DE851703C - Fuel injection pump with storage effect - Google Patents

Description

Brennstoffeinspritzpumpe mit Speicherwirkung Die Erfindung bezieht sich auf Brennstoffeinspritzpumpen, welche den im Pumpenraum befindlichen Brennstoff vor der Einspritzung unter den Druck einer Speicherfeder setzen und anschheBend eine Verbindung zwischen dem Pumpenraum und der Einspritzleitung herstellen, über welche die sich entspannende Speicherfeder den Brennstoff dem Ein.-spritzventil zuführt. Der Vorteil dieser Speichereinspritzung besteht darin, daB auch bei niedrigsten Drehzahlen dien für eine gute Bnennstoffzerstäubung erforderliche Speicherdruck erzeugt wird.Fuel injection pump with storage effect The invention relates on fuel injection pumps, which the fuel in the pump chamber Before the injection, put it under the pressure of an accumulator spring and lift it up Establish a connection between the pump chamber and the injection line via which the relaxing storage spring feeds the fuel to the injection valve feeds. The advantage of this accumulator injection is that even with the lowest Speeds are used for the accumulator pressure required for good fuel atomization is produced.

Bei den bekannten Speicherpumpen ist ein vom Druck im Pumpenraum beaufschlagter Speicherkolben vorgesehen, der entgegen der Kraft der Speicherfeder unter Vermittlung dies im Pumpenraum eingeschlossenen Brennstoffs vom Pumpenkolben verschoben wird, so däB dier Brennstoff unter den Druck dien Speicherfeder gesetzt wird. Der Pumpenkolben legt alsdann -die zurr Einspritzventil führende Bohrung frei und verbindet sie mit dem Pumpenraum. Dabei bewirkt die Speicherfeder die Einspritzung. Bei niedrigen Drehzahlen erfolgt das Freilegen der Einspritzbohrung durch den Pumpenkolben so langsam, daB eine starke Drosselung des dem Einispritzventil zuströmenden Brennstoffes eintritt, die eine ausreichende Zerstäubvng des Brennstoffes verhindert.In the known storage pumps, one is acted upon by the pressure in the pump chamber Storage piston provided that counteracts the force of the storage spring under mediation the fuel trapped in the pump chamber is displaced by the pump piston, so that the fuel is pressurized by the accumulator spring. The pump piston then exposes the hole leading to the injection valve and connects it to it the pump room. The storage spring causes the injection. At low Speeds, the injection bore is exposed by the pump piston slowly, that a strong throttling of the fuel flowing into the injection valve occurs, which prevents sufficient atomization of the fuel.

Bei einer andienen bekannten Speicherpumpe ist ein durch einen Nocken gesteuertes Druckventil vorgesehen, welches öffnet, nachdem der im Pumpenraun eingeschlossene Brennstoff unter dien Druck der Speicherfeder gesetzt worden ist. Die Öffnungszeit dieses Ventils ist zufolge seiner mechanischen Steuerung drehzahlabhängig. Das Ventil öffnet deshalb bei niedrigen Drehzahlen so langsam, daß auch hier eine beträchtliche Drosselung des zum Einspritzventil strömenden Brennstoffes eintritt. Die Ausbildung dies das Ventil antreibenden Nockens in der Weise, daß das Ventil bei niedrigen Drehzahlei genügend schnell öffnet, hat bei hohen Drehzahlen unzulässige Beanspruchungen dies Ventilantriebes zu,r Folge. Zudem erfordert der Ventilantrieb einen erheblichen baulichen Aufwand.In another known storage pump, a cam is provided by a cam controlled pressure valve provided, which opens after the in the pump room included Fuel has been put under the pressure of the accumulator spring. The opening hours this valve is speed dependent due to its mechanical control. The valve therefore opens so slowly at low speeds that here too a considerable Throttling of the fuel flowing to the injector occurs. Training this the valve driving cam in such a way that the valve at low Speed that opens sufficiently quickly, has inadmissible loads at high speeds this valve drive too, r consequence. In addition, the valve drive requires a considerable structural effort.

