DE1259139B

DE1259139B - Energy storage fuel injection pump

Info

Publication number: DE1259139B
Application number: DEP24274A
Authority: DE
Inventors: Hermann Papst
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1960-01-18
Filing date: 1960-01-18
Publication date: 1968-01-18
Also published as: FR1300114A; DK104207C; BE599229A; GB968333A; BE599225A; CH399827A

Description

BUNDESREPUBLIK DEUTSCHLANDFEDERAL REPUBLIC OF GERMANY

DEUTSCHESGERMAN

PATENTAMTPATENT OFFICE

AUSLEGESCHRIFTEDITORIAL

Int. Cl.:Int. Cl .:

F 02 mF 02 m

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

Nummer: 1259139Number: 1259139

Aktenzeichen: P 242741 a/46 c2File number: P 242741 a / 46 c2

Anmeldetag: 18. Januar 1960 Filing date: January 18, 1960

Auslegetag: 18. Januar 1968Opening day: January 18, 1968

In der Literatur sind Einspritzpumpen bekanntgeworden, bei denen gleitende Hebel durch den Druck einer Speicherfeder über Nockenkanten plötzlich abfallen. Es wurde erkannt, daß dieses Pumpenprinzip eine von der Drehzahl unabhängige, immer gleich intensive Einspritzung bewirkt.In the literature injection pumps have become known in which sliding levers by the The pressure of a storage spring suddenly drops over the cam edges. It was recognized that this pump principle causes an injection that is independent of the speed and always with the same intensity.

Die bisher vorgeschlagenen Pumpen zeigen aber alle massive, teilweise mit Rollen arbeitende Hebel und andere bewegte schwere Teile, so daß sie wegen der nur ein begrenztes Arbeitsvermögen aufweisen- ίο den Kraftspeicherfedern für einen Fahrzeugmotor viel zu träge arbeiten würden. Außerdem bewirkt diese Trägheit, daß bei hoher Drehzahl die Einspritzdauer in Kurbelwinkelgraden viel zu lang wird, wodurch Nachbrennen und Leistungsverluste eintreten. However, the pumps proposed so far all show massive levers, some of which work with rollers and other moving heavy parts, so that they only have a limited work capacity because of the- ίο the energy storage springs would work much too sluggishly for a vehicle engine. Also causes this inertia that at high engine speed the injection duration in crank angle degrees is much too long, which leads to afterburn and loss of performance.

Es wurde auch ein Otto-Motor mit einer Abfallnockenpumpe vorgeschlagen. Bei dieser Pumpe schlug der Fallhebel nach Durchschnellen einer Wegstrecke plötzlich auf den Pumpenkolben auf. Dies wäre aber zweifellos nur bei der dort vorgesehenen Benzineinspritzung in den Ansaughub und den dabei ausreichenden geringen Kräften und niedrigen Einspritzdrücken zulässig. Diese Einrichtung ist daher für eine mit sehr viel höherem Druck in die hochverdichtete Luft des Brennraums einspritzende Impulseinspritzpumpe unbrauchbar. Der hämmernde Hebel würde wegen der dann um Größenordnungen höheren Federkräfte in kurzer Zeit den Kolbenstempel stauchen, so daß ein Klemmen desselben und damit der Ausfall der Pumpe eintreten würde.A gasoline engine with a waste cam pump has also been proposed. When this pump struck the drop lever suddenly hits the pump piston after racing through a distance. But this would be undoubtedly only with the gasoline injection provided there in the intake stroke and the sufficient low forces and low injection pressures are permitted. This facility is therefore for a pulse injection pump that injects much higher pressure into the highly compressed air in the combustion chamber unusable. The hammering lever would then be orders of magnitude higher Spring forces compress the piston plunger in a short time, so that it jams and thus the failure of the pump would occur.

Von besonderer Bedeutung bei einer Kraftspeichereinspritzpumpe ist daher die Herabsetzung aller bei der Einspritzung bewegten Massen, da von diesen Massen vor allem die Einspritzdauer abhängt.The reduction of all is therefore of particular importance in an energy storage injection pump The masses moving during the injection, since the duration of the injection mainly depends on these masses.

