FI119950B

FI119950B - Piston engine injection piston for fuel and injection pump

Info

Publication number: FI119950B
Application number: FI20065750A
Authority: FI
Inventors: Thomas Haegglund; Matti Koivunen
Original assignee: Waertsilae Finland Oy
Priority date: 2006-11-27
Filing date: 2006-11-27
Publication date: 2009-05-15
Also published as: CN101542106A; WO2008065248A1; CN101542106B; FI20065750A; EP2087226B1; EP2087226A4; FI20065750A0; KR20090082937A; KR101382066B1; EP2087226A1

Description

MÄNTÄMOOTTORIN POLTTOAINEEN RUISKUTUSPUMPUN MÄNTÄ JA RUIS-KUTUSPUMPPUPISTON ENGINE FUEL INJECTION PUMP AND RISK INJECTION PUMP

Tämän keksinnön kohteena on mäntämoottorin polttoaineen ruiskutuspumpun 5 mäntä. Keksinnön kohteena on myös polttoaineen ruiskutuspumppu.This invention relates to a piston of a piston engine fuel injection pump 5. The invention also relates to a fuel injection pump.

Ruiskutuspumppuja käytetään mäntämoottoreissa paineistetun polttoaineen syöttämiseksi jaksoittaisesti ruiskutussuuttimeen ja edelleen ruiskutussuutti-men kautta moottorin sylinteriin. Eräs polttomoottorin ruiskutuspumppu käsit-10 tää sylinterielementin, jonka painetilassa on edestakaisin liikkuva mäntä, jonka liike saa aikaan polttoaineen paineen nousun. Sylinterielementissä on tavallisesti yksi tai useampi imukanava, jonka kautta polttoainetta johdetaan painellaan sen ulkopuolella olevasta imukammiosta. Männässä on kaksi säätöreunaa, joista ensimmäinen määrittää polttoaineen ruiskutuksen alkamisajankohdan ja 15 toinen päättymisajankohdan. Kun painetilassa kohti yläkuolokohtaa liikkuvan männän sivulla oleva ensimmäinen säätöreuna peittää imukanavan suuaukon, painetilassa olevan polttoaineen paine nousee ja paineistettua polttoainetta virtaa painetilasta ruiskutussuuttimelle johtavaan syöttökanavaan. Kun männän sivulla oleva toinen säätöreuna tulee imukanavan suuaukon kohdalle ja paljas-20 taa imukanavan, painetilan paine purkautuu imukanavan kautta imukammioon ja polttoaineen virtaus ruiskutussuuttimelle loppuu. Toinen säätöreuna on ruu-vimainen, jolloin polttoaineen ruiskutuksen lopetusajankohtaa ja siten ruiskutuksen kestoa voidaan muuttaa kiertämällä mäntää pituusakselinsa ympäri.Injection pumps are used in piston engines to periodically supply pressurized fuel to the injection nozzle and further through the injection nozzle to the engine cylinder. An injection pump for a combustion engine comprises a cylinder element having a reciprocating piston in its pressure space, the movement of which causes the fuel pressure to rise. The cylinder element usually has one or more intake passages through which fuel is directed from the outside of the intake chamber. The piston has two adjusting edges, the first defining the start of the fuel injection and the second the end. When the first adjusting edge on the side of the piston moving in the pressure space towards the dead center obstructs the inlet of the suction duct, the pressure in the pressurized fuel rises and the pressurized fuel flows from the pressure space to the supply duct leading to the injection nozzle. When the second adjusting edge on the side of the piston is located at the inlet of the intake duct and backs up the intake duct, the pressure in the pressure chamber is released through the intake duct into the intake chamber and the fuel flow to the injection nozzle stops. The second adjusting edge is screw-like, whereby the fuel injection stop time and thus the injection duration can be varied by rotating the piston about its longitudinal axis.

25 Tämän keksinnön tarkoituksena on saada aikaan ratkaisu, jolla polttoaineen ruiskutuspumpun toimintaa voidaan parantaa.It is an object of the present invention to provide a solution for improving the operation of a fuel injection pump.

Keksinnön mukaan tämä tavoite saavutetaan patenttivaatimuksissa 1 ja 3 esitetyillä tavoilla.According to the invention, this object is achieved by the methods set forth in claims 1 and 3.

