DE1278791B

DE1278791B - Fuel injection pump with pre and main pump

Info

Publication number: DE1278791B
Application number: DEC35065A
Authority: DE
Inventors: Andrew Rosselli
Original assignee: CAV Ltd
Current assignee: CAV Ltd
Priority date: 1964-02-05
Filing date: 1965-02-11
Publication date: 1968-09-26

Description

DEUTSCHES WTTWt PATENTAMTGERMAN WTTWt PATENT OFFICE

AUSLEGESCHRIFTEDITORIAL

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

Nummer: 1278 791Number: 1278 791

Aktenzeichen: P 12 78 791.6-13 (C 35065)File number: P 12 78 791.6-13 (C 35065)

1 278 791 Anmeldetäg: 11.Februar 19651 278 791 Filing date: February 11, 1965

Auslegetag: 26. September 1968Opening day: September 26, 1968

Die Erfindung bezieht sich auf eine Brennstoffeinspritzpumpe mit einer Vorpumpe und einer von dieser gespeisten Hauptpumpe, deren Pumpenzylinder durch eine ein Überdruckventil enthaltende Verbindungsleitung, die am inneren Ende des Vorpumpenzylinders in diesen mündet, miteinander verbunden und deren Kolben im Gleichlauf angetrieben sind, wobei ein mit einem Sicherheitsventil versehener Auslaß für den von der Vorpumpe überschüssig geförderten Brennstoff vorgesehen ist.The invention relates to a fuel injection pump with a backing pump and one of this fed main pump, the pump cylinder of which is connected through a connecting line containing a pressure relief valve, which opens into this at the inner end of the foreline pump cylinder, connected to one another and their pistons are driven in synchronism, one provided with a safety valve Outlet is provided for the excess fuel delivered by the backing pump.

Bei einer bekannten Einspritzpumpe dieser Art dient der durch das Sicherheitsventil bestimmte Förderdruck im Vorpumpenzylinder dazu, auf beiden Seiten der zwischen Haupt- und Vorpumpenzylinder angeordneten Kolbendichtung einen annähernd gleich hohen Brennstoffdruck zu erzielen, um die aus dem Hauptpumpenzylinder auftretende Leckbrennstoffmenge auf ein Minimum zu reduzieren.In a known injection pump of this type, the one determined by the safety valve is used Delivery pressure in the backing pump cylinder on both sides of that between the main and backing pump cylinder arranged piston seal to achieve an approximately equally high fuel pressure to the out of the Main pump cylinder to reduce the amount of leak fuel that occurs to a minimum.

Der Erfindung liegt demgegenüber die Aufgabe zugrunde, die Geschwindigkeit des Motors zu steuern und gleichzeitig dafür zu sorgen, daß die eingestellte Geschwindigkeit schnell erreicht wird.In contrast, the object of the invention is to control the speed of the motor and at the same time to ensure that the set speed is reached quickly.

Diese Aufgabe wird dadurch gelöst, daß in der Einlaßleitung der Vorpumpe eine regelbare Drosselstelle angeordnet ist und die Einlaßleitung derart in den Zylinder der Vorpumpe mündet, daß sie gegen Ende des Auswärtshubes vom Vorpumpenkolben freigelegt wird, und daß die in den Hauptpumpenzylinder mündende Öffnung der Verbindungsleitung vom Kolben der Hauptpumpe derart gesteuert ist, daß sie im Einwärtshub zu einem späteren Zeitpunkt geschlossen wird als die Enlaßleitung durch den Vorpumpenkolben geschlossen wird, und daß schließlich der mit dem Sicherheitsventil versehene Auslaß an die Verbindungsleitung in Strömungsrichtung hinter dem Überdruckventil angeschlossen ist.This object is achieved in that a controllable throttle point in the inlet line of the backing pump is arranged and the inlet line opens into the cylinder of the backing pump that it against The end of the outward stroke is exposed by the foreline piston, and that the into the main pump cylinder the opening of the connecting line from the piston of the main pump is controlled in such a way that that it is closed in the inward stroke at a later point in time than the inlet line through the foreline pump piston is closed, and that finally the outlet provided with the safety valve to the Connection line is connected in the direction of flow behind the pressure relief valve.

