess 36 machined into the spring housing 27 in the present example in the area of the sealing surfaces between the intermediate plate 29 and the spring housing 27 of the injection nozzle 21, a non-return valve 37 designed as a plate valve and opening towards the pressure chamber 2H of the injection nozzle 21 is inserted into the pressure line 23.
Die Förderpumpe 11 ist so ausgelegt, daß sie sowohl das als Steuerkraftstoffquelle bezeichnete Steuergerät 13 mit unter Steuerdruck pg stehendem Steuerkraftstoff als auch die Einspritzpumpe 20 mit unter Versorgungsdruck pv stehendem Kraftstoff versorgt. Dem Steuergerät 13 wird der Steuerkraftstoff über eine Leitung'38 zugeführt und während einer die Einspritzdauer bestimmenden Zeitspanne über eine Steuerleitung 39 in einen Druckraum kl des Steuerschiebers 33 geleitet. Diese während der Einspritzdauer stattfindende Druckbeaufschlagung dtr Steuerleitung 39 ist durch einen ror't pg bezeichneten Pfeil angedeutet. In der in den Figuren 1 und 2 dargestellten Ausgangslage des Steuerschiebers ist dessen Druckraum Hl mittels des Steuergeräts 13 mit einer unter Versorgungsdruck py stehenden Leitung 42 verbunden, so daß die Steuerleitung 39 und damit auch der Druckraum '41 auf den wesentlich niedrigeren Versör-gungsdruek ρν entlastet istThe feed pump 11 is designed so that it supplies both the control unit 13, referred to as the control fuel source, with control fuel under control pressure p g and the injection pump 20 with fuel under supply pressure p v. The control unit 13 of the pilot fuel is supplied via a Leitung'38 and during the injection period determined period of time via a control line 39 into a pressure chamber kl of the control slide 33 guided. This pressurization dtr control line 39, which takes place during the injection period, is indicated by an arrow labeled ror't pg. In the starting position of the control slide shown in FIGS. 1 and 2, its pressure chamber Hl is connected by means of the control device 13 to a line 42 under supply pressure py, so that the control line 39 and thus also the pressure chamber 41 are set to the much lower supply pressure ρ ν is relieved
•it ·. ill'• it ·. ill '
-G- R. -G- R.
7070
(siehe Pfeil p^). Die Druckdifferenz zwischen dem Steuerdruck ps und dem Versorgungsdruck pv wird durch eine Drosseleinrichtung 43 erzeugt und der Versorgungsdruck pv durch ein Druckbegrenzungsventil 44 aufrechterhalten. Anstelle der Drosseleinrichtung kann selbstverständlich auch ein Druckreduzierventil eingesetzt werden. Von der Leitung 42 zweigt hinter der Drosseleinrichtung 43 eine Füileitung 45 ab, durch die der Pumpenarbeitsraum 22 mit Kraftstoff versorgt wird und in die auch bei Einspritzende überschüssiger Kraftstoff wieder zurückströmt. Zu diesem Zweck ist die Füileitung 45 innerhalb des Pumpengehäuses 14 an einen Überströmkanal 46 angeschlossen, der seinerseits über einen die Rückstellfeder 32 des Steuerschiebers 33 -aufnehmenden Federraum 47 und über eine Steueröffnung 35a des Cteuex'raums 35 mit beiden Abschnitten 23a und 23b der Druckleitu ig 23 und somit sowohl mit dem Druckraum 24 der Einspritzdüse 21 als auch mit dem Pumpenarbeitsraum 22 verbindbar ist.(see arrow p ^). The pressure difference between the control pressure p s and the supply pressure p v is generated by a throttle device 43 and the supply pressure p v is maintained by a pressure limiting valve 44. A pressure reducing valve can of course also be used instead of the throttle device. A feed line 45 branches off from the line 42 behind the throttle device 43, through which the pump working chamber 22 is supplied with fuel and into which excess fuel also flows back at the end of the injection. For this purpose, the filling line 45 is connected within the pump housing 14 to an overflow channel 46, which in turn forms the pressure line via a spring chamber 47 that accommodates the return spring 32 of the control slide 33 and via a control opening 35a of the control chamber 35 with both sections 23a and 23b 23 and thus can be connected both to the pressure chamber 24 of the injection nozzle 21 and to the pump working chamber 22.
