DE1097758B - Fuel injection pump - Google Patents

Description

Brennstoffeinspritzpumpe Die Erfindung betrifft eine Brennstoffeinspritzhumpe mit einem Hilfskolben, welcher während seines Hubes, während welchem er die Förderung des Brennstoffs nach außen vornimmt, hydraulisch von dem Hauptkolben angetrieben wird, welcher von dem Motor, an welchem die Einspritzpumpe angebracht ist, mit einer zu der Drehzahl des Motors proportionalen Geschwindigkeit angetrieben wird, während der Rückgang des Hilfskolbens unabhängig von dem Rückgang des Hauptkolbens erfolgt und einer Bremswirkung unterworfen ist. welche vorzugsweise ebenfalls Hydraulisch erzeugt wird.Fuel injection pump The invention relates to a fuel injection pump with an auxiliary piston, which during its stroke, during which it is the promotion of the fuel to the outside, hydraulically driven by the main piston which of the engine to which the injection pump is attached with a speed proportional to the speed of the motor is driven while the decrease in the auxiliary piston occurs independently of the decrease in the main piston and is subject to a braking effect. which are preferably also hydraulic is produced.

Bei diesen Pumpen wird das Ende des Förderhubes durch eine Auslaßöffnung bestimmt, welche an dem Zylinder vorgesehen ist, in welchem sich der Hilfskolben bewegt, und welche von diesem freigelegt wird, so daß die den hydraulischen Antrieb des Kolbens bewirkende Flüssigkeit nach der Freilegung dieser Öffnung aus dem Zylinder austreten kann, anstatt den Hilfskolben weiter anzutreiben.In these pumps, the end of the delivery stroke is through an outlet opening determines which is provided on the cylinder in which the auxiliary piston is moves, and which is exposed by this, so that the hydraulic drive of the piston causing liquid after this opening is uncovered from the cylinder can escape instead of driving the auxiliary piston further.

Grundsätzlich sollte das Ende des Förderhubes des 1=Iilfskolbens auch sofort das Aufhören der Einspritzung des Brennstoffs bewirken. Die Erfahrung hat jedoch gezeigt, daß die von der betreffenden Pumpe gespeisten Düsen selbst nach dem Stillstand des die Förderung des Brennstoffs zu diesen Düsen bewirkenden Kolbens noch eine gewisse, »Nachtröpfeln« genannte Störeinspritzung bewirken, welche insbesondere davon herrührt, daß der während seiner Einspritzung einem sehr starken Druck in der Größenordnung von 100 Atmosphären und mehr ausgesetzte Brennstoff von diesem Druck etwas zusaminengedrückt wird und außerdem das die Einspritzpumpe mit den Düsen verbindende Rohr aufweitet. Wenn der Förderkolben stehenbleibt, entspannt sich der Brennstoff, und das Rohr zieht sich zusammen, was die erwähnte Störeinspritzung bewirkt. Diese letzteren Wirkungen können sich übrigen` im allgemeinen nicht in das Innere des Zylinders fortpflanzen, in welchem der Förderkolben arbeitet, da dieser Zylinder gewöhnlich von dem die Pumpe mit den Düsen verbindenden Rohr durch ein Rückschlagventil (Druckventil) getrennt wird, welches an der Stelle liegt, an welcher das Rohr in den Pumpenzylinder mündet.Basically, the end of the delivery stroke of the 1 = auxiliary piston should also cause the fuel injection to stop immediately. The experience has however, shown that the nozzles fed by the pump in question even after the standstill of the piston effecting the delivery of the fuel to these nozzles still cause a certain, "after-trickle" called disturbance injection, which in particular originates from the fact that the during its injection a very strong pressure in of the order of 100 atmospheres and more exposed by this fuel Pressure is slightly compressed and also that the injection pump with the nozzles connecting pipe expands. When the delivery piston stops, it relaxes Fuel, and the pipe contracts, what the aforementioned interference injection causes. These latter effects can generally not be reflected in propagate the inside of the cylinder in which the delivery piston works, there this cylinder usually passes through the pipe connecting the pump to the nozzles a check valve (pressure valve) is disconnected, which is located at the point which the pipe opens into the pump cylinder.

