DE102017009074A1 - Speed controller of an internal combustion engine - Google Patents
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- F02D1/02—Controlling fuel-injection pumps, e.g. of high pressure injection type not restricted to adjustment of injection timing, e.g. varying amount of fuel delivered
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- F02D2001/0005—Details, component parts or accessories of centrifugal governors
- F02D2001/0045—Arrangement of means for influencing governor characteristics by operator
-
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- F02D2001/005—Arrangement of means for influencing governor characteristics by operator varying main spring tension
Abstract
Beschrieben wird ein Drehzahlregler für insbesondere eine stationäre Brennkraftmaschine mit einer einstellbaren Angleichvorrichtung, der drehzahlabhängig angetriebene Fliehgewichte aufweist, welche eine Muffe axial verschieben, die einen auf einer Achse gelagerten Regelhebel verschiebt, welcher auf der Regelstange einer Einspritzpumpe gegen die Kraft wenigstens einer Feder wirkt und mit einem unter Federkraft stehenden Spannhebel, der auf einer Achse gelagert ist, dadurch gekennzeichnet, dass der Regelhebel mit dem Spannhebel mittels einer Angleichfederkapsel in Wirkverbindung steht. Described is a speed controller for a particular stationary internal combustion engine with an adjustable Angleichvorrichtung having speed-dependent driven centrifugal weights, which move a sleeve axially, which moves a control lever mounted on an axis, which acts on the control rod of an injection pump against the force of at least one spring and a spring-loaded clamping lever which is mounted on an axle, characterized in that the control lever is in operative connection with the clamping lever by means of a Angleichfederkapsel.
Description
Die Erfindung betrifft einen mechanischen Drehzahlregler einer Brennkraftmaschine.The invention relates to a mechanical speed controller of an internal combustion engine.
Bei dieselangetriebenen Generatoren, insbesondere bei Drehstrom-Generatoren, muss aus technischen Gründen die Stromfrequenz in bestimmten Grenzen konstant gehalten werden, wobei die Frequenz-Schwankung eine bestimmte Grenze nicht überschreiten darf. Hierbei hat ein mechanischer Drehzahlregler die Aufgabe, bei jeder Belastungsänderung eine möglichst kleine Drehzahländerung aufzuweisen, ohne ins Schwingen zu geraten.In diesel-powered generators, especially in three-phase generators, the power frequency must be kept constant within certain limits for technical reasons, the frequency fluctuation must not exceed a certain limit. Here, a mechanical speed controller has the task of each change in load to have as small a speed change, without getting into vibration.
Bei Überschreitung der Nenndrehzahl der Brennkraftmaschine oder bei plötzlichem Lastabwurf hat der Regler die Aufgabe, die von der Einspritzpumpe geförderte Kraftstoffmenge bis auf die, die für den Leerlauf der Brennkraftmaschine nötig ist, zu reduzieren. Dabei stellt der Regler die Drehzahl für den hohen Leerlauf, mit mehr oder weniger großem Ungleichförmigkeitsgrad, und schiebt die Regelstange der Einspritzpumpe so, dass sie die dazu erforderliche Einspritzmenge einstellt.When exceeding the rated speed of the internal combustion engine or sudden load shedding, the controller has the task of reducing the amount of fuel delivered by the injection pump to that which is necessary for the idling of the internal combustion engine. In this case, the controller sets the speed for the high idle, with more or less large degree of uniformity, and pushes the control rod of the injection pump so that it adjusts the required injection quantity.
Der Ungleichförmigkeitsgrad (Ufg) des Reglers - die bleibende statische Drehzahländerung in Abhängigkeit von der Belastung - sowie dessen Ausregelzeit hängen u. a. von den Herstellungstoleranzen der Reglerbauteile ab. Bedingt durch die zulässigen Fertigungs- und Bautoleranzen ergibt sich auch für den Ufg eine Toleranzbandbreite, so dass es vorkommen kann, dass gleiche Brennkraftmaschinen mit gleichen Reglern ausgestattet werden und dennoch verschiedene Ungleichförmigkeitsgrade aufweisen. Dieser Ufg-Unterschied kann insbesondere bei parallel laufenden Drehstromaggregaten nachteilig sein, da hier eine gleichmäßige Lastverteilung auf alle Aggregate nur erreicht wird, wenn die Ungleichförmigkeitsgrade der einzelnen Regler gleich sind. Ist das nicht der Fall, so ist gleiche Lastverteilung nur in einem Lastpunkt, z. B. bei Volllast, oder nach einer Parallelverschiebung einer der beiden Reglerkennlinien durch andere Drehzahleinstellung zu einem Schnittpunkt mit der anderen Reglerkennlinie möglich.The degree of non-uniformity (Ufg) of the controller - the permanent static speed change as a function of the load - and its settling time depend u. a. from the manufacturing tolerances of the controller components. Due to the permissible manufacturing and construction tolerances also results for the Ufg a tolerance range, so it may happen that the same internal combustion engines are equipped with the same controller and yet have different degrees of nonuniformity. This difference Ufg may be particularly disadvantageous in parallel three-phase power units, since a uniform load distribution to all units is only achieved if the Ungleichförmigkeitsgrade the individual controller are the same. If this is not the case, then the same load distribution is only in one load point, z. B. at full load, or after a parallel shift of one of the two controller characteristics by other speed setting to an intersection with the other controller characteristic possible.
Ferner ist eine Änderung der Reglercharakteristik bei Verwendung gleicher Brennkraftmaschinen je nach Einsatzart, z. B. bei Fahrzeugantrieb, Baumaschinen oder als Schiffsantrieb, erforderlich, um den Regler dem gewünschten Drehmomentverlauf so anzupassen, dass damit auch die erforderliche Regelkennlinie gefahren werden kann.Furthermore, a change in the controller characteristic when using the same internal combustion engines depending on the type of application, for. As in vehicle drive, construction machinery or marine propulsion, required to adjust the controller to the desired torque curve so that so that the required control curve can be driven.
