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Verfahren zur Regelung von Brennkraftmaschinen mit luftloser Einspritzung und veränderlicher Drehzahl und Vorrichtung zu dessen Ausübung.
Es ist bekannt, bei Brennkraftmaschinen die Regelung der Brennstoffmenge dadurch vorzunehmen. dass man bei gleichbleibendem Einspritzbeginn das Ende der Einspritzung früher oder später erfolgen lässt. Es ist ebenfalls bekannt, die Einspritzmenge dadurch der Belastung anzupassen, dass bei gleich- bleibendem Einspritzende der Beginn der Einspritzung je nach der Belastung der Maschine verlegt wird, und schliesslich ist auch die Verbindung beider Regelungsarten bekannt, nämlich, den Beginn der Einspritzung später und gleichzeitig das Ende früher zu legen.
Bei allen diesen Regelungsverfahren hat man jedoch bisher keine Rücksicht auf die Geschwindig- keit genommen, mit welcher der Brennstoff von der Brennstoffpumpe gefördert wird. Dies ist auch bei ihrer Anwendung bei Dieselmasehinen mit Lufteinspritzung des Brennstoffes nicht erforderlich, weil da die Einspritzgeschwindigkeit des Brennstoffes nicht durch die Geschwindigkeit des Brennstoffnoekens, d. h. durch die Geschwindigkeit der Nadelerhebung, sondern durch den Überdruck der Einblaseluft über den Verdichtungsdruck im Zylinder bestimmt wird. Es kommt hier also nur darauf an, die Brennstoffmenge der wechselnden Belastung anzupassen, und dies kann mit jedem der vorgenannten Regelungs- verfahren erreicht werden.
Bei Brennkraftmaschinen, welche mit luftloser Einspritzung und veränderlicher Drehzahl arbeiten, haben nun die bekannten Regelungsverfahren den Nachteil, dass bei Langsamfahrt der Maschine der die Einspritzung bewirkende Brennstoffnoeken, welcher von der Kurbelwelle aus angetrieben wird, sich so langsam bewegt, dass die Einspritzung schleichend wird und die Zerstäubung nicht mehr genügend fein ausfällt.
Diesen Nachteil beseitigt die vorliegende Erfindung dadurch, dass bei Verwendung eines einzigen unverstellbaren Pumpenantriebsnockens mit veränderlicher Steilheit mit abnehmender Drehzahl die Lage des Einspritzbogens auf dem die Brennstoffpumpe betätigenden Nocken, also Beginn und Ende desselben, so in ein steileres Gebiet des Brennstoffnockens verschoben wird, dass auch bei der niedrigsten vorkommenden Drehzahl die Einspritzgeschwindigkeit noch hinreichend gross und die Zerstäubung noch hinreichend fein bleibt.
Die Regelung gemäss der Erfindung arbeitet demnach so, dass bei abnehmender Drehzahl der Beginn der Brennstoffeinspritzung so auf dem Brennstoffnocken verlegt wird, dass der Beginn später erfolgt, während das Ende der Einspritzung der jeweils verlangten Leistung angepasst wird und der gesamte Einspritzbogen in ein steileres Gebiet des Nockens fällt, so dass auch bei langsamer Drehzahl die Einspritzgeschwindigkeit noch hinreichend gross bleibt. Das Ende der Einspritzung kann bei dem neuen Regelungsverfahren demnach je nach dem Mass der Späterlegung des Beginnes gleich bleiben oder später erfolgen oder bei sehr starker Abnahme der Leistung auch früher eintreten.
Wesentlich für die Erfindung ist nur, dass der ganze Einspritzbogen bei verminderter Drehzahl in ein steileres Gebiet des Nockens verlegt wird, damit die mit der Abnahme der Drehzahl zwangläufig verbundene Abnahme der Geschwindigkeit des Brennstoffpumpenstempels und damit der Einspritzung ganz oder teilweise ausgeglichen wird.
Der Unterschied des neuen Regelverfahrens von den bekannten Verfahren ist aus Fig. 1-4 zu erkennen. In diesen Figuren bedeutet die stark ausgezogene Kurve a die abgewickelte Form des Brenn-
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der Einspritzgesehwindigkeiten des Brennstoffes darstellen, weil bei der luftlosen Einspritzung die Geschwindigkeit des Pumpenstempels und die Geschwindigkeit der Einspritzung proportional sind. Bei der bekannten Regelung der Fig. 1 ist z.
B. gleichbleibender Einspritzbeginn (Punkt c auf dem Nocken) und veränderliches Einspritzende (Punkte dl, d2, da) angenommen ; die Ordinaten der Kurve b mit den
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Punkte ! i und X entsprechen einer grösseren Einspritzmenge, die Punkte d2 und d2'einer kleineren und die Punkte da und da'der kleinsten Brennstoffmenge. Man erkennt, dass mit abnehmender Einspritzmenge die Geschwindigkeit der Einspritzung im Anfang zwar dieselbe ist, am Ende aber immer geringer wird, und dass bei abnehmender Drehzahl, bei welcher die Einspritzgesehwindigkeit auch zu Beginn kleiner wird, die Endgeschwindigkeit der Einspritzung aus dem doppelten Grunde der Verringerung der Drehzahl und der Früherlegung des Einspritzendes abnimmt.
Bei der ebenfalls bekannten Regelung nach Fig. 2 gilt für das Einspritzende, welches auch hier
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hier etwas die Abnahme der Brennstoffeinspritzgeschwindigkeit mit abnehmender Drehzahl, weil die Punkte i und I in ein steileres Gebiet des Nockens fallen. Im ganzen ist aber auch bei dem Regelungsverfahren nach Fig. 2 die Einspritzgeschwindigkeit bei kleinen Belastungen und insbesondere bei kleinen Drehzahlen geringer als bei voller Belastung, so dass auch hier bei abnehmender Drehzahl die Einspritzung schleichend erfolgt.
