DE753830C

DE753830C - Fluid regulators for internal combustion engines

Info

Publication number: DE753830C
Application number: DEK159552D
Authority: DE
Inventors: Anton Dr-Ing Pischinger
Original assignee: Kloeckner Humboldt Deutz AG
Current assignee: Kloeckner Humboldt Deutz AG
Priority date: 1940-12-14
Filing date: 1940-12-14
Publication date: 1953-01-05

Description

Flüssigkeitsregler für Brennkraftmaschinen Die Erfindung bezieht sich auf einen Flüssigkeitsregler für Bremskraftmaschinen, bei dem der Brennstoff als RegIerflüssigkeit benutzt und durch eine Drosselstelle in einer Brennstoffleitung gefördert wird. Der- Stawdrwck vor der Drossel wirkt auf einen federbelasteten Kolben oder eine Membran, welche die in den Arbeitszylinder gelangende Brennstoffmenge entsprechend der Belastung verstellt, so daß eine nahezu gleichbleibende Drehzahl aufrechterhaliten wird. Die Einstellung,der-zu regelnden. Drehzahl geschieht bei derartigen Reglern entweder, wie bei Fliehkraftreglern, durch Änderwna der Spannung der den Kolben oder die Membran belastenden Feder oder durch Änderung des Drosselquerschnitts.Fluid regulators for internal combustion engines The invention relates to on a fluid regulator for brake engines, in which the fuel as Control fluid used and through a throttle point in a fuel line is promoted. The force in front of the throttle acts on a spring-loaded piston or a membrane that controls the amount of fuel entering the working cylinder adjusted according to the load, so that an almost constant speed is maintained. The attitude that-to-be regulated. Speed happens at Such regulators either, as with centrifugal regulators, by changing the voltage the spring loading the piston or the diaphragm or by changing the throttle cross-section.

Bei edenbekannten FlÜssigkeitsreglern,dieser Art befindet sich die Drosselstelle in derDrwckleitung der Zubringerpumpe, die der Einspritzpumpe den Brennstoff unter Druck zuführt. Dabei isst in der Regel vor der Einspritzpumpe ein Brennstoffilter vorgesehen. Bleibt der Brennstoff aus, so besteht bei: dieser Regelvorrichtung die Gefahr, d@aß die Maschine durchgeht, wenl das vorgeschaltete Filter noch eine größere Brennstoffmenge enthält.In the case of well-known liquid regulators, this type is the Throttle point in the pressure line of the feeder pump that the injection pump Feeds fuel under pressure. Usually eats before the injection pump Fuel filter provided. If there is no fuel, there is: this control device the danger that the machine will run away if the upstream filter is still one Contains a larger amount of fuel.

Es ist ferner bekannt, idi-e Brennstoffmenge und den Einspritzwinkel in Abhängigkeit vom Einspritzdruck zu regeln und zu diesem Zwecl; den Pumpenraum während der Einspritzung mit einem Speicherraum zu verbinden, der durch einen verschiebbaren Steuerkolben für die Brennstoffmengen- und Ei.nsp:ritzwinkelregelung verschlossen und durch eine in dem Kolben vorgesehene Tut gegen übermäßigen Druckanstieg gesichert is,t. Bei dieser Regelvorrichtung besteht -die Gefahr, daß die Maschine durchgeht, sobald die Nadel eines der Einspritzventile hängenbleiibt, da sieh dann in dem Speicherraum ein zu niedriger Druck einstellt. Die Nut im Speicherkoilben mu.ß bei dem 'hohen Einspritzdruck und den kleinen Brennstoffmengen einen sehr kleinen Querschnitt aufweisen, so d'aß sie ständig der Gefahr des Verstopfens ausgesetzt ist und deshalb leicht unerwünschte Betriebsstörungen verursacht.It is also known the amount of fuel and the injection angle depending on To regulate injection pressure and for this purpose; to connect the pump chamber with a storage chamber during the injection, the by means of a sliding control piston for the fuel quantity and injection angle control closed and by a provided in the piston Tut against excessive pressure increase is secured, t. With this control device there is a risk that the machine goes through as soon as the needle of one of the injectors gets stuck, then see the pressure in the storage space is too low. The groove in the storage coil has to be a very small one given the high injection pressure and the small amounts of fuel Have cross-section so that they are constantly exposed to the risk of clogging and therefore easily causes undesirable malfunctions.