Durch die Erfindung ist es möglich, bei einer Einspritzpumpe der eingangs genannten Art die Vorpumpe zu einer Regelung der Geschwindigkeit des Motors heranzuziehen. Solange von der Vorpumpe überschüssiger Brennstoff gefördert wird, ist der Zylinder der Hauptpumpe voll mit Brennstoff gefüllt, so daß eine zur Erhaltung der Motorgeschwindigkeit ausreichende Brennstoffmenge zum Motor gelangt. Wenn kein überschüssiger Brennstoff gefördert wird — und das ist der Fall, wenn der Motor mit etwa der eingeregelten Geschwindigkeit läuft, die durch Einstellung einer Einengung bestimmt wird —, dann wird die geförderte Brennstoffmenge und damit die Motorgeschwindigkeit geringer. soThe invention makes it possible to use the backing pump in an injection pump of the type mentioned at the beginning to use to regulate the speed of the motor. As long as there is excess fuel from the backing pump is promoted, the cylinder of the main pump is fully filled with fuel, so that one to maintain the Engine speed, sufficient amount of fuel is being delivered to the engine. When no excess fuel is promoted - and that is the case when the motor is running at about the regulated speed running, which is determined by setting a restriction - then the amount of fuel delivered and thus the engine speed is lower. so

Die Erfindung wird an Hand der Zeichnung erläutert. Es zeigtThe invention is explained with reference to the drawing. It shows

Brennstoffeinspritzpumpe mit Vor- und
HauptpumpeFuel injection pump with pre and
Main pump

Anmelder:Applicant:

C. A. V. Limited, London
Vertreter:CAV Limited, London
Representative:

Dipl.-Ing. W. Cohausz und Dipl.-Ing. W. Florack, Patentanwälte, 4000 Düsseldorf, Schumannstr. 97Dipl.-Ing. W. Cohausz and Dipl.-Ing. W. Florack, patent attorneys, 4000 Düsseldorf, Schumannstr. 97

Als Erfinder benannt:
Andrew Rosselli,Named as inventor:
Andrew Rosselli,

Teddington, Middlessex (Großbritannien)Teddington, Middlessex (Great Britain)

F i g. 1 schaubildlich eine gemäß der Erfindung ausgebildete Brennstoffeinspritzpumpe;F i g. 1 is a diagram of a fuel injection pump designed according to the invention;

F i g. 2 zeigt eine andere Ausbildung einer Brennstoffeinspritzpumpe im Schnitt;F i g. Fig. 2 shows another embodiment of a fuel injection pump in section;

F i g. 3 ist ein Schnitt nach Linie 3-3 der F i g. 2.F i g. 3 is a section along line 3-3 of FIG. 2.

Gemäß Fig. 1 liegt in einem Pumpengehäuse 10 eine den Zylinder der Hauptpumpe bildende Bohrung 11. Am äußeren Eride der Bohrung 11 liegt der Auslaß 12 mit einem Ventil 13. Der Auslaß steht mit einer nicht dargestellten Einspritzdüse eines Motors in Verbindung. Am inneren Ende der Bohrung hat das Gehäuse einen Vorpumpenzylinder 14, dessen Durchmesser größer ist als der der Bohrung 11, und dieser Zylinder liegt koaxial zur Bohrung 11.According to FIG. 1, a cylinder of the main pump is located in a pump housing 10 Bore 11. On the outer edge of the bore 11 is the outlet 12 with a valve 13. The outlet is with an injection nozzle, not shown, of an engine in connection. At the inner end of the The housing has a foreline cylinder 14, the diameter of which is larger than that of the bore Bore 11, and this cylinder is coaxial with the bore 11.

