DE1253953B

DE1253953B - Relief valve for fuel injection pumps

Info

Publication number: DE1253953B
Application number: DED44444A
Authority: DE
Inventors: Dipl-Ing Frank Thoma
Original assignee: Daimler Benz AG
Current assignee: Daimler Benz AG
Priority date: 1964-05-15
Filing date: 1964-05-15
Publication date: 1967-11-09
Also published as: GB1079591A

Description

Entlastungsventil für Kraftstoffeinspritzpumpen Die Erfindung bezieht sich auf ein Entlastungsventil für Kraftstoffeinspritzpumpen mit einem Ventilsitz und einem in einer Ventilführung beweglichen Ventilverschlußkörper sowie einer Entlastungseinrichtung, die durch den Differenzdruck des zu fördernden Kraftstoffes vor und hinter dem Ventilsitz betätigt wird.Relief valve for fuel injection pumps The invention relates to relate to a relief valve for fuel injection pumps with a valve seat and a valve closure body movable in a valve guide and a relief device, due to the differential pressure of the fuel to be pumped upstream and downstream of the valve seat is operated.

Ein derartiges Entlastungsventil soll den Standdruck in der Einspritzleitung auf einem gewissen Wert halten, so daß einerseits der Leitungsinhalt nicht ganz entspannt wird und andererseits die nach dem Einspritzvorgang in der Leitung vorhandenen Druckschwankungen den Öffnungsdruck der Düse nicht mehr erreichen und dadurch ein Nachspritzen verhindert wird.Such a relief valve is intended to reduce the standing pressure in the injection line hold to a certain value, so that on the one hand the line content is not quite is relaxed and on the other hand the existing in the line after the injection process Pressure fluctuations no longer reach the opening pressure of the nozzle and thus a Post-spraying is prevented.

Für den Start eines beispielsweise Diesel- bzw. Vielstoffmotors ist eine große Einspritzmenge nötig. Die Einspritzmenge konnte bisher nur dadurch aufgebracht werden, daß ein Pumpenregler vorgesehen wurde, der bei niedriger Motordrehzahl die Regelstange der Pumpe in Richtung höherer Menge bewegte. Ohne Regeleinrichtung würde selbst bei Vollasteinstellung der Pumpe - insbesondere bei Benzin - im Bereich der Anlaßdrebzahl die Spritzmenge durch Leckveriuste am Pumpenkolben so gering werden, daß kein sicherer Start des Motors gewährleistet wäre.For starting a diesel or multi-fuel engine, for example a large amount of injection is required. So far, the injection quantity could only be applied in this way be that a pump regulator was provided, which at low engine speed The control rod of the pump moved in the direction of a higher quantity. Without a control device it would even when the pump is set to full load - especially with petrol - in the range of Starting speed the spray quantity will be so low due to leakage at the pump piston, that no safe start of the engine would be guaranteed.

Die vorliegende Erfindung hat sich daher zur Aufgabe gemacht, eine Anordnung zu schaffen, die eine zum Start genügend große Einspritzmenge ohne Regeleinrichtung gewährleistet oder welche die vorhandene Regeleinrichtung z. B. bei Verwendung von Benzin als Kraftstoff unterstützt.The present invention has therefore set itself the task of providing a To create an arrangement that has a sufficiently large injection quantity to start without a control device guaranteed or which the existing control device z. B. when using Gasoline supported as fuel.

