DE3521348A1 - Injection pump with adjustable full load stop - Google Patents
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Abstract
Description
Beschreibung description
Die Erfindung betrifft eine Einspritzpumpe für Brennkraftmaschinen, insbesondere Dieselmotoren, mit einem zur Leistungsanpassung an unterschiedliche Motoreinsätze, in Abhängigkeit von mindestens einem Betriebsparameter, von einem Stellglied verstellbaren Vollastanschlag, in einer Blockiervorrichtung. The invention relates to an injection pump for internal combustion engines, especially diesel engines, with one for adapting the power to different Motor inserts, depending on at least one operating parameter, from one Actuator adjustable full load stop, in a blocking device.
Die an die Umgebungsbedingungen angepaßte Leistungseinstellung für Brennkraftmaschinen ist wesentlich für die Lebensdauer eines jeden Motors. Ansteigende Umgebungstemperaturen bewirken eine geringere Zylinderfüllung mit Sauerstoff. Darüber hinaus erfolgt eine stärkere thermische Belastung des Motors, sofern dieser nicht für diesen Einsatz vorgesehen war und eine clllsplcchclltlc l ,cisllulgskorl-ekltll erhielt. Linse iiliIlliche Folge tritt cin, wenn bei Motoren im I Höheneinsatz keine Leistungskorrektur erfolgt. Auch hier stellt sich eine schlechtere Zylinderfüllung aufgrund des geringeren Luftdrucks ein. Eine Anpassung der Leistung an die von dem Normzustand bzw. den vorgegebenen Einsatzbedingen abweichenden Motoreinsätze ist daher erforderlich. Eine Leistungsanpassung erfolgt heute, indem motorspezifische Leistungskorrekturkurven für die vom Normzustand abweichende Umgebungstemperatur bzw. Einsatzhöhe berücksichtigt werden und danach die Leistung eingestellt wird. Diese starre Leistungseinstellung ist nur auf einen bestimmten Temperaturwert oder eine bestimmte Einsatzhöhe bezogen bzw. eine Kombination von beidem. Bei einer temperaturbedingten Leistungskorrektur werden mit dieser Methode versucht, nicht die kurzfristig auftretenden Extremtemperaturen, sondern in der Regel die Jahresmitteltemperaturen zu berücksichtigen. Eine höhenbedingte Leistungsanpassung ist ebenfalls nur für ortsfest eingesetzle Brennkraftmaschinen richtig, dagegen nicht für Fahìzeuge mit wechselnden Höheneinsätzen. Bei dem Motorbetrieb in unterschiedlichen Höhen wird daher bei der Leistungsreduktion ebenfalls ein Mittelwert zugrunde gelegt. Diese Art der Leistungskorrektur hat zur Folge, daß bei allen abweichenden Höheneinsätzen bzw. The power setting for Internal combustion engines is essential to the life of any engine. Increasing Ambient temperatures result in a lower cylinder filling with oxygen. About that In addition, there is a greater thermal load on the motor, if this is not the case was intended for this use and a clllsplcchclltlc l, cisllulgskorl-ekltll received. Lens an immediate consequence occurs if none of the motors are used at high altitudes Correction of performance takes place. Here, too, the cylinder charge is poor due to the lower air pressure. An adjustment of the performance to the of the The normal condition or the specified conditions of use of the engine therefore required. A performance adjustment takes place today by adding engine-specific Power correction curves for the ambient temperature deviating from the normal state or stake are taken into account and then the performance is discontinued. This rigid power setting is only at a certain temperature value or related to a certain stake or a combination of both. With a temperature-related Performance corrections are attempted with this method, not the short-term ones Extreme temperatures, but usually the annual mean temperatures to be taken into account. A height-related performance adjustment is also only for stationary use Internal combustion engines correct, but not for vehicles with changing heights. When the engine is operated at different heights, therefore, there is a reduction in power also based on a mean value. This type of performance correction has to As a result, with all deviating height stakes or
Umgebungstemperaturen der Motor zu stark reduziert oder überlastet ist.Ambient temperature of the motor too much reduced or overloaded is.
