DE521347C

DE521347C - Fuel injection pump for internal combustion engines

Info

Publication number: DE521347C
Application number: DEK108361D
Authority: DE
Original assignee: HEINRICH KAEMPER MOTORENFABRIK
Current assignee: HEINRICH KAEMPER MOTORENFABRIK
Priority date: 1928-03-07
Filing date: 1928-03-07
Publication date: 1931-03-21

Description

Brennstoffeinspritzpumpe für Brennkraftmaschinen Für kleinere Brennkraftmaschinen mit luftloser Einspritzung des Brennstoffs, die bei hohen Drehzahlen mit sogenannten offenen Düsen arbeiten, verwendet man oftmals Einspritzpumpen, welche zur Vermeidung des Nachtropfens aus der Düse mit Rückströmregelung arbeiten und mit einem von dem Einspritzkanal abzweigenden Rückströmkanal versehen sind. Derartige Pumpen müssen besonders hohen Anforderungen genügen.Fuel injection pump for internal combustion engines For smaller internal combustion engines with airless injection of the fuel, which at high speeds with so-called work with open nozzles, injection pumps are often used to avoid them of dripping from the nozzle work with backflow control and with one of the Injection channel branching back flow channel are provided. Such pumps must meet particularly high requirements.

Die Einspritzpumpe muß stetig mit jedem Druckhube winzige Brennstoffmengen gegen hohen Druck fördern, die eingeregelten Brennstoffmengen für die jeweilige Motorbelastung der Einspritzdüse genau zumessen und den erforderlichen Druckverlauf in der Einspritzleitung bis zur Düse hin erzeugen.The injection pump has to constantly add tiny amounts of fuel with each pressure stroke promote against high pressure, the regulated fuel quantities for the respective Measure the engine load of the injection nozzle precisely and the required pressure curve in the injection line up to the nozzle.

Einspritzpumpen für Mehrzylindermotoren müssen weiter so ausgeführt sein, daß die eingeregelten Pumpensätze bei allen Drehzahlen des Motors untereinander gleichbleibende Brennstoffmengen für die einzelnen Arbeitszylinder fördern. Besonders bei Vereinigung mehrerer Pumpensätze zu einem gemeinsamen Block mit gemeinsamer Rücklaufbohrung oder -leitung für die von den einzelnen Pumpensätzen abgeregelten und unter hohem Druck ausgestoßenen Brennstoffmengen entstehen leicht pendelartige Störungen und auch Beeinflussungen der einzelnen Pumpensätze untereinander, wodurch sich, abhängig von den jeweiligen Drehzahlen des Motors, ungleiche Fördermengen der einzelnen Einspritzpumpen ergeben. Die Störungen in der Wirkungsweise solcher Einspritzpumpen haben ihre Ursache darin, daß nach dem mechanischen Öffnen des Rückströmregelventils der in den Leitungen und Bohrungen befindlichen Brennstoffsäule, besonders infolge des hohen Druckgefälles zwischen Einspritzdüse und Ausflußstelle, eine große Be= schleunigung in der Rückströmrichtung erteilt wird, die nach der beendeten Einspritzung zu der gewünschten Entspannung der Einspritzleitung führt, aber auch eine gewisse Rückpendelung der Brennstoffsäule durch das offen gehaltene Rückströmregelventil zur Folge haben kann. Die Massenwirkung der beschleunigten Brennstoffsäule kann so erheblich sein, daß sie am Düsenende abreißt und eine Luftleere in den Einspritzrohren erzeugt, die ein Rückpendeln unterstützt. Werden bei Anordnung von mehreren Einspritzpumpen aneiner Maschine die Rückflußmengen in eine gemeinsame Sammelleitung oder -bohrung abgeleitet, so ist auch eine Beeinflussung der einzelnen Pumpensätze untereinander möglich. Der Einfluß der beschriebenen Störungen auf das Arbeiten einer oder mehrerer zusammenhängender Einspritzpumpen ist von vielen Einzelheiten in der Ausführung der Anlage abhängig und ändert sich mit den jeweiligen Drehzahlen einer Maschine.Injection pumps for multi-cylinder engines must continue to do so be that the regulated pump sets with each other at all engine speeds Promote constant amounts of fuel for the individual working cylinders. Particularly when combining several pump sets to form a common block with common Return hole or line for the regulated by the individual pump sets and amounts of fuel ejected under high pressure are easily produced in a pendulum-like manner Disturbances and also influences between the individual pump sets, which unequal delivery rates depending on the respective engine speed of the individual injection pumps. The disturbances in the functioning of such Injection pumps are caused by the fact that after the non-return valve has been mechanically opened the fuel column in the lines and bores, especially as a result the high pressure drop between the injection nozzle and the outlet point, a large Be = acceleration in the return flow direction is issued after the injection has ended leads to the desired relaxation of the injection line, but also a certain amount Return of the fuel column by the backflow control valve kept open may result. The mass effect of the accelerated column of fuel can be so significant that it tears off at the nozzle end and an air void in the injection tubes generated that supports a back swing. Are used when several injection pumps are arranged on a machine, the backflow quantities into a common collecting line or borehole derived, there is also an influence of the individual pump sets on one another possible. The influence of the disorders described on the work of one or more coherent injection pumps are of many details in the design depends on the system and changes with the respective speeds of a machine.