Die Erfindung besteht darin, daß ein die Entlastungseinrichtung umgehender Strömungsweg für den Kraftstoff mit solchem Querschnitt vorgesehen ist, daß der bei geringer Motordrehzahl geringe Differenzdruck nicht zur Betätigung der Entlastungseinrichtung ausreicht, jedoch mit seinem Anwachsen bei steigender Motordrehzahl von einer bestimmten Drehzahl ab die Entlastungseinrichtung voll in Tätigkeit setzt. Durch diese Ausbildung wird die Einspritzmenge bei der Motoranlaßdrehzahl auf hydraulischem Wege durch Beeinflussung des Entlastungsvolumens geregelt. Als Regelgröße dient der Differenzdruck des zu fördernden Kraftstoffes. Durch die Erfindung wird bei geringer Motordrehzahl nahezu kein Entlastungsvolumen hervorgerufen, während bei den Betriebsdrehzahlen das volle Entlastungsvolumen wirksam wird und die Zunahme des Entlastungsvolumens und damit die Abnahme der Spritzmenge bei einer bestimmten Drehzahl in Form einer Stufe erfolgt. Auf diese Weise kann die Einspritzmenge im Bereich der Anlaßdrehzahl genügend groß gehalten werden, ohne daß sie für höhere Drehzahlen zu groß wird. In manchen Fällen kann sogar die mechanische Regeleinrichtung entfallen.The invention consists in that a relief device bypassing Flow path for the fuel is provided with such a cross section that the at low engine speed low differential pressure not to actuate the relief device is sufficient, but with its increase as the engine speed increases from a certain one Speed from the relief device is fully in operation. Through this training the injection quantity is hydraulically controlled at the engine starting speed Influencing the relief volume regulated. The differential pressure is used as the controlled variable of the fuel to be pumped. The invention is at low engine speed almost no relief volume caused while at the operating speeds the full relief volume takes effect and the increase in relief volume and thus the decrease in the spray quantity at a certain speed in the form of a Stage takes place. In this way, the injection quantity can be in the range of the starting speed be kept sufficiently large without it becoming too large for higher speeds. In some cases, the mechanical control device can even be omitted.

Das Entlastungsventil gemäß der Erfindung wird auf sehr einfache Weise dadurch geschaffen, daß in Richtung zur Kraftstoffeinspritzpumpe hin ein als Entlastungsvorrichtung ausgebildeter, in der Ventilführung beweglicher Kolben, der mit dem Ventilverschlußkörper aus einem Stück bestehen kann, und mindestens ein in Richtung der Ventilkörperachse begrenzter Oberströmkanal vorgesehen sind und der Kolben in seiner Ruhelage im Bereich des Oberströmkanals liegt. Auf diese Weise kann der Kraftstoff durch den Überströmkanal am Kolben vorbeiströmen, wenn, wie bei kleiner Drehzahl der Fall, nur eine geringe Druckdifferenz vorhanden ist. Der Ventilverschlußkörper arbeitet in diesem Betriebszustand als ein normales Druckventil ohne Entlastungsvolumen.The relief valve according to the invention is made in a very simple manner created in that in the direction of the fuel injection pump as a relief device trained piston movable in the valve guide with the valve closure body may consist of one piece, and at least one in the direction of the valve body axis limited overflow channel are provided and the piston in its rest position in the area of the upper flow channel. In this way, the fuel can flow through the transfer channel flow past the piston if, as is the case with low speed, only a low speed Pressure difference is present. The valve closure body works in this operating state than a normal pressure valve with no relief volume.

Besonders vorteilhaft ist es, daß die Lage der vorher erwähnten Stufe bezüglich der Drehzahl durch die Wahl der Größe und des Schließzeitpunktes des Öffnungsquerschnittes des Ventils am oberen Ende des überströmkanals bestimmt werden kann. Dadurch kann die Einspritzmenge je nach Bedarfsfall bis zu einer bestimmten Drehzahl groß gehalten werden und dann auf eine kleinere Menge zurückgehen.It is particularly advantageous that the location of the aforementioned stage regarding the speed by the choice of the size and the closing time of the opening cross-section of the valve at the upper end of the overflow channel can be determined. This can the injection quantity is kept large up to a certain speed depending on the need and then go back to a smaller amount.

In einer besonders einfachen Ausführungsform der Erfindung wird der Cberströmkanal als eine in der Ventilführung parallel zur Achse des Ventilkörpers verlaufende Nut od. dgl. ausgebildet. Der Oberströmkanal gemäß der Erfindung kann in einer weiteren Ausgestaltung auch vorteilhaft in den Ventilkörper eingearbeitet sein; entsprechend kann dann in der Ventilführung ein vorstehender Kragen vorgesehen sein. Weitere Einzelheiten des neuen Ventils können der Zeichnung und der nachfolgenden Beschreibung untnomrrien werden, die ein Ausführungsbeispiel wiedergibt. Es zeigt !# i g. 1 eine Seitenansicht eines En@lastltngsventils nach der Erfindung im Betriebszustand des Anlassers.In a particularly simple embodiment of the invention, the Overflow channel as one in the valve guide parallel to the axis of the valve body running groove or the like. The overflow channel according to the invention can in a further embodiment also advantageously incorporated into the valve body be; accordingly, a protruding collar can then be provided in the valve guide be. Further details of the new valve can be found in the drawing and the following description will not describe an exemplary embodiment reproduces. It shows! # I g. 1 shows a side view of an exhaust valve according to FIG of the invention in the operating state of the starter.

