DE1267470B

DE1267470B - Fuel injection pump with distributor rotary valve

Info

Publication number: DE1267470B
Application number: DEP1267A
Authority: DE
Inventors: Fraser Mackie Evans
Original assignee: CAV Ltd
Current assignee: CAV Ltd
Priority date: 1964-02-11
Filing date: 1965-02-04
Publication date: 1968-05-02
Also published as: US3292546A

Description

Brennstoffeinspritzpumpe mit Verteilerdrehschieber Die Erfindung bezieht sich auf eine Brennstoffeinspritzpumpe mit Verteilerdrehschieber, der zugleich eine der Zahl der Motorzylinder entsprechende Anzahl von zum Pumpenarbeitsraum führenden Einlaßkanälen aufweist, sowie mit einer Zubringerpumpe, die einen der Motordrehzahl proportionalen Druck erzeugt, und mit einem zur Mengenregelung dienenden Drosselglied, sowie einem im Pumpengehäuse angeordneten Meßzylinder, in dem ein Meßkolben gleitbar geführt ist, und dessen eine Kammer durch eine Öffnung mit der Bohrung verbunden ist, in der der Verteiler gelagert ist, wobei diese Öffnung durch den Verteiler abwechselnd mit den Einlaßkanälen im Verteiler und mit einer Stelle des Fördersystems der Zubringerpumpe verbunden wird.Fuel injection pump with distributor rotary slide valve The invention relates relies on a fuel injection pump with a rotary distributor valve, which is also a the number of motor cylinders corresponding to the number of leading to the pump working space Has inlet channels, as well as with a feed pump, the one of the engine speed proportional pressure is generated, and with a throttle element serving to regulate the quantity, and a measuring cylinder arranged in the pump housing, in which a measuring piston can slide is guided, and one chamber of which is connected to the bore through an opening in which the manifold is mounted, this opening through the manifold alternating with the inlet channels in the distributor and with one point of the conveyor system the feeder pump is connected.

Bei einer bekannten Pumpe dieser Art wird die Bewegung des Meßkolbens derart bewirkt, daß die Speisepumpe abwechselnd beiden Enden des Meßkolbens Brennstoff zuführt. Die dadurch notwendige Doppelsteuerung vermeidet die Erfindung dadurch, daß der Meßkolben an seinem der Öffnung zugewandten Ende eine größere und am entgegengesetzten Ende eine kleinere wirksame Druckangriffsfläche aufweist, wobei die Kammer, in der diese kleinere Druckangriffsfläche liegt, in ständiger ungedrosselter Verbindung mit einer in Strömungsrichtung vor dem Drosselglied gelegenen Stelle der Förderleitung der Zubringerpumpe verbunden ist, diejenige Stelle des Fördersystems der Zubringerpumpe dagegen, mit der die Öffnung abwechselnd verbunden wird, in an sich bekannter Weise einem in Strömungsrichtung hinter dem Drosselglied gelegenen Teil des Fördersystems der Zubringerpumpe angehört.In a known pump of this type, the movement of the measuring piston so causes the feed pump to alternately fuel both ends of the volumetric flask feeds. The invention avoids the double control required thereby by that the volumetric flask has a larger end at its end facing the opening and a larger one at the opposite end End has a smaller effective pressure application area, the chamber in which this smaller pressure application area is in constant unthrottled connection with a point of the delivery line located upstream of the throttle element in the direction of flow the feeder pump is connected to that point of the feed system of the feeder pump on the other hand, with which the opening is alternately connected, in a manner known per se a part of the conveyor system located downstream of the throttle element in the direction of flow belongs to the feeder pump.

Die Erfindung wird an Hand der Zeichnung erläutert.The invention is explained with reference to the drawing.

