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Einrichtung zur Regelung der Brennstoffmenge bei Einspritz-Brennkraftmaschinen mit
Abgasturboaufladung.
Die Erfindung bezieht sich auf eine Einrichtung zur Regelung der Brennstoffmenge bei EinspritzBrennkraftmasehinen mit Abgasturboaufladung, bei der zwei Steuervorrichtungen, von denen die eine von einem mit der Welle der Brennkraftmaschine verbundenen Regler und die andere von dem durch das Turbogebläse erzeugten Druck oder von einem mit der Welle des Turbogebläses verbundenen Regler beeinflusst wird, auf einen Schwinghebel einwirken und das der Änderung der Einspritzmenge dienende Regelglied mittels eines Anschlages dieses Schwinghebels derartig einstellen, dass die Einspritzmenge bei steigender Drehzahl der Welle der Brennkraftmaschine verringert und bei Steigerung des durch das Turbogebläse erzeugten Druckes erhöht wird (deutsche Patentschrift Nr. 551405).
Die Erfindung besteht in der besonderen baulichen Ausgestaltung einer solchen Regelungseinrichtung, wie dies nachstehend beschrieben und dargestellt sowie in den Patentansprüchen gekennzeichnet ist.
Auf der Zeichnung ist eine Einrichtung nach der Erfindung in einer Ausführungsform dargestellt.
Fig. 1 ist eine schematische Gesamtdarstellung der Einrichtung, Fig. 2 ist ein Diagramm zur Erläuterung des Einstellvorganges.
Die zur Förderung des Brennstoffes nach den Zylindern der Brennkraftmaschine dienende Einspritzpumpe 1 ist im allgemeinen in bekannter Weise ausgebildet, so dass die Einzelheiten dieser Pumpe nicht näher erläutert zu werden brauchen. In dem Gehäuse der Pumpe 1 ist eine Nockenwelle 2 drehbar, durch welche im Pumpengehäuse angeordnete Tauchkolben einer Gruppe von Zylindern angetrieben werden, die durch Leitungen 9 mit den Zylindern der Brennkraftmaschine verbunden sind. Die Nockenwelle 2 ist durch ein nicht dargestelltes Getriebe mit der Welle der Brennkraftmaschine verbunden. Durch Verschiebung einer Regelstange 3 wird in bekannter Weise die Menge des von den Zylindern der Einspritzpumpe 1 nach den Zylindern der Brennkraftmasehine strömenden Brennstoffes geändert.
Wird die Stange 3 in die linke Endstellung verschoben, so wird kein Brennstoff gefördert. Bei der Verschiebung der Stange 3 aus der linken Endstellung nach rechts wird eine allmählich zunehmende Brennstoffmenge gefördert.
Die Welle 2 trägt zwei Arme 4, um deren Zapfen 5 Winkelhebel 6, 7 drehbar sind. An den Winkelhebelarmen 6 sind Pendelgewichte 8 angeordnet. Die mit den Pendelgewichten 8 versehenen Winkelhebel 6, 7 bilden einen unter Vermittlung der Nockenwelle 2 von der Welle der Brennkraftmaschine angetriebenen Fliehkraftregler, dessen Zweck unten näher erläutert ist.
Die Nockenwelle 2 ist durch eine Öffnung der rechten Endwand 10 eines zylindrischen Gehäuses 11 hindurchgeführt. Am linken Ende der Welle 2 ist ein Bund 12 vorgesehen, auf dem das zylindrische Gehäuse H längsverschiebbar ist. An der Endwand 10 liegen die Arme 7 der Winkelhebel 6, 7 an.
Im Innern des Gehäuses 11 ist eine Schraubenfeder 13 angeordnet, die sich einerseits gegen die Endwand 10 des Gehäuses und anderseits gegen den Bund 12 der Welle 2 abstützt. Die linke Endwand 14 des Gehäuses 11 ist mit einem Zapfen 15 versehen, in welchem eine Ringnut 16 vorgesehen ist. In dieser Ringnut ist ein Schleifring 17 angeordnet, mit dem das untere, gabelförmige Ende eines Schwinghebels 18 mittels Zapfen 19 verbunden ist.
