EP0281580A1 - Fuel injection device for a diesel engine. - Google Patents

Fuel injection device for a diesel engine.

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EP0281580A1
EP0281580A1 EP87905420A EP87905420A EP0281580A1 EP 0281580 A1 EP0281580 A1 EP 0281580A1 EP 87905420 A EP87905420 A EP 87905420A EP 87905420 A EP87905420 A EP 87905420A EP 0281580 A1 EP0281580 A1 EP 0281580A1
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EP
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piston
fuel
pump
control
line
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EP87905420A
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German (de)
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EP0281580B1 (en
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Peter Fuchs
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MAN B&W Diesel AS
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Nova Werke AG
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Publication date
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Publication of EP0281580A1 publication Critical patent/EP0281580A1/en
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    • F02M59/20—Varying fuel delivery in quantity or timing
    • F02M59/36—Varying fuel delivery in quantity or timing by variably-timed valves controlling fuel passages to pumping elements or overflow passages
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02B—INTERNAL-COMBUSTION PISTON ENGINES; COMBUSTION ENGINES IN GENERAL
    • F02B3/00—Engines characterised by air compression and subsequent fuel addition
    • F02B3/06—Engines characterised by air compression and subsequent fuel addition with compression ignition

Definitions

  • the invention relates to a fuel injection device for a diesel internal combustion engine, in each of which an injection nozzle is connected to a fuel pump via a pressure line, the fuel umpe a cylinder with at least one fuel line for the inflow and outflow of fuel and a pump chamber and a Has a pump piston, and the pump piston is connected to and driven by an axial piston unit acted upon by a pressure medium.
  • a large number of fuel injection devices for diesel internal combustion engines are known, and in most of these devices the pump piston is driven by a camshaft.
  • a fuel injection device is known from Swiss Patent No. 539 778, in which the pump pistons are driven by means of an axial piston unit acted upon by a pressure medium.
  • This device comprises a feed pump for the fuel, which is part of a line system for supplying fuel to one or more fuel nozzles.
  • the feed pump is connected to a fuel accumulator and a pressure regulating valve which regulates the feed pressure in the fuel line system.
  • the fuel is fed from the feed pump to an electromagnetically actuated hydraulic valve, then to a slide valve and then to a servo piston and the injection nozzle.
  • the solenoid valve is with a Electrical control unit connected, which outputs control signals for the start and end of the injection to the solenoid valve.
  • the slide valve connected to the solenoid valve has two control edges which control the inflow of fuel to the piston surface of the servo piston.
  • the slide of the slide valve is acted upon by fuel with the pressure of the feed pump on the one hand, and on the other hand with a spring force which is less than the " force generated by the feed pressure of the pump.
  • the servo piston is directly with the pump piston of the injection pump The amount of fuel flowing into the pump space is determined by the pressure prevailing at the feed pump and a throttle arranged in the line.
  • the solenoid valve is brought into a position by a control signal in which the slide valve is pressurized by the feed pump and thereby the slide of the slide valve releases passage from the fuel line to the working surface of the servo piston.
  • the servo piston, and thus the pump piston is set in motion and the injection process is started.
  • a second signal is sent to the solenoid valve via the electrical control device, as a result of which it assumes a different switching position and relieves the slide valve of fuel pressure from the feed pump.
  • the slide of the slide valve is moved by the spring force and releases a passage that connects the working surface of the servo piston with a pressure-free return line of the fuel system.
  • the injection stroke is interrupted and the pump piston, and thus the servo piston, is pushed back by the delivery pressure in the fuel system.
  • the return path of the servo piston is determined by the amount of fuel flowing in, which in turn is determined by the throttle arranged in the inlet.
  • Fuel injectors of the type described enable relatively small solenoid valves to be used by installing the slide valve. However, they have the disadvantage that the exact metering of the injection quantity is associated with difficulties. " The electrical control and the entire fuel system have to be coordinated very precisely so that the fuel can be fed into the combustion chamber in the right quantity and at the right time, especially in the case of fast running diesel engines
  • the invention is based on the object of avoiding the disadvantages mentioned and of creating a fuel injection device with a pump piston driven by a pressure medium, which can be operated both with fast and long sam running diesel engines and can be used for all types of fuels, in which the amount of fuel injected is determined volumetrically and not volumetrically, and which also has an emergency running device if the electrical part fails.
  • the pump piston is provided with at least one control edge connected to the pump chamber and can be rotated about its longitudinal axis
  • the axial piston unit is connected via a hydraulic system to a pressure source that is independent of the fuel system, and in this hydraulic system between the pressure source and the axial piston unit a mechanically and / or electrically switchable control device with at least one main slide is arranged
  • the control device has at least one return piston connected to the pump chamber via a connecting line and acted upon by fuel, and at least one in the fuel lines connected to the pump chamber further control device is arranged and connected to the pump chamber via lines.
  • the principle of the pump piston provided with control edges is connected to a drive unit which has a drive piston acted upon by a pressure medium.
  • the fuel system of the fuel pump and the pressure medium system of the axial piston unit are mutually independent systems which are linked to one another via a control device.
  • the control device can be switched mechanically and / or electrically and also has a return piston which is connected to the pump chamber and is acted upon by fuel. With the control edge on the pump piston, this connecting line from the pump chamber to the return piston of the control device has a direct influence on the pressure medium system by the fuel system.
  • the control device is acted upon by fuel under high pressure at a desired point in time and the pressure medium system of the axial piston unit is controlled. This arrangement ensures that the injection process is terminated as soon as the pump piston has covered a desired distance, and thus a precisely determined volume of fuel has been expelled.
  • the main slide of the control device has control spaces and control edges for opening and closing the pressure medium lines to the axial piston, and this main slide acts at one end with a push rod and at the other end with the fuel-loaded and connected to the pump chamber. a reset piston. At least part of the
  • Push rod forms the core of a magnet coil, and this magnet coil is connected to an electrical pulse generator. Furthermore, the push rod is part of a mechanical locking device, and this locking device fixes the push rod and the control edges of the main slide in a control position.
  • a preferred embodiment of the invention is characterized in that the control device in the hydraulic system is connected to a control camshaft and the cam disc acts on the push rod of the control device.
  • a low mass camshaft can be used because it only moves the controls. This is in contrast to injectors, in which the camshaft drives the pump pistons, and which require a heavy and complex construction.
  • the control camshaft acts directly on the push rod of the main slide and serves as an actuator for the main slide or as an emergency control in the event of a failure of the solenoid.
  • the axial piston is double-acting and the pressure medium supply line to the working space with the fully loaded piston surface is over the control device leads to the pressure source and the pressure medium supply line to the annular space with the annular surface of the piston directly to the pressure source.
  • a further improvement of the fuel injection device can be achieved in that the upper end face of the pump piston forms a first control edge, in the direction of the longitudinal axis on the jacket of the pump piston a channel running obliquely to the longitudinal axis is arranged with a second control edge and is connected to the pump chamber via a channel, and at least one passage for fuel is arranged in the pump cylinder, which is located at the bottom dead center of the pump piston above the first control edge and at top dead center of the pump piston below the second control edge.
  • the passage into the fuel line with the control edges forms the second control device and is connected via the connecting line to the reset piston of the control device of the hydraulic system.
  • An improved embodiment of the second control device is characterized in that this second control device in the fuel line consists of an overflow / suction valve and a switching piston acting on the valve stem of the overflow / suction valve, the overflow / suction valve via a feed line is connected to the upper end of the pump chamber and the piston chamber of the switching piston is connected via a line to the passage in the pump cylinder.
  • the passage in the 0 pump cylinder can be dimensioned so that it is optimally matched to its control function.
  • the inflow and outflow of fuel into the pump chamber takes place via the feed line at the upper end of the pump chamber, their dimensions and the dimensions of the overflow / suction valve 5 also being optimally dimensioned for these inflow and outflow processes.
  • the pump piston When the fuel injection device according to the invention is operated, the pump piston is brought into a position, depending on the engine output, by means of a control device known per se, in which the control edges effect the injection of the desired amount of fuel.
  • the start of the injection process is effected via the control device in the pressure medium system by means of an electrical pulse via the magnet coil or by means of the control camshaft.
  • the control device releases the pressure medium inflow to the axial piston unit and this moves the pump piston, the fuel being pressurized in the pump chamber.
  • the inflow valve to the injection nozzle opens and the fuel is introduced into the diesel engine.
  • the pump chamber is coupled to the control device via the connecting line, and the pressure surge causes the main slide to be reset via the reset piston, thereby blocking the supply of pressure medium to the fully loaded piston surface of the axial piston unit.
  • the annular surface continues to be acted upon and brings about an immediate retraction of the axial piston and an immediate reduction in pressure in the pump chamber.
  • connection of the bevel edge control on the pump piston with a pressure unit acted upon by pressure medium results in a very high level of operational reliability and constructive independence.
  • a major advantage of this fuel injection device is that all components are arranged axially to one another that can, and if several injection devices are arranged, each is independent of the other.
  • the heavy and complex drive camshafts are completely eliminated, which is particularly important in the case of large and fast-running diesel engines. Nevertheless, the emergency control via the camshaft control with a light camshaft is guaranteed.
  • FIG. 1 shows a schematic representation of a section through a fuel pump with drive unit, main slide and pressure medium system
  • FIG. 2 shows a schematic representation of a section through the fuel pump with the second control device in the fuel system
  • FIG. 3 shows the control device of the pressure medium system in longitudinal section with the main slide valve. Locking device and camshaft control
  • FIG. 1 shows a fuel injection device with an injection nozzle 1, a fuel pump 3, an axial piston unit 20 and a control device 31.
  • the fuel pump 3 consists of a pump cylinder 4 with a pump chamber 6, in which a pump piston 7 is guided.
  • the pump cylinder 4 is provided with a fuel line, which consists of a supply line 15, a fuel channel 5 and a discharge line 16. These fuel lines are part of a fuel system in which the fuel is conveyed by a feed pump at a relatively low pressure.
  • a check valve 17 is installed in the fuel feed line 15, which prevents fuel from flowing back into the feed line 15 and pressure surges occurring in the fuel channel 5 are transmitted to the fuel feed line 15.
  • a throttle 18 is installed in the fuel discharge line 16 to reduce pressure surges.
  • Pump chamber 6 leads a pressure line 2 to the injection nozzle 1.
  • a control valve 19 is switched on, which releases the flow to the injection nozzle 1 when a certain pressure in the pump chamber 6 is reached and, when the pressure drops, the pressure line 2 is switched off again. closes.
