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Mit einer hin-und hergehenden Bewegung arbeitende Pumpe, insbesondere Brennstoffeinspritzpumpe
Die Erfindung bezieht sich auf mit einer hin-und hergehenden Bewegung arbeitende Pumpen, insbe- sondereBrennstoffeinspritzpumpen, und betrifft im besonderen eine Pumpe dieser Art, bei der eine selbst- tätige Regelung der Förderleistung in Abhängigkeit von der Antriebsgeschwindigkeit eines Kolbens (Haupt- kolbens) erfolgt.
Die Selbstregelung der Fördermenge wird bei Pumpen dieser Art dadurch erzielt, dass in Abhängigkeit von der Antriebsgeschwindigkeit des Hauptkolbens die der Pumpe je Hub zugeführte Flüssigkeitsmenge verändert, u. zw. bei steigender Antriebsgeschwindigkeit zunehmend verringert wird. Bei bekannten Pum- pen dieser Art wird aber hiebei der Beginn der wirklichen Förderung der Pumpe umso stärker verzögert, je mehr die Förderleistung der Pumpe abnimmt. Bei einer Einspritzpumpe für Motoren, bei der der Regelfaktor die Drehzahl des Motors ist, wird hiedurch die Voreilung der Einspritzung bei geringer Belastung des Motors verringert.
Zur Behebung dieses Nachteils wird bei Pumpen nach einem noch unveröffentlichten Vorschlag bzw. nach der nicht vor veröffentlichten österr. Patentschrift Nr. 207621 ein als Regelglied dienender Hilfskolben verwendet, der vom angetriebenen Hauptkolben bei dessen Hingang hydraulisch bis zur Freigabe einer
Auslassöffnung angetrieben wird und bei seinem vom Rückgang des Hauptkolbens unabhängigen Rückgang durch eine von der Antriebsgeschwindigkeit unabhängige Kraft gebremst wird, wodurch ab einer vorbe- stimmten Hubzahl des Hauptkolbens in der Zeiteinheit der Hilfskolben vor Erreichen seiner Ausgangsstel- lung durch die erneut vom Hauptkolben geförderte Flüssigkeit angehalten und sofort wieder im Sinne sei- nes Hingangs bis zur Freilegung der Auslassöffnung angetrieben wird.
Bei den Pumpen der vorstehend erläuterten Art ist der Förderbeginn von der Veränderung der Förder- menge vollkommen unabhängig und die Fördermenge kann in der Weise verändert werden, dass sie von einem vorbestimmten unteren Grenzwert der Antriebsgeschwindigkeit des Hauptkolbens an zunehmend ab- nimmt und bei einem vorbestimmten Höchstwert der Antriebsgeschwindigkeit den Wert Null erreicht. Bei
Verwendung einer solchen Pumpe als Brennstoffeinspritzpumpe an einem Verbrennungsmotor kann dessen
Drehzahl durch die Selbstregelung der Fördermenge der Pumpe über einen bestimmten Drehzahlbereich bis zu einer vorbestimmten, nicht überschreitbaren Höchstdrehzahl stetig geregelt werden.
Bei der bereits erwähnten Pumpe nach der nicht vorveröffentlichten österr. Patentschrift Nr. 207621 steht der Hilfskolben bei seinem Rückgang unter der Antriebskraft einer bei seinem Hingang angespannten
Druckfeder und wird bei diesem Rückgang dadurch gebremst, dass er mindestens einen Teil der Flüssig- keit, die seinen Hingang bewirkt hat, durch eine Drosselöffnung hindurchdrückt, wodurch ebenfalls ab einer vorbestimmten Hubzahl des Hauptkolbens in der Zeiteinheit der Hilfskolben vor Erreichen seiner
Ausgangsstellung durch die erneut vom Hauptkolben geförderte Flüssigkeit angehalten und sofort wieder im Sinne seines. Hingangs bis zur Freilegung der Auslassöffnung angetrieben wird.
Der Zweck der Erfindung ist, die Verwendung einer Rückführfeder des Hilfskolbens zu vermeiden, weil die Feder brechen oder ihre Charakteristik ändern könnte.