Die Pendelungen der Brennstoffsäule lassen sich nun in bekannter Weise dämpfen, indem man den Brennstoff durch eine Drosselstelle in der Überströmleitung austreten läßt. Um die günstigste Drosselwirkung einstellen zu können, ist weiter schon vorgeschlagen worden, die Drosselung durch ein in der Rückströmrichtung sich öffnendes Ventil zu bewirken, welches durch eine verstellbare Federbelastet wird und zwischen Einspritzpumpe und äußerer Rückströmleitung liegt. Die bekannte Anordnung dämpft zwar den Rückströmstoß beim Austritt aus der Einspritzpumpe, kann aber auftretende Rückpendelungen nicht verhindern, da Druckwellen der Brennstoffsäule und auch Brennstoffschaum aus den Hohlräumen der Einspritzpumpe durch das geöffnete Rückströmregelventil in den Einspritzkanal zurückgelangen und den Einspritzvorgang stören können.The oscillations of the fuel column can now be adjusted in a known manner dampen the fuel through a throttle in the overflow line can leak. In order to be able to set the most favorable throttling effect, is further already been proposed, the throttling by a in the return flow direction to cause opening valve, which is loaded by an adjustable spring and is located between the injection pump and the external return line. The well-known Although the arrangement dampens the backflow when it exits the injection pump, it can but do not prevent the occurrence of back swings, as pressure waves of the fuel column and also fuel foam from the cavities of the injection pump through the opened Return flow control valve to get back into the injection channel and the injection process can disturb.

Die vorliegende Erfindung betrifft eine Neuerung in der Anordnung von Einspritzpumpen mit einem von dem Einspritzkanal abzweigenden Rückströmkanal, welche die vorher beschriebene nachteilige Wirkungsweise solcher Pumpen ausschließt. Die Abb. z stellt einen Schnitt durch eine schematisch dargestellte Pumpe dar, welche den Gegenstand der Erfindung in einer beispielsweisen Ausführung enthält.The present invention relates to an innovation in the arrangement of injection pumps with a return flow channel branching off from the injection channel, which excludes the previously described disadvantageous mode of operation of such pumps. Fig. Z shows a section through a schematically shown pump, which contains the subject matter of the invention in an exemplary embodiment.