  • the pump piston 7 is connected at its lower end to the axial piston 22 of the axial piston unit 20.
  • the pump piston 7 is not only displaceable in the axial direction, but can be rotated about the longitudinal axis 8 by means of an adjusting device 60.
  • the adjusting device 60 is a device known for fuel injection pumps with inclined edge controls.
  • the axial piston unit 20 consists of a cylinder 21, the
  • the axial piston 22 is double-acting and has a piston surface 23 directed towards the working space 25, which is opposite an annular surface 24 assigned to the annular space 26.
  • the axial piston unit 20 is part of a pressure medium system in which any known pressure medium can be used. In the present example high pressure hydraulic oil is used.
  • the pressure medium is supplied to the axial piston unit 20 via the pressure medium lines 27, 28, which are fed by a pressure source 29.
  • a control device 31 is installed between the pressure source 29 and the pressure medium line 27.
  • the control device 31 comprises a main slide 32, a return piston 34, a magnetic coil 38 with an associated magnetic core 39, a mechanical locking device 41 and a camshaft control 61.
  • the hydraulic fluid-containing system is separated from the fuel system, and the working movements of the axial piston 22 are achieved by the main slide 32 controlled.
  • This main slide 32 is shown in more detail in FIG. 3 and has two slide bodies 62, 63 with control edges 64, 65.
  • the slide body 62 is a Control room 66, and a control room 67 assigned to the slide body 63.
  • a third control chamber 68 is located in between.
  • Pressure relief chambers 69, 70 and sealing pistons 71, 72 are arranged behind each of the slide bodies 62 and 63, the pressure relief chambers 69, 70 being connected to a leak line 88.
  • the slider body 62, 63 and the sealing piston 71, 72 are arranged at the correct distance from one another by means of a core 73 and are connected to one another.
  • At one end of the main slide 32 there is a push rod 37 which is connected to the slide body 63, part of the push rod 37 forming the core 39 of the solenoid 38.
  • the push rod 37 extends beyond the magnetic coil 38 and is enclosed by the mechanical locking device 41.
  • the camshaft control 61 is connected to this mechanical locking device 41.
  • the return piston 34 interacts with the slide body 62 via a pin 74.
  • a piston chamber 75 belonging to the resetting piston 34 is connected to the fuel system via a connecting line 33.
  • this connecting line 33 is introduced into a passage 14 in the pump cylinder 4, which leads into the pump chamber 6.
  • the pressure medium system is operated by means of the pressure source 29, a pressure control valve 30 being provided for controlling the pressure in this system.
  • a pressure line 35 leads from the pressure source 29 to the main slide 32 and a further pressure medium line 28 leads to the annular space 26 of the axial piston unit 20.
  • a return line 36 leads from the main slide 32 to a pressure medium container 76.
  • the slide body 62 releases the connection between the control chamber 66 and the control chamber 68, and on the other hand the slide body 63 closes the connection between the control chamber 68 and the control chamber 67.
  • pressure medium flows from the pressure line 35 under high pressure to the pressure medium line 27 and thus into the working space 25 of the axial piston unit 20.
  • the axial piston 22 moves upward and pushes the pump piston 7 in the direction of the upper end of the pump chamber 6.
  • the passage 14 in the pump cylinder 4 is closed, and in the Pump chamber 6 pressure is built up.
  • the control valve 19 opens and fuel is injected into the combustion chamber of a diesel internal combustion engine via the injection nozzle 1.
  • the pressure prevailing in the pump chamber 6 is supplied to a channel 11 having a control edge 12 via a channel 13 attached to the jacket of the pump piston 7.
  • a pressure surge develops in the fuel duct 5 and in the connecting line 33, which spreads at the speed of sound.
  • This pressure surge penetrates into the piston chamber 75 on the control device 31 and, via the reset piston 34, causes the main slide 32 to be immediately displaced in the direction of the solenoid 38.
  • the pressure line 35 and the control chamber 66 are thereby blocked by the slide body 62 , and the slide body 63 with the
  • Control edge 65 provides the connection between the control chamber 68 and the control chamber 67, and thus between the pressure line 27 and the return line 36 free.
  • the pressure drops immediately, and the pressure in the annular space 26 causes the axial piston 22 to stop and the backward movement to begin.
  • the pressure in the pump chamber 6 is reduced and the control valve 19 closes the pressure line 2 at a certain value.
  • the pump chamber 6 is filled with fuel again and the pump piston / axial piston unit remains in the waiting position until a new injection cycle begins at bottom dead center.
  • the fuel injection device shown in FIG. 2 has a second control device 42.
  • the pump piston 7, the axial piston unit 20 and the control device 31 are of the same design as in the example shown and described in FIG. 1.
  • the second control device 42 comprises an overflow / suction valve 43 with an overflow space 53, a switching piston 44 and a compensating valve 54.
  • the overflow space 53 is connected on the one hand via the flow line 52 to the fuel channel 5 and on the other hand to the fuel discharge line 16 .
  • a piston chamber 45 arranged below the switching piston 44 is connected to the passage 14 via the line 47.
  • the switching piston 44 abuts the valve stem 48, the overflow / suction valve 43 being held in the closed position by a spring 50.
  • a further spring 49 which presses the switching piston 44 against the valve stem 48, is arranged below the switching piston 44.
  • the compensating valve 54 is designed as a check valve and is connected to the piston chamber 45 via a bore 55. If there is a lower pressure in the piston chamber 45 than in the line 16, the valve 54 opens and releases the valve seat 56, whereby Fuel flows into the piston chamber 45 and the lines 47 and 33.
  • the control edge 10 closes the passage 14, and the valve 43 is pressed against the valve seat 51 by the pressure built up in the pump chamber 6.
  • the pressure surge spreads via the line 33 to the return piston 34 in the control device 31 and via the line 47 into the piston chamber 45, and thus onto the switching piston 44.
  • the movement of the axial piston is interrupted via the control device 31.
  • the pressure surge on the switching piston 44 brings about an immediate opening of the overflow / suction valve 43 via the valve stem 48, as a result of which the pressure prevailing in the pump chamber 6 is relieved via the line 46 into the overflow chamber 53 and thus the fuel line 16.
  • the result of this pressure drop in the pump chamber 6 is that the control valve 19 closes immediately and at a precisely determined point in time and prevents fuel from flowing into the injection nozzle 1.
  • FIG. 3 shows the mechanical locking device 41 and the camshaft control 61.
  • the mechanical locking device 41 essentially consists of a locking body 78, pawls 79 and unlocking bolt 80.
  • the push rod 37 projects into the locking body 78 and has a shoulder 81 in the area thereof. If the push rod 37 is moved to the left by means of the magnetic coil 38, the shoulder 81 takes the locking body 78 with it, and the spring-loaded pawls 79 engage in the cams 82. As a result, the power supply to the magnetic coil 38 can be interrupted and there is no risk of overloading or overheating.
  • the push rod 37 is reset at the end of the injection process via the return piston 34, which is acted upon by the injection pressure.
  • the push rod 37 is counter to the force of the spring 83 pressed to the right, and the unlocking bolts 80 driven outwards. These unlocking bolts 80 raise the pawls 79 and thereby release the cams 82 on the locking body 78. The spring 77 now pushes the locking body 73 back into its starting position.
  • a camshaft control 61 is arranged in addition to the solenoid 38 of the injection control.
  • This consists of the cam disk 84 with the cam 85 and the idler roller 86 fastened to the blocking body 78.
  • the camshaft is driven by a drive, not shown, which is connected to the crank drive.
  • the cam 85 drives the blocking body 78 via the idler roller 86, and thus the push rod 37 to the left at the start of the injection process.
  • the movement of the locking body 78 and the push rod 37 requires only slight forces, and the camshaft and its control 61 can therefore be built easily and without great kinematic effort.
  • the push rod 37 is reset at the end of the injection process in the same way as described above.
  • a second magnet coil 87 is arranged in addition to the magnet coil 38. Both receive electrical pulses from the electrical pulse generator 40 via the electrical line 89. By actuating this solenoid 87 with an electrical pulse, the push rod 37 can be shifted to the right, and the injection process can therefore be stopped prematurely. This enables an emergency stop of the injection device, since this action of the main slide 32 interrupts the action on the axial piston 22 of the axial piston unit 20 and the piston 22 is retracted.

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Abstract

Une pompe à carburant (3) comprend un piston (7) réglable par rotation. La pompe (3) est actionnée par un système à piston axial (20) sur lequel agit un moyen de pression fluide, et le piston (7) de la pompe peut subir une rotation autour de l'axe (8) imposée par un dispositif de manoeuvre (60). Dans le circuit de fluide de pression, un dispositif (31) de régulation règle l'admission et le refoulement du fluide de pression pour le piston axial (22) à effet double du système à piston axial (20). L'impulsion pour le début de la course d'injection du piston est délivrée au dispositif de régulation (31) par un génératuer d'impulsions (40) électrique ou par un arbre à cames. Un piston de rappel (34) sur le dispositif de régulation (31) est actionné par le carburant et se trouve relié par une conduite (33) avec la chambre de pompe (6). Vers la fin de la course d'injection, une arête de commande (12) laisse ouvert un passage (14), et un à-coup de pression agit par l'intermédiaire de la conduite (33) sur le piston de rappel (34).A fuel pump (3) comprises a piston (7) adjustable by rotation. The pump (3) is actuated by an axial piston system (20) on which a fluid pressure means acts, and the piston (7) of the pump can be rotated around the axis (8) imposed by a device. operating (60). In the pressure fluid circuit, a regulating device (31) regulates the admission and delivery of the pressure fluid for the double-acting axial piston (22) of the axial piston system (20). The pulse for the start of the piston injection stroke is delivered to the regulation device (31) by an electric pulse generator (40) or by a camshaft. A return piston (34) on the regulating device (31) is actuated by the fuel and is connected by a line (33) with the pump chamber (6). Towards the end of the injection stroke, a control edge (12) leaves a passage (14) open, and a pressure surge acts via the line (33) on the return piston (34). ).

