DE1451971C

DE1451971C - Control device for internal combustion engines

Info

Publication number: DE1451971C
Authority: DE
Inventors: Fräser Mackie Ickenham Uxbridge Middl. Evans (Großbritannien)
Original assignee: CAV Ltd
Current assignee: CAV Ltd

Description

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Die Erfindung bezieht sich auf eine Regelvorrich- dung haben und zu einer unter Druck stehendenThe invention relates to a regulating device and a pressurized one

tung für Brennkraftmaschinen mit einer von der Brennstoffquelle führen.lead device for internal combustion engines with one of the fuel source.

Maschine angetriebenen Einspritzpumpe, welcher der Eine solche bekannte Pumpenart arbeitet derart, Brennstoff mit einem von der Maschinendrehzahl ab- daß, wenn eine der Einlaßleitungen 19 sich mit der hängigen Druck durch eine Speisepumpe zugeführt 5 Einlaßöffnung deckt, der Brennstoff von dem Einlaß wird, wobei die Einstellung eines Ziuneßventils die zur Querbohrung 16 fließt, so daß die Kolben 13 der Einspritzpumpe zuzuführende Brennstoffmenge nach außen bewegt werden. Während der Verteiler steuert, eine Fläche des Zumeßventils dem Auslaß- sich dreht, kommt die Einlaßleitung außer Deckung druck der Speisepumpe ausgesetzt ist und eine sich mit der Einlaßöffnung, und die Zufuhrleitung 17 an einer verschiebbaren Federauflage abstützende io kommt in Verbindung mit einem Auslaß 18, und Hauptregelfeder entgegen dem auf diese Fläche wir- während dieser Verbindung werden die Kolben 13 kenden Brennstoffdruck auf das Zumeßventil ein- durch die Nocken nach innen bewegt, und der Brennwirkt, wobei bei jedem Förderdruck der Speise- stoff wird aus der Querbohrung 12 verdrängt und pumpe die Federkraft willkürlich verändert werden fließt durch die Längsleitung und durch die Zufuhrkann, und eine im Leerlauf mit der Hauptregelfeder 15 leitung zu einer der Einspritzdüsen und zu einer Verzusammenwirkende schwache zweite Feder vor- brennungskammer des Motors,
gesehen ist. Wenn der Verteiler sich weiterdreht, hört dieEngine-driven injection pump, which works in such a way, fuel at one of the engine speed, that when one of the inlet lines 19 coincides with the dependent pressure supplied by a feed pump 5 inlet opening, the fuel is fed from the inlet, whereby the Adjustment of a metering valve which flows to the transverse bore 16, so that the piston 13 of the fuel quantity to be supplied to the injection pump is moved outwards. While the distributor controls, a surface of the metering valve rotates, the inlet line comes out of register pressure of the feed pump and is exposed to the inlet opening, and the supply line 17 supported on a displaceable spring support comes into connection with an outlet 18, and the main control spring against the pressure acting on this surface. During this connection, the pistons 13 are moved inwards by the cams and the fuel pressure is applied to the metering valve the spring force can be arbitrarily changed flows through the longitudinal line and through the supply can, and an idling line with the main control spring 15 to one of the injectors and to a cooperating weak second spring pre-combustion chamber of the engine,
is seen. If the distributor continues to turn, she will hear

Bei einer bekannten Vorrichtung dieser Art Bewegung der Kolben nach innen auf, und die Verfür Straßenmotorfahrzeuge (»The Engineer«, bindung zwischen der Zufuhrleitung und den Auslaß-14.9. 1956) wird die Regelvorrichtung über ein Fuß- ao öffnungen wird unterbrochen, während die Verbinpedal des Fahrers betätigt. Dann sind Betätigungs- dung zwischen der Einlaßöffnung und einer der Ausstangen und Gelenkverbindungen notwendig, die bei laßleitungen wiederhergestellt wird. Danach wiederAnordnung der Regelvorrichtung seitlich des Motors holen sich diese Vorgänge, und der Brennstoff geüber den Motor geführt werden müssen. Besonders langt abwechselnd in die Verbrennungsräume des ungünstig ist eine solche Betätigungsvorrichtung, as Motors.In a known device of this type, the piston moves inward, and the Verfür Street motor vehicles (»The Engineer«, connection between the supply line and the outlet 14.9. 1956) the control device via a foot ao openings is interrupted while the connection pedal operated by the driver. Then there is actuation between the inlet opening and one of the rods and articulated connections are necessary, which is restored in the case of discharge lines. Then again arrangement the control device on the side of the engine get these processes, and the fuel geüber the engine must be guided. Especially reaches alternately into the combustion chambers of the Such an actuating device, such as a motor, is unfavorable.

