DE1031048B - Regulating rods for internal combustion engines - Google Patents

Regulating rods for internal combustion engines

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DE1031048B
DE1031048B DEM24307A DEM0024307A DE1031048B DE 1031048 B DE1031048 B DE 1031048B DE M24307 A DEM24307 A DE M24307A DE M0024307 A DEM0024307 A DE M0024307A DE 1031048 B DE1031048 B DE 1031048B
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Germany
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regulating
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control rod
injection pump
linkage
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Pending
Application number
DEM24307A
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German (de)
Inventor
Walter Benz
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Caterpillar Energy Solutions GmbH
Original Assignee
Motoren Werke Mannheim AG
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Publication date
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    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02D—CONTROLLING COMBUSTION ENGINES
    • F02D9/00—Controlling engines by throttling air or fuel-and-air induction conduits or exhaust conduits
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02D—CONTROLLING COMBUSTION ENGINES
    • F02D2700/00—Mechanical control of speed or power of a single cylinder piston engine
    • F02D2700/02—Controlling by changing the air or fuel supply
    • F02D2700/0217—Controlling by changing the air or fuel supply for mixture compressing engines using liquid fuel
    • F02D2700/0225—Control of air or mixture supply
    • F02D2700/0228—Engines without compressor
    • F02D2700/023—Engines without compressor by means of one throttle device
    • F02D2700/0238—Engines without compressor by means of one throttle device depending on the number of revolutions of a centrifugal governor

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Combustion & Propulsion (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • High-Pressure Fuel Injection Pump Control (AREA)

Description

Die Erfindung bezieht sich auf Reguliergestänge für Brennkraftmaschinen, die eine Veränderung des Verhältnisses zwischen dem Muffenweg des Fliehkraftreglers und dem Weg des FördermengenversteHgliedes der ßremnstoiffördereinrichtung während des Betriebes zulassen.The invention relates to regulating linkages for internal combustion engines that allow a change in the ratio between the sleeve path of the centrifugal governor and the path of the flow rate adjustment member the ßremnstoiffördereinrichtung during operation allow.

Die Aufgal>e der Erfindung besteht darin, derartige Regelgestänge so auszubilden, daß bei Leerlaufdirehzahl, die gleichzeitig Höchstdrehzahl ist, eine feste Zuordnung zwischen dem Muffenweg und dem Weg des FördermengenversteHgliedes der Brennstoffpumpe erhalten bleibt, während die Verstellung dieser Zuordnung nur im Bereich zwischen Leerlaufdrehzahl und VollastdrehzaM, wobei letztere gleichzeitig die MindestdreihzaM ist, möglich wird.The object of the invention is to provide such To train control linkage so that at idle speed, which is also the maximum speed, a fixed Assignment between the sleeve path and the path of the flow rate adjustment element of the fuel pump is retained, while the adjustment of this assignment only in the range between idle speed and Full load speed, the latter at the same time being the minimum speed is, becomes possible.

Die Erfindungsaufgabe wird dadurch gelöst, daß eine an der Reglermurre gelenkig angreifende Stoßstange an ihrem anderen Ende einen Zapfen aufweist, an welchem gelenkig sowohl eine die Verstellung der Regelstauge der Einspritzpumpe bewirkende Stange als auch ein Lenker angreifen, dessen anderes Ende an einem um ein ortsfestes Lager drehbar gelagerten Winkelhebel angelenkt ist, derart, daß bei voll ausgeschwungenen Reglengewicbten die Achse des ortsfesten Lagers und die Achse des Zapfens mindestens annähernd zusammenfallen. Mit einem derartigen Reguliergestänge ist es möglich, beispielsweise die Lastaufnahme von Antriebsimaschinen mehrerer Drehstromerzeuger, die auf ein gemeinsames Netz arbeiten, also gleiche Drehzahl aufweisen, gleichmäßig zu gestalten, auch wenn die Federkennlinien der Fliehkraftregler der einzelnen Maschinen nicht übereinstimmen, was praktisch stets der Fall ist. Durch die erfindungsgemäße Anordnung werden Schwierigkeiten im Leerlauf völlig vermieden.The object of the invention is achieved in that a bumper jointly engaging the regulator murr at its other end has a pin, on which both the adjustment of the articulated Rod causing control hold-up of the injection pump as well as attack a handlebar, the other end of which is rotatably mounted on a stationary bearing Angle lever is articulated in such a way that when fully swung Reglengewicbten the axis of the stationary Bearing and the axis of the pin coincide at least approximately. With such a Regulating linkage is possible, for example, the load absorption of drive machines of several three-phase generators, that work on a common network, i.e. have the same speed, to make them evenly, even if the spring characteristics of the centrifugal governor of the individual machines do not match, which is practically always the case. The arrangement according to the invention causes difficulties when idling completely avoided.