Gemäß der Erfindung ist zwischen dem Pumpenrauen und der Einspritzleitung ein Druckventil vorgesehen, dessen Öffnungsdruck größer und dessen Schließdruck kleiner als der Speicherdruck ist. In Verbindung hiermit ist an der Pumpe eine Einrichtung angeordnet (z. B. ein die Speicherbewegung des Speicherkolbens begrenzender Anschlag oder eine Speicherfeder mit so steiler Charakteristik, daß nach Speicherung eines die Leerlaufmenge nicht übersteigenden Brennstoffvolumens der Öffnungsdruck des Druckventils überschritten wird), welche das gespeicherte Volumen begrenzt und im Anschluß an die Speicherung das Überschreiten des Speicherdruckes ermöglicht. Hierdurch wird erreicht, daß das Druckventil erst nach der Speicherung einfies bestimmten Brennstoffvolumens angehoben wird und dann zufolge seines niedrigen Schließdruckes plötzlich und unabhängig von der Drehzahl weit öffnet, so daß der gespeicherte Brennstoff urgedrosselt in die Einspritzleitung gelangt.According to the invention is between the pump tube and the injection line a pressure valve is provided, the opening pressure of which is greater and the closing pressure of which is greater is less than the memory pressure. Associated with this is a device on the pump arranged (e.g. a stop limiting the accumulator movement of the accumulator piston or a memory spring with characteristics so steep that after storing one the idle fuel volume does not exceed the opening pressure of the Pressure valve is exceeded), which limits the stored volume and in Connection to the storage enables the storage pressure to be exceeded. Through this it is achieved that the pressure valve is determined only after storage Fuel volume is increased and then due to its low closing pressure suddenly and independently of the speed opens wide, so that the stored fuel throttled into the injection line.

(n der Zeichnung ist ein Ausführungsbeispiel des Erfindungsgegen.sta.ndes dm Längsschnitt dargestellt. Der Pumpenkolben i wird kraftschlüssig vom Nocken 2 angetrieben,. Er steuert mit seiner Stirnkante 3 die Ansaugböhrung4 und weist eine Schrägkante 5 auf, die zum Zwecke der Beendigung der Einspritzung diie Ansaugbohrung 4 mit dien Pumpenraum 6 verbindet. Der Pumpenkolben i ist in bekannter Weise zwecks Regelung der Einspritzmenge mittels des Zahrnstangengetriebes 7 um seine Längsachse drehbar. Ihm gegenüber ist dien Speicherkolben 8 entgeltender Kraft der Speicherfeder 9 verschiebbar angeordnet. Ein Anschlag io begrenzt den Hub des Speicherkolbens und damit das gespeicherte Brennstoffvolumen. Zwischen dien Pumpenraum 6 und der Einspritzleitung ii ist ein Druckventil 12 vorgesehen, welches zufolge seines großen Schulteransatzes 13 in geschlossenem Zustand dem Druck im Pumpenraum eine kleinere Angriffsfläche bietet als in geöffnetem. Der zum Öffnen des Ventils erforderliche Öffnungsdruck ist somit erheblich größer als der Schließdruck, bei dem dies Ventil schließt. Die Federbelastung 14 des Ventils und der Schulteransatz 13 sind so bemessen, daß der Öffnungsdruck größer, der Schließdruck hingegen kleiner als der Speicherdruck ist, den die gespannte Speicherfeder 9 im Pumpenraum 6 zu erzeugen vermag.(The drawing shows an embodiment of the object of the invention is shown in the longitudinal section. The pump piston i is non-positively driven by the cam 2 which connects the suction bore 4 with the pump chamber 6. The pump piston i can be rotated around its longitudinal axis in a known manner for the purpose of regulating the injection quantity by means of the rack-and-pinion gear 7. Opposite it, the accumulator piston 8 is arranged displaceably in return for the force of the accumulator spring 9. A stop io limits the stroke of the Between the pump chamber 6 and the injection line ii, a pressure valve 12 is provided which, due to its large shoulder attachment 13, offers the pressure in the pump chamber a smaller contact surface in the closed state than in the open one k is thus considerably greater than the closing pressure at which this valve closes. The spring loading 14 of the valve and the shoulder attachment 13 are dimensioned so that the opening pressure is greater, while the closing pressure is less than the accumulator pressure that the tensioned accumulator spring 9 is able to generate in the pump chamber 6.

