DE1172896B - Self-regulating fuel injection pump for internal combustion engines working with a reciprocating motion - Google Patents

Self-regulating fuel injection pump for internal combustion engines working with a reciprocating motion

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DE1172896B DEB64525A DEB0064525A DE1172896B DE 1172896 B DE1172896 B DE 1172896B DE B64525 A DEB64525 A DE B64525A DE B0064525 A DEB0064525 A DE B0064525A DE 1172896 B DE1172896 B DE 1172896B
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Description

BUNDESREPUBLIK DEUTSCHLANDFEDERAL REPUBLIC OF GERMANY

DEUTSCHESGERMAN

PATENTAMTPATENT OFFICE

AUSLEGESCHRIFTEDITORIAL

Internat. Kl.: F02fBoarding school Class: F02f

Deutsche Kl.: 46c2-105German class: 46c2-105

Nummer: 1 172 896Number: 1 172 896

Aktenzeichen: B 64525 I a / 46 c2File number: B 64525 I a / 46 c2

Anmeldetag: 25. Oktober 1961Filing date: October 25, 1961

Auslegetag: 25. Juni 1964Opening day: June 25, 1964

Die Erfindung betrifft eine mit einer hin- und hergehenden Bewegung arbeitende selbstregelnde Brennstoffeinspritzpumpe für Brennkraftmaschinen mit einem eine hui- und hergehende Bewegung ausführenden Teil oder Kolbenschieber, welcher einen an dem Hauptzylinder der Pumpe vorgesehenen Auslaßkanal steuert und in dem Sinn des Hingangs hydraulisch durch eine Flüssigkeit angetrieben wird, welche sich zwischen ihm und einem eine hin- und hergehende Bewegung ausführenden Hilfskolben be- ίο findet, welcher im Synchronismus mit dem Hauptkolben der Pumpe angetrieben wird, während er in dem entgegengesetzten Sinn durch eine z. B. durch eine Feder erzeugte Rückholkraft angetrieben wird.The invention relates to a reciprocating one Movement working self-regulating fuel injection pump for internal combustion engines with a part or piston valve that performs a frequent movement, which is connected to a the main cylinder of the pump controls the outlet channel provided and hydraulically in the sense of the slope is driven by a liquid which is back and forth between him and a The auxiliary piston executing the forward movement is located, which is in synchronism with the main piston the pump is driven, while it is driven in the opposite sense by a z. B. is driven by a return force generated by a spring.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, die der Regelung dienenden Teile einer derartigen Einspritzpumpe so auszubilden, daß sie die verschiedenen Anforderungen der Brennkraftmaschinen an die Regelgüte möglichst weitgehend zu erfüllen vermag. Diese Aufgabe wird gemäß der Erfindung dadurch gelöst, daß für eine bestimmte Stellung des Hilfskolbens das Volumen des von der Flüssigkeit erfüllten Raums des Arbeitszylinders des Kolbenschiebers durch einen Regelkolben veränderbar ist, weleher eine bewegliche Wand dieses Arbeitszylinders bildet und durch auf die Antriebsgeschwindigkeit der Pumpe ansprechende Einrichtungen verstellbar ist, so daß diese Geschwindigkeit die Stellung des Regelkolbens und somit die Grenzstellungen des Kolbenschiebers und den Zeitraum bestimmt, während welchem er den Auslaßkanal offenhält, d. h. letzten Endes die Förderleistung der Pumpe je Arbeitsspiel. The invention is based on the object of regulating the parts of such an injection pump to be trained so that they meet the various requirements of the internal combustion engines on the control quality able to fulfill as far as possible. This object is achieved according to the invention solved that for a certain position of the auxiliary piston, the volume of the filled by the liquid Space of the working cylinder of the piston valve can be changed by a control piston, whichever a movable wall of this working cylinder forms and through on the drive speed the pump responsive devices is adjustable, so that this speed the position of the Control piston and thus the limit positions of the piston valve and the period determined during which he keeps the outlet channel open, d. H. ultimately the delivery rate of the pump per work cycle.