Description

Brennstoffeinspritzvorrichtung für eine Dieselbrennkraftmaschine Fuel injector for a diesel engine
Die Erfindung betrifft eine Brennstoffeinspritzvorrichtung für eine Dieselbrennkraftmaschine, in der jeweils eine Ein¬ spritzdüse über eine Druckleitung an einer Brennstoffpumpe angeschlossen ist, wobei die Brennstoff umpe einen Zylinder mit mindestens einer Brennstoffleitung für den Zu- und Ab¬ fluss von Brennstoff und einen Pumpenraum sowie einen Pum¬ penkolben aufweist, und der Pumpenkolben mit einer von einem Druckmittel beaufschlagten Axialkolbeneinheit verbun¬ den und von dieser angetrieben ist.The invention relates to a fuel injection device for a diesel internal combustion engine, in each of which an injection nozzle is connected to a fuel pump via a pressure line, the fuel umpe a cylinder with at least one fuel line for the inflow and outflow of fuel and a pump chamber and a Has a pump piston, and the pump piston is connected to and driven by an axial piston unit acted upon by a pressure medium.
Es ist eine grosse Zahl von Brennstoffeinspritzvorrichtun¬ gen für Dieselbrennkraftmaschinen bekannt, wobei bei den meisten dieser Vorrichtungen der Pumpenkolben von einer Nockenwelle angetrieben wird. Aus der schweizerischen Pa- tentschrift Nr. 539 778 ist eine Brennstoffeinspritzvor- richtung bekannt, bei welcher der Antrieb der Pumpenkolben mittels einer von einem Druckmittel beaufschlagten Axial¬ kolbeneinheit erfolgt. Diese Vorrichtung umfasst eine För¬ derpumpe für den Brennstoff, welche Teil eines Leitungssy- stems für die Zuführung von Brennstoff zu einer oder mehre¬ ren Brennstoffdüsen ist. Die Förderpumpe steht in Verbin¬ dung mit einem KraftstoffSpeicher und einem Druckregelven¬ til, welches den Förderdruck im Brennstoffleitungssystem regelt. Von der Förderpumpe wird der Brennstoff zu einem elektromagnetisch betätigten Hydraulikventil, dann zu einem Schieberventil und nachfolgend zu einem Servokolben und zur Einspritzdüse geleitet. Das Magnetventil ist mit einem elektrischen Steuergerät verbunden, welches Steuersignale für den Beginn und das Ende der Einspritzung an das Magnet¬ ventil abgibt. Das mit dem Magnetventil verbundene Schie¬ berventil weist zwei Steuerkanten auf, welche den Zufluss von Brennstoff zur Kolbenfläche des Servokolbens steuern. Der Schieber des Schieberventils ist einerseits von Brenn¬ stoff mit dem Druck der Förderpumpe beaufschlagt, und an¬ derseits mit einer Federkraft belastet, welche geringer ist als die vom Förderdruck der Pumpe erzeugte"Kraft. Der Ser- vokolben ist direkt mit dem Pumpenkolben der Einspritzpumpe verbunden, wobei der Pumpenkolben Brennstoff aus einem Pum¬ penraum zur Einspritzdüse fördert. Die in den Pumpenraum einfliessende Brennstoffmenge wird durch den an der Förder¬ pumpe herrschenden Druck und eine in der Leitung angeordne- te Drossel bestimmt.A large number of fuel injection devices for diesel internal combustion engines are known, and in most of these devices the pump piston is driven by a camshaft. A fuel injection device is known from Swiss Patent No. 539 778, in which the pump pistons are driven by means of an axial piston unit acted upon by a pressure medium. This device comprises a feed pump for the fuel, which is part of a line system for supplying fuel to one or more fuel nozzles. The feed pump is connected to a fuel accumulator and a pressure regulating valve which regulates the feed pressure in the fuel line system. The fuel is fed from the feed pump to an electromagnetically actuated hydraulic valve, then to a slide valve and then to a servo piston and the injection nozzle. The solenoid valve is with a Electrical control unit connected, which outputs control signals for the start and end of the injection to the solenoid valve. The slide valve connected to the solenoid valve has two control edges which control the inflow of fuel to the piston surface of the servo piston. The slide of the slide valve is acted upon by fuel with the pressure of the feed pump on the one hand, and on the other hand with a spring force which is less than the " force generated by the feed pressure of the pump. The servo piston is directly with the pump piston of the injection pump The amount of fuel flowing into the pump space is determined by the pressure prevailing at the feed pump and a throttle arranged in the line.
Bei Beginn des Einspritzzyklus* wird das Magnetventil durch ein Steuersignal in eine Lage gebracht, in welcher das Schieberventil von der Fδrderpumpe unter Druck gesetzt und dadurch der Schieber des Schieberventils einen Durchlass von der Brennstoffleitung zur Arbeitsfläche des Servokol¬ bens freigibt. Der Servokolben, und damit der Pumpenkolben, wird in Bewegung gesetzt und der Einspritzvorgang gestar¬ tet. Zum gewünschten Zeitpunkt für das Ende der Einsprit- zung wird dem Magnetventil über die elektrische Steuerein¬ richtung ein zweites Signal zugeleitet, wodurch dieses eine andere Schaltstellung einnimmt und das Schieberventil vom Brennstoffdruck ab der Förderpumpe entlastet. Der Schieber des Schieberventils wird durch die Federkraft verschoben und gibt einen Durchlass frei, welcher die Arbeitsfläche des Servokolbens mit einer drucklosen Rücklaufleitung des BrennstoffS stems verbindet. Der Einspritzhub wird abgebro¬ chen und der Pumpenkolben, und damit der Servokolben, durch den Förderdruck im BrennstoffSystem zurückgestossen. Der Rücklaufweg des Servokolbens ist durch die einfliessende Menge von Brennstoff bestimmt, welche wiederum von der im Zulauf angeordneten Drossel vorgegeben wird. Bei Teillei- stungen bleibt der Servokolben am Ende des Fülltaktes schwebend stehen, d.h. seine Stellung ist nicht fixiert. In dieser ungenauen Stellung des Servokolbens ist die Brenn¬ stoffeinspritzvorrichtung bereit für einen neuen Einspritz- hub.At the beginning of the injection cycle *, the solenoid valve is brought into a position by a control signal in which the slide valve is pressurized by the feed pump and thereby the slide of the slide valve releases passage from the fuel line to the working surface of the servo piston. The servo piston, and thus the pump piston, is set in motion and the injection process is started. At the desired point in time for the end of the injection, a second signal is sent to the solenoid valve via the electrical control device, as a result of which it assumes a different switching position and relieves the slide valve of fuel pressure from the feed pump. The slide of the slide valve is moved by the spring force and releases a passage that connects the working surface of the servo piston with a pressure-free return line of the fuel system. The injection stroke is interrupted and the pump piston, and thus the servo piston, is pushed back by the delivery pressure in the fuel system. The return path of the servo piston is determined by the amount of fuel flowing in, which in turn is determined by the throttle arranged in the inlet. With partial The servo piston remains suspended at the end of the filling cycle, ie its position is not fixed. In this inaccurate position of the servo piston, the fuel injection device is ready for a new injection stroke.
Brennstoffeinspritzvorrichtungen der beschriebenen Art er¬ möglichen durch den Einbau des Schieberventiles die Verwen¬ dung von relativ kleinen Magnetventilen. Sie weisen jedoch den Nachteil auf, dass die genaue Dosierung der Einspritz¬ menge mit Schwierigkeiten verbunden ist." Die elektrische Steuerung und das ganze BrennstoffSystem müssen sehr genau aufeinander abgestimmt werden, um insbesondere bei schnell laufenden Dieselmotoren den Brennstoff in der richtigen Menge und zum richtigen Zeitpunkt in den Brennraum derFuel injectors of the type described enable relatively small solenoid valves to be used by installing the slide valve. However, they have the disadvantage that the exact metering of the injection quantity is associated with difficulties. " The electrical control and the entire fuel system have to be coordinated very precisely so that the fuel can be fed into the combustion chamber in the right quantity and at the right time, especially in the case of fast running diesel engines
Dieselbrennkraftmaschine einzubringen. Diese Abstimmung ist schwierig und mit grossem technischem Aufwand verbunden. Da der Servokolben in einem grossen Lastbereich nicht von einem Anschlag ausgeht ist die Brennstoffdosierung trotzdem sehr ungenau. Der schwebende Servokolben kann wegen derTo bring diesel engine. This coordination is difficult and involves great technical effort. Since the servo piston does not start from a stop in a large load range, the fuel metering is still very imprecise. The floating servo piston can because of the
Leckverluste nicht genau positioniert werden, und Viskosi¬ tätsänderungen des Brennstoffes bewirken einen unterschied¬ lichen Füllgrad. Die elektrische Zeitsteuerung kann diese Abweichungen nicht erfassen und ausgleichen. Als Folge tre- ten bei mehreren Pumpen, bzw. Zylindern, unterschiedliche Füllungen auf. Die bekannte Einspritzvorrichtung weist zu¬ dem keine Notlaufeinrichtung auf, und der Einspritzvorgang kann bei einem Ausfall der elektrischen Steuerung nicht durchgeführt werden. Je nach Art des verwendeten Brennstof- fes weist das Hydrauliksystem eine andere Charakteristik auf, und unter Umständen ist die Funktionsfähigkeit der Hydraulikelemente nicht mehr gewährleistet.Leakage losses are not precisely positioned, and changes in the viscosity of the fuel cause a different degree of filling. The electrical time control cannot record and compensate for these deviations. As a result, different fillings occur with several pumps or cylinders. The known injection device also has no emergency running device, and the injection process cannot be carried out if the electrical control fails. Depending on the type of fuel used, the hydraulic system has a different characteristic, and the functionality of the hydraulic elements may no longer be guaranteed.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zu Grunde, die erwähnten Nachteile zu vermeiden, und eine Brennstoffeinspritzvor- richtung mit einem von einem Druckmittel angetriebenen Pum¬ penkolben zu schaffen, welche sowohl bei schnell wie lang- sam laufenden Dieselmotoren und für alle Arten von Brenn¬ stoffen einsetzbar ist, bei welcher die eingespritzte Brennstoffmenge nicht zeitabhängig, sondern volumetrisch bestimmt wird, und welche auch bei Ausfall des elektrischen Teiles eine Notlaufeinrichtung aufweist.The invention is based on the object of avoiding the disadvantages mentioned and of creating a fuel injection device with a pump piston driven by a pressure medium, which can be operated both with fast and long sam running diesel engines and can be used for all types of fuels, in which the amount of fuel injected is determined volumetrically and not volumetrically, and which also has an emergency running device if the electrical part fails.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäss dadurch gelöst, dass der Pumpenkolben mit mindestens einer mit dem Pumpenraum verbundenen Steuerkante versehen und um seine Längsachse verdrehbar ist, die Axialkolbeneinheit über ein Hydraulik¬ system an einer vom Brennstoffsystem unabhängigen Druck¬ quelle angeschlossen und in diesem Hydrauliksystem zwischen Druckquelle und Axialkolbeneinheit eine mechanisch und/oder elektrisch schaltbare Steuereinrichtung mit mindestens einem Hauptschieber angeordnet ist, die Steuereinrichtung mindestens einen über eine Verbindungsleitung mit dem Pum¬ penraum verbundenen und von Brennstoff beaufschlagten Rück¬ stellkolben aufweist und in den mit dem Pumpenraum in Ver¬ bindung stehenden Brennstoffleitungen mindestens eine wei- tere Steuereinrichtung angeordnet und über Leitungen mit dem Pumpenraum verbunden ist.This object is achieved according to the invention in that the pump piston is provided with at least one control edge connected to the pump chamber and can be rotated about its longitudinal axis, the axial piston unit is connected via a hydraulic system to a pressure source that is independent of the fuel system, and in this hydraulic system between the pressure source and the axial piston unit a mechanically and / or electrically switchable control device with at least one main slide is arranged, the control device has at least one return piston connected to the pump chamber via a connecting line and acted upon by fuel, and at least one in the fuel lines connected to the pump chamber further control device is arranged and connected to the pump chamber via lines.
