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Fliehkraftdrehzahlregler für Einspritzbrennkraftmaschinen
Gegenstand der Erfindung ist ein Fliehkraftdrehzahlregler für Einspritzbrennkraftmaschinen, bei dem durch Ausschläge von am Ende einer Reglerantriebswelle angebrachten Fliehgewichten ein Muffenstück ver- schoben wird, das die Lage desFördermengenverstellgliedes der Einspritzpumpe bestimmt und gegen einen unter der Kraft einer Rückführfeder stehenden Hebel wirkt.
Bei einem schon vorgeschlagenen Regler kann die zu regelnde Drehzahl durch willkürliches Ändern der
Rückführfederkraft mit Hilfe eines Bedienungshebels eingestellt werden. Jeder Stellung des Bedienungs- hebels entspricht eine bestimmte Drehzahl, die der Regler einzuhalten bestrebt ist. Bei Anwendung dieser
Reglerbauart im Fahrzeugbetrieb tritt jedoch der Nachteil auf, dass bei jeder Teillaststellung des Bedie- nungshebels eine Regelung erfolgt und der Fahrer keinen unmittelbaren Einfluss auf die der Brennkraft- maschine zugeführte Kraftstoffmenge hat. Dies kan : 1 ein ruckweises Anfahren ergeben und ein sicheres, den jeweiligen Gelände- und Verkehrsverhältnissen angepasstes Bedienen des Fahrzeugs erschweren.
Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, unter Verwendung wichtiger und vorteilhafter Elemente der oben erwähnten Reglerbauform einen andersartigen Regler zu schaffen, der diesen
Nachteil bei Anwendung im Fahrzeugbetrieb nicht hat.
Die Lösung dieser Aufgabe besteht im wesentlichen darin, dass ein im Gehäuse gelagertes, willkürlich einstellbares Verstellglied den Weg des Krafthebels in Richtung auf das Muffenstück begrenzt.
In der Zeichnung sind drei Ausführungsbeispiele des Erfindungsgegenstandes dargestellt. Es zeigen Fig. 1 die erste und Fig. 2 die zweite Ausführungsform, jeweils in schematischer Darstellung ; Fig. 3 einen Längsschnitt durch die dritte Ausführungsform ; Fig. 4 einen Schnitt nach Linie IV-IV in Fig. 3.
Beim ersten Ausführungsbeispiel ist auf der Nockenwelle 1 einer nicht dargestellten Einspritzpumpe für Brennkraftmaschinen ein Mitnehmerteil 2 befestigt, an dem Fliehgewichte 3 schwenkbar gelagert sind. Diese greifen mit Armen 4 an der Stirnfläche 5 eines Muffenstückes 6 an, das an seinem der Antriebswelle 1 zugekehrten Ende eineninnenbund 7 hat, der bei den Bewegungen der Muffe mit einer schma- len Ringzone auf einem zylindrischen Abschnitt 8 des Mitnehmerteiles 2 gleichachsig zur Reglerachse geführt ist. Das andere Ende des Muffenstückes ist bei 9 an einem Führungshebel10 angelenkt, der auf einem Stift 11 schwenkbar gelagert ist. Dieser ist in einem beim ersten Beispiel nur teilweise dargestellten Reglergehäuse 12 befestigt.
Der Hebel 10 ist über eine Lasche 15 mit einer Regelstange 16 gekuppelt, die als Fördermengenverstellglied der Einspritzpumpe dient.
Auf dem Stift 11 ist auch ein einarmiger Krafthebel 45 gelagert. Eine am Gehäuse 12 sich abstützende Feder 25 ist bestrebt, diesen Hebel gegen den Umfang eines Exzenters 65 zu drücken, der auf einerim Reglergehäuse 12 gelagerten Welle 66 sitzt und durch einen ausserhalb des Reglergehäuses auf der Welle befestigten Bedienungshebel 20 verdrehbar ist. Der Bedienungshebel 20 bildet zusammen mit den Teilen 65, 66 das willkürlich betätigbare Verstellglied des Reglers. Die Enden der Feder 25 sind in Aussparungen 67 und 68 gehaltert.
Bei laufender Brennkraftmaschine liegt das Muffenstück 6 mit seiner Stirnfläche 70 unter der Wirkung der Kraft der Fliehgewichte 3 am unteren Ende 71 des Krafthebels 45 an. Steigt die Drehzahl, beispielsweise bei geringer werdender Belastung, so wachsen die auf das Muffenstück einwirkenden Fliehkräfte.
