DE1241663B - Spritzversteller zur Verstellung des Einspritzbeginns bei Brennkraftmaschinen - Google Patents

Spritzversteller zur Verstellung des Einspritzbeginns bei Brennkraftmaschinen

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DE1241663B
DE1241663B DEC22322A DEC0022322A DE1241663B DE 1241663 B DE1241663 B DE 1241663B DE C22322 A DEC22322 A DE C22322A DE C0022322 A DEC0022322 A DE C0022322A DE 1241663 B DE1241663 B DE 1241663B
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Germany
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injection
flyweights
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fluid
housing
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Application number
DEC22322A
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English (en)
Inventor
Robert Richard Brian Backlund
John Maxwell Bailey
Harry Mills Kiley
Donald Charles Dowdall
Alexander Goloff
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Caterpillar Inc
Original Assignee
Caterpillar Tractor Co
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    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02DCONTROLLING COMBUSTION ENGINES
    • F02D1/00Controlling fuel-injection pumps, e.g. of high pressure injection type
    • F02D1/16Adjustment of injection timing
    • F02D1/162Adjustment of injection timing by mechanical means dependent on engine speed for angular adjustment of driving and driven shafts

Description

  • Spritzversteller zur Verstellung des Einspritzbeg-inns bei Brennkraftmaschifien Die Erfindung betrifft einen Spritzversteller zur Verstellung des Einspritzbeginns bei Brennkraftmaschinen in Abhängigkeit von der Drehzahl, bei welchem federbelastete, unter der Einwirkung der Fliehkraft radial nach außen wandernde, an einem von zwei gleichachsig angeordneten Kupplungstellen radial- und in einer Richtung axial geführte.Fliehgewichte die beiden Kupplungsteile des Spritzverstellers zueinander verdrehen mittels in an den Fliehgewichten vorgesehenen Schrägnuten gleitender Bal--zen, welche parallel zur Drehachse des Spritzver stellers an einer das zweite-.Kupplungsteil -bildenden, den Fliehgewichten axial unmittelbar benachbarten Scheibe befestigt sind.
  • Zur Verstellung des Einspritzpunktes in Abhängigkeit von der Drehzahl bei Brennkraftmaschinen sind Spritzversteller bekannt, welche einen mit der Kurbelwelle gekuppelten Fliehkraftregler aufweisen, wobei die Verstellung der Fliehgewichte eine Verstellung des Einspritzbeginns bewirkt. Da bei Brennkraftmaschineu, insbesondere für Straßenfahrzeuge, erhebliche Erschütterungen im Betrieb auftreten, besteht bei den bekannten Einrichtungen die Gefahr einer Störung der Regelung durch auf die Flichkräfte einwirkenden nicht von der Drehzahländerung abhängenden Massenkräfte.
  • Um die Wirkung dieser nicht drehzahlabhängigen Massenkräfte zu vermindern, ist es bekannt, bei einem derartigen Spritzversteller die Vorspannung der Fliehkraftgewichte durch Schraubenfedem vorzunehmen und die Fliehkraftgewichte mit ihren Seitenflächen an entsprechenden Gegenflächen radial zu führen. Dadurch wird eine Axialfestlegung der Fliehkraftgewichte und gegebenenfalls eine gewisse Dämpfung durch mechanische Reibung erreicht. Diese mechanische Dämpfungswirkung ist jedoch nicht oder nur schwer kontrollierbar und insbesondere durch Änderungen der Reibung der Fliehgewichte in den Führungen infolge unterschiedlicher Schmierverhältnisse oder infolge des unvermeidbaren Verschleißens beeinflußt. Bei der bekannten Anordnung werden am Ende des radialen Weges der Fliehgewichte nach außen Blattfedem vorgesehen, um durch plötzliche Beschleunigung oder Betriebsstöße an der Brennkraftmaschine auftretende Stoßbelastungen aufzufangen.
