Einrichtung zum Einstellen der einzuspritzenden Brennstoffmenge bei Verbrennungs- kraftmaschinen mit Abgasturboaufladung und variabler Drehzahl. Die Erfindung betrifft eine Einrichtung zum Einstellen der in den Kraftzylinder ein zuspritzenden Brennstoffmenge bei Ver- brennungskraftmaschinen mit Abgasturbo aufladung und variabler Drehzahl.
Bei Einspritz-Verbrennungskraftmaschi- nen ist es bekannt, die Menge des einzu spritzenden Brennstoffes in Abhängigkeit von der mit der Umdrehungszahl der Ma schinenwelle sich ändernden Luftfüllung der Zylinder zu begrenzen, indem ein Begren zungsanschlag für das zum Einstellen der Einspritzmenge dienende Glied von einem mit der Maschine verbundenen Fliehkraft regler beeinflusst wird.
Bei Verbrennungs- kraftmaschinen mit Abgasturboaufladung ist aber die Füllung des Zylinders auch noch von dem durch das Gebläse erzeugten Merdruck abhängig, also zum Beispiel von der Umdrehungszahl des Gebläses.
Wäre die Begrenzung der Einspritzmenge nur von dem obengenannten, mit der Maschine ver- bundenen Fliehkraftregler abhängig, so wäre bei Erhöhung der Umdrehungszahl des Ge bläses die maximale Einspritzmenge nicht der durch die Vergrösserung der Luftspan nung in der Gebläsedruckleitung hervor gerufenen Erhöhung der Luftfüllung der Zylinder angepasst.
Die Erfindung besteht darin, dass zwei Re gelvorrichtungen vorgesehen sind, von denen die eine von der Drehzahl der Welle der Verbrennungskraftmaschine und die andere von einer Betriebsgrösse des Turbogebläses, zum Beispiel von dem durch das Turbo gebläse erzeugten Druck oder von der Dreh zahl der Welle des Turbogebläses, beeinflusst wird und welche einen zur Begrenzung der Einspritzmenge dienenden Anschlag derart einstellen,
dass die maximale Einspritzmenge bei steigender Drehungszahl der Verbren nungskraftmaschine verringert und bei Stei gerung des durch das Turbogebläse erzeugten Druckes erhöht wird. Auf der Zeichnung ist die Einrichtung nach der Erfindung in einem Ausführungs beispiel dargestellt.
Fig. 1 ist eine schematische Gesamtdar stellung der Einrichtung, Fig. 2 ist ein Diagramm zur Erläuterung ihrer Wirkungsweise.
Die zur Einspritzung des Brennstoffes in die Zylinder der Verbrennungskraft- maschine dienende Einspritzpumpe 1 besitzt eine Nockenwelle 2, durch welche Pumpen kolben in Zylindern angetrieben werden, die durch Leitungen 9 mit den Kraftzylindern der Verbrennungskraftmaschine verbunden sind. Die Nockenwelle 2 ist durch ein nicht dargestelltes Getriebe mit der nicht gezeich neten Welle der Verbrennungskraftmaschine verbunden. Durch Verschiebung einer Regel stange 3 nach links bezw. rechts wird die Menge des geförderten Brennstoffes ver ringert bezw. erhöht.
Die Welle 2 trägt zwei Arme 4, auf deren Zapfen 5 Winkelhebel 6, 7 drehbar sind. An den Winkelhebelarmen 6 sind Pendelgewichte 8 angeordnet. Die Hebelarme 7 liegen an der rechten Stirnwand 10 eines zylindrischen Gehäuses 11, welches mit dieser Stirnwand auf die Nockenwelle 2 auf geschoben ist.
Im Gehäuse 11 ist eine Schraubenfeder 13 angeordnet, welche einerseits auf die Stirnwand 10 des Gehäuses wirkt. und sich anderseits gegen einen Bund 12 am linken Ende der Welle 2 stützt. Die linke Stirn wand 14 des Gehäuses 11 ist mit einem Zapfen 15 versehen, in welchem eine Ring nut 16 vorgesehen ist. In dieser Ringnut ist ein Gleitring 17 angeordnet, mit dem das untere, gabelförmige Ende einer Schwinge 18 mittels Zapfen 19 verbunden ist.
Die Regelstange 3 ist mit drei Bunden 20, 21, 22 versehen. Der Bund 20 ist in einem zvlindrischen Gehäuse 23 verschieb bar, das an dem Gehäuse der Einspritzpumpe 1 befestigt ist. In dem Gehäuse 23 ist eine Schraubenfeder 24 angeordnet, welche sich auf die rechte Stirnwand 25 des Gehäuses 23 stützt und auf den Bund 20 drückt, um die Regelstange 3 zwecks Steigerung der Einspritzmenge nach rechts zu bewegen.
Das Abgasturbogebläse 26 wird durch die Abgase der Verbrennungskraftmaschine angetrieben. Der Druckstützen 27 des Ge bläses ist mit den nicht gezeichneten Ein lassventilen der Verbrennungskraftmaschine verbunden. An den Druckstützen 27 ist eine Rohrleitung 28 angeschlossen, die in die linke Stirnwand 29 eines ortsfesten Zylin ders 30 mündet. 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 Stirnwand 33 des Zylinders 30 hindurchgeführt. Das rechte Ende der Stange 32 ist mittels eines Zapfens 34 mit dem obern Arm der Schwinge 18 verbunden. In dem Zylinder 30 ist eine Schraubenfeder 35 angeordnet, die auf den Kolben 31 wirkt und sich auf die rechte Stirnwand 33 des Zy linders 30 stützt.
