DE589111C

DE589111C - Rotary piston control for fuel injection pumps

Info

Publication number: DE589111C
Application number: DEO18841D
Authority: DE
Inventors: Orange Dipl-Ing Rudolf L
Original assignee: Robert Bosch GmbH
Current assignee: Robert Bosch GmbH
Priority date: 1931-02-12
Filing date: 1931-02-12
Publication date: 1933-12-02

Description

DEUTSCHES REICHGERMAN EMPIRE

AUSGEGEBEN AM 2. DEZEMBER-1933ISSUED ON DECEMBER 2-1933

REICHSPATENTAMTREICH PATENT OFFICE

PATENTSCHRIFTPATENT LETTERING

KLASSE 46 c2 GRUPPECLASS 46 c2 GROUP

Robert Bosch Akt.-Ges. in Stuttgart*)Robert Bosch Akt.-Ges. in Stuttgart*)

Drehkolbensteuerung für BrennstoffeinspritzpumpenRotary piston control for fuel injection pumps

Zusatz zum Patent 587Addition to patent 587

Patentiert im Deutsehen Reiche vom 12. Februar 1931 ab Das Hauptpatent hat angefangen am 22. November 1930.Patented in Germany on February 12, 1931 The main patent started on November 22, 1930.

Durch das Patent 587 825 ist eine Steuerung für Brennstoffeinspritzpumpen mit Drehkolbensteuerung bekanntgeworden, bei welcher der steuernde Kolben kraftschlüssig ständig in solcher Richtung gedreht wird, daß die Brennstoffpumpe keinen Brennstoff fördert, während der Regler zwangsläufig den steuernden Kolben in der entgegengesetzten Drehrichtung bewegt, um die Brennstoffmenge zu bestimmen. Bei Mehrzylindermaschinen mit mehreren von einem Regler gesteuerten Brennstoffeinspritzpumpen ergibt sich hierbei der Vorteil, daß jede lose zwischen den Steuerungsteilen aufgehoben ist und daß die Maschine, wenn eine oder mehrere Brennstoffpumpen Störungen erleiden, nicht 'durchgehen kann.By the patent 587 825 a control for fuel injection pumps is with Rotary piston control has become known, in which the controlling piston is non-positive is constantly turned in such a direction that the fuel pump does not deliver any fuel, while the regulator inevitably moves the controlling piston in the opposite direction of rotation to increase the amount of fuel to determine. In multi-cylinder machines with several controlled by one regulator Fuel injection pumps have the advantage that each loose between the control parts is canceled and that the machine, if one or more Fuel pumps suffer malfunctions, cannot 'run away.

Bei mehrzylindrigen Verbrennungsmotoren ist es nun vorteilhaft, einzelne Zylinder oder Gruppen derselben völlig abzuschalten, um bei geringer Belastung oder im Leerlauf die noch arbeitenden Zylinder stärker zu belasten, damit in diesen günstigere Verbrennungsverhältnisse erhalten bleiben. Zu diesem Zwecke hat man die Brennstoffeinspritzpumpen in der Weise regelbar gemacht, daß nach Bedarf und unabhängig von der durch den Regler betätigten Mengenregelung die Förderung einzelner Pumpen oder von Gruppen derselben unterbunden wird, indem durch Hähne, Ventile o. dgl. der von der normal arbeitenden Pumpe geförderte Brennstoff abgeleitet wird, so daß er nicht in den Motorzylinder gelangt. Auch ist vorgeschlagen worden, die Einrichtung, welche zur gemeinsamen Mengenregelung der Brennstoffeinspritzpumpen dient, für das Abschalten einzelner Zylinder dienstbar zu machen. Zu diesem Zweck hat man die gemeinsame Reglerstange in zwei oder mehr Teile geteilt, so daß die Fördermengenregelung beim Normalbetrieb durch die als Einheit wirkende Reglerstange in gewohnter Weise erfolgt, während bei der Regelung auf den Leerlauf der eine Teil der Reglerstange zurückbleibt und von einer bestimmten Stellung ab eine weitere Verminderung der Brennstoffmenge verhindert. Da der andere Teil der Reglerstange dagegen sich weiterbewegen läßt, geschieht durch diesen Teil die völlige Abschaltung der von ihm beherrschten Pumpenzylinder. Bei Gruppen von solchen Brennstoffpumpen, welche durch Drehung des Pumpenkolbens die Fördermenge regeln, indem eine.schräge Steuerkante denIn the case of multi-cylinder internal combustion engines, it is now advantageous to use individual cylinders or Groups of them can be completely switched off in order to use the To load still working cylinders more heavily, so in these more favorable combustion conditions remain. For this purpose, the fuel injection pumps have been made controllable in such a way that as required and regardless of the volume control actuated by the controller, the conveyance of individual Pumping or groups thereof is prevented by taps, valves or the like of the normally operating pump promoted fuel is diverted so that it does not get into the engine cylinder. Even it has been proposed that the device, which is responsible for the common volume control of the Fuel injection pumps are used to switch off individual cylinders do. For this purpose, the common regulator rod has been divided into two or more parts, so that the flow rate control in normal operation by the regulator rod acting as a unit takes place in the usual way, while in the case of regulation on the idle of a part of the control rod remains and from a certain position from a further reduction in the amount of fuel prevented. Since the other part of the control rod, however, keep moving lets through this part the complete shutdown of those ruled by it occurs Pump cylinder. In groups of such fuel pumps, which by turning the pump piston, the delivery rate regulate by a. inclined control edge