  • Bei diesen bekannten Spritzverstellem kann die Verstelleinrichtung bei der Montage ganz oder teilweise mit öl aufgefüllt werden, dadurch wird einerseits eine Schmierung der einzelnen Bestandteile gewährleistet, während andererseits auch durch die Verdrängerkolbenwirkung der Fliehgewichte eine hy-C draulische Dämpfung des Systems herbeigeführt wird. Dabei können jedoch durch Temperaturänderungen im Betrieb infol-e der konstruktiven Anordnung überdrücke entstehen, durch welche die ölfüllunverlorengehen könnte. Um dies zu verhindern, muß bei dieser bekannten Ausführungsform bei ölfüllung der Verstelleinrichtung eine besondere Volumenausgleich ermöglichende Lippendichtungsanordnungvorgesehen sein. Dadurch wird die Konstruktion relativ äufwendig. Außerdem werden durch die Volumenänderungen die Dämpfungsbedingungen beeinflußt.
  • Fernbr kahn durch diese bekannte Anordnun- zwar eine Dämpfung gegen Radialschwingungen der Fliehim im gewichte erreicht werden, jedoch ist diese Dämpfungswirkung relativ gering, schwer kontrollierbar und vermindert außerdem die Ansprdchempfindlichkeit der Vorrichtung durch die notwendige überwindung der zur Dämpfung erforderlichen mechanischen Reibung in den Führungsflächen.
  • Schließlich ist zwar kein bekannter Gegenstand bereits ein Ausgleich des bei der Verdrängung des öls infolge der radial nach außen wandernden Fliehgewichtskolben entstehenden Axialschubs auf die Reglerwelle durch die Bauart des die Kolben umgebenden Gehäuses gegeben, jedoch nur unter Inkaufnahme einer schwierigen Abdichtung der relativ zueinander verdrehbaren Gehäuseteile.
  • Es ist die der Erfindung zugrunde liegende Aufgabe, einen Spritzversteller zu schaffen, der eine wesentlich verbesserte Dämpfung bei konstanten Dämpfungsbedingungen aufweist und bei dem die mechanische Reibung in der Lagerung der Fliehkraftgewichte soweit wie möglich vermindert ist und trotzdem eine einwandfreie Stabilisierung und Dämpfung der radialen Bewegung der Fliehkraftgewichte erfolgt.
  • Gemäß der Erfindung wird dies dadurch erreicht, daß in an sich bekannter Weise die Fliehgewichte in einem strömungsmitteldichten Gehäuse untergebracht sind, welches ein Dämpfungsströmungsmittel enthält, das beim Auswürtswandem der Fliehgewichte durch Öffnungen engen Querschnittes von der radial äußeren Seite der Fliehgewichte auf die innere verdrängt wird und umgekehrt, und daß die Scheibe innerhalb des durch das erste Kupplungsteil gebildeten strömungsmitteldichten Gehäuses liegt und das Strömungsmittel von der radial äußeren Seite der Fliehgewichte Zutritt zu der den Fliehgewichten abgewandten Seite der Scheibe hat.
  • Durch diese erfindungsgemäße Anordnung wird eine außerordentlich wirkungsvolle hydraulische Dämpfung bei weitgehender Verminderung des mechanischen Reibungswiderstandes und damit eine außerordentlich große Dehnfähigkeit des Fliehkraftreglers in Verbindung mit einer möglichen Reduzierung der Masse der Fliehkraftgewichte erreicht. Durch Vorsehen einer am Abdichtvorgang für das Gehäuse lediglich an einer leicht zu beherrschenden Stelle nahe der Nabe beteiligten Scheibe läßt sich das übrige Gehäuse aus gegeneinander fest verschraubten Teilen herstellen. Der bei der erfindungsgemäßen Anordnung gegenüber bekannten Fliehkraftreglem für die Verstellung des Einspritzbeginns erforderliche geringe Mehraufwand auf konstruktivem Gebiet fällt bei dem Anwendungsgebiet - Brennkraftmaschinen - nicht wesentlich ins Gewicht, da das entsprechende Dämpfungsmedium unter Druck durch das Schmiersystem der Maschine zur Verfügung steht und im übrigen durch die erheblich bessere Wirkung und die damit mögliche Verbesserung des Wirkungsgrades der Maschine über den ganzen Drehzahlbereich weitgehend ausgeglichen ist.
  • Vorzugsweise bildet das Gehäuse eine Kammer mit gegenüberliegenden, parallelen, geradlinigen Seitenwänden, an denen die Fliehgewichte geführt sind. Zur Bildung einer Kammer zum Druckausgleich im Dämpfungsströmungsmittel kann eine in Abstand von der freien Seite der Scheibe am Gehäuse befestigte Deckplatte vorgesehen sein.
  • In der Zeichnung ist die Erfindung beispielsweise veranschaulicht. In der Zeichnung ist F i g. 1 ein Längsschnitt durch einen Spritzversteller gemäß der Erfindung, F i g. 2 eine teilweise Darstellung der Einrichtung im Schnitt nach der Linie II-11 der F i g. 1 und F i g. 3 eine Ansicht nach der Schnittlinie HI-IH in Fig. 1.
