DE1184557B

DE1184557B - Centrifugal adjuster for speed-dependent change of the injection point in internal combustion engines

Info

Publication number: DE1184557B
Application number: DEO8141A
Authority: DE
Inventors: Dipl-Ing Wolfgang Bindermann; Dipl-Ing Guenter Hauser
Original assignee: Orange Einspritzgeraete K G L
Current assignee: Orange Einspritzgeraete K G L
Priority date: 1961-07-04
Filing date: 1961-07-04
Publication date: 1964-12-31

Description

Fliehkraftversteller zur drehzahlabhängigen Änderung des Einspritzzeitpunktes an Brennkraftmaschinen Die Erfindung betrifft einen Fliehkraftversteller zur drehzahlabhängigen Änderung des Einspritzzeitpunktes an Brennkraftmaschinen, insbesondere Dieselbrennkraftmaschinen, bei welchem durch Federn belastete Fliehgewichte um je einen an einem Kupplungsflansch angeordneten, zur Drehachse des Kupplungsflansches parallelen Lagerbolzen schwenkbar sind und zwei ungleiche Hebelarme aufweisen, deren kürzerer gleitend mit einem an einem zweiten, zum ersten gleichachsigen Kupplungsflansch angeordneten, zum Lagerbolzen parallelen Bolzen im Sinne einer Winkelverstellung der Kupplungsflansche zueinander zusammenwirkt, dessen radialer Abstand von der Drehachse der Kupplungsflansche vom radialen Abstand des Lagerbolzens von der Drehachse verschieden ist.Centrifugal adjuster for speed-dependent change of the injection point on internal combustion engines The invention relates to a centrifugal adjuster for speed-dependent Change of the injection point in internal combustion engines, in particular diesel internal combustion engines, in which flyweights loaded by springs by one each on a coupling flange arranged, to the axis of rotation of the coupling flange parallel bearing bolts pivotable and have two unequal lever arms, the shorter of which slides with one a second coupling flange arranged on the same axis as the first, to the bearing pin parallel bolts in the sense of an angular adjustment of the coupling flanges to each other cooperates, whose radial distance from the axis of rotation of the coupling flanges from radial distance of the bearing pin from the axis of rotation is different.

Die bekannten automatischen Fliehkraftversteller weisen eine relativ große innere Reibung auf, die einen erhöhten Verschleiß zur Folge hat. Außerdem führt aber die innere Reibung zu einer Hysteresis der Verstellcharakteristik des Fliehkraftverstellers. Bei derartigen Einrichtungen läßt es sich daher nicht erreichen, daß einem bestimmten Verstellwinkel eine bestimmte Drehzahl zugeordnet ist. Daher kann bei den bekannten Fliehkraftverstellern auch nicht der optimale Förderbeginn entsprechend der erforderlichen Verstellcharakteristik für den Motor erreicht werden. Außerdem wird die Verstellcharakteristik bzw. die Verstellhysteresis durch die Fördermenge der Einspritzpumpe, welche das für den Antrieb der Einspritzpumpe erforderliche Drehmoment verändert, ungünstig beeinflußt, so daß hierdurch eine weitere unerwünschte Veränderung des Verstellwinkels des automatischen Spritzverstellers bei der jeweiligen Drehzahl bedingt ist, die eine zusätzliche Abweichung von der Soll-Verstellcharakteristik zur Folge hat.The known automatic centrifugal adjusters have a relative large internal friction, which results in increased wear. aside from that however, the internal friction leads to a hysteresis of the adjustment characteristics of the Centrifugal adjuster. With such facilities it can therefore not be achieved that a certain speed is assigned to a certain adjustment angle. Therefore can also not be the optimal start of delivery with the known centrifugal adjusters can be achieved according to the required adjustment characteristics for the motor. In addition, the adjustment characteristic or the adjustment hysteresis is determined by the delivery rate the injection pump, which is what is required to drive the injection pump Torque changed, adversely affected, so that hereby a further undesirable Change of the adjustment angle of the automatic injection adjuster for the respective Speed is conditioned, which is an additional deviation from the target adjustment characteristics has the consequence.

