FUEL INJECTION SYSTEM FOR INTERNAL COMBUSTION ENGINES

Abstract: 1. Fuel injection system for internal combustion engines providing a separate fuel injector (3) (pump-nozzle-unit) for each engine cylinder, said injector being equipped with an injection nozzle (5) and a pump plunger guided in a pump plunger sleeve and driven by pump cam shaft (8) with the axis of said pump cam shaft (8) crossing the axis of the pump-nozzle-unit (3) at least approximately and with the cam (9) of the pump cam shaft (8) acting directly onto a tappet (10, 22) abutting cam shaft (8) being arranged within a tubular housing which is positioned on the engine cylinder head (1) and secured to it in a detachable connection, characterized in that the pump can shaft (8) is journalled in the tubular housing (6, 23) positioned on the engine cylinder head (1).

Description: Brennstoffeinspritzanlage für Einspritzbrennkraftmaschinen. Die Erfindung bezieht sich auf eine Brennstoffeinspritzanlage für Einspritzbrennkraftmaschinen, bei welchen für jeden Motorzylinder eine gesonderte Einspritzeinheit (Pumpe-Düse Einheit) vorgesehen ist, welche je eine Einspritzdüse und einen in einer Pumpenkolbenbüchse geführten von einer Nockenwelle angetriebenen Pumpenkolben aufweist, wobei die Achse der Pumpennockenwelle die Achse der Pumpe-Düse-Einheit zumindest angenähert schneidet, und die Nocke der Pumpennockenwelle unmittelbar auf einen an dem Pumpenkolben angreifenden Stössel einwirkt. Solche Brennstoffeinspritzanlagen haben bei Mehrzylindermotoren gegenüber mehrstelligen Einspritzpumpen den Vorteil, dass Einspritzdruckleitungen wegfallen und daher das Einspritzgesetz nicht durch die elastische Aufweitbarkeit der Leitungen verzerrt wird. Der Nachteil solcher Brennstoff- einspritzanlagen, bei welchen eine Pumpe-Düse-Einheit im Zylinder unmittelbar eingesetzt ist, besteht in der Aufwendigkeit des Antriebes. Der Antrieb solcher Pumpe-Düse-Einheiten wird üblicherweise von auf der Motornockenwelle sitzenden Nocken abgeleitet, wobei der Antrieb vom Nocken über einen Stössel, eine Stossstange und einen Kipphebel auf die Pumpe Düse-Einheit erfolgt. Abgesehen davon, dass eine solche Antriebsanordnung kompliziert ist, wird auch wieder hier durch die Elastizität der einzelnen Teile des Antriebes das Ein spitz-esetz verzerrt, und um einen möglichst starren Antrieb zu erreichen, müssen die Teile des Antriebes stark ausgebildet werden, wodurch wieder grosse Massenkräfte entstehen. Diese Massenkräfte müssen durch die Rückholfeder in der Pumpe-Düse Einheit überwunden werden und es ist daher auch eine verhältnismässig starke Ausbildung der Pumpe-Düse-Einheit erforderlich. Diese Nachteile lassen sich durch eine für den Antrieb der Pumpe-Düse-Einheit dienende Pumpennockenwelle im Bereich des von der Düse abgewendete Endes der Pumpe Düse-Einheit beseitigen, wobei die Achse der Pumpennockenwelle die Achse der Pumpe-Düse-Einheit zumindest angenähert schneidet, wobei die Nocke der Pumpennockenwelle unmittelbar auf einen an dem Pumpenkolben angreifenden Stössel einwirkt. Auf diese Weise werden Kraftübertragungsteile eingespart und es wird das Gewicht der hin- und hergehenden Massen auf ein Minimum, nämlich auf das Gewicht des Stössels und des Pumpenkolbens reduziert. Es wird eine präzisere Einhaltung des Einspritzgesetzes ermöglicht. Die Rückholfeder der Pumpe Düse-Einheit kann verhältnismässig schwach bemessen sein, so dass sich auch kleine Baumasse für die Pumpe-Düse-Einheit ergeben. Bei in Reihe angeordneten Motorzylindern ist es vorteilhaft, eine gemeinsame Nockenwelle für alle Pumpe-Düse Einheiten einer Motorzylinderreiche