Ein mechanischer Fliehkraftregler mit Ufg-Verstellung ist aus der
Diese Lösung ist im Aufbau kompliziert und verursacht bei der Feder unnötige Vorbelastung. Darüber hinaus ist die Veränderung der Steifigkeit der Feder durch die Bauweise des Regelmechanismus nur bis zu einer bestimmten Grenze wirksam.This solution is complicated in structure and causes unnecessary stress on the spring. In addition, the change in the stiffness of the spring by the construction of the control mechanism is effective only up to a certain limit.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen Drehzahlregler nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1 derart weiterzubilden, bei dem auf einfache Weise der Ufg des Reglers fein eingestellt werden kann.The invention has the object of developing a speed controller according to the preamble of
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch den kennzeichnenden Teil des Anspruchs 1 gelöst.This object is achieved by the characterizing part of
Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen sind in den Unteransprüchen enthalten.Further advantageous embodiments are contained in the subclaims.
Zur weiteren Erläuterung der Erfindung wird auf die Zeichnungen verwiesen, in der bevorzugte Ausführungsbeispiele der Erfindung vereinfacht dargestellt sind. Es zeigen:
-
1 die Pumpe samt Regler -
2 den variablen Korrektor (Varko) -
3 den Varko in der maximalen Position -
4 den Varko in der minimalen Position
-
1 the pump with regulator -
2 the variable corrector (Varko) -
3 the Varko in the maximum position -
4 the Varko in the minimum position
Nach dem hookeschen Gesetz ist die Federkraft F einer Feder proportional zur Auslenkung Δ L. Der Proportionalitätsfaktor D wird Federkonstante genannt. Es gilt also die Beziehung
Statt des Buchstabens D wird auch k oder c für die Federkonstante verwendet.Instead of the letter D, k or c is also used for the spring constant.
Die Federkonstante hängt sowohl von Material und Form der Feder als auch von der Belastungsrichtung ab. So beträgt sie z. B. für einen Stab der Länge L 0 mit der Querschnittsfläche
Dabei bezeichnet E den Elastizitätsmodul, der eine Materialeigenschaft ist. E denotes the elastic modulus, which is a material property.
Die Federkonstante einer Schraubenfeder ist:
mit
- dD = Drahtdurchmesser
- dF = mittlerer Federdurchmessern = {\displaystyle n=}
- n = federnde Windungen
- G = Schubmodul (für Federstahldraht i. d. R. G = 81500 N/mm2, laut
DIN EN 13906-1:2002
With
- d D = wire diameter
- d F = mean spring diameters = {\ displaystyle n =}
- n = springy turns
- G = shear modulus (for spring steel wire usually G = 81500 N / mm 2 , no
DIN EN 13906-1: 2002
In
Das Gehäuse
Die Mutter
In
In
BezugszeichenlisteLIST OF REFERENCE NUMBERS
- 11
- Unterlagscheibewasher
- 22
- Federfeather
- 33
- Stiftpen
- 44
- Gehäusecasing
- 55
- Zapfenspigot
- 66
- Sicherungsringcirclip
- 77
- Muttermother
- 88th
- Muttermother
- 99
- Dichtringseal
- 1010
- Zahn....Tooth....
- 1111
- Sicherungsringcirclip
- 1212
- EinspritzpumpeInjection pump
- 1313
- Regelstangecontrol rod
- 1414
- Abstellhebelstop lever
- 1515
- Regelfedercontrol spring
- 16 16
- DrehzahlverstellhebelSpeed control
- 1717
- AngleichfederkapselAngleichfederkapsel
- 1818
- variabler Korrektorvariable corrector
- 1919
- Regel- bzw. SpannhebelRegulating or clamping lever
- 2020
- Reglergehäusecontroller housing
- 2121
- Fliehkraft-MesswerkCentrifugal measuring mechanism
- 2222
- Nockenwellecamshaft
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG QUOTES INCLUDE IN THE DESCRIPTION
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Zitierte PatentliteraturCited patent literature
- US 2645474 [0006]US 2645474 [0006]
Zitierte Nicht-PatentliteraturCited non-patent literature
- DIN EN 13906-1:2002 [0016]DIN EN 13906-1: 2002 [0016]
Claims (5)
Priority Applications (1)
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---|---|---|---|
DE102017009074.2A DE102017009074B4 (en) | 2017-09-28 | 2017-09-28 | Speed controller of an internal combustion engine |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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DE102017009074.2A DE102017009074B4 (en) | 2017-09-28 | 2017-09-28 | Speed controller of an internal combustion engine |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
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DE102017009074A1 true DE102017009074A1 (en) | 2019-03-28 |
DE102017009074B4 DE102017009074B4 (en) | 2020-11-19 |
Family
ID=65638159
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
DE102017009074.2A Active DE102017009074B4 (en) | 2017-09-28 | 2017-09-28 | Speed controller of an internal combustion engine |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
DE (1) | DE102017009074B4 (en) |
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2017
- 2017-09-28 DE DE102017009074.2A patent/DE102017009074B4/en active Active
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Non-Patent Citations (1)
Title |
---|
DIN EN 13906-1:2002 |
Also Published As
Publication number | Publication date |
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DE102017009074B4 (en) | 2020-11-19 |
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Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
R012 | Request for examination validly filed | ||
R016 | Response to examination communication | ||
R016 | Response to examination communication | ||
R018 | Grant decision by examination section/examining division | ||
R020 | Patent grant now final |