Einspritzvorrichtung für luftlose Brennstoffeinspritzung bei Brennkraftmasehinen. Die Erfindung geht von der bekannten Vorrichtung für luftlose Brennstoffein spritzung bei Brennkraftmaschinen aus, bei der im Pumpenzylinder ein Speicherkolben angeordnet ist und Brennstoffein- und -aus lass vom Pumpenkolben gesteuert werden, der eine mit dem Pumpenarbeitsraum in Verbin dung stehende Ausnehmung besitzt, die am Ende des Druckhubes den Pumpenraum mit dem Brennstoffauslass verbindet.
Die Erfin dung besteht darin, dass der Pumpenkolben zwecks Regelung des Brennstoffes drehbar gelagert und an seinem dem Speicherkolben zugekehrten Ende mit einer schrägen Steuer kante versehen ist, die den in den Pumpen arbeitsraum mündenden Brennstoffeinlass steuert, und dass der Speicherkolben für alle Belastungen die gleiche Ruhelage einnimmt.
Durch die Erfindung wird der Vorteil erreicht, dass die Abmessung der für die Ein spritzung erforderlichen Brennstoffmenge vor der Verdichtung des Brennstoffes vor sich geht und die Absperrorgane einschliess- lieh desjenigen, das zur Regelung benutzt wird, durch den Pumpenkolben ersetzt sind.
Bei Brennstoffpumpen ohne Speicherkol ben ist es bekannt, eine schräge Steuerfläche zur Steuerung der Saugleitung oder einer Rückleitung in den Saugraum der Pumpe zii benutzen. Hierbei hängt jedoch der Beginn der Einspritzung von der im Pumpenraum abgeschlossenen Brennstoffmenge ab, die das Anheben eines Druckventils zu verschiedenen Zeitpunkten bewirkt. Der Beginn der Ein spritzung wird also nicht bei allen Belastun gen beim gleichen Kurbelwinkel der Ma schine erfolgen, sondern sich mehr oder weniger verschieben.
Der Erfindungsgegenstand ist auf der Zeichnung beispielsweise schematisch zur Darstellung gebracht.
Fig. 1 zeigt einen Schnitt durch die Ein- spritzvorrichtung, F'ig. 2 einen Teil dieses Schnittes in grösserem Massstab mit einem Druckdia gramm der Brennstoffpumpe; in In Fig. 3 ist ein Antriebsnocken für einen Pumpenkolben dargestellt.
In dem Pumpengehäuse 1 ist ein Pum penzylinder 4, 4' mit dem Teil 4. fest ein gesetzt, während der Teil 4', welcher einen geringeren Aussendurchmesser besitzt als der Teil 4, die Innenwände des Gehäuses 1 nicht berührt. In dem Zylinderteil 4 ist ein Pum penkolben 2 und in dem Zylinderteil 4' ein Speicherkolben 3: angeordnet.
Auf dem Kolben 3 sitzt aussen eine Kappe 16, die einen Federteller 16' trägt. Die Kappe 16 umgibt den Teil 4' des Pumpenzylinders. Zwischen dem Federteller 16' und einer Ver- schlusskappe 1' des Pumpengehäuses 1 ist die zur Belastung des Speicherkolbens 3 dienende Druckfeder 13 angeordnet. Da die Feder 13 den Kolben '3 teilweise umgibt, ist die Bau länge der Vorrichtung wesentlich vermin dert. In der Wandung des Pumpenzylinders 4 ist der Brennstoffauslass, welcher zwei Kanäle 5, 5' aufweist, sowie der Brennstoff einlass1 8 angeordnet. Der Brennstoffauslass ist derart angeordnet, dass er von dem Pum penkolben 2 in seiner Ruhelage überdeckt wird.
Der Brennstoffeinlass 8 mündet in den Arbeitsraum 18 der Pumpe zwischen den Kolben 2 und 3..
Der Pumpenkolben 2 ist innen an der dem Brennstoffeinlass 8 zugekehrten Seite derart abgefräst, dass er eine schräge Steuer kante 19 besitzt. Der Pumpenkolben 2 ist durch einen Bund 2', der angefräst ist, mit einem Kreuzkopf 11 verbunden. Der Kreuz kopf 11 besitzt aussen auf einem Teil seines Aussenumfanges eine Verzahnung 11'. In diese Verzahnung greift eine Zahnstange 10 ein. Durch Verschieben der Zahnstange wird der Kreuzkopf 11 gedreht, wobei der Pum penkolben 2 mitgenommen wird.
Je nach der Stellung, welche die Steuerkante 19 in folge der Drehung des Kolbens 2 gegenüber dem Saugkanal 8 einnimmt, wird der Saug kanal bei der Achsialbewegung des Kolbens 2 früher oder später geschlossen.
Die seitliche Abfräsung des Kolbens 2 am Ende ergibt noch den Vorteil, dass der in dem Arbeitsraum 18 der Pumpe herrschende Flüssigkeitsdruck seitlich auf den Kolben 2 einwirkt und den Kolben gegen diejenige Seite der Zylinderwandung 4 drückt, wo sich der B.rennstoffauslass 5, 5' befindet. Auf diese Weise wird die Abdichtung des Kol bens 2 verbessert.
Der Pumpenkolben 2 ist mit einer Ring nut 9 und einer Bohrung 15 versehen, welche über kleine radiale Bohrungen eine Verbin dung zwischen dem Arbeitsraum 18 der Pumpe und der Ringnut 9 des Kolbens her stellt. Die Ringnut 9 setzt beim Überschlei fen des Brennstoffauslasses denselben mit dem den Brennstoff aufnehmenden Arbeits raum 18 in Verbindung, worauf der Brenn stoff in den Zylinder eingespritzt wird.
Der Kreuzkopf 11 ist mittelst einer Schubstange 7 mit einem Hebel 6 verbunden, der sich um eine Achse 12 dreht. Zur Bewe gung des Hebels 6 dient der in Fig. 3 dar gestellte Antriebsnocken. Dieser ist derart geformt, dass die zwischen der Drehachse des Nockens und seiner Steuerfläche verlaufen den Radien vom Hubbeginn sehr rasch bis zum grössten Radius ansteigen und dann ganz allmählich bis zum Hubende abnehmen. Dies hat den Vorteil, dass der Speicherkolben 3 stossfrei in seine Ruhelage gelangt.
Der Pumpenkolben 2 muss auf seiner gan zen Länge sehr gut gegen die Wandungen des Zylinders 4 abgedichtet sein. Es ist also notwendig, dass die Aussenoberfläche des Kol bens 2, sowie die Bohrung des Zylinders 4 geschliffen werden. Da der Durchmesser des Kolbens 2 für raschlaufende Maschinen sehr klein ist und nur etwa 6 mm beträgt, so wäre ein Schleifen der ganzen Zylinderbohrung für beide Kolben 2 und 3 in einem Arbeits gang unmöglich. Die Zylinderbohrung be sitzt daher zwischen den Teilen 4 und 4' eine Erweiterung, die es erlaubt, die Schleiflänge zu teilen, so dass diese auf eine Länge ver kürzt wird, die sich gut bearbeiten lässt.
Da der Kolben 2, in den für den Kolben 3 be stimmten Zylinderteil 4' teilweise eintritt, so haben der Kolben 3 und die dazu gehörige Zylinderbohrung einen etwas grösseren Durchmesser als der Kolben 2. Die Wirkungsweise ist die folgende: Bei der in Fig. 1 dargestellten Lage des Pumpenkolbens herrscht die Saugperiode. Der Brennstoff tritt durch den Brennstoff einlass. 8 ein und füllt den Arbeitsraum 18 auf.
Wenn der Saughub beendet ist (Punkt a der Diagramme in Fig.- 2 und 3) und der Kolben 2 sich nach rechts bewegt, so wird je nach der Stellung des Reglers, der den Kolben 2 mittelst der Zahnstange 10 dreht, der Kanal 8 früher oder später abgeschlos sen, so dass ein Teil des Brennstoffes wieder aus dem Raum 18 ausgestossen wird, bevor die schräge Steuerkante 19 des Kolbens 2 den Brennstoffeinlass 8 abschliesst.
Nach Abschluss des Saugkanals 8 erfolgt eine rasch zunehmende Drucksteigerung in dem Raum 18 bis zum Punkt v des Diagram- mes, weil die eingeschlossene Brennstoff menge verdichtet werden muss, bevor der Speicherkolben 3 und die ihn belastende Feder 13 in Bewegung gesetzt werden kön nen. Der Speicherkolben wird darauf durch den Flüssigkeitsdruck im Arbeitsraum 18 entgegen dem Druck der Speicherfeder 13 aus seiner Ruhelage bewegt.
Bei der gleich zeitigen Bewegung der Kolben 2 und 3 wird der Punkt c des Diagrammes erreicht. In diesem Augenblick kommt die Ringnut 9 mit dem Druckkanal 5 zur Deckung, so dass die erste Einspritzung erfolgt. Der Einspritz beginn ist somit von der Einspritzmenge ab hängig. Die Abdeckung des Kanals 5 und damit die Einspritzung dauert bis zu dem Punkt c' im Diagramm. Dann steigt der Druck nochmals an. Wenn die Nut 9 mit dem Druckkanal 5' zur Deckung kommt, so erfolgt die zweite Einspritzung. Diese er folgt bei wesentlich höherem Druck als die erste Einspritzung. Sie beginnt im Punkt d und endet im Punkt e.
Nach erfolgter Einspritzung wird der Speicherkolben 3 infolge der ganz allmählich abnehmenden Radien des Antriebsnockens sanft in seine für alle Belastungen gleiche Ruhelage gebracht, so dass kein Geräusch entsteht.
Injection device for airless fuel injection in internal combustion engines. The invention is based on the known device for airless fuel injection in internal combustion engines, in which a storage piston is arranged in the pump cylinder and fuel inlet and outlet can be controlled by the pump piston, which has a standing recess with the pump working chamber in connec tion at the end of the pressure stroke connects the pump chamber with the fuel outlet.
The inven tion consists in the fact that the pump piston is rotatably mounted for the purpose of regulating the fuel and is provided with an inclined control edge at its end facing the storage piston, which controls the fuel inlet opening into the pump working chamber, and that the storage piston is in the same rest position for all loads occupies.
The invention achieves the advantage that the dimensions of the amount of fuel required for injection take place before the fuel is compressed and the shut-off elements, including the one used for regulation, are replaced by the pump piston.
In fuel pumps without a Speichererkol ben, it is known to use an inclined control surface to control the suction line or a return line in the suction chamber of the pump zii. In this case, however, the start of the injection depends on the amount of fuel sealed in the pump chamber, which causes a pressure valve to be raised at different times. The start of injection will therefore not take place at the same crank angle of the machine for all loads, but will shift more or less.
The subject matter of the invention is shown schematically in the drawing, for example.
1 shows a section through the injection device, FIG. 2 a part of this section on a larger scale with a pressure diagram of the fuel pump; In Fig. 3, a drive cam for a pump piston is shown.
In the pump housing 1 a Pum penzylinder 4, 4 'with the part 4 is firmly set, while the part 4', which has a smaller outer diameter than the part 4, the inner walls of the housing 1 does not touch. In the cylinder part 4, a Pum penkolben 2 and in the cylinder part 4 ', a storage piston 3: is arranged.
On the outside of the piston 3 there is a cap 16 which carries a spring plate 16 '. The cap 16 surrounds the part 4 'of the pump cylinder. The compression spring 13, which is used to load the storage piston 3, is arranged between the spring plate 16 ′ and a closure cap 1 ′ of the pump housing 1. Since the spring 13 partially surrounds the piston '3, the construction length of the device is significantly reduced. The fuel outlet, which has two channels 5, 5 ', and the fuel inlet 1 8 are arranged in the wall of the pump cylinder 4. The fuel outlet is arranged such that it is covered by the Pum penkolben 2 in its rest position.
The fuel inlet 8 opens into the working chamber 18 of the pump between the pistons 2 and 3 ..
The inside of the pump piston 2 is milled off on the side facing the fuel inlet 8 in such a way that it has an inclined control edge 19. The pump piston 2 is connected to a cross head 11 by a collar 2 ′ which is milled on. The cross head 11 has a toothing 11 'on the outside on part of its outer circumference. A toothed rack 10 engages in this toothing. By moving the rack, the cross head 11 is rotated, the Pum penkolben 2 is taken.
Depending on the position which the control edge 19 assumes as a result of the rotation of the piston 2 relative to the suction channel 8, the suction channel is closed sooner or later during the axial movement of the piston 2.
The lateral milling of the piston 2 at the end gives the advantage that the liquid pressure prevailing in the working chamber 18 of the pump acts laterally on the piston 2 and presses the piston against that side of the cylinder wall 4 where the fuel outlet 5, 5 'is located. is located. In this way, the sealing of the piston 2 is improved.
The pump piston 2 is provided with an annular groove 9 and a bore 15 which establishes a connec tion between the working chamber 18 of the pump and the annular groove 9 of the piston via small radial holes. The annular groove 9 sets the same with the fuel-receiving working space 18 in connection with the Überlei fen of the fuel outlet, whereupon the fuel is injected into the cylinder.
The cross head 11 is connected by means of a push rod 7 to a lever 6 which rotates about an axis 12. To move the lever 6, the drive cam shown in FIG. 3 is used. This is shaped in such a way that the radii running between the axis of rotation of the cam and its control surface increase very quickly from the start of the stroke to the largest radius and then decrease very gradually until the end of the stroke. This has the advantage that the accumulator piston 3 moves into its rest position without jerking.
The pump piston 2 must be very well sealed against the walls of the cylinder 4 over its entire length. It is therefore necessary that the outer surface of the piston 2 and the bore of the cylinder 4 are ground. Since the diameter of the piston 2 for high-speed machines is very small and only about 6 mm, it would be impossible to grind the entire cylinder bore for both pistons 2 and 3 in one operation. The cylinder bore therefore be seated between parts 4 and 4 'an extension that allows the grinding length to be divided so that it is shortened to a length that can be easily machined.
Since the piston 2 partially enters the cylinder part 4 'intended for the piston 3, the piston 3 and the associated cylinder bore have a slightly larger diameter than the piston 2. The mode of operation is as follows: In the case of the one shown in FIG The suction period prevails in the position shown of the pump piston. The fuel enters through the fuel inlet. 8 and fills the working space 18.
When the suction stroke has ended (point a of the diagrams in FIGS. 2 and 3) and the piston 2 moves to the right, channel 8 is earlier, depending on the position of the regulator that rotates piston 2 by means of rack 10 or later closed, so that part of the fuel is expelled from the space 18 again before the inclined control edge 19 of the piston 2 closes the fuel inlet 8.
After the suction channel 8 is closed, there is a rapidly increasing pressure increase in the space 18 up to point v of the diagram, because the enclosed amount of fuel has to be compressed before the storage piston 3 and the spring 13 loading it can be set in motion. The accumulator piston is then moved by the liquid pressure in the working chamber 18 against the pressure of the accumulator spring 13 from its rest position.
With the simultaneous movement of pistons 2 and 3, point c of the diagram is reached. At this moment, the annular groove 9 comes to coincide with the pressure channel 5, so that the first injection takes place. The start of injection is therefore dependent on the injection quantity. The covering of the channel 5 and thus the injection lasts up to point c 'in the diagram. Then the pressure rises again. When the groove 9 coincides with the pressure channel 5 ', the second injection takes place. This he follows at a much higher pressure than the first injection. It starts at point d and ends at point e.
After the injection has taken place, the accumulator piston 3 is gently brought into its rest position, which is the same for all loads, as a result of the very gradually decreasing radii of the drive cam, so that no noise is produced.