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Regelvorrichtung für Einspritzbrennkraftmaschinen Die Erfindung bezieht
sich auf eine Regelvorrichtung für Einspritzbrennkraftmaschinen mit einem durch
ein Regelgestänge an einer Seite der Regelstange der Einspritzpumpe angreifenden
Verstellregler, in welcher ein Hubmagnet in Abhängigkeit von einer oder mehreren
Betriebsgrößen der Maschine selbsttätig ein die Regelstange der Einspritzpumpe auf
Null-Förderung führendes Stellglied freigibt und unabhängig davon ein Betätigungsglied
einer Einstellvorrichtung zum Einstellen der Betriebsdrehzahl an der Regelstange
wirksam ist, durch welches gleichzeitig die Regelstange in die Start- oder Stopstellung
geführt werden kann.
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Bei einer bekannten Ausführung dieser Art wirkt der Betriebsdrehzahlregler,
die diesem zugeordnete Einstellvorrichtung und ebenso der Hubmagnet der Sicherheitsvorrichtung
der Maschine über eine Stellscheibe mit der Regelstange der Einspritzpumpe zusammen.
Dadurch, daß bei dieser Anordnung sämtliche die Regelstange der Einspritzpumpe beeinflussenden
Organe an einer gemeinsamen Stehscheibe auf einer Seite der Einspritzpumpe angreifen,
ergeben sich nicht nur hohe Verstellkräfte für die Regelstange, sondern auch komplizierte
Anbauverhältnisse für das Regelstellzeug. Ferner ist eine Einrichtung vorgeschlagen
worden zum Stillsetzen und Anlassen von Brennkraftmaschinen mit einem elektrischen
Abstellmagneten, welcher auf die Einspritzpumpe einwirkt. Eine Überwachung der Maschine
in Abhängigkeit von einer oder mehreren Betriebsgrößen derselben ist jedoch damit
nicht verbunden. Die Einrichtung dient vielmehr zum wahlweisen Halten und Wiederanfahren
von Kraftfahrzeugen, wobei in der Zeit der Betriebsruhe die Maschine abgestellt
wird und zu diesem Zweck die Einrichtung mit der Gangschaltung des Getriebes gekoppelt
ist.
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Zur überwachung von Brennkraftmasehinen in Abhängigkeit von verschiedenen
Betriebsgrößen ist es bekannt, eine elektrisch gesteuerte Sicherheitseinrichtung
vorzusehen, durch welche die Kraftstoffzufuhr abgestellt wird, wenn beispielsweise
der Druck mindestens eines der Mittel z. B. zum Schmieren oder Kühlen unter einen
bestimmten Wert fällt. Die Steuerung erfolgt durch ein elektrisch gesteuertes und
federbelastetes Steuerventil mit Hilfe eines Servomotors, der an der Kraftstoffpumpe
angreift. Durch die Verwendung eines Servomotors wird@die Anlage zwangläufig groß
und schwer und kann dadurch nicht organisch mit der Einspritzpumpe verbunden werden.
Außerdem ist eine überbrückung des Stromkreises zwischen den die Betriebsgröße regelnden
Gebern und dem Servomotor für den Einbau einer fernbedienten Kontaktsteuerung nicht
vorgesehen.
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Bekannt ist ferner eine Ausführung, bei welcher der Drehzahlregler
an der einen Seite und die Einrichtung zum Anlassen und Abstellen der Maschine an
der anderen Seite der Regelstange der Einspritzpumpe angreift. Diese Ausführung
besitzt jedoch keine Einrichtung zum selbsttätigen Abstellen der Maschine. Da die
einzelnen Einrichtungen bei der bekannten Ausführung unabhängig voneinander arbeiten
müssen, ist der Anbau von bekannten Sicherheitsvorrichtungen mit einem Hubmagneten
nicht möglich, da hierzu grundlegende Änderungen des Regelstellzeugs erforderlich
sind. Dasselbe trifft auch auf eine bekannte Anlaßsteuerung zu, bei welcher die
Regelstange durch einen Nocken in die Start- und Stopstellung gebracht wird und
die Betriebsstellungen durch den Drehzahlregler mit Hilfe einer Sperrklinke gesteuert
werden. Der Reglerhebel greift dabei in der Mitte der Regelstange in den Regelzug
ein.