*) Von dein Patentsucher ist als der Erfinder angegeben worden:*) Your patent seeker stated as the inventor:

Dipl.-Ing. Rudolf L'Orange in Stuttgart.Dipl.-Ing. Rudolf L'Orange in Stuttgart.

Rücklaufkanal früher oder später überläuft hat man die Abschaltung einzelner Brennstoffpumpen dadurch erzielt, daß man deren wirksame Steuerkanten verkürzt, so daß sie vorzeitig den geförderten Brennstoff zurückströmen lassen, während die unverkürzten Steuerkanten weiterhin die Rückströmöffnung überdeckt halten, um den für den Leerlauf benötigten Brennstoff durch die Pumpe ίο fördern zu lassen.The return channel sooner or later overflowed the shutdown of individual fuel pumps achieved by shortening their effective control edges, so that they prematurely flow back the pumped fuel let, while the unshortened control edges continue to open the backflow opening Keep covered so that the fuel required for idling can be pumped through the pump ίο.

Gegenstand der Erfindung bildet eine weitere Ausbildung der den Gegenstand des Patents 587 825 bildenden Steuerung, durch welche es mit einfachen Mitteln möglich ist, bei Mehrzylindermaschinen, deren Brennstoffeinspritzpumpen mit Drehkolbensteuerung in Gruppen angeordnet sind, einzelne oder mehrere derselben für schwache Belastung oder den Leerlauf der Maschine völ-Hg abzuschalten, während die übrigen Brennstoffpumpen die zugehörigen Zylinder weiter mit Brennstoff versorgen. Die Erfindung besteht darin, daß jeder Brennstoffpumpe, welche im Leerlauf oder bei dauernd verminderter Maschinenleistung Brennstoff fördern soll, ein Anschlag zugeordnet ist, der die auf Verminderung der Brennstofförderung gerichtete kraftschlüssige Drehung des betreffenden Pumpenkolbens vorzeitig beendet, so daß die Pumpe eine bestimmte, nach unten begrenzte Brennstoffmenge fördert, welche für den Betrieb mit verminderter Maschinenleistung ausreicht. Durch Verbindung mehrerer derartiger Anschläge miteinander und Verstellung des gemeinsamen Verbindungsgliedes ist man ferner in der Lage, eine Anzahl Brennstoffpumpen gleichzeitig angeschaltet zu halten oder freizugeben, um sie in letzterem Falle für den Vollbetrieb einzuschalten und wieder der Reglerwirkung zu unterstellen.The subject of the invention forms a further embodiment of the subject of the Patent 587,825 forming control, by which it is possible with simple means, with multi-cylinder machines, their fuel injection pumps are arranged in groups with rotary piston control, individual or several of the same for light loads or switch off the idling of the engine while the other fuel pumps are running continue to supply the associated cylinders with fuel. The invention consists in that each fuel pump, which deliver fuel when idling or when the machine performance is continuously reduced should, a stop is assigned, which is aimed at reducing the fuel delivery frictional rotation of the pump piston in question ended prematurely, so that the pump promotes a certain, downwardly limited amount of fuel, which is sufficient for operation with reduced machine performance. By connecting several such attacks with each other and adjustment of the common connecting link it is also possible to have a number of fuel pumps switched on at the same time to hold or release in order to switch them on for full operation in the latter case and again to be subject to the regulator effect.

