DE709994C

DE709994C - Pump set for injecting fuel

Info

Publication number: DE709994C
Application number: DED72569D
Authority: DE
Original assignee: Daimler Benz AG
Current assignee: Daimler Benz AG
Priority date: 1936-04-19
Filing date: 1936-04-19
Publication date: 1941-09-01

Description

Pumpensatz zum Einspritzen von Kraftstoff Die Erfindung bezieht sich auf Betriebsstoffpumpen, bei welchen mehrere durch eine gemeinschaftliche Nockenscheibe angetriebene Einspritzpumpen, eine axial angeordnete Vorförderumlaufpumpe und ein den überschüssigen Brennstoff zuführendes überströmventil derart in einem gemeinschaftlichen Gehäuse vereinigt sind, daß der Druckraum der Vorförderpumpe zugleich den gemeinschaftlichen Saugraum für die Einspritzpumpen abgibt.Pump set for injecting fuel The invention relates to on fuel pumps, in which several by a common cam disk driven injection pumps, an axially arranged pre-feed circulation pump and a the excess fuel supplying overflow valve in such a way in a common Housing are combined that the pressure chamber of the pre-feed pump at the same time the common Releases the suction chamber for the injection pumps.

Die Erfindung besteht darin, däß die Arbeitsräume der Einspritzpumpen über mit Rückschlagventilen versehene- Überströmkanäle mit einem gemeinsamen Kanal in Verbindung stehen, der seinerseits über eine die Einspritzmenge regelnde Drosselvorrichtung mit dem Druckraum der Vorförderpumpe verbunden ist.The invention consists in that the working spaces of the injection pumps Via overflow channels provided with non-return valves with a common channel are in connection, which in turn via a throttle device regulating the injection quantity is connected to the pressure chamber of the feed pump.

Die Erfindung bringt gegenüber den bekannten Pumpen mit einer gemeinschaftlichen Vorförderpumpe für mehrere ringförmig angeordnete Einspritzpumpen insofern eine erhebliche bauliche Vereinfachung, als man beim Erfindungsgegenstand mit einem einzigen Regelglied für den Zulauf der Kraftstoffmenge zu den einzelnen Einspritzpumpenzylindern auskommt. Außerdem arbeitet die Pumpe gemäß: der Erfindung gegenüber .den bekannten Pumpen mit einem gemeinschaftlichen Regelglied und ohne Vorförderpumpe schwingungsfreier, und es strömt insbesondere beim Erfindungsgegenstand die erwärmte und mit Schaumblasen durchsetzte Rückströmflüssigkeit nicht unmittelbar in die Saugräume der Einspritzpumpe zurück. Das gemeinschaftliche Regelglied wird entweder von Hand oder von einer selbsttätigen Regeleinrichtung beeinflußt, und die Regelwirkung kann von einer beliebigen Funktion der Brennkraftmaschine, z. B. von deren Belastung, deren Drehzahl, Unterdruck im Saugrohr o. dgl. abhängig sein.The invention brings about the known pumps with a common Pre-feed pump for several annularly arranged injection pumps to that extent one Considerable structural simplification than one would with the subject of the invention with a single Control element for the supply of the fuel quantity to the individual injection pump cylinders gets by. In addition, the pump works according to: the invention compared to the known Pumps with a common control element and without a pre-feed pump, vibration-free, and it flows, especially in the case of the subject of the invention, the heated and with foam bubbles backflow liquid not penetrated directly into the suction chambers of the injection pump return. The common control element is either manual or automatic Control device influences, and the control effect can be of any function the internal combustion engine, e.g. B. of their load, their speed, negative pressure in Suction pipe or the like. Be dependent.

