DE915163C

DE915163C - Injection device for internal combustion engines, especially in motor vehicles

Info

Publication number: DE915163C
Application number: DEM13699A
Authority: DE
Inventors: Richard Seifert
Original assignee: Maybach Motorenbau GmbH
Current assignee: Rolls Royce Solutions GmbH
Priority date: 1952-04-11
Filing date: 1952-04-11
Publication date: 1954-07-15

Description

Einspritzgerät für Brennkraftmaschinen, insbesondere in Kraftfahrzeugen Die Erfindung betrifft ein Einspritzgerät für Brennkraftmaschinen, bei dem Pumpe und Düse zu einer Einheit zusammengefaßt sind.Injection device for internal combustion engines, in particular in motor vehicles The invention relates to an injection device for internal combustion engines, in which the pump and nozzle are combined into one unit.

Bei den bekannten Geräten dieser Art gelangt der von einer Kraftstofförderpumpe gelieferte Kraftstoff über eine Zuführungsleitung in den Arbeitsraum der Druckpumpe, und der nicht eingespritzte überschüssige Kraftstoff, der in manchen Fällen auch zur Kühlung und Durchspülung der Düsenräume verwendet wird, wird in einer besonderen Rücklaufleitung in den Kraftstoffbehälter zurückgeführt. Bekannt ist auch eine Ausführung, bei der innerhalb des Gerätes eine direkte Verbindung zwischen der Zufüh@rungs- und der Rücklaufleitung hergestellt ist und in diesem Verbindungskanal ein Rückschlagventil angeordnet ist. Während der Einspritzzeit fördert die Kraftstoffförderpumpe über die Querverbindung direkt in die Rücklaufleitung. Bei diesen Geräten sind also für den Zu- und Rücklauf des Kraftstoffes besondere Anschlüsse erforderlich. Sie benötigen einen größeren Aufwand an Leitungen, Verschraubungen, Dichtungen usw. und besitzen dadurch eine größere Anfälligkeit für Störungen.In the known devices of this type, the comes from a fuel pump Delivered fuel via a supply line into the working chamber of the pressure pump, and the uninjected excess fuel, which in some cases, too is used for cooling and flushing the nozzle chambers, is in a special Return line returned to the fuel tank. A version is also known where there is a direct connection between the feeder and the return line is established and a check valve in this connecting channel is arranged. During the injection time, the fuel pump delivers over the cross connection directly into the return line. These devices are therefore for the supply and return of the fuel require special connections. you need a greater expense of lines, screw connections, seals, etc. and have thereby a greater susceptibility to disturbances.

Um den Leitungsaufwand zu verringern, sind auch schon Vorschläge bekannt, nach denen der Kraftstoff aus dem Kraftstoffbehälter in eine Verteilerleitung gefördert wird, an welche die einzelnen Geräte parallel angeschlossen sind. Der überschüssige Kraftstoff wird in einer gemennsamen Rücklaufleitung gesammelt und entweder in den Kraftstoffbehälter oder in die gemeinsame Zuführungsleitung zurückgeführt. Die erstere Anordnung ergibt den Nachteil, daß eine größere Förderpumpe erforderlich ist, und der gesamte Kraftstoff erwärmt wird. Die letztere Anordnung hat den Nachteil, daß beispielsweise durch Dampfbildung oder Lufteinschlüsse bedingte Störungen auch die Arbeitsweise der anderen Geräte beeinträchtigen. Hierzu ist zusätzlich, noch ein besonderes Rückschlagventil in jeder Rücklaufleitung erforderlich.In order to reduce the line effort, proposals are already known, after which the fuel is pumped from the fuel tank into a distribution line to which the individual devices are connected in parallel. The excess Fuel is collected in a common return line and either into the Fuel tank or in the common Feed line returned. The former arrangement has the disadvantage that a larger feed pump is required and all of the fuel is heated. The latter arrangement has the disadvantage that, for example, disturbances caused by the formation of steam or air inclusions affect the functionality of the other devices. In addition, there is still a special check valve is required in each return line.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, in einem als Pumpdüse ausgebildeten Einspritzgerät den überschüssigen Kraftstoff so in die Zuführungskanäle zurückzuführen, daß nur ein geringster Leitungsaufwand erforderlich ist und eine gegenseitige Beeinflussung der Geräte unmöglich gemacht wird.The invention is based on the object in a designed as a pump nozzle Injection device to return the excess fuel to the feed ducts, that only a very small amount of wiring is required and there is mutual interference the devices is made impossible.

