DE1576310C3

DE1576310C3 - Quantity control device of a fuel injection pump for motor vehicle diesel engines

Info

Publication number: DE1576310C3
Application number: DE19671576310
Authority: DE
Inventors: Lionel Drew Bloomfield Hills Mich. Thompson (V.St.A.)
Original assignee: Robert Bosch GmbH
Current assignee: Robert Bosch GmbH
Priority date: 1966-07-11
Filing date: 1967-07-10
Publication date: 1977-03-24

Description

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Die Erfindung betrifft eine Mengenregeleinrichtung einer Kraftstoffeinspritzpumpe für Kraftfahrzeugdieselmotoren mit mehreren Zylindern, insbesondere kompakte Dieselmotoren der V-Bauart mit hohem Betriebsdrehzahlbereich und hohem Verdichtungsverhältnis, bei der jedem Zylinder eine Pumpkammer mit einem Kraftstoffeinlaß und einem Rücklauf zugeordnet ist, die von einem in der Pumpkammer arbeitenden Pumpkolben gesteuert wird, der jeweils von der Motorwelle in auf die Zündfolge abgestimmter Weise angetrieben wird und zur Regelung der Einspritzmenge in Abhängigkeit von einem Betriebsparameter des Motors, wie der Motorbelastung, jeweils eine den Rücklauf aufsteuernde geneigte Umfangssteuerkante aufweist und über ein Stellglied verdrehbar ist, wobei ein Teil der Pumpkolben im Leerlauf wirkungslos ist.The invention relates to a quantity control device for a fuel injection pump for motor vehicle diesel engines with several cylinders, especially compact V-type diesel engines with a high operating speed range and high compression ratio, with each cylinder having a pumping chamber with a Fuel inlet and a return is assigned, which is operated by a pump piston in the pump chamber is controlled, each driven by the motor shaft in a manner matched to the firing sequence and to regulate the injection quantity as a function of an operating parameter of the engine, like the engine load, each has an inclined circumferential control edge that controls the return and can be rotated via an actuator, some of the pump pistons being ineffective when idling.

Eine derartige Einrichtung ist bereits bekannt (DT-PS 99 871). Die Wirkungslosigkeit eines Teils der Pumpkolben im Leerlauf und damit der zugehörigen Zylinder bewirkt, daß sich die Temperatur in den weiterarbeitenden Zylindern ebenso wie die zugeführte Kraftstoffmenge je Zylinder im Vergleich zu einem Leerlaufbetrieb mit allen Zylindern erhöht. Auf diese Weise läßt sich im Leerlauf eine gleichmäßigere Kraftstoffeinspritzung und eine verbesserte Verbrennung erzielen, was zu einem ruhigeren Lauf, zur Einsparung von Kraftstoff, zur Verringerung der Luftverunreinigung und insgesamt zu einem wirtschaftlicheren Betrieb führt. Das gilt insbesondere für Motoren mit großem Drehzahl- und Belastungsbereich, bei denen die Leerlaufdrehzahl bis herab zu einem Achtel der maximalen Nenndrehzahl beträgt.Such a device is already known (DT-PS 99 871). The ineffectiveness of part of the Pump piston idling and thus the associated cylinder causes the temperature in the continuing working cylinders as well as the amount of fuel supplied per cylinder compared to one Idle operation with all cylinders increased. In this way, a more uniform idle can be achieved Achieve fuel injection and improved combustion, resulting in smoother running Saving fuel, reducing air pollution and making it more economical overall Operation leads. This applies in particular to motors with a large speed and load range, at which the idle speed is down to one eighth of the maximum rated speed.

Bei der bekannten Einrichtung verlaufen die Umfangssteuerkanten aller Pumpkolben im gleichen Maße geneigt, so daß bei einander entsprechender Stellung der Pumpkolben eine gleichermaßen erfolgende Verdrehung der Pumpkolben den Zeitpunkt des Aufsteuerns des Rücklaufs in gleichem Maße verschiebt und daher die eingespritze Kraftstoffmenge für alle Zylinder in gleichem Maße ändert. Um einen Teil der Pumpkolben im Leerlauf wirkungslos zu machen, ist das Stellglied zweiteilig ausgeführt und wirkt mit einem Anschlag zusammen, der bei einer Annäherung an den Leerlaufbetrieb zur Wirkung kommt und eine weitere Verlagerung des einen Stellgliedteils und der diesem zugeordneten Pumpkolben ausschließt, während die übrigen Pumpkolben über das sich weiter verlagernde andere Stellgliedteil bis in eine vollständig wirkungslose Stellung verdreht werden.In the known device, the circumferential control edges of all pump pistons run to the same extent inclined, so that when the pump plungers are in a corresponding position, the same rotation occurs the pump piston shifts the timing of the opening of the return to the same extent and therefore the amount of fuel injected changes to the same extent for all cylinders. To be part of the To make the pump piston ineffective when idling, the actuator is designed in two parts and works with one Stop together, which comes into effect when approaching idle mode and another Displacement of one actuator part and the pump piston associated therewith excludes, while the the rest of the pump piston via the other actuator part, which is shifting further, into a completely ineffective one Position can be rotated.