Eine Verschiebung der Reglermuffe 6 und damit der Regelstange 16 tritt aber erst ein, wenn das von den Fliehkräften auf den Krafthebel 45 ausgeübte Moment grösser ist als das von der Feder 25 auf diesen Hebel ausgeübte Gegenmoment. Sobald dieser Zustand erreicht ist, wird die Regelstange 16 in Richtung
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zahl ein neuer Gleichgewichtszustand einstellt oder aber bis die Kraftstoffzufuhr vollständig aufhört. Der
Regler arbeitet also als Begrenzungs-Regler für die maximale Drehzahl.
Will der Fahrer, beispielsweise um die Geschwindigkeit des Fahrzeuges zu erhöhen oder wegen grösser werdender Belastung der Brennkraftmaschine, mehr Kraftstoff geben, so verstellt er den Bedienungshe- bel 20 in Richtung des Pfeiles 80. Dabei folgt der Krafthebel 45 unter Wirkung der Feder 25 dem Exzenter
65 und schiebt die Reglermuffe 6 und damit auch die Reglerstange 16 nach links. Diese Lage der Regler- muffe 6 bleibt bei veränderter Stellung des Hebels 20 so lange bestehen, bis bei Erreichen der vom Regler einzuhaltendenHöchstdrehzahl die Kraft der Fliehgewichte ausreicht, um die Reglermuffe 6 entgegen der
Wirkung der Feder 25 nach rechts zu verschieben und den Krafthebel 45 wie bereits beschrieben vom Ex- zenter 65 abzuheben und gleichzeitig die Kraftstoffmenge zu vermindern.
Will dagegen der Fahrer die Drehzahl vermindern oder bei geringer werdender Belastung ein Ansteigen der Drehzahl der Brennkraftmaschine vermeiden. so bewegt er den Bedienungshebel 20 entgegen der Richtung des Pfeiles-SO. Der Krafthebel 45 wird dabei durch den Exzenter nach rechts geschwenkt. Die Regler- muffe 6 macht, unter Wirkung der Fliehgewichte, diese Bewegung mit, wodurch die Regelstange in Rich- tung"Stop"gezogen wird.
Im vorstehend wie im nachfolgend beschriebenen Ausführungsbeispiel sind die Reglerteile für die Leer- laufregelung der Brennkraftmaschine des besseren Verständnisses wegen weggelassen. Sie können wie beim dritten Beispiel näher beschrieben ausgebildet sein.
Das in Fig. 2 dargestellte zweite Ausführungsbeispiel unterscheidet sich vom ersten Beispiel wie folgt ;
Auf der Welle 66 für den Bedienungshebel 20 ist ein Zwischenhebel 73 befestigt, der an einem Rohr 74 angelenkt ist. In dem Rohr 74 ist eine Stange 76 geführt, die einen Anschlag 75 trägt und durch eine Öse
77 an dem aus dem Rohr herausragenden Stangenende mit dem Krafthebel 45 verbunden ist. Eine Zugfe- der 25 ist an Ansätzen des Rohres 74 und des Anschlages 75 eingehängt und zieht diese Teile gegen- einander.
Eine Verstellung des Bedienungshebels 20 in Richtung des Pfeiles 80 bedingt genau so wie beim ersten Ausführungsbeispiel,-, dass sich der Krafthebel 45 nach links bewegt und die Einspritzpumpe mehr Kraft- stoff fördert.
Bei unveränderter. Stellung des Hebels 20 behält auch hier die Reglermuffe 6 ihre Lage so lange bei, bis bei Erreichen der vom Regler einzuhaltenden Höchstdrehzahl die Kraft der Fliehgewichte ausreicht, um die Reglermuffe entgegen der Wirkung der Feder 25 nach rechts zu verschieben, wobei der Anschlag 75 vom Ende des Rohres 74 abgehoben wird. Die von der Einspritzpumpe geförderte Kraftstoffmenge wird da- durch vermindert.
Während beim erstenAusführungsbeispiel die Resultierende aus den in entgegengesetzter Richtung wir- kenden Kräfte der Feder 25 und der Fliehgewichte 3 auf das willkürlich betätigbare Verstellglied ein- wirkt, wird beim zweiten Ausführungsbeispiel durch das Verstellglied der Kraft der Fliehgewichte 3 das
Gleichgewicht gehalten. Dies ist möglich durch entsprechende Wahl der Übersetzung am Bedienungshe- bel.
Beim dritten Ausführungsbeispiel besteht das Muffenstück im wesentlichen aus zwei Teilen 6 und 6', von denen der eine (6) an seinem der Welle zugekehrten Ende den Innenbund 7 hat und der andere (6') am Führungshebel angelenkt ist. Die beiden Muffenteile sind durch eindieMuffenkräfteübertragendes
Wälzlager 30 miteinander verbunden. Der Führungshebel 10 besteht hier aus zwei parallel angeordneten
Laschen, die durch ein Verbindungsstück 31 mit Endzapfen 32 zu einem einzigen Hebel zusammengefasst sind. Der linke der beiden Endzapfen 32 greift an einem Zwischenhebel 33 an, der mit seinem einen, gabelförmig gestalteten Ende in eine Aussparung 35 im Reglergehäuse hineinsticht und auf einem diese
Aussparung sowie eine symntetrisch dazu angeordnete, gleichartige Aussparung 36 durchsetzenden Stift 34 gelagert ist.