Nach der Erfindung ist innerhalb des Gerätes eine Überführung angeordnet, durch die der überschüssige Kraftstoff in den Zulaufkanal zurückgeführt wird. An diese Überführung ist gleich zeitig eine Aufnehmereinrichtung mit einem Ausweichkolben angeschlossen, durch die das Auftreten höherer Drücke im Kanalsystem innerhalb des Gerätes und damit auch in der Zulaufleitung verhindert wird. Bei dem erfindungsgemäßen Einspritzgerät ist daher nur ein einziger Anschluß, nämlich der für die Kraftstoffzuführung, erforderlich. .According to the invention, an overpass is arranged within the device, through which the excess fuel is returned to the inlet channel. At this transfer is at the same time a pick-up device with an escape piston connected, through which the occurrence of higher pressures in the sewer system within the Device and thus also in the supply line is prevented. In the inventive Injection device is therefore only a single connection, namely the one for the fuel supply, necessary. .

Um zu verhindern, daß ein Gerät, z. B. infolge von Störungen an der Düse, in die gemeinsame Zulaufleitung zurückpumpt und dadurch die anderen Geräte stört, ist nach der Erfindung ein Rückschlagventil vorgesehen, durch welches ein Rückströmen des überschüssigen Kraftstoffes und demgemäß auch die Fortpflanzung höherer Drücke in die Zuführungsleitung verhindert wird.To prevent a device, e.g. B. as a result of malfunctions in the Nozzle, pumped back into the common supply line and thereby the other devices disturbs, a check valve is provided according to the invention, through which a Backflow of the excess fuel and accordingly also the propagation higher pressures in the supply line is prevented.

Vorteilhafterweise werden die miteinander im Gerät verbundenen Zuführungs- und Rückströmkanäle mit einer Entlüftungseinrichtung in Verbindung gebracht, damit jedes Gerät vor dem Start und gegebenenfalls auch im Betrieb der Brennkraftmaschine entlüftet werden kann. Diese Entlüftungseinrichtung wird mit Vorteil an der höchsten Stelle des Rücklaufkanals angeordnet. Dadurch wird verhindert, daß Luft- oder Dampfeinschlüsse in den Zuführungskanal gelangen. Die erfindungsgemäße Anordnung der Entlüftungseinrichtung bietet darüber hinaus den Vorteil, im Betrieb die richtige Arbeitsweise aller Geräte zu kontrollieren.Advantageously, the supply lines connected to one another in the device are and return channels associated with a vent in communication therewith each device before the start and possibly also during the operation of the internal combustion engine can be vented. This venting device is advantageously at the highest Position of the return channel arranged. This prevents air or steam inclusions get into the feed channel. The inventive arrangement of the ventilation device also offers the advantage that all devices work correctly during operation to control.

