DE1776017B2 - Steuer- und bedienungseinrichtung fuer diesel-einspritzbrennkraftmaschinen - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Steuer- und Bedienungseinrichtung für Diesel-Einspritzbrennkraftmaschinen, mit einem Bedienungsglied und mit einem Elektromagneten, der die Nullstellung des Mengenregelgiiedes der Einspritzpumpe durch Steuerung eines unter Förderpumpendruck stehenden, ein entgegen der Kraft von Rückstellmitteln verschiebbares Stellglied des Mengenregelglieds beaufschlagenden Hydraulikmediums mittels eines eine Verbindung des Beaufschlagungsraums des Stellglieds mit einem drucklosen Raum beherrschenden Ventils bestimmt.

Aus der FR-PS 15 11584 ist eine Steuer- und Bedienungseinrichtung der genannten Art bekannt mit einem Bedienungsglied und einem Elektromagneten, der die Nullstellung des Mengenregelgiiedes der Einspritzpumpe bestimmt. Das zugehörige Stellglied wird von einer separaten Förderpumpe mit Hydraulikmedium versorgt, und die Verbindung des Beaufschlagungsraumes des Stellgliedes sowohl mit der Förderpumpe als auch mit dem als drucklosen Raum dienenden Vorratsbehälter der Einrichtung wird von einem Ventil gesteuert, das von einem /weiten Elektromagneten betätigbar ist, so daß die gesamte Einrichtung als Diesel-Einspritzregler verwendet werden kann. Der erste, die Nullstellung des Mengenregelgiiedes steuernde Elektromagnet wirkt bei Stromausfall oder abgeschalteter Stromversorgung über einen Stellkolben und eine Feder auf das Ventil und verschiebt dieses in seine den Beaufschlagungsraum des Stellglieds mit dem drucklosen Raum verbindende Stellung, in der eine Rückstellfeder das Stellglied zusammen mit dem Mengenregelglied in die Stopp-Stellung verschieben kann. Diese Einrichtung ist sehr aufwendig, die Abstellgeschwindigkeit ist von den Kanal- und Ventilquerschnitten und der Kraft der Rückstellfeder abhängig und das Mengenregelglied kann nicht vor Starten des Motors wegen des fehlenden Hydraulikmediums in eine die Startmehrmenge steuernde Stellung gebracht werden, so daß das Starten erschwert wird.

Der Erfindung liegt deshalb die Aufgabe zugrunde, eine Einrichtung zu schaffen, die diese Nachteile vermeidet.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß das Hydraulikmedium Kraftstoff ist, dessen hydraulischer Druck von einer die Einspritzpumpe mit Kraftstoff versorgenden Förderpumpe erzeugt wird, und daß bei — insbesondere durch das Bedienungsglied — abgeschaltetem Elektromagneten das Ventil die Verbindung mit dem drucklosen Raum absperrt und der von der Förderpumpe geförderte Kraftstoff entgegen der Kraft der Rückstellmittel das Stellglied in seine die Nullstellung des Mengenregelgiiedes bestim-

mende Stellung drückt

Diese Einrichtung kommt in vorteilhafter Weise ohne eine besondere Druckquelle aus, da di? erfindungsgemä-Be Einrichtung in den Versorgungskreislauf der Einspritzpumpe eingefügt ist und der Staudruck des Kraftstoffes bei durch das Ventil abgesperrter Rücklaufieitung das Stellglied im Sinne eines Abstellens der Einspritzpumpe betätigt Diese Einrichtung stellt nicht nur eire Sicherheitseinrichtung für den Motor dar, sondern dient auch ohne zusätzliche Mittel als Diebstahlsicherung oder sogenannte »Rollstartsperre«. Wird z. B. das Fahrzeug unbefugt und ohne Betätigen des Bedienungsgliedes angeschoben, oder gerät das Fahrzeug bei eingelegtem Gang ins Rollen, dann drückt der dabei von der Förderpumpe geförderte Kraftstoff das Stellglied sofort wieder in die das Mengenregelglied in die Stopp-Stellung bringende Lage, so daß der Motor nicht selbsttätig anspringen kann, was sonst bei diesen Motoren möglich wäre. Zum anderen ist die Einrichtung aber so aufgebaut, daß zur Startvorbereitung das Stellglied von den Rückstellmitteln in eine den Startweg für das Mengenregelglied freigebende Stellung gedrückt wird.