Es ist eine Vorrichtung bekannt, mit der in Abhängigkeit des Luftdrucks eine Leistungsanpassung erfolgt. A device is known with which, as a function of the air pressure a performance adjustment takes place.
Die Vorrichtung arbeitet mit einem verstellbaren Volllastanschlag, der von einem auf den atmosphärischen Druck reagierenden Stellglied gesteuert wird, und damit die Lage des Vollastanschlages verändern kann. Der sog. atmosphärendruckabhängige Vollastanschlag (ADA) ist in der Bosch-Druckschrift VDT-UBP 210/1 beschrieben. Diese Vorrichtung ist in der vorgestellten Form nur für Kleinmotoren geeignct, d.h. Einspritzpumpcn mit geringen Stellkräften. Eine nach diesem Prinzip selbsttätig arbeitende, verstellende Blockiervorrichtung, angewendet bei Großmotoren, verlangt daher eine Servoeinrichtung.The device works with an adjustable full load stop, which is controlled by an actuator that reacts to atmospheric pressure, and thus can change the position of the full load stop. The so-called atmospheric pressure dependent Full load stop (ADA) is described in Bosch publication VDT-UBP 210/1. These The device in the form presented is only suitable for small engines, i.e. injection pumps with low actuating forces. One that works automatically and adjusts according to this principle Locking device used in large engines therefore requires a servo device.
In der älteren Patentanmeldung 3502515 ist ein Verfahren beschrieben, mit dem durch Regelung der Kraftstoffvorlauftemperatur eine Leistungsanpassung vorgenommen wird. Die Volumenänderung des Kraftstoffs bei Temperaturschwankungen wird für die Leistungsanpassung genutzt. Mit Hilfe einer elektrischen Meßeinrichtung wird beim Motorbetrieb kontinuierlich die Kraftstofftemperatur gemessen, ein Abgleich mit Vorgabewerten durchgeführt und die Temperatur des Kraftstoffs der zulässigen Leistungsabgabe der Brennkraftmaschine angepaßt. Mit einem im Kraftstoffkreis befindlichen Wärmetauscher kann die Temperatur beeinflußt werden. Dieses Verfahren stellt eine wirkungsvolle Methode dar, die Motorleistung an die sich ändernden Umgebungstemperaturen anzupassen. Notwendig ist jedoch eine aufwendige Installation, bestehend aus elektrischer Steuereinheit, Temperaturfühlern, Magnetventilen und einem Wärmetauscher. Eine solche Steuerung erfordert relativ viel Platz (Wärmetauscher) und greift an vielen Stellen in den Kraftstoffkreis ein, so daß bei einer Nachrüstung an bereits im Einsatz befindlichen Brennkraftmaschinen eine entsprechende Anpassung erforderlich wird. In the earlier patent application 3502515 a method is described, with which a power adjustment is made by regulating the fuel supply temperature will. The change in volume of the fuel with temperature fluctuations is used for the Performance adjustment used. With the help of an electrical measuring device, the Engine operation continuously measured the fuel temperature, a comparison with Default values carried out and the temperature of the fuel of the permissible power output adapted to the internal combustion engine. With a heat exchanger located in the fuel circuit the temperature can be influenced. This procedure is an effective one Method to adapt the engine power to the changing ambient temperatures. What is required, however, is a complex installation, consisting of an electrical control unit, Temperature sensors, solenoid valves and a heat exchanger. Such a control requires a lot of space (heat exchanger) and accesses the Fuel circuit on, so that when retrofitting to those already in use Internal combustion engines a corresponding adjustment is required.
Die der Erfindung zugrundeliegende Aufgabe besteht darin, eine Vorrichtung zu schaffen, die selbsttätig eine Leistungsanpassting vorninimt für alic tenlper'i turbeclingten. tintersclliedlicheii linsatzfiille ohnc l,cistullgseinbul3en und ohne (,crahl der Überlastung. The object on which the invention is based is to provide a device to create the automatic performance adjustment for alic tenlper'i turbo sounded. Inked differenti linsatzfiille ohnc l, cistullgsabul3en und without (, beam of overload.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß der Betriebsparameter die Temperatur mindestens eines Betriebsmittels ist und das Betriebsmittel selbst ein Dehnstoffelement beaufschlagt. According to the invention, this object is achieved in that the operating parameters is the temperature of at least one piece of equipment and the equipment itself a Expansion element acted upon.