Bei dieser bekannten Ausbildung ist es von Nachteil, daß beim Übergang vom Schwachlastbetrieb zum Leerlaufbetrieb durch das Wirksamwerden des Anschlags eine sprunghafte Änderung der Betriebsverhältnisse auftritt, so daß der erwünschte glatte Übergang zwischen den Betriebszuständen nicht gewährleistet ist. Außerdem ergibt sich ein vergleichsweise kompliziertes Stellglied, dessen beide Teile bei der bekannten Vorrichtung durch eine Feder miteinander verbunden sind, die zur vorgesehenen Wirkungsweise der Einrichtung eine bestimmte Federcharakteristik aufweisen muß. Im übrigen ist durch die zweiteilige Konstruktion des Stellgliedes eine Gruppe von im Leerlauf wirkungslosen und eine Gruppe von im Leerlauf weiterarbeitenden Pumpkolben vorgegeben, so daß eine abweichende Auswahl der wirkungslosen bzw. weiterarbeitenden Pumpkolben und damit der betreffenden Zylinder nicht ohne weiteres möglich ist.In this known design, it is disadvantageous that the transition from low-load operation to Idle operation through the activation of the stop a sudden change in the operating conditions occurs, so that the desired smooth transition between the operating states is not guaranteed. In addition, there is a comparatively complicated actuator, both parts of which in the known Device are connected to each other by a spring, which is intended for the intended mode of operation of the device must have a certain spring characteristic. Otherwise it is due to the two-part construction of the actuator a group of ineffective idle and a group of those that continue to work in idle Pump piston specified, so that a different selection of the ineffective or continued working Pump piston and thus the cylinder in question is not easily possible.

Es ist ferner bereits bekannt, Umfangssteuerkanten von Pumpkolben eine von einer konstanten Neigung abweichende Kontur zu geben (CH-PS 2 34 427, FR-PS 10 93 960). Dadurch wird die Steuercharakteristik der Einspritzpumpe so angepaßt, daß sich je Verdrehwinkeleinheit eine kleinere oder größere Änderung der Kraftstoffmenge ergibt. Mit der Regelung des Leerlaufbetriebs unter Ausschaltung eines Teils der Pumpkolben bzw. Zylinder haben diese bekannten Maßnahmen jedoch nichts zu tun.It is also already known to have circumferential control edges of pump pistons of a constant inclination to give a different contour (CH-PS 2 34 427, FR-PS 10 93 960). This will change the control characteristics of the Injection pump adapted so that there is a smaller or larger change in the rotation angle unit Fuel amount results. With the regulation of the idling operation with switching off part of the pump piston or cylinders, however, these known measures have nothing to do with them.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, die eingangs genannte Einrichtung so zu verbessern, daß bei einfacher Ausbildung ein problemloser glatter Übergang vom Schwachlastbetrieb zum Leerlaufbetrieb und umgekehrt erreicht wird.The invention is based on the object of improving the device mentioned at the outset in such a way that at simple training a problem-free smooth transition from low-load operation to idle operation and conversely is achieved.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß bei einer Verstellung des Stellgliedes alle Pumpkolben über ihren gesamten Verdrehbereich um einander gleiche Winkel verdreht werden und daß die Umfangssteuerkanten der im Leerlauf wirkungslosen Pumpkolben im Steuerbereich unterhalb Schwachlast gegenüber dem Neigungswinkel der Umfangssteuerkanten aller Pumpkolben oberhalb Schwachlast und dem Neigungswinkel der Umfangss:euerkanten unterhalb Schwach-According to the invention, this object is achieved in that, when the actuator is adjusted, all the pump pistons are rotated by the same angle over their entire range of rotation and that the circumferential control edges the pump piston, which is ineffective when idling, in the control area below low load the angle of inclination of the circumferential control edges of all pump pistons above light load and the angle of inclination the circumference: euerkanten below weak

last der im Leerlauf wirksamen Pumpkolben mit der Pumpkolbenachse einen spitzeren Winkel einschließen.Last of the pump pistons, which are effective when idling, form a more acute angle with the pump piston axis.

Da bei dieser Ausbildung im Falle einer Änderung des Betriebszustandes des Motors alle Pumpkolben in gleichem Maße verdreht werden, ergibt sich ein einfaches Stellglied, das keine komplizierten Bewegungen auszuführen hat Die stärkere Neigung der Steuerkanten der im Leerlauf wirkungslosen Pumpkolben im Steuerbereich unterhalb der Schwachlast führt dazu, daß bei einer Verdrehung der Pumpkolben von der Vollaststellung über die Schwachlaststellung hinaus die betreffenden Pumpkolben alsbald wirkungslos werden, weil ihre Steuerkanten im stärker geneigten Bereich den Rücklauf bereits vor einer Pumpwirkung bzw. Einspritzung auf steuern. Der Übergang in den Leerlaufbetrieb geht dabei glatt und ohne sprunghafte Veränderungen vor sich. Die Neigung der Umfangssfeuerkanten der Pumpkolben bzw. der Steuerkantenabschnitte läßt sich so wählen, daß im Leerlauf die allein weiterbetriebenen Zylinder mit einer solchen Kraftstoffmenge versorgt werden, daß ein ruhiger Motorlauf bei einer im wesentlichen vollständigen Verbrennung und einer gegenüber dem Betrieb mit allen Zylindern zwar verringerter, je betriebenem Zylinder jedoch erhöhter Kraftstoffmenge erreicht wird. Es ist auch ohne weiteres ersichtlich, daß die Zahl und die Lage der im Leerlauf weiter betriebenen Zylinder bzw. zugehörigen Pumpkolben frei von konstruktiven Beschränkungen ausgewählt werden kann.Since with this training, in the event of a change in the operating state of the engine, all pump pistons in are rotated to the same extent, the result is a simple actuator that does not have any complicated movements The greater inclination of the control edges of the pump piston, which is ineffective when idling in the control range below the low load leads to a rotation of the pump piston of the full load position beyond the low load position, the pump piston in question immediately ineffective because their control edges in the more inclined area the return flow before a pumping action or control injection on. The transition to idle operation goes smoothly and without erratic changes Changes ahead. The inclination of the peripheral fire edges of the pump piston or the control edge sections can be selected in such a way that, when idling, the cylinders that are operated alone continue to operate with such an amount of fuel are provided that a smooth engine run with an essentially complete combustion and one that is reduced compared to operation with all cylinders, but per cylinder operated increased amount of fuel is achieved. It is also readily apparent that the number and location of the Cylinders or associated pump pistons that continue to operate in idle are free of design restrictions can be selected.

