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Drehzahlregler für Brennkraftmaschinen Die Erfindung betrifft einen
Drehzahlregler für Brennkraftmaschinen mit kontinuierlicher Einspritzung des von
einer Verdrängerpumpe gelieferten Brennstoffes, bei dem eine rotierende Welle zwei
mit der Vorderseite der Pumpe verbundene radiale Überströmkanäle aufweist, deren
Austrittsöffnung durch je ein von einer Belastungsfeder getragenes, durch
seine Fliehkraft öffnendes Ventil gesteuert wird, eines der Ventile nur durch die
Spannung seiner Belastungsfeder auf seinem Sitz gehalten ist, welche entsprechend
einer Maximaldrehzahl der Maschine bemessen ist, und das zweite Ventil unter einer
niedrigeren Federspannung steht.
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Bei einem bekannten Drehzahlregler wird durch die öffnung eines Ventils
immer Kraftstoff überströmen, welcher von der Pumpe gefördert wird, wobei
das schwerere vorgespannte erste Ventil sich lediglich dann öffnet, wenn trotz der
geringeren Federvorspannung das zweite Ventil sich nicht öffnet, ehe die Drehzahl
erreicht ist, für welche das erste. Ventil eingestellt ist. Hierbei wird das zweite
Ventil in seiner Schließstellung nicht nur durch eine Feder, sondern auch durch
einen hydraulischen Kolben gedrückt, dem von einer äußeren Pumpe ein Hilfsarbeitsdruck
zugeführt wird, um zusätzlich das Ventil belasten zu können. Bei dieser bekannten
Vorrichtung ist eine Zusatzeinrichtung vorgesehen, um einen Hilfsdruck auf ein Ventil
zur Einstellung eines Drehzahlbereichs ausüben zu können.
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Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen derartigen
Drehzahlregler zu vereinfachen.
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Erfindungsgemäß ist das zweite Ventil ebenfalls nur durch die Spannung
seiner Feder auf seinem Sitz gehalten, und in der Verbindung zwischen der Vorderseite
der Pumpe und dem durch das zweite Ventil gesteuerten Überströmkanal ist ein von
außen zu betätigendes Absperrorgan angeordnet.
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Das zweite Ventil kann in vorteilhafter Weise durch die Betätigung
des Absperrorgans unwirksam gemacht werden, welches die Bohrung des zweiten Ventils
gegenüber der Pumpe abschließt, so daß, obwohl das zweite Ventil bei seiner normalen,
verhältnismäßig niedrigen Drehzahl sich geöffnet hat, in diesem Fall kein Kraftstoff
überströmt. Dadurch kann die Drehzahl der Brennkraftmaschine auf eine höhere Drehzahl
eingestellt werden als auf die, für die das erste Ventil eingstellt ist. In vorteilhafter
Weise ist es möglich, eine von zwei Laufdrehzahlen der Brennkraftmaschine auszuwählen,
ohne daß es erforderlich ist, einen hydraulischen Kolben vorzusehen, der auf das
Ventil einwirkt, dessen Feder' spannung bezüglich des Gewichtes des Ventils ge#
ringer ist. Dieses ist von außerordentlicher Bedeutung, da unter den schweren Betriebsbedingungen,
und zwar insbesondere, unter den schweren thermischen Betriebsbedingungen, unter
denen ein Kraftstoffregler normalerweise arbeitet, immer die Gefahr vorhanden ist,
daß der hydraulische Kolben bei der bekannten Vorrichtung in einer Stellung hängenbleibt,
in der dieser Kolben verhindert, daß sich das Ventil öffnet. Dies führt aber dazu,
daß die Brennkraftmaschine eine zu hohe Drehzahl erreichen kann. Dieser schwerwiegende
Nachteil wird durch die erfindungsgemäße Ausbildung vermieden.
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Es kann vorteilhaft sein, daß der Drehzahlregler zusätzlich noch weitere,
je mit einem von einer Belastungsfeder getragenen Ventil versehene radiale
Bohrungen enthält, wobei die Federn der einzelnen Ventile bei verschiedenen Drehzahlen
nachgeben, und daß es das Absperrorgan ermöglicht, zwecks Drehzahlwahl die Verbindung
zwischen der Pumpe und den radialen Kanälen aller auf eine niedrigere als die jeweils
gewünschte Drehzahl ansprechenden Ventile abzusperren.
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In vorteilhafter Weise kann das Absperrorgan als längs einer mit der
Druckseite der Pumpe verbundenen Axialbohrung verschiebbarer Kolbenschieber ausgebildet
sein. Bei der Verwendung von nur zwei Ventilelementen kann in vorteilhafter Weise
der Kolbenschieber in Zwischenstellungen einstellbar sein, in denen der Eintrittsquerschnitt
zu demjenigell Überströmkanal, dessen Ventilelement auf die geringere Drehzahl anspricht,
allmählich gedrosselt wird.
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In der Zeichnung ist ein Ausführungsbeispiel der Erfindung dargestellt.
Sie zeigt einen Querschnitt
durch eine Kraftstoffpumpe mit einem
Regler, der für zwei voreingestellte Drehzahlen ausgerüstet ist.