In der Bohrung 11 bewegt sich axial der durch einen Stempel 15 gebildete Kolben der Hauptpumpe, an den sich ein Vorpumpenkolben 16 anschließt, der sich in dem Voφumpenzylindef 14 bewegt. Der Stempel und der Kolben werden durch eine Schraubendruckfeder 17 nach außen gedrückt und zeitlich mit dem Motor gesteuert nach innen bewegt, und zwar durch einen Nocken 18, der auf das äußere Ende des Kolbens 16 über einen Rollenstößel 19 einwirkt.The piston of the main pump, formed by a punch 15, moves axially in the bore 11, to which a backing piston 16 is connected, which moves in the Voφumpenzylindef 14. Of the The stamp and the piston are pressed outwards by a helical compression spring 17 and in time with the motor controlled inwardly, by a cam 18, which is on the outer The end of the piston 16 acts via a roller tappet 19.

Am inneren Ende des Zylinders 14 mündet eine Brennstoffeinlaßleitung 20, die von dem Kolben freigelegt wird, wenn dieser seine Bewegung nach außen beendet. Die Leitung 20 hat Verbindung mit einem Brennstoffeinlaß 20 a. Außerdem befindet sich in der Einlaßleitung eine einstellbare Verengung 21 für den weiter unten beschriebenen Zweck. Mit dem inneren Ende des Zylinders 14 steht eine Umgehungsleitung 22 in Verbindung, die den Zylinder mit einer ÖffnungAt the inner end of the cylinder 14 opens a fuel inlet line 20 which is exposed by the piston when it stops moving outward. The line 20 is connected to a fuel inlet 20 a. There is also an adjustable restriction 21 in the inlet conduit for the purpose described below. At the inner end of the cylinder 14 is a bypass line 22 in communication, which the cylinder with an opening

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23 in der Wandung der Bohrung 11 verbindet; diese Öffnung wird von dem Stempel 15 freigelegt, wenn der Stempel sich nach auswärts bewegt. In der Umgehungsleitung liegt ein federbelastetes Überdruckventil 24, das einen Fluß des Brennstoffs von der Bohrung 11 in den Zylinder 14 verhindert. Die Umgehungsleitung 22 steht zwischen dem Ventil 24 und der Öffnung 23 mit dem Einlaß 20 α in Verbindung, und zwar über eine weitere Leitung, in der ein Ventil 25 hegt. Dieses Ventil verhindert einen Fluß des Brennstoffs vom Einlaß zur Umgehungsleitung. 23 connects in the wall of the bore 11; this opening is exposed by the punch 15 when the punch moves outward. In the bypass line is a spring-loaded pressure relief valve 24 which prevents the fuel from flowing from the bore 11 into the cylinder 14. The bypass line 22 is between the valve 24 and the opening 23 with the inlet 20 α in connection, via a further line in which a valve 25 is located. This valve prevents the fuel from flowing from the inlet to the bypass line.

Wenn der Stempel und der Kolben von der Feder 17 nach auswärts bewegt werden, bildet sich in der Bohrung 11 und dem Zylinder 14 Unterdruck, bis die Einlaßleitung 20 von dem Kolben 16 freigelegt ist. Wenn dies der Fall ist, fließt Brennstoff von dem Einlaß 20 a über die Einengung 21 zu dem Zylinder 14. Ist der Brennstoffdurchfluß durch die Einengung genügend groß, dann füllt sich der Zylinder 14 ganz auf. Uber das Ventil 24 fließt aber kein Brennstoff, da dies die Kraft der Feder verhindert. Wenn der Stempel und der Kolben durch den Nocken 18 nach innen bewegt werden, wird zunächst eine kleine Menge Brennstoff aus dem Zylinder 14 in die Einlaßleitung 20 verdrängt, bis diese vom Kolben abgeschlossen wird; dann wird der Brennstoff durch den Kolben aus dem Zylinder über das Ventil 24 und durch die Umleitung 22 verdrängt und gelangt über die Öffnung 23 in die Bohrung 11. Dieser Brennstoffzufluß hält an, bis der StempellS die Öffnung 23 verschließt. Jetzt wird der in der Bohrung 11 befindliche Brennstoff von dem Stempel 15 zu der Einspritzdüse hinter dem VentillS verdrängt. Bei weiterer Bewegung des Kolbens nach innen wird das Ventil 25 geöffnet, so daß überschüssiger, in dem Zylinder verbleibender Brennstoff zum Einlaß 20 a zurückfließt.When the plunger and the piston are moved outward by the spring 17 , negative pressure is created in the bore 11 and the cylinder 14 until the inlet conduit 20 is exposed by the piston 16. If this is the case, fuel flows from the inlet 20 a via the constriction 21 to the cylinder 14. If the fuel flow through the constriction is sufficiently large, the cylinder 14 fills up completely. However, no fuel flows through the valve 24 , since this prevents the force of the spring. When the plunger and piston are moved inward by the cam 18 , a small amount of fuel is first displaced from the cylinder 14 into the inlet line 20 until it is closed by the piston; The fuel is then displaced by the piston out of the cylinder via the valve 24 and through the bypass 22 and passes through the opening 23 into the bore 11. This fuel flow continues until the plunger S closes the opening 23. The fuel in the bore 11 is now displaced by the plunger 15 to the injection nozzle behind the valve S. With further movement of the piston inward, the valve 25 is opened so that excess fuel remaining in the cylinder flows back to the inlet 20 a.