Bei einer zweckmäßigen Ausgestaltung wird das Stellglied in bekannter Weise von einer Zahnstange gebildet, die mit an den einzelnen Pumpkolben vorgesehenen Zahnrädern kämmt. Dieser Verdrehantrieb für die Pumpkolben gestattet eine präzise Verstellung der Pumpkolben bzw. Regelung des Motors. Die einfache Ausbildung hat sich bewährt. Zweckmäßigerweise ist ein auf das Stellglied bzw. die Zahnstange wirkender Regler zur Einhaltung einer Mindestdrehzahl und einer Höchstdrehzahl vorgesehen. Mit dem Drehzahlregler läßt sich die Verdrehung der Pumpkolben auf einen zulässigen Bereich von Leerlauf bis Vollast beschränken, wobei die Drehzahlregelung im Leerlaufbereich eine ausreichende Versorgung der allein weiterbetriebenen Zylinder mit Kraftstoff sicherstellt. In an expedient embodiment, the actuator is in a known manner by a rack formed, which meshes with provided on the individual pump piston gears. This twist drive for the pump piston allows precise adjustment of the pump piston or regulation of the motor. The simple training has proven itself. Appropriately, a is on the actuator or the rack Acting controller provided to maintain a minimum speed and a maximum speed. With the Speed controller allows the rotation of the pump piston to be within a permissible range from idling to Limit full load, with the speed control in the idle range providing an adequate supply of the ensures that the cylinder continues to be operated with fuel.

Die Erfindung wird im folgenden an Hand schematischer Zeichnungen an mehreren Ausführungsbeispielen näher erläutertThe invention is illustrated below with reference to schematic drawings of several exemplary embodiments explained in more detail

■ F i g. 1 ist eine schematische, teilweise weggebrochen gezeichnete perspektivische Darstellung eines in bekannter Weise ausgebildeten mehrzylindrigen Kraftfahrzeug-Dieselmotors der V-Bauart, bei dem die eingangs erwähnten Schwierigkeiten auftreten, die mit Hilfe der Erfindung beseitigt werden können.■ F i g. 1 is a schematic, partially broken away perspective illustration of a known art Way trained multi-cylinder motor vehicle diesel engine of the V-type, in which the Problems mentioned at the beginning occur which can be eliminated with the aid of the invention.

F i g. 2 ist eine vergrößerte perspektivische Teildarstellung der auch aus F i g. 1 ersichtlichen Kraftstoffeinspritzpumpe. F i g. FIG. 2 is an enlarged partial perspective view of the FIG. 1 visible fuel injection pump.

F i g. 3 bis 5 zeigen jeweils als Ausschnitt aus F i g. 2 schematisch die verschiedenen Arbeitsphasen eines Kolbens der Kraftstoffeinspritzpumpe nach F i g. 1 und 2 beim Zuführen von Kraftstoff zu einem Zylinder des erwähnten, bekannten mehrzylindrigen Dieselmotors.F i g. 3 to 5 each show as an excerpt from FIG. 2 schematically the different work phases of a Piston of the fuel injection pump according to FIG. 1 and 2 when feeding fuel to a cylinder of the mentioned, known multi-cylinder diesel engine.

Fig.6 ähnelt Fig.5, veranschaulicht jedoch einen Vorschlag, mittels dessen die Erfindung bei der gezeigten Bauart eines Dieselmotors und einer Kraftstoffeinspritzpumpe angewendet werden kann.Figure 6 is similar to Figure 5, but illustrates one Proposal by means of which the invention in the shown design of a diesel engine and a Fuel injection pump can be applied.