Erfindungsgemäß bewirkt zur Verhinderung dieser Störeinspritzung der Hilfskolben in dein Augenblick, in welchem er infolge der Öffnung der Auslaßöffnung stehenbleibt, wenigstens angenähert gleichzeitig die Öffnung einer Auslaßleitung, welche an die Förderleitung der Pumpe hinter dem Rückschlagventil angeschlossen ist. Infolgedessen kann im Augenblick des Stehenbleibens des die Förderung bewirkenden Hilfskolbens der überschüssige Brennstoff, welcher infolge der Ausdehnung der durch den Einspritzdruck zusammengedrückten Brennstoffsäule und des Zusammenziehens der Rohrleitung einen Ausgang sucht, durch diese Auslaßleitung unter einem Druck austreten, welcher erheblich kleiner als der zur Offenhaltung der Einspritzventile erforderliche ist. Dieser Überschuß kann daher keine Störeinspritzung, mehr erzeugen.According to the invention, to prevent this interference injection, the Auxiliary piston in your moment in which he as a result of the opening of the outlet opening stops, at least approximately at the same time the opening of an outlet line, which is connected to the delivery line of the pump behind the check valve is. As a result, the moment of stopping can cause the promotion Auxiliary piston of the excess fuel, which as a result of the expansion of the through the injection pressure of the compressed fuel column and the contraction of the Pipeline seeks an exit, exit through this outlet line under a pressure, which is considerably smaller than that required to keep the injection valves open is. This excess can therefore no longer generate any interference injection.

In dieser Auslaßleitung wird vorzugsweise ein Ventil vorgesehen, welches in der die Förderseite der Pumpe mit den Düsen verbindenden Rohrleitung einen gewissen Restdruck aufrechterhält, welcher natürlich kleiner als der zur Offenhaltung der Düsen erforderliche ist. Ferner wird zweckmäßig mit der unmittelbar an die die Pumpe mit den Düsen verbindende Rohrleitung angeschlossenen Auslaßleitung ein Druckventil benutzt, welches in an sich bekannter Weise eine gewisse Wiederansaugewirkung ausübt und bei seiner Schließung das Zurückdrücken einer gewissen Brennstoffmenge in den Hilfszylinder bewirkt, in welchem der Hilfskolben arbeitet.In this outlet line, a valve is preferably provided which in the pipeline connecting the delivery side of the pump to the nozzles Maintains residual pressure, which of course is less than that to keep the open Nozzles is required. It is also useful to connect directly to the pump with the pipe connecting the nozzles outlet pipe connected a pressure valve used, which exerts a certain re-suction effect in a manner known per se and when it is closed, a certain amount of fuel is pushed back into the Auxiliary cylinder causes in which the auxiliary piston works.

Die Erfindung ist unter Bezugnahme auf die Zeichnung beispielshalber erläutert.The invention is given by way of example with reference to the drawing explained.

Fig. 1 zeigt in einem schematischen Axialschnitt die Hauptteile einer erfindungsgemäßen Einspritzpumpe; Fig. 2 zeigt getrennt in einem Axialschnitt ein an der Auslaßleitung der erfindungsgemäßen Pumpe angebrachtes Gegendruckventil; Fig.3 und 4 zeigen in einem Axialschnitt bzw. einem Ouerschnitt längs der Linie IV-IV der Fig. 3 das Druckventil der in Fig.1 dargestellten, Pumpe in größerer Darstellung.Fig. 1 shows in a schematic axial section the main parts of a injection pump according to the invention; Fig. 2 shows a separately in an axial section back pressure valve attached to the outlet line of the pump according to the invention; 3 and 4 show an axial section and a cross section along the line IV-IV of FIG. 3 the pressure valve of the pump shown in Fig.1 in a larger representation.

