DE387483C

DE387483C - Method for maintaining an injection pressure in internal combustion engines that remains constant for various loads and speeds

Info

Publication number: DE387483C
Application number: DEM79614D
Authority: DE
Original assignee: MAN Maschinenfabrik Augsburg Nuernberg AG
Current assignee: MAN AG
Priority date: 1922-11-14
Filing date: 1922-11-14
Publication date: 1923-12-28

Description

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, bei Verbrennungskraftmaschinen mit luftloser Einspritzung des Brennstoffes durch eine Xockenpumpe für alle Belastungen und Drehzahlen einen gleichmäßigen Einspritzdruck aufrechtzuerhalten. Dies ist z. B. für durch Verbrennungskraftmaschinen angetriebene Lokomotiven von Bedeutung, die unter voller Belastung aus der Ruhe heraus, also mit der Ge-The invention is based on the object in internal combustion engines with airless Injection of the fuel by a cam pump for all loads and speeds maintain a uniform injection pressure. This is e.g. B. for by internal combustion engines powered locomotives of importance, which under full load out of rest, i.e. with the

to sehwindigkeit Null, anfahren und bei gleichbleibendem Drehmoment ihre Geschwindigkeit allmählich auf den Maximalwert steigern. Hier erfolgt jiadi dem Anfahren, solange die Drehzahl der Maschine noch gering ist, die Einspritzung ebenfalls mit geringer Geschwindigkeit, also unter niederem Druck, und wächst erst mit zunehmender Maschinengeschwindigkeit. Dies hat aber zunächst eine unvollkommene Verbrennung zur Folge, und dies wirkt wieder auf die Maschine zurück, die infolge dieser unvollkommenen Verbrennung nur schwer auf Touren kommt. Um die Einspritzgeschwindigkeit auf konstanter Höhe zu halten, wird deshalb gemäß der Erfindung bei Änderung der Drehzahl der Maschine der Hub des Pumpenkolbens in an sich bekannter Weise veränderlich gemacht, derart, daß die Kolbengeschwindigkeit, also das Produkt aus Hub und Drehzahl, konstant bleibt. Solange die Drehzahl gering ist, wird ein großer Hub des Pumpenkolbens eingestellt, nimmt sie zu, so wird der Hub allmählich verkleinert. Von dem Hub des Pumpenkolbens hängt nun aber auch die Einspritzmenge ab. Diese würde bei sehr großem Hub des Pumpenkolbens, also solange die. Drehzahl der Maschine noch gering ist, erheblich über die der geforderten Leistung entsprechende hinausgehen, was bekannte Folgen auslösen würde. Deshalb wird die weitere Einspritzung des je Hub absichtlich zu- 4s viel geförderten Brennstoffes in ebenfalls an sich bekannter Weise abgeschnitten, sobald die der Füllung entsprechende Brennstoffmenge eingespritzt ist.to zero speed, start moving and at constant Torque gradually increase their speed to the maximum value. Here, the start-up takes place as long as the Speed of the machine is still low, the injection also at low speed, that is, under low pressure, and only grows with increasing machine speed. However, this initially results in imperfect combustion, and this works back to the machine, which is only a result of this imperfect combustion hard to get going. To keep the injection speed at a constant level hold, is therefore according to the invention when changing the speed of the machine, the stroke of the pump piston made variable in a manner known per se, such that the piston speed, i.e. the product of stroke and speed, remains constant. As long as the speed is low, the Pump piston adjusted, if it increases, the stroke is gradually reduced. from however, the injection quantity now also depends on the stroke of the pump piston. This would be at very large stroke of the pump piston, so as long as the. Machine speed is still low is to go well beyond that of the required performance, which has known consequences would trigger. Therefore, the further injection of the per stroke is intentionally increased Much promoted fuel is also cut off in a manner known per se as soon as the The amount of fuel that corresponds to the filling has been injected.

Die Erfindung besteht sonach in der Verbindung zweier an sich bekannter Mäßnahmen, nämlich der Änderung des Hubes des Pumpenkolbens bei Änderung der Drehzahl der Maschine, derart, daß die Kolbengescbwindigkeit konstant bleibt und der Unterbrechung der Einspritzung, sobald die erforderliche Füllung erreicht ist.The invention therefore consists in the combination of two measures known per se, namely the change in the stroke of the pump piston when the speed of the machine changes, such that the piston speed remains constant and the interruption of the Injection as soon as the required filling is reached.