3030

Keksinnön mukainen polttoaineen ruiskutuspumpun mäntä käsittää ensimmäisen vinon säätöreunan, joka määrittää polttoaineen ruiskutuksen alkamisajankohdan tietyllä moottorin kuormituksella, ja toisen vinon säätöreunan, joka määrittää polttoaineen ruiskutuksen päättymisajankohdan tietyllä moottorin 2 kuormituksella. Keksinnössä ensimmäisen säätöreunan ja toisen säätöreunan samaa kuormitusta vastaavien kohtien välinen etäisyys männän aksiaalisuun-nassa muuttuu lineaarisesti tai oleellisesti lineaarisesti moottorin tyhjäkäyntiä ja täyttä kuormitusta vastaavalla välillä. Ensimmäinen säätöreuna on muotoiltu 5 siten, että 60-85 %:n kuormitusta vastaavalla välillä polttoaineen ruiskutuksen aloitusajankohtaa on aikaistettu verrattuna tätä alhaisempaan kuormitukseen.The piston of the fuel injection pump according to the invention comprises a first oblique adjusting edge defining the start of the fuel injection at a given engine load and a second oblique adjusting edge defining the fuel injection at a certain load of the engine 2. In the invention, the distance between the positions of the first adjusting edge and the second adjusting edge corresponding to the same load in the axial direction of the piston changes linearly or substantially linearly between the idle and full load motors. The first adjusting edge 5 is shaped such that the time at which the fuel injection is started is brought forward to a lower load at a range of 60-85% load.

Keksinnön avulla saavutetaan huomattavia etuja.The invention provides considerable advantages.

10 Männän ensimmäinen vino säätöreuna voidaan muotoilla siten, että ruiskutuksen alkamisajankohta muuttuu halutulla tavalla moottorin kuormituksen muuttuessa. Ruiskutuksen aloitusajankohta voidaan optimoida halutulla tavalla esimerkiksi moottorin hyötysuhteen tai kuormitusherkkyyden parantamiseksi tai päästöjen vähentämiseksi halutulla kuormitusalueella.10 The first oblique adjusting edge of the piston can be shaped such that the start of injection changes as desired as the load on the engine changes. The injection start time can be optimized as desired, for example to improve engine efficiency or load sensitivity, or to reduce emissions within the desired load range.

15 Männän säätöreunat on muotoiltu siten, että ensimmäisen säätöreunan ja toisen säätöreunan välinen etäisyys männän aksiaalisuunnassa muuttuu lineaarisesti tai oleellisesti lineaarisesti moottorin tyhjäkäyntiä ja täyttä tehoa vastaavien kohtien välisellä alueella. Tällöin myös männän tehollinen iskunpituus ja 20 ruiskutuspumpuin tuottokäyrä muuttuvat lineaarisesti tai oleellisesti lineaarisesti tyhjäkäynnin ja täyden kuormituksen välisellä kuormitusalueella. Tällöin ruis-kutuspumpun tuottokäyrässä ei ole moottorin toimintaa haittaavia epäjatkuvuuskohtia.The piston adjusting edges are shaped such that the distance between the first adjusting edge and the second adjusting edge in the axial direction of the piston changes linearly or substantially linearly between the points of engine idling and full power. Here, the effective stroke of the piston and the output curve of the injection pumps 20 also change linearly or substantially linearly in the load range between idle and full load. In this case, there is no discontinuity in the injection curve of the injection pump which impedes the operation of the motor.

25 Männän ensimmäinen säätöreuna voidaan muotoilla esimerkiksi siten, että noin 85-100 %:n kuormituksella polttoaineen ruiskutuksen aloitusajankohtaa myö-häistetään keskisuureen kuormitukseen verrattuna, jotta palamispaine sylinterissä ei nouse liian korkeaksi. Ylikuormituksella eli yli 100 %:n kuormituksella sytytystä edelleen myöhäistetään täyteen kuormitukseen verrattuna palamis-30 paineen pitämiseksi hyväksyttävällä tasolla.For example, the first adjusting edge of the piston may be shaped such that, at a load of about 85-100%, the time at which the fuel injection is initiated is also shifted relative to the medium load so that the combustion pressure in the cylinder does not rise too high. With an overload, i.e. a load of more than 100%, the ignition is further delayed compared to a full load to maintain the combustion pressure at an acceptable level.