Gemäß Fig. 1 umfaßt der insgesamt mit 10 bezeichnete Dieselmotor einen Motorblock 12 der V-Bauart mit zwei jeweils mit 14 bezeichneten Reihen von Zylindern; der Motor ist teilweise weggebrochen dargestellt, um einen der verschiedenen Zylinder 16, den Kolben 18, die Pleuelstange 20, die Kurbelwelle 22, die Auslaßöffnung 24, das federbelastete Auslaßventil 26, den Kipphebel 28, die Nockenwelle 30 und die den Kipphebel 28 betätigende Stößelstange erkennbar zu machen. Jedem Zylinder des Motors ist in der üblichen Weise eine federbelastete oder anders ausgebildete Einspritzdüse 32 zugeordnet, mittels deren der Kraftstoff in Form eines Strahls in die übliche Vorverbrennungskammer 34 eingespritzt werden kann. Das untere Ende des Motorblocks 12 ist durch eine ölwanne 36 abgeschlossen, die Schmieröl enthält, um eine Schmierung der arbeitenden Teile durch Spritzöl zu gewährleisten. According to Fig. 1, the overall designated 10 diesel engine comprises an engine block 12 of the V-type with two rows of cylinders, each labeled 14; the engine has partially broken off shown to one of the various cylinders 16, the piston 18, the connecting rod 20, the crankshaft 22, the Exhaust port 24, the spring-loaded exhaust valve 26, the rocker arm 28, the camshaft 30 and the To make rocker arm 28 actuating push rod recognizable. Every cylinder of the engine is in the usual Way assigned a spring-loaded or differently designed injection nozzle 32, by means of which the fuel can be injected into the usual pre-combustion chamber 34 in the form of a jet. The lower The end of the engine block 12 is closed by an oil pan 36 which contains lubricating oil in order to provide lubrication of the working parts by spraying oil.

Der Motor 10 ist in der üblichen Weise mit einer Kraftstoffeinspritzpumpe 38 ausgerüstet, die durch eine Nockenwelle 40 betätigt wird; die Nockenwelle 40 wird durch den Motor 10 auf ähnliche Weise angetrieben wie die Nockenwelle 30 zum Betätigen der Auslaßventile 26. Die Pumpe 38 umfaßt je einen Einspritzkolben 42 für jeden Motorzylinder 16, und die einzelnen Nocken der Nockenwelle 40 sind so angeordnet, daß der Kraftstoff den Zylindern des Motors entsprechend der vorgesehenen Zündfolge zugeführt wird. Eine Leitung 44, die von jeder Düse 32 aus zu dem zugehörigen Pumpenkolben 42 führt, enthält ein federbelastetes Rückschlagventil 46, und jeder Pumpenkolben 42 wird während des Ansaughubes nach unten durch eine Feder 48 vorgespannt und während des Förderhubes durch den zugehörigen Nocken der Nockenwelle 40 nach oben gedrückt. Das übliche Einspritzverfahren besteht darin, Kraftstoff in flüssiger Form einem Druck auszusetzen und ihn in jeden Motorzylinder 16 jeweils im richtigen Zeitpunkt einzuspritzen, wobei der hohe Einspritzdruck dazu ausgenutzt wird, den Kraftstoff zu zerstäuben.The engine 10 is equipped in the usual manner with a fuel injection pump 38, which by a Camshaft 40 is actuated; the camshaft 40 is driven by the engine 10 in a manner similar to that of FIG the camshaft 30 for actuating the exhaust valves 26. The pump 38 comprises an injection piston 42 for each each engine cylinder 16, and the individual cams of the camshaft 40 are arranged so that the fuel is fed to the cylinders of the engine according to the intended firing order. A line 44 leading from each nozzle 32 leads out to the associated pump piston 42, contains a spring-loaded check valve 46, and each pump piston 42 is depressed by a spring 48 during the suction stroke biased and during the delivery stroke by the associated cam of the camshaft 40 upwards pressed. The usual injection method consists in subjecting fuel in liquid form to pressure and inject it into each engine cylinder 16 at the right time, the high injection pressure is used to atomize the fuel.

F i g. 1 bis 5 zeigen lediglich schematisch als Beispiel einen Motor mit einem mechanischen System zum Einspritzen von flüssigem Kraftstoff; wenn sich gemäß F i g. 3 ein Pumpenkolben 42 am unteren Ende seiner Hubstrecke befindet, wird Kraftstoff durch eine hier nicht gezeigte Förderpumpe der Kammer 50 oberhalb des Pumpenkolbens über eine Einlaßöffnung 52 zugeführt, wobei der Kraftstoff auch die sogenannte schraubenlinienförmige Kammer 54 füllt. Im richtigen Zeitpunkt während des Arbeitsspiels jedes Zylinders wird der Pumpenkolben 42 durch einen Nocken der Nockenwelle 40 nach oben bewegt, um gemäß F i g. 4 die Einlaß- oder Überströmöffnung 52 zu verschließen; in diesem Zeitpunkt wird der Kraftstoff in der Kammer 50 oberhalb des Pumpenkolbens und in der schraubenlinienförmigen Kammer 54 einem Druck ausgesetzt, so daß das Rückschlagventil 46 geöffnet wird und sich der aufgebrachte Druck auf den Kraftstoff auswirkt, der noch in die zu der Düse 32 führende Einspritzleitung 44 eingeschlossen ist. Der gleiche Vorgang wiederholt sich an dem Rückschlagventil 56 in der Düse 32, so daß der Kraftstoff über die Düse in die Vorverbrennungskammer 34 und dann in die eigentliche Verbrennungskammer 58 oberhalb des Motorkolbens 18 eingespritzt wird.F i g. 1 to 5 show only schematically as an example an engine with a mechanical system for Injecting liquid fuel; if according to FIG. 3 a pump piston 42 at the lower end of its Stroke is located, fuel is above the chamber 50 by a feed pump, not shown here of the pump piston is supplied via an inlet port 52, the fuel also being the so-called helical chamber 54 fills. At the right time during the work cycle of each cylinder the pump piston 42 is moved upward by a cam of the camshaft 40 in accordance with FIG. 4th to close the inlet or overflow port 52; at this point the fuel is in the chamber 50 exposed to a pressure above the pump piston and in the helical chamber 54, see above that the check valve 46 is opened and the applied pressure affects the fuel, the is still included in the injection line 44 leading to the nozzle 32. The same process is repeated at the check valve 56 in the nozzle 32, so that the fuel via the nozzle into the pre-combustion chamber 34 and then into the actual combustion chamber 58 above the engine piston 18.