Wähirend dies Aufwärtshubes des Pumpenkolbens i wird zunächst die Ansaugbohrung 4 versperrt. Alsdann wird unter Vermittlung des im Pumpenraum 6 eingeschlossenen Brennstoffes der Spe;icherkolbei 8 entgegen der Kraft der Speicherfeder 9 bis, gegen dien Anschlag io angehoben. Damit wird der im Pumpentraum eingeschlossene Brennstoff unter dien Druck der Speicherfeder 9 gesetzt. Der sich weiter aufwärts bewegende Pumpenkolben i erhöht nunmehr dien Druck im Pumpenraum über den Speicherdruck hinaus bis auf den dies Druckventils 12. Dieser hohe Öffnungsdruck greift beim Anheben des Druckventils an. dessen großen Schulteransatz 13 an und öffnet dasselbe plötzlich und weit, so daß der sich nun abwärts bewegende Speicherkolben dien Brennstoff urgedrosselt unter dem hohen Speicherdruck durch die Einspritzleitung zum Einspritzventil fördert. Die Speichereinspritzung ist beendet, sobald der Speicherkolben in seiner unteren Endlage angekommen ist. Das gespeicherte Bnennsstoffvolumen ist gleich der Speicherkolbenfläche multipliziert mit dem durch den Anschlag io bestimmten Hub x dies Speicherkolbens. Im Anschluß an die Speichereinspritzung setzt der sich weiter aufwärts bewegende Pumpenkolben i die Einspritzung so lange fort, bis seine schräge Überströmkante 5 die Saugbohrung ;4 mit dem Pumpenraum 6 verbindet.During this upward stroke of the pump piston i is initially the Suction hole 4 blocked. Then it is enclosed in the pump room 6 through the intermediary of the Fuel of the Spe; icherkolbei 8 against the force of the accumulator spring 9 to, against the stop raised io. This is how the fuel trapped in the pump cavity becomes set under the pressure of the accumulator spring 9. The one moving further upwards Pump piston i now increases the pressure in the pump chamber beyond the accumulator pressure except for this pressure valve 12. This high opening pressure takes effect when lifting of the pressure valve. its large shoulder approach 13 and opens the same suddenly and far, so that the storage piston, which is now moving downwards, throttles the fuel promotes under the high accumulator pressure through the injection line to the injection valve. The accumulator injection is ended as soon as the accumulator piston is in its lower position Has reached the end position. The stored fuel volume is equal to the storage piston area multiplied by the stroke x determined by the stop io this storage piston. Following the accumulator injection, the one that continues to move upwards continues Pump piston i continues the injection until its sloping overflow edge 5 the suction hole; 4 connects to the pump chamber 6.

Die durch die Pumpe erzeugte Einspritzung setzt sich somit aus einer drehzahlunabhängigen Speichereinspritzung und im An @schluß daran einer drehzahlabhängigen Verdrängereinspritzung zusammen. Um dien Anteil der drehzahlabhängigen Verdrängereinspritzung an der Gesamteinspritzung möglichst klein zu halten, wird der Anschlag io in Abhängigkeit von dier Belastung durch den Leistungsregler der Maschine in der Weise verstellt, daß das gespeicherte Brennstoffvolumen bei jeder Belastung den höchstmöglichen Anteil an der Gesamteinspritzung erreicht.The injection generated by the pump is thus made up of one speed-independent accumulator injection and then a speed-dependent one Displacement injection together. About the share of the speed-dependent displacement injection To keep the total injection as small as possible, the stop becomes io as a function of adjusted by the load by the power regulator of the machine in such a way that that the stored fuel volume is the highest possible proportion with every load reached on the total injection.

Bei schnell laufenden Maschinen, bei denen im hohen Drehzahlbereich der Einspritzw-inkiel infolge der drehzahlunabhängigen Speichereinspritzung unzulässig groß wird, wird das gespeicherte Volumen durch einen ortsfesten Anischlag io auf eine Menge begrenzt, die kleiner als die Leerla.ufmenge ist. Dadurch wird einerseits das sichere Öffnen des Druckventils 12 über dem gesamten Belastungsbereich gewährleistet, andererseits reicht die Speichereinspritzung einer noch unter der Leerlaufmenge liegenden Brennstoffmenge aus, um bei niedrigsten Drehzahlen eine gute Verbrennung zu erreichen. Die durch Speichereinspritzung eingespritzte Teilmenge ist unabhängig von der Drehzahl immer gut zerstäubt, so daß sie einwandfrei zündet. Sie schafft deshalb bei nriedinigen Drehzahlen die Voraussetzung für die gute Aufbereitung und Verbrennung der anschließend durch den kraftschlüssig angetriebenen Kolben dr-ehza.hlabbängig eingespritzten Teilmenge.With high-speed machines, with those in the high speed range the injection angle is impermissible due to the speed-independent accumulator injection becomes large, the stored volume is increased by a stationary abutment limits an amount that is less than the idle amount. This will on the one hand ensures the safe opening of the pressure valve 12 over the entire load range, on the other hand, the accumulator injection is still below the idle quantity sufficient amount of fuel to ensure good combustion at the lowest engine speeds to reach. The partial quantity injected by the accumulator injection is independent always well atomized by the speed so that it ignites perfectly. She creates therefore the prerequisite for good processing at low speeds Combustion of the subsequently driven by the force-locking piston dr-ehza.hlabbängig injected portion.