Die oben erwähnte Regelstange 3 ist mit drei Bunden 20, 21, 22 versehen. Der Bund 20 ist in einem Gehäuse 23 längsversehiebbar, das an dem Hauptgehäuse der Einspritzpumpe 1 befestigt ist.
In dem Gehäuse 23 ist eine Sehraubenfeder 24 angeordnet, die sich einerseits gegen die Endwand 25 des Gehäuses 23 und anderseits gegen den Bund 20 abstützt. Die Feder 24 sucht den Bund 20 und die Regelstange 3 im Sinne einer Steigerung der Einspritzmenge nach rechts zu bewegen. Die Welle 3 ist durch eine Öffnung in der Endwand 25 hindurchgeführt.
Das Abgasturbogebläse 26 wird in bekannter Weise durch die Abgase der Brennkraftmaschine in Wirkung gesetzt. Die Druckleitung 27 des Gebläses ist in bekannter Weise mit den Einlassventilen der Brennkraftmaschine verbunden. An die Druckleitung 27 ist eine Rohrleitung 28 angeschlossen, die mit einer Öffnung in der linken Endwand 29 eines ortsfesten Zylinders 30 verbunden ist. In dem Zylinder 30 ist ein Kolben 31 verschiebbar, der am linken Ende einer Stange 32 befestigt ist. Die Stange 32 ist durch eine Öffnung in der rechten Endwand 33 des Zylinders 30 hindurchgeführt. Das rechte Ende der Stange 32 ist mittels eines Zapfens 34 mit dem oberen Ende des Schwinghebels 18 verbunden.
In dem Zylinder 30 ist eine Schraubenfeder 35 angeordnet, die sieh einerseits gegen den Kolben 31 und anderseits gegen die rechte Endwand 33 des Zylinders 30 abstützt.
Der Schwinghebel. M ist ungefähr in seiner Mitte mit einem daumenförmigen Anschlag 36 versehen, der in der Bahn des Bundes 21 der Regelstange 3 liegt. Gegen den Bund 22 der Regelstange 3 wirkt das obere abgerundete Ende 37 eines Doppelhebels 38, der um einen ortsfesten Zapfen 39 drehbar
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ist. An das untere Ende des Doppelhebels 38 ist mittels eines Zapfens 40 eine Stange 41 angelenkt, die mit einem nicht dargestellten Handhebel zur Einstellung der Füllung verbunden ist.
In dem Diagramm nach Fig. 2 stellen die Abzissen die pro Kraftzylinder eingespritzte Brennstoff- menge dar, während die Ordinaten die Drehzahl der Welle der Brennkraftmaschine angeben. Mit der Linie a ist die Einspritzmenge im Leerlauf bei den verschiedenen Drehzahlen bezeichnet, mit b die maximale Einspritzmenge an der Rauebgrenze, wenn die Abgasturbine mit der der Leerlauffüllung entsprechenden Drehzahl läuft, und mit c die Einspritzmenge, wenn die Abgasturbine mit der der Maximalfüllung entsprechenden Drehzahl läuft.
Die beschriebene Einrichtung wirkt in folgender Weise : In Fig. 1 ist die Stellung beim Leerlauf der Brennkraftmaschine dargestellt, in welcher die Regelstange 3 der Einspritzpumpe 1 durch den Doppelhebel 38, der mit dem oben genannten Handhebel zur Einstellung der Füllung verbunden ist, so weit nach links verschoben ist, dass die Einspritzmenge beispielsweise dem Punkt A im Diagramm nach Fig. 2 entspricht. Der Druck, der durch die Fliehkraft der Pendelgewichte 8 bei der gegebenen Drehzahl der Brennkraftmaschine unter Vermittlung der Arme 7 auf die Gehäuseendwand 10 ausgeübt wird, hält der Spannung der Feder 13 das Gleichgewicht. Ausserdem hält der auf den Kolben 31 ausgeübte Gebläsedruck der Spannung der Feder 35 das Gleichgewicht.
