DE1451964C - Fliehkraftregler zur drehzahlabhängigen -Verstellung des Einspritz- oder Zündzeitpunktes bei Verbrennungskraftmaschinen - Google Patents

Description

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Die Erfindung bezieht sich auf einen Fliehkraftregler zur drehzahlabhängigen Verstellung des Einspritz- oder Zündzeitpunktes bei Verbrennungskraftmaschinen mit einem von der Maschinenwelle in Umdrehung versetzten und eine Flüssigkeit enthaltenden Gehäuse, das drehbar auf der Nabe der anzutreibenden Verstellwelle gelagert ist und zwei beiderseits der Nabe diametral gegenüberliegende Zapfen trägt, sowie mit zwei federbelasteten, hebeiförmigen Fliehgewichten, welche um die Zapfen .schwenkbar sind und sich auf radialen Armen der Nabe.abstützen.

Ein bekannter derartiger Fliehkraftregler, bei welehern das Gehäuse vom Motor angetrieben wird und die drehzahlabhängig relativ zum Gehäuse verstellbare Nabe beispielsweise die Welle der Einspritzpumpe antreibt, arbeitet mit einer ÖlfüIIung oder mit einer anderen, Schmier- und Dämpfungseigenschaften aufweisenden Flüssigkeit sowie mit Fliehgewichten,, deren Dichte größer als die der Flüssigkeit ist. im allgemeinen wird als Material für die Fliehgewichte Gußeisen verwendet.

Diese bekannten Fliehkraftregler haben den Nachteil, daß die für das erzeugte Verstellmoment wesentliche Differenz zwischen der Dichte des Fliehgewichtmaterials und der Dichte der Flüssigkeit auf einen Wert unter 7 begrenzt ist, wenn man die Dichte von etwa 7,6 von Gußeisen und von etwa 0,9 von Öl berücksichtigt. Außerdem wird die Zunahme des mit dem Quadrat der Winkelgeschwindigkeit ansteigenden Verstellmoments bei wachsender Drehzahl noch dadurch gesteigert, daß der Trägheitsradius der Fliehgewichte bei Stillstand bzw. bei minimaler Drehzahl am kleinsten und bei maximaler Drehzahl am größten ist. Daher beobachtet man bei derartigen bekannten Fliehkraftreglern in Kraftfahrzeugen den nachteiligen Effekt, daß bei kleinen Drehzahlen, bei denen ein.definiertes Einsetzen der Verstellbewegung wesentlich ist, das Verstellmoment ziemlich schwach, bei maximaler Drehzahl dagegen unerwünscht groß ist.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, bei einem Fliehkraftregler der eingangs beschriebenen Gattung einerseits den Wirkungsgrad der Umwandlung der Zentrifugalkraft in ein Verstellmoment unter Beibehaltung einer raumsparenden, kompakten und einfach aufgebauten Konstruktion zu verbessern und die Ansprechempfindlichkeit des Reglers, insbesondere im Bereich kleiner Drehzahlen zu Beginn der Verstellbewegung, zu erhöhen und -andererseits die Zunahme des Verstellmoments mit steigender Drehzahl schwächer zu machen als bei bisher bekannten Reglern, so daß bei maximaler Drehzahl ein unnötig und unerwünscht hohes Verstellmoment vermieden wird.

Ausgehend von einem Fliehkraftregler der eingangs beschriebenen Art wird zur Lösung dieser Aufgabe erfindungsgemäß vorgeschlagen, daß die Füllflüssigkeit eine hohe Dichte hat und vorzugsweise aus Quecksilber besteht und das Material der Fliehgewichte eine geringe Dichte hat und vorzugsweise aus Kunststoff besteht und daher die Fliehgewichte, ausgehend von ihrer dem größtmöglichen Radialabstand von der Nabe entsprechenden Ruhelage, mit zunehmender Drehzahl radial nach innen verschwenkt werden.