wenn das Fahrzeug Heckantrieb hat, d. h. der Motor Eine Speisepumpe 21 fördert den Brennstoff zurif the vehicle is rear-wheel drive, d. H. the motor A feed pump 21 conveys the fuel to

weit hinter dem Fahrersitz liegt. Betätigungsstangen Einlaßöffnung. Die Speisepumpe liegt Im Gehäuseis far behind the driver's seat. Operating rod inlet port. The feed pump is located in the housing

und Gelenkverbindungen ergeben auch Ungenauig- und hat einen Schaufelrotor 22, der von dem Ver-and articulated joints also result in inaccuracy and has a vane rotor 22, which is

kcitcn der Regelung oder Leergang, auch die Ab- teiler angetrieben wird. Die Speisepumpe hat einenkcitcn the scheme or idle, also the divider is driven. The feed pump has one

nutzung ist verhältnismäßig groß. 30 Einlaß 23 und einen Auslaß 24 im Gehäuse, und imusage is relatively large. 30 inlet 23 and an outlet 24 in the housing, and in the

Diese Nachteile werden bei einer Regelvorrichtung Betrieb ist der Einlaß an eine Brennstoffquelle ange-These disadvantages become apparent when the control device is in operation when the inlet is connected to a fuel source.

der oben angegebenen Art erfindungsgemäß dadurch schlossen. Der Auslaßdruck der Speisepumpe wirdof the type specified above according to the invention thereby closed. The discharge pressure of the feed pump becomes

vermieden, daß in an sich bekannter Weise eine von einem Steuerventil 25 gesteuert, das federbelastetavoided that in a known manner one controlled by a control valve 25, which is spring-loaded

zweite Feder zwischen der Hauptregelfeder und ist; jedoch kann das Ventil auch durch ein durchsecond spring between the main control spring and is; however, the valve can also be through a

einem Anschlag für die Federauflage in Reihe zur 35 Zentrifugalkraft betätigtes Ventil ersetzt sein. Aufbe replaced by a stop for the spring pad in series with the centrifugal force actuated valve. on

Hauptregelfeder angeordnet ist, daß der Federweg jeden Fall ändert sich der Auslaßdruck der Speise-Main control spring is arranged so that the spring deflection changes in each case the outlet pressure of the feed

der zweiten Feder durch den Anschlag für die Feder- pumpe mit der Drehzahl des Motors,the second spring through the stop for the spring pump with the speed of the motor,

auflage begrenzt ist und daß der Kraft der Haupt- Die Brennstoffmenge, die während der Verbin-is limited and that the power of the main The amount of fuel used during the connection

regcl feder ein durch ein Ventil fernsteuerbarer hy- dung zwischen dem Einlaß und einer der Einlaßlei-Regcl spring a remotely controllable by a valve between the inlet and one of the inlet lines

draulischer Druck überlagerbar ist, der auf die Feder- 40 tungen 19 in die Bohrung 16 gelangen kann, wirdhydraulic pressure can be superimposed, which can get into the bore 16 on the spring tongues 19

auflage im Sinne ihrer Verschiebung in Richtung auf geregelt. Diesem Zweck dient ein abgestufter Zylin-edition in the sense of their shift towards regulated. A graduated cylinder is used for this purpose.

den Anschlag wirkt. der 26 im Gehäuse, und in dem engeren Teil diesesthe stop works. the 26 in the housing, and in the narrower part of this