Zur Erläuterung des Verf ahrens möge Abb. ι dienen. In dieser sind a, b und c drei verschiedene Hubkurven des Brennstoffpumpenkolbens, von denen α der kleinsten, b einer mittleren und c der größten Drehzahl der Maschine entsprechen soll, aufgetragen über demFig. Ι should serve to explain the process. In this, a, b and c are three different lift curves of the fuel pump piston, of which α should correspond to the lowest, b to an average and c to the highest speed of the machine, plotted against the

Kurbelwinkel. Zieht man nun im Abstand p eine Parallele zu der Grundlinie, so ergeben die Schnittpunkte i, 2 und 3 dieser Parallelen mit den Hubkurven a, b, c Punkte gleicher i Einspritzmenge für die verschiedenen Hübe, | und die Abszissen dieser Punkte stellen die zu dieser Füllung gehörigen Kurbelwinkel α¹, α², «³ dar. Für den kleinen Winkel α¹, der bei kleiner Drehzahl zurückgelegt : wird, ist die Einspritzzeit die gleiche wie für j die größeren Winkel α² und a^:!, die bei ent- i sprechend größerer Drehzahl beschrieben wer- ^: den. Mit der Einspritzzeit sind natürlich i auch Kolbengeschwindigkeit, Einspritzgeschwindigkeit und Einspritzdruck in allen ! Fällen die gleichen.Crank angle. If you now draw a parallel to the base line at a distance p , the intersection points i, 2 and 3 of these parallels with the lift curves a, b, c result in points of the same i injection quantity for the different lifts, | and the abscissas of these points represent the crank angles α ¹ , α ² , « ^{3 associated} with this filling. For the small angle α ¹ , which is covered at low speed, the injection time is the same as for j the larger angles α ² and a ^:! which are described at a correspondingly higher speed ^: the. With the injection time i are of course also piston speed, injection speed and injection pressure in all! Cases the same.

Eine beispielsweise Ausführungsform des Verfahrens ist in Abb. 2 schematisch veranschaulicht. Hierin bedeutet d die Brennstoffpumpe mit dem Pumpenstempel e, dem ; Saugventil f und dem Druckventil g. f¹ ist die Saug-, g¹ die Druckleitung. Der Pumpen- j stempel e steht nun nicht in unmittelbarer Be- i rührung mit der Antriebsnocke h, sondern er ■ ist mittels einer Treibstange i an einen bei / ^: drehbar gelagerten, nach einem Kreisbogen ! mit dem Mittelpunkt in ο gekrümmten Schwinghebel k angeschlossen, dessen freies Ende sich auf der Antriebsnocke führt. Der Schwinghebel k ist als Führung k¹ (Kulisse oder Schleife) ausgebildet, auf der das Treibstangenende verstellt werden kann. Die Ver- _; stellung kann z. B. durch ein Gestänge / mit , Gewindefortsatz Z¹ und Handrad I^s erfolgen. ', Es ist ohne weiteres ersichtlich, daß durch 1 Verstellung des Treibstangenendes i¹ auf der : Führung k¹ gegen den Drehpunkt j hin oder von diesem hinweg der Hub des Pumpenstempels beliebig verändert werden kann. ιAn exemplary embodiment of the method is illustrated schematically in FIG. Here d means the fuel pump with the pump piston e, the; Suction valve f and the pressure valve g. f ¹ is the suction line, g ^{1 is} the pressure line. The pump plunger e is now not in direct contact with the drive cam h, but is ■ by means of a drive rod i on a ^{rotatably mounted at /:} after an arc! connected to the center in ο curved rocker arm k , the free end of which is guided on the drive cam. The rocker arm k is designed as a guide k ¹ (link or loop) on which the end of the drive rod can be adjusted. The ver _; position can z. B. by a linkage / with, threaded extension Z ¹ and handwheel I ^s . 'It is readily apparent that by adjustment of the drive rod 1 i ¹ on the end: k guide ¹ against the pivot point j towards or the stroke of the pump plunger can be changed from this time. ι