Die bekannten Leerlauf- und Enddrehzahlregler von Fahrzeugdieselmotoren, bei denen ebenfalls eine Änderung der Zuordnung zwischen Muffenweg und Weg der Regel'Stange der Einspritzpumpe möglich ist, vermögen die vorgenannte Aufgabe nicht zu lösen, da bei diesen bekannten Reglern im gesamten Drehzahlbereich eine Veränderung der Zuordnung bei Betätigung des betreffenden Gestänges eintritt und da derartige Leerlauf- und Enddrehzahlregler an sich für die Regelung von Antriebsmaschinen von Stromerzeugern ungeeignet sind.The well-known idle and maximum speed controllers of vehicle diesel engines, which also have a It is possible to change the assignment between sleeve travel and travel of the control rod of the injection pump, are not able to solve the above-mentioned task, since with these known controllers in the entire speed range a change in the assignment occurs when the relevant linkage is actuated and there such Idle speed and maximum speed controller per se for the control of prime movers of power generators are unsuitable.

Es ist zwar auch ein Regelgestänge mit veränderlichem Übersetzungsverhältnis bekannt, bei welchem sich eine Verstellung der das Übersetzungsverhältnis ändernden Vorrichtung l>ei einer bestimmten Stellung des Gestänges zwischen Regler und Regelstange der Einspritzpumpe nicht auswirkt. Bei der bekannten Einrichtung ist jedoch das Reguliergestänge in anderer Weise ausgebildet, außerdem soll dieses nicht das Au'f-Reguliergestänge für BrennkraftmaschinenAlthough it is also known a control linkage with a variable transmission ratio, in which an adjustment of the device changing the transmission ratio l> ei a certain position the linkage between the regulator and the control rod of the injection pump does not have any effect. With the well-known However, the regulating linkage is designed in a different way, and this should not be the Au'f regulating linkage for internal combustion engines

Anmelder:Applicant:

Motoren-Werke Mannheim A.-G.Motoren-Werke Mannheim A.-G.

vorm. Benz Abt. Stat. Motorenbau,vorm. Benz Dept. Stat. Engine construction,

Mannheim, Carl-Benz-Str. 5Mannheim, Carl-Benz-Str. 5

Walter Benz, Mannheim-Friedrichsfeld,
ist als Erfinder genannt wordenWalter Benz, Mannheim-Friedrichsfeld,
has been named as the inventor

einanderstimmen der einzelnen Reguliergestänge mehrerer Brennkraftmaschinen ermöglichen, sondern die Anpassung an die verschiedenen Verbrennungslufttemperaituiren vornehmen.allow the individual regulating linkages of several internal combustion engines to agree, but rather the Adaptation to the different combustion air temperatures make.

In der Zeichnung ist das erfmdungsgemäße Reguliergestänge in drei Stellungen abgebildet.In the drawing is the regulating linkage according to the invention shown in three positions.

