DE1000637B - Injection pump with backflow control - Google Patents
Injection pump with backflow controlInfo
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Description
DEUTSCHESGERMAN
Einspritzpumpen für Brennkraftmaschinen haben im allgemeinen eine von der Drehzahl derart abhängige Fördercharakteristik, daß bei gleichbleibender Einstellung des Regelgliedes die Fördermenge sich mit steigender Drehzahl der Maschine erhöht. Eine solche Charakteristik ist jedoch in der Kegel unerwünscht. Erwünscht ist vielmehr eine bei Leerlauf von der Drehzahl der Maschine möglichst unabhängige, gleichbleibende Fördermenge und bei Vollast eine leicht ansteigende Charakteristik, während die zwisehen Vollast und Leerlauf liegenden Teillastkurven sich möglichst gleichmäßig zwischen den Leerlaufund Vollastkurven einordnen sollen. Eine solche Regelung ist beispielsweise für Bergabfährt eines Fahrzeuges von Bedeutung, weil dadurch auch bei hoher Leerlauf drehzahl, d. h. beim Bergabrollen des Fahrzeuges mit auf Leerlauf eingestelltem Motor, einerseits die Leerlaufleistung ein Minimum bleibt und andererseits der Motor aus jeder Drehzahl heraus gleichmäßig beschleunigt werden kann.Injection pumps for internal combustion engines generally have one that is dependent on the speed Delivery characteristic that with constant setting of the control element, the delivery rate increases with increasing speed of the machine. However, such a characteristic is generally undesirable. Rather, what is desired is an as independent as possible of the engine speed when idling, constant flow rate and at full load a slightly increasing characteristic, while the two Full load and idle partial load curves are as evenly as possible between the idle and Should classify full load curves. Such a control is for example for a vehicle driving downhill important, because it also revs at high idle speed, i. H. when the vehicle rolls downhill with the engine set to idle, on the one hand the idle power remains a minimum and on the other hand, the motor can be accelerated evenly from any speed.
Es ist bekannt, der Vollastlinie eine ansteigende Charakteristik z. B. dadurch zu geben, daß der Überströmquerschnitt relativ klein ausgeführt wird. Die sich hieraus, ergebende Wirkung beruht darauf, daß die jeweilige Kennlinie durch die Einflüsse der Saugdrosselung beim Ansaugen des Brennstoffes in den Pumpenraum und der Rückströmdrosselung beim Zurückfördern des zu viel angesaugten Brennstoffes bestimmt wird.It is known that the full load line has an increasing characteristic z. B. to give that the overflow cross-section is made relatively small. The resulting effect is based on the fact that the respective characteristic curve due to the influences of the suction throttling when the fuel is sucked into the Pump chamber and the backflow throttling when returning the too much sucked in fuel is determined.
Diese Maßnahme eines relativ kleinen Überstrom-Querschnittes hat jedoch andererseits die unerwünschte Wirkung, daß die Teillastlinien, also die Linien, denen eine entsprechend der verkleinerten Einspritzmenge vergrößerte Rückströmmenge zugeordnet ist, bzw. die Leerlauflinie einen noch steileren Anstieg als die Vollastlinie erhalten. Es ist ferner bekannt, durch entsprechende Ausbildung des Pumpenkolbens ein gedrosseltes Rückströmen des Brennstoffes schon während des wirksamen Druckhubes stattfinden zu lassen. Das Rückströmen erfolgt hierbei über einen ·— gegebenenfalls durch eine schräge Steuerkante begrenzten — sichelförmig zulaufenden Steuerkanal. Eine genaue Dosierung der Brennstoffmenge in Abhängigkeit von der Diehzähl läßt sich dadurch nur schwer erreichen.This measure of a relatively small overcurrent cross-section on the other hand has the undesirable effect that the partial load lines, i.e. the lines to which an increased return flow amount is assigned in accordance with the reduced injection amount, or the idle line received an even steeper rise than the full load line. It is also known by corresponding design of the pump piston a throttled return flow of the fuel already during of the effective pressure stroke to take place. The return flow takes place via a · - if necessary Crescent-shaped control channel limited by an inclined control edge. One This makes it difficult to precisely dose the amount of fuel as a function of the die count reach.