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Die Erfindung bezweckt, eine platzsparende Einrichtung zu schaffen,
bei der geringe Kräfte zur Verstellung der Einspritzpumpe notwendig sind.
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Gemäß der Erfindung wird dies dadurch erreicht, daß das vom Hubmagneten
gehaltene Stellglied und das gleichachsig mit dem Stellglied angeordnete Betätigungsglied
der Einstellvorrichtung auf das dem Regelgestänge des Drehzahlreglers gegenüberliegende
Ende der Regelstange der Einspritzpumpe einwirken. Dadurch kann, ohne eine Vorkehrung
an der selbsttätigen Abstellvorrichtung vornehmen zu müssen, jede gewünschte Maschinendrehzahl
eingestellt werden, ohne daß Bedienungsfehler möglich sind. Durch diese Anordnung
ist gleichzeitig die erforderliche Druckkraft
zur Verstellung der
Einspritzpumpe gering und wird bei laufender Maschine, d. h. wenn Regler und Reglerfeder
im Gleichgewicht sind, nahezu null, so daß man mit einem kleinen Magneten auskommt,
der sich leicht unterbringen läßt. Man erhält dadurch eine die Betätigungsglieder
der Regelstange umfassende Baueinheit, welche zusammen mit dem Hubmagneten an die
Einspritzpumpe angeschlossen werden kann. Es entfallen somit gegenüber dem Bekannten
sämtliche Halterungen und Anschlüsse an der Maschine, was eine wesentliche Vereinfachung
ergibt.
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Das Stellglied besteht vorzüglich aus einem axial zur Regelstange
angeordneten Kolben, welcher in einem von der Einspritzpumpe gehaltenen Zylinder
gleitet, der den Hubmagneten trägt. Durch diesen Aufbau der Abstellvorrichtungen
kommt man mit wenigen einfach geformten Teilen aus, wodurch die Herstellungskosten
gering sind. Das Stellglied ist vorteilhaft federbelastet und durch einen die Wandung
des Zylinders durchsetzenden, mit dem Anker des Hubmagneten verbundenen Stift bei
ununterbrochenem Magnetstromkreis gehalten. Das Stellglied wird von dem mit dem
Wählhebel der Einstellvorrichtung verbundenen Betätigungsglied durchsetzt, das unter
der Wirkung einer sich an der Zylinderabschlußwand abstützenden Druckfeder steht.
Dadurch kann das Betätigungsglied zusammen mit dem Stellglied auf engstem Raum untergebracht
werden. Das Betätigungsglied besteht vorteilhaft aus einem Bolzen, welcher eine
Anschlagscheibe trägt, die das Widerlager für eine mit dem Stellglied zusammenwirkende
Druckfeder bildet. Das Betätigungsglied ist über ein Gestänge mit einem Wählhebel
verbunden, welchem um seine Mittellage mehrere in senkrechten Ebenen zueinander
stehende Betriebsstellungen zugeordnet sind. Dadurch ergibt sich bei einem einfachen
Aufbau eine leichte Handhabung der Einstellvorrichtung. In Regelvorrichtungen, bei
welchen der Hubmagnet von in den Stromkreis einbezogenen Gebern, welche auf Temperatur,
Druck od. dgl. ansprechen, beeinflußt wird, kann eine insbesondere für unbeaufsichtigt
laufende Stationärrnotoren geeignete Abstellvorrichtung durch eine Überbrückung
des Stromkreises zwischen den Kontaktgebern und dem Hubmagneten für den Einbau eines
fernbedienten Kontaktschalters geschaffen werden.
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In der Zeichnung ist ein Ausführungsbeispiel der erfindungsgemäßen
Regelanlage einer Brennkraftmaschine in teilweise schematischer Form dargestellt.