Ist die Einengung so eingestellt, daß der Zylinder 14 nicht vollständig aufgefüllt wird, dann fließt eine kleinere Menge Brennstoff direkt durch die Einlaßleitung 20, und schließlich, wenn die Einengung so eingestellt ist, daß der Brennstoffdurchfluß geringer ist oder die Füllzeit kleiner ist, d. h. bei größeren Motorgeschwindigkeiten, dann befindet sich nicht genug Brennstoff in dem Zylinder 14, um die Bohrung 11 aufzufüllen, d. h., es wird eine kleinere Brennstoffmenge zum Motor gefördert. Man kann also durch Änderung der Einstellung der Einengung 21 den Motor steuern.If the restriction is set so that the cylinder 14 is not completely filled, then a smaller amount of fuel flows directly through the inlet line 20, and finally, if the restriction is set so that the fuel flow is lower or the filling time is shorter, ie at At higher engine speeds, there is not enough fuel in the cylinder 14 to fill the bore 11 , ie a smaller amount of fuel is delivered to the engine. The motor can therefore be controlled by changing the setting of the constriction 21.

Um die maximale Brennstoffmenge, die die Pumpe fördern kann, einzustellen, hat der Stempel an seinem Umfang einen Einschnitt 26, dessen Winkelstellung einstellbar ist, so daß der Brennstoff von der Bohrung über die Öffnung und über die Umleitung abfließen kann, wenn der Einschnitt 26 die Öffnung 23 freigibt. In order to set the maximum amount of fuel that the pump can deliver, the punch has an incision 26 on its circumference, the angular position of which is adjustable so that the fuel can flow out of the bore via the opening and via the bypass when the incision 26 the Opening 23 releases.

Bei dem Ausführungsbeispiel nach Fig. 2 und 3 ist in dem Pumpengehäuse 30 eine abgestufte Bohrung vorgesehen. In der Bohrung liegt eine Büchse 31, die durch ein Schraubstück 32 zur Anlage an eine Stufe der Bohrung gehalten wird. Eine axiale Bohrung 33 der Büchse steht in Verbindung mit einem Brennstoffauslaß 34, und zwar über eine Leitung 35 in dem Schraubstück. In der Leitung 35 liegt ein Ventil 36. In the embodiment according to FIGS. 2 and 3 , a stepped bore is provided in the pump housing 30. In the bore is a sleeve 31 which is held by a screw 32 to rest against a step of the bore. An axial bore 33 of the liner is in communication with a fuel outlet 34 via a conduit 35 in the screw. A valve 36 is located in the line 35.

In der Bohrung gleitet -ein Stempel 37, der einen Kolben 38 trägt. Der Kolben 38 bewegt sich in einem Zylinder, der ein Teil der Abstufung der Bohrung ist. A punch 37, which carries a piston 38 , slides in the bore. The piston 38 moves in a cylinder which is part of the gradation of the bore.

