DE3119011A1 - CONTROL DEVICE FOR MULTI-CYLINDER INJECTION INTERNAL COMBUSTION ENGINES - Google Patents
CONTROL DEVICE FOR MULTI-CYLINDER INJECTION INTERNAL COMBUSTION ENGINESInfo
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Description
Friedmann & Maier Aktiengesellschaft in Hallein (Österreich)Friedmann & Maier Aktiengesellschaft in Hallein (Austria)
Regeleinrichtung für mehrzylindrige Einspritzbrennkraftmaschinen Control device for multi-cylinder internal combustion engines
Die Erfindung bezieht sich auf eine Regeleinrichtung für mehrzylindrige Einspritzbrennkraftmaschinen, bei welchen jedem Motorzylinder ein Einspritzpumpenelement zugeordnet ist, dessen Fördermenge durch Verdrehen des mit einer schrägen Steuerkante versehenen Pumpenkolbens geregelt wird, wobei die Einspritzpumpenelemente in eine erste und eine zweite Gruppe unterteilt sind und jederGruppe eine eigene auf alle Einspritzpumpenelemente dieser Gruppe wirkende Regelstange zugeordnet ist und wobei nur die Regelstange der ersten Gruppe mit dem Stellglied eines Reglers verbunden ist und die Regelstange der zweiten Gruppe mit der Regelstange der ersten Gruppe wahlweise kuppelbar und entkuppelbar ist und wobei weiters die entkuppelte Regelstange der zweiten Gruppe in eine vorbestimmte Stellung, insbesondere auf Nullförderung, bringbar ist. Solche Regeleinrichtungen sind an sich bekannt und dienen dazu, eine Gruppe von Zylindern bei Leerlauf des Motors auszuschalten. Eine Einspritzbrennkraftmaschine arbeitet im Leerlauf und im Teillastbereich unrationell und dadurch, daß eine Gruppe von Einspritzpumpenelementen auf Nullförderung gestellt wird, wird die Brennstoffzufuhr zur zugehörigen Gruppe von Motorzylindern abgesperrt und es arbeiten lediglich die restlichen Motorzylinder. Dadurch wird auch das Emissionsverhalten des Motors verbessert, d.h. die Verbrennung erfolgt besser und es gelangen weniger Schadstoffe mit den Auspuffgasen in die Atmosphäre. Bei den bekannten Regeleinrichtungen dieser Art wird die Regelstange mehrteilig ausgebildet, wobei jeder Teil der Regelstange nur mit einer Gruppe von Zylindern zusammenwirkt. Solche mehrteiligeThe invention relates to a control device for multi-cylinder injection internal combustion engines, in which an injection pump element is assigned to each engine cylinder whose delivery rate is regulated by turning the pump piston, which is provided with an inclined control edge wherein the injection pump elements are divided into first and second groups and one for each group own control rod acting on all injection pump elements of this group is assigned and only the control rod the first group is connected to the actuator of a controller and the control rod of the second group with the The control rod of the first group can optionally be coupled and uncoupled and furthermore the uncoupled control rod the second group can be brought into a predetermined position, in particular to zero delivery. Such control devices are known per se and are used to switch off a group of cylinders when the engine is idling. An internal combustion engine works in idle and in the partial load range inefficiently and because a group is set to zero delivery by injection pump elements, the fuel supply to the associated group of Locked engine cylinders and only the remaining engine cylinders work. This also changes the emissions behavior of the engine is improved, i.e. the combustion is better and fewer pollutants get with the Exhaust gases into the atmosphere. In the known control devices of this type, the control rod is made up of several parts formed, each part of the control rod cooperating with only one group of cylinders. Such multi-part
Regelstangen sind nun äußerst kompliziert aufgebaut und daher kostspielig und störungsanfällig. Infolge des komplizierten Aufbaues solcher mehrteiliger Regelstangen konnten diese auch nur für mehrstellige Einspritzpumpen verwendet werden, bei welchen alle Pumpenelemente in einem gemeinsamen Gehäuse angeordnet sind.Control rods are now extremely complex and therefore expensive and prone to failure. As a result of the complicated The structure of such multi-part control rods could only be used for multi-position injection pumps in which all pump elements are arranged in a common housing.