Schließlich ist es noch bekannt, die Druckschwankungen in der Einspritzleitung auf einen federbelasteten Kolben wirken zu lassen, der durch Änderung der je Hubeingespritzten Brennstoffmenge einen nahezu gleichbleibenden Druck im Düsenraum des Einspritzventils aufrechterhält.Finally, the pressure fluctuations in the injection line are also known to act on a spring-loaded piston by changing the amount of each stroke injected Fuel quantity has an almost constant pressure in the nozzle chamber of the injection valve maintains.

Gemäß der Erfindung wird bei Brennstoffeiiispritzpumpen, welche vor Beginn der Einspritzung einen Teil des angesaugten Brennstoffs in die Ansaugleitung zurückfördern, die Drosselstelle in der Ansaugleitung oder in einer 'Hinter einem in der Ansaugleitung vorgesechenen Rückschlagventil bzw. Drosselorgan von der Ansaugleitung abgezweigten Leitung angeordnet, über die der vor der Einspritzung von der Pumpe in die Ansaugleitung zurückgeförderte Brennstoff entweder in einen Brennstoffsammelbehälter oder vor dem in der Ansaugleitung vorgesehenen Rückschlagventil bzw. Drosselorgan in die Ansaugleitung zurückgeleitet wird.According to the invention, in fuel injection pumps, which before Start of injection of some of the fuel that is drawn into the intake line back, the throttle point in the suction line or in a 'behind a Check valve or throttle device provided in the suction line by the suction line branched line arranged over which the before the injection from the pump Fuel returned to the suction line either in a fuel collection container or in front of the check valve or throttle device provided in the suction line is returned to the suction line.

Es ist bereits vorgeschlagen worden, :den Reglerkolben mit dem außerhalb des Einspritzintervalls von der Einspritzpumpe zurückgeförderten Brennstoff zu beaufschlagen und dabei die R:eglerdrossel in der Abflußleitung für die nach Beendigung der Einspritzung von der Pumpe zurückgeförderte Üherströmmenge anzuordnen. Der Erfindungsgegenstand ist hierzu ein Parallelfall, indem er die vor Beginn der Einspritzung von der Einspritzpumpe zurückgeschobene Vorströmmen.ge zur Regelung ausnutzt.It has already been suggested: the regulator piston with the outside of the injection interval to apply the fuel fed back by the injection pump and at the same time the regulator throttle in the discharge line for after the end of the injection to arrange the overflow volume conveyed back by the pump. The subject of the invention is parallel to this, in that the injection pump has the before the start of the injection The forward flow volume pushed back is used for control purposes.

Bei aus mehreren Einzelpumpen bestehenden Brennstoffpumpen erhalten die Pumpenantriebsnocken in weiterer Ausgestaltung der Erfindung auf ihrer Auf- oder Ablaufseite eine solche Form, daß während der Zurückförderung einer Ein.zel:pu;mpe in die gemeinsame Saugleitung keime oder nur eine geringe Ansaugeng du.rfli die anderen Einzelpumpen stattfindet. Dadurch wird erreicht, daß die be: der Rückförderung von den einzelnen Pumper erzeugten Druckstöße in voller Stärke auf das Steuerglied (Kolben oder Membran) dee Flüssigkeitsreglers einwirken.Preserved in the case of fuel pumps consisting of several individual pumps the pump drive cams in a further embodiment of the invention on their Auf- or discharge side such a shape that during the return of a single.zel: pu; mpe germs in the common suction line or only a small amount of suction other single pumps takes place. This ensures that the be: the return pressure surges generated by the individual pumper in full strength on the control member (Piston or membrane) of the liquid regulator act.

In der Zeichnung sind mehrere Ausfübrungsbeispiele des Erfindungsgegenstands dargestellt.Several exemplary embodiments of the subject matter of the invention are shown in the drawing shown.

Abb. i zeigt schematisch eine Brennstoffeinspritzpumpe, bei welcher die Reglerdrossel in einer das Rückschlagventil in der Ansaugleitung überbrückenden Leitung angeordnet ist; Abb. i a zeigt ein anderes Ausführungsbeispiel der Einrichtung nach Abb. i ; Abb. a zeigt einen Schnitt nach Linie A-A in Abb. i Abb.3 zeigt ein anderes Ausführungsbeispiel des Flüssigkeitsreglers; Abb. d. zeigt noch ein anderes Ausführungsbei,spiel des Flüssigkeitsreglers; Abb. 5 bis 8 zeigen besondere Ausführungsformen der Antriebsnocken für aus mehreren Einzelpumpen bestehende Brennstoffeinspritzpumpe-n.Fig. I shows schematically a fuel injection pump in which the regulator throttle in a bypassing the check valve in the intake line Line is arranged; Fig. 1a shows another embodiment of the device according to Fig. i; Fig. A shows a section along line A-A in Fig. I Fig.3 shows a another embodiment of the liquid regulator; Fig. D. shows another Ausführungsbei, game of the liquid regulator; Fig. 5 to 8 show particular embodiments the drive cam for fuel injection pumps consisting of several individual pumps.

