DE877981C

DE877981C - Fuel injection device for internal combustion engines

Info

Publication number: DE877981C
Application number: DEA12755A
Authority: DE
Inventors: Carl Gustaf Fagerholt
Original assignee: Volvo AB
Current assignee: Volvo AB
Priority date: 1950-01-21
Filing date: 1951-01-18
Publication date: 1953-05-28

Description

Brennstoffeinspritzvorrichtung für Brennkraftmaschinen Die: Erfindung bezieht sich auf eine Brennstoffeinspritzvorrichtung für Brennkraftmaschinen mit Voreinspritzung und insbesondere auf Einspritzvorrichtungen, bei denen die Einspritzung mit Hilfe eines Kolbens erfolgt, der von einem Antriebsglied in Form eines Daumens od. dgl. betätigt wird. Die Erfindung kennzeichnet sich durch eine zwischen dem Kolben und dem Daumen od. dgl. angeordnete Einrichtung, die während. des wirksamen Hubes oder Druckhubes des Kolbens sprunghaft verkürzt wird. und dadurch eine vorübergehende Unterbrechung der Brennstoffeinspritzung bewirkt.Fuel Injector for Internal Combustion Engines The: Invention relates to a fuel injector for internal combustion engines with Pre-injection and in particular on injection devices in which the injection takes place with the help of a piston, which is carried out by a drive member in the form of a thumb or the like. Is operated. The invention is characterized by a between the Piston and the thumb od. The like. Arranged device that during. of the effective Stroke or pressure stroke of the piston is shortened by leaps and bounds. and thus a temporary one Interruption of fuel injection causes.

Das gemäß dar Erfindung eingeschaltete Zwischenglied, das während des Arbeitshubes sprunghaft verkürzt wird, kann auf verschiedene Weise ausgebildet sein; z. B. kann es mechanisch ausgebildet sein oder ein Flüssigkeitspolster enthalten. Ein Flüssigkeitspolster ist an sich als Zwischenglied bekannt, jedoch ist dieses bei der bekannten Einrichtung während des Arbeitshubes unveränderlich.The intermediate member switched according to the invention, which during the working stroke is shortened by leaps and bounds, can be designed in various ways be; z. B. it can be designed mechanically or contain a liquid cushion. A cushion of liquid is known per se as an intermediate link, but this is the case unchangeable in the known device during the working stroke.

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist nachstehend unter Hinweis auf die Zeichnung beschrieben, die einen Schnitt durch eine Brennstoffeinspritzpumpe gemäß der Erfindung zeigt.One embodiment of the invention is noted below Described on the drawing, which shows a section through a fuel injection pump shows according to the invention.

In der Zeichnung bezeichnet r das Gehäuse der Pumpe und 2 einen Nippel zum Anschluß einer Brennstoffleitung für den Motorzylinder, in den der Brennstoff eingespritzt werden soll. In das Gehäuse ist eine Zylinderbüchse 3 für einen Brennstoffkolben 4 eingesetzt. Die Büchse 3 wird durch eine Anschlagschraube 3o in ihrer Lage gehalten. Der Kolben 4 hat eine ebene äußere Stirnfläche 31 und in einigem Abstand davon eine umfängliche Nut 5 mit einer schrägen Schraubenfläche 6, mit deren Hilfe die Menge des eingespritzten Brennstoffes, durch Drehen des Kolbens 4 geregelt werden kann. Der Kolben: 4 ist mit Hilfe einer Zahnstange 7 drehbar, die in ein Zahnsegment auf einer die Zylin,derbüehse 3 umgebenden Hülse 8 eingreift. Der Kolben. 4 hat nahe seinem inneren Ende Vorsprünge 32, die in Schlitzen, 33 der, Hülse 8 gleiten, können, so da.ß die Drehung der Hülse 8 mit Hilfe der Zahnstange 7 auch auf den, Kolbe , 4 übertragen. wird. Brennstoff wird durch eine zylindrische Ausnehmung 34 im Gehäuse zugeführt, Wenn der Kolben 4 sich in der in der Zeichnung dargestellten Lage befindet, gelangt der Brennstoff in den Raum 35. oberhalbdes Kolbens. Während des Druckhubes des Kolbens 4 strömt der -Brennstoff aus dem Raum 35 durch ein Rückschlagventil io, das durch eine Feder 9 belastet ist. Wenn die Fläche 6 die mit der Ausnehmung 34 in Vorbindung stehende Öffnung erreicht, wird der im Raum 35 unter Druck stehende Brennstoff durch einen nicht dargestellten Kanal an der zylindrischen Oberfläche des Kolbens 4 in die Nut 5 und davon in die Ausnehmung 34 zurückgeleitet. Durch Drehung des Kolbens in der beschriebenen Weise mit Hilfe der Zahnstange 7 kann somit die Menge des zurückgeleiteten. Brennstoffes und damit auch die Menge des eingespritzten Brennstoffes geregelt werden.In the drawing, r denotes the housing of the pump and 2 a nipple for connecting a fuel line for the engine cylinder, in which the fuel should be injected. In the housing is a cylinder liner 3 for a fuel piston 4 used. The sleeve 3 will by a stop screw 3o in held their position. The piston 4 has a flat outer end face 31 and in some Distance therefrom a circumferential groove 5 with an inclined screw surface 6, with the Help the amount of fuel injected, regulated by turning the piston 4 can be. The piston: 4 is rotatable with the help of a rack 7 which is in a Toothed segment engages on a sleeve 8 surrounding the cylinder, derbüehse 3. The piston. 4 has, near its inner end, projections 32 which, in slots, 33 of, sleeve 8 slide, so da.ß the rotation of the sleeve 8 with the help of the rack 7 also transferred to the, Kolbe, 4. will. Fuel is through a cylindrical recess 34 supplied in the housing, when the piston 4 is in the position shown in the drawing The fuel enters the space 35 above the piston. While of the pressure stroke of the piston 4, the fuel flows out of the space 35 through a check valve io, which is loaded by a spring 9. If the surface 6 is the one with the recess 34 reached pre-binding opening, the one in space 35 is pressurized Fuel through a channel (not shown) on the cylindrical surface of the piston 4 is fed back into the groove 5 and therefrom into the recess 34. By Rotation of the piston in the manner described with the aid of the rack 7 can thus the amount of the returned. Fuel and thus also the amount of fuel injected Fuel can be regulated.