Keksintöä selostetaan seuraavassa tarkemmin oheisten piirustusten mukaisen esimerkin avulla.The invention will now be described in more detail by way of example in the accompanying drawings.

Kuvio 1 esittää osittaisena poikkileikkauskuvana yhtä keksinnön mukaista ruis- kutuspumppua.Figure 1 is a partial cross-sectional view of one injection pump according to the invention.

33

Kuvio 2 esittää sivukuvana kuvion 1 ruiskutuspumpun mäntää.Figure 2 is a side view of the piston of the injection pump of Figure 1.

55

Kuvion 1 mukaista polttoaineen ruiskutuspumppua 1 käytetään polttoaineen paineistamiseksi ja syöttämiseksi haluttuna ajankohtana mäntämoottorin sylinteriin. Ruiskutuspumppu 1 käsittää sylinterielementin 2, johon on muodostettu lieriömäinen painetila 3. Painetilassa 3 on edestakaisin liikuteltavissa oleva, 10 pitkänomainen mäntä 4, joka on esitetty kuvioissa 1 ja 2 leikkaamattomana. Moottorin käydessä mäntä 4 liikkuu edestakaisin painetilassa 3 aksiaalisuun-nassaan eli männän pituusakselin 13 suunnassa. Männän 4 edestakainen liike saa aikaan polttoaineen paineistumisen painetilassa 3. Männän 4 edestakainen liike saadaan aikaan pyörivän nokka-akselilla 15 nokalla 16, johon mäntä 4 on 15 toimintayhteydessä. Mäntää 4 painetaan nokkaa 16 vasten jousella (ei esitetty).The fuel injection pump 1 of Figure 1 is used to pressurize the fuel and supply it to the piston engine cylinder at a desired time. The injection pump 1 comprises a cylindrical element 2 in which a cylindrical pressure chamber 3 is formed. The pressure chamber 3 has a reciprocating, reciprocal elongated piston 4, which is shown in Figs. When the engine is running, the piston 4 moves back and forth in the pressure space 3 in the axial direction, i.e. the longitudinal axis 13 of the piston. The reciprocating motion of the piston 4 causes the fuel to be pressurized in the pressure space 3. The reciprocating motion of the piston 4 is achieved by the rotating camshaft 15 on the cam 16 to which the piston 4 is operatively connected. The piston 4 is pressed against the cam 16 by a spring (not shown).

Sylinterielementissä 2 yksi tai useampi painetilaan 3 avautuva poistokanava 5, jonka kautta paineistettua polttoainetta johdetaan polttoainejärjestelmän kor-20 keapainepuolelle, esim. sylinterin ruiskutussuuttimelle 20. Poistokanavasta 5 ruiskutussuuttimelle 20 johtava syöttökanava 29 on varustettu päävirtaventtii-lillä 21, joka avautuu, kun paine painetilassa 3 ylittää tietyn raja-arvon ja sulkeutuu, kun paine painetilassa 3 laskee tämän raja-arvon alle. Päävirtaventtiili 21 on takaiskuventtiili eli se sallii virtauksen painetilasta 3 ruiskutussuuttimelle 25 20 päin, mutta estää virtauksen ruiskutussuuttimelta 20 painetilaan 3 päin. Li säksi ruiskutuspumppu 1 käsittää vakiopaineventtiilillä 28 varustetun paluukanavan 30, jonka ensimmäinen pää on yhdistetty syöttökanavaan 29 päävir-taventtiilin 21 ja ruiskutussuuttimen 20 väliseen kohtaan. Paluukanavan 30 toinen pää on yhdistetty syöttökanavaan 29 poistokanavan 5 ja päävirtavent-30 tiilin 21 väliseen kohtaan. Vakiopaineventtiili 28 avautuu, kun paine paluukanavan 30 ensimmäisessä päässä ylittää tietyn raja-arvon ja sulkeutuu, kun paine laskee tämän raja-arvon alle. Myös vakiopaineventtiili 28 on tyypiltään takaiskuventtiili eli se sallii virtauksen paluukanavan 30 läpi ensimmäisestä päästä toiseen päähän päin, mutta estää virtauksen vastakkaiseen suuntaan.In the cylinder element 2, one or more outlet ducts 5 which open to the pressure space 3, through which the pressurized fuel is supplied to the high pressure side of the fuel system, e.g. and closes when pressure in pressure mode 3 drops below this threshold. The main flow valve 21 is a non-return valve, i.e. it allows flow from the pressure space 3 towards the injection nozzle 25 20 but prevents the flow from the injection nozzle 20 to the pressure space 3. Further, the injection pump 1 comprises a return duct 30 provided with a constant pressure valve 28, the first end of which is connected to the supply duct 29 at a point between the main power valve 21 and the injection nozzle 20. The other end of the return conduit 30 is connected to the supply conduit 29 at a position between the outlet conduit 5 and the main flow vent 30 brick 21. The constant pressure valve 28 opens when the pressure at the first end of the return duct 30 exceeds a certain threshold and closes when the pressure drops below this threshold. The constant pressure valve 28 is also a non-return valve, i.e. it allows flow through the return channel 30 from the first end to the other end, but prevents flow in the opposite direction.