Dagegen lassen die Figuren 3 und 4 die Einspritzgeschwindigkeiten erkennen, die bei dem Regelverfahren nach der vorliegenden Erfindung auftreten. In Fig. 3 ist zwar in bekannter Weise der Einspritzbeginn mit abnehmender Belastung später gelegt (Punkte i, s, 3, auf dem Brennstoffnocken bzw. fi, t2" a'uf der Geschwindigkeitskurve), und das Ende der Einspritzung, Punkte e bzw. e', ist gleichbleibend angenommen. Man erkennt aber bereits aus Fig. 3, dass die mit abnehmender Leistung kiirzer werdenden Einspritzbogen f1e, f2e, f3e in Gebiete grösserer Einspritzgeschwindigkeit fallen, da z.
B. die
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Wird die Drehzahl einer Maschine, die mit dem neuen Regelungsverfahren nach Fig. 3 ausgerüstet ist, vermindert, so kann natürlich bei starker Herabsetzung der Drehzahl die mittlere Einspritzgesehwindigkeit auf dem Einspritzbogen g'e'geringer sein als auf dem Bogen fizz aber man erkennt, dass die Verlegung des Einspritzbogens in ein steileres Gebiet des Nockens wenigstens teilweise die durch die Abnahme der Drehzahl bedingte Verringerung der Einspritzgesehwindigkeit wieder gutmacht. In noch höherem Masse ist dies bei dem neuen Regelverfahren nach Fig. 4 der Fall, wo bei abnehmender Leistung nicht nur der Beginn (Punkte n, p, r bzw. n', p', r'), sondern auch das Ende der Einspritzung später gelegt ist.
Die Strecken des Nockens, auf denen die Einspritzung bei dem Regelungsverfahren nach Fig. 4 erfolgt, sind
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Belastung. Hier liegt der Einspritzbogen bei der kleinsten Belastung im Gebiet der grössten Stempelbzw. Einspritzgeschwindigkeit, und wenn nunmehr ausser der Belastung auch die Drehzahl vermindert wird, so wird die Einspritzgesehwindigkeit des Brennstoffes bei weitem nicht so stark vermindert wie die Drehzahl selbst, sondern sie wird infolge der Verschiebung des Einspritzbogens auf dem Nocken wieder grösser, so dass man ganz oder nahezu dieselbe mittlere Einspritzgeschwindigkeit und eine gleich gute Zerstäubung bei der kleinsten wie bei der grössten Belastung erreichen kann, obwohl die Drehzahl abgenommen hat.
Fig. 5 zeigt ein Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung. Es bedeutet t die Antriebswelle für den Stempel it der Brennstoffpumpe, der durch Vermittlung der Rollenführung v vom Brennstoffnocken t2 betätigt wird. Die Rollenführung v bewegt zugleich in der üblichen Weise den Hebel Vi, von
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ventils der Brennstoffpumpe, wodurch das Ende der Einspritzung herbeigeführt wird. Dreht man mit Hilfe des Handhebels x1 den Exzenter Torso wird das Ende der Einspritzung verlegt. Hiebei kann der Exzenter ? 1 so auf seiner Welle aufgekeilt sein, dass das Einspitzende nahezu unverändert bleibt (Regelverfahren Fig. 3) oder auch so, dass das Einspritzende später gelegt wird (Regelverfahren nach Fig. 4).
Der Beginn der Einspritzung wird im vorliegenden Ausführungsbeispiel durch den Hebel y verschoben, der mit einem Nocken z starr verbunden ist und auf einer Rast Zi eingestellt werden kann. Legt man den Hebel y in Fig. 5 nach oben, so dreht sich der Nocken z so, dass die Druckschraube % von dem
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Es ist leicht, durch geeignete Aufkeilung des Exzenters 11'1 auf seiner Welle und durch entsprechende
Formgebung des Nockens z die Verkürzung des Einspritzbogens der abnehmenden Belastung und abnehmen- den Drehzahl anzupassen und gleichzeitig den Einspritzbogen um so viel später zu legen, dass der ver- kürzte Einspritzbogen in ein steileres Gebiet des Brennstoffnockens verlegt wird. Die infolge der abnehmenden Drehzahl verringerte Geschwindigkeit des Pumpenstempels t1 und damit auch die verringerte Ein- spritzgeschwindigkeit wird dadurch teilweise oder ganz wieder auf das normale Mass gebracht.
Die Hebel a ; i und y können auch durch ein geeignetes Gestänge (in Fig. 5 nicht gezeichnet) so miteinander verbunden werden, dass die Verlegung durch einen einzigen Handgriff erfolgt.
Es ist natürlich ohne weiteres möglich, das nur für eine Einzylindermaschine beschriebene Verfahren auf Mehrzylinder-Brennkraftmaschinen anzuwenden.
PATENT-ANSPRÜCHE :
1. Verfahren zur Regelung von Brennkraftmaschinen mit luftloser Einspritzung und veränder- licher Drehzahl unter Verwendung eines einzigen unverstellbaren Pumpenantriebsnockens von ver- änderlicher Steilheit, dadurch gekennzeichnet, dass bei Veränderung von Belastung und Drehzahl der
Einspritzbogen auf dem Brennstoffnocken so verschoben wird, dass die Einspritzgeschwindigkeit des Brennstoffes nicht proportional zur Drehzahl abnimmt, sondern die Abnahme der Einspritzgeschwindig- keit ganz oder teilweise bei gleichzeitiger Verkürzung des Einspritzbogens durch die Verlegung des Ein- spritzbeginns und gegebenenfalls des Einspritzendes in einen steileren Teil des Nockens ausgeglichen wird.