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Brennstoffeinspritzvorriehtung für Brennkraftmaschinen mit einer Einspritzpumpe, einer Zubringer- pumpe und einer Reguliervorriehtung.
Gegenstand der Erfindung ist eine Brennstoffeinspritzvorrichtung für Brennkraftmaschinen mit einer Einspritzpumpe, einer diese speisenden Zubringerpumpe und einer vom Brennstoffdruck in einem von der Zubringerpumpe gespeisten Raum beeinflussten Reguliervorrichtung. Bei bekannten Einrichtungen dieser Art ist die Zubringerpumpe mit der Reguliervorrichtung und mit der Einspritzpumpe durch je eine Rohrleitung verbunden. Das erfordert zahlreiche Rohranschlüsse, deren Herstellung zeitraubend ist und die leicht undicht werden. Da die Anschlussstellen gut zugänglich sein müssen und die Leitungsrohre keine scharfe Krümmungen aufweisen dürfen, beanspruchen diese Einrichtungen viel Raum. Bei manchen bekannten Einrichtungen ist die Reguliervorrichtung vom Organ, auf das sie einwirkt, räumlich getrennt angeordnet und mit diesem durch ein Gestänge verbunden.
Gemäss der Erfindung ist die Zubringerpumpe auf der einen und die Reguliervorrichtung auf der andern Seite der Einspritzpumpe angebaut, und der Raum der Reguliervorrichtung, in welchem der Brennstoffdruck des von der Zubringerpumpe gespeisten Raumes zur Wirkung kommt, steht durch den Brennstoffsaugraum der Einspritzpumpe mit der Zubringerpumpe in Verbindung. Die Reguliervorrichtung kann auch von den Brennstoff drücken in mindestens zwei von der Zubringerpumpe gespeisten Räumen beeinflusst werden, und der Raum der Reguliervorrichtung, in welchem der Brennstoffdruck des zweiten von der Zubringerpumpe gespeisten Raumes zur Wirkung kommt, kann über einen weiteren Brennstoffraum der Einspritzpumpe, beispielsweise über einen Überströmraum, in den ein Teil des aus dem Saugraum angesogenen Brennstoffes abfliesst, mit der Zubringerpumpe in Verbindung stehen.
Die Zubringerpumpe ist zweckmässig auf der Antriebsseite der Einspritzpumpe angebaut und wird von der Antriebswelle der Einspritzpumpe getrieben. In die Zubringerpumpe kann eine vom Brennstoff druck in mindestens einem von der Zubringerpumpe gespeisten Raum beeinflusste Verstellvorrichtung für den Einspritzzeitpunkt eingebaut sein.
Auf der Zeichnung ist ein Ausführungsbeispiel der Erfindung dargestellt. Fig. 1 zeigt eine Einspritzpumpe mit der Zubringerpumpe und der Reguliervorrichtung zum Teil im Längsschnitt. Fig. 2 ist ein Horizontalschnitt nach der Linie Ara in Fig. 1.
Die Einspritzpumpe 1 ist eine vierzylindrige Kolbenpumpe. In jedem Zylinder 30 wird ein Kolben 29 von einem nicht gezeichneten Nocken der Nockenwelle 25 einwärts und von der Feder 31 auswärts bewegt. Der Arbeitsraum des Zylinders steht durch eine vom Kolben 29 gesteuerte Bohrung 32 mit dem Saugraum 33 und durch eine weitere vom Kolben 29 gesteuerte Bohrung 34 mit einem Überströmraum 35 in Verbindung. Ferner geht vom Arbeitsraum eine Einspritzleitung 36 aus, die zu einem in der Zeichnung nicht dargestellten Einspritzventil führt. Durch Drehen des Kolbens 29 um seine Achse mit Hilfe eines Zahnrades 37 werden die Steuerzeiten der Bohrungen 32 und 34 und damit die Einspritzmengen verändert, was aus der Zeichnung nicht ersichtlich ist. In die Zahnräder 37 aller Zylinder greift eine Zahnstange 38 ein.
Eine Verschiebung der letzteren nach links in der Zeichnung bewirkt eine Verminderung der in die Leitungen 36 geförderten Einspritzbrennstoffmenge.