Die in Fig.l dargestellte Pumpe weist einen Hauptkolben 14 auf, welcher in einem Hauptzylinder 15 arbeitet und an seinem unteren Totpunkt einen Speisekanal 16 freilegt. Der Antrieb des Kolbens 14 erfolgt mittels einer beliebigen nicht dargestellten Antriebsvorrichtung mit einer minütlichen Hubzahl, welche zu der Drehzahl des Motors proportional ist, an welcher die betreffende Einspritzpumpe angebracht ist. Während seines Aufwärtshubes drückt der Kolben 14 Brennstoff über ein Rüekschlagventil17 in die untere Kammer 18a eines Hilfszylinders 18, an dessen oberer Kammer 18 b das am Eingang der Förderleitung 20 angeordnete Druckventil 19 der Pumpe angebracht ist. In dem Hilfszylinder 18 arbeitet ein Hilfskolben 21. Die Kammern 18 a und 18 b, welche innerhalb des Zylinders 18 voneinander durch den Hilfskolben 21 getrennt werden, sind miteinander durch einen Kanal 22 verbunden, in welchen eine mittels einer Körnerschraube 24 regelbare Drosselstelle 23 eingeschaltet ist. Von Beginn seines Aufwärtshubes an bewirkt der Kolben 14 die Schließung des Kanals 22 mittels eines Verschlußgliedes, welches die Form eines Schiebers 25 hat. Hierauf drückt er mittels des von ihm in die Kammer 18 a geförderten Brennstoffs den Hilfskolben 21 entgegen einer Rückholfeder 26 nach oben, bis die Unterseite des Hilfskolbens einen Auslaßkanal 27 freilegt. Diese- Aufwärtsbewegung des Hilfskolbens 21 bewirkt gleichzeitig die Förderung eines Teils des Brennstoffs über das Ventil 19 in die Förderleitung 20 und zu den mit der betreffenden Einspritzpumpe verbundenen Einspritzdüsen. In dem Augenblick, in welchem der Hilfskolben 21 infolge der Freilegung des Kanals 27 stehenbleibt, hört nicht nur die Brennstofförderung in die Förderleitung 20 auf, sondern der Hilfskolben setzt auch gleichzeitig, oderganz kurz danach, eine an der Förderleitung 20 hinter dem Druckventil 19 vorgesehene Auslaßöffnung 1 mit einer Auslaßleitung 4 in Verbindung, und zwar über einen Kanal 6 und eine Nut 9 a, welche an dem Hilfskolben 21 in einer Entfernung a über dem Boden desselben angebracht ist, welche gleich dem Abstand ä zwischen der Oberkante des Kanals 27 bzw. der Unterkante des Kanals 6 oder etwas kleiner als dieser ist. Diese Verbindung, welche in dem Augenblick, in welchem die Einspritzung aufhören soll, zwischen einer hinter dem Druckventil 19 liegenden Stelle der Förderleitung 20 und der Auslaßleitung 4 hergestellt wird, schließt jede Gefahr einer Störeinspritzung (Nachtröpfeln) aus.The pump shown in Fig.l has a main piston 14 which works in a main cylinder 15 and exposes a feed channel 16 at its bottom dead center. The piston 14 is driven by any drive device (not shown) with a number of strokes per minute which is proportional to the speed of the motor to which the relevant injection pump is attached. During its upward stroke, the piston 14 presses fuel via a check valve 17 into the lower chamber 18a of an auxiliary cylinder 18, to the upper chamber 18b of which the pressure valve 19 of the pump, which is arranged at the inlet of the delivery line 20, is attached. An auxiliary piston 21 operates in the auxiliary cylinder 18. The chambers 18 a and 18 b, which are separated from one another by the auxiliary piston 21 within the cylinder 18, are connected to one another by a channel 22 in which a throttle point 23 which can be regulated by means of a center screw 24 is switched on . From the start of its upward stroke, the piston 14 closes the channel 22 by means of a closure member which is in the form of a slide 25. He then presses the auxiliary piston 21 against a return spring 26 by means of the fuel he has delivered into the chamber 18 a until the underside of the auxiliary piston exposes an outlet channel 27. This upward movement of the auxiliary piston 21 simultaneously brings about the delivery of part of the fuel via the valve 19 into the delivery line 20 and to the injection nozzles connected to the relevant injection pump. At the moment when the auxiliary piston 21 stops as a result of the exposure of the channel 27, not only does the delivery of fuel into the feed line 20 stop, but the auxiliary piston also simultaneously or shortly thereafter opens an outlet opening provided on the feed line 20 behind the pressure valve 19 1 with an outlet line 4 in connection, via a channel 6 and a groove 9 a, which is attached to the auxiliary piston 21 at a distance a above the bottom thereof, which is equal to the distance ä between the upper edge of the channel 27 and the Lower edge of the channel 6 or slightly smaller than this. This connection, which is established between a point of the delivery line 20 and the outlet line 4 downstream of the pressure valve 19, at the moment when the injection is to cease, eliminates any risk of interference injection (subsequent trickling).

