DE862973C

DE862973C - Injection system for internal combustion engines

Info

Publication number: DE862973C
Application number: DEB9228D
Authority: DE
Inventors: Werner Dipl-Ing Zeuch
Original assignee: Robert Bosch GmbH
Current assignee: Robert Bosch GmbH
Priority date: 1944-05-25
Filing date: 1944-05-25
Publication date: 1953-01-15

Description

Einspritzanlage für Brennkrafttriebwerke Die Erfindung betrifft eine Einspritzanlage, insbesondere für Brennkrafttriebwerke, bei der die von der Pumpe geförderte Kraftstoffmenge zum Teil über die Einspritzöffnungen, zum Teil über einen Rücklauf unter Zwischenschaltung eines gemeinsamen Steuerorgans zum Verstellen einer Zulaufdrosselstelle zu den Einspritzöffnungen und einer Rücklaufdrosselstelle gefördert wird und die Summe der hydraulischen Widerstände in der Einspritzleitung und der Rücklaufleitung über den ganzen Steuerbereich mindestens annähernd gleich bleibt.Injection system for internal combustion engines The invention relates to a Injection system, especially for internal combustion engines, in which the pump The amount of fuel delivered is partly via the injection openings, partly via one Return with the interposition of a common control element for adjusting a Feed throttle to the injection openings and a return throttle promoted and the sum of the hydraulic resistances in the injection line and the Return line remains at least approximately the same over the entire control area.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine im Aufbau einfache Drehzahlregelung für diese bekannten Einspritzanlagen zu schaffen. Dies wird gemäß der Erfindung dadurch erzielt, daß das Steuerorgan einerseits unter der Wirkung des Förderdrucks der Einspritzpumpe und andererseits unter der Wirkung einer federnden Gegenkraft steht, derart, daß es zwecks Regelung der Drehzahl bei steigender Drehzahl und damit steigendem Förderdruck der Einspritzpumpe den Widerstand der Zulaufdrosselstelle vergrößert und den Widerstand der Rücklaufdrosselstelle verkleinert, und umgekehrt.The invention is based on the object of a simple structure To create speed control for these known injection systems. This is done according to the invention achieved in that the control member on the one hand under the action the delivery pressure of the injection pump and on the other hand under the action of a resilient Counterforce is such that it is used for the purpose of regulating the speed with increasing speed and thus increasing delivery pressure of the injection pump the resistance of the inlet throttle point increases and reduces the resistance of the return flow restriction, and vice versa.

In der Zeichnung sind drei Ausführungsbeispiele des Gegenstandes der Erfindung dargestellt.In the drawing are three embodiments of the subject matter of Invention shown.

Abb. r zeigt das erste Beispiel in schematischer Darstellung, Abb. 2 einen Ausschnitt aus dem zweiten Beispiel und Abb. 3 den entsprechenden Ausschnitt aus dem dritten Beispiel.Fig.r shows the first example in a schematic representation, Fig. 2 shows a section from the second example and Fig. 3 shows the corresponding section from the third example.