Soll nun die Brennkraftmaschine voll beladen, also ihr Maximaldrehmoment erzielt werden, so wird durch den oben genannten Handhebel zur Einstellung der Füllung der Doppelhebel 38 derartig geschwenkt, dass das Hebelende 37 in die rechte Endstellung bewegt wird. Die Regelstange 3 wird in diesem Fall durch die Feder 24 nach rechts verschoben, also auf grössere Füllung eingestellt, bis der Bund 21 am Anschlag. 36 des Schwinghebels 18 anliegt. Diese Füllungseinstellung entspricht dem Punkt Bin Fig. 2. Infolge der eingestellten grösseren Füllung der Brennkraftmaschine puffen die verbrannten Gase mit einer höheren Endspannung aus, so dass dem Abgasturbogebläse 26 eine entsprechend höhere Drehzahl erteilt wird. Infolgedessen wächst auch die vom Gebläse erzeugte Luftspannung.
Es wird daher der auf den Kolben 31 ausgeübte Druck erhöht, so dass die Feder 35 etwas zusammen- gedrückt wird, bis ihre Spannung dem Kolbendruck wieder das Gleichgewicht hält. Beim Zusammendrücken der Feder 35 wird der Zapfen 34 und damit auch der Anschlag 36 etwas nach rechts verschoben.
Es wird daher infolge des Druckes der Feder 24, die den Bund 21 mit dem Anschlag 36 in Berührung zu halten sucht, auch die Regelstange. 3 etwas nach rechts verschoben und daher eine grössere Einspritzmenge eingestellt. Auf diese Weise wird der durch die Vergrösserung der Luftspannung in der Gebläsedruckleitung 27 hervorgerufenen Erhöhung der Luftfüllung der Zylinder durch Vergrösserung der Einspritzmenge Rechnung getragen. Die zuletzt erwähnte Einstellung einer grösseren Einspritzmenge entspricht dem Punkt C im Diagramm nach Fig. 2.
Bei der Erhöhung der Drehzahl der Welle der Brennkraftmaschine drückt der Fliehkraftregler 6, 7, 8 den Zylinder 11 nach links. Infolgedessen wird das untere Ende des Schwinghebels 18 nach links geschwenkt, so dass durch den Anschlag 36 der Bund 21 und die Regelstange 3 nach links verschoben werden. In diesem Fall wird daher die Einspritzmenge verringert.
Die Einstellung des oberen Endes des Schwinghebels 18 könnte statt durch den federbelasteten, vom Druck in der Gebläsedruckleitung 27 beeinflussten Kolben 31 auch durch einen Fliehkraftregler erfolgen, der mit der Welle des Turbogebläses 26 verbunden ist.
PATENT-ANSPRÜCHE :
1. Einrichtung zur Regelung der Brennstoffmenge bei Einspritz-Brennkraftmaschinen mitAbgas- turboaufladung, bei der zwei Steuervorrichtungen, von denen die eine von einem mit der Welle der Brennkraftmaschine verbundenen Regler und die andere von dem durch das Turbogebläse erzeugten Druck oder von einem mit der Welle des Turbogebläses verbundenen Regler beeinflusst wird, auf einen Schwinghebel einwirken und das zur Änderung der Einspritzmenge dienende Regelglied mittels eines Anschlages dieses Schwinghebels derartig einstellen, dass die Einspritzmenge bei steigender Drehzahl der Welle der Brennkraftmaschine verringert und bei Steigerung des durch das Turbogebläse erzeugten Druckes erhöht wird, dadurch gekennzeichnet, dass die Steuervorrichtungen (11, 31) je an die entgegengesetzten Enden des als Schwinge (18)
ausgebildeten Schwinghebels angeschlossen sind und die Schwinge ungefähr in ihrer Mitte mit dem Anschlag (36) versehen ist, der mit einem federbeeinflussten Widerlager (21) zusammenwirkt, dass an der zur Änderung der Einspritzmenge dienenden Regelstange (3) vorgesehen ist.