DE1022419B

DE1022419B - Fliehkraftversteller, vorzugsweise zur Veraenderung des Zuend- bzw. Einspritzzeitpunktes bei Brennkraftmaschinen

Info

Publication number: DE1022419B
Application number: DEK29919A
Authority: DE
Inventors: Walter Jahn
Original assignee: FAG Kugelfischer Georg Schaefer KGaA; Kugelfischer Georg Schaefer and Co
Current assignee: IHO Holding GmbH and Co KG
Priority date: 1956-09-20
Filing date: 1956-09-20
Publication date: 1958-01-09

Description

DEUTSCHES

Die Erfindung¹ betrifft einen Fliehkraftversteller zur drehzahlabhängigen Änderung der gegenseitigen Drehlage zweier gleichachsiger Wellen, insbesondere zur Vorverlegung des Zünd- bzw. Einspritzzeitpunktes bei Brennkraftmaschinen unter Verwendung von Exzenterscheiben. Diese Vorverlegung des Zündbzw. Einspritzzeitpunktes ist nötig, um den Zündverzug, der sich mit zunehmender Drehzahl über einen größer werdenden Kurbeilwinkel erstreckt, auszugleichen.

Für die Änderung des Pumpenhubes zur Anpassung der Brennstoffmenge an die Belastung ist es seit langem bekannt, die relative Lage zweier Exzenterscheibem zueinander zu verändern. Diese für die Änderung des Pumpenhubes beistehende Eimriclvtung ist auch bereits zur Verlegung des Zeitpunktes der Einspritzung benutzt worden, indem einer der Exzenter in: einer auf der Antriebswelle zentrisch aufgekeilten Scheibe gelagert wird und so zusätzlich auch die relative Stellung des einen Exzenters zur Antriebswelle bzw. des Aufkeilwinkels verändert wird. Die Änderung des Aufkeilwinkels bedingt dabei auch eine Verlegung des Einspritzzeitpunktes.

Ein jüngerer, gleichfalls mit Exzenterscheiben und Fliehgewichten arbeitender Versteller baut auf einem Stand der Technik auf, nach welchem die Fliehgewichte über je eine Lasche auf die beiden gegeneinander zu verdrehenden Verstellerseiten wirken oder jedes Fliehgewicht mit seinen beiden Gelenkstücken eine aus drei Gliedern bestehende Kette bilder, deren Enden an den gegeneinander zu verdrehenden Verstellerseiten angelenkt sind. Bei dem erwähnten Versteller bestehen die beiden Gelenkstücke aus Exzenterscheiben, die an, ihrem Umfang versetzt zueinander je in einer der beiden Verstellerseiten gelagert sind und eine gemeinsame Exzenterachse haben, an welcher das Fliehgewicht angreift. Die grundsätzliche Anordnung ist dabei die, daß in je einem Hebel eine Exzenterscheibe gelagert ist, an deren gemeinsamer Exzenterachse die Fliehkraft angreift, wobei sich wiederum eine aus drei Gliedern bestehende Kette ergibt. Bei Bewegung der Exzenterachse unter dem Einfluß der Fliehkraft drehen sich die Exzenterscheiben, wobei ihre Mittelpunkte sich voneinander entfernen und dabei den Winkel, den die beiden Hebel miteinander bilden, vergrößern. Das Prinzip besteht also darin, daß bei verschiedenen Winkelstellungen der Gelenkkette die beiden Mittelpunkte der Gelenkscheiben mehr oder weniger zueinander verändert werden.

Nun sind aber Versteller an Einspritzpumpen für Brennkraftmaschinen sehr starken Drehmomentschwankungen ausgesetzt, die von der Pumpe ausgelöst werden und von deren Druckunterschieden wäh-Fliehkraftversteller,

vorzugsweise zur Veränderung

des Zünd- bzw, Einspritzzeitpunktes

bei Brennkraftmaschinen

Anmelder:

Kugelfischer Georg Schäfer & Co.,
Schweinfurt, Georg-Schäfer-Str. 30

Walter Jahn, München,
ist als Erfinder genannt worden

rend eines Arbeitsspieles (Saug- und Druckhub) herrühren. Im tätsächlichen. Arbeitsbereich der Brennkraftmaschine wird über diese Beeinflussung hinaus noch mit unterschiedlichen Einspritzmengen gefahren (Leerlauf, Teillast, Vollast), so daß diese Drehmomentschwankungen noch erheblich vergrößert werden. Ein Fliehkraftversteller soll aber lediglich auf Drehzahländerungen ansprechen. Voraussetzung für einen einwandfreien Betrieb ist deshalb, daß das Verstellprinzip SO' arbeitet, daß Drehmomentschwankungen ohne Beeinflussung des Verstellwinkels des Verstellers aufgenommen werden können.

