DE1808736A1 - Fuel injection pump - Google Patents
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Description
180873?180873?
C.A.V. Limited 8.November I968C.A.V. Limited November 8, I968
Warpie WayWarpie Way
Acton, London / EnglandActon, London / England
Die Erfindung bezieht sich auf eine Brennstoffeinspritzpumpe für Verbrennungskraftmaschinen mit einem von der Maschine zeitlich gesteuerten Drehverteiler und mit einem Akkumulator. Eine solche bekannte Anordnung ist besonders zweckmäßig für Verbrennungskraftmaschinen mit großer Leistung, weil eine solche Pumpe Brennstoff über einen größeren Drehbereich der Kurbelwelle fördern kann.The invention relates to a fuel injection pump for Internal combustion engines with a rotary distributor timed by the machine and with an accumulator. Such known arrangement is particularly useful for internal combustion engines with large power, because such a pump fuel Can promote over a larger range of rotation of the crankshaft.
Die Erfindung bezieht sich auf die Brennstoffzuführung aus dem Akkumulator zu der Verbrennungskraftmaschine. Die Brennstoffeinspritzpumpe hat einen zeitlich von der Maschine gesteuerten Drehverteiler, in dem ein Zylinder mit einem hin- und herbeweglichen Kolben liegt, und in die entgegengesetzten Enden des Zylinders münden zwei Förderleitungen, mit denen Auslaßöffnungen des Gehäuses zur Deckung kommen.The invention relates to the fuel supply from the accumulator to the internal combustion engine. The fuel injection pump has a time-controlled rotary distributor in which a cylinder moves back and forth with a Piston lies, and two delivery lines open into the opposite ends of the cylinder, with which outlet openings of the housing come to cover.
Die Erfindung ist dadurch gekennzeichnet, daß Brennstoff unter Druck in die Enden des Zylinders eingeleitet wird, und so der Kolben hin- und herbewegt und Brennstoff zu der Maschine verdrängt wird, und daß die Förderleitungen so liegen, daß die Bewegung des Kolbens durch eine an den Zylinderenden entstehende hydraulische Sperre begrenzt wird.The invention is characterized in that fuel is introduced under pressure into the ends of the cylinder, and so the Piston reciprocated and fuel is displaced to the engine, and that the delivery lines are so that the movement of the piston is limited by a hydraulic lock created at the cylinder ends.
Die Erfindung wird anhand der Zeichnungen erläutert: ·The invention is explained with reference to the drawings:
Fig. 1 zeigt ein Ausführungsbeispiel der Erfindung;Fig. 1 shows an embodiment of the invention;
Fig. 2 zeigt eine Abwicklung eines in der Fig. 1 gezeigten Teils.FIG. 2 shows a development of a part shown in FIG.
Das in den Zeichnungen gezeigte Beispiel stellt die Zufuhr vonThe example shown in the drawings represents the supply of
22 481 o ,22 481 o ,
Wo/Be ' " d " Where / Be '" d "
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Brennstoff zu einem vierzylindrischen Dieselmotor dar. Einem Akkumulator 5o wird Brennstoff unter Druck durch eine Leitung 51 zugeführt, und diese Leitung liegt hinter einem jiinwegventil ^o. Die Leitung 51 steht in Verbindung mit dem Auslaß einer Kolbenpumpe 8o, und der Druck in dem Akkumulator 5o ist im wesentlichen gleich dem Druck, mit dem der Brennstoff dem Motor zugeleitet wird. Der Druck in dem Akkumulator 5o wird gesteuert von einem Regler, der aus einem gestuften Kolben 24 besteht, wobei der engere Teil des Kolbens dem Druck in dem Akkumulator unterliegt. Der Druck des Brennstoffs in dem Akkumulator bewegt den Kolben 24 entgegen der Kraft einer S hraubendruckfeder 25. Der Regler hat weiterhin ein Ventil 27, zwischen dem und dem Kolben 24 eine Schraubendruckfeder 26 liegt. In dem Ventil ist eine Leitung 28 ausgebildet, die sich von einer Stelle am Umfang des Ventils bis zum Ende der Feder 26 erstreckt. Der Raum zwischen dem Ventil und dem Kolben steht mit einem Abfluß in Verbindung, und in der Wandung des Zylinders, in dem das Ventil 27 liegt, ist eine Öffnung ausgebildet, die mit der Leitung 51 in Verbindung steht.Fuel to a four-cylinder diesel engine. An accumulator 50 is supplied with fuel under pressure through a line 51 supplied, and this line is behind a jiinwegventil ^ o. The line 51 is in communication with the outlet of a piston pump 8o, and the pressure in the accumulator 5o is essentially equal to the pressure with which the fuel is supplied to the engine will. The pressure in the accumulator 5o is controlled by one Regulator consisting of a stepped piston 24, the narrower part of the piston being subject to the pressure in the accumulator. Of the Pressure of the fuel in the accumulator moves the piston 24 against the force of a helical compression spring 25. The regulator has furthermore a valve 27, between which and the piston 24 a Helical compression spring 26 is. In the valve, a line 28 is formed, which extends from a point on the circumference of the valve to extends to the end of the spring 26. The space between the valve and the piston is in communication with a drain and in the wall of the cylinder in which the valve 27 is located is an opening formed, which is in communication with the line 51.