Vakiopaineventtiilin 28 avulla paine syöttökanavassa 29 pidetään halutussa raja-arvossa, kun ruiskutuspumpun 20 ruiskutus päättyy.By means of a constant pressure valve 28, the pressure in the supply duct 29 is maintained at the desired limit when the injection of the injection pump 20 stops.

44

Sylinterielementin 2 ympärille on sovitettu holkkimainen runko-osa 6. Runko-5 osan 6 ja sylinterielementin 2 välissä on rengasmainen imukammio 7, joka on polttoainekanavan 22 välityksellä virtausyhteydessä polttoainelähteeseen, esimerkiksi polttoainesäiliöön 23. Polttoainekanava 22 on varustettu pumpulla 24 polttoaineen pumppaamiseksi polttoainelähteestä imukammioon 7. Imu-kammio 7 on virtausyhteydessä painetilaan 3 yhden tai useamman imukana-10 van 8 välityksellä.A sleeve-like body 6 is disposed around the cylinder element 2. chamber 7 is in fluid communication with pressure chamber 3 through one or more suction ducts 10.

Imukammiosta 7 johtaa paluukanava 26 takaisin polttoainelähteeseen. Paluukanava 26 on varustettu paineensäätöventtiilillä 27, jolla paluukanavassa 26 virtaavan polttoaineen paine säädetään haluttuun maksimiarvoon. Lisäksi imu-15 kanavassa 22 on kuristus 31 ja paluukanavassa 26 on kuristus 31', joilla polttoaineen virtausta kanavissa 22, 26 kuristetaan.From the suction chamber 7, the return passage 26 leads back to the fuel source. The return duct 26 is provided with a pressure control valve 27 for adjusting the pressure of the fuel flowing in the return duct 26 to the desired maximum value. In addition, the suction 15 has a throttle 31 in the channel 22 and a return channel 26 has a throttle 31 'for throttling the fuel flow in the channels 22, 26.

Mäntä 4 käsittää päätypinnan 9, joka määrittää painetilan 3 yhden sivun. Männän 4 sivulla päätypinnan 9 läheisyydessä on ensimmäinen vino säätöreu-20 na 10, joka määrittää ruiskutuspumpun 1 polttoaineen syötön alkamisajankohdan. Männän 4 sivulla on myös toinen vino säätöreuna 11, joka määrittää ruiskutuspumpun 1 polttoaineen syötön päättymisajankohdan. Toinen säätöreuna 11 on ensimmäisen säätöreunan 10 alapuolella. Ensimmäinen säätöreuna 10 ja toinen säätöreuna 11 ovat vinoja männän 4 säteen suuntaiseen tasoon näh-25 den. Männän 4 sivulla on männän pituusakselin 13 suuntainen pitkittäisura 19.The piston 4 comprises an end face 9 which defines one side of the pressure space 3. On the side of the piston 4, near the end face 9, there is a first oblique adjusting edge 20 defining the starting time of fuel injection of the injection pump 1. The side of the piston 4 also has a second oblique adjusting edge 11 which defines the time at which the fuel supply to the injection pump 1 ends. The second adjusting edge 11 is below the first adjusting edge 10. The first adjusting edge 10 and the second adjusting edge 11 are oblique to the radial plane of the piston 4. The side of the piston 4 has a longitudinal groove 19 parallel to the longitudinal axis 13 of the piston.