Die Erfindung zielt nun darauf ab, eine Regeleinrichtung für mehrzylindrige Einspritzbrennkraftmaschinen, welche die Abschaltung einer Gruppe von Motorzylindern ermöglicht, zu vereinfachen und die Erfindung besteht im wesentlichen darin, daß die Regelstangen parallel zueinander zu beiden Seiten der Einspritzpumpenelemente angeordnet sind. Auf diese Weise wird die Verwendung einfacher Regelstangen ermöglicht, welche lediglich miteinander kuppelbar und voneinander entkuppelbar sind. Eine solche Ausbildung ist daher sowohl für mehrstellige Einspritzpumpen verwendbar, als auch für Einspritzeinrichtungen, bei welchen jedem Motorzylinder eine gesonderte zu einer Baueinheit vereinigte, aus Einspritzpumpe und Düse bestehende Pumpe-Düse-Einheit zugeordnet ist, welche in den Zylinderkopf eingesetzt ist. Infolge der einfachen Ausbildung der Regelstangen ist es ohne weiteres möglich, die Regelstangen über die gesamte Motorlänge zu führen, wobei die Regelstangen nicht durch ein Gehäuse geschützt sind. Da die Regelstangen zu beiden Seiten der Einspritzpumpenelemente angeordnet sind, können für alle Einspritzpumpenelemente die Regulierhülsen in gleicher Höhe angeordnet sein, so daß die beiden Regelstangen keine Vergrößerung der Bauhöhe bedingen. Durch die Anordnung der Regelstangen der einzelnen Gruppen parallel zueinander können beliebige Zylinder zu einer gemeinsamen Gruppe zusammengefaßt werden und es kann auf diese Weise eine gleichmäßige thermische Belastung des Motorblocks bei Abschaltung einzelner Zylinder über die gesamte Länge des Motorblocks sichergestellt werden. The invention now aims to provide a control device for multi-cylinder internal combustion engines, which enables the disconnection of a group of engine cylinders to be simplified and the invention essentially consists in that the control rods are arranged parallel to one another on both sides of the injection pump elements. To this In this way, the use of simple control rods is made possible, which can only be coupled and uncoupled from one another are. Such a design can therefore be used for multi-position injection pumps as well as for injection devices, in which each engine cylinder was combined into a separate unit, consisting of an injection pump and nozzle is assigned to an existing pump-nozzle unit which is inserted into the cylinder head. As a result of the simple training the control rods, it is easily possible to guide the control rods over the entire length of the motor, with the Control rods are not protected by a housing. Because the control rods are arranged on both sides of the injection pump elements are, the regulating sleeves can be arranged at the same height for all injection pump elements, so that the both control rods do not require an increase in the overall height. Through the arrangement of the control rods of the individual groups parallel to each other, any number of cylinders can be combined into a common group and in this way an even thermal load on the engine block can be ensured over the entire length of the engine block when individual cylinders are switched off.
Gemäß der Erfindung können die beiden Regelstangen zu gleichsinniger Bewegung kuppelbar sein, wobei die Steuerkanten der Pumpenkolben der Einspritzpumpenelemente der zweiten Gruppe eine Steigung aufweisen, welche der Steigung der Steuer-According to the invention, the two control rods can be coupled to move in the same direction, the control edges the pump piston of the injection pump elements of the second group have a slope which corresponds to the slope of the control
kanten der Einspritzpumpenelemente der ersten Gruppe entgegengesetzt ist. Hiebei muß der Nachteil in Kauf genommen werden, daß die Einspritzpumpenelemente der verschiedenen Gruppen verschieden ausgebildet sein müssen.opposite edges of the injection pump elements of the first group is. The disadvantage here must be accepted that the injection pump elements of the various groups are different must be trained.