Eine Feder 28 ist zwischen einer oberen! Scheibe 36 und einer unteren, Seheibe 29 eingespannt. Die obere Scheibe ruht in einem Sitz im Pumpengehäuse, und die-untere Scheibe stützt sich an einen Kopf i8 am unteren. Ende des Kolbens 4. Die Feder 28 hat die Aufgabe, den Kolben 4 nach seinem Druckhub zurückzuführen.A spring 28 is between an upper one! Disc 36 and a lower, See disk 29 clamped. The upper disc rests in a seat in the pump housing, and the lower disk is supported on a head i8 on the lower one. End of piston 4. The spring 28 has the task of returning the piston 4 after its pressure stroke.

Die bisher beschriebenen Teile zum Einspritzen des,Brennstoffes und zur Regelung der eingepritzten Brennstoffmenge sind an sich bekannt und bilden keinen Teil der Erfindung.The parts described so far for injecting the fuel and for regulating the amount of fuel injected are known per se and do not form any Part of the invention.

Der Kolben 4 wird durch einen, auf einer Daumenwelle i, sitzenden Daumen ii betätigt. Zwischen dem Daumen i i und dem Kolben. 4 ist ein Stößel vorgesehen zur Betätigung des Kolbens entsprechend der Drehung des Daumens. Der Stößel enthält zwei wesentliche Teile, nämlich eine Hülse 13 und einen Stößelkolben 16. Die Hülse 13 ist in. einer Bohrung 14 im Pumpengehäuse beweglich und durch eine mit ihr befestigte Wand 24 abgeschlossen. Die Wand 24 hat an der Innenseite einen. Vorsprung 27 und. an der Außenr seite, eine Stößelrolle 15 für den Daumen i i. Der Stößelkolben 16 begrenzt zusammen mit der Hülse 13 und der Wand 24 einen geschlossenen Raum 23. Der Kolben 16 ist in der Hülse 13 zwischen zwei Endlagen beweglich, von denen die eine durch einen Innenflansch 22 der Hülse 13 und die andere durch den. Vorsprung 27 der Wand 24 bestimmt ist. Der Stößelkolben 16 liegt am inneren Ende des Brennstoffkolbens 4 mit Hilfe einer in den Kolben 16 eingeschraubten Stoßschraube 17 an, die in der Längsrichtung in bekannter Weise verstellbar und mit Hilfe einer Gegenmutter i9 feststellbar ist. Die Hülse hat zwei Öffnungen 2o und 25, die mit Kanälen 21 bzw. 26 im Pumpengehäuse i in Verbindung gesetzt werden können.The piston 4 is actuated by a thumb ii seated on a thumb shaft i. Between the thumb ii and the piston. 4 a plunger is provided for actuating the piston in accordance with the rotation of the thumb. The tappet contains two essential parts, namely a sleeve 13 and a tappet piston 16. The sleeve 13 is movable in a bore 14 in the pump housing and is closed by a wall 24 attached to it. The wall 24 has one on the inside. Projection 27 and. on the Außenr side, a pusher roller 15 for the thumb i i. The plunger piston 16, together with the sleeve 13 and the wall 24, defines a closed space 23. The piston 16 is movable in the sleeve 13 between two end positions, one of which through an inner flange 22 of the sleeve 13 and the other through the. Projection 27 of the wall 24 is determined. The plunger piston 16 rests on the inner end of the fuel piston 4 with the aid of a butt screw 17 screwed into the piston 16, which is adjustable in the longitudinal direction in a known manner and can be fixed with the aid of a lock nut 19. The sleeve has two openings 2o and 25 which can be connected to channels 21 and 26 in the pump housing i.