In letzterem Fall wird das Regelglied zweckmäßig durch eine Biegehaut gesteuert, die eine mit dem Saugrohr der Brennkraftmaschine verbundene Unterdruckkammer abschließt. Die Leitung zwischen Unterdruckkammer und Saugrohr mündet zweckmäßig in ein im Saugrohr angeordnetes Venturirohr oder hinter einer Drosselklappe ein. Der. Antrieb der Pumpe erfolgt zweckmäßig durch eine Nockenscheibe.In the latter case, the regulating element is expediently hewn by means of a flexure controlled, which is connected to the intake manifold of the internal combustion engine vacuum chamber concludes. The line between the vacuum chamber and the suction pipe expediently ends into a Venturi tube arranged in the intake manifold or behind a throttle valve. Of the. The pump is expediently driven by a cam disk.

Auf der Zeichnung ist die Erfindung in einem Ausführungsbeispiel dargestellt, und zwar zeigen die neue Pumpe die Abb. i im Längsschnitt, die Abb. a im Querschnitt nach der Linie II-II und die Abb-. 3 im Querschnitt nach der Linie III-III von Abb. i.In the drawing, the invention is shown in an exemplary embodiment, namely show the new pump Fig. i in longitudinal section, Fig. a in cross section according to the line II-II and the Fig-. 3 in cross section along the line III-III of Fig. i.

Das Pumpengehäuse i weist eine Anzahl Zylinderräume 2 auf, die konzentrisch um die Hauptachsen x .t-. (Abb. i) der Vorrichtung gruppiert sind und zu dieser parallel liegen. In den Zylinderräumen 2 gleiten zügig kleine Pumpenstößel 3, welche durch Schraubenfedern 4 mit einer Nockenscheibe 5 in kraftschlüssiger Berührung gehalten werden. Die Nockenscheibe 5 sitzt auf einer Antriebswelle 6 fest, und ihre Nocken 5a erheben sich von einer ihrer Seitenwände in Richtung gegen die Stöß:e13 hin. Das über die Nockenscheibe 5 hinausragende Ende der Welle 6 ragt in einen exzentrischen Ringraum ; hinein und ist zu einer Flügelpumpe in der Weise ausgebildet, daß, in der Gabel 6a, 6b zwei Flügel 8 radial verschiebbar gelagert sind, welche durch Federn 9 (Abb. 3) gegen die Wand des Ringraumes 7 gedrängt. werden und den Ringraum 7 in einen Saugraum 7a (Abb. 3 ) und einen Druckraum 7b unterteilen. Über die Flügelpumpe 8 ist eine Kammer io vorgesehen (Abb. i und 2), welche einerseits durch eine senkrechte Bohrung i i mit dem Druckraum 7U der Flügelpumpe und andererseits durch eine entsprechende Anzahl radialer Bohrungen 12 mit den Zylinderräumen 2 über den Stößeln 3 in Verbindung steht. Der Saugraum 7a der Flügelpumpe 8 steht über eine radiale Bohrung 13 (Abb. 3) mit der Zulaufleitung des Brennstoffbehälters in Verbindung. Eine weitere radiale Bohrung 14 (Abb. 3) verbindet den Druckraum 7b der Flügelpumpe 8 mit einem überlaufbehälter, während der Ringraum io mit der Ablaufleitung des überlaufbehälters durch eine radiale Bohrung 15 (Abb. i und 2) in Verbindung steht.The pump housing i has a number of cylinder spaces 2, which are concentric to the Principal axes x .t-. (Fig. I) of the device are grouped and lie parallel to this. Small pump tappets slide quickly in the cylinder chambers 2 3, which by coil springs 4 with a cam disk 5 in a frictional connection Touch to be held. The cam disk 5 is fixed on a drive shaft 6, and their cams 5a rise from one of their side walls towards the Push: e13 out. The end of the shaft 6 protruding beyond the cam disk 5 protrudes into an eccentric annulus; into it and is in the way of a vane pump designed that, in the fork 6a, 6b, two wings 8 are mounted radially displaceably which are urged against the wall of the annular space 7 by springs 9 (Fig. 3). will and divide the annular space 7 into a suction space 7a (Fig. 3) and a pressure space 7b. A chamber io is provided over the vane pump 8 (Figs. I and 2), which on the one hand through a vertical bore i i with the pressure chamber 7U of the vane pump and on the other hand through a corresponding number of radial bores 12 with the cylinder chambers 2 the tappets 3 is in connection. The suction chamber 7a of the vane pump 8 protrudes a radial bore 13 (Fig. 3) with the feed line of the fuel tank in Link. Another radial bore 14 (Fig. 3) connects the pressure chamber 7b the vane pump 8 with an overflow tank, while the annular space io with the drain line the overflow container through a radial bore 15 (Fig. i and 2) in connection stands.