Erfindungsgemäß wird daher bei einer Brennkraftmaschine, bei welcher der Kraftstoff mittels einer Kraftspeicherpumpe, welche einen über eine Nockenkante plötzlich abfallenden Gleithebel hat, vorgeschlagen, diesen Gleithebel etwa nach Art eines Brückenträgers mit Zug- und Druckstäben oder Gurten leicht und starr auszubilden.According to the invention is therefore in an internal combustion engine in which the fuel by means of a Energy storage pump, which has a sliding lever suddenly falling over a cam edge, is proposed, this sliding lever approximately in the manner of a bridge girder with tension and compression rods or To make belts light and rigid.

Eine besonders trägheitsarme Ausführung eines Kraftspeichers wird durch eine unter hohem Gasdruck stehende Flüssigkeit erzielt, wodurch eine völlig ermüdungssichere Feder gebildet wird. Ergänzend wird dazu noch vorgeschlagen, daß die hydraulische Flüssigkeit derart beim Druckkolben angeordnet ist, daß sie bei der Impulsabgabe dem Druckkolben allseitig frei zuströmt.A particularly low-inertia version of an energy store is achieved by using a high gas pressure Achieved standing liquid, whereby a completely fatigue-proof spring is formed. Complementary it is also proposed that the hydraulic fluid be arranged at the pressure piston in such a way that that it flows freely on all sides to the pressure piston when the pulse is emitted.

Eine andere Kraftspeicherfeder mit geringer träger Masse besteht aus einer Torsionsstabfeder, die mit KraftspeichereinspritzpumpeAnother energy storage spring with a low inertial mass consists of a torsion bar spring that is connected to Energy storage fuel injection pump

Anmelder:Applicant:

Hermann Papst, 7742 St. GeorgenHermann Papst, 7742 St. Georgen

Als Erfinder benannt:Named as inventor:

Hermann Papst, 7742 St. GeorgenHermann Papst, 7742 St. Georgen

ihrem Ende gleichzeitig den Lagerzapfen des Gleithebels bildet.its end at the same time forms the bearing journal of the sliding lever.

Die Abfallnockenlauffläche kann erfindungsgemäß besonders verschleißfest mittels eines aufgeklemmten, zweckmäßig in eine Nut einhakenden Gleitbelags, beispielsweise aus einer ausscheidungsgehärteten Beryllium - Chrom - Nickel - Legierung austauschbar ausgebildet sein.According to the invention, the waste cam contact surface can be particularly wear-resistant by means of a clamped-on, expediently in a groove hooking sliding coating, for example from a precipitation hardened Beryllium-chromium-nickel alloy can be designed to be exchangeable.

Eine zusätzliche Verminderung der bewegten Massen wird dadurch erreicht, daß der Gleithebel aus hochdauerfestern Werkstoff, z. B. einer ausscheidungsgehärteten Beryllium-Chrom-Nickel-Legierung, hergestellt ist. Er kann auch aus Leichtmetall'gepreßt sein.An additional reduction in the moving masses is achieved in that the sliding lever from high-endurance material, e.g. B. a precipitation hardened beryllium-chromium-nickel alloy made is. It can also be pressed from light metal.

Weiteres über die Erfindung ergibt sich aus der nachfolgenden Beschreibung und Darstellung von Ausführungsbeispielen. Es zeigtFurther information about the invention emerges from the following description and illustration of FIG Embodiments. It shows

F i g. 1 einen Querschnitt durch ein Einspritzpumpenelement mit Abfallnocken und Gleithebel,F i g. 1 shows a cross section through an injection pump element with waste cam and sliding lever,

F i g. 2 eine Draufsicht auf das Pumpenelement,F i g. 2 a plan view of the pump element,

F i g. 3 einen Abfallnocken mit Hülse und dem Gleithebel, kurz vor dem Abfall,F i g. 3 a waste cam with sleeve and the sliding lever, just before the waste,

Fig.4 die Vergrößerung der abgesetzten Abfallnockenkante mit dem Ende des Gleithebels,Fig. 4 the enlargement of the detached waste cam edge with the end of the sliding lever,

F i g. 5 einen Schnitt durch eine Impulseinspritzpumpe mit gashydraulischem Kraftspeicher und nach oben schnellendem Gleithebel.F i g. 5 shows a section through a pulse injection pump with a gas-hydraulic energy store and after above sliding lever.