Im weiteren Ausbau der Erfindung ist zwecks Vereinfachung des Leitungssystems und der hierzu gehörigen Anschlüsse ein besonderes Ansch:lußstück vorgesehen, an das die an ihrem Ende mit einem Ringstück versehene Zuführungsleitung betriebssicher angeschlossen werden kann und in dem das Entlüftungsventil, der Zufüh.rungs- und RüclC-laufkanal, die Querverbindung, das Rückschlagventil, der Aufnehmer und gegebenenfalls ein Kraftstoffilter im Zuführungskanal untergebracht sind. Beim Durchgang durch die verschiedenen Kanäle des Gerätes wird der Kraftstoff erwärmt, so daß der überschüssige Kraftstoff stets wärmer ist, als der aus dem Kraftstoffbehälter geförderte Frischkraftstoff. Um eine übermäßige Erwärmung und die damit zusammenhängende Gefahr der Dampfbildung zu verhindern, kann das Anschlußstück mit Kühlrippen versehen werden, sofern die vorhandene Oberfläche nicht ausreicht, die vom Anschlußstück aufgenommene Wärme abzugeben.In the further development of the invention is for the purpose of simplifying the line system and the associated connections a special connection piece is provided that the supply line provided with a ring piece at its end is operationally reliable can be connected and in which the vent valve, the feed and Return channel, the cross connection, the check valve, the sensor and, if applicable a fuel filter are housed in the feed channel. When passing through the various channels of the device, the fuel is heated so that the excess Fuel is always warmer than the fresh fuel delivered from the fuel tank. About excessive heating and the associated risk of steam formation to prevent, the connection piece can be provided with cooling fins, provided that the The existing surface is insufficient, the heat absorbed by the connector submit.

Die Zeichnungen zeigen schematisch zwei Ausführungsbeispiele des Gerätes nach der Erfindung.The drawings show schematically two exemplary embodiments of the device according to the invention.

Die Abb. i und 2 zeigen eine Ausführung mit einem einfachen Anschlußstück, größtenteils im Schnitt, Abb. 3 in kleinerem Maßstab ein weiteres Ausführungsbeispiel, das einen Anschluß für die Zuführung des Kraftstoffes in größerem Abstand von dem Gehäuse des Gerätes ermöglicht.Figs. I and 2 show a version with a simple connection piece, mostly in section, Fig. 3 on a smaller scale another embodiment, the one connection for the supply of fuel at a greater distance from that Housing of the device allows.

In der Abb. i ist das Einspritzgerät mixt i bezeichnet. In dessen Gehäuse 2 sitzt die Büchse 3, in welcher der Pumpenstößel q. geführt ist. Dieser ist zur Steuerung der Einspritzzeiten mit einer Steuernut 5 versehen, welche mit dem Ringkanal 7 und der Längsnut 8 zusammenwirkt. Die Unterkante 6 des Pumpenstößels q. steuert den Einspritzbeginn. Im Pumpenstößel ,4 ist das Rückschlagventil9 angeordnet. Der Kanal io dient der Kraftstoffzufuhr durch den Pumpenstößel zum Druckraum i 5. i i ist eine Längsnut, die mit der Bohrung 12 in Verbindung steht. 13 und 14 sind weitere Querbohrungen in der Buchse 3.In Fig. I the injection device mixes i is labeled. In the housing 2 sits the sleeve 3, in which the pump tappet q. is led. To control the injection times, this is provided with a control groove 5 which interacts with the annular channel 7 and the longitudinal groove 8. The lower edge 6 of the pump tappet q. controls the start of injection. The check valve 9 is arranged in the pump tappet 4. The channel io is used to supply fuel through the pump plunger to the pressure chamber i 5. ii is a longitudinal groove that is connected to the bore 12. 13 and 14 are further cross bores in the socket 3.

16 ist ein Kanal im Gehäuse i, durch den Kraftstoff der Bohrung 12 zugeführt wird. 17 ist der Rückströmkanal, der mit den Bohrungen 13 und 14 in Verbindung steht. Die Kanäle 16 und 17 sind in Abb. i in zwei verschiedenen Schnitten angegeben, da sie in verschiedenen Ebenen hintereinanderliegen.1 6 is a channel in the housing i, through which fuel is supplied to the bore 12. 17 is the return flow channel which is connected to the bores 13 and 14. The channels 16 and 17 are shown in Fig. I in two different sections, as they lie one behind the other in different planes.

