DE971082C - Piston pump, especially injection pump for fuel in engines - Google Patents
Piston pump, especially injection pump for fuel in enginesInfo
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- F02M41/128—Varying injection timing by angular adjustment of the face-cam or the rollers support
Description
(WiGBl. S. 17S)(WiGBl. P. 17S)
AUSGEGEBEN AM 4. DEZEMBER 1958ISSUED DECEMBER 4, 1958
DEUTSCHES PATENTAMTGERMAN PATENT OFFICE
PATENTSCHRIFTPATENT LETTERING
KLASSE 46c2 GRUPPE 11502 INTERNAT. KLASSE F02f CLASS 46c 2 GROUP 115 02 INTERNAT. CLASS F02f
P 7975 Ia/'46c2 P 7975 Ia / '46c 2
La Precision Mecanique, ParisLa Precision Mecanique, Paris
Patentanmeldung bekanntgemaciit am 18. Juni 1953 Patenterteilung bekanntgemaciit am 20. November 1958Patent application announced on June 18, 1953 Patent granted known on November 20, 1958
ist in Anspruch genommenis used
Die Erfindung bezieht sich auf Kolbenpumpen und betrifft insbesondere Brennstoffpumpen zur Einspritzung von Brennstoff in Verbrennungsmotoren, in der Hauptsache Vielzylindermotoren.The invention relates to piston pumps and, more particularly, relates to fuel pumps for Injection of fuel in internal combustion engines, mainly multi-cylinder engines.
Bei Kolbenpumpen, insbesondere Brennstoffeinspritzungspumpen für Mehrzylinder-Brennkraftmaschinen mit einem einzigen Kolben, der gleichzeitig hin- und hergeht und sich dreht, um eine aufeinanderfolgende Speisung der verschiedenen Zylinder der Brennkraftmaschinen zu erreichen, ist es bekannt, in der Druckkammer der Pumpe ein einziges Auslaßventil anzuordnen.In piston pumps, in particular fuel injection pumps for multi-cylinder internal combustion engines with a single piston reciprocating and rotating at the same time, around a successive one It is necessary to achieve feeding of the various cylinders of the internal combustion engines known to arrange a single outlet valve in the pressure chamber of the pump.
Bei diesen Pumpen ist auch schon die Kombination eines Ausweichkolbens mit einstellbarem Hub einerseits und eines Auslaßventils andererseits vorgeschlagen worden.These pumps also have the combination of an escape piston with an adjustable stroke on the one hand and an exhaust valve on the other hand have been proposed.
Die Erfindung stellt sich zur Aufgabe, diese Kolbenpumpen zu verbessern. Die Lösung der gestellten Aufgabe besteht darin, daß das Auslaßventil als Speisungsregler wirkt, dadurch, daß das Ventil um seine Achse verstellbar ist und in Längsrichtung mindestens einen Kanal umfaßt, der geeignet ist, die Flüssigkeit durch die Bohrung bei verschiedenen Anhebestellungen des Ventils durchzulassen. Dieser Kanal bzw. diese Kanäle arbeiten nach der Erfindung ferner an der Zylinderseite der Pumpe mit Steuerflächen an der Bohrung derart zusammen, daß die Größe des Einlaßqüerschnittes zum Kanal imThe object of the invention is to improve these piston pumps. The solution to the posed The task is that the outlet valve acts as a feed regulator, in that the valve is adjustable about its axis and comprises in the longitudinal direction at least one channel which is suitable for the To allow fluid to pass through the bore at different lift positions of the valve. This Channel or these channels also work according to the invention on the cylinder side of the pump Control surfaces on the bore together in such a way that the size of the inlet cross section to the channel in the
809 675/45809 675/45
Kompressionsraum und daher der Druckverlust im Kanal, abhängig von der Winkelstellung des Ventils, verändert werden.Compression space and therefore the pressure loss in the duct, depending on the angular position of the valve, to be changed.
Diese Lösung erweist sich wegen ihrer einfachen baulichen Ausführung als besonders vorteilhaft. Sie gestattet eine wirksame Regelung der zu den Zylindern des Motors fließenden Brennstoffmenge.This solution proves to be particularly advantageous because of its simple structural design. she allows effective control of the amount of fuel flowing to the cylinders of the engine.
In der Zeichnung ist eine bevorzugte Ausführungsform nach der Erfindung näher veranschaulicht. A preferred embodiment according to the invention is illustrated in more detail in the drawing.
Fig. ι zeigt einen Längsschnitt durch eine Brennstoffpumpe unter Verwendung der erfindungsgemäßen Anordnung; Fig. Ι shows a longitudinal section through a fuel pump using the arrangement according to the invention;
Fig. 2 veranschaulicht einen Ausschnitt aus der in Fig. ι dargestellten Pumpe;FIG. 2 illustrates a section from the pump shown in FIG.