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Von der Welle 1 einer Brennkraftmaschine wird ein Fliehkraftdrehzahlregler
2 angetrieben, dessen Fliehgewichte 3 einen Stift 4 betätigen, welcher an einem
drehbar gelagerten Reglerhebel 5 angreift. Der Reglerhebel 5 ist über ein Zwischengestänge
6 an dem Ende 7 der Regelstange 8 einer Einspritzpumpe 9 angelenkt. In das gegenüberliegende
Ende 10 der Regelstange 8 ist eine Einstellschraube 11 eingesetzt. Am Kopf der Einstellschraube
11 liegt ein in Form eines Kolbens ausgebildetes Stellglied 12 an, welches in einem
Zylinder 13 gleitet. Der Zylinder 13 wird von einem mit einem Gewinde versehenen
Ansatz 14 an der Einspritzpumpe gehalten. In die Wandung 15 des Zylinders 13 ist
ein Hubmagnet 16 eingesetzt, dessen Anker 17 mit einem Stift 18 versehen ist. Der
Stift 18 durchsetzt die Wandung 15 und liegt mit seinem freien i Ende an der Stirnseite
19 des Stellgliedes 12 an. Das Stellglied 12 steht unter der Wirkung einer Druckfeder
20, welche sich auf einer Anschlagscheibe 21 abstützt. Die Anschlagscheibe 21 ist
auf dem durch einen Bolzen 22' gebildeten Betätigungsglied 22 einer Einstellvorrichtung
23 angebracht. Der Bolzen 22' durchsetzt in einer Bohrung 24 das Stellglied 12 und
steht unter der Wirkung einer Druckfeder 25, welche zwischen der Zylinderabschlußwand
26 und der Anschlagscheibe 21 eingefügt ist. An dem Bolzen 22' ist ein mehrteiliges
Gestänge 27, 27' angelenkt, das mit dem Wählhebel 28 der Einstellvorrichtung 23
verbunden ist. Der Wählhebel 28 ist in einer Halterung 29 schwenkbar in einer mit
Schlitzen 30 versehenen Hülse 31 gelagert, welche ihrerseits um ihre Achse verschwenkbar
gehalten ist. Die Hülse 31 besitzt eine Zunge 32 zur Anlenkung der Reglerfeder 33.
Die Reglerfeder 33 greift mit ihrem gegenüberliegenden Ende 34 mit Abstand vom Stift
4 gleichfalls am Reglerhebel 5 an.
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Die elektrische Anlage für den Hubmagneten umfaßt ein an eine Batterie
35 angeschlossenes Anzeige- und Schaltgerät 36 bekannter Bauart, welches mit einer
Zeituhr 37 zur Einstellung einer gewünschten Laufdauer der Maschine versehen ist,
sowie Kontaktgeber 38, 38', 38", 38"', welche auf die Zylinderkopftemperatur, die
Schmieröltemperatur, den Schmieröldruck sowie auf die Kraftstoffmenge ansprechen.
Durch eine Leitung 39 ist der Hubmagnet 16 mit dem Anzeige-und Schaltgerät 36 und
über eine weitere Leitung 40
mit der Masse verbunden.
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Zur Inbetriebnahme der Maschine wird der Wählhebel 28 von seiner Mittellage
z in der Schaltebene x-x', z gegen x' gedrückt, was derVollaststellung entspricht,
wodurch die Hülse 31 verschwenkt und damit die Reglerfeder 33 entsprechend vorgespannt
wird. Ist diese Stellung erreicht, so wird der Wählhebel 28 in der Ebene y-y', z
gegen y' in die Startstellung gezogen. Dadurch wird über das Gestänge 27, 27
der Bolzen 22' unter Zusammendrückung der Druckfeder 25 zurückgezogen und die Druckfeder
20 des Stellgliedes 12 entlastet. Durch die vorgespannte Reglerfeder 33 wird
gleichzeitig der Reglerl!ebel 5, zusammen mit der Regelstange 8 der Einspritzpumpe
9, dem zurückgezogenen Bolzen 22' unter gleichzeitiger Rückführung des Stellgliedes
12 nachgeführt, wodurch die Regelstange in die Startstellung a gelangt. Läuft die
Maschine, so wird der Wählhebel 28 in seine Ausgangslage gebracht, wobei nunmehr
durch Verschwenken desselben in der Ebene x-x', z jede gewünschte Betriebsdrehzahl
b an der Regelstange 8 eingestellt werden kann.