Das Anschlußstück 2o ist an das Gehäuse :2 des Gerätes i außen angesetzt. Es besitzt die Kanäle 21 für die Kraftstoffzufuhr und 22 für den Kraftstoffrücklauf. In der Bohrung 26 sitzt ein Rückschlagventi125, das im Sinne des Kraftstoffzustromes zum Einspritzgerät gegen den Druck einer Feder 27 öffnet.The connection piece 2o is attached to the outside of the housing: 2 of the device i. It has channels 21 for the fuel supply and 22 for the fuel return. In the bore 26 there is a check valve, which acts as a fuel inflow to the injection device against the pressure of a spring 27 opens.

Der durch die Leitung 30 zugeführte Kraftstoff gelangt durch das Ringstück 32 und die Bohrungen 33, 29, das Ventil 25 und den Kanal 21 zum Kanal 16 im Einspritzgerät i. Das Ringstück 32 wird durch eine Schraube 28 an dem Anschlußstück 2o befestigt. Der aus dem Einspritzgerät über den Kanal i7 zurückströmende überschüssige Kraftstoff wird im Anschlußstück 2o durch den Kanal 22 einer Bohrung 35 zugeführt, die durch den Schaft 36 eines Nippels 37 führt. In diesem befindet sich eine Entlüftungsschraube 38, die es ermöglicht, durch ihren Konus 39 die Bohrung 35 zu schließen. 40 ist eine nach außen führende Bohrung.The fuel supplied through the line 30 passes through the ring piece 32 and the bores 33, 29, the valve 25 and the channel 21 to the channel 16 in the injection device i. The ring piece 32 is fastened to the connecting piece 2o by a screw 28. The excess fuel flowing back from the injection device via the channel i7 is fed in the connection piece 2o through the channel 22 to a bore 35 which leads through the shaft 36 of a nipple 37. In this there is a vent screw 38, which makes it possible to close the bore 35 through its cone 39. 40 is an outwardly leading hole.

Der Kanal ei für den Kraftstoffzulauf und der Kanal 22 für den Rücklauf sind durch eine Querbohrung 42 miteinander verbunden. An das Anschlußstück 2o ist eine Druckspeichereinrichtung 43 angesetzt, die einen Kolben 44 enthält, der gegen eine Feder 45 verschoben werden kann. Der Raum 4.6 vor dem Kolben 44 steht über eine Bohrung 47 mit dem Rückströmkanal 22 in Verbindung.The channel ei for the fuel supply and the channel 22 for the return are connected to one another by a transverse bore 42. To the connector 2o a pressure storage device 43 is attached, which contains a piston 44, which can be moved against a spring 45. The space 4.6 is in front of the piston 44 via a bore 47 with the return flow channel 22 in connection.

Die Abb.2 zeigt eine Ansicht des Anschlußstückes 2o der Abb. i in Pfeilrichtung, mit dem Ringstück 32 für die Kraftstoffzuleitung 30 und der Entlüftungsschraube 38.FIG. 2 shows a view of the connection piece 2o of FIG. I in the direction of the arrow, with the ring piece 32 for the fuel supply line 30 and the vent screw 38.

Das Einspritzgerät ist in einem Betriebszustand vor Beginn der Einspritzung in den Brennraum der Brennkraftmaschine gezeigt. In üblicher Weise beginnt die Einspritzung, sobald die Steuerkante 6 des Pumpenstößels 4 die untere Kante der Bohrung 14 überschleift. Sie endet bei Herstellung einer Verbindung des Druckraumes 15 über die Nut 8, die Steuernut 5, den Ringkanal 7 und die Bohrung 13 mit dem Rücklaufkanal 17. The injection device is shown in an operating state before the start of injection into the combustion chamber of the internal combustion engine. In the usual way, the injection begins as soon as the control edge 6 of the pump plunger 4 grinds the lower edge of the bore 14. It ends when a connection is established between the pressure chamber 15 via the groove 8, the control groove 5, the annular channel 7 and the bore 13 with the return channel 17.