In der gemeinsamen Ansaugleitung i der ersten Ausführungsform nach @Abb. i, an die die Einzelpumpen 2 der Brennstoffpumpe mit ihren Saugbohrungen 3 angeschlossen sind, ist ein Rückschlagven.til 4. angeordnet. Ati Stelle des Rückschlagventils kann auch eine Drossel:;.' in der Ansaugleitung vorgesehen sein (Abb. i a). Hinter diesem Rückse'hlagventil ist von der Ansaugleitung eine Leitung 6 abgezweigt, die, das Rückschlagventil fberl).r-ükkend, vor demselben wieder in die Ansaugleitung mündet. Die Leitung 6 kann auch in einen Brennstoffsammelbehälter münden. 1n der Leitung 6 ist eine Drosselstelle 5 vorgesehen. Hinter dem Rückschlagventil ist der Arbeitsraum 7 einer Steuereinrichtung 8 für das Brennsto:ffmengenverstellglied 9 (Zahnstange) der Brennstoffpumpe 2 an die Ansaugleitung i angeschlossen. Das Steuerorgan der Steuereinrichtung besteht aus einer durch eine -Feder io belasteten Membran ii (oder einem Kolben), an der das Verstellglied 9 befestigt ist.In the common suction line i according to the first embodiment @Fig. i, to which the individual pumps 2 of the fuel pump with their suction holes 3 are connected, a Rückschlagven.til 4. is arranged. Ati place of the check valve can also be a throttle:;. ' be provided in the suction line (Fig. i a). Behind This Rückse'hlag valve a line 6 is branched off from the suction line, which, the check valve fberl) .r-ükkend, before the same back into the suction line flows out. The line 6 can also open into a fuel collection container. 1n the Line 6, a throttle point 5 is provided. Behind the check valve is the Working space 7 of a control device 8 for the fuel quantity adjustment member 9 (Rack) of the fuel pump 2 connected to the suction line i. The control organ the control device consists of a diaphragm loaded by a spring ii (or a piston) to which the adjusting member 9 is attached.

Während des letzten Teils der Abwärtsbewegung des 12 (vgl. Abb. ?) tritt der von einer nicht dargestellten Vorpumpe in die Ansaugleitung i geförderte Brennstoff durch das Rücksclilagventil d. und die dann vom Pumpenkolben freigelegte Saugbohrung 3 in den Pumpenraum ein. Während des ersten Teils der Aufwärtsbewegung des Pumpernkolbens wird ein Teil des vorher angesaugten Brennstoffes in die Ansaugleitung zurückgefördert. Diese Rückförderung ist beendet, sobald der Pumpenkolben die Saugbohrting 3 wieder überdecktliat.Anschließend daran :erfolgt :die Brennstoffeinspritzung über das Druckventil 13 so lange, bis der Kolben den P@ump:enraum über die Ausnehmung 1q mit der Überströmlei,tung 15 verbindet. D-ie Steuerkante 16 der Ausnehmung 14 ist in bekannter Weise als Schrägkante ausgebildet, so daß die zur Einspritzung gelangende Brennstoffmengedurch Verdrehen des Pumpenkolbens mittels der Zafhnstan:ge 9 geregelt werden kann. Die die Saugbohrung 3 steuernde vordere Kante, des Kolbens 12 kann natürlich auch als Schrägkante ausgebildet sein.During the last part of the downward movement of the 12 (see Fig.?), The fuel delivered by a backing pump (not shown) into the suction line i passes through the reverse clipping valve d. and the suction bore 3 then exposed by the pump piston into the pump chamber. During the first part of the upward movement of the pump piston, part of the fuel previously sucked in is fed back into the suction line. This return is ended as soon as the pump piston covers the suction hole 3 again . Subsequently, the fuel is injected via the pressure valve 13 until the piston connects the pump space to the overflow line 15 via the recess 1q. The control edge 16 of the recess 14 is designed in a known manner as an inclined edge, so that the amount of fuel that is injected can be regulated by turning the pump piston by means of the gear rack 9. The front edge of the piston 12 which controls the suction bore 3 can of course also be designed as a beveled edge.