Wenn sich der Druck in dem Akkumulator 5o vergrößert, wird der Kolben 24 gegen die Wirkung der Feder 25 bewegt, und in gleicher Weise bewegt sich das Ventil 27. Bei einem vorbestimmten Druck deckt sich die Leitung 28 mit der Auslaßöffnung, so daß der von der Pumpe 8o durch die Leitung 51 geförderte Brennstoff zum Abfluß fließt.When the pressure in the accumulator 5o increases, the Piston 24 moves against the action of spring 25, and in the same way valve 27 moves at a predetermined pressure The line 28 coincides with the outlet opening, so that the fuel conveyed by the pump 8o through the line 51 is drained flows.
In einer zylindrischen Bohrung liegt ein Drehverteiler 52, der zeitlich gesteuert von dem Dieselmotor über eine Welle 53 angetrieben wird. An dem von der Welle 55 entfernten Ende hat der Verteiler ein Zahnrad 54, das in ein von einer Welle 8 getragenes Zahnrad 9 eingreift. Die Welle 8 kann sich axial relativ zum Zahnrad 9 bewegen, und dazwischen liegt eine Verbindung 12, die aus einem in einem schraubenförmigen Einschnitt gleitenden Bolzen 12 besteht. Weiterhin trägt die Welle 8 ein Zahnrad lo, das in ein weiteres Zahnrad 55 der Welle 7 eingreift. Die Welle 7 erstrecktIn a cylindrical bore is a rotary distributor 52, the Timed driven by the diesel engine via a shaft 53 will. At the end remote from the shaft 55, the distributor has a gear 54 which engages in one carried by a shaft 8 Gear 9 engages. The shaft 8 can move axially relative to the gear 9, and there is a connection 12 therebetween, which consists of a bolt 12 sliding in a helical recess. Furthermore, the shaft 8 carries a gear lo, which is in a another gear 55 of the shaft 7 engages. The shaft 7 extends
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sich in eine längliche zylindrische Kammer 56 des Verteilers. Auf der Welle 7 ist ein Kolben 39 gelagert, der sich relativ zur Welle 7 axial bewegen kann, aber in Winkelrichtung nicht beweglich ist. Dies wird erreicht durch einen axialen Einschnitt 51 der Welle 7. Mit dieser Einrichtung wird erreicht, daß der Kolben 39 sich mit der gleichen Geschwindigkeit e wie der Verteiler.into an elongated cylindrical chamber 56 of the manifold. On the shaft 7 a piston 39 is mounted, which is relative to the shaft 7 can move axially, but is not movable in the angular direction. This is achieved by an axial incision 51 in the shaft 7. With this device it is achieved that the piston 39 is with the same speed e as the distributor.