Wenn beim Niedergehen des Pumpenstößels 4 im Raum 15 ein gewisser Druck erreicht ist, schließt sich das Ventil 9, so daß während der Spritzperiode kein Kraftstoff durch dasselbe entweichen kann. Da alle Leitungen und Kanäle mit Kraftstoff voll gefüllt sind, wird der weiter zugeführte Kraftstoff, der zu einer plötzlichen Druckerhöhung in den. Kanälen 16, 21 und 17, 22 führen würde, durch die Druckspeichereinrichtung 43 aufgenommen. Dort wird, entsprechend dem Volumen des überschüssigen Kraftstoffes, der Kolben 44 erst gegen den Druck der Feder 45 verschoben, so daß der Druck auf ein entsprechendes Maß beschränkt wird. Bei der Saugbewegung des Pumpenkolbens 4 bewirkt die gespannte Feder 45 zunächst eine Zuförderung des gespeicherten Kraftstoffes zum Saugraum 15 über die Querverbindung 42, die Kanäle 21, 16 zu den Bohrungen 12 und io. Nach Entspannung der Feder 45 öffnet unter der Saugwirkung des Pumpenstößels 4 das Rücksch,lagventil 25, so daß aus der Zuflußleitung 3o der Kraftstoff über 33, 29, 26, 25, 21, 16, 12, 1i der Bohrung io und über das Ventil 9 dem Raum 15 zuströmt. Durch die Anordnung nach der Erfindung kann auf eine Rückführung des überschüssigen Kraftstoffes in den Behälter verzichtet werden. Dadurch fällt der Anschluß für die Rückleitung weg, außerdem wird der Umlauf unnötig großer Kraftstoffmengen vermieden, so daß die Zuförderpumpen kleiner bemessen werden können.When a certain pressure is reached in space 15 when the pump plunger 4 goes down, the valve 9 closes so that no fuel can escape through it during the injection period. Since all lines and channels are fully filled with fuel, the fuel that continues to be supplied, which leads to a sudden increase in pressure in the. Channels 16, 21 and 17, 22 would lead, added by the pressure storage device 43. There, in accordance with the volume of the excess fuel, the piston 44 is first displaced against the pressure of the spring 45, so that the pressure is limited to a corresponding level. During the suction movement of the pump piston 4, the tensioned spring 45 initially causes the stored fuel to be fed to the suction chamber 15 via the cross connection 42, the channels 21, 16 to the bores 12 and io. After the spring 45 is released, the non-return valve 25 opens under the suction effect of the pump plunger 4, so that the fuel flows from the inflow line 3o via 33, 29, 26, 25, 21, 16, 12, 1i of the bore io and via the valve 9 the room 1 5 flows. The arrangement according to the invention makes it possible to dispense with returning the excess fuel to the container. This eliminates the connection for the return line, and the circulation of unnecessarily large amounts of fuel is avoided, so that the feed pumps can be made smaller.

Bei Störungen in der Düse des Einspritzgerätes, also wenn der Kraftstoff beim Einspritzvorgang nicht oder nur ungenügend austreten kann, bleibt das Rückschlagventil25 geschlossen. Dadurch ist vermieden, daß sich die im Pumpenkreislauf auftretenden Druckstöße über die Leitung 3o auf die Zuleitung zu den anderen Einspritzgeräten fortpflanzen und dort Störungen hervorrufen können.In the event of malfunctions in the nozzle of the injection device, i.e. when the fuel check valve25 remains unavailable or inadequate during the injection process closed. This prevents the occurring in the pump circuit Pressure surges via line 3o on the feed line to the other injection devices reproduce and can cause disturbances there.

