DE491441C

DE491441C - Control device for internal combustion engines with airless fuel injection

Info

Publication number: DE491441C
Application number: DEA48781D
Authority: DE
Inventors: Dr-Ing Friedrich Sass
Original assignee: AEG AG
Current assignee: AEG AG
Priority date: 1926-09-19
Filing date: 1926-09-19
Publication date: 1930-02-12

Description

Regelvorrichtung für Brennkraftmaschinen mit luftloser Brennstoffeinspritzung Bei Brennkraftmaschinen mit luftloser Einspritzung war es bisher üblich, zur Betätigung der Brennstoffpumpe nur einen Nocken zu verwenden. Da dieser Brennstoffpümpennocken so ausgebildet ist, daß der günstigste Einspritzpunkt, also auch die günstigste Einspritzgeschwindigkeit, nur für Normallast bzw. nur für die normale Drehzahl der Maschine erzielt wird, so ergibt sich hierbei der übelstand, daß beispielsweise beim Anfahren der Maschine, beim Fahren mit Teillasten und kleinen Drehzahlen der Einspritzdruck und die Einspritzgeschwindigkeit nicht mehr der -für die Teillasten erforderlichen Brennstoffmenge angepaßt sind. Die Folge hiervon sind schweres Anfahret, ungenügende Verbrennung, Rauchen der Maschine und hoher Brennstoffverbrauch.Control device for internal combustion engines with airless fuel injection In internal combustion engines with airless injection, it has been customary to operate to use only one cam on the fuel pump. As this fuel pump cam is designed so that the most favorable injection point, that is also the most favorable Injection speed, only for normal load or only for the normal speed of the Machine is achieved, this results in the disadvantage that, for example when starting the machine, when driving with partial loads and low speeds of the Injection pressure and injection speed are no longer the same for the partial loads required amount of fuel are adapted. The consequence of this is difficult start-up, Insufficient combustion, smoking of the machine and high fuel consumption.

Zum Aufrechterhalten eines gleichbleibenden Einspritzdruckes ist vorgeschlagen worden, den Hub der Brennstoffpumpe derart zu verändern, daß die Kolbengeschwindigkeit konstant bleibt und stets ein der jeweiliZen Füllung entsprechend großer Hub ausgenutzt wird. Es ist auch vorgeschlagen worden, den Einspritzwinkel derart zu verändern, daß die Pumpenkolbengeschwindigkeit unverändert bleibt und stets ein der .Belastung entsprechender Teil des Pumpenhubes ausgenutzt wird. Die Erfindung bezieht sich auf Brennkraftmaschinen mit luftloser Brennstoffeinspritzung mit zwei oder mehr verschiebbaren Einspritzpumpenteilnocken für verschiedene Einspritzmengen und besteht darin, daß die Nockenkurvenformen so gewählt sind, daß bei den verschiedenen Belastungszuständen der Maschine die Einspritzdauer entsprechend verändert wird, die mittlere Pumpenkolbengeschwindigkeit während der Einspritzdauer aber bei annähernd gleicher Anfangs- und Endgeschwindigkeit derjenigenbeiNormallast annähernd gleichbleibt. Dadurch werden die Mängel der bisher verwendeten Vorrichtungen beseitigt, indem die mittleren Pumpenkolbengeschwindigkeiten auch bei Teillasten gleich hoch sind wie bei der Normallast, so daß auch bei Teillasten eine vollkommene Verbrennung bei geringstem Brennstoffverbrauch erzielt wird sowie das Anfahren leicht und zuverlässig vor sich geht.It is proposed to maintain a constant injection pressure been to change the stroke of the fuel pump so that the piston speed remains constant and a stroke corresponding to the respective filling is always used will. It has also been proposed to change the injection angle in such a way that that the pump piston speed remains unchanged and always a der .Lastung corresponding part of the pump stroke is used. The invention relates to on internal combustion engines with airless fuel injection with two or more Slidable injection pump part cam for different injection quantities and consists in that the cam curve shapes are chosen so that under the various load conditions the injection duration is changed accordingly in the machine, the mean pump piston speed during the injection period, however, at approximately the same initial and final speed that at normal load remains approximately the same. This eliminates the shortcomings of the previous used devices eliminated by the mean pump piston speeds also with partial loads are the same as with normal load, so that also with partial loads a perfect combustion with the lowest fuel consumption is achieved and starting up is easy and reliable.