Die Verstellung des Vollastanschlages erfolgt vorteilhaft durch Dehnstoffelemente, die gut auf eines der Betriebsmittel, die als Steuermedien dienen, abzustimmen sind. The adjustment of the full load stop is advantageously carried out by means of expansion elements, which must be well coordinated with one of the operating resources that serve as control media.
Durch eine Vielzahl von Elementen kann ein für die betreffende Brennkraftmaschine geeignetes Dehnstoffelement leicht gefunden werden, abgestimmt auf die Motorkennlinie bzw. auf dessen spezielle Temperaturkennlinie. A large number of elements can be used for the internal combustion engine in question suitable expansion element can easily be found, matched to the motor characteristic or on its special temperature curve.
Mit dieser Lösung aßt sich für die unterschiedlichsten Motoreinsätze eine wirksame, kompakt bauende und praxistaugliche Vorrichtung realisieren. This solution is suitable for a wide variety of engine applications Realize an effective, compact and practical device.
Bei wassergekühlten Brennkraftmaschinen ist es von Vorteil, wenn als Steuermedium das Motorkühlwasser über einen Bypaß dem Dehnstoffelement zugeführt wird. Als Grad der Motorbelastung wird bei dieser Steuerung die Temperatur des Kühlwassers angesehen. In the case of water-cooled internal combustion engines, it is advantageous if The engine cooling water is supplied as a control medium to the expansion element via a bypass will. With this control, the temperature of the cooling water is used as the degree of engine load viewed.
Ebenso kann beispielsweise bei ölgekühlten Brennkraftmaschinen das Kühlöl als Steuer medium eingesetzt werden.This can also be the case, for example, with oil-cooled internal combustion engines Cooling oil can be used as a control medium.
Bei allen Brennkraftmaschinen kann als Steuermedium die Kraftstoffvorlauftemperatur verwendet werden, über einen Bypaß wird Kraftstoff dem Dehnstoffelemeint zugeführt. Die der Umgebungsluft angepaßte Kraftstofftemperatur bewirkt gleich beim Motorstart eine angepaßte Leistung. In all internal combustion engines, the fuel supply temperature can be used as the control medium fuel is fed to the expansion element via a bypass. The fuel temperature, which is adapted to the ambient air, takes effect immediately when the engine is started an adapted service.
Weiter kann auch das Schmieröl als Steuermedium Verwendung finden. Das Schmieröl wird ebenfalls über einen Bypaß den Dehnstoffelementen zugeführt. Die Schmieröltemperatur bietet eine sehr genaue Aussage über die momentane Motorbelastung. The lubricating oil can also be used as a control medium. The lubricating oil is also fed to the expansion elements via a bypass. The lubricating oil temperature provides very precise information about the current engine load.
Die mit der Umgebungsluft beaufschlagten Dehnstoffelemente benötigen keine Bypaßleitung, da die Dehnstoffelemente bei einer Beaufschlagung mit dem Steuermeditim Umgebungsluft vorteilhaft offenliegen und der Ringraum, in dem die Elemente angeordnet sein können, direkt mit der Umgebungsluft beaufschlagt wird. Die von der Umgebungsluft gesteuerten Dehnstoffelemente bewirken gleich beim Motorstart eine der Umgebungsluft angepaßte Leistung durch eine der Umgebungsluft angepaßte Stellung des Vollastanschlages. The expansion elements exposed to the ambient air require no bypass line, as the expansion elements are exposed to the control medium Ambient air are advantageously exposed and the annular space in which the elements are arranged can be directly exposed to the ambient air. The from the ambient air Controlled expansion elements cause the ambient air to flow when the engine is started adapted power through a position of the full load stop adapted to the ambient air.