Fig. 3 und 4 sind schematische Querschnitte durch die Kolbenachse einer Pumpe nach der Erfindung in der Anordnung bei Motoren mit ungerader Zylinderzahl in zwei Ausführungsformen. Die in der Zeichnung dargestellte Pumpe weist gemäß der Erfindung ein einziges Regelorgan auf, das aus einem Ventil besteht, welches zwischen dem Kompressionsraum 1 und der Rückstaukammer 2 eingebaut ist. Dieses Ventil 3, das in einem Ventila5 sitz 4, der die beiden Kammern trennt, beweglich angeordnet ist, ist in Längsrichtung mit mindestens einem seitlichen Kanal 5 versehen, der es dem Brennstoff bei gewissen Stellungen erlaubt, längs der Ventilachse zu fließen, wobei diese Stellungen durch die hydrodynamischen Drücke oder durch die Trägheit bestimmt werden und wodurch sich die Regelwirkung ergibt.3 and 4 are schematic cross-sections through the piston axis of a pump according to the invention in the arrangement in engines with an odd number of cylinders in two embodiments. According to the invention, the pump shown in the drawing has a single control element which consists of a valve which is installed between the compression space 1 and the back pressure chamber 2. This valve 3, which is movably arranged in a valve a 5 seat 4 which separates the two chambers, is provided in the longitudinal direction with at least one lateral channel 5 which, in certain positions, allows the fuel to flow along the valve axis, with these positions are determined by the hydrodynamic pressures or by the inertia and which gives rise to the control effect.
Die Regelung bei der Anordnung nach der Erfindung erfolgt dadurch, daß mindestens einer der in Fig. 2 eingetragenen Höhenwerte Ji und d veränderlich gemacht wird, da diese in der Ruhestellung des Ventils unter dem Druck der Feder 6 die freie Höhe des Kanals 5 in der Kammer 1 und den Abstand zwischen dem Oberrand der Durchflußöffnung und dem Ventilsitz darstellen.The arrangement according to the invention is regulated by making at least one of the height values Ji and d entered in FIG 1 and represent the distance between the upper edge of the flow opening and the valve seat.
Bei dem in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispiel, bei der zwei Kanäle 5 und 5 a vorgesehen sind, gestaltet man die Höhe dann beliebig veränderlich, indem man das Ventil 3 mittels eines Steuerhebels 7 drehbar gestaltet. Die unteren Enden der Kanäle 5 und 5 α arbeiten dabei zweckmäßig in einer schrägen Platte 8 zusammen, die die Einmündung des Ventilsitzes 4 in die Kompressionskammer darstellt. Diese schräge Platte 8 wird beispielsweise von einem Zwischenstück 9 gehalten, welches mit beliebigen geeigneten Mitteln, beispielsweise mit Hilfe einer Hülse 10, die durch eine Schraubbüchse 11 gehalten wird, befestigt ist.In the embodiment shown in the drawing, in which two channels 5 and 5 a are provided, the height is then designed to be freely variable by making the valve 3 rotatable by means of a control lever 7. The lower ends of the channels 5 and 5 α work together expediently in an inclined plate 8, which represents the confluence of the valve seat 4 in the compression chamber. This inclined plate 8 is held, for example, by an intermediate piece 9 which is fastened by any suitable means, for example with the aid of a sleeve 10 which is held by a screw sleeve 11.
Die Arbeitsweise der Anordnung nach der Erfindung ist folgende:The operation of the arrangement according to the invention is as follows:
Bei der Anlaßstellung des Motors, die in Fig. 1 dargestellt ist, wird eine große Brennstoffmenge abgegeben, und der Kanal 50 ist an seinem unteren Ende durch die schräge Kante freigegeben, während andererseits der Kanal 5 nicht gleichzeitig in die Kammern 1 und 2 einmünden kann (da h in diesem Falle niedriger ist als d). Wenn die Pumpe und der Motor sehr langsam umlaufen, wird der gesamte von dem Kolben verdrängte Brennstoff durch den Kanal 5 gedruckt und das Ventil 3 leicht von seinem Sitz gehoben. Die Tiefe, mit der der Kanal 5 in die Kompressionskammer 1 hineinragt, ist so bemessen, daß die Motordrehzahl nicht höher werden kann als die normale Drehzahl, wobei die Brennstoffabgabe unterbrochen wird, sobald eine Überschreitung dieser Drehzahl droht. Dies erfolgt dadurch, daß sich das Ventil in seinen Sitz hineinpreßt und die Abgabe des Brennstoffes durch das danach erfolgende Wiederansaugen ausgeglichen oder abgedrosselt wird, wenn sich das Ventil wieder in die Rückstaukammer 2 hineinbewegt. Wenn der Motor angelassen ist, wird der Hebel 7 verdreht, um das Ventil 3 in die in Fig. 2 veranschaulichte Stellung zu bringen. Hier erkennt man, daß die Beschleunigung