Zwei parallel betriebene Einspritzpumpen i, 2 sind durch Ansaugleitungen 3; 4 mit einem Kraftstoffvorratsbehälter 5 und durch eine gemeinsame Druckleitung 6 mit einem Steuerorgan 7 verbunden. Das Steuerorgan besteht im wesentlichen aus einem Steuerzylinder 8 und einem Steuerschieber g. Die Druckleitung 6 mündet in eine Ringnut io des Steuerzylinders. Der Steuerschieber besitzt Eindrehungen, die zusammen mit der Steuerzylinderwandung Ringräume 1i, 12 bilden, von denen Leitungen 13 und 14 abführen. Die Leitung 13 führt. zu den Einspritzöffnungen einer Einspritzdüse 15. Die Leitung 14, in die eine feste -Drosselstelle a4a eingebaut ist, teilt sich in Leitungen 16, 17, die in. die Ansaugleitung 3 bzw. 4 münden. - In die Lei-' tungen 16, 17 sind Rückschlagventile 18, ig eingebaut. Von der Druckleitung 6 zweigt eine Leitung 2o mit einer festen Drosselstelle aoa ab. Diese Leitung mündet auf der einen Stirnseite ga des Steuerschiebers in den Steuerzylinder B. Auf die andere Stirnseite gb des Steuerschiebers drückt eine Feder 2i, die sich gegen -einen Federteller 22 abstützt, der durch einen Hebelz3; in einer Bohrung 2:4. des Steuerzylindergehäuses verschiebbar ist. Eine Anschlagschraube 25' dient zur Begrenzung des Ausschlags des Hebels 23,.Two injection pumps i, 2 operated in parallel are through suction lines 3; 4 is connected to a fuel tank 5 and to a control member 7 by a common pressure line 6. The control element consists essentially of a control cylinder 8 and a control slide g. The pressure line 6 opens into an annular groove io of the control cylinder. The control slide has indentations which, together with the control cylinder wall, form annular spaces 1i, 12 from which lines 13 and 14 lead away. The line 13 leads. to the injection openings of an injection nozzle 15. The line 14, in which a fixed throttle point a4a is installed, is divided into lines 16, 17 which open into the intake line 3 and 4, respectively. - In the lines 16, 17 check valves 18, ig are built. A line 2o branches off from the pressure line 6 with a fixed throttle point aoa. This line opens on one end face ga of the control slide in the control cylinder B. On the other end face gb of the control slide a spring 2i presses, which is supported against a spring plate 22, which is supported by a leverz3; in a hole 2: 4. of the control cylinder housing is displaceable. A stop screw 25 'serves to limit the deflection of the lever 23.

Eine -Ringkante 31 am Steuerzylinder und eine Ringkante 32 am Steuerschieber begrenzen die-Zulaufdrosselstelle 35 zu der Leitung i3. und damit zu den Einspritzöffnungen der Düse z5. Eine Ringkante 33 am Steuerzylinder und eine Ringkante 34 am Steuerschieber begrenzen die Rücklaufdrosselstelle 3.6 zu der Leitung 14 und-damit zu den Ansaugleitungen 3 und 4 der Einspritzpumpen i, 2.One ring edge 31 on the control cylinder and one ring edge 32 on the control slide limit the inlet throttle point 35 to the line i3. and thus to the injection openings the nozzle z5. An annular edge 33 on the control cylinder and an annular edge 34 on the control slide limit the return throttle point 3.6 to the line 14 and thus to the suction lines 3 and 4 of the injection pumps i, 2.

Der von den Einspritzpumpen i, 2 aus-dem Behälter 5i durch die Leitungen 3, 4. angesaugte Kraftstoff .wird durch die Leitung 6 in den Ringraum io gefördert. Vom Ringraum io aus verteilt sich der Kraftstoff entsprechend dem Verhältnis des Widerstandes der Zulauf drosselstelle 35 zum Widerstand der Rücklaufdrosselstelle 36 in die Ringräume i i bzw. i2. Vom Ringraum il strömt der Kraftstoff -durch die Leitung 13 zu den Einspritzöffnungen der Einspritzdüse 15, vom Ringraum 12 durch die Druckleitung 14 und die Leitungen 16, 17 über die Rückschlagventile 18, ig in die Ansaugleitungen 3,.4 zurück. Der hydraulische Widerstand der Drosselstelle. i4a ist gleich dem sämtlicher Einspritzöffnungen zusammen.The fuel sucked in by the injection pumps i, 2 from the container 5i through the lines 3, 4. Is conveyed through the line 6 into the annular space io. From the annular space io, the fuel is distributed according to the ratio of the resistance of the inlet throttle point 35 to the resistance of the return throttle point 36 in the annular spaces ii and i2. From the annular space il the fuel flows through the line 13 to the injection openings of the injection nozzle 15, from the annular space 12 through the pressure line 14 and the lines 16, 17 via the check valves 18, ig back into the intake lines 3, .4. The hydraulic resistance of the throttle point. i4a is equal to that of all the injection openings combined.