Abb. ι zeigt als Ausführungsbeispiel eine Gruppe von vier Brennstoffeinspritzpumpen, von denen eine im Schnitt dargestellt ist, in +5 Vorderansicht, Abb. 2 einen schematischen Grundriß mit sämtlichen Brennstoffpumpen in Betriebsstellung, Abb. 3 denselben mit zwei abgeschalteten Brennstoffpumpen für den Betrieb mit kleiner Belastung. Auf dem Untersatz 1 sind beispielsweise vier Brennstoffeinspritzpumpen zu einer Gruppe vereinigt. Jede dieser Brennstoffpumpen besteht aus dem Pumpenkörper a, in - welchem der hohle Pumpenkolben b gleitet. Dieser ist nach dem Arbeitsraum / hin durch das Saugventil c abgeschlossen, welches öffnet, sobald der Pumpenkolben b abwärts sich bewegt, wobei aus dem Sauganschluß 2 und der Saugringnute d über die Saugkanäle e durch die Bohrung des Pumpenkolbens b Brennstoff in den Arbeitsraum/ eintritt.Fig. Ι shows as an exemplary embodiment a group of four fuel injection pumps, one of which is shown in section, in +5 front view, Fig. 2 is a schematic floor plan with all fuel pumps in the operating position, Fig. 3 the same with two switched off fuel pumps for operation with smaller Load. On the base 1, for example, four fuel injection pumps are combined to form a group. Each of these fuel pumps consists of the pump body a, in which the hollow pump piston b slides. This is closed to the working chamber / by the suction valve c , which opens as soon as the pump piston b moves downwards, whereby fuel enters the working chamber / from the suction connection 2 and the suction ring groove d via the suction channels e through the bore of the pump piston b.

Beim Aufwärtsgang des Pumpenkolbens b schließt sich das Saugventil c, wodurch der zuvor angesaugte Brennstoff unter Druck gesetzt wird. Dieser öffnet das Druckventil 3 im oberen Teil der Brennstoffpumpe, so daß der Brennstoff durch die Druckleitung 4 zu dem Einspritzorgan des Motorzylinders gelangt. Die Regelung der bei einem jeden Hüb zur Einspritzung gelangenden Brennstoffmenge erfolgt durch Drehen des Pumpenkolbens b mittels des Reglerhebels k, gegen dessen Zapfen / sich ein Anschlag 5 der Reglerstange η legt, die ihrerseits von dem Maschinenregler entsprechend der Belastung des Motors verstellt wird. Durch eine geeignete Vorrichtung, z. B. die im Stößel 6 angeordnete Drehfeder p, wird der Kolben b ständig in einer solchen Richtung gedreht gehalten, daß er auf Leerlauf reguliert, d. h. daß die Brennstoffmenge, welche zur Einspritzung gelangt, verringert wird. Dieser durch die Feder p ausgeübten Drehkraft entgegen wirkt der Druck des Reglers, welcher durch die Reglerstange % und den Anschlag 5 auf den Zapfen/ am Reglerhebel k und durch diesen auf den Pumpenkolben b übertragen wird.When the pump piston b moves upwards, the suction valve c closes, whereby the fuel previously sucked in is pressurized. This opens the pressure valve 3 in the upper part of the fuel pump, so that the fuel passes through the pressure line 4 to the injector of the engine cylinder. The amount of fuel that is injected at each stroke is controlled by turning the pump piston b by means of the control lever k, against whose pin a stop 5 of the control rod η rests, which in turn is adjusted by the machine controller according to the load on the engine. By a suitable device, e.g. B. the arranged in the plunger 6 torsion spring p, the piston b is kept rotated constantly in such a direction that it is regulated to idle, that is, that the amount of fuel which is injected is reduced. This torque exerted by the spring p is counteracted by the pressure of the regulator, which is transmitted through the regulator rod% and the stop 5 to the pin / on the regulator lever k and through this to the pump piston b .

