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Vorrichtung zum Regeln der Brennstoffmenge bei Einspritzbrellnkraftmascl1inen, insbesondere Fahrzeugdieselmasehinen.
Bei den Vorrichtungen zum Regeln der Drehzahl einer Einspritzbrennkraftmaschine ist es bekannt, an Stelle von Fliehkraftreglern Regeleinrichtungen zu benutzen, die durch den in der Saugleitung des
Motors herrschenden, mit der Drehzahl sieh verändernden Unterdruck beeinflusst werden. Zur Gewinnung der Verstellkräfte wurde bei diesen bekannten Vorrichtungen entweder der statische oder bei andern
Einrichtungen auch ei 8trömungsunterdruck ausgenutzt.
Der statische Unterdruck in der Saugleitung wird in der Hauptsache durch in die Leitung ein- gebaute Drosselorgane (Drosselklappe) erzeugt und ist bei gleichbleibender Drosselung von der Drehzahl der Maschine abhängig. Die willkürliche Änderung der Drehzahl wird durch Änderung der Drosselklappenstellung herbeigeführt. Schwankungen in der Maschinendrehzahl äussern sich insbesondere bei geringen Drehzahlen, wie Leerlauf, d. h. wenn das Drosselorgan den Strömungsquerschnitt fast ganz schliesst, in starken Schwankungen des Unterdrucks. Bei grösseren Drehzahlen, d. li. wenn die Drossel- klappe den Stromungsquersehnitt vollständig freigibt, ist aber der Einfluss der Drehzahlschwankungen auf die Änderung des Unterdrucks in Anbetracht der grossen Strömungsquersehnitte nur noch sehr gering.
Die beschriebene Art, den statischen Unterdruck in der Saugleitung zur Regelung der Drehzahl heran- zuziehen, bewährt sich daher sehr gut zur Regelung der Leerlaufdrehzahl. Mit zunehmender Drehzahl wird jedoch die Empfindlichkeit eines auf dieser Regelungsart beruhenden Reglers immer geringer und bei höchsten Drehzahlen sogar in vielen Fällen unzureichend.
Die zweite bekannte Art, die Druckverhältnisse im Saugrohr zur Drehzahlregelung heranzuziehen, ist die, durch Schaffung von Querschnittsverengungen in der Saugleitung nach Art eines Venturirohres
Strömungsunterschiede zu schaffen, die mit der von der Maschinendrehzahl abhängigen Strömgeschwindigkeit der angesaugten Luft sieh ändern. Die willkürlich Drehzahländerung kann hier auf verschiedene Weise, z. B. durch Veränderung der Gegenkraft im Regler selbst, herbeigeführt werden. Die Verstellkraft für die Regeleinrichtung wird gewonnen durch Ausnutzung des Unterschiedes zwischen dem Strömungsunterdruck am engsten Querschnitt und der freien Atmosphäre oder zwischen dem genannten Strömungsunterdruck und demjenigen an einer Stelle grösseren Querschnittes.
Eine solche Regeleinrichtung bedarf, um überhaupt wirksam zu werden, einer bestimmten Stromgeschwindigkeit der Luft. Bei so geringen Drehzahlen, wie sie heute beim Leerlauf von Einspritzbrennkraftmaschinen für Fahrzeuge angestrebt werden und auch tatsächlich vorkommen, wird dieser Mindestwert kaum erreicht.
Eine diese Regelart benutzende Regeleinrichtung spricht also bei solchen Drehzahlen nicht oder nur sehr schwach an. Erst bei ziemlich hohen Drehzahlen kann diese Regelungsart mit Erfolg angewendet werden und erreicht bei höchsten Drehzahlen ihre beste Wirksamkeit.
Durch die Erfindung ist eine Regeleinrichtung geschaffen, die bei allen vorkommenden Drehzahlen gleich feinfühlig arbeitet. Dies wird dadurch erreicht, dass ausser dem den statischen Unterdruck im Ansaugrohr beeinflussenden Drosselglied noch eine zweckmässig venturiartige Verengung im Ansaugrohr vorgesehen ist, in der ein Strömungsunterdruck entsteht, der, ebenso wie der statische Unterdruck, dem Servomotor zugeführt wird, um das bewegliche Glied desselben zu verstellen.
Auf der Zeichnung ist ein Ausführungsbeispiel der Erfindung schematisch dargestellt, u. zw. in Fig. 1 in Verbindung mit einer an einem Vierzylindermotor vorgesehenen Einspritzpumpe. Fig. 2
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Art der Ausgestaltung des Saugrohres wieder.
Der Motorunterteil1 trägt vier Zylinder 2 und eine Einspritz, pumpe :,, die von der Motorwelle J über ein Getriebe 5 angetrieben wird. Der Einspritzpumpe wird der Brennstoff aus einem nicht dargestellten Behälter durch eine Leitung 6 zugeführt. Von der Einspritzpumpe führen vier Druckleitungen 7 zu den Köpfen der Zylinder. 2. Die notwendige Luft wird durch das gemeinsame Ansaugrohr 8 angesaugt. Im Ansaugstutzen ist eine Drosselklappe 9 vorgesehen, die über einen an ihr angreifenden Hebel 9 a von einem Pedal 9 b aus betätigt wird. In Richtung des Ansaugstromes gesehen sind hinter der Drosselklappe 9 in dem Ansaugstutzen 8 eine venturiähnliche Verengung 10 und an deren engster Stelle ein zweites Venturirohr 10 a angeordnet.