Die Erfindung ist unter Bezugnahme auf die Zeichnung beispielshalber erläutert.The invention is explained by way of example with reference to the drawing.

Fig. 1 ist ein schematischer Schnitt einer erfindungsgemäßen Einspritzpumpe;Fig. 1 is a schematic section of an injection pump according to the invention;

F i g. 2 zeigt eine andere Ausführung einer Einzelheit der Fig. 1.F i g. FIG. 2 shows another embodiment of a detail from FIG. 1.

Die dargestellte z. B. für einen Dieselmotor bestimmte Brennstoffeinspritzpumpe hat einen Hauptkolben 1, welcher von dem nicht dargestellten Motor mittels eines rotierenden Nockens 2 entgegen der Wirkung einer Rückholfeder 3 angetrieben wird, und einen Hauptzylinder 4, mit welchem ein von dem Kolben 1 gesteuerter Saugkanal 5 und ein durch ein Rückschlagventil 7 gesteuerter Druckkanal 6 in Verbindung stehen. Der Kanal 5 kommt von einem Brennstoffbehälter, und der Kanal 6 führt zu der Einspritzdüse oder den Einspritzdüsen zur Speisung des Motors.The illustrated z. B. intended for a diesel engine fuel injection pump has a main piston 1, which of the motor, not shown, by means of a rotating cam 2 against the Effect of a return spring 3 is driven, and a master cylinder 4, with which one of the Piston 1 controlled suction channel 5 and a pressure channel 6 controlled by a check valve 7 in connection stand. The channel 5 comes from a fuel tank, and the channel 6 leads to the Injector or injectors to power the engine.

Mit einer hin- und hergehenden Bewegung
arbeitende selbstregelnde Brennstoffeinspritzpumpe für BrennkraftmaschinenWith a back and forth motion
working self-regulating fuel injection pump for internal combustion engines

Anmelder:Applicant:

Societe Anonyme pour !'Exploitation desSociete Anonyme pour! 'Exploitation of the

Precedes Chimiques et Physiques, Zug (Schweiz)Precedes Chimiques et Physiques, Zug (Switzerland)

Vertreter:Representative:

Dr.-Ing. W. Lampert, Patentanwalt,Dr.-Ing. W. Lampert, patent attorney,

Stuttgart W, Breitscheidstr. 4Stuttgart W, Breitscheidstr. 4th

Als Erfinder benannt:
Pierre Etienne Bessiere,
Neuilly-sur-Seine, Seine (Frankreich)Named as inventor:
Pierre Etienne Bessiere,
Neuilly-sur-Seine, Seine (France)

Beanspruchte Priorität:Claimed priority:

Frankreich vom 27. Oktober 1960 (842 421) - -France of October 27, 1960 (842 421) - -

Die Regeleinrichtungen für die Pumpe werden im wesentlichen durch einen Auslaßkanal 8 gebildet, welcher mit dem Hauptzylinder 4 sowie mit dem Brennstoffbehälter oder mit dem Kanal 5 verbunden ist und durch einen Kolbenschieber 9 gesteuert wird, welcher eine Nut 9a aufweist, welche die Kontinuität des Auslaßkanals 8 für gewisse Stellungen des Schiebers 9 herstellt.The regulating devices for the pump are essentially formed by an outlet channel 8 which is connected to the master cylinder 4 as well as to the fuel tank or to the channel 5 and is controlled by a piston valve 9 which has a groove 9a which is the continuity of the outlet channel 8 for certain positions of the slide 9 produces.