  • In F i g. 1 ist der Antrieb für eine Brennstoffeinspritzpumpen-Nockenwelle dargestellt, der ein Zahnrad 10 enthält, das durch ein nicht dargestelltes Rädergetriebe angetrieben wird und in der dargestellten Ausführungsform mit einer sich drehenden, die Kraft übertragenden Welle 11 verbunden ist. Das Zahnrad 10 treibt eine Brennstoffeinspritzpumpen-Nockenwelle 12, die ihrerseits eine Einspritzpumpe für jeden Zylinder der Maschine antreibt. Jedes der Pumpenelemente 13 weist einen Nockenstößel 14 auf, der mit einem Nocken 15 an der Welle 12 zusammenwirkt.
  • Das Zahnrad 10 trägt ein Fliehgewichtgehäuse 16, das außen von zylindrischer Form ist. Das Gehäuse weist eine im wesentlichen rechtwinkelige Kammer 17 für die Aufnahme von zwei Fliehgewichten 18 auf, die in der Kammer 17 zur Ausführung von radialen Gleitbewegungen angeordnet sind. Das Gehäuse ist mit dem Zahnrad 10 durch Kopfschrauben 19 verbunden. Eine ausgesparte Abdeckplatte20 ist am Gehäuse 16 mittels Kopfschrauben 21 befestigt. Die Abdeckplatte 20 enthält eine Scheibe 22, die drehfest mit der Welle23 verbunden ist oder einen Teil der Welle bildet. Die Welle 23 ist in dem Zahnrad 10 mittels eines Lagers 24 geführt und auf der dem Spritzversteller gegenüberliegenden Seite von einem Lager 25 gehalten. Die Welle 23 ist an die Nockenwelle 12 mittels einer Keilverbindung 26 gekuppelt.
  • Um die Scheibe 22 und dadurch die Nockenwelle, die mit der Scheibe über das Zahnrad 10 verbunden ist, anzutreiben, sind die Fliehgewichte 18 mit winkelig angeordneten Mitnehmernuten 28 versehen, die gIeitbar Blöcke 29 aufnehmen, die durch Bolzen 30 getragen sind, welche über die Stirnfläche der Scheibe 22 hervorstehen. Die Fliehgewichte 18 sind nach innen auf die Mitte der Kammer 17 zu durch Federn 32 vorgespannt. Infolge der Beschleunigung der Maschine auf hohe Drehzahl bewegen sich die Gewichte unter dem Einfluß der Zentrifugalkraft entgegen der Kraft der Federn 32 nach außen. Als Ergebnis dieser Auswärtsbewegung ergibt sich, daß die mit den Gleitblöcken 29 zusammenwirkenden Mitnehmernuten 28 eine Veränderung der Phasenlage der Fliehgewichte und der Scheibe 22 bewirken, wodurch die Nockenwelle um einen Betrag von beispielsweise 6 bis 10' voreilt. Das Winkelmaß hängt von der besonderen Ausbildung der Einrichtung und von der Drehzahl der Maschine ab. Die Voreilung führt zu einer verbesserten Beschleunigung, zu einem günstigeren Brennstoffverbrauch und zu einer höheren Maschinenleistung.
  • Um eine plötzliche Bewegung der Fliehgewichte in Abhängigkeit von einer schnellen Beschleunigung oder Verzögerung zu vermeiden, wird eine gewisse Menge Öl unter Druck, vorzugsweise aus der Schmierölanlage der Maschine, in die Kammer 17 durch eine axiale Bohrung 34 in der Welle 11 und durch eine Bohrung 35 und einen damit verbundenen radialen Durchlaß 36 in der Welle 23 eingeführt. Das Öl strömt des weiteren durch die radialen Durchlässe 37 in den Fliehgewichten und dann durch die die Federn 32 aufnehmenden Taschen in die Teile der Kammer 17, die sich radial außerhalb der Fliehgewichte befinden. Demgemäß muß das Öl, wenn sich die Fliehgewichte 18 radial entweder nach innen oder nach außen bewegen, durch den verengten Durchlaß 37 strömen, was zu einer Dämpfungswirkung führt, die eine plötzliche oder ungleichinäßige Bewegung, welche auf die Nockenwelle 12 übertragen würde, verhindert. Die Scheibe 22 (F i g. 1) ist im Durchmesser etwas kleiner als der Innendurchmesser der Platte 20, durch die die Scheibe eingeschlossen ist. Die Scheibe 22 ist von der Platte 20 im Abstand angeordnet, um dem öl in der Kammer 17 zu ermöglichen, den Raum hinter der Scheibe einzunehmen. Deshalb wird bei einer Auswärtsbewegung der Fliehgewichte der Druck auf der Stimfläche der Scheibe, die in der Kammer 17 angeordnet is4 auch mit der entgegengesetzten Seite der Scheibe verbunden, um ein Bestreben der Scheibe, sich gegen das Gehäuse zu legen, auszuschalten. Dadurch wird auch die gewünschte gleichmäßige Wirkungsweise der Einrichtung sichergestellt.