Die Erfindung wird an Hand der Zeichnung er- Zylinders liegt ein axial bewegliches Zumeßventil inThe invention is based on the drawing. An axially movable metering valve is located in the cylinder

läutert, in der ein Ausführungsbeispiel der Erfindung Form eines dicht anliegenden zylindrischen Teils 27.in which one embodiment of the invention is in the form of a tightly fitting cylindrical part 27.

dargestellt ist. 45 Das engere Ende des Zylinders hat Verbindung mitis shown. 45 The narrower end of the cylinder has connection with

Die Brennstoffpumpe hat ein Gehäuse 10, in dem dem Auslaß 24 der Speisepumpe, und zwar über einenThe fuel pump has a housing 10, in which the outlet 24 of the feed pump, through a

ein sich drehender Verteiler 11 liegt, der von dem Umfangseinschnitt in dem Verteuer, und in dem brei-a rotating distributor 11 is located, from the circumferential cut in the expensive, and in the broad

Motor angetrieben wird. An einem Ende des Ver- teren Teil des Zylinders kann ein zylindrischer Stop-Motor is driven. At one end of the upper part of the cylinder there can be a cylindrical stop

teilers befindet sich eine Querbohrung 12, in der sich fen 28 in axialer Richtung gleiten. Zwischen demdivider is a transverse bore 12, in which fen 28 slide in the axial direction. Between the

zwei Kolben 13 bewegen, und zwar nach innen, wenn 50 Stopfen und dem zylindrischen Teil liegt eine erstemove two pistons 13, namely inwards, when 50 stopper and the cylindrical part lies a first

die Drehung des Verteilers durch Rollen 14 und Schraubendruckfeder 29, und zwischen dem Stopfenthe rotation of the distributor through rollers 14 and helical compression spring 29, and between the plug

durch mehrere nach innen gerichtete Nocken her- 28 und dem breiteren Ende des Zylinders liegt eineby several inwardly directed cams 28 and the wider end of the cylinder is one

vorgegerufen wird, die von einem den Verteiler zweite Schraubendruckfeder 30. Die Federkraft deris pre-called, the distributor second helical compression spring 30. The spring force of the

umgebenden Ring 15 gebildet werden. In dem Feder 30 ist geringer als die der Feder 29.surrounding ring 15 are formed. The spring 30 is smaller than that of the spring 29.

Verteiler liegt eine Längsbohrung 16, die mit einem 55 Zwischen den Enden des zylindrischen Teils 27Manifold is a longitudinal bore 16, which with a 55 between the ends of the cylindrical part 27

Ende mit der Querbohrung in Verbindung steht liegt ein Ringeinschnitt, der Verbindung hat mit demThe end with the cross hole is in connection is a ring cut that has connection with the

und die mit ihrem anderen Ende in einer engeren Ende des Zylinders 26, und zwar über eineand with its other end in a narrower end of the cylinder 26, through a

radialen Zufuhrleitung 17 endet, die ihrerseits bei Axialleitung in dem zylindrischen Teil 27. Die Wandradial supply line 17 ends, which in turn with axial line in the cylindrical part 27. The wall

sich drehendem Verteiler mit mehreren, in gleichem des Zylinders 26 hat eine öffnung 31, die mit demrotating manifold with several, in the same of the cylinder 26 has an opening 31, which with the

Winkelabstand angeordneten öffnungen 18 des Ge- 60 Einlaß und mit dem Einschnitt in dem Teil 27 inAngularly spaced openings 18 of the Ge 60 inlet and with the incision in the part 27 in

hüuses in Verbindung kommt, wobei diese öffnungen Verbindung steht. Der Durchlaß der öffnung 31 wirdhüuses comes into connection, these openings being connected. The passage of the opening 31 is

mit nicht dargestellten Düsen in Verbindung stehen, gesteuert durch eine Kante des Einschnitts, derart,communicate with nozzles, not shown, controlled by an edge of the incision, such that

derart, daß der Brennstoff direkt in die Verbrennungs- daß, je weiter das zylindrische Teil 27 entgegen dersuch that the fuel goes directly into the combustion that the further the cylindrical part 27 against the

räume des Motors eingespritzt wird. Federkraft bewegt wird, der Durchlaß kleiner wird,the engine compartment is injected. Spring force is moved, the passage becomes smaller,