In dem Augenblick, in welchem der Hauptkolben 14 seine Abwärtsbewegung beginnt, öffnet der Schieber 25 den Kanal 22, und der Hilfskolben 21 beginnt seine Abwärtsbewegung unter der Einwirkung der Feder 26. Während seiner Abwärtsbewegung überführt der Hilfskolben in der Kammer 18 ca enthaltenen Brennstoff in die Kammer 18 b. Infolge der Drosselstelle 23 wird jedoch die Abwärtsbewegung des Hilfskolbens 21 gebremst, was zur Folge hat, daß von einer bestimmten Geschwindigkeit des Kolbens 14 an dieser einen neuen Aufwärtshub beginnt, bevor der Hilfskolben 21 seinen Abwärtshub beendet hat, welcher so durch den »Flüssigkeitsanschlag« verkürzt wird, was eine entsprechende Verringerung der von dem Hilfskolben bei dem nächsten Aufwärtshub des Kolbens 14 in die Förderleitung 20 geförderten Brennstoffmenge zur Folge hat.At the moment in which the main piston 14 starts its downward movement begins, the slide 25 opens the channel 22, and the auxiliary piston 21 begins its Downward movement under the action of spring 26. During its downward movement transfers the auxiliary piston in the chamber 18 ca contained fuel into the chamber 18 b. As a result of the throttle point 23, however, the downward movement of the auxiliary piston 21 braked, which has the consequence that of a certain speed of the piston 14 starts a new upstroke on this before the auxiliary piston 21 starts its downward stroke has ended, which is shortened by the "liquid stop", what a corresponding reduction in the auxiliary piston on the next upstroke of the piston 14 in the delivery line 20 results in the amount of fuel delivered.

Wenn die bei der obigen Ausführungsform vorgesehene Auslaßleitung 4 ins Freie münden würde, würde die Herstellung der Verbindung der Auslaßöffnung 1 mit dieser Leitung die Aufrechterhaltung eines gewissen Restdrucks in der die Pumpe mit dem Einspritzer verbindenden Förderleitung 20 verhindern. Bekanntlich ist es jedoch zur Verringerung der Arbeit der Pumpe während jedes Förderhubes sowie der Öffnungszeit der Düse zweckmäßig, in der Förderleitung 20 nach jeder Förderperiode der Pumpe einen gewissen Druck aufrechtzuerhalten, für welchen man bisher einen Wert von 20 at nicht zu überschreiten gewagt hat, um ein Nachtröpfeln unter der Einwirkung dieses Restdrucks zu verhindern.If the outlet line 4 provided in the above embodiment were to open into the open, the establishment of the connection between the outlet opening 1 and this line would prevent a certain residual pressure from being maintained in the delivery line 20 connecting the pump to the injector. As is known, however, to reduce the work of the pump during each delivery stroke and the opening time of the nozzle, it is advisable to maintain a certain pressure in the delivery line 20 after each delivery period of the pump, for which a value of 20 at has not previously been dared to be exceeded to prevent dripping under the action of this residual pressure.