Von jedem Zylinderraum 2 verläuft eine axiale Bohrung 16 nach oben, und diese Bohrungen 16 münden in radiale Bohrungen 17 ein, welche _ beiderseits durch einseitig wirkende Ventile 18 und i 9 (Abb. i) abgeschlossen sind, derart, daß wohl Flüssigkeit aus diesen Bohrungen 17 ausströmen, aber nicht hineinströmen kann. Die Kugelventile 18 sind durch Federn 2o und die Tellerventile i 9 durch Federn 21 belastet. In der Decke des Ringraumes io ist eine Drosselbohrung 22 angeordnet, welche sich zu einer Bohrung 23 mit einem größeren Durchmesser erweitert. In die Bohrung 23 ragt der Hals 24a einer Führungsbüchse 24 hinein für die Gewindespinde125 .einer Drosselnade126. Durch am Hals 24a vorgesehene Löcher 27 sind die Kammern der Ventile 18 mit dem Raum 23 verbunden. Die Ventile 19 sperren den Durchlaß von den Bohrungen 17 nach den Zuleitungen 28 für die Brennstoffeinspritzdüsen. Die Gewindespindel 25 der Drossel 26 weist eine Einstellverzahnung 29 auf, und diese steht mit der Verzahnung 3o einer Schiebebüchse 31 in Eingriff, welche sich mittels eines Längsschlitzes 32 an einem von der Führungsbüchse abragenden Stift 33 führt. Auf einer unteren Anschlagschulter 3 1a trägt die Schiebe-. büchse 31 zwei Rohrfedern 34, 35, auf denen eIne auf der Schiebebüchse verschiebbare Anschlagscheibe 36 aufliegt. Auf der Anschlagscheibe 34 ruht weiterhin das Ende eines Hebels 37 auf, der an einem Deckel 38 des Pumpengehäuses schwenkbar gelagert ist. Am oberen Ende der Schiebebüchse 31 greift eine Biegehaut 39 an, «-elche eine im Deckel 38 vorgesehene Unterdruckkammer 4o abschließt. Die Unterdruckkammer 40 ist durch eine Lei tung 41 an das Saugrohr der Brennkraft maschine angeschlossen, und zwar münde: die Leitung 41 zweckmäßig an einem in das Saugrohr eingesetzten Venturirohr hinter einer Drosselklappe ein.From each cylinder chamber 2 an axial bore 16 runs upwards, and these bores 16 open into radial bores 17, which are closed on both sides by valves 18 and 9 (Fig. I) that act on one side, in such a way that fluid can flow out of these bores 17 can flow out, but cannot flow into it. The ball valves 18 are loaded by springs 2o and the poppet valves i 9 by springs 21. In the ceiling of the annular space io a throttle bore 22 is arranged, which widens to a bore 23 with a larger diameter. The neck 24a of a guide bushing 24 for the threaded spindle125 of a throttle needle126 protrudes into the bore 23. The chambers of the valves 18 are connected to the space 23 through holes 27 provided on the neck 24a. The valves 19 block the passage from the bores 17 to the feed lines 28 for the fuel injectors. The threaded spindle 25 of the throttle 26 has an adjusting toothing 29, and this is in engagement with the toothing 3o of a sliding sleeve 31, which is guided by means of a longitudinal slot 32 on a pin 33 protruding from the guide sleeve. On a lower stop shoulder 3 1a carries the sliding. Bushing 31 two Bourdon tubes 34, 35, on which a stop disk 36, which is slidable on the sliding bushing, rests. The end of a lever 37, which is pivotably mounted on a cover 38 of the pump housing, rests on the stop disk 34. A flexible skin 39 engages the upper end of the sliding sleeve 31, which closes a vacuum chamber 40 provided in the cover 38. The vacuum chamber 40 is connected by a Lei device 41 to the intake manifold of the internal combustion engine, namely open: the line 41 expediently on a Venturi tube inserted into the intake manifold behind a throttle valve.