Der Stempel 37 wird durch eine Schraubenfeder 50 vom Auslaß 34 weggedrückt und wird unter Überwindung dieser Federkraft von einem nicht dargestellten Nocken bewegt, der von dem Motor angetrieben wird.The plunger 37 is pushed away from the outlet 34 by a helical spring 50 and is moved by overcoming this spring force by a cam, not shown, which is driven by the motor.

Am äußeren Ende des Zylinders, in dem der Kolben 38 gleitet, befindet sich eine Brennstoffeinlaßleitung 39, die mit einem Ende einer tangential angeordneten zylindrischen Kammer 40 des Gehäuses ίο in Verbindung steht, und dieses Ende der Kammer ■ steht mit einer Brennstoffquelle in Verbindung. Ferner ist in der Einlaßleitung ein Ventil 41 vorgesehen, das einen Brennstoffluß vom Zylinder zur —Kammer 40 verhindert. Die Leitung 39 enthält eine Einengung mit einem in Drehrichtung einstellbaren Stopfen 42. Die Einlaßleitung 39 wird von dem Kolben 38 freigegeben, wenn der Kolben 38 sich dem Ende seiner Bewegung nähert.At the outer end of the cylinder in which the piston slides 38, is a fuel inlet line 39 connected to one end of a tangentially arranged cylindrical chamber 40 of the housing ίο in communication, and this end of the chamber ■ communicating with a fuel source in communication. Furthermore, a valve 41 is provided in the inlet line, which valve prevents a flow of fuel from the cylinder to the chamber 40 . The conduit 39 contains a restriction with a rotationally adjustable plug 42. The inlet conduit 39 is released from the piston 38 when the piston 38 approaches the end of its movement.

Das äußere Ende des Zylinders steht über eine Umleitung 43 mit dem anderen Ende der Kammer 40 in Verbindung, und in dieser Kammer gleitet ein zylindrisches Kolbenschieberventilglied 44. Dieses Ventilghed wird durch eine Schraubendruckfeder 45 gegen einen einstellbaren Anschlag 46 gedrückt. In as die Kammmer 40 münden zwei Leitungen 47, 48. Die Leitung 47 steht mit der Brennstoffquelle in Verbindung und wird von dem Ventilglied freigelegt, wenn die Leitung 48 freigelegt ist, und zwar während der Bewegung des Ventilglieds unter Überwindung der Federkraft. Die Leitung 48 ist eine Umleitung und steht in Verbindung mit einem ringförmigen Raum zwischen der Büchse 31 und dem Gehäuse, und in diesen Raum führt eine Öffnung 49 in der Wandung der Bohrung, die von dem Stempel 37 geschlossen wird, wenn dieser Stempel sich unter Nockenantrieb bewegt.The outer end of the cylinder is connected via a bypass 43 to the other end of the chamber 40 in communication, and in this chamber a cylindrical piston valve member slides 44. This Ventilghed is pressed by a helical compression spring 45 against an adjustable stop 46th Two lines 47, 48 open into the chamber 40. The line 47 is in communication with the fuel source and is exposed by the valve member when the line 48 is exposed, during the movement of the valve member by overcoming the spring force. The line 48 is a bypass and is in communication with an annular space between the sleeve 31 and the housing, and into this space leads an opening 49 in the wall of the bore, which is closed by the punch 37 when this punch is under cam drive emotional.