Lisäksi ruiskutuspumppu 1 käsittää toimilaitteen 14, jolla mäntää 4 kierretään pituusakselinsa 13 ympäri ja siten säädetään polttoaineen syötön alkamisajankohtaa ja ruiskutuksen kestoa. Toimilaite 14 käsittää esimerkiksi männän var-30 ren ympärille sovitetun hammaspyörän ja tämän kanssa yhteistoiminnassa olevan hammastangon, jota pituussuuntaisesti liikuttamalla mäntä 4 kiertyy pituusakselinsa 13 ympäri.In addition, the injection pump 1 comprises an actuator 14 for rotating the piston 4 about its longitudinal axis 13, thereby adjusting the start time of the fuel supply and the duration of the injection. The actuator 14 comprises, for example, a gear wheel disposed about the piston rod 30 and a cooperating tooth bar which is moved longitudinally by the piston 4 to rotate about its longitudinal axis 13.

55

Ruiskutuspumpun 1 toimintaa kuvataan seuraavassa tarkemmin. Moottorin käydessä nokka-akseli 15 ja nokka 16 pyörivät nokka-akselin pituusakselin 18 ympäri. Kun mäntä 4 on alakuolokohdassaan, polttoainetta virtaa imukammi-osta 7 imukanavaa 8 pitkin painetilaan 3. Mäntä 4 alkaa liikkua painetilassa 3 5 alakuolokohdasta ylöspäin eli kohti yläkuolokohtaa. Ylöspäin liikkuvan männän 4 ensimmäinen säätöreuna 10 peittää imukanavan 8 painetilaan 3 avautuvan suuaukon, jolloin polttoainevirtaus imukammiosta 7 imukanavan 8 kautta painetilaan 3 loppuu. Tämän jälkeen ylöspäin liikkuva mäntä 4 paineistaa painetilassa 3 olevan polttoaineen ja polttoainetta virtaa poistokanavan 5 ja päävirta-10 venttiilin 21 kautta pois painetilasta 3, kun polttoaineen paine painetilassa 3 ylittää päävirtaventtiilin 21 avautumispaineen. Polttoaineen virtaus poisto-kanavaan 5 jatkuu kunnes männän 4 toinen säätöreuna 11 tulee imukanavan 8 suuaukon kohdalle ja paljastaa suuaukon. Tällöin painetilassa 3 olevan polttoaineen paine purkautuu männän 4 sivulla olevan pitkittäisuran 19 ja imukana-15 van 8 kautta imukammioon 7. Mäntä 4 saavuttaa yläkuolokohtansa ja alkaa tämän jälkeen liikkua alaspäin painetilassa 3, jolloin toinen säätöreuna 11 peittää jälleen peittää imukanavan 8 suuaukon. Lähellä alakuolokohtaa ensimmäinen säätöreuna 10 tulee imukanavan 8 suuaukon kodalle ja paljastaa suu-aukon, jolloin polttoainetta virtaa imukanavan 8 kautta painetilaan 3. Tämän 20 jälkeen mäntä 4 saavuttaa alakuolokohtansa ja pysyy siinä jonkin aikaa, jolloin painetilaan 3 virtaa polttoainetta imukanavan 8 kautta.The operation of the injection pump 1 is described in more detail below. When the engine is running, the camshaft 15 and cam 16 rotate about the longitudinal axis 18 of the camshaft. When the piston 4 is at its lower dead center, fuel flows through the suction chamber 7 through the suction channel 8 to the pressure space 3. The piston 4 begins to move upwardly, i.e. towards the upper dead center, in the pressure space 3 5. The first adjusting edge 10 of the upwardly moving piston 4 covers the orifice opening into the pressure space 3 of the suction channel 8, whereby the flow of fuel from the suction chamber 7 through the suction channel 8 to the pressure space 3 stops. Subsequently, the upwardly moving piston 4 pressurizes the fuel in the pressure chamber 3 and the fuel flows through the outlet duct 5 and the main flow valve 21 out of the pressure space 3 when the fuel pressure in the pressure space 3 exceeds the opening pressure of the main flow valve 21. The fuel flow to the exhaust duct 5 continues until the second adjusting edge 11 of the piston 4 comes into contact with the mouth of the intake duct 8 and exposes the mouth. The fuel in the pressure chamber 3 is then discharged through a longitudinal groove 19 on the side of the piston 4 and a suction channel 15 in the suction chamber 7. The piston 4 reaches its upper dead center and then moves downwardly in the pressure space 3. Near the lower dead center, the first adjusting edge 10 enters the mouth of the inlet duct 8 and exposes the orifice, whereby fuel flows through the inlet duct 8 to the pressure chamber 3. The piston 4 then reaches and stays at its lower dead center.