Bei luftgekühlten Brennkraftmaschinen bietet sich auch die Möglichkeit an, über einen Bypaß Kühlluft in den Ringraum der Dehnstoffelemente zu leiten. Mit dem Steuermedium Kühlluft wird sowohl der Grad der Motorbelastung wie auch die Zunahme der Umgebungslufttemperatur berücksichtigt und entsprechend die Leistung korrigiert. Ein Teilstrom der Motorkühlluft kann beispielsweise bei luftgekühlten Brennkraftmaschinen nach dem Kühlgebläse abgezweigt und den Dehnstoffelementen zugeführt werden. In the case of air-cooled internal combustion engines, there is also the possibility to direct cooling air into the annulus of the expansion elements via a bypass. With The degree of engine load as well as the increase is determined by the cooling air as a control medium the ambient air temperature is taken into account and the performance is corrected accordingly. A partial flow of the engine cooling air can, for example, in air-cooled internal combustion engines branched off after the cooling fan and fed to the expansion elements.
Allgemein kann gesagt werden, bei Verwendung eines der Betriebsmittel Kühlluft, Schmieröl oder Kühlwasser als Steuermedium für das Dehnstoffelement ist es möglich, den Motor zu schützen und die Leistung zu reduzieren aufgrund unzulässig hoher Motorbelastung mit der Polgewirkung einer zu hohen thermischen Belastung. Die unzulässig hohe Wärme schlägt sich nieder auf eines der Steuermedien, mit dem die Dehnstoffelemcnte beaufschlagt werden und aufgrund dessen sich die Lage des Vollastanschlages verändert. Die Verwendung dieser Steuermedien stellt damit einen Motorschutz dar, beispielsweise bei verschmutzten Wärmetauschern für Motorschmieröl oder Kühlwasser. Weiter kann ein Kühlwasser- oder Ölmangel angezeigt werden bzw. ein unzulässig hoher Verschmutzungsgrad der Kühlrippen des Motors. In general it can be said when using one of the resources Cooling air, lubricating oil or cooling water is used as the control medium for the expansion element it is possible to protect the motor and reduce the power due to impermissible high motor load with the pole effect of too high a thermal load. The impermissibly high heat is reflected on one of the control media with which the Dehnstoffelemcnte are acted upon and because of this, the position of the Full load stop changed. The use of these control media represents one Motor protection, for example in the case of dirty heat exchangers for motor lubricating oil or cooling water. A lack of cooling water or oil can also be displayed or an impermissibly high degree of contamination of the cooling fins of the motor.
Der Erfindungsgedanke sieht weiter vor, daß Dehnstoffelemente angewendet werden können mit einem separaten Temperaturaufnehmer, der die Temperatur des Steuermediums aufnimmt, beispielsweise kann der Temperaturaufnehmer in der Ölwanne zur Messung der Öltemperatur angeordnet sein. Vorteilhaft mit Hilfe eines Kapillarrohres erfolgt die Verbindung vom Temperaturaufnehmer zur veränderlichen Blockierung der Einspritzpumpe. Hierdurch kann auf die Verlegung einer Bypaßleitung für das Steuermedium verzichtet werden, die ansonsten in den Ringraum geführt wird, in dem sich die Dehnstoffelemente befinden. Die durch separate Temperaturaufnehmer beaufschlagten Dehnstoffelemente sind besonders geeignet für Brennkraftmaschinen mit Einzeleinspritzpumpen. The idea of the invention also provides that expansion elements are used can be with a separate temperature sensor that the temperature of the control medium takes up, for example, the temperature sensor in the oil pan for measurement the oil temperature be arranged. It is advantageous to use a capillary tube the connection from the temperature sensor to the variable blocking of the injection pump. This means that there is no need to lay a bypass line for the control medium which is otherwise fed into the annulus in which the expansion elements are located are located. The expansion elements acted upon by separate temperature sensors are particularly suitable for internal combustion engines with single injection pumps.
Nach Anspruch 8 befindet sich der verstellbare Vollastanschlag in einem zylindrischen Gehäuse und ist als Kolben ausgebildet. According to claim 8, the adjustable full load stop is in a cylindrical housing and is designed as a piston.
Die Dehnstoffelemente wirken direkt auf den als Kolben ausgebildeten Vollastanschlag. Eine Hubbewegung verschiebt damit den Vollastanschlag. Dieser Aufbau bewirkt eine kompakte Bauart und eine geschützte Lage der Dehnstoffelemente. The expansion elements act directly on the piston designed as a piston Full load stop. A lifting movement moves the full load stop. This structure causes a compact design and a protected position of the expansion elements.