Die Wirkungsweise der Vorrichtung nach der Erfindung ist folgende: Die Welle 6 wird durch die Brennkraftmaschine in Umlauf versetzt, und die Pumpe 8 fördert aus der Leitung 13 (Abb. 3) vom Brennstoffbehälter her Brennstoff im überfluß durch die Bohrung i i in die Kammer i o (Abb. 1, 2), wobei die überschüssige Brennstoffmenge durch die Bohrung i4 (Abb. 3) nach dem überlaufbehälter abströmt. Der Brennstoff in der Kammer io fließt durch die Bohrungen 12 in die Zylinderräume 2 der Stößel 3 und steht auch in den Bohrungen 16 und 17 vor den Ventilen 18 und 19, und zwar unter dem vom überlaufbehälter über die Bohrung z 5 (Abb. 2) her wirkenden statischen Druck.The mode of operation of the device according to the invention is as follows: The shaft 6 is set in rotation by the internal combustion engine and the pump 8 conveys fuel in excess from the line 13 (Fig. 3) from the fuel tank through the bore i i into the chamber i o (Fig. 1, 2), with the excess amount of fuel flows through the bore i4 (Fig. 3) to the overflow tank. The fuel in the chamber io flows through the bores 12 into the cylinder spaces 2 of the plunger 3 and is also in the bores 16 and 17 in front of the valves 18 and 19, namely under the static acting from the overflow tank via the bore z 5 (Fig. 2) Pressure.

Im Leerlauf tritt in der Kammer 4o der stärkste Unterdruck und damit die stärkste Verstellkraft auf. Die Biegehaut schwingt stark nach oben in die Stellung A aus und nimmt dabei die Schiebebüchse 31 mit, bis der Bewegung der Biegehaut 39 schließlich die gegen den Hebel 37 drückenden Federn 34, 35 über den Anschlag 36 genügend Widerstand entgegensetzen. Dabei wird infolge des Zahneingriffs 29, 3o auch die Gewindespindel 25 verdreht und die Drosselnadel 26 weiter von der Drosselöffnung 23 abgehoben. Es kann daher in den oberen Räumen 2 durch die Stößel 3 zusamm.engepreßter und in die Bohrungen 16 und 17 hineinverdrängter Brennstoff durch die Ventile is ohne größeren Drosselwiderstand entweichen, und es gelangt nur wenig Brennstoff durch -die Ventile 19 nach den Zuleitungen 28 für die Brennstoffeinspritzdüsen. In dem Male, in dem man allmählich von der Leerlaufdrehzahl abweicht, z. B. durch eine entsprechende Einstellung der Drosselklappe im Ansaugrohr, schwindet auch der Unterdruck in der Kammer 40, und die Federn 34, 35 verschieben die Büchse 31 unter Überwindung des schwindenden Widerstandes der Biegehaut 39 nach unten in die Stellung B, wobei auch die Drosselwirkung der Nadel 26 steigt und dementsprechend mehr Brennstoff durch die Ventile i9 nach den Brennstoffeinspritzdüsen gelangt.When idling, the strongest negative pressure and thus the strongest adjustment force occurs in chamber 4o. The flexural skin swings sharply upward into position A and takes the sliding sleeve 31 with it until the movement of the flexural skin 39 is finally opposed by the springs 34, 35 pressing against the lever 37 via the stop 36. As a result of the tooth engagement 29, 3o, the threaded spindle 25 is also rotated and the throttle needle 26 is lifted further from the throttle opening 23. It can therefore escape in the upper chambers 2 by the plunger 3 pressed together and into the bores 16 and 17 into the bores 16 and 17 fuel through the valves is without major throttle resistance, and there is only little fuel through the valves 19 to the feed lines 28 for the Fuel injectors. The time you gradually deviate from idle speed, e.g. B. by setting the throttle valve in the intake pipe, the negative pressure in the chamber 40 disappears, and the springs 34, 35 move the sleeve 31, overcoming the decreasing resistance of the flexural skin 39 down to position B, whereby the throttle effect of the Needle 26 rises and accordingly more fuel reaches the fuel injectors through valves i9.