Außer den angeführten funktionsmäßigen Nachteilen der bisher bekannten automatischen Spritzversteller weisen diese einen komplizierten inneren Kraftverlauf sowie eine aufwendige konstruktive Gestaltung auf und sind schwierig und meist nur mit Hilfsvorrichtungen zu montieren und einzustellen.Apart from the mentioned functional disadvantages of the previously known automatic injection adjusters, these have a complicated internal force curve as well as an elaborate structural design and are difficult and mostly only to assemble and adjust with auxiliary devices.

Das Ziel der vorliegenden Erfindung besteht nun darin, diese Nachteile zu beseitigen. Insbesondere soll erreicht werden, daß die Verstellcharakteristik bei steigender und fallender Drehzahl immer die gleiche bleibt, also keine Hysteresis aufweist.The aim of the present invention is now to overcome these drawbacks to eliminate. In particular, it should be achieved that the adjustment always remains the same with increasing and decreasing speed, i.e. no hysteresis having.

Zur Erreichung dieses Zieles ist bei dem erfindungsgemäßen Fliehkraftversteller die Anordnung getroffen, daß die Federn in an sich bekannter Weise als Schraubendruckfedern ausgebildet sind, welche radial in Fliehgewichtsbohrungen angeordnet sind und sich mit ihren äußeren Enden gegen einstellbare, von die Fliehgewichte durchdringenden, zu den Druckfedern etwa gleichachsigen Haltearmen gehaltene Federteller abstützen und die sich mit ihren inneren Enden gegen die Fliehgewichte abstützen, und daß die Haltearme. mit einer mit der Drehachse der Kupplungsflansche gleichachsigen, gegenüber diesen frei drehbaren Büchse starr verbunden sind und je ein Haltearm durch je ein Fliehgewicht in Umfangsrichtung annähernd formschlüssig geführt ist.To achieve this goal, the centrifugal adjuster according to the invention the arrangement made that the springs in a known manner as helical compression springs are formed, which are arranged radially in centrifugal weight bores and with their outer ends against adjustable, penetrating by the flyweights, Support the spring plates held approximately coaxially with the compression springs and which are supported with their inner ends against the flyweights, and that the holding arms. with a coaxial with the axis of rotation of the coupling flanges, are rigidly connected to this freely rotatable sleeve and each have a holding arm is guided approximately positively in the circumferential direction by a flyweight each.

Durch diese Anordnung wird erreicht, daß die von den Federn ausgewogene Kraftkomponente der Fliehkraft jedes Fliehgewichtes sich gegen die Federteller nach außen abstützend über die Haltearme direkt zur zentral auf der Nabe angeordneten Büchse zurückgeführt wird. Werden @ zwei -oder mehrere Fliehgewichte mit den zugehörigen Haltearmen bei Betrachtung des automatischen Spritzverstellers in axialer Richtung symmetrisch angeordnet; so kompensieren sich die über die Haltearme "in die Büchse eingeleiteten Kräfte, wodurch diese nicht einseitig gegen die Nabe, auf welcher sie gelagert ist, angepreßt werden kann. Es entsteht daher an dieser Lagerstelle keine der Verstellbewegung entgegengesetzt gerichtete Reibungskraft, und die reibungsfrei gelagerte Büchse ist daher lediglich durch innere Materialkräfte beansprucht. Infolgedessen- werden bei der erfindungsgemäßen Vorrichtung Stellen mit großer Reibung und damit gleichzeitig das Auftreten einer Hysteresis der Verstellcharakteristik vermieden.This arrangement ensures that the springs are balanced Force component of the centrifugal force of each centrifugal weight against the spring plate externally supported via the holding arms directly to the centrally arranged on the hub Rifle is returned. Are @ two or more flyweights with the associated Holding arms when looking at the automatic injection adjuster in the axial direction symmetrically arranged; in this way, they compensate for each other via the holding arms "in the sleeve introduced forces, whereby these are not unilaterally against the hub on which it is stored, can be pressed. It is therefore created at this bearing point no frictional force opposing the adjustment movement, and the friction-free The bushing in bearings is therefore only subjected to internal material forces. Consequently- in the device according to the invention are places with great friction and thus at the same time the occurrence of a hysteresis of the adjustment characteristic avoided.