Verschiebt ..man daher den Steuerschieber : g mittels des Hebels 23 in .;der einen öder anderen Richtung, so wird, da die Summe der Widerstände der beiden Steuerdrosselstellen 35 und 36 gleich bleibt, der hydraulische Gesamtwiderstand, gegen den die Einspritzpumpen fördern müssen, und damit auch der Förderdruck in der Druckleitung 6. nicht wesentlich verändert. Die Drosselstelle 2oa dient dabei zur Dämpfung der Bewegungen des Steuerschiebers g. Der in der Druckleitung 6.herrschende Druck wirkt auch über die Leitung 2ö auf die Stirnseite ga des Steuerschiebers g. Diesem Druck entgegen wirkt der Druck der Feder 2i, der mittels des Hebels 23 auf einen bestimmten Wert eingestellt ist.' Steigt nun die Drehzahl der Einspritzpumpen und damit der Förderdruck, an, so verschiebt dieser den Steuerschieber g entgegen der Wirkung der Feder 2i.. Dadurch wird aber der Widerstand der Zulaufdrosselstelle 35 vergrößert und der Widerstand der Rücklaufdrosselstelle 36 entsprechend verkleinert, so daß ein kleinerer Anteil - der von den Einspritzpumpen geförderten Kraftstoffmenge zu den Einspritzöffnungen gelangt. Das Triebwerk erhält weniger Kraftstoff eingespritzt, ühd 'die Drehzahl des Triebwerks und damit der Einspritzpumpen sinkt.Therefore ... you move the control spool: g by means of the lever 23 in.; the one or the other direction, then, since the sum of the resistances of the both control throttle points 35 and 36 remains the same, the total hydraulic resistance, against which the injection pumps must deliver, and thus also the delivery pressure in the pressure line 6. not changed significantly. The throttle point 2oa is used for damping the movements of the control slide g. The one prevailing in the 6th pressure line Pressure also acts via line 2ö on the face ga of the control spool g. This pressure is counteracted by the pressure of the spring 2i, which is applied by means of the lever 23 is set to a certain value. ' The speed of the injection pumps now increases and thus the delivery pressure, it moves the control slide g in the opposite direction the action of the spring 2i .. However, this increases the resistance of the inlet throttle point 35 increased and the resistance of the return throttle point 36 correspondingly reduced, so that a smaller proportion - the amount of fuel delivered by the injection pumps reaches the injection openings. The engine receives less fuel injected, ühd 'the speed of the engine and thus of the injection pumps decreases.

Die Anschlagschraube 25 wird so eingestellt, daß beim Anliegen des Hebels z3 an dieser Schraube die gewünschte Höchstdrehzahl eingehalten wird. Die niedrigste Drehzahl (Leerlauf) wird dadurch festgelegt, daß der Steuerschieber beim Anliegen seiner .Stirnseite .gb am Ende der noch die für den Leerlauf notwendige Kraftstoffmenge durch die Zulaufdrosselstelle 36 durchströmen läßt. An Stelle des starren Anschlags für die Stirnseite gb des Steuerschiebers kann auch z. B. ein federbelasteter Ring in die Steuerzylinderbohrung eingelegt werden, der dann zum Abstellen des Triebwerkes zurückgeschoben wird, so daß der Steuerschieber so weit gegen die Feder 21 verschoben werden kann, daß er die Zulaufdrosselstelle vollständig abschließt.The stop screw 25 is adjusted so that when the Lever z3 on this screw the desired maximum speed is observed. the lowest speed (idle) is determined by the fact that the control slide at Concern of his. Front side .gb at the end of the still necessary for the idle Allows the amount of fuel to flow through the inlet throttle 36. Instead of rigid stop for the end face gb of the spool can also, for. B. a spring-loaded ring are inserted into the control cylinder bore, which is then used for Turning off the engine is pushed back so that the control slide so far can be moved against the spring 21 so that it completely closes the inlet throttle concludes.