Die Erfindung bezweckt eine Beseitigung dieser Nachteile unter Erzielung einer Fördercharakteristik der Pumpe, welche den insbesondere im Fährbetrieb und bei Verwendung von Einspritz-Otto-Motoren gestellten Anforderungen entspricht, und besteht darin, daß der Rückströmquerschnitt zur Regelung einer einen um seine Achse drehbaren Pumpenkolben und eine schräge Steuerkante aufweisenden Einspritzpumpe mit der Regelung von Leerlauf auf Vollast ver-Einspritzpumpe mit RückströmregelungThe invention aims to eliminate these disadvantages while achieving a conveying characteristic the pump, which is provided in particular in ferry operation and when using injection Otto engines Requirements corresponds, and consists in the fact that the return flow cross-section to regulate a a pump piston rotatable about its axis and an injection pump having an inclined control edge with the regulation from idle to full load, injection pump with backflow regulation
Anmelder:Applicant:
Daimler-Benz Aktiengesellschaft, Stuttgart-Untertürkheim, Mercedesstr. 136Daimler-Benz Aktiengesellschaft, Stuttgart-Untertürkheim, Mercedesstr. 136
Robert Wirsching, Korntal (Württ),Robert Wirsching, Korntal (Württ),
und Heinz Scheying, Stuttgart-Wangen,and Heinz Scheying, Stuttgart-Wangen,
sind als Erfinder genannt wordenhave been named as inventors
kleinert wixd, indem zur zusätzlichen Regelung der Rückströmmenge der von der Steuerkante übersteuerte, während des wirksamen Einspritzhubes vom Pumpenraum abgesperrte und nur während der Rückströmperiode geöffnete Rückströmquerschnitt bei Einstellung auf Vollast verkleinert und bei Einstellung auf Leerlauf vergrößert wird.Kleinert wixd, in that for additional regulation of the return flow rate, the control edge overridden, blocked from the pump chamber during the effective injection stroke and only during the backflow period open return flow cross-section reduced when setting to full load and when setting is enlarged to idle.
Vorzugsweise dienen hierbei zur zusätzlichen Regelung des Rückströmquersohnittes zwei oder mehrere z. B. in Richtung der steuernden Kolbenkante versetzte und von dieser übersteuerte Rückströmöffnungen, von denen ein Teil bei Einstellung auf Vollast abgesperrt und bei Einstellung auf Leerlauf freigegeben wird. Die Drosselwirkung tritt in diesem Fall in der Hauptsache nur bei Vollast ein, während sie bei Leerlauf teilweise aufgehoben bzw. nur teilweise vorhanden ist.Preferably, two or more z. B. offset in the direction of the controlling piston edge and overridden by this return flow openings, some of which are shut off when set to full load and released when set to idle. In this case, the throttling effect occurs mainly only at full load, while it is partially canceled or only partially present at idle.
Durch Abschrägung der Steuerkante des Einspritzkolbens kann der Übergang beim Eröffnen oder Schließen der Rückströmöffnung noch weicher gestaltet werden.By beveling the control edge of the injection piston, the transition when opening or Closing the backflow opening can be made even softer.
Die Erfindung sei an Hand der Zeichnung noch näher erläutert. Hierbei zeigtThe invention will be explained in more detail with reference to the drawing. Here shows
Fig. ι ein Diagramm mit den der vorerwähnten bekannten Regelung entsprechenden Förderkennlinien,Fig. Ι a diagram with the delivery characteristics corresponding to the aforementioned known scheme,
Fig. 2 ein Diagramm mit einem erfindungsgemäß angestrebten Verlauf der Förderkennlinien,FIG. 2 shows a diagram with a course of the delivery characteristics aimed at according to the invention,
Fig. 3 ein Schema für ein Ausführungsbeispiel der Erfindung bei Regeleinstellung auf Leerlauf,3 shows a diagram for an exemplary embodiment of the invention when the control is set to idle,
Fig. 4 ein gleiches Schema bei einer Regeleinstellung auf Vollast,4 shows the same scheme for a rule setting at full load,
Fig. 5 einen Schnitt nach Linie 5-5 der Fig. 3,Fig. 5 is a section along line 5-5 of Fig. 3,
Fig. 6 einen Schnitt nach Linie 6-6 der Fig. 4,6 shows a section along line 6-6 of FIG. 4,
Fig. 7 einen der Fig. 5 entsprechenden Querschnitt für eine etwas abgeänderte Ausführungsform der Erfindung in Leerlaufstellung,FIG. 7 shows a cross section corresponding to FIG. 5 for a slightly modified embodiment of the invention in idle position,
Fig 8 einen entsprechenden Querschnitt in Teillaststellung und8 shows a corresponding cross section in the partial load position and
Fig. 9 einen entsprechenden Querschnitt bei Volllaststellung. 9 shows a corresponding cross section in the full load position.