Fig. 1 zeigt den Regler in Stellung »Leerlaufdrehzahl«; gleichzeitig ist zu erkennen, daß die Verstellung des RegUiliergestänges keine Veränderung der Zuordnung von Muffenweg zu Regelstangenweg bewirkt;Fig. 1 shows the controller in the "idle speed" position; At the same time it can be seen that the adjustment of the RegUiliergestänges does not change the Allocation of sleeve path to control rod path causes;

Fig. 2 zeigt den Regler in Stellung »Vollastdrehzahi«, wobei das Reguliergestänge so eingestellt ist, daß dem vollen Muffenweg des Reglers nicht der volle Regelstangenweg entspricht;Fig. 2 shows the controller in the "full load speed" position, the regulating linkage being set so that that the full sleeve travel of the controller does not correspond to the full control rod travel;

Fig. 3 zeigt den Regler in Stellung »Vollastdrehzahl«, wobei das Reguliergestänge so eingestellt ist, daß dem vollen Muffenweg des Reglers der volle Regelstangenweg entspricht;Fig. 3 shows the controller in the "full load speed" position, the regulating linkage being set in such a way that that the full length of the control rod corresponds to the full sleeve travel of the controller;

Fig. 4 zeigt ale Schaubild die Zuordnung vom Regelstangenweg der Einspritzpumpe und Muffenweg des Reglers für die beiden Endstellungen des Verstellorgans. Fig. 4 shows ale diagram the allocation of the control rod path the injection pump and sleeve path of the controller for the two end positions of the adjusting element.

Die Wirkungsweise der Vorrichtung ist folgende: Die Welle 1, die in den Lagern 2 gelagert ist, wird über das Zahnrad 3 von einer nicht dargestellten Brennkraftmaschine in Drehung versetzt. Auf der Welle 1 ist der Gewichthalter 4 befestigt, welcher die WinkeJhebel 5 und die. an ihnen befestigten Fliehgewichte 6 trägt. Die FLiehgewichte 6 schwingen unter dem Einfluß der Fliehkraft aus und drücken über das Drucklager 7 die Reglerfeder 8 zusammen, welche sich ihrerseits auf das feste Widerlager 9 stützt. Dabei wandert die Reglermuffe 10 nach unten, wie die zur besseren Deutlichkeit in die Zeichnung aufgenommene Skala 11 zeigt. Diese Bewegung wird über ein Ge-The operation of the device is as follows: The shaft 1, which is mounted in the bearings 2, is Set in rotation via the gear 3 of an internal combustion engine, not shown. On the Shaft 1 is attached to the weight holder 4, which the Angle lever 5 and the. attached to them flyweights 6 carries. The flyweights 6 swing under the influence of centrifugal force and press over the thrust bearing 7, the governor spring 8 together, which in turn based on the fixed abutment 9. The regulator sleeve 10 migrates downwards, like the one for shows scale 11 included in the drawing for better clarity. This movement is

809 528/230809 528/230

stange, bestehend aus den Stoßstangen .12, 14, dem Lenker 13 und dem in den Lagern 15- geführten Winkelhebel 16, auif die Regelstange 17 der Einspritzpumpe 18 übertragen.. Die Stoßstangen, Lenker und Hebel sind an ihren. Endpunkten gelenkig gelagert bzw. miteinander verbunden. Der freie Endpunkt 19 des Lenkers 13 kann durch den in den Lagern 20 geführten Winkelhebel 21 in seiner Lage auf einer bogenförmigen Bahn verändert werden. Der Winkelhebel 21 kann die auf der Skala 22 vermerkten Stellungen I und II sowie beliebige Zwischenstellungen einnehmen.rod, consisting of the bumpers .12, 14, the Link 13 and the angle lever 16 guided in the bearings 15, as well as the control rod 17 of the injection pump 18. The bumpers, handlebars and levers are on theirs. Articulated end points or connected to each other. The free end point 19 of the link 13 can be guided by the guide in the bearings 20 Angle lever 21 can be changed in its position on an arcuate path. The angle lever 21 can take positions I and II marked on the scale 22 as well as any intermediate positions.