An einer anderen Stelle steht die Längsleitung mit 65 so daß die dem Motor zugeführte Brennstoffmenge mehreren in gleichem Winkelabstand angeordneten verringert wird.At another point is the longitudinal line with 65 so that the amount of fuel supplied to the engine several arranged at the same angular distance is reduced.

radialen Einlaßleitungen 19 in Verbindung, die ihrer- Das breitere Ende des Zylinders hat Verbindungradial inlet ducts 19 in connection, which their- The wider end of the cylinder has connection

seits mit einer Einlaßöffnung des Gehäuses Verbin- mit dem Einlaß 23 der Speisepumpe, und der Raumon the other hand with an inlet opening of the housing connected to the inlet 23 of the feed pump, and the space

zwischen dem Teil 27 und dem Stopfen 28 erhält Brennstoff von dem Auslaß der Speisepumpe über eine eingeengte öffnung 32 in der Axialleitung des Teils 27. Der Brennstoffdruck in diesem Raum wird durch ein federbelastetes Ventil 33 gesteuert, dessen S Austrittsdruck vom Bedienenden mittels eines Hebels 24 eingestellt werden kann. In dem weiteren Ende des Zylinders 26 befindet sich ein Anschlag 35, der die Bewegung des Stopfens 28 entgegen der Kraft der Feder 30 begrenzt. . ·between the part 27 and the plug 28 receives fuel from the outlet of the feed pump via a narrowed opening 32 in the axial line of the part 27. The fuel pressure in this space is controlled by a spring-loaded valve 33, the S outlet pressure of which is controlled by the operator by means of a lever 24 can be set. In the further end of the cylinder 26 there is a stop 35 which the movement of the plug 28 against the force of the spring 30 is limited. . ·

Wenn der Motor leer laufen soll, dann steht der Austritt des Ventils 33 unter niedrigem Druck, so daß der Druck in dem vorher genannten Raum und damit der Druck, der auf das Ende des Teils 27 nahe der Feder 29 einwirkt, minimal ist. Die Kraft der Feder 30 genügt, um den Stopfen 18 vom Anschlag 35 wegzubewegen. Infolgedessen wird dem Auslaßdruck der Speisepumpe, der auf das Teil 27 einwirkt, von der Feder 30 das Gleichgewicht gehalten, und da diese eine schwache Feder ist, kann das Teil 27 schnell auf Änderungen des Auslaßdruckes der Maschine ansprechen, so daß die Leerlaufdrehzahl des Motors genau geregelt wird. Eine Vergrößerung der Motordrehzahl hat einen höheren Auslaßdruck der Speisepumpe zur Folge, so daß das Teil 27 sich bewegt und der Auslaß der öffnung 31 verringert wird und damit die dem Motor zugeführte Brennstoffmenge geringer wird.If the engine is to run idle, then the outlet of the valve 33 is under low pressure, see above that the pressure in the aforementioned space and thus the pressure on the end of the part 27 is close the spring 29 acts is minimal. The force of the spring 30 is sufficient to move the stopper 18 from the stop 35 move away. As a result, the discharge pressure of the feed pump acting on part 27 is balanced by the spring 30, and since this is a weak spring, the part 27 respond quickly to changes in the outlet pressure of the engine so that the idle speed of the Motor is precisely regulated. Increasing the engine speed has a higher exhaust pressure of the As a result of the feed pump, so that the part 27 moves and the outlet of the opening 31 is reduced and thus the amount of fuel supplied to the engine is reduced.