Durch das Entlüftungsventil 39 kann jedes Gerät vor dem Start und während des Laufes entlüftet «-erden. Mit Hilfe dieser Einrichtung kann auch während des Laufes der Brennkraftmaschine auf einfache Weise geprüft werden, ob die Geräte richtig arbeiten. Die Entlüftungseinrichtung 37, 39 kann auch dazu verwendet werden, im Gerät auftretendes Lecköl nach außen abzuführen.Through the vent valve 39, each device can before starting and vented during the run «-ground. With the help of this facility can also be used during the running of the internal combustion engine can be checked in a simple manner whether the devices work properly. The venting device 37, 39 can also be used to to drain any leakage oil that occurs in the device to the outside.

Die Abb. 3 zeigt ein Ausführungsbeispiel des Gerätes, in welchem das Anschlußstück 2o mit einem Hals 5o versehen ist. Diese Ausführung ermöglicht es, den Kraftstoff bei seinem Umlauf durch die Kanäle 54, 53, 52 zu kühlen, z. B. durch Anordnung von Kühlrippen 51, dadurch wird auch das Einspritzgerät i gekühlt. Außerdem kann die Längenerstreckung des Halses 5o und damit des Kanals 52 noch dazu benutzt werden, zur Reinigung des dem Gerät zuströmenden Kraftstoffes eine staubförmige Filtereinrichtung 55 anzuordnen. Das Anschlußstück 5o kann je nach den konstruktiven Erfordernissen ausgebildet sein, beispielsweise so, daß seine Längsachse in Richtung der Achse des Einspritzgerätes i oder schräg dazu verläuft. Die Länge desselben kann je nach den Erfordernissen für die Kühlung und die günstigste Lage des Anschlusses der Leitung 3o ausgebildet sein.Fig. 3 shows an embodiment of the device in which the Connection piece 2o is provided with a neck 5o. This design enables to cool the fuel as it circulates through the channels 54, 53, 52, e.g. B. by Arrangement of cooling fins 51, thereby also the injection device i is cooled. aside from that the length extension of the neck 5o and thus of the channel 52 can still be used for this purpose to clean the fuel flowing into the device, a dusty one Filter device 55 to be arranged. The connector 5o can depending on the constructive Requirements, for example so that its longitudinal axis in the direction the axis of the injection device i or at an angle to it. The length of the same can depending on the requirements for cooling and the most favorable location of the connection the line 3o be formed.

Durch die beschriebenen Einrichtungen wird die Kraftstoffleitungsführung an der Brennkraftmaschine wesentlich vereinfacht. Das Gerät kann besser überwacht werden, und die Betriebssicherheit wird erhöht.The fuel line routing is ensured by the devices described significantly simplified on the internal combustion engine. The device can be monitored better and the operational safety is increased.

Claims

PATENT CLAIMS: i. Injection device, in which the pump and nozzle form a unit, for internal combustion engines, especially in motor vehicles, characterized in that a transfer is arranged inside the device (transverse bore 42) through which the excess fuel is returned to the inlet channel (2i) so that only a single connection (32), namely the one for the fuel supply, is required on the device, and that at the same time a pick-up device (43) with an escape piston (44) is connected to this transfer.

2. Injection device according to claim i, characterized in that a check valve (25) is provided through which a backflow of the excess fuel and accordingly also the propagation higher pressures in the supply line (30) is prevented.

3. Injection device according to claim 1 or 2, characterized in that there is a ventilation device (39, 40) for the supply and return channels connected to one another in the device is.

4. Injection device according to claim 3, characterized in that the venting device is arranged on the return channel (22).

5. Injection device according to one or more of the preceding claims, characterized in that a connecting piece is (20,50) is provided, to which the provided supply line is connected at its end with a ring (32) and in which the vent valve (38), the supply and return channel (2I, 22), the cross connection (cross bore 42), the check valve (25), the sensor (43) and, if necessary, a fuel filter (55) are housed in the supply channel.

6. Injection device according to one or more of the preceding claims, characterized in that the connecting piece (5o) is provided with cooling fins (5I). Cited publications: German Patent No. 685 175; Swiss patents No. 230 565 and 237848.