An die Einspritzpumpe 1 ist auf der Antriebsseite die Zubringerpumpe 2, in welche die Verstellvorrichtung für den Einspritzzeitpunkt eingebaut ist, und auf der andern Seite der Regler 3 angebaut, der die Fördermenge der Einspritzpumpe einstellt. Die Welle 4 wird in nicht dargestellter Weise von der Brennkraftmaschine aus zwangläufig angetrieben. Auf ihr ist das Förderzahnrad 5 der Zubringerpumpe aufgekeilt, das mit dem Zahnrad 6 kämmt und Brennstoff aus. einem nicht gezeichnetes Brenn-
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Stoffbehälter in die, Bohrung 7 des Zubringerpumpengehäuses 8 fördert. Die Bohrung 7 ist durch den Kanal 55 mit dem Saugraum 33 der Einspritzpumpe 1 und mit dem Zylinder des Kolbens 10 verbunden.
Dieser ist von einer Feder 9 belastet und öffnet die Brennstoffdurchlässe 11 selbsttätig so weit, dass der Brennstoffdruck in der Bohrung 7 annähernd konstant bleibt. Die Durchlässe 11 münden in eine Ringkammer 12, von der ein Kanal 57 zum Überströmraum 35 der Einspritzpumpe 1 und eine Boh-
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über die Bohrung 17 die Ringnut 18 im Gehäusedeckel19 und über die Löcher 20 in der Radnabe verbunden. Der Raum 16 ist durch einen Kolben 21 abgeschlossen, der mit Warzen 22 in zur Achse parallele Nuten 23 der Nebenwandung eingreift. Eine Schraubenfeder 24 wirkt entgegen dem'Brennstoffdruck im Raum 16 auf den Verstellkolben 21. Auf dem Antriebsende der Nockenwelle 25 der Einspritzpumpe 1 sitzt eine Büchse 26, die mit einem Steilgewinde in die Bohrung 27 des Kolbens 21 eingeschraubt ist.
Der Regler 3 enthält einen Regelzylinder 40 mit einem Kolben 41. Der Zylinder 40 ist durch einen Kanal 56 mit dem Überströmraum 35 der Einspritzpumpe 1 verbunden. Der Kolben 41 ist von einer Feder 42 belastet, deren Spannung, was die Zeichnung nicht zeigt, einstellbar ist. Unter dem Zylinder 40 ist gleichachsig zu ihm ein mit einem Kolben 43 versehener Servomotorzylinder angeordnet, dessen beide Zylinderseiten 45 und 47 durch eine Drosselbohrung 49 im Kolben 43 verbunden sind. Die Zylinderseite 47 ist durch einen Kanal 54 mit dem Saugraum 33 der Einspritzpumpe 1 verbunden. Der Kolben 43 besitzt oben einen Stutzen 46, der die Zylinderseite 45 mit der Kammer 44 verbindet, wo seine Mündung von einem Zapfen 48 am Kolben 41 beherrscht wird.
Die Kammer 44 ist durch eine in der Zeichnung nicht dargestellte Rückleitung an den Brennstoffbehälter angeschlossen.
Der Schaft 50 des Kolbens 43 greift am einen Arm 51 eines auf der Welle 52 gelagerten Winkelhebels an, dessen anderer Arm 53 die Zahnstange 38 einstellt.'
Die von den Rädern 5, 6 der Zubringerpumpe pro Zeiteinheit in die Bohrung 7 geförderte Brennstoffmenge nimmt mit der Drehzahl der Brennkraftmaschine zu. Ein Teil dieser Brennstoffmenge wird durch den Saugraum 33 in die Zylinder 30 der Einspritzpumpe angezogen ; der Rest entweicht durch die Brennstoff durchlässe 11, die von der Kante des Kolbens 10 stets so weit freigegeben werden, dass der auf diesen wirkende Brennstoffdruck in der Bohrung 7 der Spannung der Feder 9 das Gleichgewicht hält. Dieser Brennstoffdruck, der auch im Saugraum 33 der Einspritzpumpe und im Raum 47 des Reglerservomotors herrscht, bleibt deshalb annähernd konstant.
Die pro Zeiteinheit durch die Durchlässe 11 und die Drosselöffnung 14 fliessende Brennstoffmenge und infolge dessen auch der Brennstoffdruck in der Bohrung 13, im Raum 16 der Verstellvorrichtung für den Einspritzzeitpunkt, im Überströmraum 35 der Einspritzpumpe und im Steuerzylinder 40 des Reglers 3 nehmen mit der Drehzahl zu. Bei steigender Drehzahl wird durch den Druck im Raum 16 der Kolben 21 der Verstellvorrichtung für den Einspritzzeitpunkt entgegen der Kraft der Feder 24 verschoben, so dass durch das Steilgewinde die Büchse 26 mitsamt der Nockenwelle 25 gegenüber dem Rad 5 und der Antriebswelle 4 verdreht und ein früherer Einspritzzeitpunkt eingestellt wird.