vorzusehen, deren Achse die Achsen aller dieser Pumpe-Düse-Einheiten zumindest angenähert schneidet. Bei den bekannten Ausführungen wurde jedoch dem Umstand in keiner Weise Rechnung getragen, dass bei einem Schadhaftwerden einzelner Pumpe-Düse-Einheiten ein einfacher Austausch solcher schadhafter Einheiten möglich sein soll. Die Erfindung zielt nun darauf ab, die Montage und die Justierung der einzelnen Pumpe-Düse-Einheiten zu vereinfachen und die Zugänglichkeit der Pumpe-Düse-Einheiten für den Fall eines raschen Austausches bei schadhaften Pumpe Düse-Einheiten zu verbessern. Zur Lösung dieser Aufgabe besteht die Erfindung im wesentlichen darin, dass die Pumpennockenwelle in einem auf dem Motorzylinder festgelegten tunnelartigen Gehäuse gelagert ist, welches mit dem Motorzylinderkopf lösbar vebu-tden ist Ein solches Gehäuse hat den Vorteil, dass einerseits die Nockenwelle vor Verschmutzung gesichert ist und einwandfrei geschmiert werden kann und dass andererseits dadurch auch eine Geräuschdämmung erreicht wird. Die lösbare Anordnung dieses Gehäuses ergibt eine Vereinfachung der Gussform des Zylinderkopfes und ermöglicht vor allem eine einfache Montage. Die Pumpe-Düse-Einheiten können bei abgenommenem tunnelartigem Gehäuse in den Motorzylinderkopf eingesetzt werden und es kann dann die Nockenwelle mit dem Gehäuse aufgesetzt werden. Gemäss der Erfindung kann der als Rollen- oder Gleitstössel ausgebildete Stössel im Gehäuse der Pumpe-Düse-Einheit geführt sein. Dies hat den Vorteil, dass der Stössel mit dem Gehäuse der Pumpe-Düse-Einheit zu einem einzigen Bauteil verbunden ist, welcher als solcher eingesetzt werden kann. In diesem Fall ist zweckmässig das Gehäuse der Pumpe-Düse-Einheit im Bereich der Gleitbahn des Stössels im Zylinderkopf abgestützt, wobei auch am Gehäuse der Pumpe-Düse-Einheit ein Befestigungselement zur Befestigung im Motorzylinderkopf im Bereich der Stösselführung angeordnet ist. Gemäss der Erfindung kann aber auch die Führung des als Rollen- oder Gleitstössel ausgebildeten Stössels in jenem Gehäuseteil vorgesehen sein, in welchem die Pumpennockenwelle gelagert ist; dies hat wieder den Vorteil, dass der im Gehäuse der Nockenwelle sitzende Stössel den die Nockenwelle aufnehmenden Hohlraum abdichtet, so dass nun bei Montagearbeiten, wenn dieses Gehäuse abgenommen ist, der die Nockenwelle aufnehmende Hohlraum geschlossen und gegen das Eindringen von Verunreinigungen und Fremdkörpern gesichert ist. Hiebei ist zweckmässig der Stössel in der Stösselführung durch ein Anschlagelement, beispielsweise durch einen nach aussen spannenden federnden Ring, gegen Herausfallen gesichert. In diesem Fall ist zweckmässig am Gehäuse der Pumpe-Düse-Einheit ein Befestigungselement zur Befestigung desselben am Motorzylinderkopf ausserhalb des Bereiches der Stösselführung zwischen Düsenkörper und Regelungseingriff angeordnet, so dass die Pumpe Düse-Einheit auch unabhängig von dem die Nockenwelle aufnehmenden Gehäuseteil am Motorzylinderkopf gesichert ist. In allen Fällen können gemäss der Erfindung zwischen Stössel und Pumpenkolben Ausgleichselemente für den Ausgleich der Fertigungstoleranzen vorgesehen sein. Diese Ausgleichselemente können gemäss der Erfindung von auswechselbaren und stapelbaren Plättchen gebildet oder von fixierbaren Schrauben oder Schraubenmuttern gebildet sein. In der Zeichnung ist die Erfindung an Hand von Ausführungsbeispielen schematisch veranschaulicht. Fig. 1 zeigt einen Teilquerschnitt durch den Zylinderkopf mit dem eingesetzten Pumpe-Düse-Element senkrecht zur Nockenwelle. Fig. 2 zeigt eine andere Ausführungsform, gleichfalls im Querschnitt durch den Zylinderkopf, Fig. 3 zeigt eine Seitenansicht des Motors mit aufgesetztem Gehäuse für die Nockenwelle. Bei der Anordnung nach Fig. 1 stellt 1 den Zylinderkopf, 2 den Brennraum des Zylinders und 3 die in den Zylinderkopf eingesetzte Pumpe-Düse-Einheit dar. 4 ist das Gehäuse der Pumpe-Düse-Einheit und 5 ist die Einspritzdüse. 