Die Schwinge 18 ist ungefähr in der 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 ab gerundete Ende 37 eines zweiarmigen Hebels 38, der auf einem festen Zapfen 39 drehbar ist. An das untere Ende des Hebels 38 ist mittels eines Zapfens 40 eine Stange 41 an gelenkt, die mit einem nicht dargestellten Handhebel zur Einstellung der Brennstoff zufuhr verbunden ist.
In dem Diagramm nach Fig. 2 stellen die Abszissen B, die pro Kraftzylinder ein gespritzte Brennstoffmenge dar, während die Ordinaten die Umdrehungszahl der Welle der Verbrennungskraftmaschine angeben.
Mit der Linie a ist die Einspritzmenge im Leer lauf bei den verschiedenen Umdrehungszahlen bezeichnet, 'mit b die maximale Einspritz menge, bei der die Verbrennung noch rauch frei ist, wenn die Abgasturbine mit der der Leerlauffüllung entsprechenden Umdrehungs zahl läuft, und mit c diese Einspritzmenge, wenn die Abgasturbine mit der der Maxi- malfüllung entsprechenden Umdrehungszahl läuft.
Die beschriebene Einrichtung wirkt in folgender Weise: In Fig. 1 ist die Stellung beim Leer lauf der Verbrennungskraftmaschine dar gestellt, in welcher die Regelstange 3 der Einspritzpumpe 1 durch den Hebel 38, der mit dem Handhebel zur Einstellung der Füllung verbunden ist, soweit nach links verschoben ist, dass die Einspritzmenge bei spielsweise dem Punkt A im Diagramm nach Fig. 2 entspricht. Der Druck, der durch die Fliehkraft der Pendelgewichte 8 bei der gegebenen Umdrehungszahl der Verbren nungskraftmaschine unter Vermittlung der Arme 7 auf die Gehäusestirnwand 10 aus geübt wird, hält der Feder 13 das Gleich gewicht.
Ausserdem hält der auf den Kolben 31 ausgeübte Gebläsedruck der Feder 35 das Gleichgewicht.
Soll nun die Verbrennungskraftmaschine voll beladen, also ihr lllagimaldrehmoment erzielt werden, so wird der Hebel 38 mittels des Handhebels derart geschwenkt, dass das Hebelende 37 in die rechte Endstellung be wegt wird. Die Regelstange 3 wird infolge dessen durch die Feder 24 nach rechts ver schoben, also auf grössere Füllung eingestellt, bis der Bund 21 am Anschlag 36 der Schwinge 18 anliegt. Diese Füllungseinstel lung entspricht dem Punkt B in Fig. 2.
In folge der eingestellten grösseren Füllung der Verbrennnungskraftmaschine puffen die ver brannten Gase mit einer höheren Endspan- nung aus, so dass das Abgasturbogebläse 26 eine entsprechende höhere Umdrehungszahl annimmt. 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 zusammengedrückt wird, bis sie wieder dem Kolbendruck das Gleichgewicht hält.
Beim Zusammendrücken der Feder 35 wird der Zapfen 34 und damit auch der An schlag 36 etwas nach rechts verschoben. Es ,wird daher von der Feder 24, welche den Bund 21 mit dem Anschlag 36 in Berührung hält, auch die Regelstange 3 etwas nach rechts verschoben und daher eine grössere Einspritzmenge eingestellt. Auf diese Weise wird der durch die Vergrösserung der Luft- spannung in der Gebläsedruckleitung 27 her vorgerufenen Erhöhung der Luftfüllung des Kraftzylinders durch Vergrösserung der Einspritzmenge Rechnung getragen.
Die zu letzt ewähnte Einstellung der Einspritz menge entspricht dem Punkt C im Diagramm nach Fig. 2.
Bei einer Erhöhung der Drehzahl der Ver- brennungskraftmaschine drückt der Flieh kraftregler 6, 7, 8 das Gehäuse 11 nach links. Infolgedessen wird das untere Ende der Schwinge 18 nach links geschwenkt, so dass durch den Anschlag 36 der Bund 21 und die Regelstange 3 nach links verschoben werden. Bei einer Erhöhung der Drehzahl der Ver- brennungskraftmaschine allein wird daher die maximale Einspritzmenge verringert.
Steigt mit der Drehzahl der Verbren- nungskra.ftmaschine auch die Belastung des Turbogebläses in entsprechendem Masse, so überwiegt der Einfluss der erzeugten Luft spannung den Einfluss der Drehzahlerhöhung auf die maximale Einspritzmenge. Die Linie in Fig. 2 ist deshalb im Gegensatz zur Linie b nach rechts gekrümmt.
Die Einstellung des obern Endes der Schwinge 18 könnte statt durch den feder belasteten, vom Druck in der Gebläsedruck- leitung 27 beeinflussten Kolben 31 auch durch einen Fliehkraftregler erfolgen, der mit der Welle des Turbogebläses 26 verbun den ist.