Die während des ersten Teils der Aufwärtsbewegung des Pumpenkolbens in die Ansaugleitung i zurückgeförderte Brennstoffmenge erzeugt in dem hinter (dem Rückschlagventil q liegenden Teil der Ansaugleitung einen Staudruck, da für ihren Abfluß nur der Querschnitt der Drosselstelle 5 zur Verfügung steht. Der Staudruck wirkt auf die Membran i i, so daß das Bre.nnstöffverstell:glied 9 entgegen der Feder fo in Richtung einer Verminderung der zur Einspritzung gelangenden Brennstoffmenge so weit verschoben wird, bis Gleichgewicht zwischen dem auf der Membran lastenden Staudruck und der Spannung der Feder fo herrscht. Da der Staudruck mit zunehmender Maschinendrehzahl steigt, wird auch eine stabile Regelung der Einspritzmenge erzielt.The one during the first part of the upward movement of the pump piston The amount of fuel pumped back into the intake line i is generated in the downstream (dem Check valve q lying part of the suction line creates a back pressure because for their Outflow only the cross section of the throttle point 5 is available. The back pressure acts on the membrane i i, so that the Bre.nnstöffverstell: member 9 against the spring fo in the direction of reducing the amount of fuel to be injected is shifted until equilibrium between that on the membrane Dynamic pressure and the tension of the spring fo prevail. Since the back pressure increases with If the engine speed increases, stable control of the injection quantity is also achieved.

Bei dem Ausführungsbeispiel nach Abb. 3 ist die Drosselstelle 5 in der Ansaugleitung i angeordnet. Diese Anordnung erfordert im Vergleich zu der in Abb. i dargestellten einen höheren Druck der Vorpumpe, da dieselbe den Widerstand der Drosselstelle überwinden muß. Der Arbeitsraum i9 der Steuereinrichtung isst hinterder Drosselistelle 5 andieAasaugleitung i angeschlossen. Um den Einflu.ß des Vorpumperndrucks bei der Regelung au;s.zuschalteri, wird die Kolbenstange 17 dicht nach außen geführt, und der hinter dem Kolben liegende Arbeitsraum 18 vor der Drosselstelle 5 mit Ader Ansaugleitung verbunden. Diese Anordnung kann natürlich auch bei dem Ausführungsbeispiel nach Abb. i getroffen werden.In the embodiment according to Fig. 3, the throttle point 5 is arranged in the suction line i. This arrangement requires a higher pressure of the backing pump than that shown in Fig. I, since the same has to overcome the resistance of the throttle point. The working space i9 of the control device is connected to the suction line i behind the throttle point 5. To the au Einflu.ß of Vorpumperndrucks in the control; s.zuschalteri, the piston rod 17 is guided tight to the outside, and the working space 1 8 located behind the piston in front of the throttle point 5 is connected to suction vein. This arrangement can of course also be made in the exemplary embodiment according to FIG.

Bei dem Ausführungsbeispiel nach Abb.4 ist die Dros@selstel1- 5 im federbelasteten Kolben 20 oder in der Membran der Steuereinrichtung. vorgesehen.. Von den beiden Arbeitsräuen 2i, 22 ist der eine, 2i, vor und der aridere, 22, hinter dem Rück schlagven.ti.l4 oder Drossel mit der Ansaugleitung i verbunden. Die Drosselstelle ist somit wie bei dem Aus- . führungsbeispiel nach Abb. i parallel zum Rückschlagventil 4 geschaltet.In the embodiment according to Fig.4 the Dros @ selstel1-5 is in spring-loaded piston 20 or in the membrane of the control device. intended.. Of the two working rooms 2i, 22, one is, 2i, in front and the other, 22, is behind the Rückschlagven.ti.l4 or throttle connected to the suction line i. The throttle point is thus like the off. Execution example according to Fig. i parallel to the check valve 4 switched.