Zur Aufrechterhaltung eines derartigen Restdrucks in der Förderleitung 20 trotz des Vorhandenseins der Auslaßöffnung 1 kann in die Auslaßleitung 4 ein Ventil 28 (Fig.2) eingeschaltet werden, dessen Einstellung mittels eines Schraube 29 regelbar ist. Dieses Ventil hält in den Kanälen 6 und 4 nach ihrer Verbindung durch den Hilfskolben 21 einen bestimmten, von der Einstellung des Ventils abhängenden Druck aufrecht. Wenn jedoch nur einfach ein derartiges Ventil vorgesehen wird, wird von neuem eine gewisse Störeinspritzung möglich, insbesondere wenn man mittels eines derartigen Ventils einen Restdruck aufrechterhalten will,. welcher größer als die bisher zugelassenen Restdrücke ist, deren obere Grenze in der Nähe von 20 at liegt.To maintain such a residual pressure in the delivery line 20 despite the presence of the outlet opening 1 can enter the outlet line 4 Valve 28 (Fig.2) are switched on, its setting by means of a screw 29 is adjustable. This valve stops in the channels 6 and 4 after their connection by the auxiliary piston 21 a certain, depending on the setting of the valve Pressure upright. However, if such a valve is simply provided, will again a certain interference injection is possible, especially if you are using a such a valve wants to maintain a residual pressure. which bigger than that residual pressures permitted up to now, the upper limit of which is close to 20 at.

Jede Nachtröpfelgefahr wird jedoch vollständig vermieden, wobei gleichzeitig ein .größerer Restdruck a15 der bisher zulässige angewendet werden kann, wenn das Druckventil 19 als Rücksaugeventil ausgebildet wird, derart, daß eis bei seiner Schließung eine gewisse Brennstoffmenge in den Zylinder 18 zurückdrückt, welche gleichzeitig die von dem Hilfskolben 21 selbst ausgeübte geringe Rücksaugewirkung ausgleicht. Diese Wirkung des Kolbens 21 rührt davon her, daß er am Ende seiner Aufwärtsbewegung etwas über die Stellung hinausgeht, welche er einnehmen muß, um den Auslaßkanal 27 so weit freizulegen, daß der von dem Kolben 14 geförderte überschüssige Brennstoff abgeführt werden kann. Anschließend geht der Kolben 21, während der Kolben 14 weiter aufwärts geht, wieder abwärts, um diese überschüssige Aufwärtsbewegung unter Aufrechterhaltung der Öffnung des Kanals 27 zu berichtigen. Damit das Ventil 19 die obigen Wirkungen hat, erhält die Förderleitung 20 unmittelbar hinter der Sitz 19 a des Druckventils 19 die Form eines Zylinders 20a, dessen Durchmesser praktisch der gleiche wie der des Ventils 19 ist, welches die Form einer Kugel hat (Fig. 3). Ferner sind in dem oberen, Teil der Wand des Zylinders 20 a Nuten 20 b vorgesehen, welche, wenn die Kugel 19 während ihres Druckhubes um eine gewisse Strecke innerhalb des Zylinders 20a aufwärts geht, einen Durchlaß für den geförderten Brennstoff ergeben. Gleichzeitig bleibt die Kugel durch die zwischen den Nuten 20 b befindlichen Teile der Zylinderwand geführt. Wenn die Kugel 19 am Ende der Einspritzung wieder auf ihren Sitz 19a zurückfällt, drückt sie in den Zylinder 18 eine dem Volumen des unteren Teils des Zylinders 20 a entsprechende Brennstoffmenge zurück.Any danger of after-dripping is completely avoided, however, and at the same time a larger residual pressure a15 of the previously permitted one can be used if the pressure valve 19 is designed as a back-suction valve, in such a way that when it closes, a certain amount of fuel is pushed back into the cylinder 18, which at the same time pushes the the auxiliary piston 21 itself compensates for the slight sucking back effect. This effect of the piston 21 is due to the fact that at the end of its upward movement it goes somewhat beyond the position which it must assume in order to expose the outlet channel 27 to such an extent that the excess fuel conveyed by the piston 14 can be discharged. The piston 21 then goes down again, while the piston 14 continues to go up, in order to correct this excess upward movement while maintaining the opening of the channel 27. So that the valve 19 has the above effects, the delivery line 20, immediately behind the seat 19a of the pressure valve 19, is given the shape of a cylinder 20a, the diameter of which is practically the same as that of the valve 19, which has the shape of a sphere (Fig. 3 ). Furthermore, grooves 20 b are provided in the upper part of the wall of the cylinder 20 a, which, when the ball 19 goes up a certain distance within the cylinder 20 a during its pressure stroke, result in a passage for the fuel being pumped. At the same time, the ball remains guided through the parts of the cylinder wall located between the grooves 20 b. When the ball 19 falls back onto its seat 19a at the end of the injection, it presses back into the cylinder 18 an amount of fuel corresponding to the volume of the lower part of the cylinder 20a.