30 ist ein bearbeiteter Bund am Gehäuse 4, durch welchen das Gehäuse 4 in einer Bohrung 31 im Zylinderkopf 1 seitlich abgestützt ist. Das Gehäuse 4 weist beidseitig Pratzen 32 auf, durch welche Schrauben 33 hindurchgeführt sind, welche in den Zylinderkopf 1 eingeschraubt werden. Diese Pratzen 32 und Schrauben 33 bilden Befestigungselemente für das Festspannen der Pumpe-Düse-Einheit 3 im Zylinderkopf. Auf den Zylinderkopf ist ein tunnelförmiges Gehäuse 6 aufgesetzt, welches mittels Schrauben 7 mit dem Zylinderkopf 1 verschraubt ist. In diesem Gehäuse 6 ist eine Nockenwelle 8 ae- lagert, welche für alle Pumpe-Düse-Einheiten, welchen eine Reihe von Motorzylindern zugeordnet sind, gemeinsam ist. Die Nocken sind mit 9 bezeichnet. Im Gehäuse 4 ist ein Rollen stössel 10 axial verschiebbar gelagert, auf den der Nocken 9 unmittelbar einwirkt. 11 ist das Antriebsrad der Nockenwelle, welches durch einen Zahnriemen 12 angetrieben wird. Innerhalb eines Raumes 13, welcher vom Kühlwasserraum 34 durch eine Wandung 35 getrennt ist, sind Zusatzeinrichtungen untergebracht. 14 ist eine Brennstoffleitung, von welcher aus Leitungen 15 zu jeder Pumpe-Düse-Einheit geführt sind. 16 ist die Regelstange einer Pumpe-Düse-Einheit. An einer Welle 17, welche vom Drehzahlregler, der in Fig. 3 mit 18 bezeichnet ist, verdreht wird, sind mittels Schrauben 19 Hebel 20 befestigt, welche über Verbindungsstücke 21, die verschiebbar in den Hebeln 20 geführt sind, an den Regelstangen 16 angreifen. Die Ausführungsform nach Fig. 2 unterscheidet sich von der Ausführungsform nach Fig. 1 dadurch, dass der Rollenstössel 22 in dem tunnelförmigen Gehäuseteil 23 geführt ist, in welchem die Nockenwelle gelagert ist. Zu diesem Zweck ist der Gehäuseteil 23 mit einer Führungsbohrung 24 ausgestattet. Der Gehäuseteil 23 ist wieder mittels Schrauben 7 am Zylinderkopf 1 festgespannt. 25 ist der Einspritzpumpenkolben, welcher aus dem Gehäuse 26 der Pumpe-Düse-Einheit herausragt und 27 ist die Rückholfeder. 28 ist ein nach aussen spannender Federring, der in eine Nut der Bohrung 24 eingesetzt ist und den Rollenstössel 22 vor dem Herausfallen sichert, wenn der Gehäuseteil 23 abgenommen wird. 29 ist ein Plättchen, welches zwischen dem Kolben 25 und dem Stössel 22 eingesetzt ist, um Toleranzungenauigkeiten zu korrigieren. b ist der Abstand des Bodens des Rollenstössels vom Zentrum des Grundkreises des Nockens und a ist der Abstand des Kolbens 25 von der Oberkante des Gehäuses 26. Das Mass c ist die Stärke des Plättchens 29 und diese Stärke wird so gewählt, dass Toleranzungenauigkeiten ausgeglichen werden. Gegebenenfalls können auch mehrere solche Plättchen 29 übereinander gestapelt sein, um das richtige Mass zu erreichen. Der Raum 13 und die in diesem Raum angeordneten Zubehörteile sind ebenso ausgebildet wie in Fig. 1. Es besteht lediglich der Unterschied, dass die Befestigungselemente für die Befestigung des Gehäuses 26 im Raum 13 zwischen der Regelstange 16 und der Düse 5 am Gehäuse 26 angeordnet sind. Diese Befestigungselemente, welche in Fig. 2 nicht dargestellt sind, können in analoger Weise wie die Pratzen 32 und die Schrauben 33 ausgebildet sein, wobei lediglich diese Pratzen zwischen der Regelstange 16 und der Düse 5 am Gehäuse 26 angeordnet sind und die Schrauben in die Wandung 35 eingeschraubt sind.