Der Nachteil des zuletzt geschilderten, bekannten Verstellers besteht darin, daß er diesem Erfordernis nur in einem äußerst kleinen Verstellbereich entsprechen kann. Denn die unterschiedlichen Drehmomentschwankungen kann nur ein Versteller verschlucken, welcher eine Selbsthemmung besitzt. Diese hat der bekannte Versteller vorzüglich nur dann, wenn Gewichtsangriffspunkt und Exzenterscheibendrehpunkte eine Gerade bilden. Dieser Zustand wird erreicht für den größten Verstellwinkel bei Höchstdrehzahl, äußerster radialer Gewichtslage und somit bei größter Fliehkraft der Fliehgewichte. Bei sich verringernder Drehzahl werden die Fliehkräfte kleiner, es stehen also geringere Verstellkräfte zur Verfügung, die nach innen wandernden Gewichte ergeben eine Auslenkung des Kettengliedes nach innen und dadurch eine verringerte Selbsthemmung. Bei kleinen Drehzahlen stehen also nur geringe Verstellkräfte zur Verfügung, die nun infolge der geringen Selbsthemmung auf ein labiles System wirken.

Die angeführten Nachteile sind durch die Erfindung bei einem Fliehkraftversteller zur drehzahl-

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abhängigen Änderung der gegenseitigen Drehlage zweier gleichachsiger Wellen, insbesondere zur Veränderung des Zünd- bzw. Einspritzzeitpunktes bei Brennkraftmaschinen unter Verwendung von Exzenterscheiben, an denen Fliehgewichte angreifen, behoben, indem erfindungsgemäß ein einziger Verstellexzenter für jedes Fliehgewicht zusammen mit seinem Ausgleichsexzenter in beiden, Verstellerseiten drehbar gelagert ist. Die Erfindung geht von. der Überlegung aus, daß, wenn eine kreisrunde Scheibe in einem Exzenterpunkt gelagert ist, diese Scheibe mit ihrem zentrischen, Mittelpunkt um die exzentrische Aufhängung eine Kreisbewegung beschreibt. Diese Kreisbewegung wird erfindungsgemäß unmittelbar für die Verstellung der gegenseitigen Drehlage von antreibender Welle und getriebener Welle herangezogen. Damit der Verstellexzenter seine Verstellarbeit tatsächlich leisten kann, ist es aber erforderlich,, auf dem Exzenterlagerpunkt der Exzenterscheibe einen Ausgleichsexzenter anzuordnen, weil andernfalls eine völlige Blockierung der Anordnung eintreten würde. Der Ausgleichsexzenter hat also lediglich die Aufgabe, die Bogenhöhe auszugleichen, die der Verstellexzenter um seinen Mittelpunkt beschreiben will.

Die Selbsthemmung dieses Verstellexzenters beruht auf dem Verhältnis des Außendurchmessers der Verstellexzenterscheibe zur Exzentrizität ihrer Aufhängung. Je größer der Durchmesser der Scheibe und je kleiner die Exzentrizität ist, um so¹ sicherer ist die Selbsthemmung gewährleistet.

In einer vorteilhaften Ausführungsform der Erfindung ist der Verstellexzenter einerseits um einen festen Bolzen des Gehäuses sowie andererseits in einer festen Nabe der angetriebenen Welle drehbar, und es greift an, einem exzentrischen Bolzen des Exzenters ein Fliehgewicht an. Zur Erreichung des Massenausgleiches ist die Anordnung von, vorzugsweise zwei Verstelleinheiten vorteilhaft. In weiterer Ausgestaltung der Erfindung ist die Nabe in der Bohrung des Gehäuses drehbar gelagert. Bei sämtlichen bekannten Verstellern ist die Verstellerseite im Gehäuse entweder an zwei Stellen, oder aber durchgehend über die ganze Länge gelagert. Dies hat den Nachteil eines axial langen Aufbaues der Verstellscheibe. Durch die erfindungsgemäße Lagerung der Verstellscheibe radial im großen Durchmesser der Gehäusebohrung ist eine besonders einfache Anordnung gewährleistet. Die axiale Begrenzung der Nabe erfolgt mittels der Fliehgewichte.