Die Einspritzperiode wird beendet, nachdem der Einlaß bzw. die Überströmöffnung 52 gemäß F i g. 2, 5 und 6 durch die schraubenlinienförmige Kammer 54 des Pumpenkolbens 42 freigegeben wird, denn nunmehr kann sich der hohe Druck des Kraftstoffs oberhalb des Pumpenkolbens 42 über den Kanal 52 entspannen. Die Dauer der Einspritzperiode richtet sich nach mehrerenThe injection period is ended after the inlet or the overflow opening 52 according to FIG. 2, 5 and 6 is released through the helical chamber 54 of the pump piston 42, for now the high pressure of the fuel above the pump piston 42 can relax via the channel 52. the The duration of the injection period depends on several

Faktoren, ζ. B. der Konstruktion der Nockenwelle 40, der Lage der Einlaßöffnung 52, dem Abstand zwischen der Oberseite des Pumpenkolbens 42 und der Kante 60 der Kammer 54, der Winkelstellung des Pumpenkolbens 42 usw.Factors, ζ. B. the construction of the camshaft 40, the location of the inlet port 52, the distance between the top of the pump piston 42 and the edge 60 the chamber 54, the angular position of the pump piston 42, etc.

Die bis jetzt beschriebene Konstruktion ist ebenso bekannt wie zahlreiche mögliche Anwandlungen; F i g. 1 bis 5 zeigen lediglich ein Beispiel zur Veranschaulichung der Erfindung. Für den Fachmann liegt es auf der Hand, daß man die Lage der Einlaßöffnung 52 und die Winkelstellung des Pumpenkolbens 42 so wählt, daß sich beim Betrieb des Motors mit seiner maximalen Leistung eine maximale Kraftstoffzufuhr ergibt. In den Zeichnungen ist die Kraftstoffeinspritzpumpe 38 so eingestellt, daß den Motorzylindern jeweils die maximale Kraftstoffmenge zugeführt wird.The construction described so far is known as well as numerous possible adaptations; F i g. 1 to 5 show only an example to illustrate the invention. For the expert it is obvious that one selects the position of the inlet opening 52 and the angular position of the pump piston 42 so that a maximum fuel supply results when the engine is operated at its maximum power. In the Drawings, the fuel injection pump 38 is set so that the engine cylinders each have the maximum Amount of fuel is supplied.

Aus F i g. 2 ist ersichtlich, daß jeder Pumpenkolben 42 mit Hilfe eines Zahnrades 62 hin- und hergedreht werden kann, das in axialer Richtung z. B. durch in einem Abstand voneinander angeordnete Schultern 64 in seiner Lage gehalten wird, das jedoch ungehindert durch eine Zahnstange 66 gedreht werden kann, die sich gewöhnlich innerhalb der Pumpe 38 in der Längsrichtung erstreckt Jedem Motorzylinder 16 ist ein Pumpenkolben 42 zugeordnet, und jeder Pumpenkolben trägt ein Zahnrad 62. Die Pumpe 38 ist so aufgebaut, daß die Zahnstange 66 mit sämtlichen Zahnrädern 62 kämmt, so daß die Pumpenkolben gleichzeitig und um gleiche Winkelbeträge mit Hilfe der Zahnstange verstellt werden können, wie es in Fig.2 durch Doppelpfeile angedeutet ist, damit jedem Zylinder des Motors die gleiche Kraftstoffmenge zugeführt wird. Die Zahnstange 66 wird gewöhnlich durch den Fahrer entsprechend der benötigten Motorleistung mit der Hand verstellt, und die Pumpe 38 umfaßt einen für alle Drehzahlen wirksamen Regler 45 zur Aufrechterhaltung einer Mindestdrehzahl sowie einen Überdrehzahlregler, durch den die höchste Drehzahl begrenzt wird.From Fig. 2 it can be seen that each pump piston 42 is rotated back and forth with the aid of a gear 62 can be that z. B. by shoulders 64 arranged at a distance from one another is held in its position, but can be rotated freely by a rack 66, which Each engine cylinder 16 is a longitudinally extending one usually within the pump 38 Pump piston 42 assigned, and each pump piston carries a gear 62. The pump 38 is constructed so that the rack 66 meshes with all the gears 62 so that the pump pistons at the same time and around the same angular amounts can be adjusted with the help of the rack, as shown in Fig.2 Double arrows are indicated so that the same amount of fuel is supplied to each cylinder of the engine. the Rack 66 is usually made by the driver according to the required engine power with the Manually adjusted, and the pump 38 comprises an effective controller 45 for all speeds for maintenance a minimum speed and an overspeed controller that limits the highest speed.