In der dargestellten Ausgangslage des Steuerschiebers 33 sind sowohl der Pumpenarbeitsraum 22 als auch die Druckleitung 23 mit unter Versorgungsdruck p„ stehendem Kraftstoff gefüllt.In the illustrated starting position of the control slide 33, both the pump working chamber 22 and the pressure line are 23 with fuel under supply pressure p " filled.
Die Wirkungsweise der beschriebenen Kraftstoffeinspritzeinrinhtung ist folgende:The mode of operation of the fuel injection device described is the following:
Beginnt der Pumpenkolben 17 seinen Druckhub, dann wird Kraftstoff aus dem Pumpenarbeitsraum 22 über den Leitungsabschnitt 23a und nicht näher bezeichnete Steuerkanäle im Steuerschieber 33 in den Federraum 47 und von dort aus über den überströmkanal 46 in die FüileitungWhen the pump piston 17 begins its pressure stroke, then fuel is released from the pump working chamber 22 via the line section 23a and unspecified control channels in the control slide 33 into the spring chamber 47 and from from there via the overflow channel 46 into the filling line
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ß 3 7ß 3 7
45 verdrängt, bis bei vom Steuergerät 13 unter Steuerdruck ps gesetzter Steuerleitung 39 der Steuerschieber 33 sich entgegen der Kraft der Rückstellfeder 32 nach rechts verschiebt und die Steueröffnung 35a verschließt. Jetzt baut sich in der Druckleitung 23 der Einspritzdruck ■auf, und die Kraftstoffeinspritzung beginnt. Die Einspritzung wird beendet, wenn über das Steuergerät 13 die Steuerleitung 39 mit der Leitung 42 verbunden wird und der Druck dieser Leitung auf den Versorgungsdruck p„ reduziert wird. Dabei gelangt der Steuerschieber 33 durch die Kraft der Rückstellfeder 32 wieder in seine dargestellte Ausgangslage zurück, in der der Pumpenarbeitsraum 22 und auch der Druckraum 24 der Einspritzdüse 21 entlastet werden. 45 is displaced until, when the control line 39 is set under control pressure p s by the control unit 13, the control slide 33 moves to the right against the force of the return spring 32 and closes the control opening 35a. The injection pressure now builds up in pressure line 23 and fuel injection begins. The injection is ended when the control line 39 is connected to the line 42 via the control device 13 and the pressure of this line is reduced to the supply pressure p ". In this case, the control slide 33 returns to its illustrated starting position by the force of the return spring 32, in which the pump working chamber 22 and also the pressure chamber 24 of the injection nozzle 21 are relieved.
Wie strichpunktiert angedeutet, kann der Versorgungsdruck p-y. auch von einer separaten Förderpumpe 48 erzeugt werden,, Dann entfällt, wie durch strichpunktierte Trennlinien angedeutet, die die Drosseleinrichtung 43 enthaltende Verbindung zwischen der Förderpumpe 11 bzw. der Leitung 38 und der Leitung 42.As indicated by dash-dotted lines, the supply pressure p-y. can also be generated by a separate feed pump 48, Then, as indicated by dash-dotted dividing lines, the connection containing the throttle device 43 between the feed pump 11 or the line 38 and the line 42.
Die leicht auswechselbare Zwischenplatte 29 ermöglicht jederzeit den Austausch der den Steuerschieber 33 enthaltenden Baugruppe und auch eine relativ einfache Korrektur der Federvorspannung der Rückstellfeder 32, indem Unterlegscheiben 49 gegen solche anderer Dicke ausgetauscht werden. Bei zusammengebaute^ Pumpe-Düse ist ein unbefugter Eingriff an dieser Stelle nicht mehr möglich.The easily exchangeable intermediate plate 29 enables the one containing the control slide 33 to be exchanged at any time Assembly and also a relatively simple correction of the spring preload of the return spring 32 by Washers 49 can be exchanged for those of a different thickness. When the ^ unit injector is assembled, it is unauthorized Intervention at this point is no longer possible.
Claims (6)
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