Bei der Erfindung wird das Prinzip des mit Steuerkanten versehenen Pumpenkolbens mit einer Antriebseinheit verbun- den, welche einen von einem Druckmittel beaufschlagten An¬ triebskolben aufweist. Das Brennstoffsystem der Brennstoff¬ pumpe und das Druckmittelsystem der Axialkolbeneinheit sind voneinander unabhängige Systeme, welche über eine Steuer¬ einrichtung miteinander verknüpft sind. Die Steuereinrich- tung ist mechanisch und/oder elektrisch schaltbar und weist zudem einen Rückstellkolben auf, welcher mit dem Pumpenraum verbunden ist und von Brennstoff beaufschlagt wird. Diese Verbindungsleitung vom Pumpenraum zum Rückstellkolben der Steuereinrichtung bewirkt mit der Steuerkante am Pumpenkol- ben eine direkte Beeinflussung des DruckmittelS stems durch das BrennstoffSystem. Je nach Stellung des Pumpenkolbens, bzw. der daran angeordneten Steuerkante, wird die Steuer- einrichtung zu einem gewünschten Zeitpunkt von unter Hoch¬ druck stehendem Brennstoff beaufschlagt und das Druckmit¬ telsystem der Axialkolbeneinheit gesteuert. Diese Anordnung gewährleistet den Abbruch des Einspritzvorganges sobald der Pumpenkolben einen gewünschten Weg zurückgelegt hat, und damit ein genau bestimmtes Volumen von Brennstoff ausge- stossen wurde.In the invention, the principle of the pump piston provided with control edges is connected to a drive unit which has a drive piston acted upon by a pressure medium. The fuel system of the fuel pump and the pressure medium system of the axial piston unit are mutually independent systems which are linked to one another via a control device. The control device can be switched mechanically and / or electrically and also has a return piston which is connected to the pump chamber and is acted upon by fuel. With the control edge on the pump piston, this connecting line from the pump chamber to the return piston of the control device has a direct influence on the pressure medium system by the fuel system. Depending on the position of the pump piston or the control edge arranged on it, the control device is acted upon by fuel under high pressure at a desired point in time and the pressure medium system of the axial piston unit is controlled. This arrangement ensures that the injection process is terminated as soon as the pump piston has covered a desired distance, and thus a precisely determined volume of fuel has been expelled.
In weiterer Ausgestaltung der Erfindung weist der Haupt- Schieber der Steuereinrichtung Steuerräume und Steuerkanten zum Oeffnen und Schliessen der Druckmittelleitungen zum Axialkolben auf, und dieser Hauptschieber wirkt am einen Ende mit einer Schubstange und am anderen Ende mit dem von Brennstoff beaufschlagten und mit dem Pumpenraum verbunde- nen Rückstellkolben zusammen. Mindestens ein Teil derIn a further embodiment of the invention, the main slide of the control device has control spaces and control edges for opening and closing the pressure medium lines to the axial piston, and this main slide acts at one end with a push rod and at the other end with the fuel-loaded and connected to the pump chamber. a reset piston. At least part of the
Schubstange bildet den Kern einer Magnetspule, und diese Magnetspule ist mit einem elektrischen Impulsgeber verbun¬ den. Im weiteren ist die Schubstange Teil einer mechani¬ schen Sperreinrichtung, und diese Sperreinrichtung legt die Schubstange und die Steuerkanten des HauptSchiebers in einer SteuerStellung fest.Push rod forms the core of a magnet coil, and this magnet coil is connected to an electrical pulse generator. Furthermore, the push rod is part of a mechanical locking device, and this locking device fixes the push rod and the control edges of the main slide in a control position.
Eine bevorzugte Ausführungsform der Erfindung ist dadurch gekennzeichnet, dass die Steuereinrichtung im Hydrauliksy- stem mit einer Steuernockenwelle in Verbindung steht, und die Nockenscheibe auf die Schubstange der Steuereinrichtung einwirkt. Bei dieser Anordnung kann eine Nockenwelle von geringer Masse eingesetzt werden, da sie nur Steuerelemente bewegen uss. Dies im Gegensatz zu Einspritzvorrichtungen, bei welchen die Nockenwelle die Pumpenkolben antreibt, und die einer schweren und aufwendigen Konstruktion bedürfen. Die Steuernockenwelle wirkt direkt auf die Schubstange des Hauptschiebers und dient als Betätigungsorgan des Haupt¬ schiebers oder als Notsteuerung bei Ausfall der Magnetspu- le. In weiterer Ausgestaltung der Erfindung ist der Axial¬ kolben doppeltwirkend und die Druckmittelzuleitung zum Ar¬ beitsraum mit der voll beaufschlagten Kolbenfläche ist über die Steuereinrichtung zur Druckquelle und die Druckmittel¬ zuleitung zum Ringraum mit der Ringfläche des Kolbens di¬ rekt zur Druckquelle geführt.A preferred embodiment of the invention is characterized in that the control device in the hydraulic system is connected to a control camshaft and the cam disc acts on the push rod of the control device. With this arrangement, a low mass camshaft can be used because it only moves the controls. This is in contrast to injectors, in which the camshaft drives the pump pistons, and which require a heavy and complex construction. The control camshaft acts directly on the push rod of the main slide and serves as an actuator for the main slide or as an emergency control in the event of a failure of the solenoid. In a further embodiment of the invention, the axial piston is double-acting and the pressure medium supply line to the working space with the fully loaded piston surface is over the control device leads to the pressure source and the pressure medium supply line to the annular space with the annular surface of the piston directly to the pressure source.
5. Eine weitere Verbesserung der Brennstoffeinspritzvorrich¬ tung lässt sich dadurch erreichen, dass die obere Endfläche des Pumpenkolbens eine erste Steuerkante bildet, in Rich¬ tung der Längsachse am Mantel des Pumpenkolbens eine schräg zur Längsachse verlaufende Rinne mit einer zweiten Steuer- 0 kante angeordnet und über einen Kanal mit dem Pumpenraum verbunden ist, und im Pumpenzylinder mindestens ein Durch¬ lass für Brennstoff angeordnet ist, welcher im unteren Tot¬ punkt des Pumpenkolbens oberhalb der ersten Steuerkante und im oberen Totpunkt des Pumpenkolbens unterhalb der zweiten 5 Steuerkante liegt. In weiterer Ausgestaltung der Erfindung bildet der Durchlass in die Brennstoffleitung mit den Steuerkanten die zweite Steuereinrichtung und ist über die Verbindungsleitung mit dem Ruckstellkoϊben der Steuerein¬ richtung des Hydrauliksystems verbunden. 05. A further improvement of the fuel injection device can be achieved in that the upper end face of the pump piston forms a first control edge, in the direction of the longitudinal axis on the jacket of the pump piston a channel running obliquely to the longitudinal axis is arranged with a second control edge and is connected to the pump chamber via a channel, and at least one passage for fuel is arranged in the pump cylinder, which is located at the bottom dead center of the pump piston above the first control edge and at top dead center of the pump piston below the second control edge. In a further embodiment of the invention, the passage into the fuel line with the control edges forms the second control device and is connected via the connecting line to the reset piston of the control device of the hydraulic system. 0
Eine verbesserte Ausführungsform der zweiten Steuereinrich¬ tung ist dadurch gekennzeichnet, dass diese zweite Steuer¬ einrichtung in der Brennstoffleitung aus einem üeberström- /Saugventil und einem auf den Ventilschaft des üeberstrδm- 5 /Saugventiles wirkenden Schaltkolben besteht, das üeber- strδm-/Saugventil über eine Speiseleitung mit dem oberen Ende des Pumpenraumes und der Kolbenraum des Schaltkolbens über eine Leitung mit dem Durchlass im Pumpenzylinder ver¬ bunden ist. Durch diese Anordnung kann der Durchlass im 0 Pumpenzylinder so dimensioniert werden, dass er optimal auf seine Steuerfunktion abgestimmt ist. Das Zu- und Abströmen von Brennstoff in den Pumpenraum erfolgt über die Speise¬ leitung am oberen Ende des Pumpenraumes, wobei deren Abmes¬ sungen und die Abmessungen des Üeberström-/Saugventiles 5 ebenfalls optimal auf diese Zu- und Abflussvorgänge dimen¬ sioniert sind. Beim Betrieb der erfindungsgemässen Brennstoffeinspritzvor- riσhtung wird der Pumpenkolben mittels einer an sich be¬ kannten Steuereinrichtung von der Motorenleistung abhängig in eine Stellung gebracht, bei welcher die Steuerkanten die Einspritzung der gewünschen Brennstoffmenge bewirken. Der Start des Einspritzvorganges wird über die Steuereinrich¬ tung im Druckmittelsystem mittels eines elektrischen Impul¬ ses über die Magnetspule oder mittels der Steuernockenwelle bewirkt. Die Steuereinrichtung gibt den Druckmittelzufluss zur Axialkolbeneinheit frei und diese bewegt den Pumpenkol¬ ben, wobei der Brennstoff im Pumpenraum unter Druck gesetzt wird. Bei einem bestimmten Druck öffnet das Zuströmventil zur Einspritzdüse, und der Brennstoff wird in die Diesel- brennkraftmaschine eingebracht. Sobald der Pumpenkolben den gewünschten Weg zurückgelegt hat wird der Pumpenraum über die Verbindungsleitung mit der Steuereinrichtung gekoppelt, und der Druckstoss bewirkt über den Rückstellkolben ein Rückstellen des Hauptschiebers und sperrt dadurch die Zu¬ fuhr von Druckmittel zur voll beaufschlagten Kolbenfläche der Axialkolbeneinheit. Die Ringfläche bleibt weiterhin be¬ aufschlagt und bewirkt ein sofortiges Zurückfahren des Axialkolbens und einen sofortigen Druckabbau im Pumpenraum. Infolge der rein volumetrischen Bestimmung der eingespritz¬ ten Brennstoffmenge ist diese Brennstoffeinspritzvorrich- tung