Im Regler 3 fliesst aus dem Raum 47 ein Teil des von der Zubringerpumpe geförderten Brennstoffes durch die Drosselbohrung 49 und den Stutzen 46 über die Kammer 44 zum Brennstoffbehälter zurück. Steigt die Drehzahl der Brennkraftmaschine so hoch, dass der Brennstoffdruck im Steuerzylinder 40 die Spannung der Feder 42 zu überwinden vermag, so bewegt sich der Steuerkolben 41 mit seinem Zapfen 48 gegen die Mündung des Stutzens 46 des Servomotorkolbens 43 ; die Drosselung des Brennstoffes am Stutzen 46 nimmt zu und bewirkt eine Steigerung des Brennstoff druckes auf der Zylinderseite 45, so dass der Kolben 43 verschoben wird, die Zahnstange 38 nach links zieht und die von der Einspritzpumpe in die Einspritzleitung 36 geförderte Brennstoffmenge vermindert. Infolgedessen kann die Brennkraftmaschine ihre Drehzahl nicht weiter erhöhen.
Das beschriebene Aggregat zeichnet sich durch seine gedrängte Bauart und die Abwesenheit von unter Überdruck stehenden freiliegenden Rohrleitungen aus.
PATENT-ANSPRÜCHE :
1. Brennstoffeinspritzvorrichtung für Brennkraftmaschinen mit einer Einspritzpumpe, einer diese speisenden Zubringerpumpe und einer vom Brennstoffdruck in einem von der Zubringerpumpe gespeisten Raum beeinflussten Reguliervorrichtung, dadurch gekennzeichnet, dass die Zubringerpumpe (5, 6) auf der einen und die Reguliervorrichtung (41--50) auf der andern Seite der Einspritzpumpe angebaut ist und dass der Raum (47) der Reguliervorrichtung, in welchem der Brennstoffdruck des von der Zubringerpumpe gespeisten Raumes zur Wirkung kommt, durch den Brennstoffsaugraum (33) der Einspritzpumpe mit der Zubringerpumpe in Verbindung steht.
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Fuel injection device for internal combustion engines with an injection pump, a feeder pump and a regulating device.
The subject matter of the invention is a fuel injection device for internal combustion engines with an injection pump, a feeder pump that feeds this and a regulating device that is influenced by the fuel pressure in a space fed by the feeder pump. In known devices of this type, the feed pump is connected to the regulating device and to the injection pump by a pipe. This requires numerous pipe connections, which are time-consuming to manufacture and which easily leak. Since the connection points must be easily accessible and the conduits must not have any sharp bends, these facilities take up a lot of space. In some known devices, the regulating device is arranged spatially separated from the organ on which it acts and is connected to it by a linkage.
According to the invention, the feed pump is built on one side and the regulating device on the other side of the injection pump, and the space of the regulating device, in which the fuel pressure of the space fed by the feed pump comes into effect, is connected to the feed pump through the fuel suction chamber of the injection pump Connection. The regulating device can also be influenced by the fuel pressures in at least two spaces fed by the feeder pump, and the space of the regulating device in which the fuel pressure of the second space fed by the feeder pump comes into effect can be via a further fuel chamber of the injection pump, for example via an overflow space, into which some of the fuel sucked in from the suction space flows, are connected to the feeder pump.
The feeder pump is expediently installed on the drive side of the injection pump and is driven by the drive shaft of the injection pump. An adjusting device for the injection time, which is influenced by the fuel pressure in at least one space fed by the feeder pump, can be installed in the feeder pump.
An exemplary embodiment of the invention is shown in the drawing. Fig. 1 shows an injection pump with the feed pump and the regulating device partly in longitudinal section. FIG. 2 is a horizontal section along the line Ara in FIG. 1.
The injection pump 1 is a four-cylinder piston pump. In each cylinder 30, a piston 29 is moved inwards by a cam (not shown) of the camshaft 25 and outwards by the spring 31. The working chamber of the cylinder is in communication with the suction chamber 33 through a bore 32 controlled by the piston 29 and with an overflow chamber 35 through a further bore 34 controlled by the piston 29. Furthermore, an injection line 36 extends from the working chamber and leads to an injection valve not shown in the drawing. By rotating the piston 29 about its axis with the aid of a gear 37, the control times of the bores 32 and 34 and thus the injection quantities are changed, which cannot be seen from the drawing. A rack 38 engages in the gears 37 of all cylinders.
Shifting the latter to the left in the drawing causes a reduction in the amount of injection fuel delivered into lines 36.