In der dargestellten Lage steht der Raum 23 in Verbindung mit dem Kanal 2r, in dem sich ein Druckmittel, z. B. Drucköl, befindet. Der Druck des Druckmittels ist mindestens so groß, da,ß es den Stößelkolben 16 in der dargestellten, oberen Endlage entgegen der Wirkung der Feder 28 halten kann. Bei der Drehung der Daumenwelle i2 hebt der Daumen i i die Hülse 13 an, die, dabei infolge der Anwesenheit des Druckmittels im Raum 23 den Stößelkolben 16 mitnimmt. Sobald die Öffnung 25 -in der Hülse 13 mit der zum Auslaßkanal 26 gehenden Öffnung in Verbindung kommt, strömt das Druckmittel 23 plötzlich in den Auslaßkanal, wodurch. die Bewegung des Stößelkolbens 16 augenblicklich zum Stillstand kommt, bis be!i_ fortgesetzter Bewegung der Hülse 13 der Anschlag 27 die Unterseite des Stößelkolbens trifft und diesen. in die obere Endlage bewegt. Bei der darauffolgenden Drenung des Daumens i i von seiner oberen in seine untere Lage wird der Brennstoffkolben 4 durch die Feder 28 in seine innere Endlage zurückgeführt. Während dieser Bewegung drückt der Kolben. 4 auf den Stößelkolben, 16, der seinerseits. am Vorsprung 27 anliegt und somit auch die Hülse! 13 in die untere Lage zurückbewegt. Sobald die Öffnung 2o wieder mit der zum Kanal 21 führenden Öffnung in Verbindung kommt, strömt wieder Druckmittel in den Raum 23 und zwingt den Stößelkolben 16 in seine in der Zeichnung dargestellte obere Endlage zurück.In the position shown, the space 23 is in connection with the Channel 2r, in which there is a pressure medium, e.g. B. pressure oil is located. The pressure of the pressure medium is at least as large as, ß it the plunger piston 16 in the illustrated, upper End position against the action of the spring 28 can hold. When turning the thumb shaft i2 lifts the thumb i i the sleeve 13, which, as a result of the presence of the pressure medium takes the plunger piston 16 with it in space 23. As soon as the opening 25 -in the sleeve 13 comes into communication with the opening going to the outlet channel 26, the pressure medium flows 23 suddenly in the outlet channel, whereby. the movement of the plunger piston 16 is instantaneous comes to a standstill until, with continued movement of the sleeve 13, the stop 27 hits the underside of the plunger piston and this. moved to the upper end position. During the subsequent drifting of the thumb i i from its upper to its lower In the 2nd position, the fuel piston 4 is returned to its inner end position by the spring 28. During this movement the piston pushes. 4 on the plunger piston, 16, which in turn. rests on the projection 27 and thus also the sleeve! 13 moved back to the lower position. As soon as the opening 2o is connected again to the opening leading to the channel 21 comes, pressure medium flows again into the space 23 and forces the plunger piston 16 in its upper end position shown in the drawing back.

Aus dem Obigen ergibt sich somit, daß die beschriebene Vorrichtung eine absatzweise Brennstoffeinspritzung herbeiführt.From the above it can be seen that the device described brings about intermittent fuel injection.

Gemäß einer Ausführungsform der Erfindung kann eine zweite, die Hülse 13 umgebende Hülse angeordnet werden, die einen waagerechten Schlitz hat, welcher mit der Öffnung 2o der Hülse 13 und mit der zum Kanal 21 gehenden Öffnung in Verbindung steht, sowie. einen schraubenlinienförmigen Schlitz, der mit der Öffnung 25 der Hülse 13 und mit der zum Kanal 26 gehenden Öffnung in Verbindung steht. Durch Drehung dieser äußeren, Hülse ist es möglich, den Zeitpunkt der Unterbrechung der Brennstoffeinspritzung zu regeln.According to one embodiment of the invention, a second, the sleeve 13 surrounding sleeve are arranged, which has a horizontal slot, which with the opening 2o of the sleeve 13 and with the opening going to the channel 21 in connection stands, as well. a helical slot, which with the opening 25 of the Sleeve 13 and is connected to the opening going to the channel 26. By rotation With this outer, sleeve it is possible to set the timing of the interruption of the fuel injection to regulate.