Will der Bedienende die Motordrehzahl vergrößern, dann wird der Hebel 34 auf einen höheren Öffnungsdruck eingestellt, und dann steigt der Druck in dem vorher, genannten Raum an bis zum Auslaßdruck der Speisepumpe, weil kein Brennstoff durch die Einengung 32 fließt. Dadurch wird das Teil 27 mittels der Feder 29 in einer Richtung bewegt, die eine Vergrößerung der dem Motor zugeführten Brennstoffmenge zur Folge hat. Auch der Stopfen.28 bewegt sich weiter zum Anschlag 35 hin, wenn der Auslaßdruck genügend hoch ist. Vergrößert sich die Drehzahl des Motors, dann wird ein Punkt erreicht, wo sich das Ventil 33 öffnet, Brennstoff durch die öffnung 32 fließt und der Druck in dem vorher genannten Raum niedriger wird, so daß das Teil 27 entgegen der Wirkung der Feder 29 bewegt wird im Sinne einer Verringerung der dem Motor zugeführten Brennstoffmenge, bis ein Gleichgewicht hergestellt ist. Wenn der Stopfen 28 den Anschlag berührt, dann wirkt nur die Feder 29 auf das Teil, und da dies eine starke Feder ist, ist die Empfindlichkeit des Teils bei Änderungen des Auslaßdruckes der Speisepumpe, d. h. also der Drehzahl des Motors, geringer, als wenn die Feder 29 einwirkt. Die Feder 29 wird nicht -plötzlich unwirksam, wenn sich die Motordrehzahl ändert, sondern allmählich, so daß die Empfindlichkeit des Ventils bei Änderungen des Auslaßdruckes der Speisepumpe sich allmählich verringert, wenn sich die Drehzahl erhöht. Die Kombination eines federbelasteten Teiles und eines Entlastungsventils, wie vorbeschrieben, wirkt als hydraulischer Regler für eine Regelung der Motordrehzahl bei einer bestimmten Einstellung des Hebels.If the operator wants to increase the engine speed, then the lever 34 is set to a higher one Opening pressure set, and then the pressure in the space mentioned above rises to the outlet pressure of the feed pump, because no fuel is through the constriction 32 flows. As a result, the part 27 is moved by means of the spring 29 in a direction which results in an increase in the amount of fuel supplied to the engine. The stopper.28 also moves further towards the stop 35 when the Outlet pressure is high enough. If the speed of the motor increases, a point is reached where the valve 33 opens, fuel flows through the opening 32 and the pressure in the aforementioned space becomes lower, so that the part 27 is moved against the action of the spring 29 in the sense of a reduction in the amount supplied to the motor Amount of fuel until equilibrium is established. If the plug 28 contacts the stop, then only the spring 29 acts on the part and since this is a strong spring the sensitivity of the part is at Changes in the discharge pressure of the feed pump, d. H. so the speed of the engine, lower than when the spring 29 acts. The spring 29 does not suddenly become ineffective when the engine speed increases changes, but gradually so that the sensitivity of the valve to changes in the outlet pressure the feed pump gradually decreases as the speed increases. The combination of a spring-loaded part and a relief valve, such as described above, acts as a hydraulic controller for regulating the engine speed at a certain setting of the lever.

Das Ventil 33 und der dazugehörige Hebel 34 befinden sich an einer von der Pumpe entfernten Stelle, so daß eine solche Anordnung besonders für Fahrzeuge in Frage kommt, wo der Motor an einer vom Fahrer entfernten Stelle liegt.The valve 33 and the associated lever 34 are located at a point remote from the pump, so that such an arrangement is particularly suitable for vehicles where the engine is at one of the Remote location.