Claims: Patentansprüche: 1. Brennstoffeinspritzanlage für Einspritzbrennkraft maschinen, bei welchen für jeden Motorzylinder eine ge sonderte Einspritzeinheit (Pumpe-Düse-Einheit) vorgesehen ist, welche je eine Einspritzdüse und einen in einer Pumpenkolbenbüchse geführten von einer Nockenwelle ange triebenen Pumpenkolben aufweist, wobei die Achse der Pumpennockenwelle die Achse der Pumpe-Düse-Einheit zu mindest angenähert schneidet, und die Nocke der Pumpen nockenwelle unmittelbar auf einen an dem Pumpenkolben an greifenden Stössel einwirkt, dadurch gekennzeichnet, dass die Pumpennockenwelle (8) in einem auf dem Motor zylinderkopf festgelegten tunnelartigen Gehäuse (6, 23) gelagert ist, welches mit dem Motorzylinderkopf (7) lösbar verbunden ist. 2. Brennstoffeinspritzanlage nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der als Rollen- oder Gleitstössel ausgebildete Stössel (10) im Gehäuse (4) der Pumpe-Düse-Einheit geführt ist. 3. Brennstoffeinspritzanlage nach einem der Ansprüche 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass das Gehäuse (4) der Pumpe-Düse-Einheit (3) im Bereich der Gleitbahn des Stössels im Zylinderkopf (1) abgestützt ist. 4. Brennstoffeinspritzanlage nach einem der Ansprüche 1, 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, dass am Gehäuse (4) der Pumpe-Düse-Einheit (3) ein Be festigungselement (32, 33) zur Befestigung im Motor zylinderkopf (1) im Bereich der Stösselführung angeordnet ist. 5. Brennstoffeinspritzanlage nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Führung des als Rollen- oder Gleitstössel ausge bildeten Stössels (22) in jenem Gehäuseteil (23) vorge sehen ist, in welchem die Pumpennockenwelle (8) gelagert ist. 6. Brennstoffeinspritzanlage nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass der Stössel (22) in der Stösselführung (24) durch ein Anschlagelement, beispielsweise durch einen nach aussen spannenden federnden Ring (28), gegen Herausfallen ge sichert ist. 7. Brennstoffeinspritzanlage nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass am Gehäuse (4) der Pumpe-Düse-Einheit (3) ein Be festigungselement zur Befestigung derselben im Motor zylinderkopf ausserhalb des Bereiches der Stösselführung zwischen Düsenkörper und Regelungseingriff angeordnet ist. 8. Brennstoffeinspritzanlage nach einem der Ansprüche 1 bis 7, durch gekennzeichnet, dass zwischen Stössel (22) und Pumpenkolben (25) Ausgleichs elemente (29) für den Ausgleich der Fertigungstoleranzen vorgesehen sind. 9. Brennstoffeinspritzanlage nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass die Ausgleichselemente von auswechselbaren und stapel baren Plättchen (29) gebildet sind. 0. Brennstoffeinspritzanlage nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass die Ausgleichselemente fixierbare Schrauben oder Schraubenmuttern sind.

Inventors: RATHMAYR, HEINZ
Applicants: FRIEDMANN & MAIER AKTIENGESELLSCHAFT
Application year: 1979
Main classification: F02M39
IPC codes: F02M61, F02M59, F02M39, F02M57