Der Zwischenhebel 33 ist über eine Lasche 37 mit der Regelstange 16 der nicht gezeigten
Einspritzpumpe verbunden. Diese Regelstange liegt, wie aus Fig. 4 ersichtlich, links der senkrechten
Mittelebene des Reglers. In Fällen, in denen die Regehtange so wie in Fig. 4 bei 16a strichpunktiert angedeutet, rechts von dieser Ebene liegt, kann der Zwischenhebel 33 mit seinem Gabelende in die Aus- sparung 36 eingesetzt und mit dem rechts liegenden Endzapfen 32 des Verbindungsstücke 31 gekuppelt werden.
Am Zwischenhebel 33 ist das eine Ende einer schwachen Nebenfeder 40 eingehängt, dass andere Ende dieserFeder greift an einem imReglergehäuse 12 befestigten Stift 41 an. Das eine Ende der als Hauptfeder
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bezeichneten Zugfeder 25 ist am Gehäuse 12 eingehängt und das andere in eine Öse 42, die in einem
Schraubenanker 44 vorgesehen ist. Dieser wird durch den Zug der Feder 25 auf dem bogenförmigen, mit
Rasten versehenen Rücken des Krafthebels 45 festgehalten. Auch bei diesem Beispiel ist der Krafthebel auf demselben Stift 11 gelagert wie der Führungshebel 10 und dient zur Übertragung der Muffenkraft auf die
Hauptfeder 25 und umgekehrt. Der Schraubenanker 44 ist verstellbar ausgeführt. Durch Lösen einer Mutter kann das Querhaupt 48 entlang dem erwähnten bogenförmigen Rücken verstellt werden.
Je nach der Lage des Schraubenankers 44 greift die Feder 25 mit einem andern Hebelarm am Kraft- hebel 45 an, so dass sich, bezogen auf die Verstellkraft und den Verstellweg der Reglermuffe 6, je nach
Lage des Ankers44 sowohl eine andere Spannung als auch eine andere Steifigkeit der Feder 25 und da- mit eine andere Regeldrehzahl sowie ein anderer Ungleichförmigkeitsgrad des Reglers ergeben. Ausser- dem kann zur Änderung der Regeldrehzahl bei gleichbleibendem Ungleichförmigkeitsgrad die Spannung der Feder 25 durch Verdrehen der Mutter des Ankers 44 verändert werden.
An der Exzenterwelle 66, die durch den Bedienungshebel 20 betätigt werden kann, sitzen zubeiden
Seiten des Exzenters 65 je ein hebelartiger Ansatz 62.
In der gezeichneten Stellung der Teile liegt das untere Ende des Krafthebels 45 am Kopf einer An- schlagschraube 49 an, die in einen Ansatz des Reglergehäuses 12 verstellbar eingeschraubt und in ihrer
Lage durch eine Mutter 50 gesichert ist. Der Krafthebel trägt eine Gewindehülse 51, deren Stellung durch eine Mutter 52 gesichert ist. In der Hülse liegt eine Feder 53, die sich einerseits am Hülsenboden ab- stützt und anderseits gegen den Kopf eines Anschlagbolzens 54 drückt. Der Kopf des Anschlagbolzens ist im Krafthebel, der Schaft im Boden der Hülse 51 geführt. Das Ende des Bolzenschaftes ragt durch den
Boden der Hülse hindurch und ist mit einer Ringnut versehen, in die zur Sicherung des Anschlagbolzens eine geschlitzte Scheibe 55 eingesteckt ist. Die Feder 53 kann mit oder ohne Vorspannung eingebaut sein.
Die Achse des Anschlagbolzens verläuft in allen Lagen des Krafthebels, die dieser bei seinen Be- wegungen einnimmt, etwa gleichachsig zum Muffenstück.
In der Wand des Reglergehäuses 12 ist eine einstellbare Hohlschraube 58 vorgesehen, die durch eine
Mutter 59 gesichert ist. In der Hohlschraube ist eine Schraubenfeder 60 geführt, deren eines Ende aus der Hohlschraube herausragt und mit einem am Führungshebel10 befestigten Anschlag 69 zusammenwirken kann. Bei Stillstand und im Bereich der sehr niederen Drehzahlen, mit denen die Brennkraftmaschine beim Anlassen angedreht wird, nehmen die Fliehgewichte 3 die gezeichnete Lage ein. Dabei hält das
Muffenstück 6, 6'unter der Wirkung der Feder 40 den Führungshebel 10 und durch diesen über den Zwischenhebel 33 die Regelstange 16 in einer Stellung, in der die Einspritzpumpe der Brennkraftmaschine eine Kraftstoffmenge zuführt, welche die Vollastkraftstoffmenge übersteigt und das Starten der Brennkraftmaschine erleichtert.