In den Diagrammen nach Fig. ι und 2 ist die Fördermenge q in Abhängigkeit von der Drehzahl η aufgetragen. Hierbei ist mit I die Leerlauflinie und mit IV die Vollastlinie bezeichnet, während die Linien II und III zwei weitere zwischen Leerlauf und Vollast liegende Teillastkurven wiedergeben.In the diagrams according to FIGS. 1 and 2, the delivery rate q is plotted as a function of the speed η. Here, I denotes the idle line and IV the full load line, while lines II and III show two further part-load curves between idle and full load.
Bei der erwähnten bekannten Regelung mit gedrosselter Rückströmöffnung ergeben sich die in Fig. ι dargestellten Kennlinien. Wie daraus ersichtlich, steigt die Leerlaufkurve I mit der Drehzahl sehr stark an, und zwar in unerwünschter Weise wesentlich stärker als die Vollastlinie IV oder auch die zwischen Leerlauf und Vollast liegenden Teillastkurven III bzw. II.In the aforementioned known regulation with throttled The characteristic curves shown in FIG. As can be seen from this, the idle curve I increases very sharply with the speed, and in an undesirable manner significantly stronger than the full load line IV or the part load curves between idle and full load III or II.
Erwünscht ist jedoch ein Verlauf der Kennlinien, wie er in Fig. 2 dargestellt ist. Ein solcher Verlauf kann durch die in Fig. 3 und 4 dargestellte Ausführungsform der Erfindung erzielt werden.However, a course of the characteristic curves as shown in FIG. 2 is desirable. Such a course can be achieved by the embodiment of the invention shown in Figs.
In Fig. 3 und 4 wird im Pumpenzylinder 10 der Pumpenkolben 11 in üblicher Weise mit einem Hub h auf- und abwärts bewegt. Der Brennstoff wird durch die mittels der Oberkante 12 des Pumpenkolbens im unteren Kolbentotpunkt 12' gesteuerte Ansaugebohrung 13 in den Pumpenraum 14 angesaugt und über ein federbelastetes Druckventil 15, welches in der Zeichnung schematisch als Kugelventil dargestellt ist, natürlich auch in anderer Weise ausgebildet sein kann, in die Einspritzleitung 16 gefördert.In FIGS. 3 and 4, the pump piston 11 in the pump cylinder 10 is moved up and down with a stroke h in the usual manner. The fuel is sucked into the pump chamber 14 through the suction bore 13 controlled by means of the upper edge 12 of the pump piston in the lower piston dead center 12 'and can of course also be designed in another way via a spring-loaded pressure valve 15, which is shown schematically in the drawing as a ball valve, promoted into the injection line 16.
Die Brennstoffmenge wird durch Rückströmregelung geregelt. Zu diesem Zweck ist der Pumpenkolben 11 mit einer Steuernut 17 versehen, die eine obere schräge Steuerkante 18 aufweist. Der Pumpenraum 14 steht durch eine Längsbohrung 19 und eine Querbohrung 20 mit der S teuer nut 17 in Verbindung. In die Steuernut 17 münden in Leer lauf stellung des Pumpenkolbens entsprechend Fig. 3 zwei Rückströmbohrungen 21 und 22 ein, die z. B. zu einem gemeinsamen Rückströmraum, in die Ansaugeleitung der Pumpe, zum Brennstoffbehälter od. dgl., zurückführen.The amount of fuel is regulated by backflow control. The pump piston is used for this purpose 11 provided with a control groove 17 which has an upper has inclined control edge 18. The pump chamber 14 stands through a longitudinal bore 19 and a transverse bore 20 in conjunction with the S expensive nut 17. In the control groove 17 open in the idle position of the pump piston corresponding to FIG. 3, two return bores 21 and 22 which, for. B. to a common Return flow space, into the suction line of the pump, to the fuel tank or the like.