Kun mäntää 4 kierretään pituusakselinsa 13 ympäri, muuttuu ensimmäisen säätöreunan 10 sijainti suhteessa imukanavan 8 painetilaan 3 avautuvaan suu-25 aukkoon. Kiertosuunnasta riippuen ensimmäinen säätöreuna 10 tulee imukanavan 8 suuaukon kohdalle aikaisemmin tai myöhemmin, kun mäntä 4 liikkuu kohti yläkuolokohtaansa painetilassa 3. Tällöin polttoaineen syöttö poistokanavaan 5 alkaa vastaavasti aikaisemmin tai myöhemmin. Näin polttoaineen ruiskutuksen aloitusajankohtaa voidaan muuttaa myöhäisemmäksi tai aikaisem-30 maksi. Vastaavasti toisen säätöreunan 11 sijainti muuttuu suhteessa imukanavan 8 painetilaan 3 avautuvaan suuaukkoon, kun mäntää 4 kierretään pituusakselinsa 13 ympäri. Tällöin kohti yläkuolokohtaansa liikkuvan männän 4 toinen säätöreuna 11 tulee aikaisemmin tai myöhemmin imukanavan 8 suu-aukon kohdalle, jolloin polttoaineen syöttö poistokanavaan 5 vastaavasti päät- 6 tyy aikaisemmin tai myöhemmin. Näin polttoaineen ruiskutuksen lopetusajan-kohtaa voidaan muuttaa myöhäisemmäksi tai aikaisemmaksi. Kiertämällä mäntää 4 pituusakselinsa 13 ympäri voidaan säätää ruiskutuspumpun 1 polttoai-neensyötön kestoa ja siten sylinteriin syötettävän polttoaineen määrää.As the piston 4 is rotated about its longitudinal axis 13, the position of the first adjusting edge 10 changes with respect to the opening 25 in the pressure space 3 of the suction channel 8. Depending on the direction of rotation, the first adjusting edge 10 comes at the mouth of the suction passage 8 sooner or later as the piston 4 moves towards its upper dead center in the pressure space 3. The fuel supply to the exhaust passage 5 begins earlier or later, respectively. In this way, the fuel injection start time can be changed to a later or earlier time. Correspondingly, the position of the second adjusting edge 11 changes with respect to the opening opening in the pressure space 3 of the suction channel 8 as the piston 4 is rotated about its longitudinal axis 13. Then, the second adjusting edge 11 of the piston 4 moving towards its upper dead center will sooner or later arrive at the mouth of the suction passage 8, whereby the fuel supply to the exhaust passage 5 will be terminated sooner or later, respectively. This can change the fuel injection stop time to a later or earlier time. By rotating the piston 4 about its longitudinal axis 13, it is possible to adjust the fuel feed duration of the injection pump 1 and thus the amount of fuel fed into the cylinder.