On the drive side of the injection pump 1 is the feeder pump 2, in which the adjusting device for the injection time is installed, and on the other side the controller 3, which adjusts the delivery rate of the injection pump. The shaft 4 is positively driven by the internal combustion engine in a manner not shown. On it the feed gear 5 of the feeder pump is keyed, which meshes with the gear 6 and fuel from. an unmarked burning
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Material container in the, bore 7 of the feeder pump housing 8 promotes. The bore 7 is connected to the suction chamber 33 of the injection pump 1 and to the cylinder of the piston 10 through the channel 55.
This is loaded by a spring 9 and automatically opens the fuel passages 11 to such an extent that the fuel pressure in the bore 7 remains approximately constant. The passages 11 open into an annular chamber 12, from which a channel 57 to the overflow space 35 of the injection pump 1 and a drilling
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The annular groove 18 in the housing cover 19 and the holes 20 in the wheel hub are connected via the bore 17. The space 16 is closed by a piston 21 which engages with lugs 22 in grooves 23 parallel to the axis in the secondary wall. A helical spring 24 acts against the fuel pressure in the space 16 on the adjusting piston 21. A bushing 26 is seated on the drive end of the camshaft 25 of the injection pump 1 and is screwed into the bore 27 of the piston 21 with a coarse thread.
The regulator 3 contains a regulating cylinder 40 with a piston 41. The cylinder 40 is connected to the overflow chamber 35 of the injection pump 1 by a channel 56. The piston 41 is loaded by a spring 42, the tension of which, which the drawing does not show, is adjustable. A servomotor cylinder provided with a piston 43 is arranged under the cylinder 40, coaxially to it, the two cylinder sides 45 and 47 of which are connected by a throttle bore 49 in the piston 43. The cylinder side 47 is connected to the suction chamber 33 of the injection pump 1 by a channel 54. The piston 43 has a connecting piece 46 at the top, which connects the cylinder side 45 with the chamber 44, where its mouth is dominated by a pin 48 on the piston 41.
The chamber 44 is connected to the fuel tank by a return line not shown in the drawing.
The shaft 50 of the piston 43 acts on one arm 51 of an angle lever mounted on the shaft 52, the other arm 53 of which adjusts the rack 38.
The amount of fuel delivered into the bore 7 by the wheels 5, 6 of the feeder pump per unit of time increases with the speed of the internal combustion engine. Part of this amount of fuel is drawn into the cylinder 30 of the injection pump through the suction chamber 33; the rest escapes through the fuel passages 11, which are always released so far by the edge of the piston 10 that the fuel pressure acting on this in the bore 7 of the tension of the spring 9 maintains the balance. This fuel pressure, which also prevails in the suction chamber 33 of the injection pump and in the chamber 47 of the governor servomotor, therefore remains approximately constant.
The amount of fuel flowing through the passages 11 and the throttle opening 14 per unit of time and, as a result, the fuel pressure in the bore 13, in the space 16 of the adjustment device for the injection time, in the overflow space 35 of the injection pump and in the control cylinder 40 of the controller 3 increase with the speed . As the speed rises, the pressure in the chamber 16 causes the piston 21 of the adjusting device for the injection time to be displaced against the force of the spring 24, so that the sleeve 26 together with the camshaft 25 rotates with respect to the wheel 5 and the drive shaft 4 and an earlier one Injection timing is set.
In the regulator 3, part of the fuel delivered by the feeder pump flows from the space 47 through the throttle bore 49 and the connector 46 via the chamber 44 back to the fuel container. If the speed of the internal combustion engine rises so high that the fuel pressure in the control cylinder 40 is able to overcome the tension of the spring 42, the control piston 41 moves with its pin 48 against the opening of the connector 46 of the servomotor piston 43; The throttling of the fuel at the nozzle 46 increases and causes an increase in the fuel pressure on the cylinder side 45, so that the piston 43 is displaced, the rack 38 pulls to the left and the amount of fuel delivered by the injection pump into the injection line 36 is reduced. As a result, the internal combustion engine cannot increase its speed any further.
The unit described is characterized by its compact design and the absence of exposed pipelines under excess pressure.
PATENT CLAIMS:
1. Fuel injection device for internal combustion engines with an injection pump, a feeder pump which feeds this and a regulating device influenced by the fuel pressure in a space fed by the feeder pump, characterized in that the feeder pump (5, 6) on the one hand and the regulating device (41-50) is built on the other side of the injection pump and that the space (47) of the regulating device, in which the fuel pressure of the space fed by the feed pump comes into effect, is connected to the feed pump through the fuel suction chamber (33) of the injection pump.