F i g. 2 dasselbe Ventil bei hoher Motordrehzahl und F i g. 3 ein Diagramm des Verlaufes der Einspritzmenge über der Drehzahl.F i g. 2 the same valve at high engine speed and F i g. 3 a Diagram of the course of the injection quantity over the speed.

In F i g. 1 ist ein Ventilkörper 1 in einer Ventilführung 2 gezeigt, die auf einem nicht dargestellten Einspritzpumpenzylinder 3 aufsitzt. Der Ventilkörper 1 wird durch eine Feder 4 auf seinen Ventilsitz 5 gedrückt. Am Ventilkörper 1 ist in Richtung zur Einspritzpumpe hin ein Kolben 6 vorgesehen, der in dieser bevorzugten Ausführungsform als Kragen des Ventilkörpers ausgebildet ist. In der Ventilführung 2 ist ein überströmkanal 7 eingearbeitet, der in Richtung der Ventilkörperachse nach oben durch die Kante 8 und nach unten durch die Kante 9 begrenzt ist.In Fig. 1 shows a valve body 1 in a valve guide 2 which is seated on an injection pump cylinder 3 (not shown). The valve body 1 is pressed onto its valve seat 5 by a spring 4. On the valve body 1, a piston 6 is provided in the direction of the injection pump, which in this preferred embodiment is designed as a collar of the valve body. In the valve guide 2, an overflow channel 7 is incorporated, which is delimited in the direction of the valve body axis upwards by the edge 8 and downwards by the edge 9.

Bei niedriger Motordrehzahl ist der am Ventil auftretende Differenzdruck sehr gering. Infolgedessen strömt der Kraftstoff gemäß dem eingezeichneten Pfeil um den Kolben 6 herum durch den überströmkanal 7 zum Ventilsitz 5, hebt dort den Ventilkörper 1 gegen die Feder 4 etwas an und dringt dann in die anschließende Einspritzleitung ein. Da der Ventilkörper nur wenig angehoben wird, ist das Entlastungsvolumen in diesem Betriebszustand nahezu Null.At low engine speed is the differential pressure occurring at the valve very low. As a result, the fuel flows according to the arrow shown around the piston 6 through the overflow channel 7 to the valve seat 5, there lifts the Valve body 1 slightly against spring 4 and then penetrates into the adjoining injection line a. Since the valve body is only lifted a little, the relief volume is in this operating state almost zero.

In F i g. 2 wirkt der Druck des geförderten Kraftstoffes auf den inzwischen hochgedrückten Kolben 6. Der Kraftstoff strömt durch die Aussparungen 10 unterhalb des Kolbens 6 und zwischen Ventilsitz 5 und Kolben 6 in die Einspritzleitung. Das Ventil arbeitet in diesem Zustand mit dem vollen Entlastungsvolumen, das durch das aus dem Produkt von Kolbendurchmesser und Ventilhub gebildete Volumen gebildet wird.In Fig. 2, the pressure of the delivered fuel acts on the piston 6, which has meanwhile been pushed up. The fuel flows through the recesses 10 below the piston 6 and between the valve seat 5 and piston 6 into the injection line. In this state, the valve works with the full relief volume, which is formed by the volume formed from the product of the piston diameter and valve stroke.

In F i g. 3 ist das Ansteigen der Einspritzmenge bis zu einer bestimmten Drehzahl 11 zu erkennen. Der Kraftstoff strömt in diesem Abschnitt durch den überströmkanal und hebt mit steigender Drehzahl den Ventilkörper 1 mehr und mehr an.In Fig. 3 is the increase in the injection quantity up to a certain one Speed 11 can be recognized. In this section, the fuel flows through the overflow channel and raises the valve body 1 more and more with increasing speed.

