FUEL INJECTION PUMP FOR INTERNAL COMBUSTION ENGINES

Abstract: 1. Fuel injection pump for internal combustion engines with a cylinder barrel (2) containing a plunger (3), said barrel being located in the pump body (1), comprising at least one return flow bore (4), being controlled by the plunger (3), and being surrounded by a rotatable deflector ring (8, 28, 30) in the area of the return flow bore (4), said ring being pressed by a spring (12, 31, 32) acting in axial direction against a shoulder (29) of the cylinder barrel located above the return flow bore (4) in pumping direction and enclosing an annular space (9) with an approximately cylindrical wall element, said annular space being connected with a retourn flow space (11) via at least one flow bore (10) of the deflector ring, especially of that type, where the end of delivery is determined by at least one sloping leading edge of the plunger (3), which opens the return flow bore (4), characterised in that the spring (12, 31, 32) is compressible in the direction of the axis of the cylinder barrel and is supported by an intermediate sleeve (14) being tightly connected with the cylinder barrel (2) and the pump body (1), being connected with the cylinder barrel (2), in a manner not to be axially shiftable relative thereto and ending below the deflector ring (8, 28, 30), wherein the intermediate sleeve (14) and the deflector ring (8, 28, 30) are removable together with the cylinder barrel (2) from the pump body (1).

Description: Kraftstoffeinspritzpumpe für Brennkraftmaschinen Die Erfindung bezieht sich auf eine Kraftstoffeinspritzpumpe für Brennkraftmaschinen mit einer einen Pumpenkolben aufnehmenden Zylinderbüchse, die mindestens eine vom Pumpenkolben gesteuerte Rückströmbohrung aufweist und die im Bereich der Rückströmbohrung von einem verdrehbaren Prallschutzring umgeben ist, der durch eine in axialer Richtung wirkende Feder gegen eine in Förderrichtung oberhalb der Rückströmbohrung befindliche Schulter gedrückt ist und mit einem ungefähr zylindrischen Wandteil einen Ringraum umschliesst, der über wenigstens eine Durchflutungsbohrung mit einem Rückströmraum verbunden ist, insbesondere von derjenigen Bauart, bei welcher das Förderende durch wenigstens eine schräge Steuerkante des Pumpenkolbens bestimmt wird, welche die Rückströmbohrung aufsteuert. Eine solche Kraftstoffeinspritzpumpe ist beispielsweise aus den DE-OSen 31 36 749 und 31 36 751 bekannt. Der Kraftstoff wird durch den Pumpenkolben hoch komprimiert, wobei beispielsweise Drücke von mehreren hundert bar in Betracht kommen. Der Kraftstoff strömt am Ende des Förderhubes aus der Rückströmbohrung unter diesem hohen Druck aus und der Prallschutzring dient dazu, um Beschädigungen des Pumpengehäuses durch den austretenden Kraftstoffstrahl zu verhindern. Der Prallschutzring besteht zwar meist aus gehärtetem Stahl, jedoch besteht auch in diesem Falle die Gefahr, dass der Prallschutzring durch den auftreffenden Strahl geschädigt wird. Aus diesem Grunde ist der Prallschutzring verdrehbar, so dass verschiedene Stellen des Prallschutzringes vom Kraftstoffstrahl beaufschlagt werden. Bei den bekannten Ausführungsformen ist der Prallschutzring durch einen radial federnden Sprengring gegen die Anlageschulter gedrückt, wobei die den Sprengring aufnehmende Ringnut der Zylinderbüchse eine konische Fläche aufweist, an welcher der Sprengring anliegt. Durch diese konische Fläche ergibt sich eine axiale Kraftkomponente, welche auf den Prallschutzring wirkt, jedoch ist diese axiale Kraft nicht genau definierbar, weil sie von der Oberflächenbeschaffenheit der konischen Anlagefläche und der Oberflächenbeschaffenheit des Sprengringes abhängig ist. Wenn die axiale Kraftkomponente zu gross ist, wird der Prallschutzring blockiert, in welchem Falle eine Auskolkung des Prallschutzringes an derjenigen Stelle auftritt, an welcher der Strahl dauernd auftrifft. Wenn die axiale Kraftkomponente zu klein ist, verdreht sich der Prallschutzring zu schnell und es tritt wieder ein Verschleiss der Anlageflächen des Prallschutzringes und der Anlageschulter auf. Um die Verdrehbarkeit des Prallschutzringes bei verschiedenen Anpressdrücken des Prallschutzringes an die Anlageschulter zu erreichen, sind gemäss der genannten DE-OS 31 36 749 am Prallschutzring Leitflächen vorgesehen, auf welche der Strahl auftrifft, um die Verdrehung zu bewirken. Solche Leitflächen setzen einen komplizierten und kostspieligen Aufbau des Prallschutzringes voraus und sind überdies in besonderem Masse einer Beschädigung durch den Kraftstoffstrahl ausgesetzt, so dass auch wieder die Verdrehbarkeit des Prallschutzringes bei längerer Betriebsdauer nicht gewährleistet ist. Aufgabe der Erfindung ist es, bei einer einfachen Konstruktion des Prallschutzringes die dauernde Verdrehbarkeit desselben im Betrieb zu gewährleisten. Zu diesem Zweck besteht die Erfindung im wesentlichen darin, dass die Feder eine in Richtung der Achse der Zylinderbüchse zusammendrück- bare Feder ist und gegen eine gegenüber der Zylinderbüchse und dem Pumpengehäuse abgedichtete und mit der Zylinderbüchse axial unverschiebbar verbundene Zwischenhülse abgestützt ist. Eine in axialer Richtung zusammendrückbare Feder ermöglicht im Gegensatz zu einem an einer konischen Fläche abgestützten radial federnden Sprengring die Einstellung und Aufrechterhaltung einer präzise definierten Anpresskraft des Prallschutzringes an die Anlageschulter. Durch diese präzise Einstellung der Anpresskraft kann der Widerstand gegen eine Verdrehung des Prallschutzringes präzise eingestellt werden. Es ist keine übermässige axiale Federkraft erforderlich, sondern es kann die axiale Federkraft verhältnismässig klein gewählt werden, wodurch ein Verschleiss der Anlageflächen des Prallschutzringes an die Anlageschulter vermieden oder vermindert wird. Es können komplizierte Leitflächen am Prallschutzring, welche die Verdrehung desselben bewirken, entfallen, da die axiale Federkraft so eingestellt werden kann, dass auch geringe Abweichungen des aus der Rückström- bohrung austretenden Strahles von der präzisen radialen Richtung ausreichen, um beispielsweise durch Auftreffen auf Unebenheiten oder Rauhungen an der Innenfläche des Prallschutzringes die gewünschte Verdrehbewegung zu bewirken. Die Zwischenhülse ist zweckmässig gegen eine Schulter der Zylinderbüchse abgestützt und durch einen Sprengring in Anlage an der Schulter gehalten. Bei den bekannten Ausführungsformen, beispielsweise nach der DE-OS 31 36 749, ist die - Zylinderbüchse durch einen in einer Nut liegenden O-Ring gegenüber dem Pumpengehäuse abgedichtet. Die Anordnung einer erfindungsgemässen Zwischenhülse hat nicht nur den Vorteil einer guten Abstützung für die in axialer Richtung wirkende Felder, sondern bietet auch grosse Vorteile bei solchen Pumpenbauarten, bei welchen das gesamte Pumpenelement mit dem Stössel nach oben aus dem Pumpengehäuse ausbaubar ist, da durch diese Zwischenhülse der bei einer solchen Bauweise grössere Abstand zwischen Zylinderbüchse und der Aufnahmebohrung im Pumpengehäuse überbrückt wird. Eine solche Zwischenhülse bietet aber auch die Möglichkeit, in einfacher Weise eine sogenannte Sperröldichtung aus zu bilden. Gemäss einer Ausgestaltung der Erfindung kann zu diesem Zwecke die Anordnung so getroffen sein, dass die Zwischenhülse durch zwei in axialem Abstand voneinander liegende Ringdichtungen gegenüber der Zylinderbüchse und durch zwei in axialem Abstand voneinander liegende Ringdichtungen gegenüber dem Pumpengehäuse abgedichtet ist und dass zwischen den Ringdichtungen eine Ringnut im Pumpengehäuse und eine Ringnut in der Zylinderbüchse vorgesehen sind, welche Ringnuten durch wenigstens eine Bohrung in der Zwischenbüchse miteinander verbunden sind, wobei in die Ringnut im Pumpengehäuse eine mit Motorschmieröl unter Druck beschickte Leitung mündet und die Ringnut in der Zylinderbüchse mit einer Ringnut in der Kolbenlauffläche der Zylinderbüchse in Verbindung steht. Auf diese Weise wird durch die Zwischenschaltung des Motoröls vermieden, dass Kraftstoff, welcher zur Schmierung des Pumpentriebwerkes weniger geeignet ist, in den Triebwerksraum der Kraftstoffeinspritzpumpe gelangt. Gemäss einer Weiterbildung der Erfindung kann der Prallschutzring zumindest in seinem von der Feder abgewendeten Bereich als aussen und innen zylindrische Büchse ausgebildet sein, die mit ihrer Stirnfläche durchdie Feder an die Anlageschulter gedrückt ist. Auf diese Weise ergibt sich eine einfache Ausbildung des Prallschutzringes, wobei allerdings die Abstützfläche des Prallschutzringes an der Anlageschulter auf die Stärke desselben reduziert ist und daher der Flächendruck grösser ist. Dies ist aber dadurch zulässig, dass infolge der präzise einstellbaren axialen Federung die Anpresskraft verringert werden kann. In der Zeichnung ist die Erfindung an Hand von Ausführungsbeispielen erläutert. Fig. 1 zeigt einen Querschnitt durch die Einspritzpumpe und die Fig. 2 und 3 zeigen Varianten der Anordnung des Prallschutzringes. In das Gehäuse 1 einer Einspritzpumpe ist eine Zylinderbüchse 2 eingesetzt. In der Zylinderbüchse 2 ist ein Pumpenkolben 3 geführt. In der Zylinderbüchse 2 sind Rückströmbohrungen 4 vorgesehen. 5 ist der Arbeitsraum des Pumpenkolbens. Sobald die Stirnkante 6 des Pumpenkolbens 3 die Bohrungen 4 überschleift, beginnt der Förderhub. Der Kolben weist schräge Steuerkanten 7 auf, Sobald diese schrägen Steuerkanten die Rückströmbohrungen 4 überschleifen, öffnen die Steuerkanten 7 den Weg zu den Rückströmbohrungen 4. Der auf einen hohen Druck von einigen hundert bar im Arbeitsraum 5 komprimierte Brennstoff strömt aus den Rückströmbohrungen 4 aus, wodurch der Förderhub beendet ist. 8 ist ein Prallschutzring, der die Zylinderbüchse 2 im Bereich der Bohrungen 4 umgibt. Der aus den Rückströmbohrungen 4 austretende Brennstoff trifft nun unter hohem Druck auf den Prallschutzring 8, welcher aus einem Material hoher Festigkeit, beispielsweise aus gehärtetem Stahl, besteht, auf. Der Prallschutzring 8 umgibt einen Ringraum 9, der über Durchflutungsbohrungen 10 im Prallschutzring 8 mit einem im Gehäuse 1 vorgesehenen Rückströmraum 11 verbunden ist. Dieser Rückströmraum 11 ist gleichzeitig auch der Ansaugraum. Der Prallschutzring 8 ist durch eine in axialer Richtung zusammendrückbare Feder 12 gegen eine zur Achse der Zylinderbüchse senkrecht stehende Fläche 13 abgestützt, welche von der Stirnfläche einer Zwischenhülse 14 gebildet ist. Die Zwischenhülse 14 ist gegen eine Schulter 15 der Zylinderbüchse 2 abgestützt und durch einen Sprengring 16 gegen diese Schulter 15 gedrückt, so dass die Zwischenhülse 14 mit der Zylinderbüchse 2 axial unverschiebbar verbunden ist. Die Zwischenhülse 14 ist durch zwei Dichtungen 17 und 18 gegen das Gehäuse 1 und durch zwei Dichtungen 19 und 20 gegen die Zylinderbüchse 2 abgedichtet, so dass Brennstoff aus dem Raum 11 nicht in den Federraum 21 und in den Nockenwellenraum 22 gelangen kann. Zwischen den beiden Dichtungen 17 und 18 ist eine Ringnut 23 im Gehäuse vorgesehen. Zwischen den beiden Dichtungen 19 und 20 ist eine Ringnut 24 in der Zylinderbüchse 2 vorgesehen. Die beiden Ringnuten sind durch Bohrungen 25 durch in der Zwischenhülse 14 vorgesehene Radialbohrungen 25 miteinander verbunden. In die Ringnut 23 wird Schmieröl vom Schmiersystem des Motors zugeführt. Dieses öl gelangt über die Radialbohrungen 25 in die Ringnut 24. Diese Ringnut 24 steht über eine Bohrung 26 in Verbindung mit einer in die Lauffläche der Zylinderbüchse 2 eingearbeiteten Ringnut 27. Auf diese Weise wird eine sogenannte Sperröldichtung geschaffen, wodurch mit Sicherheit vermieden wird, dass Brennstoff aus dem Rückström- und Ansaugraum 11 in den Federraum 21 und den Nockenwellenraum 22 gelangt. Eine Bohrung 35 dient zur Leckölrückführung. Bei der Anordnung nach Fig. 1 ist die Feder 12 von einem Stapel von Tellerfedern gebildet. Diese Feder kann aber auch von einer Schraubenfeder gebildet sein, deren letzte Windung über einen Bereich von 360O schräg angeschliffen ist, so dass eine solche Schraubenfeder eine präzise axiale Federkraft ergibt. Die Ausführungsform nach Fig. 2 zeigt eine abgewandelte Ausführungsform des Prallschutzringes. Der Prallschutzring 28 ist von einer einfachen Zylinderbüchse gebildet, welche gegen eine Schulter 29 in der Zylinderbüchse 2 durch die Feder 12 gedrückt ist. In diesem Falle ist die Feder 12 von einer einfachen Tellerfeder 31 gebildet, welche gleichfalls wieder gegen die Zwischenhülse 14 abgestützt ist. Ein solcher Prallschutzring ist einfach und billig auszuführen. Bei der Ausführungsform nach Fig. 3 ist der Prallschutzring 30 gleichfalls wieder durch eine einzige Tellerfeder 32 gegen die Zwischenhülse 14 abgestützt. In diesem Falle sind nur zwei Dichtungsringe 33 und 34 an der Zwischenhülse vorgesehen, wobei auf eine Sperröldichtung verzichtet wird.

Claims: Patentansprüche: 1. Kraftstoffeinspritzpumpe für Brennkraftmaschinen mit einer einen Pumpenkolben (3) aufnehmenden Zylinderbüchse (2), die mindestens eine vom Pumpenkolben (3) gesteuerte Rückströmbohrung (4) aufweist und die im Bereich der Rückströmbohrung (4) von einem verdrehbaren Prallschutzring (8, 28, 30) umgeben ist, der durch eine in axialer Richtung wirkende Feder (12, 31, 32) gegen eine in Förderrichtung oberhalb der Rückströmbohrung (4) befindliche Schulter (29) gedrückt ist und mit einem ungefähr zylindrischen Wandteil einen Ringraum (9) umschliesst, der über wenigstens eine Durchflutungsbohrung (10) mit einem Rückströmraum (11) verbunden ist, insbesondere von derjenigen Bauart, bei welcher das Förderende durch wenigstens eine schräge Steuerkante (7) des Pumpenkolbens (3) bestimmt wird, welche die Rückströmbohrung (4) aufsteuert, dadurch gekennzeichnet, dass die Feder (12, 31, 32) eine in Richtung der Achse der Zylinderbüchse (2) zusammendrückbare Feder ist und gegen eine gegenüber der Zylinderbüchse (2) und dem Pumpengehäuse (1) abgedichtte und mit der Zylinderbüchse (2) axial unverschiebbar verbundene Zwischenhülse (14) abgestützt ist. 2. Kraftstoffeinspritzpumpe nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Zwischenhülse (14) gegen eine Schulter (15) der Zylinderbüchse (2) abgestützt und durch einen Sprengring (16) in Anlage an der Schulter (15) gehalten ist. 3. Kraftstoffeinspritzpumpe nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Zwischenhülse (14) durch zwei in axialem Abstand voneinander liegende Ringdichtungen (19, 20) gegenüber der Zylinderbüchse (2) und durch zwei in axialem Abstand voneinander liegende Ringdichtungen (17, 18) gegen über dem Pumpengehäuse (1) abgedichtet ist und dass zwischen den Ringdichtungen (17, 18, 19, 20) eine Ringnut (23) im Pumpengehäuse (1) und eine Ringnut (24) in der Zylinderbüchse (2, -orgeseS.en sind, welche Ringnuten (23, 24) durch wenigstens eine Bohrung (25) in der Zwischenhülse (14) miteinander verbunden sind, wobei in die Ringnut (23) im Pumpengehäuse (1) eine mit Motorschmieröl unter Druck beschickte Leitung mündet und die Ringnut (24) in der Zylinderbüchse (2) mit einer Ringnut (27) in der Kolbenlauffläche der Zylinderbüchse (2) in Verbindung steht. 4. Kraftstoffeinspritzpumpe nach Anspruch 1, 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, dass der Prallschutzring (8, 28, 30) zumindest in seinem von der Feder (12, 31, 32) abgewendeten Bereich als aussen und innen zylindrische Büchse ausgebildet ist, die mit ihrer Stirnfläche durch die Feder an die Anlageschulter (29) gedrückt ist.

Inventors: STIPEK, THEODOR, DIPL.-ING.
Applicants: FRIEDMANN & MAIER AKTIENGESELLSCHAFT
Application year: 1985
Main classification: F02M55
IPC codes: F02M55, F02M59