Der Kolben 39 ist ein doppelt wirkender Abmeßkolben, und wenn Brennstoff aus dem Akkumulator zu einer Seite des Kolbens fließt, bewegt sich der Kolben und verdrängt Brennstoff aus dem Teil der Kammer 56, der auf der anderen Seite des Kolbens liegt. Dieser Brennstoff wird dann dem Dieselmotor zugeführt. Während des nächsten Einspritzhubes wird der Kolben von dem unter Druck stehenden Brennstoff des Akkumulators 5o in entgegengesetzter Richtung bewegt, und der Brennstoff fließt von dem Teil der Kammer 56, die vorher von dem Akkumulator gefüllt wurde, zu dem Dieselmotor. Die Kammer 56 steht an ihren entgegengesetzten Enden mit öffnungen 1,2 mit dem Akkumulator in Verbindung, und diese öffnungen münden in die Bohrung, in der der Verteiler liegt. Der Verteiler hat öffnungen la, 2a, die abwechselnd mit öffnungen 1, 2 zur Deckung kommen bzw. mit öffnungen 2a, die rechtwinklig zu den öffnungen la liegen. Von den entgegengesetzten Enden der Kammer 56 erstrecken sich Förderleitungen 3* 4, die abwechselnd mit öffnungen 3a, 4a in Verbindung kommen. Die öffnungen 3a, 4a führen zu den Einspritzdüsen. Die öffnungen 4a liegen rechtwinklig zu den öffnungen 3a.The piston 39 is a double-acting measuring piston, and if Fuel from the accumulator flows to one side of the piston, the piston moves and displaces fuel from the part of the piston Chamber 56, which is on the other side of the piston. This fuel is then fed to the diesel engine. During the The next injection stroke is driven by the pressurized fuel of the accumulator 5o in the opposite direction is moved, and the fuel flows from the part of the chamber 56, which was previously filled by the accumulator, to the diesel engine. The chamber 56 stands with at its opposite ends openings 1,2 with the accumulator in connection, and these openings open into the hole in which the distributor is located. The distributor has openings 1 a, 2 a, which alternate with openings 1, 2 come to coincide or with openings 2a, which are at right angles to the openings la. From opposite ends of the Chamber 56 extend delivery lines 3 * 4, which alternate come into contact with openings 3a, 4a. The openings 3a, 4a lead to the injectors. The openings 4a are at right angles to openings 3a.
Die öffnungen 3, 4 stehen mit Überlauföffnungen 3b, 4b in dem Verteiler in Verbindung, und die öffnungen 3b, 4b münden in die Kammer 56. Ber Verteiler hat weiterhin Überlaufleitungen 3c, 4c, die abwechselnd mit den Überlauföffnungen 3d, 4d zur Deckung kommen. Die öffnungen 3d, 4d stehen Über zwei Ventile 82, die einen konstanten Druck regeln, mit einem Abfluß in Verbindung. Nur. eines der Ventile 82 ist in Fig. 1 gezeigt. Die öffnungen 4d liegen rechtwinklig zu den öffnungen 3d.The openings 3, 4 are in the distributor with overflow openings 3b, 4b in connection, and the openings 3b, 4b open into the Chamber 56. The distributor also has overflow lines 3c, 4c, which alternate with the overflow openings 3d, 4d to cover come. The openings 3d, 4d are via two valves 82, one regulate constant pressure, in connection with a drain. Just. one of the valves 82 is shown in FIG. The openings 4d are at right angles to the openings 3d.