Aii Hand der Zeichnung ist die Erfindung beispielsweise beschrieben und dargestellt. Es zeigt A b b. 1 einen Querschnitt durch die erfindungsgemäße Einrichtung mit,beispielsweise zwei diametral gegenüberliegend angeordneten Fliehgewichten, wobei die Fliehgewichte in ihrer Stellung vor Verstellbeginn dargestellt sind, A b b. 2 den gleichen Schnitt mit maximal ausgeschwenkten Fliehgewichten, A b b. 3 einen Längsschnitt.Aii hand of the drawing, the invention is described by way of example and shown. It shows A b b. 1 shows a cross section through the inventive Facility with, for example, two diametrically arranged opposite one another Flyweights, the flyweights shown in their position before the start of adjustment are, A b b. 2 the same cut with the flyweights swung out to the maximum, A b b. 3 a longitudinal section.

In einem Fliehkraftversteller sind zwei Fliehgewichte 11, 12 auf Bolzen 9, 10 gelagert, die parallel zur Drehachse des Verstellers angeordnet sind und in der den einseitigen Abschluß des Verstellergehäuses bildenden, gegenüber dem gleichachsig angeordneten eigentlichen Gehäuse 13 abgedichteten Grundplatte 8 befestigt sind. Grundplatte 8 und Gehäuse 13 werden bei Fliehgewichtsausschlag um einen Verstellwinkel relativ gegeneinander verdreht. Die Fliehgewichte 11, 12 stützen sich gleitend über ebenfalls parallel zur Drehachse liegende Bolzen 4, 5 ab, die mit dem Boden 3 des Gehäuses 13 fest verbunden sind. Boden 3 und Grundplatte 8 bilden die Kupplungsflansche des Verstellers.In a centrifugal adjuster, two flyweights 11, 12 are mounted on bolts 9, 10 , which are arranged parallel to the axis of rotation of the adjuster and in which the base plate 8 , which forms the one-sided closure of the adjuster housing and is sealed against the coaxially arranged actual housing 13, is fastened. Base plate 8 and housing 13 are rotated relative to each other by an adjustment angle when the flyweight rashes. The flyweights 11, 12 are slidably supported by bolts 4, 5 which are also parallel to the axis of rotation and which are firmly connected to the bottom 3 of the housing 13. Bottom 3 and base plate 8 form the coupling flanges of the adjuster.

In die radial oder annähernd radial zur Achse der Nabe gerichteten Bohrungen 15, 16 der Fliehgewichte 11, 12 ragen die radial oder annähernd radial gerichteten Haltearme 35, 36 hinein, die fest mit einer auf der zentralen Nabe drehbar angeordneten Büchse 37 verbunden sind bzw. mit ihr aus einem Stück bestehen. Die Haltearme 35, 36 tragen an ihren äußeren Enden einen einstellbaren Federteller 38, 39, und es sind in die Bohrungen 15, 16 der Fliehgewichte jeweils eine oder mehrere Druckfedern 19, 20 eingelegt. Diese stützen sich mit ihren nach außen gerichteten Enden gegen die Federteller 38, 39 und mit ihren nach innen gerichteten Enden gegen die am Bohrungsgrund eingelegten Haltearmführungen 40, 41 ab. Aus A b b. 1 ist die Lage von z. B. diametral gegenüberliegend angeordneten Fliehgewichten vor Verstellbeginn ersichtlich. In A b b. 2 dagegen sind die Fliehgewichte 11, 12 in maximal ausgeschwenkter Lage dargestellt. Die in die Bohrungen 15, 16 eingelegten Federn sind so bemessen, daß sie im Zusammenwirken mit der entsprechenden Formgebung der Berührungsbahn 24, 25 am kurzen Teil des Fliehgewichtes, im gezeichneten Beispiel als planebene Fläche dargestellt, die Verwirklichung der für einen bestimmten Motor erforderlichen Verstellcharakteristik ergeben.In the radially or approximately radially to the axis of the hub bores 15, 16 of the flyweights 11, 12 protrude the radially or approximately radially directed holding arms 35, 36, which are fixedly connected to a sleeve 37 rotatably arranged on the central hub or with consist of one piece. The holding arms 35, 36 carry an adjustable spring plate 38, 39 at their outer ends, and one or more compression springs 19, 20 are inserted into the bores 15, 16 of the flyweights. These are supported with their outwardly directed ends against the spring plates 38, 39 and with their inwardly directed ends against the holding arm guides 40, 41 inserted at the bottom of the bore. From A b b. 1 is the position of z. B. diametrically opposite flyweights can be seen before the start of adjustment. In A b b. 2, on the other hand, the flyweights 11, 12 are shown in a maximally swiveled-out position. The springs inserted in the bores 15, 16 are dimensioned so that they, in cooperation with the corresponding shape of the contact path 24, 25 on the short part of the flyweight, shown as a flat surface in the example shown, result in the implementation of the adjustment characteristics required for a specific motor .