Es wurde schon erwähnt, daß es bei den gegenwärtig entwickelten, wenig Raum beanspruchenden, ein geringes Gewicht aufweisenden Kraftfahrzeug-Dieselmotoren für einen großen Drehzahlbereich sehr schwierig ist, unter bestimmten Bedingungen, z. B. im Leerlauf, einen einwandfreien Betrieb zu gewährleisten. Von verschiedenen Seiten wurde bereits vorgeschlagen, hier dadurch Abhilfe zu schaffen, daß man jeden Zylinder des Motors mit einer Zündkerze ausrüstet, um so die Verbrennung auf änliche Weise zu verbessern, wie es bei Benzinmotoren geschieht. Dies ist jedoch unerwünscht, und zwar auch dann, wenn der einzige Grund darin besteht, daß sich hierdurch eine Erhöhung der Kosten um die Kosten eines Zündsystems bei Motoren ergibt, die ursprünglich für den Betrieb ohne eine besondere Zündanlage konstruiert wurden.It has already been mentioned that in the case of the currently developed, space-consuming ones, a small one Weight having motor vehicle diesel engines for a large speed range is very difficult, under certain conditions, e.g. B. idle to ensure proper operation. From different Seiten has already suggested that this can be remedied by removing each cylinder of the engine equipped with a spark plug to improve combustion in a similar way to gasoline engines happens. However, this is undesirable even if the only reason is that this results in an increase in costs by the cost of an ignition system in engines that originally have been designed to operate without a special ignition system.

Wie schon erwähnt, hat es sich gezeigt, daß sich hervorragende Ergebnisse einfach dadurch erzielen lassen, daß man den Neigungswinkel der Schraubenlinie 60 bei einigen der Kolben 42 der Kraftstoffeinspritzpumpe für einen mehrzylindrigen Motor in der aus F i g. 6 ersichtlichen Weise abändert. Es sei bemerkt, daß in F i g. 3 bis 6 die gestrichelten Kreise 68 die Lage der Einlaßöffnung 52 für den Fall wiedergeben, daß die Zahnstange 66 in einer solchen Richtung bewegt worden ist, daß die Pumpenkolben in die Stellung für den Leerlaufbetrieb des Motors gebracht wurden. Mit anderen Worten, die Dauer des Einspritzvorgangs wird verkürzt, da der oberhalb des Pumpenkolbens 42 unter Druck stehende Kraftstoff früher in Verbindung mit der Einlaßöffnung 52 gebracht wird, wenn die Lage der Einlaßöffnung 52 gegenüber dem Pumpenkolben 42 den gestrichelten Kreisen 68 und nicht etwa der Lage der Einlaßöffnungen entspricht, die in Vollinien wiedergegeben istAs mentioned before, it has been shown that excellent results can be achieved simply by doing this let us know the angle of inclination of helix 60 on some of the pistons 42 of the fuel injection pump for a multi-cylinder engine in the form shown in FIG. 6 changes in the apparent manner. It should be noted that in Fig. 3 to 6, the dashed circles 68 show the position of the inlet opening 52 in the event that the Rack 66 has been moved in such a direction that the pump piston is in the position for the engine was brought to idle. In other words, the duration of the injection will be shortened, since the pressurized fuel above the pump piston 42 is earlier in connection with the Inlet port 52 is brought when the position of the inlet port 52 relative to the pump piston 42 is the dashed circles 68 and does not roughly correspond to the position of the inlet openings, which is shown in solid lines is

Vergleicht man Fig.5 mit Fig.6, erkennt man, daß die oberste Kante 60 der Schraubenlinie gemäß F i g. 5 in Fig.6 so weggeschnitten worden ist, daß sich eine neue Schraubenlinie 60' ergibt, die sich aus zwei unter verschiedenen Winkeln geneigten Teilen zusammensetzt Wenn eine Kraftstoffpumpe 38 für einen Achtzylinderdieselmotor mit vier Kolben 42 mit einer Schraubenlinie 60 nach F i g. 5 sowie mit vier Kolben 42 mit einer Schraubenlinie 60' nach F i g. 6 ausgerüstet ist und wenn alle Kolben 42 mit Hilfe der Zahnstange 66 in die Leerlaufstellung gedreht werden, wird den vier Zylindern, denen die Schraubenlinie 60' nach Fig.6 zugeordnet ist kein Kraftstoff zugeführt, d. h. der Motor arbeitet im Leerlauf mit den vier Zylindern, denen Pumpenkolben 42 mit einer normalen Schraubenlinie 60 nach F i g. 5 zugeordnet sind.If one compares Fig.5 with Fig.6, one recognizes that the top edge 60 of the helix according to FIG. 5 has been cut away in Figure 6 so that a new helix 60 'results, which is composed of two parts inclined at different angles When a fuel pump 38 for an eight cylinder diesel engine with four pistons 42 has a Helix 60 according to FIG. 5 and with four pistons 42 with a helix 60 'according to FIG. 6 is equipped and when all of the pistons 42 are rotated to the idle position by means of the rack 66, the four Cylinders to which the helix 60 'according to Fig. 6 no fuel is assigned, d. H. the engine is idling with the four cylinders that Pump piston 42 with a normal helix 60 according to FIG. 5 are assigned.