Eine weitere Ausgestaltung der Erfindung besteht darin, daß der Brennstoffüllhebel mit der verschiebbaren, die Nocken tragenden Hülse zwangsläufig gekuppelt ist, so daß bei jeder Belastungsänderung mit der Füllungseinstellung auch gleichzeitig :der zuständige Nocken mit dem Pumpenstempel in Eingriff gebracht wird.Another embodiment of the invention is that the fuel filler lever is inevitably coupled to the sliding sleeve carrying the cams, so that with every change in load with the filling adjustment also at the same time: the responsible cam is brought into engagement with the pump ram.

Eine weitere vorteilhafte Einzelheit der Erfindung besteht darin, daß ein Nocken für den Rückwärtsgang vorgesehen ist, welcher dem größten 1locken für den Vorwärtsgang entspricht.Another advantageous detail of the invention consists in that a cam is provided for the reverse gear, which is the largest 1lock corresponds to the forward gear.

Die Zeichnung veranschaulicht die Erfindung an einem Ausführungsbeispiel.The drawing illustrates the invention using an exemplary embodiment.

Abb. i zeigt die Nockenanordnung in einem Längsschnitt, Abb.2 in einer Seitenansicht. Die Abb. 3 bis 6 veranschaulichen die einzelnen Nocken, während die Abb. 7 bis i o die aus dem Grundriß abgewickelten Nockenerhebungskurven und die Abb. ii bis 14 die dazugehörigen Stempelgeschwindigkeitskurven zeigen. Die -Abb. 15 bis 17 sollen zur Erläuterung des Erfindungsgegenstandes gemäß den Abb. i bis 14 dienen, ohne selbst zum Erfindungsgegenstand zu gehören, wobei die Abb.15 eine Brennstoffpumpe mit ihren Nocken im Längsschnitt zeigt, die Abb. 16 einen Querschnitt nach der Linie A-B der Abb. i 5 und die Abb. 17 einen Querschnitt nach der Linie C-D der Abb. 15 darstellt.Fig. I shows the cam arrangement in a longitudinal section, Fig.2 in a Side view. Figs. 3 to 6 illustrate the individual cams, while the Fig. 7 to i o the cam elevation curves developed from the plan and the Fig. Ii to 14 show the associated punch speed curves. The fig. 15 to 17 are intended to explain the subject matter of the invention according to FIGS 14 serve without being part of the subject matter of the invention, Figure 15 being a Fuel pump with its cams shows in longitudinal section, Fig. 16 shows a cross section along the line A-B of Fig. 15 and Fig. 17 a cross-section along the line C-D of Fig. 15 represents.

Wie aus den Abb. i und 2 ersichtlich, sind auf einer auf der Welle i längsverschiebbaren Hülse 2 eine Anzahl Nockenscheiben 3 vorgesehen. Die Hubkurven q. der einzelnen Nockenscheiben sind hierbei so ausgebildet, daß jede einzelne für eine bestimmte Last und Drehzahl den günstigsten Einspritzdruck und die günstigste Einspritzgeschwindigkeit ergibt.As can be seen from Figs. I and 2, one is on the shaft A number of cam disks 3 are provided in the longitudinally displaceable sleeve 2. The lift curves q. of the individual cam disks are designed so that each individual for a certain load and speed the most favorable injection pressure and the most favorable Injection speed results.

In der Abb. 3 bis 6 bezeichnet a den Grundkreis, während in den Abb. 7 bis 14 b die über dem Grundkreis abgewickelten Nockenerhebungskurven und c die dazugehörigen Stempelgeschwindigkeitskurven bezeichnen.In Figs. 3 to 6, a denotes the base circle, while in Figs. 7 to 14 b the cam elevation curves developed over the base circle and c the Designate the associated punch speed curves.