In F i g. 1 und 2 ist im Gehäuse 1 mit Deckel 2 die in Pfeilrichtung umlaufende Nockenwelle 3 gelagert, auf der ein Abfallnocken 4 für jedes Pumpenelement vorgesehen ist. Die Gleitfläche der Abfallnocken 4 besteht hier aus einer aufgesetzten harten Federhülse 5, die durch den Haken 7 in der Nut 8 der Nockenwelle 3 mitgenommen wird. Der Pumpenkolben 9 trägt einen Flanschring 10, an dem die Rückholfeder angreift, die auch den Kolben 9 dauernd an den Gleithebel 12 drückt. Ein AnsaugkanalIn Fig. 1 and 2, the camshaft 3 rotating in the direction of the arrow is mounted in the housing 1 with cover 2, on which a waste cam 4 is provided for each pump element. The sliding surface of the waste cams 4 consists here of an attached hard spring sleeve 5, which by the hook 7 in the groove 8 of Camshaft 3 is taken. The pump piston 9 carries a flange ring 10 on which the The return spring engages, which also presses the piston 9 continuously against the slide lever 12. An intake duct

709 719/113709 719/113

13 führt zu den Pumpenzylindern im Pumpenblock 14. Der beim Hochgehen der Pumpenkolben 9 angesaugte Kraftstoff wird durch die Bohrung 15 über das Druckventil 16 mit der Feder 17 in die Einspritzleitung 18 mit Nippel 19 gedrückt.13 leads to the pump cylinders in the pump block 14. The pump piston 9 sucked in when the pump piston 9 goes up Fuel is fed through the bore 15 via the pressure valve 16 with the spring 17 into the injection line 18 pressed with nipple 19.

Der Pumpenkolben 9 wird von dem mit Zug- und Druckstäben 20 im Dreiecksverband ausgebildeten Gleithebel 12 beim Abfall von der Kraftspeicherfeder 22 sehr stark beschleunigt. Der Kraftstoff wird daher impulsartig sehr rasch über das Druckventil 16 mit der Feder 17 durch die Einspritzleitung 18 und die nicht dargestellte Einspritzdüse getrieben. Das abgewinkelte Ende des Gleithebels 12 in einer Ausnehmung 23 des Pumpengehäuses 1 bildet mit diesem ein Schneidenlager.The pump piston 9 is formed by the triangular structure with tension and compression rods 20 Sliding lever 12 accelerated very strongly when the force storage spring 22 falls off. The fuel will therefore pulsed very quickly via the pressure valve 16 with the spring 17 through the injection line 18 and the Injector, not shown, driven. The angled end of the slide lever 12 in a recess 23 of the pump housing 1 forms a cutting edge bearing with this.

Die als Kraftspeicher dienenden Blattfedern 22 mit dazwischenliegendem Schubkörper 25 drücken auf den Gleithebel 12. Die Blattfedern 22 sind mit Schrauben 26 und Beilagen 27 eingespannt. Die schmale Regelstange 28 regelt die mit jedem Pumpenstoß über die Einspritzleitung 18 dem Zylinder zugeführte Kraftstoffmenge,The leaf springs 22 serving as an energy storage device with the thrust body 25 in between press open the sliding lever 12. The leaf springs 22 are clamped in with screws 26 and shims 27. the The narrow control rod 28 regulates the amount supplied to the cylinder via the injection line 18 with each pump stroke Fuel quantity,

Für die Voreinspritzung einer kleinen Zündölmenge ist gemäß F i g. 3 vor der Abfallkante der Federhülse 5 eine weitere, etwas zurückstehende Federhülse 6 angeordnet.For the pre-injection of a small amount of ignition oil, according to FIG. 3 in front of the waste edge of the Spring sleeve 5 a further, somewhat recessed spring sleeve 6 is arranged.

F i g. 4 zeigt das Gleithebelende 21 kurz vor dem Abfall von der Kante der aufgeklemmten Federhülse 5, wie es Öl als Keilfilm 34 vor sich herschiebt.F i g. 4 shows the sliding lever end 21 shortly before it falls off the edge of the clamped-on spring sleeve 5, how it pushes oil in front of it as a wedge film 34.