An Stelleneines ortsfesten Anschlages io kann die Speicherfeder 9 eine so steile Charakteristik aufweisen, daß der Druck im Pumpenraum den Öffnungsdruck des Druckventils überschreitet, sobald dien ausweichiende Speicherkolben das gewünschte, z. B. dicht unterhalb der Leerlaufmenge liegende Speichervolumen freigegeben hat. Bei Speicherpumpen, die einen ständig mit dem Puml)enraum in Verbindung stehenden Speicher- raum aufweisen, ist dieser so groß bemessen, daß der Öffnungsdruck des Druckventils überschritten wird, sobald der kraftschliiss,ig angetriebene Pum- penkollaen (las gewiinschte Speichervolumen in dein ständig mit Brennstoff gefüllten Speicher hinein geschoben hat. Bei diesen Speichern ersetzt somit die elastische Zusammendrückbarkeit des Brennstoffes die Speicherfeder. Das Druckventil 12 erhält in an sich bekannter Weis: eineu Enitlastungskoll)en 15, der den großen Schulteransatz 13 bildet. Dieser Entlastungskolben saugt, wällrctld er beim Schließen des Druckventils um den Weg; Y in seine Bohrung eindringt, ein die- sem Weg entsprechendes Brennstoffvolumen aus der Einspritzleitung t t zurück, so (laß diese entlastet wird. Ylierdurch wird das Nachspritzen des Ein- spritzveutils vermie(len. At points of a stationary stop io the accumulator spring 9 can have such a steep characteristic that the pressure in the pump chamber exceeds the opening pressure of the pressure valve as soon as the evasive accumulator piston reaches the desired, e.g. B. has released storage volume lying just below the idle amount. In the case of storage pumps that keep you constantly connected to the Puml) en space connected storage have space, this is so large that the opening pressure of the pressure valve exceeded is, as soon as the frictionally, ig driven pump penkollaen (read the desired storage volume into your tank constantly filled with fuel has pushed. In these memories, the elastic compressibility of the fuel the memory spring. The pressure valve 12 receives in a known manner Weis: a relief col) en 15, the great Shoulder approach 13 forms. This relief piston sucks, it wällrctld when closing the pressure valve around the way; Y penetrates its bore, a this way corresponding fuel volume from the Injection line tt back, so (let this unloaded will. Ylierby the post-injection of the injection spritzveutils vermie (len.

Claims (1)

PATE\TA\SPRI`CIiL: i. Brcnnstoffeinspritzpumpe mit Speicherwirkung, gekennzeichnet durch ein Druckventil (12) zwischen Pumpenraum (6) und Einspritzleitung (i i), dessen Öffnungsdruck größer und dessen Schließdruck kleiner als der Speicherdruck ist, in Verbindung mit einer das gespeicherte Volumen begrenzenden und im Ansdhlu,B an die Speicherung das Überschreiten des Speicherdruckes ermöglichenden Einrichtung, 'z. B. einem die Speicherbewegung des Speicherkolbens (8) be-,grenzenden Anschlag (io) oder einer Speicherfeder mit so steiler Marakteri,stik, daß nach Speicherung eines die Leerlaufmenge nicht ülbersteigenden Brennstoffvolumens der Öffnungsdruck des Druckventils überschritten wird. z. Brennstoffeinspritzpumpe nach Anspruch i mit einem durch die Speicherfeder belasteten Speicherkolben, dadurch gekennzeichnet, daB der den Hul> des, Speicherkolbens (8) begrenzende Anschlag (io) orrs,fest ist und höchstens die Speicherung eines knapp unter der Leerlaufmenge liegerüden Brennstoffvolumens zuläßt. 3. Brennstoffeinspritzpumpe nach Anspruch i mit einem durch die Speicherfeder belasteten Speicherkolben, dadurch gekennzeichnet, daß der den Hub des Speicherkol.bents (8) begrenzte Anschlag (io) .vom Leistungsregler gesteuert wird. Brennstoffeinspritzpumpe nach den Ansprüchen i bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß das Druckventil (12) in an sich bekannter Weise einen Entlastungskolben (15) aufweist, der den großen Schulteransatz (13) des Ventils bildet.PATE \ TA \ SPRI`CIiL: i. Fuel injection pump with storage effect, characterized by a pressure valve (12) between the pump chamber (6) and the injection line (i i), the opening pressure of which is greater and the closing pressure of which is less than the accumulator pressure is, in connection with a limiting the stored volume and in addition, B to the storage device enabling the storage pressure to be exceeded, 'z. B. a limit stop, the storage movement of the storage piston (8) (io) or a memory spring with a characteristic so steep that after storage of a fuel volume that does not exceed the idle quantity, the opening pressure of the pressure valve is exceeded. z. Fuel injection pump according to claim i with an accumulator piston loaded by the accumulator spring, characterized in that that the stop (io) orrs that delimits the envelope, the accumulator piston (8), is fixed and at most the storage of a fuel volume that is just below the idle quantity allows. 3. Fuel injection pump according to claim i with one through the storage spring loaded storage piston, characterized in that the stroke of the storage piston (8) limited stop (io). Is controlled by the power regulator. Fuel injection pump according to claims i to 3, characterized in that the pressure valve (12) in in a manner known per se has a relief piston (15) which has the large shoulder approach (13) of the valve forms.