CS255615B1

CS255615B1 - Mechanical injection pump controller

Info

Publication number: CS255615B1
Application number: CS865370A
Authority: CS
Inventors: Jan Bilek
Original assignee: Jan Bilek
Priority date: 1986-07-15
Filing date: 1986-07-15
Publication date: 1988-03-15
Also published as: CS537086A1

Abstract

Řešení se týká vstřikovacích čerpadel s korekčním zařízením pro negativní korekci dopravní charakteristiky čerpadla. Očelem řešení je vybavení regulátoru zařízením, které koriguje průběh dopravní charakteristiky ve smyslu snižování dodávky paliva s klesajícími otáčkami čerpadla, a to zejména v oblasti středních až nízkých provozních otáček motoru. Podstatou řešení je vhodné uspořádání pákoví regulátoru s prostorově nenáročnou listovou pružinou, která v závislosti na otáčkách zabezpečuje přesouvání dvouramenné převodové páky, a tím zabezpečuje požadovanou korekci. Konstrukční řešení korekčního zařízení zabezpečuje spolehlivou funkci a jednoduchost nastavování a seřizování, umožňuje rovněž stavebnicový systém vestavby do regulátoru. Regulátor s korekčním zařízením zabezpečí snížení spotřeby paliva a kouřivosti v oblasti nízkých otáček motoru a v kombinaci s pozitivním korektorem zajistí dosažení požadovaných pružných momentových charakteristik motorů.The solution concerns injection pumps with a correction device for negative correction of the pump delivery characteristic. The purpose of the solution is to equip the regulator with a device that corrects the course of the delivery characteristic in the sense of reducing the fuel supply with decreasing pump speed, especially in the area of medium to low engine operating speeds. The essence of the solution is a suitable arrangement of the regulator lever with a space-saving leaf spring, which, depending on the speed, ensures the movement of the two-arm gear lever, thereby ensuring the required correction. The design solution of the correction device ensures reliable function and ease of setting and adjustment, and also enables a modular system for integration into the regulator. The regulator with a correction device ensures a reduction in fuel consumption and smoke in the area of low engine speeds and, in combination with a positive corrector, ensures the achievement of the required flexible torque characteristics of the engines.

Description

Vynález se týká mechanického regulátoru vstřikovacích čerpadel s rotorem uspořádaným na vačkovém hřídeli a dosedajícím na tlačné pouzdro, které je ve styku se spojovací pákou spojenou s regulační tyčí. Vstřikovací čerpadla jsou vybavena zařízením pro korekci dopravní charakteristiky. Tímto zařízením lze korigovat průběh dopravní charakteristiky vstřikovacího čerpadla ve smyslu snižování vstřikovaného množství paliva s klesajícími otáčkami čerpadla. Dopravní charakteristikou je přitom míněna závislost průběhu vstřikovaného množství paliva na otáčkách vstřikovacího čerpadla.BACKGROUND OF THE INVENTION The present invention relates to a mechanical injection pump regulator with a rotor mounted on a camshaft and abutting a thrust sleeve in contact with a connecting lever connected to a control rod. The injection pumps are equipped with a device for correcting the transport characteristics. With this device it is possible to correct the course of the transport characteristics of the injection pump in terms of reducing the fuel injection with decreasing pump speed. The conveying characteristic here is the dependence of the course of the injected amount of fuel on the speed of the injection pump.

Průběh dopravní charakteristiky má podstatný vliv na průběh výkonu, točivého momentu, na měrnou spotřebu paliva a na kouření naftového motoru. Vybavení regulátoru korekčním zařízením pro negativní korekci umožní přizpůsobit dopravní charakteristiku požadovaným optimálním dopravním charakteristikám motoru. Korekční zařízení mechanického regulátoru podle vynále zu umožní v oblasti středních až nízkých provozních otáček motoru tvarovat dopravní charakteristiku ve smyslu snižováni dodávky paliva při poklesu otáček, a to v závislosti na otáčkách.The course of the traffic characteristic has a significant influence on the course of power, torque, specific fuel consumption and smoking of the diesel engine. Equipping the controller with a correction device for negative correction allows the traffic characteristics to be adapted to the optimum engine traffic characteristics required. The correction device of the mechanical regulator according to the invention makes it possible, in the medium to low operating speed of the engine, to shape the transport characteristic in the sense of reducing the fuel supply as the speed decreases, depending on the speed.