F i g. 1 zeigt ein Ausführungsbeispiel der erfindungsgemäßen Brennstoffpumpe im Längsschnitt; F i g. 2 ist ein Schnitt nach Linie 2-2 der F i g. 1; F i g. 3 ist ein Schnitt nach Linie 3-3 der F i g. 1; F i g. 4 zeigt schaubildlich die an einem Motor angebaute Pumpe; F i g. 5 zeigt eine andere Ausführung eines Teiles der Pumpe nach F i g. 1. F i g. 1 shows an embodiment of the fuel pump according to the invention in longitudinal section; F i g. 2 is a section along line 2-2 of FIG . 1; F i g. 3 is a section along line 3-3 of FIG . 1; F i g. Fig. 4 is a perspective view of the pump mounted on an engine; F i g. 5 shows another embodiment of part of the pump according to FIG. 1.

In einem Gehäuse 10 liegt ein drehbarer Verteiler 11, der synchron von einem Motor 12 angetrieben wird. Der Verteiler hat eine Querbohrung 13, in der sich zwei Kolben 14 hin und her bewegen. Die Kolben werden bei Drehung des Verteilers von Nockenvorsprüngen 15 am inneren Umfang eines Ringes 16 nach innen bewegt, wobei zwischen den Kolben und den Nockenvorsprüngen Rollen 17 liegen, die in in dem Verteiler gleitenden Stößeln abgestützt sind. Am anderen Ende des Verteilers liegt eine Zubringerpumpe 18, die Brennstoff durch einen Einlaß 19 des Gehäuses ansaugt und in eine Speiseleitung 20 des Gehäuses drückt. Der Druck des von der Speisepumpe geförderten Brennstoffs wird durch ein überdruckventil 21 gesteuert. Dieses Ventil steuert den Auslaßdruck der Speisepumpe, so daß der Druck bei hoher Geschwindigkeit des Verteilers ansteigt. Der Verteiler hat eine Längsleitung 22, die an einem Ende mit der Querbohrung 13 in Verbindung steht und an einer anderen Stelle mit mehreren in gleichem Winkelabstand angeordneten radialen Einlaßleitungen 23. Die Anzahl dieser Leitungen entspricht der Anzahl der Motorenzylinder.In a housing 10 there is a rotatable distributor 11 which is driven synchronously by a motor 12. The distributor has a transverse bore 13 in which two pistons 14 move back and forth. When the distributor rotates, the pistons are moved inwardly by cam projections 15 on the inner circumference of a ring 16 , rollers 17 being located between the pistons and the cam projections which are supported in tappets sliding in the distributor. At the other end of the distributor is a feed pump 18 which draws fuel through an inlet 19 of the housing and pushes it into a feed line 20 of the housing. The pressure of the fuel delivered by the feed pump is controlled by a pressure relief valve 21. This valve controls the discharge pressure of the feed pump so that the pressure increases at high speed of the manifold. The distributor has a longitudinal line 22 which is connected at one end to the transverse bore 13 and at another point with a plurality of radial inlet lines 23 arranged at the same angular distance. The number of these lines corresponds to the number of engine cylinders.