Zentrisch durch den Vollastanschlag ist die Regelstange geführt Bei einer Verlagerung des Vollastanschlages wird direkt der Freiheitsgrad der Regelstange verändert. Das Konstruktionsprinzip gestattet eine Anordnung der Vorrichtung unmittelbar auf der Regelstange. The control rod is guided centrally through the full load stop shifting the full load stop directly changes the degree of freedom of the control rod changes. The construction principle allows the device to be arranged directly on the control rod.
Weitere Merkmale der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung der Zeichnung, die ein Ausführungsbeispiel darstellt. Further features of the invention emerge from the following Description of the drawing illustrating an embodiment.
Die Zeichnung zeigt eine Blockiervorrichtung mit verstellbarem Vollastanschlagt in einer Schnittdarstellung. The drawing shows a blocking device with an adjustable full load stop in a sectional view.
1. Aufbau der Blockiervorrichtung. 1. Construction of the blocking device.
Die Darstellung zeigt eine an dem Einspritzpumpengehäuse angeflanschte Blockierung der Einspritzpumpe mit einer temperaturabhängigen Leistungsanpassung. The illustration shows one that is flanged to the injection pump housing Blocking of the injection pump with a temperature-dependent output adjustment.
Zur Steuerung wird ein flüssiges Medium benutzt. Mit der Gehäusewand der Einspritzpumpe 1 ist die Blokkiervorrichtung 2 durch die Schrauben 10 verschraubt.A liquid medium is used for control. With the housing wall The blocking device 2 is screwed to the injection pump 1 by the screws 10.
Diese als Rundkörper ausgebildete Blockiervorrichtung 2 besteht aus dem Gehäuse 4 und dem topfförmigen Gehäuse 8. Im Gehäuse 4 sind die Dehnstoffelemente 9 gelagert, die sich mit der Schulter 15 auf einer gleich ausgebildeten Ansenkung im Gehäuse 4 abstützen. Der verschiebbare Vollastanschlag 5 ruht in der Null-Stellung auf einer schrägen Paßfläche 18 des Gehäuses 4.This blocking device 2, designed as a round body, consists of the housing 4 and the cup-shaped housing 8. In the housing 4 are the expansion elements 9 stored, which is with the shoulder 15 on an identically formed countersink Support in the housing 4. The displaceable full-load stop 5 rests in the zero position on an inclined mating surface 18 of the housing 4.
Durch die Druckfedern 6 wird der Vollastanschlag 5 kraftschlüssig auf die Dehnstoffelemente 9 gedrückt.The full load stop 5 is frictionally engaged by the compression springs 6 pressed onto the expansion elements 9.
Die Druckfedern 6 werden geführt im Vollastanschlag 5 durch eine entsprechend tiefe Bohrung und abgestützt im Deckel 7, der für jede Feder eine Ansenkung aufweist. Mit den Senkschrauben 12 ist der Deckel 7 mit dem Gehäuse 4 verschraubt. In dem Gehäuse 4 und dem Gehäuse 8 befinden sich je zwei Bohrungen in Höhe des Ringraumes 16 mit dem Eintritt 13 und dem Austritt 17 zum Anschluß einer nicht dargestellten Bypaßleitung zur Beaufschlagung der Dehnstoffelemente 9 mit einem Steuermedium. Der Vollastanschlag 5 wie auch der Dekkel 7 weisen eine Bohrung auf, durch die die Regelstange 11 geführt ist. Als Wegbegrenzung für die Regelstange 11 dient der Regelstangenanschlag 3, ein Stift, der sich in der Regelstage befindet und eine Hubbegrenzung am Vollastanschlag 5 erfährt.The compression springs 6 are guided in the full load stop 5 by a corresponding deep hole and supported in the cover 7, which has a countersink for each spring. The cover 7 is screwed to the housing 4 with the countersunk screws 12. By doing Housing 4 and housing 8 are each two bores at the level of the annular space 16 with the inlet 13 and the outlet 17 for connecting a not shown Bypass line for loading the expansion elements 9 with a control medium. The full load stop 5 as well as the cover 7 have a hole through which the Control rod 11 is guided. The control rod stop serves as a travel limit for the control rod 11 3, a pin that is usually located on the regular days and a stroke limiter at the full load stop 5 experiences.