In Fig. 3 ist der Pumpenkolben 11 in der der Leerlaufstellung entsprechenden Drehlage sowie im oberen Kolbentotpunkt am Ende des Pumpenhubes gezeigt. Die Steuernut 17 befindet sich in der mit vollen Linien ausgezogenen Lage, wobei die Rückströmbohrungen 21 und 22 mit der Steuernut 17 in Verbindung stehen.In Fig. 3, the pump piston 11 is in the rotational position corresponding to the idle position and in the Upper piston dead center shown at the end of the pump stroke. The control groove 17 is in the with full lines, the return bores 21 and 22 with the control groove 17 in Connected.
Beim Abwärtsgang des Pumpenkolbens wird zunächst, sofern in den Rucks tr ömleitungen kein Rückschlagventil vorgesehen ist, Brennstoff aus den Rückströmleitungen angesaugt, bis die Bohrungen 21 und 22 von der Steuerkante 18 abgedeckt sind. Von diesem Augenblick an wird ein Vakuum im Pumpenraum gebildet, das beim weiteren Niedergang des Pumpenkolbens, sobald die 01>erkante 12 die Ansaugebohrung 13 der Ansaugeleitung freizulegen beginnt, Brennstoff aus der Ansaugeleitung 13 in den Pumpenraum 14 ansaugt, so daß dieser mit Brennstoff gefüllt wird. Im unteren Kolbentotpunkt befindet sich die Oberkante des Kolbens in der Lage 12', während die Steuernut 17 die Lage 17' einnimmt.When the pump piston goes down, there is initially no check valve, provided that there is no non-return valve in the backflow lines is provided, sucked fuel from the return lines until the holes 21 and 22 are covered by the control edge 18. From that moment on there is a vacuum in the pump room formed when the pump piston continues to descend, as soon as the 01> edge 12 opens the suction hole 13 begins to expose the suction line, sucks fuel from the suction line 13 into the pump chamber 14, so that it is filled with fuel. The upper edge is in the bottom dead center of the piston of the piston in the position 12 ', while the control groove 17 assumes the position 17'.
Beim Aufwärtsgang des Pumpenkolbens wird im ersten Hubteil Ji1 des Druckhubes zunächst Brennstoff durch die Ansaugebohrung 13 zurückgedrückt. Sobald die Ansaugeleitung 13 geschlossen ist, findet der wirksame Druckhub h2 statt, in welchem Brennstoff über das Druckventil 15 in die Einspritzleitung 16 gedrückt wird. Der Druckhub wird dadurch beendet, daß die Bohrungen 21 und 22 von der Oberkante 18 der Steuernut 17 übersteuert werden, so daß nunmehr Brennstoff über die Bohrungen 21 und 22 entweichen kann. Der der Rückströmperiode entsprechende Teilhub des Pumpenkolbens ist mit hs bezeichnet. Die Bohrungen 21 und 22 sind hierbei ständig gleichzeitig geöffnet, wobei die Öffnungsperiode entsprechend der bei Leerlauf zurückgeförderten größten Rückströmmenge ein Maximum hat.When the pump piston moves upwards, fuel is initially pushed back through the suction bore 13 in the first stroke part Ji 1 of the pressure stroke. As soon as the suction line 13 is closed, the effective pressure stroke h 2 takes place, in which fuel is pressed into the injection line 16 via the pressure valve 15. The pressure stroke is ended in that the bores 21 and 22 are overridden by the upper edge 18 of the control groove 17 so that fuel can now escape via the bores 21 and 22. The partial stroke of the pump piston corresponding to the return flow period is denoted by h s . The bores 21 and 22 are here constantly open at the same time, the opening period corresponding to the largest return flow rate conveyed back during idling having a maximum.