Claims (4)

PATENTANSPRÜCHE: 1. Brennstoffeinspritzpumpe mit einem Hilfskolben, welcher während seines Förderhubes hydraulisch von einem Hauptkolben angetrieben wird, welcher von dem Motor, an welchem die Einspritzpumpe angebracht ist, mit einer zu der Drehzahl des Motors proportionalen Geschwindigkeit angetrieben wird, wobei das Ende des Förderhubes des Hilfskolbens durch die Öffnung eines Auslaßkanals bestimmt wird, welcher in den dem Hilfskolben zugehörigen Hilfszylinder mündet, wobei die vom Hilfszylinder zu der bzw. zu den Düsen führende Förderleitung nahe ihrer Einmündung in den Hilfszylinder mit einem Druckventil versehen ist, dadurch gekennzeichnet, daß der Hilfskolben (21) wenigstens angenähert in dem Augenblick, in welchem er infolge der Öffnung des Auslaßkanals (27) stehentleibt, eine Auslaßleitung (4, 6) öffnet, welche an die Förderleitung (20) der Pumpe hinter dem Druckventil (19) angeschlossen ist. PATENT CLAIMS: 1. Fuel injection pump with an auxiliary piston, which is hydraulically driven by a main piston during its delivery stroke which of the engine to which the injection pump is attached with a speed proportional to the speed of the motor, wherein the end of the delivery stroke of the auxiliary piston through the opening of a Exhaust channel is determined which in the auxiliary cylinder associated with the auxiliary piston opens, the delivery line leading from the auxiliary cylinder to the nozzle or nozzles is provided with a pressure valve near its confluence with the auxiliary cylinder, thereby characterized in that the auxiliary piston (21) at least approximately at the moment in which it stands as a result of the opening of the outlet channel (27), an outlet line (4, 6) which opens to the delivery line (20) of the pump behind the pressure valve (19) is connected. 2. Einspritzpumpe nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß in der Auslaßleitung (4) in an sich bekannter Weise ein einen bestimmten Restdruck in der Förderleitung der Pumpe aufrechterhaltendes Ventil (28) angeordnet ist. 2. Injection pump according to claim 1, characterized in that that in the outlet line (4) in a known manner a certain residual pressure is arranged in the delivery line of the pump maintaining valve (28). 3. Pumpe nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Druckventil (19, 19a, 20a) der Einspritzpumpe so ausgebildet ist, daß es bei seiner Schließung ein Zurückdrücken von Brennstoff in den Hilfszylinder (18) und gleichzeitig eine Rücksaugung aus der Förderleitung bewirkt. 3. Pump according to claim 1, characterized in that the pressure valve (19, 19a, 20a) the injection pump is designed so that it is pushed back when it closes of fuel in the auxiliary cylinder (18) and at the same time a back suction from the Delivery line causes. 4. Pumpe nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß das Druckventil in an sich bekannter Weise eine Kugel (19) aufweist, welche in einem Zylinder (20a) beweglich ist, dessen Durchmesser praktisch gleich dem der Kugel ist, wobei dieser Zylinder- in dem oberen Teil seiner Wand mit Nuten (20b) versehen ist, welche den Durchtritt der von der Pumpe geförderten Flüssigkeit gestatten, wenn sich die Kugel (19) um eine gewisse Strecke von ihrem Sitz (19a) abhebt. In Betracht gezogene Druckschriften: Deutsche Patentschrift Nr. 902199; schweizerische Patentschrift Nr. 186053; französische Zusatz-Patentschrift Nr. 46113 zu Nr. 743 650.4. Pump according to claim 3, characterized in that the pressure valve has in a known manner a ball (19) which is movable in a cylinder (20a), the diameter of which is practically equal to that of the ball, this cylinder in the upper part of its wall is provided with grooves (20b) which allow the passage of the liquid delivered by the pump when the ball (19 ) lifts a certain distance from its seat (19a). Documents considered: German Patent No. 902199; Swiss Patent No. 186053; French additional patent specification No. 46113 to No. 743 650.