Erfindungsgemäß wird nun dieser Schieber durch ein hydraulisches System mit drei miteinander in Verbindung stehenden Zylindern (oder Kammern veränderlichen Volumens) betätigt, nämlich einem Hilfszylinder 10, in welchem sich periodisch ein im Synchronismus mit dem Hauptkolben 1 angetriebener Hilfskolben 11 bewegt, einem Arbeitszylinder 12, in welchem periodisch der Kolbenschieber 9 durch die von dem Kolben 11 geförderte Flüssigkeit verstellt wird, und einem Regelzylinder 13, in welchem ein Regelkolben 14 durch auf die Antriebsgeschwindigkeit der Pumpe ansprechende Einrichtungen derart verstellt wird, daß jeder Geschwindigkeit eine und nur eine Stellung des Kolbens 14 entspricht, wenigstens in einem bestimmten Geschwindigkeitsbereich und unter sonst gleichen Umständen. According to the invention, this slide is now connected to each other by a hydraulic system with three Connected cylinders (or chambers of variable volume) operated, namely one Auxiliary cylinder 10, in which a periodically driven in synchronism with the main piston 1 Moving auxiliary piston 11, a working cylinder 12 in which the piston slide 9 is adjusted by the liquid conveyed by the piston 11, and a control cylinder 13 in which a control piston 14 by means responsive to the drive speed of the pump is adjusted in such a way that each speed corresponds to one and only one position of the piston 14, at least in a certain speed range and under otherwise identical circumstances.

Der Kolben 11 wird durch eine Verlängerung größeren Durchmessers des Kolbens 1 gebildet, so daß der Nocken 2 unmittelbar den Kolben 11 betätigt. Der Zylinder 10 ist auf das Ringvolumen beschränkt, welches von den Seitenwänden des KoI-The piston 11 is formed by a larger diameter extension of the piston 1, see above that the cam 2 actuates the piston 11 directly. The cylinder 10 is limited to the ring volume, which from the side walls of the

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bens 1 und von der Schulter 15 begrenzt wird, welche den Kolben 1 mit dem Kolben 11 verbindet, wobei die Rückholfeder 3 in diesem Volumen untergebracht ist und sich an der Schulter abstützt.bens 1 and is limited by the shoulder 15, which the piston 1 connects to the piston 11, the return spring 3 being housed in this volume and is supported on the shoulder.

Die auf die Geschwindigkeit ansprechenden, den Regelkolben 14 betätigenden Einrichtungen werden durch eine Einrichtung gebildet, welche Flüssigkeit mit einem Druck liefert, welcher sich mit der Antriebsgeschwindigkeit der Pumpe ändert, und zwar vorzugsweise gleichsinnig wie diese, wobei dieser Druck entgegen elastischen Rückholeinrichtungen auf eine mit dem Kolben 14 verbundene Fläche zur Einwirkung gebracht wird.The speed responsive, the control piston 14 actuating devices formed by a device which delivers liquid at a pressure which varies with the drive speed the pump changes, preferably in the same direction as this, this pressure counter to elastic return devices a surface connected to the piston 14 is brought into action.

Eine derartige Flüssigkeitsquelle kann durch eine volumetrische Pumpe 16 gebildet werden, z. B. eine Zahnradpumpe, welche die Flüssigkeit durch einen Kanal 17 aus einem Vorratsbehälter 18 ansaugt und in einen Kanal 19 fördert, von welchem ein mit einer kalibrierten Öffnung 21 versehener Leckkanal 20 abgezweigt ist, wobei die Pumpe 16 von dem zu speisenden Motor angetrieben wird. Diese kalibrierte Öffnung kann von Hand durch eine Körnerschraube 22 (Fig. 2) geregelt werden, oder selbsttätig in Abhängigkeit von dem strömungsaufwärts herrschenden Druck mittels eines durch eine Feder 24 (F i g. 1) belasteten Ventils 23, so daß der Druckanstieg bei einer Zunahme der Geschwindigkeit gemäßigt wird. Der Förderkanal 19 führt zu einem Zylinder 25, in welchem der Kolben 14 verschieblich ist. Die Fläche, auf welche der Förderdruck der Pumpe 16 wirkt, wird durch die Endfläche 26a einer Verlängerung größeren Durchmessers 26 des Kolbens 14 gebildet, während die Rückholeinrichtungen durch eine Schraubfeder 27 gebildet werden, welche den Kolben 14 umgibt und zwischen einer Stützschale 28 und der den Kolben 14 mit seiner Verlängerung 26 verbindenden Schulter angeordnet ist. Ferner ist eine Vorrichtung zur Regelung der axialen Lage der Schale 28 und somit der Spannung der Feder 27 vorgesehen. Diese Vorrichtung wird durch einen an einer Achse 30 angebrachten Hebel 29 gebildet.Such a source of liquid can be provided by a volumetric pump 16, e.g. Legs Gear pump, which sucks the liquid through a channel 17 from a storage container 18 and promotes into a channel 19, from which a leak channel 20 provided with a calibrated opening 21 branches off is, the pump 16 is driven by the motor to be fed. This calibrated The opening can be regulated manually by means of a center screw 22 (FIG. 2), or automatically as a function loaded by the pressure prevailing upstream by means of a spring 24 (FIG. 1) Valve 23, so that the pressure increase is moderate with an increase in speed. Of the Delivery channel 19 leads to a cylinder 25 in which the piston 14 is displaceable. The area on which the delivery pressure of the pump 16 acts is increased by the end face 26a of an extension Diameter 26 of the piston 14 is formed, while the return devices by a helical spring 27 are formed, which surrounds the piston 14 and between a support shell 28 and the Piston 14 is arranged with its extension 26 connecting shoulder. Further is a device for regulating the axial position of the shell 28 and thus the tension of the spring 27 is provided. These The device is formed by a lever 29 attached to an axis 30.