55

Kuviossa 2 kirjaimella A on merkitty ensimmäisen säätöreunan 10 ja toisen säätöreunan 11 kuormituskohtia, jotka vastaavat moottorin tyhjäkäyntiä. Moottorin käydessä tyhjäkäynnillä mäntä 4 on kierretty asentoon, jossa säätö-reunojen 10, 11 kirjainta A vastaavat kohdat ovat männän akselin 13 suun-10 nassa imukanavan 8 suuaukon kohdalla. Vastaavasti kirjaimella D on merkitty säätöreunojen 10, 11 kuormituskohtia, jotka vastaavat moottorin täyttä tehoa (100 %). Moottorin käydessä täydellä teholla mäntä 4 on kierretty asentoon, jossa säätöreunojen 10, 11 kirjainta D vastaavat kohdat ovat männän akselin 13 suunnassa imukanavan 8 suuaukon kohdalla. Männän 4 ensimmäinen sää-15 töreuna 10 ja toinen säätöreuna 11 on muotoiltu siten, että niiden samaa kuormitusta vastaavien kohtien aksiaalisuuntainen eli männän pituusakselin 13 suuntainen etäisyys muuttuu lineaarisesti tai oleellisesti lineaarisesti moottorin tyhjäkäyntiä A ja täyttä kuormitusta D vastaavalla välillä. Tällöin myös männän 4 tehollinen iskunpituus muuttuu lineaarisesti tai oleellisesti lineaarisesti tyhjä-20 käynnin ja täyden kuormituksen välisellä tehoalueella. Myös ruiskutuspumpun 1 tuottokäyrä on lineaarinen tai oleellisesti lineaarinen moottorin tyhjäkäynnin ja täyden kuormituksen välisellä alueella. Ensimmäinen säätöreuna 10 ja toinen säätöreuna 11 voivat olla edellä kuvatulla tavalla muotoiltuja myös moottorin ylikuormitusta eli yli 100 %:n kuormitusta vastaavalla kuormitusalueella.In Fig. 2, the load points of the first adjusting edge 10 and the second adjusting edge 11 corresponding to the idle speed of the motor are indicated by the letter A. With the engine idling, the piston 4 is rotated to a position where the positions corresponding to the letter A of the adjustment edges 10, 11 are in the mouth 10 of the piston shaft 13 at the mouth of the suction passage 8. Correspondingly, the load points of the adjusting edges 10, 11 corresponding to the full motor power (100%) are marked with the letter D. When the engine is running at full power, the piston 4 is rotated to a position where the positions corresponding to the letter D of the adjusting edges 10, 11 are in the direction of the piston shaft 13 at the mouth of the suction passage 8. The first operating edge 10 and the second adjusting edge 11 of the piston 4 are shaped such that their axially spaced distance, i.e. parallel to the longitudinal axis 13 of the piston, changes at positions corresponding to the same load between the idle engine A and the full load D. Thus, the effective stroke length of the piston 4 also changes linearly or substantially linearly in the power range between idle-20 and full load. Also, the output curve of the injection pump 1 is linear or substantially linear in the range between engine idling and full load. The first adjusting edge 10 and the second adjusting edge 11 may also be shaped as described above in the load range corresponding to the motor overload, i.e. over 100% load.

2525

Ruiskutuspumpun 1 polttoaineen ruiskutuksen aloitusajan kohta muuttuu ensimmäisen säätöreunan 10 muodon määräämällä tavalla joko aikaisemmaksi tai myöhäisemmäksi (vinot osuudet) tai pysyy samana (suorat osuudet), kun mäntää 4 kierretään pituusakselinsa 13 ympäri tyhjäkäynnin A ja täyden kuormi-30 tuksen D välisellä alueella. Toinen säätöreuna 11 on muotoiltu siten, että sen muoto samaa kuormitusta vastaavassa kohdassa muuttuu vastaavasti kuin ensimmäisen säätöreunan 10 muoto. Lisäksi ensimmäisen säätöreunan 10 ja toisen säätöreunan 11 samaa kuormitusta vastaavien kohtien välinen etäisyys männän pituusakselin 13 suunnassa muuttuu lineaarisesti tai oleellisesti lineaa- 7 risesti tyhjäkäynnin A ja täyden kuormituksen D välisellä kuormitusalueella. Siten myös männän 4 tehollinen iskunpituus ja ruiskutuspumpun 1 tuottokäyrä muuttuvat lineaarisesti tai oleellisesti lineaarisesti moottorin tyhjäkäynnin ja täyden tehon välisellä kuormitusalueella.The fuel injection start time point of the injection pump 1 becomes either earlier or later (oblique portions) or remains the same (straight portions) as determined by the shape of the first adjusting edge 10 when the piston 4 is rotated about its longitudinal axis 13 between idle A and full load 30. The second adjusting edge 11 is shaped such that its shape changes at a point corresponding to the same load as the shape of the first adjusting edge 10. Further, the distance between the positions of the first adjusting edge 10 and the second adjusting edge 11 corresponding to the same load in the direction of the longitudinal axis 13 of the piston changes linearly or substantially linearly in the loading range between idle A and full load D. Thus, the effective stroke of the piston 4 and the output curve of the injection pump 1 also change linearly or substantially linearly in the load range between engine idle and full power.