ausserordentlich genau, da keine Zeitglieder notwendig sind. Der Start des Einspritzvorganges lässt sich durch be¬ kannte und erprobte Mittel genau festlegen und an die Steuereinrichtung übertragen. Durch die Trennung des Brenn¬ stoffsystems vom DruckmittelSystem ist der Einsatz von spe- ziellen Hydraulikölen oder anderen Druckmitteln möglich, welche die bei Brennstoffeinspritzvorrichtungen gewünschte hohe Lebensdauer gewährleisten. Die Verbindung der Schräg¬ kantensteuerung am Pumpenkolben mit einer druckmittelbeauf¬ schlagten Antriebseinheit ergibt eine sehr hohe Betriebssi- cherheit und konstruktive Unabhängigkeit. Ein grosser Vor¬ teil dieser Brennstoffeinspritzvorrichtung besteht darin, dass sämtliche Bauelemente axial zueinander angeordnet wer- den können, und bei Anordnung von mehreren Einspritzvor¬ richtungen jede von der anderen unabhängig ist. Die schwe¬ ren und aufwendigen Antriebsnockenwellen entfallen voll¬ ständig, was insbesondere bei grossen und schnell laufenden Dieselmotoren wesentlich ist. Trotzdem ist die Notsteuerung über die Nockenwellen-Steuerung mit einer leichten Nocken¬ welle gewährleistet.An improved embodiment of the second control device is characterized in that this second control device in the fuel line consists of an overflow / suction valve and a switching piston acting on the valve stem of the overflow / suction valve, the overflow / suction valve via a feed line is connected to the upper end of the pump chamber and the piston chamber of the switching piston is connected via a line to the passage in the pump cylinder. With this arrangement, the passage in the 0 pump cylinder can be dimensioned so that it is optimally matched to its control function. The inflow and outflow of fuel into the pump chamber takes place via the feed line at the upper end of the pump chamber, their dimensions and the dimensions of the overflow / suction valve 5 also being optimally dimensioned for these inflow and outflow processes. When the fuel injection device according to the invention is operated, the pump piston is brought into a position, depending on the engine output, by means of a control device known per se, in which the control edges effect the injection of the desired amount of fuel. The start of the injection process is effected via the control device in the pressure medium system by means of an electrical pulse via the magnet coil or by means of the control camshaft. The control device releases the pressure medium inflow to the axial piston unit and this moves the pump piston, the fuel being pressurized in the pump chamber. At a certain pressure, the inflow valve to the injection nozzle opens and the fuel is introduced into the diesel engine. As soon as the pump piston has covered the desired path, the pump chamber is coupled to the control device via the connecting line, and the pressure surge causes the main slide to be reset via the reset piston, thereby blocking the supply of pressure medium to the fully loaded piston surface of the axial piston unit. The annular surface continues to be acted upon and brings about an immediate retraction of the axial piston and an immediate reduction in pressure in the pump chamber. As a result of the purely volumetric determination of the amount of fuel injected, this fuel injection device is extremely precise, since no timing elements are necessary. The start of the injection process can be precisely determined by known and tested means and transmitted to the control device. By separating the fuel system from the pressure medium system, the use of special hydraulic oils or other pressure media is possible, which ensure the long service life desired in fuel injection devices. The connection of the bevel edge control on the pump piston with a pressure unit acted upon by pressure medium results in a very high level of operational reliability and constructive independence. A major advantage of this fuel injection device is that all components are arranged axially to one another that can, and if several injection devices are arranged, each is independent of the other. The heavy and complex drive camshafts are completely eliminated, which is particularly important in the case of large and fast-running diesel engines. Nevertheless, the emergency control via the camshaft control with a light camshaft is guaranteed.
Im folgenden wird die Erfindung anhand von Ausführungsbei- • spielen .unter Bezugnahme auf die beiliegenden Zeichnungen näher erläutert. Es zeigen;The invention is based on the exemplary embodiment • play .Among reference to the accompanying drawings in detail. Show it;
Fig. 1 einen Schnitt in schematischer Darstellung durch eine Brennstoffpumpe mit Antriebseinheit, Haupt¬ schieber und Druckmittelsystem Fig. 2 einen Schnitt in schematischer Darstellung durch die Brennstoffpumpe mit der zweiten Steuerein¬ richtung im Brennstoffsystem Fig. 3 die Steuereinrichtung des DruckmittelSystems im Längsschnitt mit Hauptschieber-Sperreinrichtung und Nockenwellen-Steuerung1 shows a schematic representation of a section through a fuel pump with drive unit, main slide and pressure medium system, FIG. 2 shows a schematic representation of a section through the fuel pump with the second control device in the fuel system. FIG. 3 shows the control device of the pressure medium system in longitudinal section with the main slide valve. Locking device and camshaft control
Figur 1 zeigt eine Brennstoffeinspritzvorrichtung mit einer Einspritzdüse 1, einer Brennstoffpumpe 3, einer Axialkol¬ beneinheit 20 und einer Steuereinrichtung 31. Die Brenn- stoffpumpe 3 besteht aus einem Pumpenzylinder 4 mit einem Pumpenraum 6, in welchem ein Pumpenkolben 7 geführt ist. Der Pumpenz linder 4 ist mit einer Brennstoffleitung verse¬ hen, welche aus einer Zuleitung 15, einem Brennstoffkanal 5 und einer Ableitung 16 besteht. Diese Brennstoffleitungen sind Teil eines BrennstoffSystems in welchem der Brennstoff durch eine Förderpumpe unter relativ niedrigem Druck geför¬ dert wird. In der BrennstoffZuleitung 15 ist ein Rück¬ schlagventil 17 eingebaut, welches verhindert, dass Brenn¬ stoff in die Zuleitung 15 zurückströmt und im Brennstoffka- nal 5 auftretende Druckstösse auf die Brennstoffzuleitung 15 übertragen werden. Zur Reduktion von Druckstössen ist in der Brennstoffableitung 16 eine Drossel 18 eingebaut. Vom Pumpenraum 6 führt eine Druckleitung 2 zur Einspritzdüse 1. In diese Druckleitung 2 ist ein Steuerventil 19 eingeschal¬ tet, welches bei Erreichen eines bestimmten Druckes im Pum¬ penraum 6 den Durchfluss zur Einspritzdüse 1 freigibt und beim Absinken des Druckes die Druckleitung 2 wieder ver- schliesst.FIG. 1 shows a fuel injection device with an injection nozzle 1, a fuel pump 3, an axial piston unit 20 and a control device 31. The fuel pump 3 consists of a pump cylinder 4 with a pump chamber 6, in which a pump piston 7 is guided. The pump cylinder 4 is provided with a fuel line, which consists of a supply line 15, a fuel channel 5 and a discharge line 16. These fuel lines are part of a fuel system in which the fuel is conveyed by a feed pump at a relatively low pressure. A check valve 17 is installed in the fuel feed line 15, which prevents fuel from flowing back into the feed line 15 and pressure surges occurring in the fuel channel 5 are transmitted to the fuel feed line 15. A throttle 18 is installed in the fuel discharge line 16 to reduce pressure surges. from Pump chamber 6 leads a pressure line 2 to the injection nozzle 1. In this pressure line 2, a control valve 19 is switched on, which releases the flow to the injection nozzle 1 when a certain pressure in the pump chamber 6 is reached and, when the pressure drops, the pressure line 2 is switched off again. closes.
Der Pumpenkolben 7 ist an seinem unteren Ende mit dem Axialkolben 22 der Axialkolbeneinheit 20 verbunden. Der Pumpenkolben 7 ist nicht nur in axialer Richtung verschieb¬ bar, sondern kann mittels einer VerStelleinrichtung 60 um die Längsachse 8 verdreht werden. Bei der Versteileinrich¬ tung 60 handelt es sich um eine bei Brennstoffeinspritzpum¬ pen mit Schrägkantensteuerungen bekannte Einrichtung. Die Axialkolbeneinheit 20 besteht aus einem Zylinder 21, demThe pump piston 7 is connected at its lower end to the axial piston 22 of the axial piston unit 20. The pump piston 7 is not only displaceable in the axial direction, but can be rotated about the longitudinal axis 8 by means of an adjusting device 60. The adjusting device 60 is a device known for fuel injection pumps with inclined edge controls. The axial piston unit 20 consists of a cylinder 21, the
Axialkolben 22, dem Arbeitsraum 25 und dem Ringraum 26. Der Axialkolben 22 ist doppeltwirkend und weist eine gegen den Arbeitsraum 25 gerichtete Kolbenfläche 23 auf, welcher eine dem Ringraum 26 zugeordnete Ringfläche 24 gegenüberliegt. Die Axialkolbeneinheit 20 ist Bestandteil eines Druckmit¬ telsystems, in welchem beliebige bekannte Druckmittel ein¬ setzbar sind. Im vorliegenden Beispiel wird Hochdruckhy- drauliköl verwendet. Das Druckmittel wird der Axialkolben¬ einheit 20 über die Druckmittelleitungen 27, 28 zugeführt, welche von einer Druckquelle 29 gespiesen werden.Axial piston 22, the working space 25 and the annular space 26. The axial piston 22 is double-acting and has a piston surface 23 directed towards the working space 25, which is opposite an annular surface 24 assigned to the annular space 26. The axial piston unit 20 is part of a pressure medium system in which any known pressure medium can be used. In the present example high pressure hydraulic oil is used. The pressure medium is supplied to the axial piston unit 20 via the pressure medium lines 27, 28, which are fed by a pressure source 29.