Wie schon erwähnt, besteht ein Hauptproblem bei diesen neuen mehrzylindrigen Kraftfahrzeug-Dieselmotoren darin, daß beim Leerlaufbetrieb für jeden Zylinder nur eine so kleine Kraftstoffmenge benötigt wird, daß es schwierig ist allen Zylindern gleich große Kraftstoffmengen zuzuführen; außerdem führt bei diesem Leerlaufbetrieb die ungenügende Durchmischung von Luft und Kraftstoff zu einer schlechten Verbrennung, so daß der Motor unregelmäßig läuft und übermäßig große Mengen an Abgasen abgibtAs noted, there is a major problem with these new multi-cylinder automotive diesel engines in that only so small an amount of fuel is required for each cylinder during idling that it It is difficult to feed equally large amounts of fuel to all cylinders; also leads to this Idle operation the insufficient mixing of air and fuel to poor combustion, see above that the engine runs irregularly and emits excessive amounts of exhaust gases

Natürlich benötigt man beim Leerlauf nur genügend Energie bzw. Kraftstoff, um die Reibung zu überwinden und den Motor am Laufen zu halten; dies gilt ohne Rücksicht darauf, ob der Motor mit allen Zylindern oder mit einer bestimmten kleineren Zahl von Zylindern arbeitet Der Regler 45 ändert automatisch die Stellung der Zahnstange für den Leerlaufbetrieb bei einem Motor, bei dem einige der Zylinder abgeschaltet werden, so daß eine bestimmte zusätzliche Kraftstoffmenge den Zylindern zugeführt wird, die auch weiterhin gezündet werden. Dies ist darauf zurückzuführen, daß, wie weiter oben erwähnt, die Änderung der schraubenlinienförmigen Kanten bei einigen der Pumpenkolben von einer gleichzeitigen Änderung des Zahnstangenaggregats derart begleitet ist daß die den arbeitenden Zylindern beim Leerlauf zugeführte Kraftstoffmenge etwas größer ist als sie es bei einer Einspritzpumpe bekannter Art sein würde, bei der die Schraubenlinien" alle den gleichen Neigungswinkel haben. Wenn der Regler bei dem vorgeschlagenen Motor die Leerlaufdrehzahl aufrechterhält, wird einigen Zylindern kein Kraftstoff zugeführt, doch erhalten die arbeitenden Zylinder eine Kraftstoffmenge, die etwas größer ist, als es normalerweise der Fall sein würde, wenn sämtliche Zylinder des Motors arbeiten. Man könnte natürlich auch andere gleichwertige Mittel vorsehen, um beim Leerlauf die Zufuhr von Kraftstoff zu einigen Zylindern zu unterbrechen und gleichzeitig die Kraftstoffmenge zu vergrößern, die den auch weiterhin arbeitenden Zylindern zugeführt wird. Jedoch wird es durch die Regelmäßigkeit und Wirtschaftlichkeit der Verbrennung, die auf die größere Kraftstoffmenge zurückzuführen ist welche zu einer höheren Temperatur im Verbrennungsraum führt, ermöglicht, einen einwandfreien Betrieb des Motors bei niedriger Drehzahl zu erzielen, ohne daß z. B. bei einem Achtzylindermotor den noch arbeitenden vier Zylindern eine doppelt soOf course, when idling you only need enough energy or fuel to overcome the friction and keep the engine running; this applies regardless of whether the engine is with all cylinders or operates with a certain smaller number of cylinders. The controller 45 automatically changes the position the rack for idling operation in an engine in which some of the cylinders are shut off so that a certain additional amount of fuel is supplied to the cylinders, which continues be ignited. This is due to the fact that, as mentioned above, the change in the helical Edges on some of the pump pistons from a simultaneous change in the rack unit is accompanied by the amount of fuel supplied to the working cylinders when idling is slightly larger than it would be in a known type of injection pump in which the helical lines " all have the same angle of inclination. If the governor on the proposed engine, the idle speed sustains, some cylinders are not being fueled, but those that are working receive Cylinders an amount of fuel that is slightly greater than would normally be the case if all Engine cylinders are working. One could of course also provide other equivalent means to help with the Idle to cut off the supply of fuel to some cylinders while increasing the amount of fuel to enlarge, which is fed to the still working cylinders. However, it becomes through the Regularity and economy of combustion, which can be attributed to the larger amount of fuel is which leads to a higher temperature in the combustion chamber, enables a perfect To achieve operation of the engine at low speed without z. B. in an eight-cylinder engine the four cylinders still working one twice as much

große Kraftstoffmenge zugeführt wird, wie es erforderlich sein würde, um alle Zylinder zu versorgen, wenn alle Zylinder in Betrieb gehalten werden. Bei einem Achtzylindermotor, bei dem vier Zylinder abgeschaltet werden, ergibt sich somit insgesamt eine Verringerung der beim Leerlauf zugeführten Kraftstoffmenge sowie eine in hohem Maße erwünschte Verringerung der Abgabe von unverbranntem Kraftstoff über die Auspuffanlage.large amount of fuel is supplied as it would be required to supply all cylinders if all Cylinders are kept in operation. With an eight-cylinder engine in which four cylinders are switched off there is thus an overall reduction in the amount of fuel supplied during idling as well a highly desirable reduction in the release of unburned fuel via the Exhaust system.