Wenn man zweckmäßigerweise Quecksilber mit einer Dichte von ungefähr 13,6 und als Fliehgewichtmaterial einen Kunststoff mit einer Dichte von 0,9 verwendet, erhält man für die wesentliche Dichtedifferenz einen Wert von 12,7, verglichen mit einem Wert von 6,7 bei dem bekannten Fliehkraftregler, so daß durch die Erfindung, bei sonst gleichen Abmessungen der Reglerbauteile, ein um einen Faktor von ungefähr 1,9 verstärktes Verstellmoment erzielbar ist. Dazu kommt, daß der Trägheitsradius der Fliehgewichte bei kleinen Drehzahlen am größten und bei maximalen Drehzahlen am kleinsten ist. Dadurch wird das bei kleinen Drehzahlen erzielbare Verstellmoment gegenüber dem bekannten Regler noch weiter verstärkt, während gleichzeitig der Anstieg des Verstellmoments mit steigender Drehzahl wegen des kleiner werdenden Trägheitsradius der Fliehgewichte verringert wird. Außerdem hat sich gezeigt, daß Quecksilber offenbar noch bessere Dämpfereigenschaften als Öl aufweist, so daß Fliehkraftregler nach der Erfindung weicher und schonender arbeiten als die bekannten Regler mit aus Gußeisen gefertigten Fliehgewichten in einer ÖlfüIIung. Ferner können Fliehgewichte aus Kunststoff billiger und einfacher als übliche Gußeisengewichte gefertigt werden, so daß die Herstellung des Fliehkraftreglers nach der Erfindung wirtschaftlicher als die des bekannten Reglers ist.

Es ist zwar bereits ein Drehzahlregler für Kraftmaschinen bekannt, bei welchem Quecksilber in Verbindung mit einer leichteren Flüssigkeit verwendet und von der Verschiebung der Trennfläche beider Flüssigkeiten beim Wandern des Quecksilbers infolge der Fliehkraft Gebrauch gemacht wird. Dieser bekannte Drehzahlregler hat jedoch einen wesentlich anderen mechanischen Aufbau als der Anmeldungsgegenstand, und außerdem dient die Quecksilberfüllung zur Erzielung einer ganz anderen Wirkungsweise. Der ziemlich komplizierte Aufbau dieses bekannten Reglers und sein verhältnismäßig großer Raumbedarf lassen ihn darüber hinaus kaum als für Kraftfahrzeuge geeignet erscheinen.

Die Erfindung wird im folgenden an einem Ausführungsbeispiel, das einen Einspritzregler für einen Dieselmotor betrifft, näher erläutert.

In der Zeichnung sind Fig. 1 und 2 Ansichten im Schnitt gemäß den Linien I-I der F i g. 2 und den Linien TI-II der Fig. 1.

Der Regler weist ein zylindrisches Gehäuse 2 auf, das auf einer Nabe 3 frei beweglich angeordnet ist. Die Nabe 3 ist mit dem Ende der Antriebswelle 4 einer Einspritzpumpe verkeilt. Das Gehäuse 2 wird von der Motorwelle 6 im Sinne des Pfeils 5 angetrieben.' Die Motorwelle 6 ist koaxial zur Welle 4 angeordnet und ist mit zwei Klauen 7 versehen, die im Eingriff mit zwei am Gehäuse .2 angebrachten Vorsprüngen 8 stehen.

Im Gehäuse 2 erstrecken sich zwei diametral angeordnete Zapfen 9, die parallel zu den Wellen 4 und 6 verlaufen. Die Zapfen 9 dienen zur Lagerung von zwei, im wesentlichen halbzylindrischen Fliehgewichten 11, die symmetrisch im Inneren des Gehäuses angeordnet sind und aus einem Material geringer Dichte bestehen, beispielsweise aus Kunststoff. Die Fliehgewichte 11 stützen sich über Rollen 12 gegen diametral an der Nabe 3 angeordnete Arme 3« ab. Die Arme 3 a sind auf einer Seite mit Ausneh- > mungen zur Aufnahme der Rollen 12 ausgestattet und auf ihrer anderen Seite mit Schneiden 3 b. Die Federteller 13« von Federn 13 stützen sich gegen diese Schneiden ab; an ihrem anderen Ende sind die Federn jeweils in einer Ausnehmung 14 der Fliehgewichte 11 gelagert.