Die gegenüberliegenden Enden des Kolbens 39 verlaufen schräg,undThe opposite ends of the piston 39 are inclined, and
am Umfang des Kolbens sind zwei Überlaufeinsohnitte 5 ausgebildet. Nachfolgend wird die Betriebsweise der Anordnung beschrieben, ausgehend von der in der Zeichnung gezeigten Lage des Kolbens. In dieser Lage steht der Akkumulator über die Öffnung 1 und la mit der linken Seite der Kammer 56 in Verbindung, so daß also der Brennstoffdruok auf die linke Seite des Kolbens 39 einwirkt und diesen Kolben nach rechts bewegt. Alle anderen Öffnungen und Leitungen an der linken Seite der Kammer sind geschlossen, so daß kein Brennstoff auf dieser Seite der Kammer entweichen kann. Bei der Bewegung des Kolbens nach rechts wird Brennstoff aus dem rechten Ende der Kammer verdrängt und fließt über die Förderleitung 3 und über eine Förderöffnung 3a zu einer Einspritzdüse.In einer vorbestimmten Lage kommt der Überlaufeinschnitt 5 zur Dekkung mit den Überlaufleitungen yo und Jc, so daß der restliche aus dem rechten Ende der Kammer 56 austretende Brennstoff über die Leitung Jd und über das Ventil 82 abfließt. Infolge der Anordnung des einen konstanten Druck regelnden Ventils bewegt sich der Kolben 39 weiter bis die Öffnung 3 von dem finde des Kolbens abgedeckt ist. Dann kann sich der Kolben durch die gebildete hydraulische Sperre 'nicht weiter-bewegen. Wenn sich der Verteiler weiter dreht, kommt die Leitung 3 außer Verbindung mit der Leitung 3a, und auch die Überlauf leitung 3c kommt- außer Verbindung mit der Überlaufleitung 3d. Weiterhin kommt die Öffnung 1 außer Verbindung mit der Öffnung la, und die Förderleitung 4 kommt zur Dekkung mit der Förderöffnung 4a. Gleichfceitig fließt Brennstoff von dem Akkumulator zum rechten Ende der Kammer 56, und zwar durch die Öffnungen 2 und 2a, und der Kolben bewegt sich .nach links und verdrängt den Brennstoff aus dem linken Ende der Kammer 56 zu dem Motor.Two overflow units 5 are formed on the circumference of the piston. The mode of operation of the arrangement is described below, based on the position of the piston shown in the drawing. In this position the accumulator is connected to the left side of the chamber 56 via the opening 1 and 1 a, so that the fuel pressure acts on the left side of the piston 39 and moves this piston to the right. All other openings and lines on the left side of the chamber are closed so that no fuel can escape on this side of the chamber. During the movement of the piston to the right fuel is displaced from the right end of the chamber and flows via the feed line 3 and via a feed opening 3a to a Einspritzdüse.In a predetermined position is the overflow recess 5 yo to Dekkung with the overflow lines and Jc so that the remainder of the fuel emerging from the right-hand end of the chamber 56 flows off via the line Jd and via the valve 82. As a result of the arrangement of the constant pressure regulating valve, the piston 39 continues to move until the opening 3 is covered by the find of the piston. Then the piston cannot move any further due to the hydraulic lock formed. If the distributor continues to rotate, the line 3 comes out of connection with the line 3a, and also the overflow line 3c comes out of connection with the overflow line 3d. Furthermore, the opening 1 comes out of communication with the opening la, and the delivery line 4 comes to cover with the delivery opening 4a. Simultaneously, fuel flows from the accumulator to the right end of the chamber 56 through openings 2 and 2a and the piston moves to the left, displacing the fuel from the left end of the chamber 56 to the engine.
Die Teile der Überlaufleitungen 5, die sich mit den Öffnungen 3b, 3c, 4b, 4c decken, sind schraubenförmig, so daß es zwecks Änderung der pro Hub geförderten Brennstoffmenge nur notwendig ist, den Kolben winklig zu dem Verteiler einzustellen. Diese Winkelbewegung wird erreicht durch eine axiale Bewegung der Welle 8,The parts of the overflow pipes 5, which deal with the openings 3b, 3c, 4b, 4c cover, are helical so that it can be changed the amount of fuel delivered per stroke is only necessary to adjust the piston at an angle to the distributor. This angular movement is achieved by an axial movement of the shaft 8,
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derart, daß sich der Bolzen 12 in dem Schlitz 11 bewegt. Die zeitliche Steuerung der Brennstofförderung zum Motor erfolgt dadurch, daß man die axiale Einstellung des Verteilers 52 in seiner Bohrung ändert,.such that the bolt 12 moves in the slot 11. The temporal The fuel delivery to the engine is controlled by that one changes the axial setting of the distributor 52 in its bore ,.
Entweder sind die zum Umfang des Verteilers gerichteten Öffnungen, oder wie in Fig. 1 gezeigt die auf dem Umfang liegenden Öffnungen, schraubenförmig, derart, daß die axiale Lage des Verteilers 52 die zeitliche Steuerung der Brennstoffeinspritzung beeinflußt.Either the openings facing the circumference of the manifold are or as shown in Fig. 1, the circumferential openings, helical, such that the axial position of the distributor 52 affects the timing of fuel injection.