Známé mechanické regulátory pro vstřikovací čerpadla jsou vybaveny korekčním zařízením pro pozitivní korekci, umožňujícím pouze zvýšení vstřikovaného množství paliva ve smyslu klesajících otáček. Pro přeplňované naftové motory jsou známé konstrukce vstřikovacích souprav opatřeny pneumatickými zařízeními pro negativní korekci, pracujícími na základě přetlaku plnicího vzduchu.The known mechanical regulators for injection pumps are equipped with a positive correction correction device, allowing only an increase in the fuel injection amount in terms of decreasing speed. For turbocharged diesel engines, known injection molding designs are provided with pneumatic negative correction devices based on the charge air pressure.

Nevýhodou mechanických regulátorů s korektory pro pozitivní korekci je, že zvýšením dodávky paliva ve střední části dopravní charakteristiky vstřikovacího čerpadla, .tzn. získáním vhodného převýšení točivého momentu motoru ve středních otáčkách, se nežádoucím způsobem zvýší měrná spotřeba paliva a kouřivost motoru při dalším poklesu otáček s rostoucím zatížením motoru. Nedostatkem pneumatických přetlakových korektorů pro negativní korekci je, že je nelze použít pro tvarování dopravní charakteristiky pro nepřeplňované motory, nebot pracují na principu přetlaku plnicího vzduchu. Tyto přetlakové korektory, které se umístují bud na.regulátor nebo na čerpadlo, jsou konstrukčně složité a rozměrové objemné, jejich seřízeni je pracné.The disadvantage of mechanical regulators with correctors for positive correction is that by increasing the fuel supply in the middle part of the transport characteristics of the injection pump, i. by obtaining a suitable increase in engine torque at medium speed, the specific fuel consumption and engine smoke are undesirably increased while the engine speed continues to decrease with increasing engine load. The disadvantage of the pneumatic negative correctors for negative correction is that they cannot be used to shape the transport characteristics for non-turbocharged engines, since they operate on the principle of charge air overpressure. These overpressure correctors, which are mounted either on the regulator or on the pump, are structurally complex and dimensional bulky, their adjustment is laborious.

Cílem vynálezu je vytvořeni mechanického regulátoru s korekčním zařízením, které v oblasti středních až nízkých otáček koriguje v závislosti na otáčkách dopravní charakteristiku čerpadla ve smyslu snižování dodávky paliva s klesajícími otáčkami.It is an object of the present invention to provide a mechanical regulator with a correction device which, in the range of medium to low speeds, corrects the pump's travel characteristics in terms of speed in terms of reducing the fuel supply with decreasing speed.

'Podstata mechanického regulátoru spočívá v tom, že spojovací páka je tvořena jednoramennou pákou a dvouramennou pákou, která je výkyvné uložena na jednoramenné páce kolem středního čepu, přičemž jeden konec dvouramenné páky je opatřen opěrkou zasahující do vymezovaciho otvoru jednoramenné páky a je ve styku s vratnou pružinou a druhý konec dvouramenné páky je spojen s regulační tyčí. Vratná pružina může být tvořena listovou pružinou, která je jedním svým koncem ve styku s regulačním šroubem uspořádaném na jednoramenné páce.The principle of the mechanical regulator consists in that the connecting lever consists of a single-arm lever and a two-arm lever, which is pivotally mounted on the single-arm lever around the central pin, one end of the two-arm lever having a support extending into the single hole the spring and the other end of the two-arm lever is connected to the control rod. The return spring may be formed by a leaf spring which, at one end thereof, is in contact with a control screw arranged on a single-arm lever.

Hlavní účinek zařízení podle vynálezu je zejména možnost libovolně tvarovat dopravní charakteristiky vstřikovacího čerpadla při použití kombinací pozitivního a negativního korektoru za účelem splnění požadovaných průběhu charakteristik motoru, zejména pak velkého převýšení maximálního točivého momentu motoru při současném dodržení povolených limitů kouřivost!, emisi škodlivin ve výfukových plynech a měrné spotřeby paliva, a to v celém rozmezí provozních otáček motoru.The main effect of the device according to the invention is, in particular, the possibility to freely shape the transport characteristics of the injection pump using combinations of positive and negative concealer in order to meet the required engine characteristics, in particular a large excess of the maximum engine torque while complying with the permitted smoke limits! and specific fuel consumption throughout the engine operating speed range.