Die äußere Endstellung der Fliehgewichte 11, 12 ist so begrenzt, daß zwischen diesen und der inneren Wand des Gehäuses 13 noch ein Sicherheitsabstand gewährleistet bleibt. Diese Endlage wird bei der höchsten im jeweiligen Anwendungsfall auftretenden Motordrehzahl und der vorhandenen Verstellcharakteristik nicht oder gerade erreicht, und außerdem kann die Begrenzung des Fliehgewichtsausschlages durch einen zweckmäßig angeordneten, hier nicht dargestellten und näher beschriebenen Anschlag erreicht werden.The outer end position of the flyweights 11, 12 is limited so that a safety distance is still guaranteed between these and the inner wall of the housing 13. This end position is not or just reached at the highest engine speed occurring in the respective application and the existing adjustment characteristics, and the limitation of the flyweight deflection can be achieved by a suitably arranged stop, not shown and described in more detail here.

Die erfindungsgemäße Einrichtung kann somit jeweils für den Motor, in den sie eingebaut werden soll, lediglich durch einfache Auswahl der entsprechenden Federn 19, 20 oder durch entsprechende Formgebung der Berührungsbahn 24, 25 oder durch beide Maßnahmen abgestimmt werden.The device according to the invention can thus be adapted to the motor in which it is to be installed simply by simply selecting the appropriate springs 19, 20 or by appropriately shaping the contact path 24, 25 or by both measures.