Der Pumpenzylinder ist in F i g. 5 als austauschbare Buchse 31 im Körper 1 mit der Hülse 32 befestigt. Durch die Einspritzleitung 18 und den Nippel 19 wird das Druckventil 16 mit der Feder 17 gehalten. Sobald die obere Kante des Kolbens 9 die Oberkante der seitlichen Schlitze der Buchse 31 überläuft, wird der Kraftstoff in die Einspritzleitung 18 gefördert. Der Pumpenkolben 9 wird vom Gleithebel 12 durch die hydraulische Gasfeder 37 außerordentlich rasch beschleunigt. Die Druckflüssigkeit 34 ist vorzugsweise Schmieröl der Brennkraftmaschine. In der Trennwand zwischen Pumpe 1 und Druckkessel 33 befinden sich Zylinderbuchsen 35 mit hohlen Kolben 36. Das Druckgas 37 ist in der für alle Kolben gemeinsamen Gasblase 38 eingeschlossen. Die Anordnung kann auch bei größerer Flüssigkeitsmenge ohne Gasblase arbeiten. Die Ölfedermassenwucht fällt quadratisch mit der durch die Querschnittsvergrößerung verminderten Geschwindigkeit der Federflüssigkeit. Die Massenträgheit der Druckflüssigkeit 34 im Druckkessel 33 ist daher gering. Das Lecköl des Kolbens 36 fließt über die Bohrung 40 in den Schmierkreislauf. Über den Pumpenkolben 9 kommt kaum Treibstoff ins Schmieröl, da längs desselben kein wesentliches Druckgefälle besteht.The pump cylinder is shown in FIG. 5 fastened as an exchangeable bushing 31 in the body 1 with the sleeve 32. The pressure valve 16 is held by the spring 17 through the injection line 18 and the nipple 19. As soon as the upper edge of the piston 9 reaches the upper edge of the side slots of the socket 31 overflows, the fuel is delivered into the injection line 18. The pump piston 9 is controlled by the sliding lever 12 accelerated extremely quickly by the hydraulic gas spring 37. The hydraulic fluid 34 is preferably lubricating oil of the internal combustion engine. In the partition between pump 1 and Pressure vessel 33 are cylinder sleeves 35 with hollow pistons 36. The compressed gas 37 is in the for all pistons included common gas bubble 38. The arrangement can also be used with a larger amount of liquid work without a gas bubble. The oil spring mass balance falls quadratically with that due to the increase in cross section reduced speed of the spring fluid. The inertia of the hydraulic fluid 34 in the pressure vessel 33 is therefore low. The leakage oil from the piston 36 flows through the bore 40 into the lubrication circuit. Hardly any fuel gets into the lubricating oil via the pump piston 9, since it is along the same there is no significant pressure gradient.

Claims

Patent claims:

1. Energy storage injection pump, in which a lever driving the pump piston with a Sliding surface on the drive cam slides and a waste edge on the cam that the sliding surface the lever delimiting edge releases, characterized in that the sliding lever like a bridge girder with tension

so and pressure rods or belts is light and rigid.

2. Energy storage injection pump according to claim 1, characterized in that in per se In a known manner, a hydraulic fluid under gas pressure is used as a force storage spring, wherein the gas pressure chamber of all energy storage pistons is the same.

3. Energy storage injection pump according to claim 1 and 2, characterized in that the hydraulic fluid is arranged over the pressure piston in such a way that when the pulse is emitted the pressure piston flows freely on all sides.

4. energy storage injection pump according to claim 1, characterized in that the energy storage spring with a low inertial mass a torsion bar spring is used, which at the same time forms the fulcrum of the sliding lever.

5. energy storage injection pump according to claim 1 to 4, characterized in that the Injection pump waste cams for subdivided injection have stepped waste edges.

6. energy storage injection pump according to claim 1 to 5, characterized in that the Sliding surface for the sliding lever with a hard sliding coating that is spring-loaded onto the cam is provided.

7. energy storage injection pump according to claim 1 to 6, characterized by training the drop lever and the sliding coating made of a material that has hardened through hardening, for example a beryllium-chromium-nickel alloy.

Considered publications:
German patent specifications No. 382 990, 394 397,
713, 467 109, 505 588, 606 441, 653 272,
822, 896 457;
British Patent No. 384,499;
U.S. Patent No. 1,726 150.1 990 139.
2 871720;

Book by H. L i s t, "The internal combustion engine", Vol. 7;

"Mixture formation and combustion in the diesel engine", by A. Pischinger, 1957, pp. 171,172.

1 sheet of drawings