trotz der höheren Drehzahl des Motors keine Nachteile mit sich bringt. Die Normaleinspritzung geht erst dann vor sich, wenn sich das Ventil um den Abstand d gehoben hat und die nicht näher bezeichneten kolbenanhebenden Mittel, z. B. Nocken, schon so weit überschritten sind, daß der Kolben mit einer geringeren Geschwindigkeit angehoben wird.In the starting position of the engine, which is shown in Fig. 1, a large amount of fuel is dispensed, and the channel 50 is exposed at its lower end by the inclined edge, while on the other hand, the channel 5 can not open into the chambers 1 and 2 at the same time (since h in this case is lower than d) . When the pump and motor rotate very slowly, all of the fuel displaced by the piston is forced through the channel 5 and the valve 3 is lifted slightly from its seat. The depth with which the channel 5 protrudes into the compression chamber 1 is dimensioned so that the engine speed cannot be higher than the normal speed, the fuel delivery being interrupted as soon as this speed is threatened to be exceeded. This takes place in that the valve presses into its seat and the delivery of the fuel is compensated or throttled by the subsequent re-suction when the valve moves back into the back pressure chamber 2. When the engine is started, the lever 7 is rotated in order to bring the valve 3 into the position illustrated in FIG. 2. Here you can see that the acceleration does not have any disadvantages despite the higher speed of the motor. The normal injection only takes place when the valve has lifted the distance d and the unspecified piston-lifting means, z. B. cams have already been exceeded so far that the piston is raised at a lower speed.
Eine Verbindungsleitung 12 von der Rückstaukammer zu dem Pumpenkörper leitet den Brennstoff in eine seitliche Aussparung 13, die je nach Zylinderzahl des Motors den Brennstoff mehreren Abflußleitungen zuleitet. Die Anzahl der AussparungenA connecting line 12 from the back pressure chamber to the pump body conducts the fuel in a lateral recess 13, which, depending on the number of cylinders of the engine, the fuel several drain lines feeds. The number of notches
13 bzw. der Verteilerflächen richtet sich nach der Zylinderzahl des Motors und nach Anzahl der den Kolben betätigenden Nocken.13 or the distribution areas depends on the number of cylinders in the engine and the number of the Piston actuating cam.
Die Mittel, die die Verteilung der Flüssigkeit bzw. des Brennstoffes in die Abflußleitungen 14 sicherstellen, können verschiedenster Art sein. Eine beispielsweise Bauart besteht in der dargestellten Weise darin, daß mindestens eine seitliche Ausnehmung 13 in dem Kolben mit zwei Bohrungen 15 undThe means that distribute the liquid or the fuel in the discharge lines 14 ensure can be of various kinds. An example design is that shown Way in that at least one lateral recess 13 in the piston with two bores 15 and
14 zusammenwirkt. Diese Bohrungen führen zu Leitungen 12 und 17, welche dazu dienen, jede Leitung 16 mit der Rückstaukammer des Pumpenkolbens zu verbinden. Die Leitung 12 kann einzeln sein, ebenso wie die Bohrung 15, die mit einer ringförmigen Aussparung oder Nut 18 des Kolbens 19 zusammenwirkt. 14 cooperates. These holes lead to lines 12 and 17, which serve to connect each line 16 to the back pressure chamber of the pump piston associate. The line 12 can be individual, as well as the bore 15, which has an annular Recess or groove 18 of the piston 19 cooperates.
In dem in der Zeichnung dargestellten Beispiel ist die Pumpe dazu bestimmt, zwei oder vier Abflußleitungen zu versorgen. Zu diesem Zwecke ist die Pumpe im Unterteil mit geeigneten Mitteln, beispielsweise zwei diametral gegenüberliegenden Rollen, versehen, deren Anordnung an sich nicht zum Gegenstand der Erfindung gehört. Es wird dabei angenommen, daß der Kolben nur eine seitliche Aussparung 13 aufweist und sich einmal pro Motorumdrehung dreht. Im Falle eines Sechszylindermotors würde man entsprechend sechs Abflußleitungen sechs um jeweils 6o° versetzte Rollen vorzusehen haben.In the example shown in the drawing, the pump is intended to have two or four drainage lines to supply. For this purpose, the pump is in the lower part by suitable means, for example two diametrically opposed roles, provided, the arrangement of which is not to Subject of the invention belongs. It is assumed that the piston has only one side Has recess 13 and rotates once per revolution of the motor. In the case of a six-cylinder engine one would have six rolls, each offset by 60 °, corresponding to six discharge lines have to provide.