Die Anordnung wird durch eine Feder 31 vervollständigt, welche auf dem Kolbenschieber 9 in einer Richtung wirkt, welche das Volumen des Zylinders 12 zu verringern und den Schieber gegen einen Anschlag 32 zu drücken sucht, d. h. in eine Stellung, in welcher der Auslaßkanal 8 verschlossen ist.The arrangement is completed by a spring 31, which on the piston valve 9 in a Direction acts which reduce the volume of the cylinder 12 and the slide against a stop 32 seeks to press, d. H. into a position in which the outlet channel 8 is closed.

Es ist zu bemerken, daß die Flüssigkeit des hydraulischen Steuerkreises mit den Zylindern 10, 12, 13 und/oder die Flüssigkeit der auf die Geschwindigkeit ansprechenden Einrichtungen mit dem in den Motor einzuspritzenden Brennstoff gleichartig oder verschiedenartig sein können.It should be noted that the fluid of the hydraulic control circuit with the cylinders 10, 12, 13 and / or the fluid of the speed responsive devices with that in the engine fuel to be injected can be of the same type or of different types.

Die obige Pumpe arbeitet folgendermaßen: Während des Förderhubes des Hauptkolbens 1 drückt der Kolben 11 Flüssigkeit aus dem Zylinder 10 in den Zylinder 12, wobei der Schieber 9 angehoben wird. Unter der Annahme, daß dessen Bewegung von dem Anschlag 32 aus beginnt, öffnet er den Auslaßkanal 8, nachdem er seinen größten Hub α durchlaufen hat, wodurch die Einspritzung unterbrochen wird. Beim Rückgang des Hauptkolbens 1 wird der Schieber durch seine Feder 31 bis an den Anschlag 32 zurückgeführt, wobei diese Vorgänge sich in jedem Arbeitsspiel wiederholen. Die Unterbrechung der Einspritzung erfolgt stets für die gleiche Stellung des Hauptkolbens, und die Förderleistung der Pumpe ist am größten.The above pump works as follows: During the delivery stroke of the main piston 1, the piston 11 pushes liquid out of the cylinder 10 into the cylinder 12, the slide 9 being raised. Assuming that its movement begins from the stop 32, it opens the outlet channel 8 after it has passed through its greatest stroke α , whereby the injection is interrupted. When the main piston 1 retreats, the slide is returned by its spring 31 to the stop 32, these processes being repeated in each working cycle. The injection is always interrupted for the same position of the main piston, and the delivery rate of the pump is greatest.