Die axiale Einstellung der Welle 8 erfolgt durch einen vom Bedienenden zu betätigenden Maschinenteil 57, der über eine Schraubendruckfeder 31 auf die Welle 8 einwirkt. Bei Bewegung des TeilsThe axial adjustment of the shaft 8 is carried out by an operator Machine part 57 to be operated, which acts on shaft 8 via a helical compression spring 31. When moving the part
W nach links wird die Feder 3I eingedrückt, und die auf die Welle wirkende Kraft wird größer. Das Zahnrad 9 trägt einen Käfig mit mehreren zentrifugalen Reglergewichten 14. Die Gewichte 14 sind kniehebelförmig und schwingen auf einem Flansch 15 eines axial beweglichen Ventils 59 aus. Das Ventil 59 ist zum Zahnrad 9 hin durch eine Schraubendruckfeder X6 belastet, und die Gewichte-14 liegen auf einem Ring 13 der Welle 8. auf. Wenn sich die Drehzahl der Drehteile vergrößert, bewegen sich die Gewichte nach außen und verstellen die Welle 8 entgegen der Kraft der Feder 3I· Dadurch wird die zum Motor geförderte Brennstoffmenge kleiner.Wenn der Bedienende den Teil 57 weiter nach links bewegt, dann wirkt zusätzlich die Kraft der Feder 3I auf die Welle 8, so daß dieW to the left, the spring 3I is pressed in, and the force acting on the shaft increases. The gear wheel 9 carries a cage with several centrifugal regulator weights 14. The weights 14 are toggle-shaped and swing out on a flange 15 of an axially movable valve 59. The valve 59 is loaded towards the gear 9 by a helical compression spring X6 , and the weights 14 rest on a ring 13 of the shaft 8. When the speed of rotation of the rotating parts increases, the weights move outwards and adjust the shaft 8 against the force of the spring 3I As a result, the amount of fuel delivered to the engine is reduced. If the operator moves the part 57 further to the left, the Force of the spring 3I on the shaft 8, so that the
α Welle nach links bewegt wird bis sich die Drehzahl des I&ors so vergrößert hat, daß wieder Gleichgewicht besteht. Die axiale Lage der Welle 8 und die Lage des Ventils 59 werden benutzt, um der Drehzahl und der Belastung entsprechende Drücke zu erzeugen.α shaft is moved to the left until the speed of the I & or is so has increased that equilibrium is restored. The axial position of the shaft 8 and the position of the valve 59 are used to the To generate speed and the load corresponding pressures.
Der der Belastung entsprechende Druck bestimmt sich aus einer veränderlichen Öffnung 19, deren Größe von einer Stufe der Welle 8 bestimmt wird. Die Öffnung I9 steht i^ Verbindung mit dem Aus- . . laß eines auf konstanten Druck regelnden Ventils 36, dessen Einlaß 32 an eine Pumpe angeschlossen ist. Der Druck hinter der Öffnung 19 wirkt auf das. reohte Ende des Verteilers 52 und unter-The pressure corresponding to the load is determined from a variable opening 19, the size of which is determined by a step on the shaft 8. The opening I9 is i ^ connection with the Aus. . Let a constant pressure regulating valve 36, the inlet 32 of which is connected to a pump. The pressure behind the opening 19 acts on the. Reohte end of the distributor 52 and below
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stützt die Wirkung der Feder 21 zwecks Bewegung des Verteilers nach links. Eine üffnung 2o stellt sicher, daß immer Brennstoff durch die Öffnung 19 fließt.supports the action of the spring 21 for the purpose of moving the distributor to the left. An opening 2o ensures that fuel always flows through the opening 19.