Wie aus Fig. 1 zu erkennen ist, befindet sich in der Leerlaufstellung, die zugleich Höchstdrehzahlstellung ist, der Zapfen 23 der Stoßstange 12 in einer Flucht mit der Drehachse 24 des Winkelhebels 21. Dadurch wird bewirkt, daß eine Verstellung des Winkelhebels 21 von der ausgezogen gezeichneten Stellung I in die strichpunktiert gezeichnete Stellung II keine Bewegung der Stoßstange 14 und damit keine Veränderung der auf der Skala 27 abzulesenden Einspritzmenge zur Folge hat.As can be seen from Fig. 1, the idle position is also the maximum speed position is, the pin 23 of the bumper 12 in alignment with the axis of rotation 24 of the angle lever 21. This causes an adjustment of the angle lever 21 from the position I, shown in full lines, into the Position II, shown in dot-dash lines, no movement of the bumper 14 and therefore no change the injection quantity to be read on the scale 27.

Fig. 2 zeigt die Reglermuffe 10 in Stellung » VoIllastdrehzahl«, welche der Mindestdrehzahl entspricht. Der Winkelhebel 21 befindet sich in Stellung I. Hierdurch wird erreicht, daß die Regelstange 17 nicht auf volle Einspritzmenge gestellt wird, obwohl die Reglermuffe 10 ihren vollen Hub gemacht hat.Fig. 2 shows the regulator sleeve 10 in the "full load speed" position, which corresponds to the minimum speed. The angle lever 21 is in position I. As a result it is achieved that the control rod 17 is not set to the full injection quantity, although the regulator sleeve 10 has made its full stroke.

Fig. 3 zeigt die Reglermuffe 10 in der gleichen Stellung wie in Fig. 2, doch ist hier durch Verdrehen des Winkelhebels 21 in die Stellung II dem vollen Muffenhub auch die Höchstmengeneinstellung der Regelstange 17 zugeordnet.Fig. 3 shows the regulator sleeve 10 in the same position as in Fig. 2, but here is the full sleeve stroke by turning the angle lever 21 into position II the maximum quantity setting of the control rod 17 is also assigned.

Fig. 4 zeigt aufgetragen über dem Regelstangenweg sr die zugehörigen Muffenwege sm. Punkt α zeigt die Leerlaufstellung, die Punkte b und c zeigen die Vollaststellung für die Einstellungen I und II des Winkelhebels 21. Durch Zwischenstellungen des Winkelhebels 21 können alle zwischen den Kurven a-b und a-c liegenden Punkte eingestellt werden.4 shows the associated sleeve paths s m plotted over the control rod path s r . Point α shows the idle position, points b and c show the full load position for settings I and II of the angle lever 21. By intermediate positions of the angle lever 21, all points between the curves ab and ac can be set.

Das erfindungsgemäße Reguliergestänge läßt sich spiegelbildlich sowohl an der einen als auch an der anderen Maschinenlängsseite anordnen. Die Drehachse 25 des Winkelhebels 16 ist parallel zur Maschinenlängsachse angeordnet. Bei einer gegenüber der dargestellten Ausführung des Reglergestänges spiegelbildlichen Anordnung ist es lediglich notwendig, die Brennstoffpumpe 18 um ihre senkrechte Mittelachse um 180° zu verdrehen und den Hebelarm 26, etwa um eine Pumpenbreite versetzt, auf der Achse 25 zu befestigen. Es werden keine neuen Einzelteile für die spiegelbildliche Anordnung benötigt.The regulating linkage according to the invention can be mirror-inverted both on the one and on the arrange on the other longitudinal side of the machine. The axis of rotation 25 of the angle lever 16 is parallel to the longitudinal axis of the machine arranged. In the case of a mirror image of the version of the regulator linkage shown It is only necessary to arrange the fuel pump 18 around its vertical central axis to rotate 180 ° and the lever arm 26, offset by about a pump width, on the axis 25 to attach. No new individual parts are required for the mirror-image arrangement.