Bei größer werdendem Druck des Strömungsmittels wird aber auch der Kolben 6 weiter angehoben. Der Querschnitt zwischen Kolbenoberseite und Oberkante 8 des überströmkanals 7 wird durch den Kolben 6 verschlossen. Der- Ventilkörper 1 wird dann durch die nachdrängende Flüssigkeit angehoben, bis der Kolben 6 aus der Ventilführung heraustaucht. Damit wird das volle Entlastungsvolumen wirksam und die Einspritzmenge sinkt sprungartig ab. Das ist zwischen den Drehzahlen 11 und 12 der Fall, wo ein Abfallen der Einspritzmenge zu erkennen ist. Im Punkt 12 ist das Ventil in die in F i g. 2 gezeichnete Lage gedrückt worden und arbeitet von dieser Drehzahl an als normales Entlastungsventil nach der Kurve 13 in F i g. 3. Diese Kurve wurde nach links weitergezogen (13'), so daß der Unterschied in der Einspritzmenge eines normal arbeitenden Entlastungsventils gegenüber einem Ventil nach der vorliegenden Erfindung klar herausgestellt wird.When the pressure of the fluid increases, however, the piston 6 is also raised further. The cross section between the top of the piston and the top edge 8 of the overflow channel 7 is closed by the piston 6. The valve body 1 is then lifted by the urging liquid until the piston 6 emerges from the valve guide. This means that the full relief volume becomes effective and the injection quantity drops suddenly. This is the case between speeds 11 and 12, where a drop in the injection quantity can be seen. At point 12 the valve is in the position shown in FIG. 2 drawn position has been pressed and works from this speed on as a normal relief valve according to the curve 13 in F i g. 3. This curve has been extended to the left (13 '), so that the difference in the injection quantity of a normally operating relief valve compared to a valve according to the present invention is clearly shown.

Die Größe des Sprunges von der Einspritzmenge 14 auf die Einspritzmenge 15 entspricht dem ab Punkt 12 in Einsatz kommenden Entlastungsvolumen des Ventils.The size of the jump from the injection quantity 14 to the injection quantity 15 corresponds to the relief volume of the valve that comes into use from point 12 onwards.

Durch die vorliegende Erfindung ist es somit gelungen, die Funktionen eines einfachen Druckventils mit der eines Entlastungsventils in Abhängigkeit von der Drehzahl so zu koppeln, daß ein selbsttätiges Regeln des Ventils ohne zusätzliche Regeleinrichtungen auf einfache Weise rein hydraulisch gewährleistet ist.The present invention has thus succeeded in the functions of a simple pressure valve with that of a relief valve depending on to couple the speed so that an automatic control of the valve without additional Control devices is guaranteed in a simple manner, purely hydraulically.

Claims

Claims: 1 .. Relief valve for fuel injection pumps with a valve seat and a valve closure body movable in a valve guide as well as a relief device, which is to be conveyed by the differential pressure of the Fuel is actuated in front of and behind the valve seat, characterized in that that a bypassing the relief device flow path for the fuel with Such a cross-section is provided that the small differential pressure at low engine speed not sufficient to operate the relief device, but as it grows when the engine speed rises from a certain speed, the relief device fully operational.

2. Relief valve according to claim 1, characterized in that in the direction of the fuel injection pump (3) designed as a relief device, in the valve guide (2) movable piston (6) and at least one in the direction of the valve body axis limited overflow channel (7) are provided and the piston (6) is in its rest position in the area of the overflow channel (7).

3. Relief valve according to claims 1 and 2, characterized in that the Piston (6) with the valve body (1) consists of one piece.

4. Relief valve for fuel injection pumps according to claims 1 to 3, characterized in that that the movement of the piston (6) and thus the amount of fuel injected in Dependence on the speed through the choice of the size and the closing time the opening cross-section of the valve at the upper end of the overflow channel (7) is determined will.

5. Relief valve according to claims 1 to 4, characterized in that that the overflow channel (7) as one in the valve guide (2) parallel to the axis of the valve body (1) extending groove or the like. Is formed.

6. Relief valve according to claim 1, characterized in that in the valve guide a protruding Collar is provided and at least one overflow channel incorporated into the valve body is.