Bei einer Zunahme der Geschwindigkeit nimmt der Druck in dem Zylinder 25 zu und der durch seine Verlängerung 26 angetriebene Kolben 14 verstellt sich nach links, was eine Abnahme des Volumens des Zylinders 13 zur Folge hat, welche nur durch eine Zunahme des Volumens des Zylinders 12 ausgeglichen werden kann. Der Schieber 9 bleibt also in jeder Saugperiode in einer Entfernung von dem Anschlag 32 stehen, welche um so größer ist, je größer die Geschwindigkeit ist, so daß er bei dem nachten Förderhub vor der Freigabe des Auslaßkanals 8 einen entsprechend kleineren Hub durchläuft. Die Fördermenge der Pumpe nimmt daher nach Maßgabe der Zunahme der Geschwindigkeit ab. Im Grenzfall kann der Schieber 9 den Auslaßkanal 8 ständig offenhalten, wodurch die Einspritzung vollständig unterbrochen wird. Die Förderleistung der Pumpe kann durch Veränderung der Spannung der Feder 27 mittels des Hebels 29 und/oder des Querschnitts der öffnung 21 durch Regelung der Spannung der Feder 24 (F i g. 1) oder der Winkelstellung der Körnerschraube 22 geregelt werden.With an increase in speed, the pressure in the cylinder 25 increases and through its extension 26 driven piston 14 moves to the left, causing a decrease in volume of the cylinder 13, which only by an increase in the volume of the cylinder 12 can be compensated. The slide 9 remains so in each suction period at a distance from the Stop 32 are, which is the greater, the greater the speed, so that he is at the night The delivery stroke passes through a correspondingly smaller stroke before the outlet channel 8 is released. the The delivery rate of the pump therefore decreases as the speed increases. in the In limit cases, the slide 9 can keep the outlet channel 8 open at all times, so that the injection is complete is interrupted. The delivery rate of the pump can be changed by changing the voltage of the Spring 27 by means of the lever 29 and / or the cross section of the opening 21 by regulating the tension the spring 24 (FIG. 1) or the angular position of the center screw 22 can be regulated.

Die Erfindung kann natürlich abgewandelt werden. So können die auf die Geschwindigkeit ansprechenden, den Regelkolben 14 betätigenden Einrichtungen mechanischer Art sein, z.B. ein Fliehkraftregler. Ferner braucht die Achse der Kammer 13 veränderlichen Volumens nicht senkrecht zu der Achse der Kammer 12 zu liegen, sondern die beiden Kammern können in einer Flucht in ein und demselben Zylinder liegen. Der Schieber 9 kann anstatt in einem festen Körper in dem drehbaren Verteiler einer Einspritzpumpe für Mehrzylindermotoren angeordnetThe invention can of course be modified. So the speed responsive, means of a mechanical type which operate the control piston 14, for example a centrifugal governor. Furthermore, the axis of the variable volume chamber 13 need not be perpendicular to the axis the chamber 12 to lie, but the two chambers can be in alignment in one and the same Cylinder lie. The slide 9 can instead of a solid body in the rotatable distributor of an injection pump arranged for multi-cylinder engines

Claims (3)