Weitere Merkmale der Erfindung sind, aus der nachstehenden Beschreibung an Hand der Zeichnung ersichtlich, in welcher ein Ausführungsbeispiel dargestellt ist.

Fig. 1 gibt einen Längsschnitt durch das Verstellergehäuse, teilweise aufgeschnitten, wieder; Fig. 2 ist ein Schnitt nach C-D in Fig. 1 und Fig. 3 ein solcher nach A-B in Fig. 1. Der Versteller ist als Verbindungsglied zwischen der nicht dargestellten Antriebswelle und der zu verstellenden Welle 11 angeordnet. Die Kraftübertragung von der brennkraftmaschinenseitigen Antriebswelle auf das Verstellergehäuse 1 erfolgt über die beiden Klauen, des Kupplungsflansches 2, der mit dem Verstellergehäuse 1 eine Baueinheit bildet. In der Gehäusebohrung ist die Nabe 3 gelagert, welche andererseits auf der Welle 11 befestigt ist. Die Verbindung zwischen Nabe und¹ Gehäuse wird durch zwei in der Nabe drehbar gelagerte Verstellexzenter 4 herbeigeführt, welche über Ausgleichsexzenter 5 um den Bolzen 6 des Gehäuses drehbar sind. Hierdurch ist eine Verbindung von der Antriebswelle zu der zu verstellenden Welle 11 geschaffen, wobei die Ausgleichsexzenter 5 zum Ausgleich der Bogenhöhe dienen, die die Mittelpunkte der Verstellexzenter 4 erreichen würden, wenn sie sich um die Zapfen 6 ohne Ausgleichsexzenter 5 drehen würden. Die Verstellexzenterscheiben 4 tragen: außerdem noch über die in ihnen drehbar gelagerten Bolzen 7 ein Gewichtepaar 8_, welches durch die Bolzen 9 geführt und: durch die Federn 10 in seiner Ruhelage gehalten wird.

Wird der Versteller in Drehung versetzt, so wandern die Gewichte 8 durch die Fliehkraft entgegen der Federkraft 10 radial nach außen, drehen die Verstellexzenterscheiben 4 über die Ausgleichsexzenter 5 um die im Gehäuse 1 festen Bolzen 6 und bewirken dadurch eine Verdrehung der Nabe 3 gegenüber dem Gehäuse 1. Je nach der Drehzahl, d. h. nach der Größe der Fliehkraft, kommt somit die entsprechende Verdrehung der beiden Wellen zueinander zustande. Es eilt die angetriebene Welle der treibenden Welle in Drehrichtung voraus. Die Verstellung kann durch die Feder 10 für die gewünschten Drehzahlbereiche abgestimmt werden.

Claims

Patentansprüche:

1. Fliehkraftversteller zur drehzahlabhängigen Änderung der gegenseitigen Drehlage zweier gleichachsiger Wellen, insbesondere zur Veränderung des Zünd- bzw. Einspritzzeitpunktes bei Brennkraftmaschinen unter Verwendung von, Exzenterscheiben, an denen Fliehgewichte angreifen, dadurch gekennzeichnet, daß ein einziger Verstellexzenter (4) für jedes Fliehgewicht zusammen mit seinem Ausgleichsexzenter (5) in beiden Verstellerseiten drehbar gelagert ist.

2. Fliehkraftversteller nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Verstellexzenter (4) einerseits um einen festen Bolzen: (6) des Gehäuses (Γ) sowie andererseits in einer festen Nabe

(3) der angetriebenen Welle drehbar ist und daß an einem exzentrischen Bolzen (7) des Exzenters

(4) ein Fliehgewicht (8) angreift.

3. Fliehkraftversteller nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Gehäuse (1) mit dem Kupplungsflansch (2) der Antriebswelle eine Baueinheit bildet.

4. Fliehkraftversteller nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Nabe (3) in der Bohrung des Gehäuses (1) drehbar gelagert ist.

5. Fliehkraftversteller nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die axiale Begrenzung der Nabe (3) mittels der Fliehgewichte (8) erfolgt.

In Betracht gezogene Druckschriften: Deutsche Patentschrift Nr. 829 381.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen