EP0469142A1 - Fuel injection device for fuel-injected internal combustion engines. - Google Patents

Fuel injection device for fuel-injected internal combustion engines.

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EP0469142A1
EP0469142A1 EP91905879A EP91905879A EP0469142A1 EP 0469142 A1 EP0469142 A1 EP 0469142A1 EP 91905879 A EP91905879 A EP 91905879A EP 91905879 A EP91905879 A EP 91905879A EP 0469142 A1 EP0469142 A1 EP 0469142A1
Authority
EP
European Patent Office
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control edge
injection
piston
delivery
recess
Prior art date
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EP91905879A
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EP0469142B1 (en
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Gerhard Weiss
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ROBERT BOSCH AG
Original Assignee
Automotive Diesel GmbH
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Publication date
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Publication of EP0469142A1 publication Critical patent/EP0469142A1/en
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Publication of EP0469142B1 publication Critical patent/EP0469142B1/en
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    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02M—SUPPLYING COMBUSTION ENGINES IN GENERAL WITH COMBUSTIBLE MIXTURES OR CONSTITUENTS THEREOF
    • F02M45/00—Fuel-injection apparatus characterised by having a cyclic delivery of specific time/pressure or time/quantity relationship
    • F02M45/02—Fuel-injection apparatus characterised by having a cyclic delivery of specific time/pressure or time/quantity relationship with each cyclic delivery being separated into two or more parts
    • F02M45/04—Fuel-injection apparatus characterised by having a cyclic delivery of specific time/pressure or time/quantity relationship with each cyclic delivery being separated into two or more parts with a small initial part, e.g. initial part for partial load and initial and main part for full load
    • F02M45/06—Pumps peculiar thereto
    • F02M45/066—Having specially arranged spill port and spill contour on the piston
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
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    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02M—SUPPLYING COMBUSTION ENGINES IN GENERAL WITH COMBUSTIBLE MIXTURES OR CONSTITUENTS THEREOF
    • F02M59/00—Pumps specially adapted for fuel-injection and not provided for in groups F02M39/00 -F02M57/00, e.g. rotary cylinder-block type of pumps
    • F02M59/20—Varying fuel delivery in quantity or timing
    • F02M59/24—Varying fuel delivery in quantity or timing with constant-length-stroke pistons having variable effective portion of stroke
    • F02M59/26—Varying fuel delivery in quantity or timing with constant-length-stroke pistons having variable effective portion of stroke caused by movements of pistons relative to their cylinders
    • F02M59/265—Varying fuel delivery in quantity or timing with constant-length-stroke pistons having variable effective portion of stroke caused by movements of pistons relative to their cylinders characterised by the arrangement or form of spill port of spill contour on the piston

Definitions

  • the invention relates to a fuel injection device for injection internal combustion engines, in which a
  • pump piston and a pump piston bushing or a control sleeve can be rotated relative to one another and the delivery end is determined by at least one oblique control edge of one part, which overlaps an overflow bore of the other part, and the start of delivery by a ⁇ _5 other control edge of this one part, which overflows the overflow bore of the other part, is determined, an escape piston guided in an escape cylinder connected to the high-pressure chamber being provided to achieve a pre-injection and main injection, and the volume released by the escape piston being the injection pause between pre-injection and main injection.
  • the curve according to which the oblique control edge runs is continuous.
  • the control angle over which the rotatable part has to be rotated in the phase from the beginning of the control of the fuel in the alternating cylinder to the reaching of the full swallowing volume of the alternating cylinder, which corresponds to the interval between the pre-injection and the main injection, is relatively large .
  • This also represents a considerable disadvantage.
  • a reduction in the control angle could indeed be achieved by a steeper arrangement of the oblique control edge, but this would again reduce the control sensitivity.
  • the object of the invention is to shorten the required control angle.
  • the invention essentially consists in that the oblique control edge in the region of zero conveyance has a recess which springs back in the direction of the rotary positions corresponding to an increase in the conveyance, and that the distance at which the oblique control edge enters the recessed recess passes from the control edge controlling the start of delivery is larger than the diameter of the overflow bore. Through this recess, the rotary position "zero delivery” is shifted towards the rotary positions corresponding to an increase in the delivery. The angle of rotation between the rotational position corresponding to zero delivery at maximum speed and the rotational position corresponding to idling is reduced.
  • control angle is also reduced in the phase between the beginning of the overflow of the fuel into the evasive cylinder until the full swallowing volume thereof is reached. It is even possible to reduce this control angle to zero at a predetermined speed. In this way, a substantial reduction in the overall control angle is achieved in the entire control range.
  • the delivery is ended. This applies to both idle and load operation. Because the distance from the point at which the oblique control edge merges into the recessed recess from the control edge controlling the start of delivery is greater than the diameter of the overflow bore, a useful stroke results in all rotary positions between the completion of the overflow bore and the opening thereof. which also ensures the delivery rate required when idling. If this distance were equal to or less than the diameter of the overflow bore, the delivery volume would be swallowed by the compensating cylinder and no main injection would develop.
  • the inclined control edge can spring back in the form of a step to form this recess.
  • a step can be easily incorporated into the oblique control edge.
  • the region of the control edge forming the step runs in the direction of the axis of the pump piston. In the case of zero delivery, the step enables the outflow into the overflow bore just before delivery. When moving to delivery, the step edge covers the overflow hole, taking into account the required sealing gap. After the start of the conveyance, after a stroke determined by the rotational position, the oblique region of the control edge overrides the oblique region of the control edge, whereby the conveyance ends becomes.
  • the step runs in the direction of the axis of the pump piston, the required sealing gap is kept the same during the stroke of the pump piston, and therefore a more precise use of the delivery or the idling delivery is made possible. Apart from this, the fact that the step extends in the direction of the axis of the pump piston also makes it easier to incorporate it during manufacture.
  • the recess or step of the oblique control edge extends so far that the required sealing gap width is ensured between the edge delimiting the recess or the step and the control bore when idling.
  • the fact that the step runs in the direction of the axis of the pump piston has a favorable effect, since the sealing gap remains the same at the various stroke positions of the piston in the area of this step. It can therefore be reduced to a minimum by this recess or step of the control angle between the "zero delivery" position and the idling position, without the required sealing gap being impaired.
  • Fig.l shows a side view of the piston.
  • 2 shows a development of the piston jacket with the oblique control edge.
  • 3 shows a diagram in which the injection quantity is plotted in the ordinate and the control angle in the abscissa
  • FIG. 4 shows a modified embodiment.
  • 5 shows another exemplary embodiment.
  • the piston 7 has an oblique control edge 1, which the overflow bore 2 grinds over.
  • the oblique control edge runs along a steady curve, as is indicated in dashed lines in the area la.
  • the control edge 1-la runs along a steady curve
  • the relative position of the overflow bore with zero delivery is in the ordinate a.
  • the relative position of the overflow bore 2 when idling is in the ordinate b.
  • the position 2 'of the overflow bore 2 shows the start of delivery and the position 2''shows the end of delivery.
  • the control angle 3 between the position "zero delivery" and the idle position b is therefore relatively large in the known designs.
  • the control edge runs on a discontinuous curve.
  • the lower control edge 1 has a step 4 which runs in the direction of the piston axis.
  • the lower control edge now runs along line 1-4.
  • the position "zero funding” is shifted by a value 5 in the direction of ordinate b and is now in ordinate c.
  • the control angle is therefore reduced by the area 5.
  • the required sealing gap between the overflow bore 2 in the idle position ordinate b and the control edge region forming the step 4 is shown by 6. It can thus be seen that the entire control angle is shortened by the region 5. In this way it is possible to find the right length with a control angle of about 60 °.
  • the upper edge 8 of the piston 7 represents the upper control edge, which at the start of the conveyance overlaps the overflow bore 2 in the pump piston bushing 9.
  • the distance of the point 28 at which the oblique control edge 1 changes into the recessed step 4 from the upper control edge 8 controlling the start of conveyance is larger than the diameter of the overflow bore. This results in a useful stroke from the piston position at which the upper control edge 8 closes the overflow bore 2 (start of delivery) to the piston position at which the oblique control edge 1 releases the overflow bore 2 (discharge end).
  • Level 4 shortens the control angle. This shortens the phase indicated by curve 12. At a certain constant speed selected for the diagram according to FIG. 3, this phase of curve 12 is even shortened to zero. In this case, the pilot injection follows curve 15 until the full pilot injection is reached at point 13. After the injection pause determined by the swallowing volume of the evasive cylinder, the main injection is formed according to curve 14. The absolute values to be read off the ordinate in mm 3 indicate the total injection quantity. This applies to an assumed speed n ... At other speeds, the pilot injection and main injection can be designed, for example, according to n 2 . If the values 5 (FIG. 2) are smaller, the shortening of the phase indicated by curve 12 may be less and the pre-injection may be designed according to curve 16, for example. In any case, the control angle is reduced in the phase indicated by curve 12 without the pitch angle of the oblique control edge 1 being reduced.
  • FIG. 17 A modified embodiment is shown in FIG.
  • the piston 17 has oblique slots 18, the lower control edge 19 ends the promotion.
  • These oblique slots 18 are connected by an axial bore 20 and a transverse bore 21 to the working space of the pump piston 17 and the control is carried out by a control sleeve 22 which has the overflow bore 23.
  • a recess 24 extending in the axial direction of the piston is attached to the oblique slots 18, as a result of which a step 25 of the control edge 19 is formed, which has the same function as the step 4 according to FIG.
  • the start of delivery takes place when the transverse bore 26 is blended through the edge 27 of the control sleeve 22.
  • the oblique control edge 29 and the step 30, into which the oblique control edge 29 merges at point 31, are provided in a bush 32 surrounding the piston.
  • the overflow bore 33 is provided in the piston 34 and is connected to the working space 36 by a central bore 35 in the piston 34.
  • the promotion begins when the upper control edge 37 of the sleeve 32 overrides the overflow bore 33 and ends when the oblique control edge 29 of the sleeve 32 clears the overflow bore 33 of the piston 34.
  • the distance between the point 31 at which the oblique control edge 29 transitions into step 30 ' from the control edge 37 controlling the start of conveyance is greater than the diameter of the overflow bore 33.
  • 38 is an evasive piston which is in an evasive cylinder 39 is led. With 40 the evasive stroke of the evasive piston 38 is designated.

Abstract

Dispositif d'injection de carburant pour moteurs à combustion interne à injection dans lequel un piston plongeur (7) et un manchon de piston (9) ou une douille de commande (22) peuvent tourner l'un par rapport à l'autre, l'extrémité d'alimentation étant définie par au moins une arête de commande inclinée (1) au-dessus de laquelle se trouve un orifice d'écoulement (2) de l'autre partie, cependant qu'il est prévu, afin d'obtenir une pré-injection et une injection principale, un piston de déviation (38) guidé dans un cylindre se trouvant en communication avec l'espace haute pression, le volume libéré par ledit piston déterminant l'intervalle de repos entre la pré-injection et l'injection principale, caractérisé en ce que l'arête de commande inclinée (1) présente, dans la zone d'alimentation nulle, un cran qui revient dans la direction de la position de rotation correspondant à une augmentation de l'alimentation. La distance de l'emplacement (28) où l'arête de commande inclinée (1) passe dans l'évidement revenant en position (4) à partir de l'arête (8) commandant le début de l'alimentation est plus grande que le diamètre de l'orifice d'écoulement (2). Ce cran permet d'accroître la zone d'alimentation nul et de la déplacer dans le sens d'une alimentation accrue. L'angle de réglage requis se trouve ainsi réduit sans pour autant accroître la pente de l'arête de commande inclinée (1).Fuel injection device for internal combustion injection engines in which a plunger (7) and a piston sleeve (9) or a control sleeve (22) can rotate relative to each other, l the supply end being defined by at least one inclined control edge (1) above which there is a flow orifice (2) of the other part, however provided, in order to obtain a pre-injection and a main injection, a deflection piston (38) guided in a cylinder being in communication with the high pressure space, the volume released by said piston determining the rest interval between the pre-injection and the main injection, characterized in that the inclined control edge (1) has, in the zero supply zone, a notch which returns in the direction of the rotational position corresponding to an increase in supply. The distance from the location (28) where the inclined control edge (1) passes into the recess returning to position (4) from the edge (8) controlling the start of feeding is greater than the diameter of the flow opening (2). This notch makes it possible to increase the zero feeding zone and to move it in the direction of an increased feeding. The required adjustment angle is thus reduced without increasing the slope of the inclined control edge (1).

Description

Kraftstoffeinspritzeinrichtung für Einspritzbrennkraftmaschinen Fuel injection device for injection internal combustion engines
Die Erfindung bezieht sich auf eine Kraftstoffeinspritzein¬ richtung für Einspritzbrennkraftmaschinen, bei welcher einThe invention relates to a fuel injection device for injection internal combustion engines, in which a
10 Pumpenkolben und eine Pumpenkolbenbuchse oder eine Steuerhül¬ se relativ zueinander verdrehbar sind und das Förderende durch wenigstens eine schräge Steuerkante des einen Teiles, welche eine überströmbohrung des jeweils anderen Teiles überschleift, bestimmt ist, und der Förderbeginn durch eine τ_5 andere Steuerkante dieses einen Teiles, die die Überströmboh¬ rung des jeweils anderen Teiles überschleift, bestimmt ist, wobei zur Erzielung einer Vor- und Haupteinspritzung ein in einem mit dem Hockdruckraum in Verbindung stehenden Ausweich¬ zylinder geführter Ausweichkolben vorgesehen ist, und wobei das vom Ausweichkolben freigegebene Volumen die Einspritzpau¬ 0 se zwischen Voreinspritzung und Haupteinspritzung bestimmt.10 pump piston and a pump piston bushing or a control sleeve can be rotated relative to one another and the delivery end is determined by at least one oblique control edge of one part, which overlaps an overflow bore of the other part, and the start of delivery by a τ_5 other control edge of this one part, which overflows the overflow bore of the other part, is determined, an escape piston guided in an escape cylinder connected to the high-pressure chamber being provided to achieve a pre-injection and main injection, and the volume released by the escape piston being the injection pause between pre-injection and main injection.
Wenn der verdrehbare Teil, nämlich der Pumpenkolben oder die Regelhülse aus der Stellung "Nullförderung" in Richtung zu den einer Vergrößerung der Förderung entsprechenden Drehstel¬ 5 lungen um einen gewissen Regelwinkel verdreht wird, beginnt die Förderung und damit die Voreinspritzung. Während einer Regelwinkelzunahme bei konstanter Drehzahl steigt zunächst die Voreinspritzmenge rasch an, wonach sie konstant bleibt und gleichzeitig die Gesamtmenge sehr lange konstant bleibt. " Bei Erreichen des dynamischen Ausweichkolben-Öffnungsdruckes beginnt der Ausweichkolben auszuweichen und der Ausweichzy- linder nimmt die geförderte Kraftstoffmenge auf. Mit zuneh¬ mendem Regelwinkel verschluckt der Ausweichzylinder immer mehr Kraftstoffmenge. Dies dauert solange, bis das volle 5 Schluckvolumen des Ausweichzylinders erreicht ist. Ab dieser Regelwinkel-Position beginnt sich die Haupteinspritzung zu formen.When the rotatable part, namely the pump piston or the regulating sleeve is rotated from the "zero delivery" position in the direction of the rotary positions corresponding to an increase in the delivery, the delivery and thus the pre-injection begins. During a control angle increase at constant engine speed, the amount of pre-injection increases rapidly, after which it remains constant and at the same time the total amount remains constant for a very long time. "When the dynamic evasive piston opening pressure is reached, the evasive piston begins to evade and the evasive cylinder picks up the amount of fuel delivered. As the control angle increases, the evasive cylinder swallows more and more fuel. This takes until the full 5 swallowing volume of the evasive cylinder is reached. Ab this Control angle position, the main injection begins to form.
Bei den bekannten Anordnungen ist die Kurve, nach welcher die schräge Steuerkante verläuft, stetig. Der Regelwinkel, über welchen der verdrehbare Teil in der Phase vom Beginn der Ab- steuerung des Kraftstoffes in den Ausweichzylinder bis zur Erreichung des vollen Schluckvolumens des Ausweichzylinders verdreht werden muß, was dem Intervall zwischen Vorein- spritzung und Haupteinspritzung entspricht, ist verhältnis¬ mäßig groß. Es ergibt sich daher ein großer Regelwinkel über den gesamten Regelbereich, und ein solcher großer Regelwinkel bereitet bei manchen Stellern Schwierigkeiten. Während dieser Phase ändert sich nichts am Einspritzverhalten und es besteht daher überdies die Gefahr, daß die Rückmeldung einen Fehler anzeigt. Auch dies stellt einen beträchtlichen Nach¬ teil dar. Eine Verkleinerung des Regelwinkels könnte zwar durch eine steilere Anordnung der schrägen Steuerkante erreicht werden, jedoch würde dadurch wieder die Regel- empfindlichkeit vermindert werden.In the known arrangements, the curve according to which the oblique control edge runs is continuous. The control angle over which the rotatable part has to be rotated in the phase from the beginning of the control of the fuel in the alternating cylinder to the reaching of the full swallowing volume of the alternating cylinder, which corresponds to the interval between the pre-injection and the main injection, is relatively large . There is therefore a large control angle over the entire control range, and such a large control angle is difficult for some actuators. Nothing changes in the injection behavior during this phase and there is therefore also the risk that the feedback indicates an error. This also represents a considerable disadvantage. A reduction in the control angle could indeed be achieved by a steeper arrangement of the oblique control edge, but this would again reduce the control sensitivity.
Die Erfindung stellt sich zur Aufgabe, den erforderlichen Regelwinkel zu verkürzen. Zur Erfüllung dieser Aufgabe besteht die Erfindung im wesentlichen darin, daß die schräge Steuerkante im Bereich der Nullfδrderung eine in Richtung zu den einer Vergrößerung der Förderung entsprechenden Drehstel¬ lungen zurückspringende Ausnehmung aufweist, und daß der Abstand der Stelle, an welcher die schräge Steuerkante in die zurückspringende Ausnehmung übergeht von der den Förderbeginn steuernden Steuerkante größer ist als der Durchmesser der Überströmbohrung. Durch diese Ausnehmung wird die Drehstel¬ lung "Nullförderung" in Richtung zu den einer Vergrößerung der Förderung entsprechenden Drehstellungen verschoben. Es wird der Drehwinkel zwischen der der Nullförderung bei maxi¬ maler Drehzahl entsprechenden Drehstellung und der dem Leerlauf entsprechenden Drehstellung verkleinert. Dadurch wird auch der Regelwinkel in der Phase zwischen dem Beginn der Überströmung des Kraftstoffes in den Ausweichzylinder bis zur Erreichung des vollen Schluckvolumens desselben ver¬ kleinert. Es ist sogar möglich, diesen Regelwinkel bei einer vorbestimmten Drehzahl auf Null herabzusetzen. Auf diese Weise wird im gesamten Regelbereich eine wesentliche Verrin¬ gerung des gesamten Regelwinkels erreicht.The object of the invention is to shorten the required control angle. To achieve this object, the invention essentially consists in that the oblique control edge in the region of zero conveyance has a recess which springs back in the direction of the rotary positions corresponding to an increase in the conveyance, and that the distance at which the oblique control edge enters the recessed recess passes from the control edge controlling the start of delivery is larger than the diameter of the overflow bore. Through this recess, the rotary position "zero delivery" is shifted towards the rotary positions corresponding to an increase in the delivery. The angle of rotation between the rotational position corresponding to zero delivery at maximum speed and the rotational position corresponding to idling is reduced. Thereby the control angle is also reduced in the phase between the beginning of the overflow of the fuel into the evasive cylinder until the full swallowing volume thereof is reached. It is even possible to reduce this control angle to zero at a predetermined speed. In this way, a substantial reduction in the overall control angle is achieved in the entire control range.
Wenn der Bereich der Steuerkante die Überströmbohrung auf- steuert, ist die Förderung beendet. Dies gilt sowohl für den Leerlauf als auch für den Lastbetrieb. Dadurch, daß der Abstand der Stelle, an welcher die schräge Steuerkante in die zurückspringende Ausnehmung übergeht, von der den Förderbeginn steuernden Steuerkante größer ist als der Durchmesser der Überströmbohrung, ergibt sich bei allen Drehstellungen zwischen dem Abschluß der Überströmbohrung und der Aufsteuerung derselben ein Nutzhub, welcher auch die bei Leerlauf erforderliche Fördermenge gewährleistet. Wenn dieser Abstand gleich oder kleiner als der Durchmesser der Überströmbohrung wäre, würde die Fördermenge vom Ausgleichszylinder geschluckt werden und es würde sich keine Haupteinspritzung entwickeln.When the area of the control edge opens the overflow hole, the delivery is ended. This applies to both idle and load operation. Because the distance from the point at which the oblique control edge merges into the recessed recess from the control edge controlling the start of delivery is greater than the diameter of the overflow bore, a useful stroke results in all rotary positions between the completion of the overflow bore and the opening thereof. which also ensures the delivery rate required when idling. If this distance were equal to or less than the diameter of the overflow bore, the delivery volume would be swallowed by the compensating cylinder and no main injection would develop.
Gemäß der Erfindung, kann zur Bildung dieser Ausnehmung die schräge Steuerkante in Form einer Stufe zurückspringen. Eine solche Stufe kann in die schräge Steuerkante ohne weiteres eingearbeitet werden. Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung verläuft der die Stufe bildende Bereich der Steuerkante in Richtung der Achse des Pumpenkolbens. Bei Nullförderung wird durch die Stufe die Abströmung in die Überströmbohrung, knapp bevor eine Förderung erfolgt, ermöglicht. Beim Übergang auf Förderung überdeckt die Stufenkante die überströmbohrung, wobei der erforderliche Dichtspalt zu berücksichtigen ist. Der schräge Bereich der Steuerkante überschleift nach Beginn der Förderung, nach einem durch die Drehstellung bestimmten Hub, den schrägen Bereich der Absteuerkante, wodurch die Förderung beendet wird. Dadurch, daß die Stufe in Richtung der Achse des Pumpenkolbens verläuft, wird der erforderliche Dichtspalt während des Hubes des Pumpenkolbens gleichgehalten, und es wird daher ein präziseres Einsetzen der Förderung bzw. der Leerlaufförderung ermöglicht. Abgesehen davon wird auch dadurch, daß die Stufe in Richtung der Achse des Pumpenkol¬ bens verläuft, das Einarbeiten derselben bei der Fertigung erleichtert.According to the invention, the inclined control edge can spring back in the form of a step to form this recess. Such a step can be easily incorporated into the oblique control edge. According to a preferred embodiment of the invention, the region of the control edge forming the step runs in the direction of the axis of the pump piston. In the case of zero delivery, the step enables the outflow into the overflow bore just before delivery. When moving to delivery, the step edge covers the overflow hole, taking into account the required sealing gap. After the start of the conveyance, after a stroke determined by the rotational position, the oblique region of the control edge overrides the oblique region of the control edge, whereby the conveyance ends becomes. Because the step runs in the direction of the axis of the pump piston, the required sealing gap is kept the same during the stroke of the pump piston, and therefore a more precise use of the delivery or the idling delivery is made possible. Apart from this, the fact that the step extends in the direction of the axis of the pump piston also makes it easier to incorporate it during manufacture.
Gemäß der Erfindung reicht die Ausnehmung bzw. Stufe der schrägen Steuerkante so weit, daß bei LeerlaufStellung die erforderliche Dichtspaltbreite zwischen der die Ausnehmung bzw. die Stufe begrenzenden Kante und der Absteuerbohrung gewährleistet ist. Auch hier wirkt sich der Umstand, daß die Stufe in Richtung der Achse des Pumpenkolbens verläuft, günstig aus, da bei den verschiedenen Hubstellungen des Kolbens im Bereich dieser Stufe der Dichtspalt gleich bleibt. Es kann daher durch diese Ausnehmung bzw. Stufe der Regelwin¬ kel zwischen der Stellung "Nullförderung" und der Leerlauf- Stellung auf ein Minimum reduziert werden, ohne daß der erforderliche Dichtspalt beeinträchtigt wird.According to the invention, the recess or step of the oblique control edge extends so far that the required sealing gap width is ensured between the edge delimiting the recess or the step and the control bore when idling. Here, too, the fact that the step runs in the direction of the axis of the pump piston has a favorable effect, since the sealing gap remains the same at the various stroke positions of the piston in the area of this step. It can therefore be reduced to a minimum by this recess or step of the control angle between the "zero delivery" position and the idling position, without the required sealing gap being impaired.
In der Zeichnung ist die Erfindung an Hand von Ausführungs¬ beispielen schematisch erläutert. Fig.l zeigt eine Seitenan¬ sicht des Kolbens. Fig.2 zeigt eine Abwicklung des Kolbenman¬ tels mit der schrägen Steuerkante. Fig.3 zeigt ein Diagramm, bei welchem die Einspritzmenge in der Ordinate und der Regelwinkel in der Abszisse aufgetragen ist, Fig.4 zeigt eine abgewandelte Ausführungsform. Fig.5 zeigt ein anderes Ausfüh¬ rungsbeispiel.In the drawing, the invention is schematically explained with reference to exemplary embodiments. Fig.l shows a side view of the piston. 2 shows a development of the piston jacket with the oblique control edge. 3 shows a diagram in which the injection quantity is plotted in the ordinate and the control angle in the abscissa, FIG. 4 shows a modified embodiment. 5 shows another exemplary embodiment.
In Fig.2 ist die schräge Steuerkante des in Fig.l dargestell¬ ten Pumpenkolbens in größerem Maßstab dargestellt. Der Kolben 7 weist eine schräge Steuerkante 1 auf, welche von der Überströmbohrung 2 überschliffen wird. Bei den bekannten Ausbildungen verläuft die schräge Steuerkante nach einer stetigen Kurve, wie dies im Bereich la strichliert angedeutet ist. Bei einer solchen bekannten Ausbildung, bei welcher die Steuerkante 1-la nach einer stetigen Kurve verläuft, liegt die Relativstellung der überströmbohrung bei Nullförderung in der Ordinate a. Die Relativstellung der Überströmbohrung 2 bei Leerlauf liegt in der Ordinate b. Die Stellung 2' der Überströmbohrung 2 zeigt den Förderbeginn und die Stellung 2'' zeigt das Förderende. Der Regelwinkel 3 zwischen der Stellung a "Nullförderung" und der Leerlaufstellung b ist daher bei den bekannten Ausbildungen verhältnismäßig groß.2 shows the oblique control edge of the pump piston shown in FIG. 1 on a larger scale. The piston 7 has an oblique control edge 1, which the overflow bore 2 grinds over. With the known Formations the oblique control edge runs along a steady curve, as is indicated in dashed lines in the area la. In such a known design, in which the control edge 1-la runs along a steady curve, the relative position of the overflow bore with zero delivery is in the ordinate a. The relative position of the overflow bore 2 when idling is in the ordinate b. The position 2 'of the overflow bore 2 shows the start of delivery and the position 2''shows the end of delivery. The control angle 3 between the position "zero delivery" and the idle position b is therefore relatively large in the known designs.
Bei der erfindungsgemäßen Ausbildung verläuft die Steuerkante nach einer unstetigen Kurve. Die untere Steuerkante 1 weist eine Stufe 4 auf, welche in Richtung der Kolbenachse ver¬ läuft. Die untere Steuerkante verläuft nun nach der Linie 1-4. Dadurch wird die Stellung "Nullförderung" um einen Wert 5 in Richtung zur Ordinate b verschoben und liegt nun in der Ordinate c. Der Regelwinkel wird daher um den Bereich 5 verringert. Mit 6 ist der erforderliche Dichtspalt zwischen der Überströmbohrung 2 in der Leerlaufstellung Ordinate b und der die Stufe 4 bildenden Steuerkantenbereich eingezeichnet. Es zeigt sich somit, daß der gesamte Regelwinkel um den Bereich 5 verkürzt wird. Es ist auf diese Weise möglich, mit einem Regelwinkel von etwa 60° das Auslangen zu finden.In the embodiment according to the invention, the control edge runs on a discontinuous curve. The lower control edge 1 has a step 4 which runs in the direction of the piston axis. The lower control edge now runs along line 1-4. As a result, the position "zero funding" is shifted by a value 5 in the direction of ordinate b and is now in ordinate c. The control angle is therefore reduced by the area 5. The required sealing gap between the overflow bore 2 in the idle position ordinate b and the control edge region forming the step 4 is shown by 6. It can thus be seen that the entire control angle is shortened by the region 5. In this way it is possible to find the right length with a control angle of about 60 °.
Die Oberkante 8 des Kolbens 7 stellt die obere Steuerkante dar, welche bei Fδrderbeginn die überströmbohrung 2 in der Pumpenkolbenbuchse 9 überschleift.The upper edge 8 of the piston 7 represents the upper control edge, which at the start of the conveyance overlaps the overflow bore 2 in the pump piston bushing 9.
Wie Fig.2 zeigt, ist der Abstand der Stelle 28, an welcher die schräge Steuerkante 1 in die zurückspringende Stufe 4 übergeht von der den Fδrderbeginn steuernden oberen Steuer¬ kante 8 frößer als der Durchmesser der Überströmbohrung. Dadurch ergibt sich ein Nutzhub von der Kolbenstellung, bei welcher die obere Steuerkante 8 die Überströmbohrung 2 abschließt (Förderbeginn) , bis zur Kolbenstellung, bei welcher die schräge Steuerkante 1 die Überströmbohrung 2 freigibt (Fδrderende) .As FIG. 2 shows, the distance of the point 28 at which the oblique control edge 1 changes into the recessed step 4 from the upper control edge 8 controlling the start of conveyance is larger than the diameter of the overflow bore. This results in a useful stroke from the piston position at which the upper control edge 8 closes the overflow bore 2 (start of delivery) to the piston position at which the oblique control edge 1 releases the overflow bore 2 (discharge end).
Im Diagramm nach Fig.3 ist die Auswirkung dieser Verkürzung des Regelwinkels dargestellt. Die Ordinate zeigt die Ein¬ spritzmenge in mm3 pro Hub und die Abszisse zeigt den Regel- winkel. Bei den bekannten Ausbildungen, bei welchen die Steuerkante 1-la nach einer stetigen Kurve verläuft, zeigt die Kurve 10 die Entwicklung der Voreinspritzung. Im Punkt 11 ist die volle Größe der Voreinspritzung erreicht bzw. es ist der Öffnungsdruck des Ausweichkolbens erreicht. Hierauf beginnt die Ausweichbewegung des Ausweichkolbens über einen beträchtlichen Regelwinkel. Dies ist durch die Kurve 12 angedeutet. Im Punkt 13 hat der Ausweichkolben das volle Schluckvolumen des Ausweichzylinders freigegeben und die Haupteinspritzung beginnt. Die Kurve 14 entspricht dem Anstieg der Haupteinspritzung bei einer vorbestimmten kon¬ stanten Drehzahl und zeigt den Betrag der Gesamteinspritzmen¬ ge an. Dies ist der Verlauf bei den bekannten Ausbildungen.The effect of this shortening of the control angle is shown in the diagram according to FIG. The ordinate shows the injection quantity in mm 3 per stroke and the abscissa shows the control angle. In the known designs, in which the control edge 1-la runs according to a continuous curve, curve 10 shows the development of the pilot injection. At point 11 the full size of the pilot injection has been reached or the opening pressure of the evasive piston has been reached. Then the evasive movement of the evasive piston begins over a considerable control angle. This is indicated by curve 12. At point 13, the escape piston has released the full swallowing volume of the backup cylinder and the main injection begins. The curve 14 corresponds to the increase in the main injection at a predetermined constant speed and shows the amount of the total injection quantity. This is the course of the known training.
Durch die Stufe 4 wird der Regelwinkel verkürzt. Dadurch verkürzt sich die durch die Kurve 12 angedeutete Phase. Bei einer bestimmten, für das Diagramm nach Fig.3 gewählten konstanten Drehzahl verkürzt sich diese Phase der Kurve 12 sogar auf Null. In diesem Falle verläuft die Voreinspritzung nach der Kurve 15, bis im Punkt 13 die volle Voreinspritzung erreicht ist. Nach der durch das Schluckvolumen des Ausweich¬ zylinders bestimmten Einspritzpause bildet sich die Hauptein¬ spritzung gemäß der Kurve 14 aus. Die absoluten an der Ordinate abzulesenden Werte in mm 3 zeigen die Gesamtein¬ spritzmenge an. Dies gilt bei einer angenommenen Drehzahl n... Bei anderen Drehzahlen kann die Voreinspritzung und Haupteinspritzung beispielsweise nach n2 ausgebildet sein. B«j.i kleineren Werten 5 (Fig.2) kann die Verkürzung der durch die Kurve 12 angedeuteten Phase geringer sein und die Vorein¬ spritzung kann beispielsweise nach der Kurve 16 ausgebildet sein. Eine Verkleinerung des Regelwinkels in der durch die Kurve 12 angedeuteten Phase ergibt sich aber jedenfalls, ohne daß der Steigungswinkel der schrägen Steuerkante 1 verklei¬ nert wird.Level 4 shortens the control angle. This shortens the phase indicated by curve 12. At a certain constant speed selected for the diagram according to FIG. 3, this phase of curve 12 is even shortened to zero. In this case, the pilot injection follows curve 15 until the full pilot injection is reached at point 13. After the injection pause determined by the swallowing volume of the evasive cylinder, the main injection is formed according to curve 14. The absolute values to be read off the ordinate in mm 3 indicate the total injection quantity. This applies to an assumed speed n ... At other speeds, the pilot injection and main injection can be designed, for example, according to n 2 . If the values 5 (FIG. 2) are smaller, the shortening of the phase indicated by curve 12 may be less and the pre-injection may be designed according to curve 16, for example. In any case, the control angle is reduced in the phase indicated by curve 12 without the pitch angle of the oblique control edge 1 being reduced.
In Fig.4 ist eine abgewandelte Ausführungsform dargestellt. Der Kolben 17 weist Schrägschlitze 18 auf, deren untere Steuerkante 19 die Förderung beendet. Diese Schrägschlitze 18 sind durch eine Axialbohrung 20 und eine Querbohrung 21 mit dem Arbeitsraum des Pumpenkolbens 17 verbunden und die Steuerung erfolgt durch eine Steuerhülse 22, welche die Überströmbohrung 23 aufweist. An die Schrägschlitze 18 ist eine sich in Achsrichtung des Kolbens erstreckende Ausnehmung 24 angesetzt, wodurch eine Stufe 25 der Steuerkante 19 gebildet wird, welche die gleiche Funktion wie die Stufe 4 gemäß der Fig.2 hat. Der Förderbeginn erfolgt bei Überschlei- fen der Querbohrung 26 durch die Kante 27 der Steuerhülse 22.A modified embodiment is shown in FIG. The piston 17 has oblique slots 18, the lower control edge 19 ends the promotion. These oblique slots 18 are connected by an axial bore 20 and a transverse bore 21 to the working space of the pump piston 17 and the control is carried out by a control sleeve 22 which has the overflow bore 23. A recess 24 extending in the axial direction of the piston is attached to the oblique slots 18, as a result of which a step 25 of the control edge 19 is formed, which has the same function as the step 4 according to FIG. The start of delivery takes place when the transverse bore 26 is blended through the edge 27 of the control sleeve 22.
Bei dem Ausführungsbeispiel nach Fig.5 ist die schräge Steuerkante 29 und die Stufe 30, in welche die schräge Steuerkante 29 im Punkt 31 übergeht, in einer den Kolben umgebenen Büchse 32 vorgesehen. Die Überströmbohrung 33 ist bei diesem Ausführungsbeispiel im Kolben 34 vorgesehen und durch eine zentrale Bohrung 35 im Kolben 34 mit dem Arbeits¬ raum 36 verbunden. Die Förderung beginnt wenn die obere Steuerkante 37 der Büchse 32 die überströmbohrung 33 über¬ schleift und endet wenn die schräge Steuerkante 29 der Büchse 32 die Überströmbohrung 33 des Kolbens 34 freigibt. Auch hier ist der Abstand zwischen der Stelle 31, an welcher die schräge Steuerkante 29 in die Stufe 30' übergeht, von der dem Fδrderbeginn steuernden Steuerkante 37 größer als der Durch¬ messer der Überströmbohrung 33. 38 ist ein Ausweichkolben, welcher in einem Ausweichzylinder 39 geführt ist. Mit 40 ist der Ausweichhub des Ausweichkolbens 38 bezeichnet. In the exemplary embodiment according to FIG. 5, the oblique control edge 29 and the step 30, into which the oblique control edge 29 merges at point 31, are provided in a bush 32 surrounding the piston. In this exemplary embodiment, the overflow bore 33 is provided in the piston 34 and is connected to the working space 36 by a central bore 35 in the piston 34. The promotion begins when the upper control edge 37 of the sleeve 32 overrides the overflow bore 33 and ends when the oblique control edge 29 of the sleeve 32 clears the overflow bore 33 of the piston 34. Here, too, the distance between the point 31 at which the oblique control edge 29 transitions into step 30 ' from the control edge 37 controlling the start of conveyance is greater than the diameter of the overflow bore 33. 38 is an evasive piston which is in an evasive cylinder 39 is led. With 40 the evasive stroke of the evasive piston 38 is designated.

Claims

Patentansprüche: Claims:
1. Kraftstoffeinspritzeinrichtung für Einspritzbrennkraftma¬ schinen, bei welcher ein Pumpenkolben und eine Pumpenkolben- büchse oder eine Steuerhülse relativ zueinander verdrehbar sind und das Förderende durch wenigstens eine schräge Steuer¬ kante des einen Teiles, welche eine Überströmbohrung des jeweils anderen Teiles überschleift, bestimmt ist, und der Förderbeginn durch eine andere Steuerkante dieses einen Teiles, die die überstrδmbohrung des jeweils anderen Teiles überschleift, bestimmt ist, wobei zur Erzielung einer Vor- und Haupteinspritzung ein in einem mit dem Hochdruckraum in Verbindung stehenden Ausweichzylinder geführter Ausweichkol¬ ben vorgesehen ist, und wobei das vom Ausweichkolben freige- gebene Volumen die Einspritzpause zwischen Voreinspritzung und Haupteinspritzung bestimmt, dadurch gekennzeichnet, daß die schräge Steuerkante (1,19,29) im Bereich (c) der Nullfδr- derung eine in Richtung zu den einer Vergrößerung der Förde¬ rung entsprechenden Drehstellung zurückspringende Ausnehmung (4,25,30) aufweist, und daß der Abstand der Stelle (28,31), an welcher die schräge Steuerkante (1,19,29) in die zurück¬ springende Ausnehmung (4,25,30) übergeht von der den Förder¬ beginn steuernden Steuerkante (8,37) größer ist als der Durchmesser der Überströmbohrung (2,32).1. Fuel injection device for injection internal combustion engines, in which a pump piston and a pump piston sleeve or a control sleeve can be rotated relative to one another and the delivery end is determined by at least one oblique control edge of one part, which overlaps an overflow bore of the other part, and the start of delivery is determined by another control edge of this one part, which overlaps the overflow hole of the other part, wherein an escape piston guided in an escape cylinder connected to the high-pressure chamber is provided to achieve pre-injection and main injection, and wherein the volume released by the evasive piston determines the injection pause between the pre-injection and the main injection, characterized in that the oblique control edge (1, 19, 29) in the area (c) of the zero delivery corresponds to that corresponding to an increase in the delivery Recess recess (4,25,30) in the rotational position, and that the distance of the point (28,31) at which the oblique control edge (1,19,29) merges into the recess (4,25,30) of the control edge (8.37) controlling the start of delivery is larger than the diameter of the overflow bore (2,32).
2. Kraftstoffeinspritzeinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß zur Bildung der Ausnehmung die schräge Steuerkante (1,19,29) in Form einer Stufe (4,25,30) zurück¬ springt.2. Fuel injection device according to claim 1, characterized in that to form the recess, the oblique control edge (1,19,29) jumps back in the form of a step (4,25,30).
3. Kraftstoffeinspritzeinrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß der die Stufe (4,25,30) bildende Bereich der Steuerkante (1,19,29) in Richtung der Achse des Pumpen¬ kolbens (7,17,34) verläuft.3. Fuel injection device according to claim 2, characterized in that the area (4,25,30) forming the area of the control edge (1,19,29) extends in the direction of the axis of the pump piston (7,17,34).
4. Kraftstoffeinspritzeinrichtung nach Anspruch 1, 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Ausnehmung bzw. Stufe (4,25,30) der schrägen Steuerkante (1,19,29) so weit reicht, daß bei Leerlaufstellung (b) die erforderliche Dichtspalt¬ breite (6) zwischen der die Ausnehmung bzw. Stufe (4,25,30) begrenzenden Kante und der Absteuerbohrung (2,33) gewährlei- stet ist. 4. Fuel injection device according to claim 1, 2 or 3, characterized in that the recess or step (4,25,30) of the oblique control edge (1,19,29) extends so far that the idle position (b) limits the required sealing gap width (6) between the recess or step (4,25,30) Edge and the pilot hole (2,33) is guaranteed.
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