Ein weiterer Vorteil der erfindungsgemäßen Anlage besteht darin; daß bei Förderung von luft-oder gasblasenhaltigem Kraftstoff durch beide Einspritzpumpen der Druck in der Leitung 6 und damit auch in der Leitung 2o und gegen die Stirnseite 9a des Steuerschiebers nachläßt. Dadurch verschiebt die Feder 2,1 den Kolben und vermindert den Widerstand der Zuläufdrosselstelle 3;5_ Es kann deshalb eine größere Menge des blasenhaltigen Kraftstoffs zur Einspritzdüse gelangen. Dadurch wird die zur Einhaltung der Drehzahl notwendige IIC-raftstoffmenge -beibehalten. Der Schieber g wird in diesem Fall schon bewegt, ehe infolge der Luftförderung die aus den Einspritzöffnungen austretende Kraftstoffmenge abfallen würde. Der Schieber gleicht also den Kraftstoffmangel aus, ehe er :an den P-ins@ritzöffnungen . zur--`Auswirkung kommt.Another advantage of the system according to the invention is; that when conveying fuel containing air or gas bubbles through both injection pumps the pressure in the line 6 and thus also in the line 2o and against the end face 9a of the control slide decreases. As a result, the spring 2.1 moves the piston and reduces the resistance of the inlet throttle point 3; 5_ It can therefore have a larger Amount of fuel containing bubbles reach the injector. This will make the Maintain the required IIC fuel quantity to maintain the speed. The slider In this case, g is already moved before the air flow from the injection openings escaping fuel would decrease. So the slide compensates for the lack of fuel off before he: at the P-ins @ ritzöffnungen. to - `` effect comes.

Taucht aus-irgendwelchen Gründen z. B. die Saugleitung 4 der Einsprit.zpumpe-.2 aus= dem Kraftstoff des Behälters 5.. aus: und fördert deshalb die'Einspritzpumpe2.nur Luft, so -fällt der Drück in der Druckleitung 6 so- stark .ab, daß der 'Steuerschieber . durch die Feder in' die Endstellung gedrückt wird. Die: Rücklaufdrosselstelle wird vollständig :geschlossen, *und der von der Einspritzpumpe i geförderte Kraftstoffi.wird zusammen. mit der von der Einspritzpumpe 2 geförderten Luft zu den Einspritzöffnungen. gedrückt. Das Rückschlagveritil 1g verhindert <dabei, daß 'Luft über die Leitung 17 und die.Leitung 16, zur Saixgseite der Ein spritzpumpe i gelangt. Im umgekehrten Fall, d. h. wenn die Saugleitung 3 der Einspritzpumpe i aus dem Kraftstoff austaucht, verhindert das Rückschlagventil 18 ein Ansaugen von Luft über die Leitung 16, 17 durch die Einspritzpumpe 2. Die beiden Einspritzpumpen müssen in diesem Fall so bemessen sein, daß jede für sich die verlangte Volllastkraftstoffmenge fördern kann.Dives for-whatever reasons z. B. the suction line 4 of the injection pump-.2 off = the fuel in the tank 5 .. off: and therefore only delivers the injection pump 2 Air, the pressure in the pressure line 6 drops so much that the control slide . is pressed by the spring in 'the end position. The: return flow restriction is completely: closed, * and the fuel i delivered by the injection pump i. becomes together. with the air conveyed by the injection pump 2 to the injection openings. pressed. The non-return valve 1g prevents air from passing through the line 17 and the line 16, to the Saixgseite of the Ein injection pump i arrives. In the opposite case, i. H. when the suction line 3 of the injection pump i is out of fuel emerges, the check valve 18 prevents air being drawn in via the line 16, 17 through the injection pump 2. The two injection pumps must in this case be dimensioned so that each promote the required full load fuel amount for itself can.