Im Pumpenkörper a arbeitet in bekannter Weise ein Pumpenkolben h, dem durch einen Nocken bei jeder Umdrehung eine gleichbleibende Hubbewegung erteilt wird und der bei jeder Auswärtsbewegung Brennstoff aus der Bohrung c über das Saugventil cd ansaugt und über das Druckventil c und durch den Einspritzkanal f nach der Einspritzdüse fördert. Das Rückströmregelventil P schließt durch Federdruck den Rückströmkanal nach außen ab und wird zum Zwecke der Regelung in bekannter Weise bei jedem Kolbenhube durch eine verlegbare Schwingenbewegung von seinem Ventilsitz abgehoben. In dem Rückströmkanal L, zwischen dem RückströmregelventilP und dem Einspritzkanal f, arbeitet ein Rückschlagventil i, welches sich in der Rückströmrichtung öffnen kann und mit einer Feder k belastet ist. Die bei jedem Kolbenhube nach der Einspritzdüse geförderte Brennstoffmenge wird dadurch begrenzt, daß gegen Ende jeden Kolbenhubes, nach Abheben des Rückströmregelventils p von seinem Sitz, bestimmte Mengen des geförderten Brennstoffes aus dem Einspritzkanal abgeleitet und beispielsweise über einen Hohlraum in, der auch als Windkessel wirken kann, und eine Bohrung n in den Saugkanal der Pumpe oder den Brennstoffbehälter zurückgeleitet werden.In the pump body a pumping piston operates h in a known manner, which is given by a cam in E ach rotation a constant lifting movement and c at each outward movement of fuel from the bore draws cd through the suction valve, and c on the pressure valve and f through the injection channel by the injection nozzle promotes. The return flow control valve P closes the return flow channel to the outside by means of spring pressure and is lifted from its valve seat for the purpose of regulation in a known manner with each piston stroke by a relocatable rocker movement. In the return flow channel L, between the return flow control valve P and the injection channel f, a check valve i operates, which can open in the return flow direction and is loaded with a spring k. The amount of fuel delivered after the injection nozzle with each piston stroke is limited by the fact that towards the end of each piston stroke, after the return flow control valve p has been lifted from its seat, certain amounts of the fuel delivered are diverted from the injection channel and, for example, via a cavity in it, which can also act as an air chamber , and a hole n can be fed back into the suction channel of the pump or the fuel tank.

Das wesentliche Neue bei der vorstehend beschriebenen Einspritzpumpe ist die Anordnung und beabsichtigte Wirkungsweise des Ventils i. Nach Abheben des Rückströmventils p von seinem Sitz wirkt das erstere Ventil während des Rückströmvorgangs erstens als Drosselorgan, wobei eine gewünschte Abstimmung für das Maß der Drosselung durch Wahl der Feder k erzielt werden kann, um den Stoß des unter hohem Druck austretenden Brennstoffes zu dämpfen. Während und nach dem Überströmen des Brennstoffes wirkt das Ventil i zweitens als Rückschlagventil, weil es infolge seiner Federbelastung bei Rückpendelungen der Brennstoffsäule die Fühlung mit seinem Ventilsitze wiedererlangen und behalten kann. Es verhindert also, daß bei geöffnetem Ventil P Brennstoff und schließlich auch Luftteilchen (Schaum) aus dem Raume in rückwärts in den Einspritzkanal f eindringen und die Erzeugung der Druckwelle für die folgende Einspritzung stören können. Die Lage des Ventils i ist für den beabsichtigten Zweck die denkbar günstigste, da sein wirksamer Ventilsitz ganz nahe am Einspritzkanal liegt und dadurch der ungedämpfte Teil des Rückströmweges weitmöglichst gekürzt ist.The essential new feature of the injection pump described above is the arrangement and intended mode of operation of the valve i. After lifting the Backflow valve p from its seat, the former valve acts during the backflow process firstly as a throttling device, with a desired vote for the degree of throttling by choosing the spring k can be achieved to the shock of exiting under high pressure To steam fuel. Acts during and after the fuel flows over the valve i secondly as a check valve, because it is due to its spring load regain contact with its valve seats when the fuel column swings back and can keep. So it prevents that when the valve P is open and fuel finally also air particles (foam) from the space in backwards into the injection channel f penetrate and disturb the generation of the pressure wave for the following injection can. The position of the valve i is the most favorable conceivable for the intended purpose, because its effective valve seat is very close to the injection port and therefore the undamped one Part of the return path is shortened as much as possible.