Zwischen Druckquelle 29 und Druckmittelleitung 27 ist eine Steuereinrichtung 31 eingebaut. Die Steuereinrichtung 31 umfasst einen Hauptschieber 32, einen Rückstellkolben 34, eine Magnetspule 38 mit zugehörigem Magnetkern 39, eine me¬ chanische Sperreinrichtung 41 und eine Nockenwellensteue¬ rung 61. Das Hydrauliköl enthaltende Druckmittelsystem ist vom BrennstoffSystem getrennt, und die Arbeitsbewegungen des Axialkolbens 22 werden durch den Hauptschieber 32 ge- steuert. Dieser Hauptschieber 32 ist in Figur 3 genauer dargestellt und weist zwei Schieberkörper 62, 63 mit Steuerkanten 64, 65 auf. Dem Schieberkörper 62 ist ein Steuerraum 66 , und dem Schieberkörper 63 ein Steuerraum 67 zugeordnet. Dazwischen befindet sich ein dritter Steuerraum 68. Hinter jedem der Schieberkörper 62, bzw. 63, sind Druckentlastungsräume 69, 70 und Dichtkolben 71, 72 ange- ordnet, wobei die Druckentlastungsräume 69, 70 mit einer Leckleitung 88 verbunden sind. Die Schieberkδrper 62, 63 und die Dichtkolben 71, 72 sind mittels eines Kernes 73 im richtigen Abstand zueinander angeordnet und miteinander verbunden. An einem Ende des Hauptschiebers 32 ist eine Schubstange 37 angeordnet, welche mit dem Schieberkörper 63 verbunden ist, wobei ein Teil der Schubstange 37 den Kern 39 der Magnetspule 38 bildet. Die Schubstange 37 erstreckt sich über die Magnetspule 38 hinaus und wird von der mecha¬ nischen Sperreinrichtung 41 umschlossen. An diese mechani- sehe Sperreinrichtung 41 schliesst sich die Nockenwellen¬ steuerung 61 an.A control device 31 is installed between the pressure source 29 and the pressure medium line 27. The control device 31 comprises a main slide 32, a return piston 34, a magnetic coil 38 with an associated magnetic core 39, a mechanical locking device 41 and a camshaft control 61. The hydraulic fluid-containing system is separated from the fuel system, and the working movements of the axial piston 22 are achieved by the main slide 32 controlled. This main slide 32 is shown in more detail in FIG. 3 and has two slide bodies 62, 63 with control edges 64, 65. The slide body 62 is a Control room 66, and a control room 67 assigned to the slide body 63. A third control chamber 68 is located in between. Pressure relief chambers 69, 70 and sealing pistons 71, 72 are arranged behind each of the slide bodies 62 and 63, the pressure relief chambers 69, 70 being connected to a leak line 88. The slider body 62, 63 and the sealing piston 71, 72 are arranged at the correct distance from one another by means of a core 73 and are connected to one another. At one end of the main slide 32 there is a push rod 37 which is connected to the slide body 63, part of the push rod 37 forming the core 39 of the solenoid 38. The push rod 37 extends beyond the magnetic coil 38 and is enclosed by the mechanical locking device 41. The camshaft control 61 is connected to this mechanical locking device 41.
An der gegenüberliegenden Seite des Hauptschiebers 32 wirkt der Rückstellkolben 34 über einen Zapfen 74 mit dem Schie- berkörper 62 zusammen. Ein zum Rückstellkolben 34 gehören¬ der Kolbenraum 75 steht über eine Verbindungsleitung 33 mit dem BrennstoffSystem in Verbindung. Diese Verbindungslei- tung 33 ist wie aus Figur 1 und 2 ersichtlich in einen Durchlass 14 im Pumpenzylinder 4 eingeführt, welcher in den Pumpenraum 6 führt.On the opposite side of the main slide 32, the return piston 34 interacts with the slide body 62 via a pin 74. A piston chamber 75 belonging to the resetting piston 34 is connected to the fuel system via a connecting line 33. As can be seen from FIGS. 1 and 2, this connecting line 33 is introduced into a passage 14 in the pump cylinder 4, which leads into the pump chamber 6.
Das Druckmittelsystem wird mittels der Druckquelle 29 be¬ trieben, wobei zur Steuerung des Druckes in diesem System ein Druckregelventil 30 vorgesehen ist. Von der Druckquelle 29 führt eine Druckleitung 35 zum Hauptschieber 32 und eine weitere Druckmittelleitung 28 zum Ringraum 26 der Axialkol¬ beneinheit 20. Eine Rücklaufleitung 36 führt vom Haupt¬ schieber 32 zu einem Druckmittelbehälter 76.The pressure medium system is operated by means of the pressure source 29, a pressure control valve 30 being provided for controlling the pressure in this system. A pressure line 35 leads from the pressure source 29 to the main slide 32 and a further pressure medium line 28 leads to the annular space 26 of the axial piston unit 20. A return line 36 leads from the main slide 32 to a pressure medium container 76.
In der in Figur 1 dargestellten Ausgangslage strömt Brenn¬ stoff von der Brennstoffzuleitung 15 über den Brennstoffka¬ nal 5 und den Durchlass 14 in den Pumpenraum 6. Dabei be- findet sich der Pumpenkolben 7 in seiner untersten Lage und auch der mit dem Pumpenkolben 7 verbundene Axialkolben 22 ist im unteren Totpunkt. Der Hauptschieber 32 wird von einer Feder 77 in seiner Ausgangslage gehalten, und der Schieberkörper 62 verschliesst die Verbindung der Drucklei¬ tung 35 zur Druckmittelleitung 27. Bei Beginn eines Ein¬ spritzvorganges wird von einem elektrischen Impulsgeber 40 die Magnetspule 38 angeregt, und über die Schubstange 37 der Hauptschieber 32 in Richtung des Rückstellkolbens 34 verschoben. Dadurch gibt der Schieberkörper 62 die Verbin¬ dung zwischen dem Steuerraum 66 und dem Steuerraum 68 frei, und anderseits verschliesst der Schieberkörper 63 die Ver¬ bindung zwischen dem Steuerraum 68 und dem Steuerraum 67. Dadurch strömt Druckmittel unter hohem Druck von der Druck- leitung 35 zur Druckmittelleitung 27 und damit in den Ar¬ beitsraum 25 der Axialkolbeneinheit 20. Der Axialkolben 22 verschiebt sich nach oben und stösst den Pumpenkolben 7 in Richtung des oberen Endes des Pumpenraumes 6. Durch diese Axialbewegung wird der Durchlass 14 im Pumpenzylinder 4 geschlossen, und im Pumpenraum 6 wird Druck aufgebaut. Bei Erreichen eines bestimmten Druckes öffnet das Steuerventil 19, und über die Einspritzdüse 1 wird Brennstoff in den Verbrennungsraum einer Dieselbrennkraftmaschine einge¬ spritzt. Der im Pumpenraum 6 herrschende Druck wird über einen am Mantel des Pumpenkolbens 7 angebrachten Kanal 13 einer Rinne 11 mit einer Steuerkante 12 zugeführt. Sobald diese Steuerkante 12 den Durchlass 14 erreicht entwickelt sich im Brennstoffkanal 5 und in der Verbindungsleitung 33 ein Druckstoss, welcher sich mit Schallgeschwindigkeit aus- breitet. Dieser Druckstoss dringt in den Kolbenraum 75 an der Steuereinrichtung 31 ein und bewirkt über den Rück¬ stellkolben 34 ein sofortiges Verschieben des Hauptschie¬ bers 32 in Richtung der Magnetspule 38. Dadurch wird die Druckleitung 35 und der Steuerraum 66 durch den Schieber- körper 62 gesperrt, und der Schieberkörper 63 mit derIn the starting position shown in FIG. 1, fuel flows from the fuel feed line 15 via the fuel channel 5 and the passage 14 into the pump chamber 6. the pump piston 7 is in its lowest position and the axial piston 22 connected to the pump piston 7 is also at the bottom dead center. The main slide 32 is held in its initial position by a spring 77, and the slide body 62 closes the connection of the pressure line 35 to the pressure medium line 27. At the beginning of an injection process, the solenoid 38 is excited by an electrical pulse generator 40 and via the push rod 37 the main slide 32 moved in the direction of the return piston 34. As a result, the slide body 62 releases the connection between the control chamber 66 and the control chamber 68, and on the other hand the slide body 63 closes the connection between the control chamber 68 and the control chamber 67. As a result, pressure medium flows from the pressure line 35 under high pressure to the pressure medium line 27 and thus into the working space 25 of the axial piston unit 20. The axial piston 22 moves upward and pushes the pump piston 7 in the direction of the upper end of the pump chamber 6. Through this axial movement, the passage 14 in the pump cylinder 4 is closed, and in the Pump chamber 6 pressure is built up. When a certain pressure is reached, the control valve 19 opens and fuel is injected into the combustion chamber of a diesel internal combustion engine via the injection nozzle 1. The pressure prevailing in the pump chamber 6 is supplied to a channel 11 having a control edge 12 via a channel 13 attached to the jacket of the pump piston 7. As soon as this control edge 12 reaches the passage 14, a pressure surge develops in the fuel duct 5 and in the connecting line 33, which spreads at the speed of sound. This pressure surge penetrates into the piston chamber 75 on the control device 31 and, via the reset piston 34, causes the main slide 32 to be immediately displaced in the direction of the solenoid 38. The pressure line 35 and the control chamber 66 are thereby blocked by the slide body 62 , and the slide body 63 with the
Steuerkante 65 gibt die Verbindung zwischen dem Steuerraum 68 und dem Steuerraum 67, und damit zwischen der Druckmit- telleitung 27 und der Rücklaufleitung 36 frei. Im Arbeits¬ raum 25 der Axialkolbeneinheit 20 sinkt der Druck sofort ab, und der Druck im Ringraum 26 bewirkt das Stoppen des Axialkolbens 22 und den Beginn der Rückwärtsbewegung. Im Pumpenraum 6 wird der Druck abgebaut, und das Steuerventil 19 schliesst die Druckleitung 2 bei einem bestimmten Wert. Sobald die durch die obere Endfläche 9 des Pumpenkolbens 7 gebildete Steuerkante 10 den Durchlass 14 erreicht, wird der Pumpenraum 6 wieder mit Brennstoff gefüllt und die Pumpenkolben-/Axialkolbeneinheit verbleibt im unteren Tot¬ punkt in Wartestellung bis ein neuer Einspritzzyklus be¬ ginnt.Control edge 65 provides the connection between the control chamber 68 and the control chamber 67, and thus between the pressure line 27 and the return line 36 free. In the working space 25 of the axial piston unit 20, the pressure drops immediately, and the pressure in the annular space 26 causes the axial piston 22 to stop and the backward movement to begin. The pressure in the pump chamber 6 is reduced and the control valve 19 closes the pressure line 2 at a certain value. As soon as the control edge 10 formed by the upper end face 9 of the pump piston 7 reaches the passage 14, the pump chamber 6 is filled with fuel again and the pump piston / axial piston unit remains in the waiting position until a new injection cycle begins at bottom dead center.