Das andere Ende der Längsleitung 22 steht mit einer radialen Verteilerleitung 24 in Verbindung, die bei sich drehendem Verteiler abwechselnd mit mehreren in gleichem Winkelabstand angeordneten Auslaßöffnungen 25 zur Deckung kommt. Die Auslaßöffnungen stehen mit Einspritzdüsen 26 a des Motors in Verbindung. Wenn die Kolben 17 von den Nockenvorsprüngen 15 nach innen bewegt werden, kommt die Leitung 24 mit einer der Auslaßöffnungen 25 zur Deckung' In dem Gehäuse ist ein stufenförmiger Meßzylinder 26 ausgebildet, dessen inneres, engeres Ende mit einer C Öffnung 27 in Verbindung steht. Gegen eine Stufe des Zylinders legt sich eine Platte 28 an, die eine Öffnung mit geringem Durchmesser hat als dem Durchmesser des engeren Endes des Zylinders. In dem engeren Ende des Zylinders und der Öffnung in der Platte 28 gleitet ein stufenförmiger Meßkolben 29, dessen maximale Bewegung nach außen durch einen Anschlag 30 barenzt ist. Dieser Anschlag 30 schließt auch das weitere Ende des Zylinders ab, das mit der obenerwähnten Zufuhrleitung 20 in Verbindung steht, während der Raum zwischen dem Meßkolben 29 und der Platte 28 mit dem Raum in Verbindung steht, in dem sich die Rollen 17 bewegen. Dieser Raum hat nicht dargestellte Entlüftungsleitungen zum Einlaß 19 hin.The other end of the longitudinal line 22 is connected to a radial distributor line 24 which, when the distributor rotates, alternately coincides with a plurality of outlet openings 25 arranged at the same angular distance. The outlet openings are connected to injection nozzles 26 a of the engine. When the pistons 17 are moved by the cam projections 15 inwards, the line 24 25 comes with one of said outlet to cover 'in the housing is formed a step-shaped metering cylinder 26, the inner, narrower end is in communication with a C opening 27th A plate 28 rests against a step of the cylinder and has an opening with a smaller diameter than the diameter of the narrower end of the cylinder. In the narrower end of the cylinder and the opening in the plate 28, a stepped measuring piston 29 slides, the maximum outward movement of which is barenzt by a stop 30. This stop 30 also closes the further end of the cylinder which is in communication with the above-mentioned supply line 20, while the space between the measuring piston 29 and the plate 28 is in communication with the space in which the rollers 17 move. This space has ventilation lines, not shown, to the inlet 19 .

Die Öffnung 27 liegt so, daß sie bei sich drehendem Verteiler abwechselnd mit den Einlaßleitungen 23 in Verbindung kommt, und diese Verbindung erfolgt während eines Teiles der Zeit, in der die Verteilerleituna 24 sich nicht mit einer Auslaßöffnung deckt.The opening 27 is positioned so that when the manifold rotates it alternately communicates with the inlet lines 23 , and this connection occurs during part of the time when the manifold 24 does not coincide with an outlet opening.

In dem Gehäuse liegt weiterhin eine zylindrische Bohrung 31, in der sich axial ein als Meßventil wirkendes Drosselglied 32 bewegt. Das Drosselglied wird zum inneren Ende der Bohrung hin durch eine Schraubendruckfeder 33 gedrückt, die zwischen dem Drosselglied und einem einstellbaren Widerlager 34 liegt. Dieses kann von dem Bedienenden mittels eines am Gehäuse gelenkig gelagerten Hebels 35 eingestellt werden. Das innere Ende der Bohrung 31 steht in Verbindung mit der Speiseleitung 20, und zwar über einen ringförmigen Einschnitt in dem Verteiler. Die Wandung der Bohrung hat eine Meßöffnung 36, die mit einem Umfangseinschnitt 37 des Verteilers in Verbindung steht. Von dem Einschnitt 37 erstrecken sich mehrere Längseinschnitte 38, deren Anzahl der Anzahl von Einlaßleitungen 23 entspricht. Die Einschnitte kommen wenigstens während der Zeit, in der die Verteilerleitung 24 sich nicht mit einer Auslaßöffnung 25 deckt, mit der Öffnung 27 zur Deckung. Weiterhin ist am Umfang des Meßventils 32 ein Umfangseinschnitt vorhanden, der über eine Leitung im Meßventil mit dem inneren Ende der Bohrung 31 verbunden ist.In the housing there is also a cylindrical bore 31 in which a throttle member 32 acting as a measuring valve moves axially. The throttle member is pressed towards the inner end of the bore by a helical compression spring 33 , which lies between the throttle member and an adjustable abutment 34. This can be adjusted by the operator by means of a lever 35 articulated on the housing. The inner end of the bore 31 is in communication with the feed line 20 via an annular cut in the manifold. The wall of the bore has a measuring opening 36 which is in communication with a circumferential incision 37 of the distributor. A plurality of longitudinal incisions 38 extend from the incision 37 , the number of which corresponds to the number of inlet ducts 23. The incisions come to cover with the opening 27 at least during the time in which the distributor line 24 does not coincide with an outlet opening 25. Furthermore, there is a circumferential incision on the circumference of the measuring valve 32 , which is connected to the inner end of the bore 31 via a line in the measuring valve.