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Soll die Maschine bei eingestellter Betriebsdrehzahl eine bestimmte
Zeit, z. B. vier Stunden, betrieben werden, so wird die Zeituhr 37 auf die gewünschte
Laufdauer eingestellt. Nach Zeitablauf wird im Anzeige- und Schaltgerät 36 ein Kontakt
zwischen der Batterie 35 und der Leitung 39 hergestellt, wodurch der Anker 17 des
Hubmagneten 16 angezogen wird. Dabei gibt der mit dem Anker 17 verbundene Stift
18 das Stellglied 12 frei, so daß dieses unter der Wirkung der Druckfeder 20 die
Regelstange 8 in die Stopstellung c drückt. Dadurch wird die Kraftstoffförderung
unterbrochen, so daß die Maschine zum Stillstand kommt.
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Tritt innerhalb der eingestellten Zeitspanne an der Maschine ein Schaden
auf, wodurch z. B. der Schmieröldruck unter 0;5 atü absinkt, so werden die Kontakte
des Kontaktgebers 38 geschlossen. Über das Anzeige- und Schaltgerät 36 wird dadurch
die Leitung 39 unter Spannung gesetzt, so daß der Hubmagnet 16
anspricht
und wiederum das Stellglied 12 freigibt, welches die Regelstange 8 in die Stoppstellung
drückt. Eine im Schaltgerät 36 angeordnete Klappe 41 zeigt dabei an, daß die Maschine
wegen mangelnden Schmieröldruckes zumStillstand gebrachtwurde.Sinngemäß spricht
die Regelvorrichtung auch auf die Kontaktgeber 38', 38" an, welche von der Temperatur
des Zylinderkopfes bzw. des Schmieröles beeinflußt werden. Dasselbe trifft auch
auf den Kontaktgeber 38"' für die Kraftstoffmenge zu.
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Zur Fernbedienung der Maschine ist unter Ausschluß des Anzeige- und
Schaltgerätes 36 eine Überbrückung 42 zwischen der Batterie 35 und der an den Hubmagneten
16 angeschlossenen Leitung 39 vorgesehen. In die Überbrückung 42 ist ein Kontaktschalter
43 eingefügt, welcher z. B. durch eine Impulssteuerung von einer Zentrale aus geschlossen
werden kann, wodurch die Maschine gleichfalls abgestellt wird.
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Soll die Maschine von Hand abgestellt werden, so wird der Wählhebel
28 in der Schaltebene x-x , z gegen x, was der Leerlaufstellung entspricht, und
anschließend in der Ebene y-y', z gegen y gedrückt. Dadurch wird die Reglerfeder
33 entspannt und gleichzeitig der Bolzen 22' gegen die Regelstange 8 zu bewegt.
Bei dieser Bewegung durchsetzt der Bolzen 22' das Stellglied 12 und drückt
die Regelstange 8 in die Stopstellung c, worauf die Maschine zum Stillstand
kommt.
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Die Erfindung ist nicht auf das gezeigte Ausführungsbeispiel beschränkt.
Die Einrichtung kann auch derart durchgeführt werden, daß ein oder mehrere Geber
unmittelbar mit dem Hubmagneten zusammenwirken, wodurch das kombinierte Schalt-
und Anzeigegerät entfällt. Ferner kann der Hubmagnet auch koaxial zur Regelstange
der Einspritzpumpe angeordnet werden, so daß das Betätigungsglied der Einstellvorrichtung
den Anker des Magneten durchsetzt. Die Einstellvorrichtung selbst kann beliebig
aufgebaut sein mit der Maßgabe, daß ein Betätigungsglied zur Verstellung der Einspritzpumpenregelung
vorhanden ist.