55

Kuvion 2 männän 4 ensimmäinen säätöreuna 10 on muotoiltu siten, että 60-85 %:n kuormitusta vastaavalla välillä (väli B-C) ruiskutuspumpun 1 polttoai-neensyötön aloitusajankohtaa on aikaistettu verrattuna tyhjäkäynnin ja 60 %:n kuormitusta vastaavaan väliin (väli A-B). Polttoaineen ruiskutuksen aloitusajan- 10 kohta on aikaisemmillaan noin 80 %:n kuormitusta vastaavassa kohdassa.The first adjusting edge 10 of the piston 4 of Figure 2 is shaped such that at the 60-85% load range (interval B-C), the start time of the fuel supply to the injection pump 1 is advanced compared to the idle and 60% load range (interval A-B). The starting point for fuel injection is previously at a point corresponding to about 80% load.

Vastaavasti 85-100 %:n kuormitusta vastaavalla välillä (väli C-D) polttoaineen ruiskutuksen aloitusajankohtaa on myöhäistetty verrattuna 60-85 %:n kuormitusta vastaavaan väliin (väli B-C).Similarly, at the 85-100% load range (range C-D), the fuel injection start time has been delayed compared to the 60-85% load range (range B-C).

15 Kuviossa 2 esitettyjä mäntiä voidaan käyttää esimerkiksi voimalaitoskäytössä olevissa mäntämoottoreissa, jolloin sylinteripaine saadaan pidettyä lähellä maksimiarvoaan ja siten saavuttaa paras hyötysuhde moottorin tavanomaisella toiminta-alueella.The pistons shown in Fig. 2 can be used, for example, in piston engines for power plant operation, whereby the cylinder pressure can be kept close to its maximum value and thereby obtain the best efficiency within the normal operating range of the engine.

20 Keksinnöllä on myös edellä kuvatusta poikkeavia sovellusmuotoja. Ruiskutus-pumpussa 1 voi olla erilliset, männän akselin suunnassa eri tasoilla olevat kanavat polttoaineen johtamiseksi imukammiosta 7 painetilaan 3 ja painetilan 3 paineen purkamiseksi imukammioon 7 ruiskutuksen päättyessä.The invention also has embodiments other than those described above. The injection pump 1 may have separate channels at different levels in the axial direction of the plunger for introducing fuel from the suction chamber 7 to the pressure chamber 3 and to discharge the pressure chamber 3 to the suction chamber 7 at the end of the injection.

Claims

A piston (4) for the fuel injection pump (1) of the piston engine including a first oblique control edge (10) arranged on the side of the piston (4) which determines the starting time of the injection pump (1) fuel injection at a specified engine load, and one on the piston (4) side. arranged second oblique control edge (11) which determines the termination time of the injection pump fuel (1) at a specified engine load, the distance between the places at which first control edge (10) and second control edge (11) correspond to the same load in the axial direction (13) of the piston (13). ) is changed linearly or substantially linearly along the distance (AD) corresponding to the idle and full load of the engine, characterized in that the first control edge (10) is designed so that on the distance (BC) corresponding to a load of 60 - 85% has the starting time of fuel injection was prepared in comparison with a load lower than this.

Piston (4) according to claim 1, characterized in that the first control edge (10) is designed such that on the distance (CD) corresponding to a load of 85-100%, the starting time for fuel injection has been delayed compared to the starting point for the load distance on 60 - 85% (BC).

3. Fuel injection pump (1) in a piston engine comprising - a cylinder element (2) having a pressure space (3) provided with an outlet channel (5) for discharging pressurized fuel from the pressure space (3), and - at least one inlet channel (8) leading to the pressure space (3) for introducing fuel into the pressure space (3), characterized in that a piston (4) according to claim 1 or 2 is arranged in the pressure space (3).

Fuel injection pump (1) according to claim 3, characterized by means (14) for rotating the cowl (4) around its longitudinal axis (13) in order to change the starting time and the ending time for fuel injection.