Claims

Patent claims:

1. Regeleinrichtung für Brennkraftmaschinen mit einer von der Maschine angetriebenen Einspritzpumpe, welcher der Brennstoff mit einem von der Maschinendrehzahl abhängigen Druck durch eine Speisepumpe zugeführt wird, wobei die Einstellung eines ZumeBventils die der Einspritzpumpe zuzuführende Brennstoffmenge steuert, eine Fläche des Zumeßventils dem Auslaßdruck der Speisepumpe ausgesetzt ist und eine sich an einer verschiebbaren Federauflage abstützende Hauptregelfeder entgegen dem auf diese Fläche wirkenden Brennstoffdruck auf das Zumeßventil einwirkt, wobei bei jedem Förderdruck der Speisepumpe die Federkraft willkürlich verändert werden kann,' und eine im Leerlauf mit der Hauptregelfeder zusammenwirkende schwache zweite Feder vorgesehen ist, dadurch gekennzeichnet, daß in an sieb bekannter Weise die zweite Feder (30) zwischen der Hauptregelfeder (29) und einem Anschlag (35) für die Federauflage (28) in Reihe zur Hauptregelfeder angeordnet ist, daß der Federweg der zweiten Feder (30) durch den Anschlag für die Federauflage (28) begrenzt ist und daß der Kraft der Hauptregelfeder (29) ein durch ein Ventil (33) fernsteuerbarer hydraulischer Druck überlagerbar ist, der auf die Federauflage (28) im Sinne ihrer Verschiebung in Richtung auf den Anschlag (35) wirkt.1. Control device for internal combustion engines with an injection pump driven by the machine, which the fuel with a from the engine speed dependent pressure is supplied by a feed pump, wherein the setting of a metering valve, the amount of fuel to be supplied to the injection pump controls, a surface of the metering valve is exposed to the discharge pressure of the feed pump and a main control spring supported on a displaceable spring support counter to this Area acting fuel pressure acts on the metering valve, with each delivery pressure the feed pump the spring force can be changed arbitrarily, 'and one with idle the main control spring cooperating weak second spring is provided, characterized in that in a sieve known Way, the second spring (30) between the main control spring (29) and a stop (35) for the Spring pad (28) is arranged in series with the main control spring that the spring travel of the second Spring (30) is limited by the stop for the spring support (28) and that the force of the Main control spring (29), a hydraulic pressure that can be remotely controlled by a valve (33) can be superimposed is on the spring support (28) in the sense of its displacement in the direction of the stop (35) works.

2. Regeleinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der fernsteuerbare hydraulische Druck von der Speisepumpe (22) abgeleitet wird.2. Control device according to claim 1, characterized in that the remotely controllable hydraulic pressure is derived from the feed pump (22) will.

3. Regeleinrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß der von der Speisepumpe geförderte unter Druck stehende Brennstoff durch eine Einengung (32) des Zumeßventils fließt, hinter der der Druck durch das Ventil (33) gesteuert wird.3. Control device according to claim 2, characterized in that the pressurized fuel conveyed by the feed pump through a constriction (32) of the metering valve flows behind which the pressure is controlled by the valve (33) will.

4. Regeleinrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß in einem Zylinder (27), in dem das Zumeßventil liegt, zwei Schraubenfedern (29, 30) vorgesehen sind, zwischen denen ein du Federauflage (28) bildender Stopfen liegt, der in dem Zylinder gleitet und so bewegt werden kann, daß die zweite Feder (30) von dem Brennstoffdruck zusammengedrückt wird.4. Control device according to one of claims 1 to 3, characterized in that in a cylinder (27) in which the metering valve is located, two helical springs (29, 30) are provided are between which a du feather pad (28) forming plug is located, which slides in the cylinder and can be moved so that the second The spring (30) is compressed by the fuel pressure.

5. Regeleinrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Anschlag (35) die Bewegung des Stopfens unter dem Brennstoffdruck begrenzt5. Control device according to claim 4, characterized in that the stop (35) limits the movement of the plug under the fuel pressure

6. Regeleinrichtung nach den Ansprüchen 3 und S, dadurch gflrennyrichnet, Haft das Zumeß6. Control device according to claims 3 and S, thereby gflrennyrichnet, detention the metering

ventil eine Axialbohrung hat, welche, die entgegengesetzten Flächen des Zumeßventils (27) verbindet, und daß die die Bewegung des Stopfens bewirkende Einengung (32) in dieser Axialbohrung liegt.valve has an axial bore, which, the opposite surfaces of the metering valve (27) connects, and that the movement of the plug causing constriction (32) lies in this axial bore.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen1 sheet of drawings