Der Auslaß des Ventils 36 steht weiterhin mit einer veränderlichen Öffnung 17 in Verbindung, deren Größe sich nach der axialen Lage des Ventils 59 bestimmt. Die Einstellung dieses Ventils hängt von der von den Gewichten 14 ausgeübten Kraft ab,und infolge der Öffnung 18 mit konstantem Durchfluß hängt der Druck von der Drehzahl der Vorrichtung ab. Der von der Drehzahl abhängige Druck - 1 wirkt auf das linke Ende des Verteilers ein und auch auf das Ende des Ventils 27, das ton der Feder 26 entfernt liegt.The outlet of the valve 36 is still with a variable Opening 17 in connection, the size of which is determined by the axial position of the valve 59. The setting of this valve depends on the force exerted by the weights 14, and as a result of the Constant flow opening 18, the pressure depends on the speed of the device. The pressure dependent on the speed - 1 acts on the left end of the manifold and also on the end of the valve 27, the ton of the spring 26 is removed.
Auf diese Weise hängt der Druck in dem Akkumulator 5o von der Drehzahl der Vorrichtung ab, und der Druck in dem Akkumulator vergrössert sich mit der Drehzahl der Vorrichtung. Dadurch, daß auf die entgegengesetzten Enden des Verteilers zwei Drücke einwirken, entspricht die axiale Lage des Verteilers sowohl der Drehzahl als auch der Belastung des Motors,und auf diese Weise wird die Steuerung der Brennstoffßrderung zum Motor in Abhängigkeit von beiden genannten Faktoren geändert.In this way, the pressure in the accumulator 50 depends on the speed of the device, and the pressure in the accumulator increases with the speed of the device. The fact that on the two pressures act on opposite ends of the distributor, the axial position of the distributor corresponds to both the speed and the speed also the load on the engine, and in this way the controller the fuel flow to the engine as a function of both mentioned factors changed.
Der von der Drehzahl abhängige Druck wirkt weiterhin auf das eine Ende eines Kolbens 83 und wirkt einer Schraubendruckfeder 23 entgegen. Der Zylinder des Kolbens 83 liegt rechtwinklig zur Welle 8, so daß der Kolben auf die Welle wie ein Anschlag wirkt. Wird die Welle nach links bewegt, dann wird die Brennstoffmenge ver- · größert, so daß also der Kolben 83 *£i ein Anschlag für eine maximale Brennstoffmenge wirkt. Wie aus der Zeichnung ersichtlich, hat der Kolben 83 eine solche Form, daß bei größer werdender Drehzagl des Motors auoh die von dem Kolben 39 verdrängte Brennstoffmenge größer wird. Die Form des Kolbens 83 kann so seiii daß die maximale Brennstoffmenge veränderlich ist, und kann auoh so sein, daß für Startzwecke eine Überschuß«ige Brennstoffmenge gefördert wird.The pressure, which is dependent on the speed, continues to act on one end of a piston 83 and counteracts a helical compression spring 23. The cylinder of the piston 83 is perpendicular to the shaft 8, so that the piston acts like a stop on the shaft. If the shaft is moved to the left, the amount of fuel is increases, so that the piston 83 * £ i a stop for a maximum amount of fuel is effective. As can be seen from the drawing, the piston 83 has such a shape that with increasing Drehzagl of the engine also the amount of fuel displaced by the piston 39 is greater. The shape of the piston 83 can be so that the maximum amount of fuel is variable, and can auoh be so that there is an excess amount of fuel for starting purposes is promoted.
Die Pumpe 80 wird zwar von dem Motor angetrieben« aber ihreThe pump 80 is indeed driven by the motor, but hers
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Punktion ist so, in dem Akkumulator einen vorbestimmten Druck aufrecht zu erhalten. Die Pumpe muß nicht zeitlich gesteuert von dem Motor betätigt werden, so daß also, solange die erforderliche Brennstoffmenge gefördert wird, die Fumpenbelastung über einen größeren Teil der Kurbelwellendrehung verteilt werden kann. Dadurch ist die Spitzenbelastung wesentlich geringer als bei üblicher Brennstoffeinspritzung.Puncture is so in the accumulator a predetermined pressure to maintain. The pump does not have to be actuated by the motor in a timed manner, so that as long as the required Fuel amount is promoted, the pump load can be distributed over a larger part of the crankshaft rotation. As a result, the peak load is significantly lower than with conventional fuel injection.
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