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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.
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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.
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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.
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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.
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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.
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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.
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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.
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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.
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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.
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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.
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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.
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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.
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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.
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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.
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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.