Wird auf Vollast übergegangen, so wird der Pumpenkolben in die in Fig. 4 und 6 dargestellte Lage verdreht. In dieser Lage ist die Rückströmbohrung 22 von der Steuernut 17 durch die Kante 23 der Steuernut 17 abgesperrt; dagegen bleibt die Bohrung 21 während der Rückström- oder Überströmperiode mit der Steuernut 17 in ständiger Verbindung. In der untersten Stellung nimmt die Steuernut 17 wieder die Lage 17' ein. Infolge der größeren Entfernung der steuernden Kante 18 in deren Lage 18' von der Rückströmbohrung wird eine maximale Einspritzperiode h.z erzielt. Da jedoch dem rückströmenden Brennstoff im Gegensatz zur Leerlaufeinstellung nur die Bohrung 21 zur Verfügung steht, tritt eine starke Drosselung während des Rückströmens ein, wodurch die Kennlinie der Fördermenge einen mit der Drehzahl ansteigenden Verlauf nimmt, wie durch die Kurve IV in Fig. 2 dargestellt ist, während bei Leerlauf infolge des durch die Bohrungen 21 und 22 zur Verfügung stehenden großen Querschnittes eine waagerechte Lage der Leerlaufkennlinie I gewährleistet ist bzw. gewährleistet werden kann.If there is a transition to full load, the pump piston is rotated into the position shown in FIGS. 4 and 6. In this position, the return bore 22 is blocked off from the control groove 17 by the edge 23 of the control groove 17; on the other hand, the bore 21 remains in constant communication with the control groove 17 during the backflow or overflow period. In the lowest position, the control groove 17 again assumes the position 17 '. As a result of the greater distance of the controlling edge 18 in its position 18 'from the backflow bore, a maximum injection period h. z achieved. However, since only the bore 21 is available for the backflowing fuel, in contrast to the idle setting, a strong throttling occurs during the backflow, as a result of which the characteristic curve of the delivery rate increases with the speed, as shown by curve IV in FIG. 2 , while when idling, due to the large cross section available through the bores 21 and 22, a horizontal position of the idling characteristic curve I is or can be guaranteed.
Um zu verhindern, daß der Einfluß der Verringerung des Rücklaufquerschnittes zu schroff wirkt, kann an Stelle der Steuerkante nach Fig. 5 und 6 eine gebrochene Steuerkante nach Fig. 7 bis 9 vorgesehen sein, so daß beim Verdrehen des Pumpenkolbens von Leerlauf über Teillast auf Vollast die Bohrung 22 nicht sofort abgedeckt, sondern zunächst allmählich durch Bildung eines Drosselquerschnittes 25 gedrosselt wird. Die Zunahme der Drosselung während der Bewegung der Steuerkante kann hierdurch wesentlich sanfter gestaltet werden, wobei allerdings zum vollständigen Absperren der Bohrung 22 der Kolben einen vergrößerten Hub in Drehrichtung ausführen muß. Durch entsprechende Wahl der Schräge der Drosselkante 24 kann diese auf die günstigste Drosselwirkung abgestimmt werden.In order to prevent the influence of the reduction in the return cross-section from acting too abruptly, can instead of the control edge according to FIGS. 5 and 6, a broken control edge according to FIGS. 7 to 9 is provided so that when the pump piston is rotated from idle to partial load to full load, the bore 22 not covered immediately, but initially gradually throttled by the formation of a throttle cross-section 25 will. The increase in throttling during the movement of the control edge can be significant as a result be made more gentle, however, to completely shut off the bore 22 of the piston must perform an increased stroke in the direction of rotation. By appropriate choice of the slope of the Throttle edge 24, this can be matched to the most favorable throttling effect.
Claims (5)
Deutsche Patentschrift Nr. 607230;
schweizerische Patentschrift Nr. 187027;
britische Patentschrift Nr. 423 030.Considered publications:
German Patent No. 607230;
Swiss Patent No. 187027;
British Patent No. 423 030.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| DED16323A DE1000637B (en) | 1953-11-11 | 1953-11-11 | Injection pump with backflow control |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| DED16323A DE1000637B (en) | 1953-11-11 | 1953-11-11 | Injection pump with backflow control |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| DE1000637B true DE1000637B (en) | 1957-01-10 |
Family
ID=7035330
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| DED16323A Pending DE1000637B (en) | 1953-11-11 | 1953-11-11 | Injection pump with backflow control |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| DE (1) | DE1000637B (en) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE1061130B (en) | 1954-12-04 | 1959-07-09 | Wilhelm Schindele | Fuel injection pump for internal combustion engines, in particular Otto injection engines |
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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| CH187027A (en) * | 1935-11-22 | 1936-10-15 | Scintilla Ag | Device for airless fuel injection in internal combustion engines. |
| CH423030A (en) * | 1963-01-31 | 1966-10-31 | Commissariat Energie Atomique | Process for producing a non-insulating refractory material and device for implementing the process |
-
1953
- 1953-11-11 DE DED16323A patent/DE1000637B/en active Pending
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