Claims (5)

PATENTANSPRÜCHE:PATENT CLAIMS: 1. Reguliergestänge für Brennkraftmaschinen, das eine Veränderung des Verhältnisses zwischen dem Muffenweg des Fliehkraftreglers und dem Weg des Fördermengenverstellgliedes (Regelstange) der Brennstoffeinspritzpumpe während des Betriebes zuläßt, dadurch gekennzeichnet, daß eine an der Reglermuffe gelenkig angreifende Stoßstange (12) an ihrem anderen Ende einen Zapfen (23) aufweist, an welchem gelenkig sowohl eine die Verstellung der Regelstange (17) der Einspritzpumpe bewirkende Stange (14) als auch ein Lenker (13) angreifen, dessen anderes Ende an einem um ein ortsfestes Lager (20) drehbar gelagerten Winkelhebel (21) angelenkt ist, derart, daß l>ei voll ausgeschwungenen Reglergewichten (6) die Achse des ortsfesten Lagers (20) und die Achse des Zapfens (23) mindestens annähernd zusammenfallen. 1. Regulating linkage for internal combustion engines, which allows a change in the ratio between the sleeve path of the centrifugal governor and the path of the flow rate adjustment element (control rod) allows the fuel injection pump during operation, characterized in that a on the regulator sleeve articulated bumper (12) at its other end a pin (23), on which the adjustment of the control rod (17) of the injection pump is articulated attack effecting rod (14) and a link (13), the other end of which one to a stationary bearing (20) rotatably mounted angle lever (21) is articulated, such that l> with fully swung regulator weights (6) the axis of the stationary bearing (20) and the axis of the pin (23) coincide at least approximately. 2. Reguliergestänge nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Stange (14) eine Welle (25) mittels eines auf dieser befestigten Hebelarmes2. regulating rod according to claim 1, characterized in that the rod (14) has a shaft (25) by means of a lever arm attached to this (16) verdreht und daß die Welle (25) mittels eines zweiten auf ihr befestigten Hebelarmes (26) die Regelstange (17) der Einspritzpumpe verstellt.(16) rotated and that the shaft (25) by means of a second lever arm (26) attached to it Injection pump control rod (17) adjusted. 3. Reguliergestänge nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Welle (25) parallel zur Mascbinenlängsachse angeordnet ist.3. regulating linkage according to claim 1 and 2, characterized in that the shaft (25) is parallel is arranged to the longitudinal axis of the Mascbinen. 4. Reguliergestänge nach Anspruch 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Einzelteile des Gestänges so ausgebildet sind, daß eine spiegelbild-, liehe Anordnung derselben möglich ist.4. regulating linkage according to claim 1 to 3, characterized in that the individual parts of the linkage are designed so that a mirror image, borrowed arrangement of the same is possible. 5. Reguliergestänge nach Anspruch 2 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß der auf die Regelstange5. regulating rod according to claim 2 to 4, characterized in that the on the control rod (17) der Brennstoffeinspritzpumpe (18) einwirkende Hebelarm (26) auf der Welle (25) in Achsrichtung verschoben werden kann.(17) of the fuel injection pump (18) acting lever arm (26) on the shaft (25) in the axial direction can be moved. In Betracht gezogene Druckschriften:
Deutsche Patentschriften Nr. 693 486, 840 331;
schweizerische Patentschrift Nr. 212 908.Considered publications:
German Patent Nos. 693 486, 840 331;
Swiss patent specification No. 212 908. Hierzu 1 Blatt Zeichnungen1 sheet of drawings © 809 528/2Ϊ0 5.58© 809 528 / 2-0 5.58
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