Wie aus Fig. 1 ersichtlich ist, sind die Federn 13 bestrebt, die Fliehgewichte 11 gegen die zylindrische Wandung des Gehäuses 2 zu drücken. Der im Gehäuse 2 verbleibende Raum ist teilweise oder völlig mit einer Flüssigkeit hoher Dichte gefüllt, beispielsweise mit Quecksilber. Die Art der Flüssigkeit und das Material der Fliehgewichte 11 sind so zu wählen, daß die Dichte der Flüssigkeit wesentlich größer ist als die der Fliehgewichte 11.

Wenn die Welle 6 das Gehäuse im Sinne des Pfeils 5 antreibt, so ist die auf die Flüssigkeit ausgeübte Zentrifugalkraft größer als die an den Fliehgewichten angreifende Kraft und bestrebt, die Flüssigkeit gegen die zylindrische Wandung des Gehäuses 2 zu drücken, wobei die Fliehgewichte 11 davon weg in Richtung zur Nabe 3 hin bewegt werden. Die Zentrifugalkraft, der die Fliehgewichte 11 ausgesetzt sind, ist daher dem zwischen den Fliehgewichten und der Flüssigkeit bestehenden Dichteunterschied proportional. Bei ihrer Schwenkbewegung um die Zapfen 9 und Annäherung an die Nabe 3 drücken die Fliehgewichte 11 die Federn 13 zusammen und verursachen dabei infolge der Abstützung derselben an den Armen 3 a der Nabe 3 unter Zwischenschaltung der Rollen 12 eine Schwenkbewegung der Nabe 3 im Sinne des Pfeils 15.

Infolgedessen ändert sich die relative Winkelstellung zwischen der Motorwelle 6 und der Antriebswelle 4 der Pumpe bei jeder Geschwindigkeitsänderung der Welle 6. Der Regler gestattet daher, durch Änderung der Winkelstellung zwischen den Wellen 4 und 6 den Zeitpunkt der Einspritzung zu verändern.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims (2)

Patentansprüche:

1. Fliehkraftregler zur drehzahlabhängigen Verstellung des Einspritz- oder Zündzeitpunktes bei Verbrennungskraftmaschinen mit einem von der Maschinenwelle in Umdrehung versetzten und eine Flüssigkeit enthaltenden Gehäuse, dasdrehbar auf der Nabe der anzutreibenden Verstellwelle gelagert ist und zwei beiderseits der Nabe diametral gegenüberliegende Zapfen trägt, sowie mit zwei federbelasteten, hebeiförmigen Fliehgewichten, welche um die Zapfen schwenkbar sind und sich auf radialen Armen der Nabe abstützen, dadurch gekennzeichnet, daß die Füllflüssigkeit eine hohe Dichte hat und vorzugsweise aus Quecksilber besteht und das Material der Fliehgewichte (11) eine geringe Dichte hat und vorzugsweise aus Kunststoff besteht und daher die Fliehgewichte, ausgehend ao von ihrer dem größtmöglichen Radialabstand von der Nabe (3) entsprechenden Ruhelage, mit zunehmender Drehzahl radial nach innen verschwenkt werden.

2. Fliehkraftregler nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Fliehgewichte (11) in an sich bekannter Weise einarmige Hebel sind, die mit einem kurzen Kraftarm an einer zwischen ihrem Drehzapfen (9) und der Nabe (3) liegenden Stelle über Rollen (12) auf je einen radialen Nabenarm (3 a) wirken, und die Federn (13) einerseits in Ausnehmungen (14) an den freien Enden der Fliehgewichte; (11) liegen und sich andererseits über einen Federteller (13a) mit einer V-förmigen Nut auf Schneiden (3 b) abstützen, die an den den Rollen (12) gegenüberliegenden Seiten der Nabenarme (3 a) angebracht sind.