Unterhalb des Saugventils c befindet sich in der Wand des Pumpenkolbens b die Über-Strömöffnung g und ihr gegenüber in der Wand des Pumpengehäuses α der zum Arbeitsraum offene Kanal i, dessen Unterkante h schräg zur Kolbenachse steht. Diese Schrägkante h wird, je nach der Größe des Drehwinkeis, um welchen der Pumpenkolben b um seine Achse gedreht wird, beim Auf- und Abwärtsgang des Pumpenkolbens b früher oder später von der Überströmöffnung g überlaufen. Hierdurch wird eine Verbindung zwisehen dem Arbeitsraum/ und dem Sauganschluß 2 hergestellt, durch welche das zuviel geförderte öl zurückgeleitet und der Einspritzvorgang Beendet wird. Den Winkel, um welchen jeder Pumpenkolben ö gedreht wird, bestimmt entsprechend der Maschinenleistung der Regler, wobei durch Verstellbarkeit der Anschläge 5 auf der Reglerstange η dafür Sorge getragen werden kann, daß jeder Zylinder eine entsprechende Brennstoffmenge erhält, um die Leistung auf alle Zylinder gleichmäßig zu verteilen.The overflow opening g is located below the suction valve c in the wall of the pump piston b and opposite it in the wall of the pump housing α is the channel i open to the working chamber, the lower edge h of which is inclined to the piston axis. This oblique edge is h, depending on the size of the Drehwinkeis by which the pump piston b is rotated about its axis during upward and downward travel of the pump piston b sooner or later g overflow from the overflow opening. This establishes a connection between the working space / and the suction connection 2, through which the excess oil that has been pumped is returned and the injection process is ended. The angle through which each pump piston is rotated is determined by the controller according to the machine output, whereby the adjustability of the stops 5 on the controller rod η can ensure that each cylinder receives an appropriate amount of fuel in order to uniformly distribute the output to all cylinders to distribute.

Für die Brennstoffpumpe eines jeden Motorzylinders, welcher bei schwacher Belastung bzw. bei Leerlauf arbeiten soll, ist ein besonderer Leerlaufanschlag 7, 7¹ vorgesehen, welcher in den Drehkreis, den z. B. der Reglerhebel k bei der Regelbewegung beschreibt, eingeführt werden kann. Hierdurch wird der Reglerhebel k gehindert, sich in die Nullstel- 12c lung, in welche ihn die Drehfeder ρ zurückdrehen will, zu begeben, wenn er der Einwir-For the fuel pump of each engine cylinder, which is to work at low load or at idle, a special idle stop 7, 7 ^{1 is} provided, which in the turning circle, the z. B. describes the control lever k in the control movement, can be introduced. As a result, the regulator lever k is prevented from moving into the zero position, into which the torsion spring ρ wants to turn it back, when the action

' kung des Anschlags 5 der Reglerstange n entzogen wird.'Kung of the stop 5 of the controller rod n is withdrawn.

Unter normalen Belastungsverhältnissen (Abb. 2) befinden sich die Reglerhebel k in einer mittleren Stellung; mit steigender Belastung bewegt der Regler die Regelstange η in Richtung des Pfeiles A. Der Pumpenkolben b wird hierbei so gedreht, daß die Überströmöffnung g die Schrägkante h später überläuft, wodurch die geförderte Brennstoffmenge vergrößert wird. Nimmt die Belastung ab, so geht die Reglerstange η in Richtung des Pfeiles B zurück, und die Pumpenkolben b mit Reglerhebeln k folgen dieser Bewegung unter dem Einfluß der Drehfedern p. Under normal load conditions (Fig. 2) the control levers k are in a middle position; As the load increases, the controller moves the control rod η in the direction of arrow A. The pump piston b is rotated so that the overflow opening g later overflows the sloping edge h , whereby the amount of fuel delivered is increased. If the load decreases, the regulator rod η goes back in the direction of arrow B , and the pump pistons b with regulator levers k follow this movement under the influence of the torsion springs p.