Mit I bis IV sind einige die Nock enerhebungskurven kennzeichnende Punkte bezeichnet; Punkt I bezeichnet den Fußpunkt der Hubkurve. Wie aus Abb. 2 ersichtlich, ist die Lage des Fußpunktes I für alle Teilnocken die gleiche. Im Punkt II beginnt die Einspritzung. Auch dieser Punkt liegt für alle Teilnocken gleich, so daß sich die Kurventeile I-II für alle Teilnocken decken. Die Stempelgeschwindigkeit steigt nach Abb. i i bis 14 zwischen I und II nur wenig und für alle Teilnocken gleichmäßig an. Von Punkt II-III wird der Brennstoff eingespritzt. Die Form der Nockenerhebungskurven von II-III ist für die einzelnen Teilnocken so gewählt, daß für eine bestimmte Teillast und Drehzahl dem Brennstoff der entsprechende Einspritzdruck und die entsprechende Einspritzgeschwindigkeit erteilt wird. Sind z. B. die Stempelgeschwindigkeiten im Punkt III, d. i. am Ende der Einspritzung, für alle Teilnokken gleich, so liegen die Punkte III der Kurven c alle in der gleichen Höhe (Abb. i i bis 1q.). Auf der Strecke II-III steigt die Stempelgeschwindigkeit im Vergleich zum Kurventeil I-II stärker an, und zwar um so mehr, als die Nockenerhebungskurven für die kleinen Teillasten kürzer werden. Ist die Einspritzung ixn Punkt III beendet, so fällt die Stempelgeschwindigkeit schnell bis Punkt IV ab., wo die Nockenerh!ebungskurve ihren höchsten Punkt und die Stempelgeschwindigkeit den Wert Null. erreicht.With I to IV some of the cam enerhebungskurven characterizing points are designated; Point I denotes the base point of the lift curve. As can be seen from Fig. 2, the position of the base point I is the same for all partial cams. Injection begins at point II. This point is also the same for all partial cams, so that the curve parts I-II coincide for all partial cams. According to Fig. Ii to 14, the punch speed increases only slightly between I and II and increases uniformly for all partial cams. The fuel is injected from point II-III. The shape of the cam elevation curves from II-III is chosen for the individual cams so that the appropriate injection pressure and the appropriate injection speed are given to the fuel for a certain part load and speed. Are z. If, for example, the ram speeds at point III, ie at the end of the injection, are the same for all partial cams, points III of curves c are all at the same level (Fig. Ii to 1q.). On the route II-III, the punch speed increases more sharply than on the curve part I-II, and more so as the cam elevation curves for the small partial loads become shorter. When the injection is ended at point III, the punch speed drops rapidly to point IV, where the cam rise curve has its highest point and the punch speed has a value of zero. achieved.

Wenn es sich um Schiffsantriebsmaschinen handelt, so kann auf der Hülse 2 noch ein besonderer Nocken für die Rückwäxtsfahrt vorgesehen sein, der zweckmäßig dem größtem. Nocken für die Vorwärtsfahrt entspricht.When it comes to marine propulsion engines, the Sleeve 2 still be provided a special cam for the Rückwäxtsfahrt, which is useful the greatest. Corresponds to cams for forward travel.

Es ist ferner zweckmäßig, düse Hülse 2 mit dem Brennstoffüllhebel zwangsläufig zu kuppeln, so daß bei jeder Einstellung der Füllun@g auch gleichzeitig der entsprechende Teilnocken zum Eingriff mit dem Pumpenstempel gebracht wird.It is also useful to nozzle sleeve 2 with the fuel filler lever inevitably to couple, so that with each setting of the filling also at the same time the corresponding partial cam is brought into engagement with the pump ram.

Die Abb. 15 bis 17 zeigen, in welcher Weise der Bremistoffüllhebel mit der verschiebbaren, die Nocken tragenden Hülse zwangsläufig verbunden werden kann, wobei der Schaltvorgang der folgende ist: Mittels .des Handrades x wird durch Zahnräder y, z die Welle 'd gedreht. Auf der Welle d ist das Treibrad o angeordnet, das. mit einer Kurvenbahn f versehen ist, welche die Kulisse g eines auf -der Welle k gelagerten Hebels i .eingreift, dessen anderes Ende mit der Nockenmuffe h verbunden ist, die auf der durch das Zahnrad t angetriebenen Welle m sich verschieben läßt. Die Kurvenbahn f verläuft, soweit .es sich um die Winkel. a handelt, zentrisch zum Mittelpunkt der Welle d, während sie auf den Winkel ß derart gekrümmt ist, daß. dadurch die gewünschte Verschiebung der Pumpenantriebsnocken iz, rzl, n2, r23 erfolgt. Es. bedeutet hierbei Winkel a den Regulierbereich bei Rückwärtsfahrt, Winkel ß den Schaltweg von Rückwarts- auf Vorwärtsnoicken, Winkel a1 den Regulierbereich für Vorwätrtsfahrt bei großen Drehzahlen, Winkel ß1 den Schaltweg vom Regulierbereich für große Drehzahlen auf den für mittlere Drehzahlen, Winkel a2 den Regulierbereich für Vorwärtsfahrt bei mittleren- Drehzahlen, Winkel ß2 den Schaltweg vom Regulierbereich für mittlere Drehzahlen auf den für ]dehne Drehzahlen, der Winkel a3 den Regulierbereich für Vorwärtsfahrt bei kleinen Drehzahlen.Figs. 15 to 17 show the way in which the bremistof filling lever can be positively connected to the sliding sleeve carrying the cams, the switching process being as follows: By means of the handwheel x, the shaft 'd is rotated by gearwheels y, z. On the shaft d, the drive wheel o is arranged, which is provided with a cam track f, which engages the gate g of a lever i mounted on the shaft k, the other end of which is connected to the cam sleeve h, which is on the by the Gear t driven shaft m can be moved. The curved path f runs as far as .es is around the angle. a acts, centered on the center of the shaft d, while it is curved to the angle ß such that. this results in the desired displacement of the pump drive cams iz, rzl, n2, r23. It. Here, angle a means the regulation range for reverse travel, angle ß the switching path from reverse to forward pitch, angle a1 the regulation range for forward travel at high speeds, angle ß1 the switching travel from the regulation range for high speeds to that for medium speeds, angle a2 the regulation range for forward travel At medium speeds, angle ß2 is the switching path from the regulation range for medium speeds to that for] extended speeds, angle a3 the regulation range for forward travel at low speeds.