Für die nachfolgende Beschreibung der Wirkungsweise der Pumpe sei angenommen, daß ein Einspritzhub gerade beendet ist. Bei der Rückbewegung des Stempels bildet sich in der Bohrung und in dem Zylinder Unterdruck. Wenn jedoch der Kolben 38 die Leitung 39 freigibt, fließt Brennstoff in den Zylinder, un diese Brennstoffmenge hängt ab von der Einstellung der Einengung 42. Ist der Zylinder vollständig aufgefüllt, dann fließt während der Bewegung des Stempels nach innen Brennstoff von dem Zylinder durch die Umleitung 43, und dadurch wird das Ventilghed 44 bewegt, da's die Leitung 48 freigibt. Dann fließt Brennstoff in die Bohrung 33, und die Bohrung wird vollständig aufgefüllt. Während der Weiterbewegung des Stempels nach innen bewegt der Brennstoff das Ventilglied 44 weiter, wodurch auch die Leitung 47 frei wird. Dann fließt der überschüssige Brennstoff zurück zum Brennstoffeinlaß. Gleichzeitig wird, wenn die Öffnung 49 geschlossen ist, Brennstoff zum Auslaß 34 verdrängt und gelangt so zum Motor.For the following description of the operation of the pump, it is assumed that an injection stroke has just ended. When the ram moves back, negative pressure is created in the bore and in the cylinder. However, when the piston 38 releases the line 39 , fuel flows into the cylinder, and this fuel quantity depends on the setting of the constriction 42. If the cylinder is completely filled, then fuel flows from the cylinder through the bypass as the piston moves inward 43, and thereby the valve gate 44 is moved because the line 48 releases. Fuel then flows into bore 33 and the bore is completely filled. During the further inward movement of the plunger, the fuel moves the valve member 44 further, as a result of which the line 47 is also free. Then the excess fuel flows back to the fuel inlet. At the same time, when the opening 49 is closed, fuel is displaced to the outlet 34 and thus reaches the engine.

Ist die Einstellung der Einengung so, daß nicht genügend Brennstoff in den Vorpumpenzylinder fließt, um die Bohrung 33 aufzufüllen, dann wird die dem Motor zugeführte Brennstoffmenge kleiner. Es wird also, wie bei dem vorhergehenden Beispiel ausgeführt, die maximale Motorgeschwindigkeit in Abhängigkeit von der Einstellung der Einengung gesteuert. Die Strecke, um die das Ventilglied 44 bewegt werden muß, bis die Leitung 48 freigelegt wird, bestimmt die maximale Brennstoffmenge, die in die Bohrung gelangt, und infolgedessen ist der einstell-If the setting of the restriction is such that not enough fuel flows into the priming cylinder to fill the bore 33 , then the amount of fuel supplied to the engine becomes smaller. As explained in the previous example, the maximum engine speed is controlled as a function of the setting of the restriction. The distance by which the valve member 44 must be moved before the line 48 is exposed determines the maximum amount of fuel that will enter the bore, and as a result the adjustment

bare Anschlag 46 ein Mittel, das die dem Motor zugeführte maximale Brennstoffmenge bestimmt.face stop 46 a means which determines the maximum amount of fuel supplied to the engine.

Claims

Patent claims:

1. Fuel injection pump with a backing pump and a main pump fed by this, the pump cylinders of which are connected to one another by a connecting line containing a pressure relief valve which opens into the backing pump cylinder at the inner end thereof and whose pistons are driven in synchronism, an outlet provided with a safety valve for the excess fuel delivered by the backing pump is provided, characterized in that a controllable throttle point (21) is arranged in the inlet line (20) of the backing pump (14, 16) and the inlet line (20) in this way into the cylinder (14) of the backing pump opens out that it is exposed towards the end of the outward stroke by the foreline pump piston (16) , and that the opening (23) of the connecting line (22) opening into the main pump cylinder (11) is controlled by the piston (15) of the main pump in such a way that it is in the inward stroke is closed at a later point in time than the inlet line (20) is closed by the backing piston (16)

is closed, and that finally the outlet provided with the safety valve (25) is connected to the connecting line (22) downstream of the pressure relief valve (24) in the direction of flow.

2. Fuel injection pump according to claim 1, characterized in that the pressure relief valve and the safety valve are combined to form a piston slide valve (44) which, under the pressure of the fuel flowing from the foreline cylinder through the connecting line (43) after a certain movement, feeds fuel into the main cylinder ( 33) lets flow and with further movement opens the outlet (47) for the excess fuel delivered by the backing pump.

3. Fuel injection pump according to claim 2, characterized in that the stroke length which the piston slide valve (44) covers until the connecting line (43, 48, 49) is exposed, is adjustable by a stop (46).

Considered publications:
German Patent No. 487 139;
British Patent No. 285,675.

1 sheet of drawings

809 618/139 9.68 ® Bundesdruckerei Berlin809 618/139 9.68 ® Bundesdruckerei Berlin