Nachfolgend wird die Wirkungsweise der Pumpe beschrieben, angefangen von der Lage, in der der Verteiler in der Zeichnung dargestellt ist. In dieser Lage enthält die Querbohrung 13 eine abgemessene Menge Brennstoff, und bei sich drehendem Verteiler kommt die Verteilerleitung 24 mit einer der Öffnungen 25 in Verbindung; gleichzeitig werden die Kolben 14 durch die Nockenvorsprünge 15 nach innen bewegt. Es wird also Brennstoff aus der Querbohrung 13 zu einer Einspritzdüse 26 a verdrängt. Fast zur gleichen Zeit kommt einer der Längsschnitte 38 mit der Öffnung 27 in Verbindung, so daß Brennstoff vonder Speisepumpe 18 über die Meßöffnung 36 iri das innere Ende des Zylinders 26 gelangt. Dadurch bewegt sich der Meßkolben 29 nach außen. Das ist deshalb möglich, weil der von der Speisepumpe in das innere Ende des Zylinders 26 geförderte Brennstoff auf eine größere Querschnittsfläche des Meßkolbens einwirkt als der auf das äußere Ende des Meßkolbens einwirkende Brennstoffdruck. Die Menge des in das innere Ende des Zylinders einfließenden Brennstoffs wird aesteuert durch die axiale Einstellung des Meßventils 32, das die wirksame Größe der Öffnung 36 einstellt.The operation of the pump is described below, starting with the position in which the distributor is shown in the drawing. In this position, the transverse bore 13 contains a measured amount of fuel, and when the distributor rotates, the distributor line 24 comes into communication with one of the openings 25; at the same time, the pistons 14 are moved inward by the cam projections 15. So it is displaced fuel from the transverse bore 13 to an injection nozzle 26 a. Almost at the same time, one of the longitudinal cuts 38 comes into contact with the opening 27 so that fuel from the feed pump 18 passes through the metering opening 36 into the inner end of the cylinder 26 . As a result, the measuring piston 29 moves outward. This is possible because the fuel delivered by the feed pump into the inner end of the cylinder 26 acts on a larger cross-sectional area of the measuring piston than the fuel pressure acting on the outer end of the measuring piston. The amount of fuel flowing into the inner end of the cylinder is controlled by the axial adjustment of the metering valve 32 which adjusts the effective size of the opening 36.