Sobald jedoch die Brennkraftmaschine angesprungen ist, überwindet die Fliehkraft der Gewichte 3 die Kraft der Feder 40 und bewegt die Muffe 6, 6'um den Weg c bis sie den Anschlagbolzen 54 berührt. In dieser Lage der Muffe wird der Brennkraftmaschine die Vollastkraftstoffmenge zugeführt. Bei weiterem Steigen der Drehzahl wird die Vollastmenge unter Nachgeben der Feder 53 allmählich so lange verringert, bis das Muffenstück den Anschlagbolzen um den Weg d verschoben hat und unmittelbar an dem Krafthebel 45 anliegt. Diese allmähliche Verringerung der Vollastkraftstoffmenge mit steigender Drehzahl dient zur Angleichung der zur Einspritzung gelangenden Kraftstoffmenge an die von der Brennkraftmaschine rauchfrei verbrennbare Höchstmenge.
Bei noch weiterer Steigerung der Drehzahl überwinden die Fliehgewichte auch die Kraft der Hauptfeder 25 und verschieben die Muffe noch weiter nach rechts. Dabei wird der Führungshebel 10 zusammen mit dem Krafthebel 45 geschwenkt und die Regelstange 16 der Einspritzpumpe noch mehr gegen"Stop"verschoben bis schliesslich infolge der Verringerung der der Brennkraftmaschine zugeführten Kraftstoffmenge ein neuer Gleichgewichtszustand eintritt und die Drehzahl der Brennkraftmaschine sibh nicht mehr weiter erhöht oder bis die Kraftstoffzufuhr zur Brennkraftmaschine vollständig unterbunden wird.
Wird bei laufender Maschine der Bedienungshebel 20 aus seiner gezeichneten Vollaststellung in eine beliebige Teillaststellung im Uhrzeigersinn geschwenkt, so arbeitet der Regler bei dieser Teillaststellung in der schon für das erste Beispiel geschilderten Weise.
In der strichpunktiert gezeichneten Leerlaufstellung des Hebels 20 ist der Krafthebel 45 durch den Exzenter 65 so weit nach rechts geschwenkt, dass beim Nachfolgen der Reglermuffe und des Führungshebels 10 dessen Anschlag 69 an der Schraubenfeder 60 anliegt und diese zu wirken beginnt. Die Feder 60 dient als Rückführfeder bei Regelung der Leerlaufdrehzahl der Brennkraftmaschine. Ausser der Schraubenfeder 60 wirkt dann nur noch die schwache Nebenfeder 40, die ausserdem dazu dient, das Spiel an der Gelenkstelle zwischen Muffe 6 und Regelstange 16 auszugleichen.
Beim weiteren Schwenken des Bedienungshebels 20 im Uhrzeigersinn bis zu einem nicht dargestellten, aussen am Gehäuse 12 angebrachten Stopanschlag schlagen die hebelartigen Ansätze 62 an den beiden
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Laschen des Führungshebels 10 an und bringen diesen zusammen mit dem Krafthebel gegen die Kraft der Feder 60 nach rechts in eine Stellung, in welcher der Zwischenhebel 33 und die Regelstange 16 ihre Stoplage einnehmen, in der die Einspritzpumpe keinen Kraftstoff mehr zur Brennkraftmaschine fördert.
Die den Weg c bestimmende Anschlagschraube 49 sowie die den Angleichweg d bestimmende Hülse 51 sind zum Einstellen von aussen her über eine Öffnung im Reglergehäuse zugänglich, die normalerweise durch einen leicht abnehmbaren Deckel 63 verschlossen ist. Auch eine Änderung der Spannung der Hauptfeder 2 5 und der Lage des Schraubenankers 44 lässt sich nach Ausschrauben eines Verschlussstopfens 7 8 durchführen.
PATENTANSPRÜCHE :
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1. Fliehkraftdrehzahlregler für Einspritzbrennkraftmaschinen, bei dem durch Ausschläge von am En- de einer Reglerantriebswelle angebrachten Fliehgewichten ein Muffenstück verschoben wird, das die Lage desFördermengenverstellgliedes der Einspritzpumpe bestimmt und gegen einen unter der Kraft einer Rückführfeder stehenden (Kraft-) Hebel wirkt, dadurch gekennzeichnet, dass ein im Gehäuse gelagertes, will- kürlich einstellbares Verstellglied (65, 73 - 77) den Weg des Krafthebels (45) in Richtung auf das Muffenstück (6,6') begrenzt.