Gemäß einer vorteilhaften Ausfuhrungsform der Erfindung können aber die beiden Regelstangen zu gegensinniger Bewegung kuppelbar sein, in welchem Falle die Steuerkanten der Pumpenkolben der Einspritzpumpenelemente der zweiten Gruppe und die Steuerkanten der Einspritzpumpenelemente der ersten Gruppe gleichsinnige Steigungen aufweisen. Dies bringt den Vorteil mit sich, daß die Pumpenkolben aller Pumpenelemente gleich ausgebildet sein können. Bei einer solchen Ausbildung sind zweckmäßig gemäß der Erfindung die beiden Regelstangen über einen doppelarmigen um eine ortsfeste Schwenkachse schwenkbaren Hebel mit gleichen Armlängen kuppelbar.According to an advantageous embodiment of the invention but the two control rods can turn in opposite directions Movement can be coupled, in which case the control edges of the pump pistons of the injection pump elements of the second Group and the control edges of the injection pump elements of the first group have inclines in the same direction. This brings with the advantage that the pump pistons of all pump elements can be made the same. With such a training According to the invention, the two control rods are expediently pivotable about a fixed pivot axis via a double-armed pivot axis Lever can be coupled with the same arm lengths.
In der Zeichnung ist die Erfindung anhand von Ausführungsbeispielen schematisch erläutert.In the drawing, the invention is based on exemplary embodiments explained schematically.
Fig. 1 bis 3 zeigen verschiedene Ausführungsformen.1 to 3 show different embodiments.
Bei der Ausführungsform nach Fig. 1 sind zwei Regelstangen 1 und 2 an gegenüberliegenden Seiten der Pumpenelemente 3, 4, 5 und 6 vorgesehen, wobei von diesen Pumpenelementen lediglich die Regulierhülsen 3', 4', 5' und 6' dargestellt sind. Die Regelstange 1 wird durch das Stellglied 7 eines nicht dargestellten Reglers betätigt. Die Regelstange 2 ist über einen um eine ortsfeste Achse 8 schwenkbaren doppelarmigen Hebel 9 mit der Regelstange 1 zu gegenläufiger Bewegung gekuppelt. Das rechte Ende dieses doppelarmigen Hebels 9 greift an einem mit der Regelstange 1 starr verbundenen Bolzen 10 an. Das linke Ende desselben greift an einem Bolzen 11 an, welcher starr an einer mit der Regelstange 2 starr verbundenen Stange 12 verschiebbaren Hülse 13 angeordnet ist. Die Stange 12 weist einen Ansatz 14 auf, gegen welchen die Hülse 13 durch eine Druckfeder 15 gedrückt wird. Durch die Feder 15 und den Ansatz 14 ist die Hülse 13 in ihrer Lage in der Achsrichtung der Regelstange 2 fixiert und es wird somit über den doppelarmigen Hebel 9 die Regelstange 2 gegenläufig zur Regelstange 1 verschoben, so daß alle Regulier-In the embodiment according to FIG. 1, there are two control rods 1 and 2 are provided on opposite sides of the pump elements 3, 4, 5 and 6, of these pump elements only the regulating sleeves 3 ', 4', 5 'and 6' are shown. The control rod 1 is actuated by the actuator 7 of a controller, not shown. The control rod 2 is via a double-armed lever 9 pivotable about a stationary axis 8 with the control rod 1 to counter-rotating Movement coupled. The right end of this double-armed lever 9 engages a rigidly connected to the control rod 1 Bolt 10. The left end of the same engages a bolt 11, which is rigidly connected to the control rod 2 rigidly connected rod 12 sliding sleeve 13 is arranged. The rod 12 has a shoulder 14 against which the sleeve 13 is pressed by a compression spring 15. By the spring 15 and the approach 14, the sleeve 13 is in their Position fixed in the axial direction of the control rod 2 and it is thus via the double-armed lever 9 of the control rod 2 in opposite directions moved to control rod 1 so that all regulating
— D —- D -
hülsen 3', 4', 5', 6' gleichsinnig verdreht werden. Dies gilt für den Normalbetrieb des Motors.sleeves 3 ', 4', 5 ', 6' are rotated in the same direction. This applies to normal engine operation.
Die Regelstange 1 steht mit den Regulierhülsen 3' und 5' einer ersten Gruppe von Einspritzpumpenelementen 3 und 5 in Eingriff. Die Regelstange 2 steht mit den Regulierhülsen 4' und 6' einer zweiten Gruppe von Einspritzpumpenelementen 4 und 6 in Eingriff. Durch einen Elektromagneten kann nun die Regelstange 2 unter Überwindung der Kraft der Feder 15 gegen einen Nullanschlag 17 gezogen werden. In diesem Falle, welcher dem Leerlauf entspricht, werden die der zweiten Gruppe von Einspritzpumpenelementen 4 und 6 zugeordneten Zylinder ausgeschaltet und es arbeiten nur die der ersten Gruppe von Einspritzpumpenelementen 3 und 5 zugeordneten Motorzylinder. 18 ist der übliche Vollastbegrenzungsanschlag.The control rod 1 stands with the control sleeves 3 ' and 5 'of a first group of injection pump elements 3 and 5 in engagement. The control rod 2 is connected to the control sleeves 4 'and 6' of a second group of injection pump elements 4 and 6 in engagement. The control rod 2 can now be controlled by an electromagnet, overcoming the force of the spring 15 can be pulled against a zero stop 17. In this case, which corresponds to idling, the cylinders assigned to the second group of injection pump elements 4 and 6 become switched off and only the engine cylinders assigned to the first group of injection pump elements 3 and 5 work. 18 is the usual full load limit stop.
Da bei der Anordnung nach Fig. 1 die Regelstangen 1 und 2 gegensinnig verschoben werden, werden die Regulierhülsen 31, 41, 51 und 61 gleichsinnig verdreht und es können daher alle Pumpenkolben gleich mit gleichsinniger Steigung der schrägen Steuerkanten ausgebildet werden.Since the control rods 1 and 2 are moved in opposite directions in the arrangement according to FIG. 1, the regulating sleeves 3 1 , 4 1 , 5 1 and 6 1 are rotated in the same direction and all pump pistons can therefore be designed with the same incline of the inclined control edges.
Bei der Anordnung nach Fig. 2 weist die Regelstange ein Querhaupt 19 auf, welches die Regelstange 2 umgreift. Die Regelstange 2 weist eine Schulter 20 auf und zwischen dem Querhaupt 19 und der Schulter 20 wirkt eine Druckfeder 21, welche das Querhaupt 19 gegen eine Schulter 22 der Regelstange 2 drückt. Durch die Feder 21 und die Schulter 22 wird nun während des Betriebes des Motors die Regelstange 2 von der Regelstange 1 zu gleichsinniger Bewegung gekuppelt. Die Regulierhülsen 4" und 61 der zweiten Gruppe von Einspritzpumpenelementen 4 und 6 werden daher im entgegengesetzten Sinne verdreht wie die Regulierhülsen 3', 51 der ersten Gruppe von Einspritzpumpenelementen 3 und 5 und es müssen daher die Pumpenkolben dieser beiden Gruppen entgegengesetzte Steigung der Steuerkanten aufweisen. Es ist wieder ein Elektromagnet 16 vorgesehen, durch welchen die Regelstange 2 unter Überwindung der Feder 21 gegen den Nullanschlag 17 gezogen werden kann, so daß die den Einspritzpumpenelementen 4 und 6 zugeordneten Zylinder bei Leerlauf ausgeschaltet werden.In the arrangement according to FIG. 2, the control rod has a crosshead 19 which engages around the control rod 2. The control rod 2 has a shoulder 20 and a compression spring 21 acts between the crosshead 19 and the shoulder 20 and presses the crosshead 19 against a shoulder 22 of the control rod 2. By means of the spring 21 and the shoulder 22, the control rod 2 is now coupled from the control rod 1 to move in the same direction during operation of the motor. The regulating sleeves 4 ″ and 6 1 of the second group of injection pump elements 4 and 6 are therefore twisted in the opposite direction as the regulating sleeves 3 ′, 5 1 of the first group of injection pump elements 3 and 5 and therefore the pump pistons of these two groups must have opposite inclination of the control edges An electromagnet 16 is again provided, by means of which the control rod 2 can be pulled against the zero stop 17 by overcoming the spring 21 so that the cylinders assigned to the injection pump elements 4 and 6 are switched off when idling.