Die in Figur 2 dargestellte Brennstoffeinspritzvorrichtung weist eine zweit -Steuereinrichtung 42 auf. Der Pumpenkol¬ ben 7, die Axialkolbeneinheit 20 und die Steuereinrichtung 31 sind gleich ausgebildet wie bei dem in Figur 1 gezeigten und beschriebenen Beispiel. Am Pumpenzylinder 4 ist zusätz¬ lich zum Durchlass 14 eine Speiseleitung 46 für Brennstoff angeordnet, welche am oberen Ende des Pumpenraumes 6 in diesen eingeführt ist. Die zweite Steuereinrichtung 42 um- fasst ein Ueberström-/Saugventil 43 mit einem Ueberström- raum 53, einen Schaltkolben 44 und ein Ausgleichsventil 54. Der Ueberströmraum 53 ist einerseits über die Durchström- leitung 52 mit dem Brennstoffkanal 5 und anderseits mit der Brennstoffableitung 16 verbunden. Ein unterhalb des Schalt¬ kolbens 44 angeordneter Kolbenraum 45 steht über die Lei¬ tung 47 mit dem Durchlass 14 in Verbindung. Der Schaltkol¬ ben 44 liegt am Ventilschaft 48 an, wobei das Ueberström- /Saugventil 43 durch eine Feder 50 in der Schliessposition gehalten ist. Unterhalb des Schaltkolbens 44 ist eine wei¬ tere Feder 49 angeordnet, welche den Schaltkolben 44 an den Ventilschaft 48 andrückt. Das Ausgleichsventil 54 ist als Rückschlagventil ausgebildet und steht über eine Bohrung 55 mit dem Kolbenraum 45 in Verbindung. Wenn im Kolbenraum 45 ein geringerer Druck als in der Leitung 16 herrscht, öffnet das Ventil 54 und gibt den Ventilsitz 56 frei, wodurch Brennstoff in den Kolbenraum 45 und die Leitungen 47 und 33 nachströmt.The fuel injection device shown in FIG. 2 has a second control device 42. The pump piston 7, the axial piston unit 20 and the control device 31 are of the same design as in the example shown and described in FIG. 1. On the pump cylinder 4, in addition to the passage 14, a feed line 46 for fuel is arranged, which is introduced into the pump chamber 6 at the upper end thereof. The second control device 42 comprises an overflow / suction valve 43 with an overflow space 53, a switching piston 44 and a compensating valve 54. The overflow space 53 is connected on the one hand via the flow line 52 to the fuel channel 5 and on the other hand to the fuel discharge line 16 . A piston chamber 45 arranged below the switching piston 44 is connected to the passage 14 via the line 47. The switching piston 44 abuts the valve stem 48, the overflow / suction valve 43 being held in the closed position by a spring 50. A further spring 49, which presses the switching piston 44 against the valve stem 48, is arranged below the switching piston 44. The compensating valve 54 is designed as a check valve and is connected to the piston chamber 45 via a bore 55. If there is a lower pressure in the piston chamber 45 than in the line 16, the valve 54 opens and releases the valve seat 56, whereby Fuel flows into the piston chamber 45 and the lines 47 and 33.
Bei Beginn des Arbeitshubes des Pumpenkolbens 7 ver- schliesst die Steuerkante 10 den Durchlass 14, und durch den im Pumpenraum 6 aufgebauten Druck wird das Ventil 43 gegen den Ventilsitz 51 gepresst. Sobald die Steuerkante 12 den Durchlass 14 erreicht, breitet sich der Druckstoss über die Leitung 33 zum Rückstellkolben 34 in der Steuereinrich- tung 31 und über die Leitung 47 in den Kolbenraum 45, und damit auf den Schaltkolbeή 44 aus. Wie bereits zu Figur 1 beschrieben, wird über die Steuereinrichtung 31 die Bewe¬ gung des Axialkolbens unterbrochen. Der Druckstoss auf den Schaltkolben 44 bewirkt über den Ventilschaft 48 ein sofor- tiges Oeffnen des Ueberström-/Saugventiles 43, wodurch der im Pumpenraum 6 herrschende Druck über die Leitung 46 in den Ueberströmraum 53 und damit die Brennstoffleitung 16 entlastet wird. Dieser Druckabfall im Pumpenraum 6 hat zur Folge, dass das Steuerventil 19 sofort und zu einem genau bestimmten Zeitpunkt schliesst und das Nachströmen von Brennstoff zur Einspritzdüse 1 verhindert.At the beginning of the working stroke of the pump piston 7, the control edge 10 closes the passage 14, and the valve 43 is pressed against the valve seat 51 by the pressure built up in the pump chamber 6. As soon as the control edge 12 reaches the passage 14, the pressure surge spreads via the line 33 to the return piston 34 in the control device 31 and via the line 47 into the piston chamber 45, and thus onto the switching piston 44. As already described for FIG. 1, the movement of the axial piston is interrupted via the control device 31. The pressure surge on the switching piston 44 brings about an immediate opening of the overflow / suction valve 43 via the valve stem 48, as a result of which the pressure prevailing in the pump chamber 6 is relieved via the line 46 into the overflow chamber 53 and thus the fuel line 16. The result of this pressure drop in the pump chamber 6 is that the control valve 19 closes immediately and at a precisely determined point in time and prevents fuel from flowing into the injection nozzle 1.
In Figur 3 ist zusätzlich zum Hauptschieber 32 die mechani¬ sche Sperreinrichtung 41 und die Nockenwellensteuerung 61 dargestellt. Die mechanische Sperreinrichtung 41 besteht im wesentlichen aus einem Sperrkörper 78, Klinken 79 und Ent¬ riegelungsbolzen 80. Die Schubstange 37 ragt in den Sperr¬ körper 78 hinein und weist in dessen Bereich eine Schulter 81 auf. Wird die Schubstange 37 mittels der Magnetspule 38 nach links verschoben, so nimmt die Schulter 81 den Sperr¬ körper 78 mit, und die federbelasteten Klinken 79 rasten in die Nocken 82 ein. Dadurch kann die Stromzufuhr zur Magnet¬ spule 38 unterbrochen werden, und es besteht keine Ueberla- stungs- und Ueberhitzungsgefahr. Die Rückstellung der Schubstange 37 erfolgt am Ende des Einspritzvorganges über den vom Einspritzdruck beaufschlagten Rückstellkolben 34. Dabei wird die Schubstange 37 gegen die Kraft der Feder 83 nach rechts gedrückt, und die Entriegelungsbolzen 80 nach aussen getrieben. Diese Entriegelungsbolzen 80 heben die Sperrklinken 79 an und geben dadurch die Nocken 82 am Sperrkörper 78 frei. Die Feder 77 drückt nun den Sperrkör- per 73 wieder in seine Ausgangsläge zurück.In addition to the main slide 32, FIG. 3 shows the mechanical locking device 41 and the camshaft control 61. The mechanical locking device 41 essentially consists of a locking body 78, pawls 79 and unlocking bolt 80. The push rod 37 projects into the locking body 78 and has a shoulder 81 in the area thereof. If the push rod 37 is moved to the left by means of the magnetic coil 38, the shoulder 81 takes the locking body 78 with it, and the spring-loaded pawls 79 engage in the cams 82. As a result, the power supply to the magnetic coil 38 can be interrupted and there is no risk of overloading or overheating. The push rod 37 is reset at the end of the injection process via the return piston 34, which is acted upon by the injection pressure. The push rod 37 is counter to the force of the spring 83 pressed to the right, and the unlocking bolts 80 driven outwards. These unlocking bolts 80 raise the pawls 79 and thereby release the cams 82 on the locking body 78. The spring 77 now pushes the locking body 73 back into its starting position.
Aus Sicherheitsgründen ist beim dargestellten Beispiel zu¬ sätzlich zur Magnetspule 38 der Einspritzansteuerung eine Nockenwellensteuerung 61 angeordnet. Diese besteht aus der Nockenscheibe 84 mit dem Nocken 85 und der am Sperrkörper 78 befestigten Abiaufrolle 86. Die Nockenwelle wird von einem nicht dargestellten Antrieb, welcher mit dem Kurbel¬ trieb in Verbindung steht, angetrieben. Bei Ausfall der elektrischen Impulsgeber 40 oder der Magnetspule 38, oder bei einem Stromausfall treibt der Nocken 85 über die Ab¬ laufrolle 86 den Sperrkörper 78, und damit die Schubstange 37 bei Beginn des Einspritzvorganges nach links. Die Bewe¬ gung des Sperrkörpers- 78 und der Schubstange 37 bedarf nur geringer Kräfte, und die Nockenwelle und deren Ansteuerung 61 kann deshalb leicht und ohne grossen kinematischen Auf¬ wand gebaut werden. Die Rückstellung der Schubstange 37 am Ende des Einspritzvorganges erfolgt in gleicher Weise wie oben beschrieben. Im dargestellten Beispiel ist neben der Magnetspule 38 noch eine zweite Magnetspule 87 angeordnet. Beide erhalten über die elektrische Leitung 89 elektrische Impulse vom elektrischen Impulsgeber 40. Durch Betätigung dieser Magnetspule 87 mit einem elektrischen Impuls kann die Schubstange 37 nach rechts verschoben, und damit der Einspritzvorgang vorzeitig abgebrochen werden. Dies ermög- licht einen Notstop der Einspritzvorrichtung, da durch diese Verschiebung des Hauptschiebers 32 die Beaufschlagung des Axialkoibens 22 der Axialkolbeneinheit 20 unterbrochen und der Kolben 22 zurückgefahren wird. For safety reasons, in the example shown, a camshaft control 61 is arranged in addition to the solenoid 38 of the injection control. This consists of the cam disk 84 with the cam 85 and the idler roller 86 fastened to the blocking body 78. The camshaft is driven by a drive, not shown, which is connected to the crank drive. In the event of failure of the electrical pulse generator 40 or the magnetic coil 38, or in the event of a power failure, the cam 85 drives the blocking body 78 via the idler roller 86, and thus the push rod 37 to the left at the start of the injection process. The movement of the locking body 78 and the push rod 37 requires only slight forces, and the camshaft and its control 61 can therefore be built easily and without great kinematic effort. The push rod 37 is reset at the end of the injection process in the same way as described above. In the example shown, a second magnet coil 87 is arranged in addition to the magnet coil 38. Both receive electrical pulses from the electrical pulse generator 40 via the electrical line 89. By actuating this solenoid 87 with an electrical pulse, the push rod 37 can be shifted to the right, and the injection process can therefore be stopped prematurely. This enables an emergency stop of the injection device, since this action of the main slide 32 interrupts the action on the axial piston 22 of the axial piston unit 20 and the piston 22 is retracted.