Eine ähnliche Wirkung könnte erzielt werden, wenn man einen Teil der Schraubenlinie in der senkrechten Richtung wegschneiden würde, wie es in F i g. 2 bei 70 mit einer gestrichelten Linie angedeutet ist. Es hat sich jedoch gezeigt, daß diese Maßnahme dazu führt, daß der Motor beim anfänglichen Übergang aus dem Leerlaufbetrieb in den Vollastbetrieb stoßweise arbeitet, und Versuche haben erwiesen, daß es zweckmäßiger ist, die Schraubenlinie in der aus Fig.6 ersichtlichen Weise unter einem anderen Winkel verlaufen zu lassen. Zwar kann sich während des erwähnten Übergangs in den Zylindern, die beim Leerlaufbetrieb abgeschaltet waren, eine unwirtschaftliche Verbrennung ausbilden, doch ist diese Erscheinung beim normalen Betrieb eines mit einem solchen Motor ausgerüsteten Lastkraftwagens nur von sehr kurzer Dauer, so daß die zusätzlich abgegebene Abgasmenge vernachlässigbar klein ist.A similar effect could be achieved if one part of the helical line was perpendicular Direction, as shown in FIG. 2 is indicated at 70 with a dashed line. It has however, this action has been shown to cause the engine to initially transition from idle works intermittently in full load operation, and tests have shown that it is more convenient to use the To let the helix run in the manner shown in Figure 6 at a different angle. That is can occur during the mentioned transition in the cylinders that were switched off during idling, develop an uneconomical combustion, but this phenomenon is one with normal operation such an engine equipped truck only of a very short duration, so that the additional the amount of exhaust gas given off is negligibly small.

Ferner ist ein solches Betriebsverhalten gegenüber dem stoßweisen Betrieb bei weitem vorzuziehen, der sich ergibt, wenn man die Schraubenlinie 60 bei 70 in senkrechter Richtung wegschneidet.Furthermore, such an operating behavior is by far preferable to the intermittent operation, the results if the helix 60 is cut away at 70 in the vertical direction.

Es sei bemerkt, daß die Schraubenlinien 60 und 60' bei den arbeitenden Zylindern bzw. den nicht arbeitenden Zylindern in jeder beliebigen Kombination vorgesehen werden können, d. h. daß es nicht erforderlich ist, vier Schraubenlinien 60 und vier Schraubenlinien 60' bei einem Achtzylindermotor vorzusehen; außerdem kann man die Schraubenlinien jeweils so ausbilden, daß das gewünschte Betriebsverhalten erzielt wird. Jedenfalls arbeitet ein erfindungsgemäßes Motor- und Kraftstoffzuführungssystem bemerkbar ruhiger im Leerlauf, wenn man es mit einem Motor vergleicht, bei dem während des Leerlaufbetriebs sämtliche Zylinder zünden. Außerdem wird der Kraftstoff wirtschaftlicher ausgenutzt und die abgegebene Abgasmenge verringert sich. Somit erleichtert die Erfindung die weitere Entwicklung mehrzylindriger Kraftfahrzeug-Dieselmotoren von geringem Gewicht, die wenig Raum beanspruchen, bei denen die Massenträgheit der bewegten Teile gering ist, und die innerhalb eines großen Drehzahlbereichs betrieben werden können, wobei die eingangs erwähnten Schwierigkeiten vermieden werden.It should be noted that helices 60 and 60 'are on the working cylinders and the non-working cylinders, respectively Cylinders can be provided in any combination, d. H. that it does not require four To provide helices 60 and four helices 60 'in an eight cylinder engine; also can the helical lines are designed in such a way that the desired operating behavior is achieved. In any case an inventive engine and fuel supply system works noticeably quieter when idling it is compared to an engine in which all cylinders fire while idling. Besides that the fuel is used more economically and the amount of exhaust gas emitted is reduced. Therewith the invention facilitates the further development of multi-cylinder automotive diesel engines from low to high Weight that does not take up much space and where the inertia of the moving parts is low, and which can be operated within a wide speed range, the ones mentioned at the beginning Difficulties are avoided.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen1 sheet of drawings

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Claims

Patent claims:

1. Quantity control device of a fuel injection pump for motor vehicle diesel engines with several cylinders, especially compact V-type diesel engines with a high operating speed range and high compression ratio, with each cylinder having a pumping chamber with a Fuel inlet and a return is assigned, which is operated by a "o Pump piston is controlled, each coordinated by the engine shaft in to the firing order Way is driven and to regulate the injection quantity as a function of an operating parameter of the motor, as well as the motor load, each have an incline that opens up the return Has circumferential control edge and is rotatable via an actuator, part of the pump piston in the Idling is ineffective, characterized that upon adjustment of the actuator (66) all pump pistons (42) over their entire Torsion area are rotated by the same angle and that the circumferential control edges (60) the inactive pump piston in the control area (60 ') below low load the angle of inclination of the circumferential control edges (60) of all pump pistons above low load and the angle of inclination of the circumferential control edges below the light load that is effective when idling Include the pump piston with the pump piston axis at a more acute angle.

2. Device according to claim 1, characterized in that the actuator in a known manner of a toothed rack (66) is formed with toothed wheels provided on the individual pump plungers (42) (62) combs.

3. Device according to claim or 2, characterized in that one on the actuator or the Rack (66) acting controller (45) to maintain a minimum speed and a maximum speed is provided.