Wenn die zu lösende Aufgabe darin besteht, einen Motor mit einer ungeraden Zylinderzahl (beispielsweise, i, 3, S usw.) mit Brennstoff zu versorgen, so würde man beispielsweise an dem Kolben, der sich in diesem Falle halb so schnell wie der Motor drehen müßte, zwei VerteileraussparungenIf the problem to be solved is to use an engine with an odd number of cylinders (for example, i, 3, S etc.) with fuel, one would, for example, at the piston, which in this case would have to turn half as fast as the motor, two distributor recesses
i3i und I32 (Fig. 3 und 4) vorsehen und außerdem entsprechende Betätigungsmittel, beispielsweise Rollen in einer Anzahl von zwei, sechs oder zehn diametral gegenüberliegend und um jeweils 120, 60 5 oder 360 versetzt anordnen. Die Abflußleitungen zu den verschiedenen Zylindern wären sodann wie folgt anzuordnen: Provide i3i and I3 2 (Fig. 3 and 4) and also arrange corresponding actuating means, for example rollers in a number of two, six or ten diametrically opposite each other and offset by 120, 60 5 or 36 0. The drain lines to the various cylinders would then have to be arranged as follows:
1. entweder auf halbem Umfang verteilt, wobei sich die gleiche Aussparung 13^ oder I32 nach-1. Either distributed over half the circumference, with the same recess 13 ^ or I3 2 after-
einander vor die Öffnungen der Leitungen 14, und zwar während der gleichen Motorumdrehung bewegen würde; dies ist in Fig. 3 dargestellt; odereach other in front of the openings of the lines 14, and that during the same engine revolution would move; this is shown in Fig. 3; or
2. gleichmäßig um den ganzen Pumpenkörper verteilt, wobei sich die diametral gegenüberliegenden Ausnehmungen i3j und i32 abwechselnd vor den Abflußöffnungen vorbeibewegen; diese Möglichkeit ist in Fig. 4 erfaßt.2. Evenly distributed around the entire pump body, the diametrically opposed recesses i3j and i3 2 alternately moving past the drainage openings; this possibility is captured in FIG.
Es ist zu erkennen, daß auch jede andere beliebige Anordnung getroffen werden kann, um die Aufgabe zu erfüllen.It can be seen that any other arbitrary Arrangement can be made to accomplish the task.
Bei einem Motor mit zwei um 900 versetzten
Zylindern würden beispielsweise die Mittel zur Betätigung des Kolbens zwei um 45 ° versetzte
Rollenpaare aufweisen. Die Pumpe müßte dann im Verhältnis zu der Motordrehzahl mit halber Geschwindigkeit
umlaufen, und der Kolben würde zwei Aussparungen 1^1 und I32 aufweisen.
Die Verteilung der Flüssigkeit oder des Brennstoffes im Inneren der Verdichtungskammer 1 des
Kolbens 19 kann in jeder geeigneten Weise vorgenommen werden. Es ist beispielsweise möglich,
entsprechend einer häufig benutzten Anordnung den Zufluß und den Ausstoß des Brennstoffes durch den
Kolben selbst zu regeln. Dies erfolgt gegenüber mindestens einer öffnung 20, die mit einer Zuführungskammer
21 in Verbindung steht. In dem in Fig. ι dargestellten Beispiel sind die Steuerflächen
und 23 des Kolbens gegenüber der Kolbenachse gerade und normal dargestellt. Diese können jedoch
auch durch schräge Kanten am Kopf 19 begrenzt werden, der axial durch Drehung gegenüber der
Kolbenstange verschieblich ist, so daß die genaue Dosierung und die zeitliche Verlegung des Einspritzbeginnes
und des Einspritzendes vorgenommen werden können.In an engine with two 90 0 offset cylinders for example, the agent would have to actuate the piston two 45 ° offset pairs of rollers. The pump would then have to rotate at half speed in relation to the engine speed, and the piston would have two recesses 1 ^ 1 and I3 2 .
The distribution of the liquid or the fuel in the interior of the compression chamber 1 of the piston 19 can be carried out in any suitable manner. It is possible, for example, according to a frequently used arrangement, to regulate the inflow and discharge of fuel through the piston itself. This takes place opposite at least one opening 20 which is connected to a feed chamber 21. In the example shown in Fig. Ι the control surfaces and 23 of the piston with respect to the piston axis are shown straight and normal. However, these can also be limited by inclined edges on the head 19, which is axially displaceable by rotation with respect to the piston rod, so that the exact dosage and the timing of the start and end of injection can be made.
Claims (1)
Deutsche Patentschriften Nr. 638752, 805580; USA.-Patentschrift Nr. 1868 161;
Zeitschrift »Automotive Industries« vom 1. 4. 48, S. 46, 64, 66.Considered publications:
German Patent Nos. 638752, 805580; U.S. Patent No. 1868 161;
Automotive Industries magazine from April 1, 48, pp. 46, 64, 66.
Applications Claiming Priority (1)
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