Dieses Ziel wird gemäss der Erfindung dadurch erreicht, dass bei einer Pumpe der eingangs erläuter- ten Art, bei welcher der Rückgang des Hilfskolbens dadurch gebremst wird, dass er mindestens einen Teil der Flüssigkeit, die seinen Hingang bewirkt hat, durch eine Drosselöffnung hindurchdrückt, der Hilfskolben
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bei seinem Rückgang unter der Antriebskraft einer Druckflüssigkeit steht, deren Zutritt zum Hilfskolben durch ein im Takt der Bewegungen des Hauptkolbens betätigtes Abschlussglied nur innerhalb der Zeitabschnitte zwischen jeweils zwei nacheinanderfolgenden Hingängen des Hauptkolbens freigegeben ist, wo-
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Bremsungbens vorgesehen ist,
der eine vorzugsweise regelbare Drosselstelle aufweist und durch ein Verschlussglied während der ganzen Dauer des Hingangs des Hauptkolbens verschliessbar ist und wobei eine ein Rückschlag- ventil enthaltende Trennwand den Raum zwischen dem Hauptkolben und dem Hilfskolben in zwei Teile unterteilt und der Auslasskanal an dem auf der Seite des Hilfskolbens liegenden Teil dieses Raumes ange- ordnet ist.
Bei der erfindungsgemässen Pumpe werden somit für den Antrieb des Regelkolbens bei seinem Hingang und seinem Rückgang ausschliesslich hydraulische Antriebsmittel verwendet.
Die Erfindung wird nachstehend unter Bezugnahme auf ein in der Zeichnung veranschaulichtes Aus- führungsbeispiel der Pumpe näher erläutert.
Die Pumpe weist zwei Kolben 1 und 2 auf, von denen der Kolben 1 zum hydraulischen Antrieb des eigentlichen Pumpenkolbens 2 während dessen Förderhub dient. Der Antriebskolben 1 wird bei seinem Hin- und Rückgang im Zylinder 3 durch einen Nocken 4 mit einer Geschwindigkeit gesteuert, die der Drehzahl des Motors proportional ist, dem die Pumpe den Brennstoff zuführt, diese Geschwindigkeit bildet den Re- gelfaktor. Der Nocken 4 bewirkt, wie üblich, zwangsläufig den Hingang des Kolbens 1, wogegen eine
Druckfeder 5 den Kolben zurückführt.
In den Zylinder 3 mündet ein Speisekanal 6, der nur freigegeben wird, wenn sich der Kolben 1 in seinem in der Zeichnung veranschaulichten unteren Totpunkt befindet, wogegen die Mündung des Kanals sofort nach Beginn des Hinganges (Aufwärtshubes) des Antriebskolbens 1 verschlossen wird. Die durch den
Speisekanal dem Zylinder 3 zugeführte Flüssigkeit bildet eine hydraulische Kupplung zwischen den Kol- ben 1 und 2. Bei einer Brennstoffeinspritzpumpe kann gegebenenfalls der von der Pumpe zu fördernde Brennstoff selbst für diesen hydraulischen Antrieb benutzt werden.
Der Regelkolben 2 arbeitet im Zylinder 7 und begrenzt in diesem eine obere Zylinderkammer. In diese Zylinderkammer münden einerseits ein Kanal 8 zur Zuführung von Druckflüssigkeit für den Antrieb des Regelkolbens 2 bei seinem Rückgang und anderseits ein zweckmässig mit einem Rückschlagventil 10 versehener Abströmkanal 9. Das untere Ende des Zylinders 7 und das obere Ende des Zylinders 3 stehen durch einen in einer Trennwand lla zwischen den beiden Zylindern vorgesehenen Kanal 11, in dem ein zum Zylinder 7 hin öffnendes Rückschlagventil 38 angeordnet ist, miteinander in Verbindung.
Beim dargestellten Ausführungsbeispiel wird als Druckflüssigkeit für den Antrieb des Regelkolbens 2 bei seinem Rückgang der von der Pumpe zu einem Motor zu fördernde Brennstoff selbst verwendet. Der -Kanal 8 ist daher über eine Druckpumpe mit einem Brennstoffbehälter verbunden und der Abströmkanal 9' führt in diesem Falle zu einer Einspritzdüse des Motors.
Am Zylinder 7 ist ferner ein Auslasskanal 13 vorgesehen, der von der Unterseite des Regelkolbens 2 freigegeben wird, wenn dieser Kolben während des Hingangs des Antriebskolbens 1 seinen eigenen Förder- hub unter der hydraulischen Antriebswirkung der im Raum zwischen den beiden Kolben 1 und 2 einge- schlossenen Flüssigkeit ausführt. Sobald der Regelkolben 2 den Kanal 13 freigibt, endet sein Förderhub.
Während des Förderhubes des Regelkolbens 2 wird der Speisekanal 8 durch später noch erläuterte Vor- richtungen verschlossen gehalten, damit der im Zylinder 7 befindliche Brennstoff während dieses Hubes durch den Förderkanal 9 einwandfrei dem von der Einspritzpumpe gespeisten Motor, z. B. den Einspritz-
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Gemäss der Erfindung wird der Regelkolben 2 bei seinem Rückgang (Abwärtshub), der während des Rückganges des Antriebskolbens 1 und bzw. oder während der Zeitspanne stattfindet, in der sich der Antriebskolben in seinem unteren Totpunkt befindet und den Kanal 6 freigibt, durch eine Druckflüssigkeit, im vorliegenden Fall durch den Brennstoff angetrieben, der unter Druck durch den Kanal 8 dem vom oberen Teil des Zylinders 7 gebildetenpumpenraum zugeführt wird. Dieser Druck muss grösser als der um den Schliessdruck des Rückschlagventils 38 verminderte Druck der über den Kanal 6 zugeführten Flüssigkeit sein.
Durch den Speisekanal 6 wird eine solche Menge von Antriebsflüssigkeit zugeführt, dass der Zwischenraum zwischen den Kolben 1 und 2 in dem Augenblick, in dem der Antriebskolben 1 seinen Hingang
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Bei der dargestellten Pumpe wird der Beginn des Rückganges des Regelkolbens 2 gegenüber dem Beginn des Rückganges des Kolbens 1 verzögert. Zu diesem Zweck ist ein Schieber 14 od. dgl. vorgesehen, der in den Speisekanal 8 eingeschaltet ist und so gesteuert wird, dass er den Speisekanal 8 während des Hingangs
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Pump, in particular fuel injection pump, working with a reciprocating movement
The invention relates to pumps working with a reciprocating movement, in particular fuel injection pumps, and in particular relates to a pump of this type in which the delivery rate is automatically regulated as a function of the drive speed of a piston (main piston) .
The self-regulation of the delivery rate is achieved in pumps of this type in that the amount of liquid supplied to the pump per stroke changes depending on the drive speed of the main piston, and the like. between is increasingly reduced with increasing drive speed. In known pumps of this type, however, the start of the actual delivery of the pump is delayed the more the more the delivery rate of the pump decreases. In the case of an injection pump for engines in which the control factor is the engine speed, the advance of the injection is reduced when the engine is under low load.
To remedy this disadvantage, an auxiliary piston serving as a control element is used in pumps according to an as yet unpublished proposal or according to the Austrian Patent No. 207621, which was not published before
Outlet opening is driven and is braked in its decrease independent of the decrease of the main piston by a force independent of the drive speed, whereby from a predetermined number of strokes of the main piston in the unit of time the auxiliary piston is stopped before reaching its starting position by the liquid conveyed again from the main piston and is immediately driven again in the sense of its slope until the outlet opening is exposed.
In the case of pumps of the type explained above, the start of delivery is completely independent of the change in the delivery rate and the delivery rate can be changed in such a way that it increasingly decreases from a predetermined lower limit value of the drive speed of the main piston and at a predetermined maximum value the drive speed reaches zero. At
Use of such a pump as a fuel injection pump on an internal combustion engine can be
Speed can be continuously regulated by the self-regulation of the delivery rate of the pump over a certain speed range up to a predetermined maximum speed that cannot be exceeded.
In the already mentioned pump according to the unpublished Austrian patent specification no. 207621, the auxiliary piston is under the driving force of a tensioned force when it descends
Compression spring and is braked during this decrease in that it presses at least part of the liquid that caused its entry through a throttle opening, whereby the auxiliary piston also starts at a predetermined number of strokes of the main piston in the unit of time before it reaches its
Starting position stopped by the liquid conveyed again from the main piston and immediately back in the interests of his. Is driven down to the exposure of the outlet opening.
The purpose of the invention is to avoid the use of a return spring of the auxiliary piston because the spring could break or change its characteristics.
This aim is achieved according to the invention in that in a pump of the type explained at the beginning, in which the retraction of the auxiliary piston is braked by the fact that it pushes at least part of the liquid that caused its passage through a throttle opening, the Auxiliary piston
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when it drops, it is under the driving force of a hydraulic fluid whose access to the auxiliary piston is only released within the time segments between two successive hangings of the main piston by a closing element actuated in time with the movements of the main piston, where-
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Braking is provided,
which has a preferably controllable throttle point and can be closed by a closure member for the entire duration of the hanging of the main piston and with a partition wall containing a non-return valve dividing the space between the main piston and the auxiliary piston into two parts and the outlet channel on the one on the side of the Auxiliary piston lying part of this space is arranged.
In the pump according to the invention, therefore, exclusively hydraulic drive means are used to drive the control piston as it goes down and down.
The invention is explained in more detail below with reference to an exemplary embodiment of the pump illustrated in the drawing.
The pump has two pistons 1 and 2, of which piston 1 is used to hydraulically drive the actual pump piston 2 during its delivery stroke. The drive piston 1 is controlled as it moves back and forth in the cylinder 3 by a cam 4 at a speed which is proportional to the speed of the motor to which the pump feeds the fuel; this speed forms the regulating factor. The cam 4, as usual, inevitably causes the piston 1 to drop, whereas a
Compression spring 5 returns the piston.
A feed channel 6 opens into the cylinder 3, which is only released when the piston 1 is in its bottom dead center illustrated in the drawing, whereas the opening of the channel is closed immediately after the start of the slope (upward stroke) of the drive piston 1. The through the
The fluid fed to the feed channel to the cylinder 3 forms a hydraulic coupling between the pistons 1 and 2. In the case of a fuel injection pump, the fuel to be delivered by the pump can itself be used for this hydraulic drive.
The control piston 2 works in the cylinder 7 and delimits an upper cylinder chamber therein. In this cylinder chamber open on the one hand a channel 8 for the supply of pressure fluid for the drive of the control piston 2 as it goes down and on the other hand an expediently provided with a check valve 10 outflow channel 9 a partition 11 a provided between the two cylinders channel 11, in which a check valve 38 opening towards the cylinder 7 is arranged, in communication with one another.
In the illustrated embodiment, the fuel to be conveyed from the pump to an engine is used as the pressure fluid for driving the control piston 2 when it is falling. The channel 8 is therefore connected to a fuel tank via a pressure pump and the outflow channel 9 'in this case leads to an injection nozzle of the engine.
An outlet channel 13 is also provided on the cylinder 7, which is released from the underside of the control piston 2 when this piston has its own delivery stroke during the downward movement of the drive piston 1 under the hydraulic drive action of the space between the two pistons 1 and 2. closed liquid. As soon as the control piston 2 releases the channel 13, its delivery stroke ends.
During the delivery stroke of the control piston 2, the feed channel 8 is kept closed by devices which will be explained later so that the fuel in the cylinder 7 can pass through the feed channel 9 properly to the motor fed by the injection pump, e.g. B. the injection
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According to the invention, the control piston 2 during its fall (downward stroke), which takes place during the fall of the drive piston 1 and / or during the period in which the drive piston is in its bottom dead center and releases the channel 6, is replaced by a pressure fluid, in the present case driven by the fuel which is fed under pressure through the channel 8 to the pump chamber formed by the upper part of the cylinder 7. This pressure must be greater than the pressure of the liquid supplied via the channel 6, which pressure is reduced by the closing pressure of the check valve 38.
Such an amount of drive fluid is supplied through the feed channel 6 that the space between the pistons 1 and 2 at the moment when the drive piston 1 enters
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In the case of the pump shown, the beginning of the decrease in the control piston 2 is delayed compared to the beginning of the decrease in the piston 1. For this purpose, a slide 14 or the like is provided, which is switched into the feed channel 8 and is controlled in such a way that it opens the feed channel 8 during the slope
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