Das zweite Beispiel unterscheidet sich vom ersten nur durch eine andere Ausbildung des Steuerschiebers g. Dieser besitzt hierbei zwei Vollkegel 44 42, deren Mantelflächen zusammen mit den Ringkanten 3.i und 33 die Zulaufdrosselstelle 315 bzw. die Rücklaufdrosselstelle 36 bilden. Diese Ausführung des Steuerschiebers ermöglicht um so größere Steuerwege, je schlanker die Vollkegel sind. Größere Steuerwege lassen sich leichter beherrschen, als die verhältnismäßig kleinen des Schiebers in Abb. i.The only difference between the second example and the first is that it is different Formation of the control slide g. This has two full cones 44 42 whose Shell surfaces together with the ring edges 3.i and 33 the inlet throttle 315 or form the return throttle point 36. This version of the control slide enables the more slender the full cone, the greater the control travel. Allow larger control paths control themselves more easily than the relatively small ones of the slide in Fig. i.

Auch das dritte Beispiel unterscheidet sich vom ersten Beispiel nur durch die Ausbildung des Steuerschiebers. Dieser besitzt ebenso wie beim zweiten Beispiel zwei Vollkegel 44 42, die aber hier mit Hohlkegeln 43, 44 zusammenarbeiten. Die Vollkegel und die Hohlkegel haben dieselbe Länge. Die Zulaufdrosselstelle 35 wird durch den Zwischenraum zwischen - dem Vollkegel 41 und dem Hohlkegel 43 gebildet, die Rücklaufdrosselstelle 36 durch den Zwischenraum zwischen dem Vollkegel 42 und dem Hohlkegel 44. Der Widerstand, den die Steuerdrosselstellen 3,5, 36 dem Förderdruck entgegensetzen, wird nicht nur durch den Abstand der Vollkegel von den Hohlkegeln bestimmt, sondern auch durch die Länge der zwischen den Vollkegeln und den Hohlkegeln bestehenden Drosselstellen. Beim Verschieben des Steuerschiebers ändert sich aber nicht nur der Abstand, sondern auch die Länge der Drosselstelle. Dadurch ist es möglich, geringe Unterschiede im hydraulischen Widerstand auszugleichen, die bei den Ausführungen nach Beispiel i und 2 zwischen den beiden Endstellungen und der Mittelstellung des Steuerschiebers noch bestehen. Das Steuerorgan kann auch aus mehreren Teilen zusammengesetzt sein, z. B, aus zwei getrennten Schiebern oder Ventilen, die miteinander gekuppelt sind.The third example only differs from the first example through the design of the control spool. As with the second, this one has Example of two full cones 44, 42, but here they work together with hollow cones 43, 44. The full cone and the hollow cone have the same length. The inlet throttle 35 is formed by the space between - the full cone 41 and the hollow cone 43, the return flow restriction 36 through the space between the full cone 42 and the hollow cone 44. The resistance that the control throttle points 3, 5, 36 to the delivery pressure not only because of the distance between the full cone and the hollow cone determined, but also by the length of the between the full cones and the hollow cones existing throttling points. However, it changes when the control slide is moved not only the distance, but also the length of the throttle point. This is how it is possible to compensate for small differences in hydraulic resistance that occur at the designs according to example i and 2 between the two end positions and the Central position of the control spool still exists. The control organ can also be made from be composed of several parts, e.g. B, from two separate slides or valves, which are coupled to each other.

Claims

PATENT CLAIMS: i. Fuel injection systems, especially for internal combustion engines, in which the amount of fuel delivered by the pump is partly via the injection openings, partly via a return with the interposition of a common control element for adjusting an inlet throttle to the injection openings and a return throttle is promoted and the sum of the hydraulic resistances in the injection line and the return line at least approximately the same over the entire control area remains, characterized in that the control member on the one hand under the effect the delivery pressure of the injection pump and on the other hand under the action of a resilient Counterforce is such that it is used for the purpose of regulating the speed with increasing speed and thus increasing delivery pressure of the injection pump the resistance of the inlet throttle point increases and reduces the resistance of the return flow restriction, and vice versa.

2. Injection system according to claim i, characterized in that the control member is a piston valve and the size of the resilient counterforce is arbitrary from the outside is adjustable. 4. Injection system according to claim i or 2, characterized in that that as an inlet throttle and as a return throttle in each case the space serves, which is arranged between a full cone and a coaxial one, the same long hollow cone, and the two full cones to change the resistance the throttle points are axially displaceable in the hollow cones.