Der im Saugrohr der Maschine z. B. @ durch mehr oder weniger schräges Einstellen einer Drosselklappe künstlich erzeugte abgestimmte Unterdruck ist bei jeder Stellung der Drosselklappe allein abhängig von der Drehzahl des Motors. Dabei entspricht jeder Drosselklappenstellung eine bestimmte Drehzahl. Es muß daher die Spannung der Federn34, 35 derart gewählt werden, daß der zur Regelung als Gegenkraft erforderliche Unterdruck iin Saugrohr für jede Drehzahl und Belastung niedrig genug gehalten werden kann, um keinen Leistungsabfall und keine schlechte Verbrennung zu erhalten. Andererseits kann man gerade mit der pneumatischen Regelung sehr niedrige Leerlaufdrehzahlen einstellen, ohne befürchten zu müssen, daß der Motor abstirbt. Die Drosselklappe wirkt aber nur in einer Stellung, in welcher sie ihrer Lage nach überhaupt nur eine Drosselwirkung erzeugen kann, also bei Leerlauf und bei Teillast. Die Endregelung des Unterdruckes bei ganz offener Drosselklappe bewirkt ein. in die Ansaugleitung eingesetztes, an sich bekanntes Venturirohr, das infolge seiner Düsengestalt einen sehr geringen Strömungswiderstand besitzt. Das Venturirohr wird zweckmäßig derart bemessen, daß 'der von ihm erzeugte Unterdruck bei Überschreiten der zugelassenen Höchstdrehzahl so groß: wird, daß die Schiebebüchse 3 i ganz in die Aus-Stellung gehoben und' damit die Drosselwirkung ganz aufgehoben wird.The in the suction pipe of the machine z. B. @ by more or less oblique Adjusting a throttle valve artificially created tuned negative pressure is at each position of the throttle valve depends solely on the engine speed. Included Each throttle position corresponds to a certain speed. It must therefore be the Tension of the springs 34, 35 can be selected so that the control as a counterforce Required negative pressure in intake manifold low enough for every speed and load can be kept to no degradation in performance and no bad combustion to obtain. On the other hand, you can achieve very low levels with pneumatic control Adjust idle speeds without worrying about the engine stalling. However, the throttle valve only works in one position in which it depends on its position can only produce a throttling effect, i.e. at idle and at part load. The final regulation of the negative pressure when the throttle valve is fully open causes a. in the suction pipe used, known per se venturi, which as a result of its The nozzle shape has a very low flow resistance. The venturi will expediently dimensioned such that 'the negative pressure generated by it when exceeded the permitted maximum speed is so great that the sliding sleeve 3 i is completely in the off position is raised and 'so that the throttling effect is completely canceled.

Durch den Hebel 37 kann der Federanschlag 36 verschieden belastet und dadurch die Leerlaufdrehzahl eingestellt bzw. die Vorrichtung ganz abgestellt werden, indem die Federn 34 und 35 eine gewisse Vorspannung erhalten.By means of the lever 37 , the spring stop 36 can be loaded differently and thereby the idling speed can be set or the device can be switched off completely, in that the springs 34 and 35 receive a certain preload.