Beim Ausschwenken der Fliehgewichte ergibt sich eine nach Richtung und Größe gleiche Verlagerung der Achse jeder Aufnahmebohrung für die Fliehgewichtsfedern, welcher jeder zugehörige Haltearm funktionsbedingt folgen muß. Dies wird dadurch erreicht, daß am Bohrungsgrund der Fliehgewichte eine lose Führung 40, 41 aus geeignetem Material für den Haltearm eingelegt ist, die diesen und damit die mit ihm fest verbundene und auf der Nabe des Kupplungsflansches drehbar gelagerte Büchse in erforderlicher Weise verdreht. Dabei ist die jeweilige Federaufnahmebohrung im Fliehgewicht so angeordnet, daß bei maximalem Ausschwenken der Fliehgewichte um die Bolzen 9, 10 und bei Verdrehung der Büchse 37 mit den Haltearmen 35, 36 um die Achse des Spritzverstellers die auftretende Verschränkung zwischen Bohrungsachse und der Achse der Haltearme auf ein Minimum beschränkt bleibt. Die Führung 40, 41 für die Haltearme im Bohrungsgrund ist deshalb lose ausgeführt, so daß ein Verklemmen an dieser Stelle sowie ein Anlegen der Federn und des Federtellers in der Fliehgewichtsbohrung zuverlässig vermieden wird. Die Büchse 37 ist auf der Nabe praktisch reibungsfrei verdrehbar, da keine einseitige Anpreßkraft vorhanden ist. Infolgedessen . treten auch für die Mitnahme der Haltearme 35, 36 und der mit ihnen fest verbundenen Büchse 37 über die losen Führungen in den Fliehgewichten praktisch keine Be- tätigungskräfte und damit keine verschleißfördernden oder der Verstellung entgegenwirkenden Kräfte auf. Damit in jedem Falle das Anliegen der Berührungsbahnen 24, 25 an den auf den Bolzen 4, 5 sitzenden Büchsen 6, 7 und damit die vorgegebene Verstellcharakteristik gewährleistet ist, sind mit den Fliehgewichten 11, 12 Bügel 42; 43 fest verbunden und so angeordnet, daß die auf den Bolzen 4, 5 drehbaren Büchsen 6, 7 von den Bügeln 42, 43 je nach deren Steifheit an den Berührungsbahnen 24, 25 kraft- oder formschlüssig geführt werden, wodurch ein Abheben der Büchsen von den Berührungsbahnen vermieden wird, jedoch beim Ausschwenken der Fliehgewichte 11, 12 ein Abrollen der Büchsen 6, 7 auf den Berührungsbahnen 24, 25 gewährleistet bleibt.When the centrifugal weights are swiveled out, there is a displacement of the axis of each receiving hole for the centrifugal weight springs, which is the same in terms of direction and size, and which each associated holding arm must functionally follow. This is achieved by inserting a loose guide 40, 41 of suitable material for the holding arm at the bottom of the bore of the centrifugal weights, which rotates the holding arm and thus the bushing, which is fixedly connected to it and rotatably mounted on the hub of the coupling flange, as required. The respective spring mounting hole in the flyweight is arranged in such a way that when the flyweights are swiveled out to the maximum about the bolts 9, 10 and when the bush 37 with the holding arms 35, 36 is rotated about the axis of the injection adjuster, the interleaving that occurs between the axis of the bore and the axis of the holding arms remains limited to a minimum. The guide 40, 41 for the retaining arms in the bottom of the bore is therefore made loose, so that jamming at this point as well as a contact between the springs and the spring plate in the flyweight bore is reliably avoided. The sleeve 37 can be rotated on the hub with practically no friction, since there is no one-sided contact pressure. Consequently . occur also suitable for carrying the support arms 35, 36 and the firmly connected with them sleeve 37 via the loose guides in the flyweights virtually no loading actuation forces and thus not conducive to wear or adjustment opposing forces. So that the contact tracks 24, 25 are in contact with the bushings 6, 7 seated on the bolts 4, 5 and thus the specified adjustment characteristics are guaranteed in every case, the flyweights 11, 12 are provided with brackets 42; 43 firmly connected and arranged so that the rotatable on the bolts 4, 5 sleeves 6, 7 of the brackets 42, 43 depending on their stiffness on the contact tracks 24, 25 are positively or positively guided, whereby a lifting of the sleeves from the Contact paths is avoided, but when the centrifugal weights 11, 12 are swiveled out, the bushings 6, 7 continue to roll on the contact paths 24, 25 .

Claims

Claim: Centrifugal adjuster for the speed-dependent change of the injection time in internal combustion engines, in particular diesel internal combustion engines, in which centrifugal weights loaded by springs can be pivoted around a bearing pin arranged on a coupling flange and parallel to the axis of rotation of the coupling flange and have two unequal lever arms, the shorter of which slides with one a second, coaxial coupling flange to the first coupling flange parallel to the bearing pin cooperates in the sense of an angular adjustment of the coupling flanges to each other, the radial distance from the axis of rotation of the coupling flange is different from the radial distance of the bearing pin from the axis of rotation, characterized in that the springs (19 , 20) are designed as helical compression springs in a known manner, which are radially arranged in Fliehgewichtsbohrungen (15, 16) and adjustable with their outer ends against; of the flyweights (11, 12) penetrating; to the compression springs (19, 20) approximately equiaxed holding arms (35, 36) supported spring plates (38, 39) and which are supported with their inner ends against the flyweights (11, 12) , and that the holding arms (35, 36) are rigidly connected to a bushing (37) coaxial with the axis of rotation of the coupling flanges and freely rotatable with respect to this and each holding arm (35, 36) is guided in an approximately form-fitting manner in the circumferential direction by a centrifugal weight (11, 12). Documents considered: German Patent No. 814 810; French Patent No. 1215 128; British Patent Nos. 429 081, 686 497.