Gemäß einer anderen Ausführungsform der Erfindung kann. der die Hülse 13 und den. Stößelkolben 16 enthaltende Stößel nach unten gewendet werden derart, daß die Hülse 13 mit dem inneren Ende 18 des Brennstoffkolbens ,4 und der Stößelkolben 16 mit dem Daumen i i zusammenarbeitet. In diesem Fall kann die Hülse 13 drehbar und an Stelle der Einlaßöffnung 20 mit einem waagerechten Schlitz und an Stelle der Auslaßöffnung 25 mit einem schraubenlinienförmig verlaufenden. Schlitz versehen sein zwecks Regelung der Dauer der Unterbrechung der Brennstoffeinspritzung.According to another embodiment of the invention, can. the the sleeve 13 and the. Tappets containing tappet piston 16 are turned downwards in such a way that that the sleeve 13 with the inner end 18 of the fuel piston, 4 and the plunger piston 16 with the thumb i i cooperates. In this case, the sleeve 13 can be rotated and in place of the inlet port 20 with a horizontal slot and in place the outlet opening 25 with a helical shape trending. Be provided with a slot to regulate the duration of the fuel injection interruption.

lrn Rahmen der Patentansprüche sind natürlich auch andere bauliche Änderungen möglich. Andere Mittel als der Daumen i i können zur Betätigung des Brennstoffkolbens verwendet werden. Der Vorsprung 27 kann am Stößelkolben sein oder in Wegfall kommen. Andere Abstandhalter zwischen dem Antriebsglied und dem Brennstoffkolben, können benutzt werden, sofern sie geeignet sind, eine plötzliche Unterbrechung der Bewegung des Brennstoffkolbens herbeizuführen.Other structural ones are of course also within the scope of the patent claims Changes possible. Means other than the thumb i i can be used to actuate the fuel piston be used. The projection 27 can be on the plunger piston or can be omitted. Other spacers between the drive member and the fuel piston can used, if appropriate, a sudden interruption of movement to bring about the fuel piston.

Claims

PATEN TANKS: i. Fuel injection device for internal combustion engines, in which the injection takes place with the aid of a piston, with pre-injection which is actuated by a drive element in the form of a thumb or the like. characterized in that there is between the piston (4.) and the drive member. (ii) a device is provided which is shortened by leaps and bounds during the pressure stroke of the piston and thereby a! causes temporary interruption of fuel injection. Fuel injection device according to claim i, characterized in that the device provided between the fuel piston (4) and the drive member (ii) has a sleeve (13) provided with a transverse wall (2d.) And a plunger piston (16) movable in the sleeve, which together with the sleeve and the transverse wall defines a limited space (23), one end of said device cooperating with the fuel piston (q.) and the other end with the drive member (ii) and with means being provided for supplying pressure medium into the limited space (23) at the end of the return stroke of the fuel piston and for releasing pressure medium from this space during the pressure stroke of the fuel piston. 3. Fuel injection device according to claim: 2, characterized in that the sleeve (13) in a cylinder (14) formed in the housing of the injection device is essentially coaxial with the fuel piston. is movable and: that in the wall of the sleeve openings (2; 0, 25) and channels (Z @ i or 26) are provided in the housing, through the pressure medium in the. limited space (23) can be passed or removed therefrom. Fuel injection device according to claim 2 or 3, characterized in that the tappet piston (16) cooperates with the fuel piston (4) and the sleeve (13) cooperates with the drive member (ii). 5. Bren: fuel injection device according to one of claims 2 to q., Characterized in that on the inside of the transverse wall (24) of the sleeve (13) or the plunger piston (16) a stop (27) for the plunger piston (16) or the transverse wall is provided. 6. Fuel injection device according to one of claims 2 to 5, characterized by means for regulating the timing of the discharge of pressure medium from the limited space (23) during the pressure stroke of the fuel piston (d.) And thus also for regulating the timing of the interruption of the fuel injection . 7. Fuel injection device according to one of claims 3 to 5, characterized in that the sleeve (13) is surrounded by a second sleeve which is rotatable and has a circumferential and a helical slot which is connected to the inlet opening (2o) or . Outlet opening (25) of the sleeve (13) is in communication, so that by rotating the outer sleeve, the time of the discharge, of, pressure medium from the limited. Room (23) can be regulated. B. fuel injection device: g according to claim 3, characterized in that the sleeve (13) cooperates with the fuel piston (q.) And the plunger piston (16) with the drive member (ii) and: the sleeve (13) has a circumferential and a has a helical slot which can be connected to the measuring or outlet opening for the pressure medium, so that the time at which the fuel injection is interrupted can be regulated by rotating the sleeve. Cited publications: German patent specifications No. 572711, 736380.