Um nun auch der Forderung nachzukom- ^; men, daß von den, den verschiedenen Drehzahlen entsprechenden Hüben s¹, s*, i³ immer nur der gleiche, den Punkten 1, 2 und 3 der Abb. ι entsprechende Teil ausgenutzt ward, ist an der Brennstoffpumpe in an sich bekannter Weise ein Überströmventil in vorgesehen, das ^! von einem bei η schwingbar gelagerten Doppelhebel 0 geöffnet wird, sobald der Pumpenstempel bei seinem Druckhub den der jeweiligen Füllung entsprechend eingestellten und für alle Hübe gleichen Teilweg s der Abb. 1 zurückgelegt hat. Zu diesem Zweck ist der Doppelhebel 0 lose auf dem Ventilschaft geführt und der letztere mit einem Anschlag in¹ versehen, gegen den der Hebel trifft, sobald der Pumpenstempel den Teilweg s der Abb. 1 zurückgelegt hat. Der Antrieb des Doppelhebels 0 ist von dem Pumpen stempel t* abgeleitet, mit dem er durch einen Schwinghebel ρ und eine Stange q in Verbindung steht. Der je Hub 6c zuviel geförderte Brennstoff fließt durch das Überströmventil m ab und wird vorteilhaft nach dem Saugraum der Pumpe zurückgeführt. Läuft die Maschine z. B. mit kleiner Drehzahl, so wird die Treibstange i des Pumpenstempels in die in Abb. 2 ersichtliche Stellung gebracht, in der der Hub des Pumpenstempels am größten ist; nimmt die Drehzahl zu, so wird die Treibstange ;' entsprechend verstellt, so daß sie bei mittlerer Drehzahl z. B. die strichpunktierte Mittelstellung, bei der Maximaldrehzahl die rechte strichpunktierte Stellung einnimmt, in der der Hub des Pumpenstempels am kleinsten ist.In order to now also comply with the demand ^; Men that of the strokes s ¹ , s *, i ³ corresponding to the different speeds, only the same part corresponding to points 1, 2 and 3 of Fig. ι was used, is a known manner on the fuel pump overflow valve in provided ^that! is opened by a double lever 0 , which is pivotably mounted at η , as soon as the pump ram has covered the partial path s of Fig. 1 set according to the respective filling and the same for all strokes during its pressure stroke. To this end, the double lever is guided 0 loosely on the valve stem and the latter is provided with a stop in ¹ impinges against the lever when the pump plunger partial path s has traveled Fig. 1. The drive of the double lever 0 is derived from the pump ram t *, with which it is connected by a rocker arm ρ and a rod q . The excess fuel delivered per stroke 6c flows through the overflow valve m and is advantageously returned to the suction chamber of the pump. Is the machine running z. B. at low speed, the drive rod i of the pump plunger is brought into the position shown in Fig. 2, in which the stroke of the pump plunger is greatest; if the speed increases, the drive rod; ' adjusted accordingly, so that they z. B. the dash-dotted middle position at the maximum speed assumes the right dash-dotted position in which the stroke of the pump plunger is smallest.

Der Drehpunkt j des Schwinghebels k kann exzentrisch gelagert sein, so daß durch Verstellung desselben der Beginn des Druckhubes und damit der Einspritzbeginn verändert werden kann. Die Regelung der Füllung erfolgt in bekannter Weise, z. B. durch exzentrische Verstellung des Hebels 0. The fulcrum j of the rocker arm k can be mounted eccentrically so that the start of the pressure stroke and thus the start of injection can be changed by adjusting it. The filling is regulated in a known manner, e.g. B. by eccentric adjustment of the lever 0.

Claims

Patent Claims:

ι. Procedure for maintaining a for different loads and speeds of constant injection pressure in internal combustion engines with airless Injection of the fuel using cams to drive the fuel pump, characterized in that that when the speed of the engine changes, the stroke of the fuel pump is changed in such a way that the piston speed remains constant and of the different sized strokes of the pump plunger then always only that of the respective one Fill corresponding part is used.

2. Fuel pump for carrying out the method according to claim 1, characterized in that the drive cam (A) acts in a known manner by means of rocker arm (fe) and drive rod (i) on the pump piston, such that by adjusting the point of application of the drive rod in the rocker arm Pump stroke can be changed for different speeds, and that at the same time an overflow valve (»1) in the pump, controlled by the pump piston, automatically drains the excess fuel in a known manner with each pump stroke as soon as the amount of fuel corresponding to the load is fed to the cylinder .

For this purpose ι sheet of drawings.