Patentansprüche:Patent claims: 1. Mit einer hin- und hergehenden Bewegung arbeitende selbstregelnde Brennstoffeinspritzpumpe für Brennkraftmaschinen mit einem eine hin- und hergehende Bewegung ausführenden Teil oder Kolbenschieber, welcher einen an dem Hauptzylinder der Pumpe vorgesehenen Auslaßkanal steuert und in dem Sinn des Hingangs hydraulisch durch eine Flüssigkeit angetrieben wird, welche sich zwischen ihm und einem eine hin- und hergehende Bewegung ausführenden Hilfskolben befindet, welcher im Synchronismus mit dem Hauptkolben der Pumpe angetrieben wird, während er in dem entgegengesetzten Sinn durch eine z. B. durch eine Feder erzeugte Rückholkraft angetrieben wird, dadurch gekennzeichnet, daß für eine bestimmte Stellung des Hilfskolbens (11) das Volumen des von der Flüssigkeit erfüllten Raums (12) des Arbeitszylinders des Kolbenschiebers (9) durch einen Regelkolben (14) veränderbar ist, welcher eine bewegliche Wand dieses Arbeitszylinders bildet und durch auf die Antriebsgeschwindigkeit der Pumpe ansprechende Einrichtungen verstellbar ist, so daß diese Geschwindigkeit die Stellung des Regelkolbens (14) und somit die Grenzstellungen des Kolbenschiebers (9) und den Zeitraum bestimmt, während welchem er den Auslaßkanal (8) offenhält, d. h. letzten Endes die Förderleistung der Pumpe je Arbeitsspiel.1. Self-regulating fuel injection pump operating with a reciprocating motion for internal combustion engines with a reciprocating motion Part or piston valve which has an outlet channel provided on the main cylinder of the pump controls and is hydraulically driven by a liquid in the sense of the slope, which is between him and an auxiliary piston executing a reciprocating movement which is driven in synchronism with the main piston of the pump, while in the opposite sense by a z. B. return force generated by a spring is driven, characterized in that that for a certain position of the auxiliary piston (11) the volume of the liquid filled space (12) of the working cylinder of the piston valve (9) by a control piston (14) is changeable, which forms a movable wall of this working cylinder and through responsive to the drive speed of the pump devices is adjustable so that this speed determines the position of the control piston (14) and thus the limit positions of the Piston valve (9) and determines the period of time during which it keeps the outlet channel (8) open, d. H. ultimately the delivery rate of the pump per work cycle. 2. Pumpe nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Raum (12) zwischen dem Kolbenschieber (9) und dem Hilfskolben (11) drei2. Pump according to claim 1, characterized in that the space (12) between the piston valve (9) and the auxiliary piston (11) three miteinander in Verbindung stehende Zylinder (oder Kammern veränderlichen Volumens) umfaßt, nämlich einen Hilfszylinder (10), in welchem sich periodisch der im Synchronismus mit dem Hauptkolben (1) der Pumpe angetriebene Hilfskolben (11) bewegt, einen Arbeitszylinder (12), in welchem der Kolbenschieber (9) periodisch durch die von dem Hilfskolben (11) geförderte Flüssigkeit verstellt wird, und einen Regelzylinder (13), in welchem der Regelkolben (14) verschieblich ist. comprises communicating cylinders (or chambers of variable volume), namely an auxiliary cylinder (10) in which the periodically in synchronism with the main piston (1) The pump-driven auxiliary piston (11) moves a working cylinder (12), in which the piston valve (9) periodically through the liquid conveyed by the auxiliary piston (11) is adjusted, and a control cylinder (13) in which the control piston (14) is displaceable. 3. Pumpe nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Hilfskolben (11) durch eine Verlängerung (26) größeren Durchmessers des Hauptkolbens (1) gebildet wird, wobei die durch3. Pump according to claim 1, characterized in that the auxiliary piston (11) by a Extension (26) of larger diameter of the main piston (1) is formed, whereby the through 10 diese beiden Kolben gebildete Anordnung durch einen unmittelbar den Hilfskolben (11) betätigenden Nocken (2) angetrieben wird. 10 arrangement formed by these two pistons is driven by a cam (2) which directly actuates the auxiliary piston (11). 4. Pumpe nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die auf die Geschwindigkeit ansprechenden, den Regelkolben (14) betätigenden Einrichtungen durch eine Druckmittelquelle (16 bis 24) gebildet werden, welche Flüssigkeit mit einem Druck liefert, welcher sich mit der Antriebsgeschwindigkeit der Pumpe und vorzugsweise gleichsinnig mit dieser ändert, wobei dieser Druck entgegen von elastischen Rückholmitteln (27) auf eine mit dem Regelkolben (14) verbundene Fläche (26 a) zur Einwirkung gebracht wird.4. Pump according to claim 1, characterized in that the responsive to the speed, the control piston (14) actuating devices are formed by a pressure medium source (16 to 24) which supplies liquid at a pressure which varies with the drive speed of the pump and preferably changes in the same direction as this, this pressure being brought into action against elastic return means (27) on a surface (26 a) connected to the control piston (14). Hierzu 1 Blatt Zeichnungen1 sheet of drawings 409 627/128 6.64 ® Bundesdruckerei Berlin409 627/128 6.64 ® Bundesdruckerei Berlin
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ES271084A1 (en) 1962-03-01
BE608994A (en) 1962-04-10
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