Dementsprechend ist .n der Rückwärtsnokken, n1 der Vorwärtsnocken für große Drehzahlen, ,n2 der Vorwärtsnocken für mittlere-Drehzahlen, ,n3 der Vorwärtsnocken für kleine Drehzahlen.Accordingly, .n is the reverse cam, n1 the forward cam for high speeds,, n2 the forward cam for medium speeds,, n3 the forward cam for low speeds.

Bei der Drehung des Schaltrades e durch. das Handrad a wird durch Schraubenräder (Übersetzung r : r, Abb. 16) auch eine Welle o bewegt, an deren Ende sich Nockenscheiben p befinden (Abb. i7),. an die sich in die Pumpenstempelführung g eingreifende Hebel r (Abb. 15 und 17) anlegen. Dieses Anlegen erfolgt mittels der Feder der Saugventile, mit denen die Hebel r durch das Gestänge s verbunden sind. Diese Nockenscheibenp dienen dazu, beim Verschieben der Nockenmuffe k die Pumpenstempelführungen g von den Nokkenscheibenn abzuheben, wobei gleichzeitig die Saugventile entsprechend betätigt werden. Auf der '\Velle d ist ferner (Abb. 16) .ein Nocken t für die Brennstoffregulierung befestigt, der mittels Hebelübersetzung tt die Spannung der Saugventilfeder v einstellt, wobei das Saugventil gleichzeitig als überströmventil dient; w ist das in das Zahnrad L eingreifende Antriebsrad für die die Pumpennocken treibende Wellein.When turning the ratchet wheel e through. the handwheel a is moved by helical gears (ratio r: r, Fig. 1 6) also a shaft o, at the end of which there are cam disks p (Fig. i7) ,. place on the levers r engaging in the pump ram guide g (Fig. 15 and 17) . This application takes place by means of the spring of the suction valves, with which the levers r are connected by the linkage s. These cam disks serve to lift the pump ram guides g from the cam disks when the cam sleeve k is displaced, the suction valves being actuated accordingly at the same time. A cam t for fuel regulation is also attached to the '\ Velle d (Fig. 1 6) , which by means of lever transmission tt adjusts the tension of the suction valve spring v, the suction valve also serving as an overflow valve; w is the drive wheel, which meshes with the gear L, for the shaftin driving the pump cams.

Mit Hilfe der in den Abb. 15 bis 17 dargestellten Vorrichtung kann man die Punkte II oder III bzw. beide Punkte verlegen.With the aid of the device shown in Figs. 1 5 to 17 , points II or III or both points can be relocated.

Claims

PATENT CLAIMS: e.g. Control device for internal combustion engines with airless Fuel injection with two or more displaceable injection pump part cams for different injection quantities, characterized in that the cam curve shapes are chosen so that the different load conditions of the machine Injection duration is changed accordingly, the mean pump piston speed during the injection period, however, at approximately the same initial and final speed that at normal load remains approximately the same. -a. Control device according to. claim t, characterized in that the fuel filler lever with the slidable, the Cam-bearing sleeve is inevitably coupled, so that with every change in load at the same time as the fuel level is set, the relevant partial cam is brought into engagement with the pump ram. 3. Control device according to claim r, characterized in that in addition to the cam for the various loads When the machine is moving forward, a cam is also provided for reverse gear is which corresponds to the largest @okken for forward gear.