Die Maschinendrehzahl läßt sich durch Verändern der Voirspannung der Reglerfeder io mittels des Hebels 23 oder @diurch Verändern des Ouerschnitts der Drosselstelle 5 beliebig einstellen. Um bei aus mehreren Einzelpumpen bestehenden Brennstoffpumpen zu vermeiden, daß während des Zurückförderns einer Einzelpumpe inJieAnsaugleitung eine andere Pumpe Brennstoff aus derselben ansaugt und :dadurch den für die Regelung benutzten Staudruck vermindert, erhalten die normalerweise symmetrischen Antriebsnocken der Einzelpumpen eine solche Form, daß sich die Ansauge- und Rüdkförderungs,interval.le der Einzelpumpen nicht mehr oder nicht mehr nennenswert überdecken.The machine speed can be changed by changing the voltage of the Regulator spring io by means of lever 23 or by changing the cross section of the Set throttle point 5 as required. In order to consist of several individual pumps Avoid fuel pumps during the return of a single pump InJieAnsaugleitung another pump sucks in fuel from the same and: thereby the back pressure used for the regulation is reduced, they normally receive symmetrical drive cams of the individual pumps in such a way that the suction and Rüdkförderungs, intervals of the individual pumps no longer or no longer significant cover.

In Abb. 5 sind die. Zeit-Weg-Kurven zweier Pumpenkalben in dem Bereich dargestellt, wo sie seich überdecken. Die gestrichelte Kurve a entspricht der Auflaufseite, die Kurve b der Ablaufseite der gebräuehli.chen symmetrischen Nocken. Im Punkt A ist die Rückförderung des einen Pumpenkolbens in die Ansaugleitung beendet und im Punkte B beginnt der andere Pumpen1,kolben aus der Ansaugleitung anzusaugen. Wie aus Abb. 5 ohne weiteres abgelesen werden. `kann, überdecken sich die Rückförderung und Ansaugung der beiden Pumpenkolben längs des Wegstücks d. Um dieses zu vermeiden, wird die Auflaufseitea der Nocken entsprechend der Zeit-Weg-Kurve c geformt, wodurch die Überdeckung vermieden wird. Abb. 6 zeigt gestrichelt die Form der Auflaufseite bei gebräuchlichen symmetrischen -Nocken und in voller Linie die neue Nockenform. An Stelle, der Auflaufseite kann natürlich auch die Ablaufseite des Nockens entsprechend verändert werden, wie den Abb. 7 und 8 ohne weiteres zu entnehmen ist. Es ist natürlich auch möglich, sowohl die Ablaufseite als auch die Auflaufseite des Nockens zu ändern.In Fig. 5 are the. Time-displacement curves of two pump calves are shown in the area where they overlap. The dashed curve a corresponds to the upstream side, curve b to the downstream side of the common symmetrical cams. At point A, the return of one pump piston into the suction line is finished and at point B the other pump1 begins to suck pistons out of the suction line. As can easily be seen from Fig. 5. `can, the return and suction of the two pump pistons overlap along the path section d. In order to avoid this, the run-up side a of the cams is shaped according to the time-distance curve c, whereby the overlap is avoided. Fig. 6 shows the shape of the run-up side with common symmetrical cams in broken lines and the new cam shape in full line. Instead of the run-up side, the run-out side of the cam can of course also be changed accordingly, as can be seen in Figs. 7 and 8. It is of course also possible to change both the downstream side and the upstream side of the cam.

Claims

PATENT CLAIMS: i. Fluid regulators for internal combustion engines with Injection pumps, which before the start of the injection, some of the sucked in fuel in the suction line to, return, with the fuel itself as the control fluid is used and conveyed through a throttle point, as well as the control of the pump: by one acted upon by the pressure in front of the throttle point, with a spring-loaded one Steuergl, i # z.d (piston or: membrane) provided control device takes place, dat through also indicates that the throttle point (5) .in the suction line (i) or in a ; behind a non-return valve (4) or throttle device provided in the suction line from the suction line branched line (6) is arranged, via which the before the fuel pumped back into the suction line after the injection by the pump either in a fuel: Container or in front of the in the Intake line (i) provided check valve (4) or throttle element (q. ') Into the Suction line is returned.

2. Liquid regulator according to claim i, characterized characterized in that the throttle point (5) in the spring-loaded piston (2o) or the membrane of the control device (8) is arranged, and that of the working spaces (21, 22) of the control device one (21) in front, the other (22) behind the in the suction line provided check valve (4) or throttle device (d ') with the Suction line (i) is in connection (Fig. 4).

3. Liquidity regulator according to the At-. spray i and 2, in connection with fuel pumps, which consist of several individual pumps exist, characterized by such a shape of the run-up side and / or the run-off side the pump drive cam that during the return of a single pump in the common suction line (i) no or little suction by the others Single pumping takes place. To delimit the subject matter of the invention from the prior art Technik, the following publications are considered in the granting procedure French Patent Nos. 831 186, 799 # 916, 837 572 British Patent No. 448 995-