2. Funktion der Blockiervorrichtung Der veränderliche Vollastanschlag ist dargestellt in Ruhestellung, d. h, in der Stellung mit dem größten Verstellweg. 2. Function of the blocking device The variable full load stop is shown in the rest position, i.e. h, in the position with the largest adjustment path.
Über einen nicht dargestellten Bypaß wird durch den Eintritt 13 ein Steuermedium in den Ringraum 16, in dem sich die Dehnstoffelemente 9 befinden, geleitet und durch den Austritt 17 herausgeführt. Die temperaturabhängig arbeitenden Dehnstoffelemente 9 sind auf verschiedene Temperaturbereiche abstimmbar, bzw. es gibt eine Vielzahl von Elementen mit unterschiedlichen Kennungen. Bei einer Temperaturerhöhung führen die Dehnstoffelemente 9 eine Hubbewegung in Pfeilrichtung Xaus und damit eine Verschiebung des Vollastanschlages 5, entgegen der Federkraft der Druck federn 6. A bypass, not shown, is through the inlet 13 Control medium is passed into the annular space 16 in which the expansion elements 9 are located and led out through the outlet 17. The temperature-dependent expansion elements 9 can be adjusted to different temperature ranges, or there are many of elements with different identifiers. Lead in the event of a temperature increase the expansion elements 9 a stroke movement in the direction of the arrow Xaus and thus a displacement of the full load stop 5, against the spring force of the pressure springs 6.
Die Hubbegrenzung für die Dehnstoffelemente 9 stellt der Deckel 7 dar. Der maximale Weg der Dehnstoffelemente ist mit Zbezeichnet. Durch die Verschiebung des Vollastanschlages 5 vergrößert sich der Freiheitsgrad der Regelstange 11 in Richtung Y um genau den Betrag der Hubbewegung der Dehnstoffelemente 9. Während der Hubbewegung der Dehnstoffelemente 9 gleitet der Vollastanschlag 5 auf der Wandung des Gehäuses 4 auf einer vorteilhaft rcibungsmindernd ausgeführten Oberfläche 14.The cover 7 provides the stroke limitation for the expansion elements 9 The maximum path of the expansion elements is marked with Z. By the shift the full load stop 5 increases the degree of freedom of the control rod 11 in Direction Y by exactly the amount of the stroke movement of the expansion elements 9. During the lifting movement of the expansion elements 9, the full load stop 5 slides on the wall of the housing 4 on a surface 14 which is advantageously designed to reduce friction.
Die Dehnstoffelemente 9 können selbstverständlich auch in einer nicht dargestellten Version mit separaten Temperaturfühlern versehen sein. Beispielsweise kann mit Hilfe von Kapillarrohren eine Verbindung zwischen den Temperaturfühlern und den Dehnstoffelementen hergestellt werden. The expansion elements 9 can of course also not in one version shown should be provided with separate temperature sensors. For example can establish a connection between the temperature sensors with the help of capillary tubes and the expansion elements.
Der kompakte Aufbau der Blockiervorrichtung mit dem veränderlichen Vollastanschlag erlaubt den Anbau unmittelbar auf der Regelstange, zumal diese mittig durch die Vorrichtung geführt ist. Es ist darauf eine leicht nachrüstbare Lösung für bereits im Einsatz befindliche Brennkraftmaschinen geschaffen. Weiter gestattet die Vorrichtung eine gute Anpassung an die Stellkräfte der Einspritzpumpe durch entsprechende Wahl von Dehnstoffelementen und Gegenfedern. The compact design of the locking device with the changeable The full load stop allows it to be attached directly to the control rod, especially since it is in the middle is passed through the device. It is an easy retrofit solution created for internal combustion engines already in use. Permitted to continue the device through a good adaptation to the actuating forces of the injection pump Appropriate choice of expansion elements and counter springs.
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