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Der Regler ist an einer Zahnradpumpe angebracht mit einem Gehäuse
1 und Pumpenzahnrädem 2 und 3, von denen eines auf einer Antriebswelle
4 angebracht ist, die mit dem'Motor gekuppelt ist, zu dem der Kraftstoff zugeführt
wird, während das andere Rad an der Zwischenwelle 5 angebracht ist. Die Zwischenwelle
5 besitzt eine axiale Bohrung 6,
die mit der Förderseite der Zahnradpumpe
verbunden ist und die in flüssigkeitsdichter Weise mit einer Reglerwelle
7 gekuppelt ist, die eine koaxiale Verlängerung der Welle 5 darstellt
und eine axiale Bohrung 8 hat, die eine Verlängerung oder eine Verbindung
mit der Bohrung 6 der Welle 5 darstellt. Zwei Ventilsitze
9 und ILO sind an den. äußeren Enden der zwei Bohrungen 9 a und
10 a angebracht, die sich entlang der Welle im Abstand voneinander befinden
und die sich in diametral entgegengesetzter radialer Richtung von. der zentralen
Bohrung 8 erstrecken. Jeder Ventilsitz 9 bzw. 10 ist für gewöhnlich
durch ein Ventilelement 11 bzw. 12 von halbkugelförmiger Gestalt geschlossen:Die
Ventilelemente sind in einem Ventilsickel 13 bzw. 14 untergebracht, und die
Ventilsockel werden durch eine Blattfeder 15 bzw. 16 gehalten, die
sich längs zur Welle erstreckt und an einem Federbock 17 bzw. 18 befestigt
ist. Die Federböcke. 17 und 18 sind diametral entgegengesetzt in Beziehung
zu den Federsitzen 10 und 9
angebracht, so daß die Massen der Ventilsitze
und der Ventilclementaggregate dynamisch ausgewuchtet sind.
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Die Blattfeder 15 ist stärker als die Blattfeder
16,
so daß das Ventil 9, 11 sich nicht öffnet, bis die höhere der beiden
vorbestimmten Motordrehzahlen, im allgemeinen die normale öder die maximale Drehzahl
des Motors erreicht ist, während das Ventil 10,
12 sich bei einer geringeren
vorbestimmten Drehzahl öffnet, z. B. bei der Leerlaufdrehzahl des Motors, mit dem
die Welle 4 gekuppelt ist. Der Zufluß von Kraftstoff von der Bohrung 8 zum
Sitz 10 des Idtztgenannten Ventils wird durch einen Kolbenschieber
19 gesteuert, welcher in einer stärkeren zy-
lindrischen Vertiefung
8 a der Bohrung 8 wirkt und der gegen die Kraft des Drucks, der in
der Bohrung 8
wirkt, so bewegt werden kann, daß er die Bohrung 10a absperrt,
die zum Sitz 10 führt. Das geschieht durch einen Drehzahlsteuerhebel 20,
der über den Bolzen 21 auf den Kolben 19 wirkt. Eine Feder 22, die zwischen
den Hebel 20 und den Bolzen 21 gesetzt ist, macht es möglich, durch eine gegebene
Bewegung des Hebels 20 das Ventil 19 in einer Zwischenposition zu halten,
und zwar in einer solchen Weise, daß ein vorbestimmter Druckabfall an der Einlaßöffnung
der Bohrung 10 a erzielt wird, entsprechend dem Druck, der auf die Feder
22 ausgeübt wird.
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Wenn der Kolbenschieber 19 die Bohrung 10a geschlossen hält,
ist das Reglerventil 12, das auf die niedrigere der beiden vorbestimmten Drehzahlen
anspricht, unwirksam für die Regelung der Motordrehzahl und erlaubt, daß die Drehzahl
so hoch ansteigt, daß das Ventilelement 12 sogar ohne vorhandenen Druck im Sitz
von seinem Sitz gehoben wird. Um die Gefahr zu vermeiden, daß das Ventilelement
12 und sein Ventilsockel sich unter diesen Umständen so weit auswärts bewegen, daß
sie das Gehäuse 23
berühren, in dem der Regler eingeschlossen ist, ist ein
Anschlag 24 an der Reo",lerwelle 7 befestigt, der eine Auswärtsbewegung der
Feder 16 begrenzt. Ein solcher Anschlag ist für das VentileIement
11, das sich bei der höchsten Motordrehzahl öffnet, im allgemeinen nicht
erforderlich, weil dessen Ventilsitzdurchlaß 9a immer mit der Bohrung
8 verbunden ist und ein öffnen des Ventils 11 deshalb jedes Steigen
der Motordrehzahl über den Bereich verhindert, in dem der in der Bohrung
8 wirkende Druck zusätz-Ech zu der Zentrifugalkraft zur öffnung des Ventils
11 gegen den Druck der Feder 15 beansprucht wird.
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Die Tatsache, daß der Kolbenschieber 19 koaxial in dem sich
drehenden Teil angeordnet ist, der die Reglerventile trägt, verringert wesentlich
die Schwierigkeiten der Abdichtung.