Wie bereits eingangs -erwähnt, zeigt die beschriebene und auf der Zeichnung -dargestellte Pumpe nur ein Ausführungsbeispiel des Erfindungsgedankens. Es ist das der vorliegenden Erfindung zugrunde liegende Prinzip der gemeinschaftlichen Regelung für in Kreisform angeordnete Fördergruppen auf alle bisher bekannten Ausführungsformen solcher Fördereinrichtungen möglich. Gegebenenfalls können dabei auch weitere Nockenringe Verwendung finden, die z. B. auf der Nockenscheibe 5 konzentrisch zu den Nocken 5a angeordnet sind. Die Fördervorrichtungen können gegebenenfalls auch mit Lenkern oder Hebeln zusammenwirken, die zum Zweck der Steuerung des Brennstoffdurchlasses nach den Brennstoffeinspritzdüsen . an der Außenwand der Pumpe angeordnet sind. Gegebenenfalls kann eine der nach dem überlaufbehälter führenden Leitungen 14 oder 15 auch wegfallen.As already mentioned at the beginning, the pump described and shown in the drawing shows only one embodiment of the inventive concept. The principle on which the present invention is based of the common regulation for conveyor groups arranged in a circle is possible for all previously known embodiments of such conveyor devices. If necessary, other cam rings can also be used, which z. B. are arranged on the cam plate 5 concentrically to the cams 5a. The conveying devices can optionally also interact with control arms or levers for the purpose of controlling the passage of fuel to the fuel injection nozzles. are arranged on the outer wall of the pump. Optionally, one of the leading to the overflow tank lines 14 or 1 5 may also be omitted.

Durch das gezeigte Ausführungsbeispiel wird vorwiegend die Einspritzmenge geregelt. Eine Regelung der Drehzahl der Brennkraftmaschine wird dadurch erzielt, daß man in an sich bekannter Weise ein mit der Durchfluß,geschwindigkeit des Brennstoffs durch die druckführenden Leitungen oder Räume sich änderndes Druckgefälle zum Verstellen eines beweglichen Gliedes heranzieht, das die in den Brennraum der Maschine gelangende Brennstoffmenge so regelt, daß die Maschine eine gewünschte Drehzahl hält.The embodiment shown is predominantly the injection quantity regulated. The speed of the internal combustion engine is regulated by that in a known manner with the flow rate of the fuel due to the pressurized lines or rooms changing pressure gradient for adjustment of a movable member that pulls into the engine's combustion chamber Controls the amount of fuel so that the machine maintains a desired speed.

Eine Regelung des Einspritzzeitpunktes kann erzielt werden, indem man die Nocken 5 verstellbar macht oder zwischen der Antriebswelle 6 und der Nockenscheibe 5 eine Verstelleinrichtung anordnet.A regulation of the injection timing can be achieved by the cams 5 are made adjustable or between the drive shaft 6 and the cam disk 5 arranges an adjustment device.

Der neue Regler ist für Fahrzeugdieselmaschinen besonders geeignet.The new controller is particularly suitable for vehicle diesel engines.

Claims

PATENT CLAIMS: i. Pump set for injecting fuel, in which several injection pumps driven by a common cam disk, an axially arranged pre-feed circulation pump and an overflow valve returning the excess fuel are combined in a common housing that the pressure chamber of the pre-feed pump also provides the common suction chamber for the injection pumps , characterized in that the working spaces (2) of the injection pumps (3) are connected to a common channel (22) via overflow channels (17) provided with non-return valves (i8), which in turn is connected via a throttle device (26) which regulates the injection quantity the pressure chamber (io) of the pre-feed pump (8) is connected.

2. Pump set according to claim i, characterized characterized in that the one provided above the pressure chamber (io) 'of the prefeed pump (8) Throttle member (25; 26) of one under the influence of the negative pressure in the intake pipe standing flexible skin (39) is controlled by a coupled to the flexible skin Tooth sleeve (3 i) is adjusted axially, which is provided in a spindle (25) Toothing (29) engages.

3. Pump set according to claims i and 2, characterized in that that. the tooth socket (3 i) under the influence of one or more springs (34, 35), whose preload is provided by a Lever (3;) arbitrary can be influenced from the outside to the idle position (A) of the throttle element (26) to rebel, while the full load position of the throttle member (22, 26) by a Corresponding design of the Venturi tube arranged in the intake pipe of the machine is fixed. Pump set according to claims r to 3, characterized in that that, if necessary, several in a radial plane to determine the injection time concentrically arranged tappet groups, additional concentric cam rings and levers or handlebars attached to the outside of the pump are provided.