Wenn sich der Verteiler weiter dreht, wird die Verbindung zwischen der Verteilerleitung 24 und der Öffnung 25 unterbrochen, und die Öffnung 27 kommt mit einer Einlaßleitung 23 in Verbindung. Dann wird Brennstoff aus dem inneren Ende des Zylinders 26 in die Bohrung 13 gefördert, so daß sich die Kolben 14 nach außen bewegen. Das wiederholt sich, so daß auf diese Weise der Brennstoff abwechselnd in die Verbrennungsräume des Motors gefördert wird. Wie erwähnt, ist die maximale Bewegung des Meßkolbens 29 nach außen durch einen einstellbaren Anschlag begrenzt, so daß die maximale, dem Motor zugeführte Brennstoffmenge eingestellt werden kann. Das Meßventil 32 wirkt wie ein hydraulischer Regler und steuert so die dem Motor zugeführte Brennstoffmenge in Abhängigkeit von der Geschwindigkeit des Motors, weil bei steigender Drehzahl des Motors das Meßventil unter Überwindung der Kraft der Feder 33 weiter nach außen bewegt wird, wodurch sich die wirksame Größe der Öffnung 36 für eine bestimmte Einstellung des Widerlagers 34 verringert. Soll mehr Brennstoff zum Motor gefördert werden, dann wird das Widerlager 34 so verstellt, daß sich die Kraft der Feder 33, die auf das Meßventil einwirkt, vergrößert.If the distributor continues to rotate, the connection between the distributor line 24 and the opening 25 is broken, and the opening 27 comes into communication with an inlet line 23. Then fuel is fed from the inner end of the cylinder 26 into the bore 13 so that the pistons 14 move outward. This is repeated, so that in this way the fuel is alternately conveyed into the combustion chambers of the engine. As mentioned, the maximum outward movement of the measuring piston 29 is limited by an adjustable stop, so that the maximum amount of fuel supplied to the engine can be adjusted. The measuring valve 32 acts like a hydraulic regulator and controls the amount of fuel supplied to the engine as a function of the speed of the engine, because as the speed of the engine increases, the measuring valve is moved further outward, overcoming the force of the spring 33 , whereby the effective variable is moved the opening 36 for a specific setting of the abutment 34 is reduced. If more fuel is to be conveyed to the engine, the abutment 34 is adjusted so that the force of the spring 33 acting on the measuring valve is increased.

Der Meßkolben 29 kann auch aus zwei Teilen 29 a, 29 b (F i g. 5) bestehen, wodurch sich die Gefahr eines Festklemmens verringert. Ein solches Festklemmen könnte vorkommen, wenn die Öffnung in der Platte 28 und der Zylinder nicht konzentrisch liegen.The measuring piston 29 can also consist of two parts 29 a, 29 b ( FIG. 5) , which reduces the risk of jamming. Such jamming could occur if the opening in plate 28 and the cylinder were not concentric.

Die Meßkolben 29 und 29 a haben konische Enden, die mit einer konischen Fläche am Ende des Zylinders 26 zusammenarbeiten und so die Bewegung des Meßkolbens begrenzen. Der Konuswinkel am Meßkolben muß aber größer sein als der des Zylinders, so daß der unter Druck in den Zylinder eintretende Brennstoff auf die ganze Fläche des Meßkolbens einwirkt.The measuring pistons 29 and 29 a have conical ends which cooperate with a conical surface at the end of the cylinder 26 and thus limit the movement of the measuring piston. The cone angle on the measuring piston must, however, be larger than that of the cylinder, so that the fuel entering the cylinder under pressure acts on the entire surface of the measuring piston.

Claims

Claims: 1. Fuel injection pump with distributor rotary valve, which at the same time has a number of inlet channels leading to the pump working chamber corresponding to the number of engine cylinders, as well as with a feeder pump that generates a pressure proportional to the engine speed, and with a throttle element serving to regulate the quantity, as well as a measuring cylinder arranged in the pump housing , in which a measuring piston is slidably guided, and one chamber of which is connected to the bore through an opening, in which the distributor is mounted, this opening through the distributor alternating with the inlet channels in the distributor and with a point of the delivery system of the feeder pump is connected, characterized in that the measuring piston (29) at its end facing the opening (27) has a larger and at the opposite end a smaller effective pressure application area, the chamber in which this smaller pressure application area is located in constant unthrottled Verbi invention is connected to a located upstream of the throttle member (32) out of the Förderleitun (20) of the Zubrin-C 9 gerpumpe (18), that point of the Fördersysterns the feed pump on the other hand, with the opening (27) is alternately connected, in in a manner known per se belongs to a part (36, 37, 38) of the delivery system of the feeder pump (18) located downstream of the throttle element (32) in the direction of flow.

2. Fuel injection pump according to claim 1, characterized in that the movement of the measuring piston is limited by a stop (30) . 3. Fuel injection pump according to claim 1 or 2, characterized in that the measuring piston (29) is made in two parts.

Documents considered: French Patent No. 1350 596.