Claims (3)

  1. Patentansprüche: 1. Spritzversteller zur Verstellung des Einspritzbeginns bei Brennkraftmaschinen in Abhängigkeit von der Drehzahl, bei welchem federbelastete, unter der Einwirkung der Fliehkraft radial nach außen wandernde, an einem von zwei gleichachsig angeordneten Kupplungsteilen radial und in einer Richtung axial geführte Fliehgewichte die beiden Kupplungsteile des Spritzverstellers zueinander verdrehen mittels in an den Fliehgewichten vorgesehenen Schrägnuten gleitender Bolzen, welche parallel zur Drehachse des Spritzverstellers an einer das zweite Kupplungsteil bildenden, den Fliehgewichten axial unmittelbar benachbarten Scheibe befestigt sind, dadurch gekennz e i c h n e t, daß in an sich bekannter Weise die Fliehgewichte (18) in einem strömungsmitteldichten Gehäuse untergebracht sind, welches ein Dämpfun 'asströmungsmittel enthält, das beim Auswärtswandem der Fliehgewichte durch öffnungen (37) engen Querschnittes von der radial äußeren Seite der Fliehgewichte auf die innere verdrängt wird und umgekehrt, und daß die Scheibe (22) innerhalb des durch das erste Kupp-Iungsteil gebildeten strömungsmitteldichten Gehäuses hegt und das Strömungsmittel von der radial äußeren Seite der Fliehgewichte Zutritt zu der den Fliehgewichten abgewandten Seite der Scheibe hat.
  2. 2. Spritzversteller nach Ansprach 1, dadurch gekennzeichnet, a daß in an sich bekannter Weise das Gehäuse (16) eine Kammer mit gegenüberliegenden, parallelen, ebenen Seitenwänden bildet, an denen die Fliehgewichte (18) geführt sind. 3. Spritzversteller nach Anspruch 1 oder 2, gekennzeichnet durch eine zur Bildung einer Kammer zum Druckausgleich im Dämpfungsströmungsmittel in Abstand von der freien Seite der Scheibe (22) am Gehäuse (16) befestigte Deckplatte (20).
  3. In Betracht gezogene Druckschriften: Deutsche Patentschriften Nr. 628 438, 940 076, 1058 308; französische Patentschrift Nr. 1179 449; britische Patentschrift Nr. 177 386; ATZ, 1953, S. 84.
DEC22322A 1959-10-09 1960-09-12 Spritzversteller zur Verstellung des Einspritzbeginns bei Brennkraftmaschinen Pending DE1241663B (de)

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