Bei der Anordnung nach Fig. 3 wird wieder in gleicher Weise wie bei der Anordnung nach Fig. 2 die Regelstange 2 über ein Querhaupt 23 der Regelstange 1 mitgenommen und daher gleichsinnig mit der Regelstange 1 bewegt. In diesem Falle ist die Regelstange 2 über einen mit der Regelstange starr verbundenen Kolben 24, welcher in einem mit dem Querhaupt 23 starr verbundenen Zylinder 25 verschiebbar ist, gekuppelt. Im Normalbetrieb des Motors wird der Kolben durch eine Druckfeder 26 gegen den Deckel 27 des Zylinders 25 gedrückt, so daß die Regelstange 2 mit der Regelstange 1 zu gleichsinniger Bewegung gekuppelt ist. Wenn bei Leerlauf die den Einspritzpumpenelementen 4 und 6 zugeordneten Motorzylinder abgeschaltet werden sollen, wird über einen Ölzulauf 28 und einen Ölablauf 29 ein Druck im Zylinderraum 30 aufgebaut, durch welchen die Regelstange 2 unter Überwindung der Kraft der Feder 26 gegen den Nullanschlag 17 gedrückt wird. In diesem Falle ist der in Fig. 2 dargestellte Elektromagnet 16 überflüssig. In the arrangement according to FIG. 3, the control rod 2 is again in the same way as in the arrangement according to FIG Taken along via a crosshead 23 of the control rod 1 and therefore moved in the same direction as the control rod 1. In this The case is the control rod 2 via a piston 24 that is rigidly connected to the control rod and which is in one with the crosshead 23 rigidly connected cylinder 25 is slidable, coupled. During normal operation of the engine, the piston is through a compression spring 26 is pressed against the cover 27 of the cylinder 25, so that the control rod 2 with the control rod 1 to movement in the same direction is coupled. When the engine cylinders assigned to the injection pump elements 4 and 6 are idling are to be switched off, a pressure is built up in the cylinder chamber 30 via an oil inlet 28 and an oil outlet 29, by which the control rod 2 is pressed against the zero stop 17 while overcoming the force of the spring 26. In this Trap, the electromagnet 16 shown in Fig. 2 is superfluous.
In analoger Weise kann auch die in Fig. 1 dargestellte Ausführungsform mit gegenläufig beweglichen Regelstangen 1 und 2 mit einer hydraulischen Kolbenanordnung 24, 25 ausgestattet werden. Sowohl in diesem Falle als auch im Falle der Fig. 3 kann auch anstelle eines hydraulischen Druckmediums ein pneumatisches Druckmedium verwendet werden.In an analogous manner, the embodiment shown in FIG. 1 with control rods 1 and 1 which can move in opposite directions can also be used 2 can be equipped with a hydraulic piston arrangement 24, 25. Both in this case and in the case of FIG. 3 a pneumatic pressure medium can also be used instead of a hydraulic pressure medium Media can be used.
1981 05 05 /hr.1981 05 05 / hr.
Claims (4)
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| GB2076905A (en) | 1981-12-09 |
| AT371574B (en) | 1983-07-11 |
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