Claims

Patentansprüche Claims
1. Brennstoffeinspritzvorrichtung für eine Dieselbrenn- kraftmaschine, in der jeweils eine Einspritzdüse über eine Druckleitung an einer Brennstoffpumpe angeschlos¬ sen ist, wobei die Brennstoffpumpe einen Zylinder mit mindestens einer Brennstoffleitung für den Zu- und Ab¬ fluss von Brennstoff und einen Pumpenraum sowie einen Pumpenkolben aufweist, und der Pumpenkolben mit einer von einem Druckmittel beaufschlagten Axialkolbeneinheit verbunden und von dieser angetrieben ist, dadurch ge- kennzeichnet, dass der Pumpenkolben (7) mit mindestens einer, mit dem Pumpenraum (6) verbundenen Steuerkante (12) versehen und um seine Längsachse (8) verdrehbar ist, die Axialkolbeneinheit (20) über ein Hydrauliksy¬ stem an einer vom Brennstoffsystem unabhängigen Druck- quelle (29) angeschlossen und in diesem Hydrauliksystem zwischen Druckquelle (29) und Axialkolbeneinheit (20) eine mechanisch und/oder elektrisch schaltbare Steuer¬ einrichtung (31) mit mindestens einem Hauptschieber (32) angeordnet ist, die Steuereinrichtung (31) inde- stens einen über eine Verbindungsleitung (33) mit dem Pumpenraum (6) verbundenen und von Brennstoff beauf¬ schlagten Rückstellkolben (34) aufweist und in den mit dem Pumpenraum (6) in Verbindung stehenden Brennstoff- leitungen (15, 5, 16) mindestens eine weitere Steuer- einrichtung (10, 12, 14, bzw. 42) angeordnet und über Leitungen mit dem Pumpenraum (6) verbunden ist.1. Fuel injection device for a diesel internal combustion engine, in each of which an injection nozzle is connected to a fuel pump via a pressure line, the fuel pump comprising a cylinder with at least one fuel line for the inflow and outflow of fuel and a pump chamber and a pump piston and the pump piston is connected to and driven by an axial piston unit acted upon by a pressure medium, characterized in that the pump piston (7) is provided with at least one control edge (12) connected to the pump chamber (6) and about its longitudinal axis (8) can be rotated, the axial piston unit (20) is connected via a hydraulic system to a pressure source (29) that is independent of the fuel system, and in this hydraulic system a mechanically and / or electrically switchable control between the pressure source (29) and the axial piston unit (20) ¬ device (31) with at least one main slide (32) is arranged, the control device (31) at least has a return piston (34) connected to the pump chamber (6) via a connecting line (33) and acted upon by fuel, and into the fuel chamber connected to the pump chamber (6). lines (15, 5, 16) at least one further control device (10, 12, 14 or 42) is arranged and connected to the pump chamber (6) via lines.
2. Brennstoffeinspritzvorrichtung für eine Dieselbrenn- kraftmaschine nach Patentanspruch 1, dadurch gekenn- zeichnet, dass der Hauptschieber (32) der Steuerein¬ richtung (31) Steuerräume (66, 67, 68) und Steuerkanten (64, 65) zum Oeffnen und Schliessen der Druckmittellei¬ tungen (27, 35) zur Axialkolbeneinheit (20) aufweist, und dieser Hauptschieber (32) an einem Ende mit einer Schubstange (37) und am anderen Ende mit dem vom Brenn- stoff beaufschlagten und mit dem Pumpenraum (6) verbun¬ denen Rückstellkolben (34) zusammenwirkt.2. Fuel injection device for a diesel internal combustion engine according to claim 1, characterized in that the main slide (32) of the control device (31) control rooms (66, 67, 68) and control edges (64, 65) for opening and closing the Pressure medium lines (27, 35) to the axial piston unit (20), and this main slide (32) at one end with a push rod (37) and at the other end with that of the combustion acted upon and cooperates with the pump chamber (6) connected reset piston (34).
3. Brennstoffeinspritzvorrichtung für eine Dieselbrenn- kraf maschine nach Patentanspruch 2, dadurch gekenn¬ zeichnet, dass mindestens ein Teil der Schubstange (37) den Kern (39) einer Magnetspule (38) bildet und diese Magnetspule (38) mit einem elektrischen Impulsgeber3. Fuel injection device for a diesel internal combustion engine according to claim 2, characterized gekenn¬ characterized in that at least part of the push rod (37) forms the core (39) of a solenoid (38) and this solenoid (38) with an electrical pulse generator
(40) verbunden ist.(40) is connected.
4. Brennstoffeinspritzvorrichtung für eine Dieselbrenn- kraftmaschine nach Patentanspruch 2 oder 3, dadurch ge¬ kennzeichnet, dass die Schubstange (37) Teil einer me¬ chanischen Sperreinrichtung (41) ist und diese Sperr- einrichtung (41) die Schubstange (37) und die Schieber¬ körper (62, 63) mit Steuerkanten (64, 65) des Haupt¬ schiebers (32) in einer Steuerstellung festlegt.4. Fuel injection device for a diesel internal combustion engine according to claim 2 or 3, characterized ge indicates that the push rod (37) is part of a mechanical locking device (41) and this locking device (41) the push rod (37) and the Set slide body (62, 63) with control edges (64, 65) of the main slide (32) in a control position.
5. Brennstoffeinspritzvorrichtung für eine Dieselbrenn- kraftmaschine nach einem der Patentansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Steuereinrichtung (31) im Hydrauliksystem mit einer Nockenwellen-Steuerung (61) in Verbindung steht und die Nockenscheibe (84) auf die Schubstange (37) der Steuereinrichtung (31) ein- wirkt.5. Fuel injection device for a diesel internal combustion engine according to one of the claims 1 to 4, characterized in that the control device (31) in the hydraulic system is connected to a camshaft control (61) and the cam disc (84) on the push rod (37) the control device (31) acts.
6. Brennstoffeinspritzvorrichtung für eine Dieselbrenn¬ kraftmaschine nach einem der Patentansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass der Axialkolben (22) dop- peltwirkend ist und die Druckmittelleitung (27) zum Ar¬ beitsraum (25) mit der voll beaufschlagten Kolbenfläche (23) über die Steuereinrichtung (31) zur Druckquelle (29) und die Druckmittelleitung (28) zum Ringraum (26) mit der Ringfläche (24) des Kolbens (22) direkt zur Druckquelle (29) geführt ist. 6. Fuel injection device for a diesel internal combustion engine according to one of the claims 1 to 5, characterized in that the axial piston (22) has a double action and the pressure medium line (27) to the working space (25) with the fully loaded piston surface (23) Via the control device (31) to the pressure source (29) and the pressure medium line (28) to the annular space (26) with the annular surface (24) of the piston (22) is led directly to the pressure source (29).
7. Brennstoffeinspritzvorrichtung für eine Dieselbrenn- kraftmaschine nach einem der Patentansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass die obere Endfläche (9) des Pumpenkolbens (7) eine erste Steuerkante (10) bil- det, in Richtung der Längsachse (8) am Mantel des Pum¬ penkolbens (7) eine schräg zur Längsachse (8) verlau¬ fende Rinne (11) mit einer zweiten Steuerkante (12) angeordnet und über einen Kanal (13) mit dem Pumpenraum (6) verbunden ist und im Pumpenzylinder (4) mindestens ein in die Brennstoffleitung (5, 16) führender Durch¬ lass (14) für Brennstoff angeordnet ist, welcher im unteren Totpunkt des Pumpenkolbens (7) oberhalb der er¬ sten Steuerkante (10) und im oberen Totpunkt des Pum¬ penkolbens (7) unterhalb der zweiten Steuerkante (12) liegt.7. Fuel injection device for a diesel internal combustion engine according to one of claims 1 to 6, characterized in that the upper end face (9) of the pump piston (7) forms a first control edge (10) in the direction of the longitudinal axis (8) on the jacket of the pump piston (7) is arranged a channel (11) running obliquely to the longitudinal axis (8) with a second control edge (12) and is connected via a channel (13) to the pump chamber (6) and in the pump cylinder (4) at least one passage (14) for fuel leading into the fuel line (5, 16) is arranged, which at the bottom dead center of the pump piston (7) above the first control edge (10) and at the top dead center of the pump piston (7 ) is below the second control edge (12).
8. Brennstoffeinspritzvorrichtung für eine Dieselbrenn- kraftmasctξine nach Patentanspruch 7, dadurch gekenn¬ zeichnet, dass der Durchlass (14) mit den Steuerkanten (10, 12) die zweite Steuereinrichtung bildet, und über die Verbindungsleitung (33) mit dem Rückstellkolben (34) in der Steuereinrichtung (31) des Hydrauliksystems verbunden ist.8. Fuel injection device for a diesel internal combustion engine according to claim 7, characterized in that the passage (14) with the control edges (10, 12) forms the second control device, and via the connecting line (33) with the return piston (34) in the control device (31) of the hydraulic system is connected.
9. Brennstoffeinspritzvorrichtung für eine Dieselbrenn- kraftmaschine nach einem der Patentansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass die zweite Steuereinrich¬ tung (42)in der Brennstoffleitung (15, 5, 16) aus einem Ueberström-/Saugventil (43) und einem auf den Ventil- schaft (48) des Ueberström-/Saugventiles (43) wirkenden Schalt-Kolben (44) besteht, das Ueberström-/Saugventil (43) über eine Speiseleitung (46) mit dem oberen Ende des Pumpenraumes (6) und der Kolbenraum (45) des Schaltkolbens (44) über eine Leitung (47) mit dem Durchlass (14) im Pumpenzylinder (4) verbunden ist. 9. Fuel injection device for a diesel internal combustion engine according to one of the claims 1 to 7, characterized in that the second control device (42) in the fuel line (15, 5, 16) consists of an overflow / suction valve (43) and one the valve stem (48) of the overflow / suction valve (43) acting switching piston (44), the overflow / suction valve (43) via a feed line (46) with the upper end of the pump chamber (6) and the piston chamber (45) of the switching piston (44) is connected via a line (47) to the passage (14) in the pump cylinder (4).
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