Výhodou mechanického regulátoru s korekčním zařízením podle vynálezu je, že korekční zařízení pro negativní korekci pracuje na mechanickém principu v závislosti na otáčkách a lze jej zejména použít pro tvarování charakteristik nepřeplňovaných motorů. Další výhody zařízení podle vynálezu spočívají v možnosti stavebnicového systému vestavby do regulátoru, dále pak v konstrukční jednoduchosti, prostorové nenáročnosti a rovněž v jednoduchosti seřízení negativní korekce.An advantage of a mechanical controller with a correction device according to the invention is that the correction device for negative correction operates on a mechanical principle depending on the speed and can be used in particular for shaping the characteristics of non-turbocharged engines. Further advantages of the device according to the invention reside in the possibility of a modular system of installation into the controller, furthermore in the simplicity of construction, space saving and also in the simplicity of adjustment of the negative correction.

Příklad provedení zařízení podle vynálezu je znázorněn na obr. 1, který představuje schéma regulátoru s korekčním zařízením. Na obr. 2 jsou uvedeny možné průběhy korigovaných dopravních charakteristik vstřikovacího čerpadla.An exemplary embodiment of the device according to the invention is shown in Fig. 1, which is a diagram of a controller with a correction device. Fig. 2 shows possible courses of the corrected transport characteristics of the injection pump.

V obr. 1 je na vačkovém hřídeli 1_ upevněn rotor regulátoru 2_, který se svým tlačným pouzdrem 3_ opírá o opěrku 4_, otočně uloženou na dolním čepu _5 dvouramenné páky Dvouramenná páka 6, uložená otočně na středním čepu 7. jednoramenné páky £, je prostřednictvím předepnuté listové pružiny 10 přitlačována dolním čepem 5^ do levé krajní polohy vymezovacího otvoru 9. jednoramenné páky _8. Horním ramenem je dvouramenná páka 6_ spojena pomocí horního čepu 11 s táhlem 12 regulační tyče 13 vstřikovacího čerpadla. Jednoramenné páka uložená otočně na čepu 14 ve skříni 15 regulátoru společně s další jednoramennou pákou 16, je s touto pákou ve styku v místě 17 prostřednictvím pevného dorazu nebo známého stavitelného pozitivního korektoru 18. Předepnutí listové pružiny 10, která je vložena mezi čepy £, a 5_, se nastavuje a seřizuje regulačním šroubem 19, umístěným ve vybrání jednoramenné páky J3.In FIG. 1, a rotor of the regulator 2 is mounted on the camshaft 7 and with its thrust sleeve 3 rests on a support 4 rotatably mounted on the lower pin 5 of the two-arm lever. the biased spring 10 is pressed by the lower pin 5 into the leftmost position of the spacer opening 9 of the single-arm lever 8. By means of the upper arm, the two-arm lever 6 is connected by means of the upper pin 11 to the rod 12 of the control rod 13 of the injection pump. The single-arm lever mounted rotatably on the pin 14 in the controller housing 15 together with the other single-arm lever 16 is in contact with the lever at a location 17 via a fixed stop or a known adjustable positive corrector 18. Preloading the leaf spring 10 between the pins 6, 5 is adjusted and adjusted by a control screw 19 located in the recess of the single-arm lever 13.

*>*>

Otáčí-li se rotor regulátoru, působením odstředivé síly závaží přitlačí rotor regulátoru _2 svým tlačným pouzdrem 3. přes opěrku £ jednoramennou páku _8 k další páce 16 v místě styku 17, přičemž při otáčkách nominálních a nižších se nachází páka 16 v neproměnné poloze, která je určena polohou ovládací páky regulátoru. Při snižování otáček pod otáčky nominální je jednoramenné páka j3 odtlačována v místě styku 17 prostřednictvím pružiny pozitivního korektoru 18 od páky 16 až do otáček n_o, odpovídajících maximálnímu točivému momentu motoru - viz korigovaná část b dopravní charakteristiky znázorněné plnou čarou 22 na obr. 2. V rozmezí otáček n^-n₂~n₃ se dvouramenná páka _6 nachází svým horním ramenem v poloze II (obr. 1), nebot moment osové síly rotoru převyšuje moment síly listové pružiny 10 a dvouramenná páka jí je svým dolním čepem j5 přitlačena do pravé krajní polohy vymezovacího otvoru jednoramenné páky 8^.When the rotor of the regulator is rotating, by means of the centrifugal force of the weight, the regulator rotor 2, with its thrust sleeve 3, pushes the single-arm lever 8 over the armrest 8 to the next lever 16 at the contact point 17. it is determined by the position of the regulator control lever. When the speed decreases below the speed nominal is armed lever j3 urged at the contact point 17 by a spring positive corrector 18 from the lever 16 to the speed n _of corresponding maximum engine torque - see corrected part b transport characteristics shown by the solid line 22 in FIG. 2. In the speed range n 1 -n ₂ - n ₃ , the two-arm lever 6 is in its upper arm in position II (Fig. 1) because the torque moment of the rotor exceeds the torque force of the leaf spring 10 and the two-arm lever is the rightmost position of the spacer hole of the single-arm lever 8 '.

Při dalším snižování otáček rotoru dojde při otáčkách n₃ k vyrovnání momentů sil od rotoru a listové pružiny. Při dalším poklesu otáček se z důvodu převahy momentu síly listové pružiny začne dvouramenná páka já natáčet kolem středního čepu 1_, až při otáčkách n^ dosedne dolní čep 5^ do levé krajní polohy vymezovacího otvoru 9_ a dvouramenná páka zaujme polohu I (viz obr. 1). Na obr. 2 je průběhem a znázorněna negativní korekce dopravní charakteristiky v rozmezí otáček n^-n^. Velikost negativní korekce a ji odpovídající snížení dodávky paliva je určena rozdílem průměrů vymezovacího otvoru £ a dolního čepu 5, počátek snižování dodávky paliva v závislosti na otáčkách lze nastavit pomocí regulačního šroubu 19 změnou předepnutí listové pružiny 10 a strmost klesání dodávky změnou tuhosti listové pružiny, tj. změnou tlouštky jejího listu. Na obr. 2 je čerchovanou čarou 21 zakreslen průběh přirozené (nekorigované) dopravní charakteristiky vstřikovacího čerpadla, plnou čarou 22 je znázorněn průběh dodávky paliva při kombinaci pozitivního korektoru 18 a negativního korektoru podle vynálezu a čárkovaná čára 23 a tečkovaná čára 24 představují další možné průběhy dopravních charakteristik při činnosti zařízení podle vynálezu. Listová pružina 10 má podle průběhu čáry 24 vyšší tuhost než pružina podle čáry 23. Zdvih negativního korektoru je podle průběhu čáry 24 menší než v případě čáry 23.When the rotor speed is further reduced, the torques of the rotor and the leaf spring are equalized at the speed n ₃ . At a further drop in speed, due to the prevalence of the leaf spring force, the two-arm lever 1 begins to rotate about the central pin 7 until the lower pin 5 reaches the leftmost position of the spacer hole 9 at speed n 1 and the two-arm lever assumes position I (see FIG. ). Fig. 2 shows and shows a negative correction of the transport characteristic in the speed range n 1 -n 1. The amount of negative correction and its corresponding reduction in fuel supply is determined by the difference between the diameters of the bore hole 5 and the lower pin 5, the start of reducing fuel supply as a function of speed can be adjusted by adjusting screw 19 by changing the bias of the leaf spring 10. by changing the thickness of her leaf. In FIG. 2, the dashed line 21 depicts the natural (uncorrected) transport characteristics of the injection pump, the solid line 22 illustrates the fuel delivery curve of the combination of the positive and negative correctors 18 and the dashed line 23 and dotted line 24. operating characteristics of the device according to the invention. The leaf spring 10 has a higher stiffness along the line 24 than a spring along the line 23. The stroke of the negative concealer is less along the line 24 than the line 23.

Vynález lze využít v oblasti vstřikovacího zařízení pro naftové motory, zejména pro nepřeplňované motory, u nichž lze pomocí korekčního zařízení regulátoru docílit snížení spotřeby paliva a kouřivosti v oblasti nízkých otáček a v kombinaci s pozitivním korektorem pak dosáhnout prakticky libovolný průběh dopravní charakteristiky vstřikovacího čerpadla, a tím docílit i požadované průběhy pružných momentových charakteristik naftových motorů.The invention can be used in the field of diesel injection equipment, in particular for non-turbocharged engines, which can be used to reduce fuel consumption and smoke in the low-speed range with the aid of a regulator correction device, and in combination with a positive corrector. thereby achieving the required characteristics of the elastic torque characteristics of diesel engines.

Claims

SUBJECT OF THE INVENTION

A mechanical injection pump regulator having a rotor mounted on a camshaft and abutting a thrust sleeve in contact with a connecting lever coupled to a control rod, characterized in that the connecting lever comprises a single-arm lever (8) and a two-arm lever (6); which is pivotably mounted on a single-arm lever (8) around the central pin (7), one end of the two-arm lever (6) being provided with a support (4) extending into the opening (9) of the single-arm lever (8) and contacting the leaf spring (10) and the other end of the two-arm lever (6) is connected to the control rod (13).

2. The injection pump mechanical regulator according to claim 1, characterized in that the leaf spring (10) is in contact with one end of the control screw (19) arranged on the single-arm lever (8).