Von der engsten Stelle des Venturirohres 10 a geht eine Unterdruckleitung 15 zum Reglerteil 3 a der Pumpe. 3, Der Reglerteil J ? enthält eine Kammer, in der ein Kolben 24 längsverschiebbar angeordnet ist. Der dem rechts von dem Kolben 24 liegenden Kammerteil
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die aus der Pumpe heraus in die Regelkammer hineinragt. Der links vom Kolben 24 liegende Teil der Kammer im Reglerteil-3 ist durch die Öffnung 25 mit der Aussenluft verbunden.
Die Regelung der zur Einspritzung gelangenden Brennstoffmenge erfolgt durch Verschieben der Zahnstange 23. Wird die Zahnstange nach rechts verschoben, so vermindert sich die wirksame Fördermenge aller Pumpen gleichmässig. Beim Verschieben der Zahnstange nach links vermehrt sieh die zur Einspritzung gelangende Fördermenge aller Pumpen. Die Zahnstange 2J kämmt mit Ritzeln 22. Jeder der von dieser mit dem Motor gekuppelten Nockenwelle M angetriebenen Pumpenkolben 16 ist mit einem solchen Ritzel derart gekuppelt, dass er den Drehbewegungen des Ritzels folgen muss, ohne dass dieses die Hubbewegungen des Kolbens mitzumachen braucht.
Durch gleichzeitiges und gleichartiges Verdrehen der Kolben wird die Lage der an jedem von ihnen vorgesehenen schrägen Steuerkante 21 gegen den Saug- und Rücklaufkanal 20 so verstellt, dass der wirksame Hub der Pumpenkolben je nach der ein-
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Pumpendruckhubes von dem Kolben verdrängte Brennstoff durch den Kanal 20 in den mit der Brennstoffzuleitung 6 verbundenen Saugraum 19 im Pumpengehäuse : J zurückströmt.
Die Wirkungsweise der neuen Regelvorriehtnng ist folgende : Der in der Ansaugleitung herrschende Unterdruck - sowohl der im wesentlichen durch die Drosselklappe 9 erzeugte statische als auch der durch die Venturirohre 10 und 10 a erzeugte dynamische-wird durch das Leitungsstück 15 zur Regelkammer geleitet. Die Drehzahl und damit der Unterdruck im Ansaugrohr 8 sind zunächst auf eine bestimmte Grösse eingeregelt. Wenn nun, z. B. infolge Entlastung des Motors bei gleichbleibender Einstellung der Drosselklappe, die Drehzahl steigt, wächst auch der statische Unterdruck im Ansaugrohr und der dynamische Unterdruck an der engsten Stelle des Venturirohres 10 a über den vorher herrschenden Unterdruck hinaus.
Der verstärkte Unterdruck zieht dann den Kolben samt der Regelstange 2. 3 nach rechts, so dass sich die Ritzel 22 so drehen, dass die je Pumpenstoss eingespritzte Brennstoffmenge verringert wird. Die Drehzahl wird daraufhin fallen, was einen entsprechenden Wiederabfall des Unterdrucks im Ansaugrohr zur Folge hat. Der Kolben 24 stellt sich wieder in die diesem Unterdruck entsprechende Stellung ein. Einer bestimmten Motordrehzahl entspricht dabei-gleichbleibende Drosselklappenstellung vorausgesetzt-jeweils eine bestimmte Stellung des Kolbens 24. Die willkiirliehe Ver- änderung der Drehzahl erfolgt durch Verstellung der Drosselklappe 9.
An Stelle der im beschriebenen Beispiel vorgesehenen Hintereinanderschaltung der Drossel 9 und des Venturirohres 10 wäre es auch möglich, die Drosselklappe, in Strömungsrichtung gesehen, hinter dem Venturirohr anzuordnen, was natürlich eine weitere Zuleitung erforderlich macht. Fig. 3 zeigt diesen Fall. Es zweigen zwei Leitungen 15 a und 16 b vom Saugrohr ab. Die eine (15 a) führt vom Unterdruckraum hinter der Drosselklappe 9 zu einem Dreiweghahn 28. Die Leitung 15 b führt vom Venturirohr 10 a zu diesem Hahn, der, wie die Klappe 9, über den Hebel 9 a über einen Schwenkhebel28 a vom Fusshebel 9 b aus verstellt wird.
Die Stellung dieser Hebel und die Lage und Grösse des Ausschnittes im Hahn 28 ist so gewählt, dass bei ganz geschlossener Drosselklappe, also in der Leerlaufstellung, nur das Rohr 1. a mit dem Rohr 16 und damit mit der Regelkammer im Gehäuse J a verbunden ist. Bei
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bunden. Die beschriebene Anordnung ist getroffen, um zu vermeiden, dass, wie es bei einer offenen Dreiwegleitung der Fall sein würde, die Wirkung des Venturirohres abgeschwächt wird durch Verbindung einer Leitung 15 b, 15 mit einer Stelle wesentlich geringeren Strömungsunterdruckes (über das Leitungs- stück 15 a).
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