Beim Leerlaufbetrieb (Abb. 3) wird der Anschlag 7 bzw., wenn mehrere Zylinder in Betrieb gehalten werden sollen, eine entsprechende Anzahl von solchen Anschlägen in derWhen idling (Fig. 3), stop 7 or, if several cylinders are in A corresponding number of such attacks should be kept in operation

?.o Richtung des Pfeiles C vorgerückt, so daß sie die Reglerhebel k z. B. der Pumpen II und III erfassen. Dadurch übernehmen diese beiden Brennstoffpumpen die Förderung des für den eingeschränkten Betrieb erforderlichen Brenn-Stoffes, während die übrigen Brennstoffpumpen, im vorliegenden Beispiel die Pumpen I und IV, sich selbsttätig ausschalten, indem die Drehfedern ρ die Pumpenkolben b in die Leerlaufstellung drehen, nachdem der Reglerhebel k durch den Regler in Richtung B zurückgezogen worden ist.? .o advanced in the direction of arrow C so that they control lever k z. B. detect the pumps II and III. As a result, these two fuel pumps take over the delivery of the fuel required for the restricted operation, while the other fuel pumps, in the present example the pumps I and IV, switch off automatically because the torsion springs ρ turn the pump piston b into the idle position after the control lever k has been withdrawn by the controller in direction B.

Um die Bedienung dieser Leerlaufschaltung -der Brennstoffpumpen zu erleichtern, werden die Leerlaufanschläge 7,7¹ zweckmäßig miteinander verbunden, z. B. durch die Stange 8, welche in Lagern 9 verschiebbar gelagert ist. Ferner können die Leerlaufanschläge 7, 7¹ auf der Stange 8 verstellbar angebracht werden, wodurch es .möglich ist, die Brennstoff mengen, welche die einzelnen Zylinder erhalten, und die Leistung der letzteren gegeneinander auszugleichen, um auch bei schwacher Belastung gute Verbrennungsverhältnisse in den Zylindern zu erhalten. In order to facilitate the operation of this idle circuit -the fuel pumps, the idle stops 7.7 ^{1 are} conveniently connected to one another, for. B. by the rod 8, which is slidably mounted in bearings 9. Furthermore, the idle ^{stops 7, 7 1} can be adjustably mounted on the rod 8, which makes it possible to balance the amount of fuel that the individual cylinders receive and the performance of the latter in order to achieve good combustion conditions in the cylinders even with low loads to obtain.

Durch Zurückziehen der Stange 8 in Riehtung D läßt sich die Leerlaufschaltung augenblicklich abstellen, wenn der Kraftbedarf steigt und der Regler durch die Reglerstange η die Regelung aller Brennstoffpumpen wieder aufnimmt.By pulling back the rod 8 in the direction D , the idling circuit can be switched off immediately when the power requirement increases and the controller resumes the control of all fuel pumps through the controller rod η.

Die Darstellung zeigt die Leerlaufanschläge 7,7¹ als. Knaggen, welche, in die Kreisbahn des Reglerhebels k. eingeführt werden. Sie erfüllen den gleichen Zweck, wenn sie an einer anderen Stelle zwischen dem Anschlag 5 der Reglerstange k und dem Pumpenkolben b angebracht werden, sofern sie in eingerücktem Zustand einen Bauteil des Pumpenkolbens oder Steuerungsteile desselben erfassen, welche an seiner kraftschlüssigen Drehung teilnehmen.The illustration shows the idle stops 7.7 ¹ as. Knaggen, which, in the circular path of the regulator lever k. to be introduced. They fulfill the same purpose if they are attached to a different point between the stop 5 of the regulator rod k and the pump piston b , provided that in the engaged state they detect a component of the pump piston or control parts of the same, which participate in its frictional rotation.

Claims

Patent claims:

1. Rotary piston control for fuel injection pumps according to patent 587 825 in a group arrangement with in the direction of rotation to idle non-positive, in the direction of rotation to full load inevitably rotated controlling pump piston, characterized in that the non-positive rotation of individual pump pistons (b) or groups of the same through each an associated stop (7) is limited.

2. Rotary piston control for fuel injection pumps according to claim 1, characterized in that several stops (7, 7 ¹ ) are connected to one another and are adjustable together so that they either absorb the non-positive rotational movement of the controlling pump piston (b) aimed at reducing the injection quantity release.

1 sheet of drawings