Die in der Abb. z dargestellte Einspritzpumpe ist nur ein Beispiel von möglichen Pumpenausführungen mit einem Drossel- und Rückschlagventil im Rückströmkanal zwischen dem Einspritzkanal und dem Rückströmregelventil. Im Sinne der Erfindung ist es gleichgültig, wie die Rückströmregelung durchgebildet ist bzw. wie das Rückströmregelventil selbst geformt ist, ob ein Kegelventil, Schieber oder Kolben als Regelventil Verwendung findet.The injection pump shown in Fig. Z is only an example of possible pump designs with a throttle and check valve in the return flow channel between the injection port and the backflow control valve. According to the invention it does not matter how the return flow control is implemented or how the return flow control valve is implemented itself is shaped, whether using a cone valve, slide or piston as a control valve finds.

In Abb. z ist eine Pumpenausführung dargestellt, die sich von der Pumpe nach Abb. x im wesentlichen dadurch unterscheidet, daß das Rückschlagventil i im Rückströmkanal l gleichzeitig auch alsRückströmregelorgandient. Diese Anordnung bietet die Vorteile, daß neben dem Ventil i kein besonderer Steuerkörper für die Rückströmregelung erforderlich ist, daß das Ventil ferner bei etwaigen Verstopfungen der Einspritzdüse als Sicherheitsventil in der Einspritzleitung wirkt und der Steuerstößel g in seiner Führungnicht gegen nennenswerte Flüssigkeitsdrucke abzudichten hat.Fig. Z shows a pump version that differs from the Pump according to Fig. X essentially differs in that the check valve i also serves as a return flow control element in the return flow channel l. This arrangement offers the advantage that in addition to the valve i no special control body for the Backflow control is required that the valve also in the event of any blockages the injection nozzle acts as a safety valve in the injection line and the control tappet g does not have to be sealed against significant fluid pressures in its guidance.

Die Wirkungsweise der Einspritzpumpe nach Abb. 2 ist derart, daß das Ventil i während des Einspritzvorgangs den Rückströmkanal l abriegelt, zu welchem Zwecke es durch eine genügend starke Feder o im Führungskolben h belastet ist. Der Einspritzvorgang wird beendet, wenn der Führungskolben la und damit die Belastungsfeder o durch den Stößel g oder eine andere Steuervorrichtung vom Ventil i abgehoben wird (Abb. 3), so daß dann der Brennstoff durch Rückströmkanal l und über das Ventil i und den Raum in rück-strömen kann. Da das Ventil i auch bei dieser Anordnung während des Rückströmvorganges durch eine kleine Feder k belastet bleibt, wirkt es während der Rückströmung gleichzeitig als Drossel- und Rückschlagventil im Rückströmkanal 1.The operation of the injection pump according to Fig. 2 is such that the valve i blocks the return flow channel l during the injection process, for which purpose it is loaded by a sufficiently strong spring o in the guide piston h. The injection process is ended when the guide piston la and thus the loading spring o is lifted off the valve i by the plunger g or another control device (Fig. 3), so that the fuel then flows through the return channel l and via the valve i and the space in can flow back. Since the valve i remains loaded by a small spring k during the return flow process even with this arrangement, it acts simultaneously as a throttle and check valve in the return flow channel 1 during the return flow.

Claims

PATENT CLAIMS: r. Fuel injection pump for internal combustion engines with a return flow channel branching off from the injection channel, in which a backflow control valve is arranged, characterized in that in the return line before the return flow control valve an automatic check valve (i) is provided, which on the one hand due to its throttling effect for damping of the backflow, on the other hand, to prevent the fuel from oscillating back from the return line into the injection line. z. Fuel injection pump according to claim x, characterized in that the throttle and check valve (i) itself serves as a backflow control valve by using a strong spring (o) kept locked against the injection pressure until the return flow begins and, when relieving this spring with a plunger (g), through the fuel pressure is opened against a weak spring (k).