Durch die DT-PS 9 51 602 und die DTPS 8 58 333 sind Einrichtungen bekannt geworden, bei denen durch Absperren einer Rücklaufleitung das Mengenregelglied einer Einspritzpumpe in seine Nullstellung gebracht wird. Hier handelt es sich um Abstell- oder Regeleinrichtungen, die einen von der Kraftstoffversorgung der Einspritzpumpe getrennten Druckkreislauf mit separater Förderpumpe aufweisen und entweder von Hand oder von einem drehzahlabhängigen Regler betätigbar sind.

Eine weitere Ausgestaltung der Erfindung betrifft eine Steuer- und Bedienungseinrichtung der eingangs genannten Bauart, deren Bedienungsglied nacheinander in eine Stopp-Stellung — Stellung I - eine Normalstellung — Stellung II — eine Stellung für Andrehvorbereitung — Stellung III - und eine Andrehstellung — Stellung IV — einstellbar ist, wobei in Stellung I das Mengenregelglied der Einspritzpumpe auf Fördermenge Null gestellt ist, in Stellung II das Mengenregelglied bis zu einer Vollastförderung verschiebbar ist, in Stellung III ein Glühwiderstand eingeschaltet und vorzugsweise das Mengenregelglied bis zu einer die Vollastmenge übersteigenden Kraftstoffördermenge verschiebbar ist, in Stellung IV eine elektrische Andrehvorrichtung vorzugsweise mitsamt dem Glühwiderstand eingeschaltet und das Mengenregelglied wie in Stellung III verschiebbar ist. Eine Einspritzpumpe, deren Bedienungsglied in der vorgenannten Weise betätigbar ist, ist beispielsweise durch die DT-PS 8 65 837 bekannt geworden. Bei dieser bekannten Vorrichtung ist es nachteilig, daß für die mechanische Betätigung des Bedienungshebels eine verhältnismäßig große Länge dieses Hebels erforderlich ist, wenn der Kraftaufwand klein sein soll. Ferner ist der Einsatz dieser bekannten Vorrichtung begrenzt, da der dabei verwendete Bowdendraht nicht beliebig lang gemacht werden kann.

Der genannten weiteren Ausgestaltung der Erfindung liegt daher die zusätzliche Aufgabe zugrunde, eine Einrichtung zu schaffen, welche die vorstehend genannten Nachteile vermeidet und insbesondere eine bequeme, beispielsweise durch einen Schlüssel betätigbare Fernbedienung erlaubt. Diese zusätzliche Aufgabe wird durch die Kombination der bereits genannten Merkmale des Erfindungsgegenstandes mit folgenden an sich bekannten Merkmalen gelöst:

a) Das Bedienungsglied ist ein vorzugsweise mit Hufe eines Schlüssels betätigbarer elektrischer Schalter, der einen zweiten Elektromagneten (Start-Magnet) in Stellung IV und vorzugsweise auch III und den schon genannten ersten Elektromagneten (Stopp-Magnet) in Stellung H, HI und IV unter Strom setzt und jeweils in der anderen Stellung abschaltet;

b) ein den Verschiebeweg des Mengenregelgliedes auf Vollastmenge begrenzender Riegel ist bei eingeschaltetem zweiten Magneten (Start-Magnet) entgegen der Wirkung von Rückstellmitteln entfernt

Die vorgenannten Merkmalskombination ergibt eine Steuer- und Bedienungseinrichtung, die hohen Ansprüchen an eine leichte und an eine beliebig große Entfernungen überbrückbare Bedienungsmöglichkeit genügt

In der Zeichnung ist stark vereinfacht ein Ausführungsbeispiel des Gegenstandes der Erfindung dargestellt und dieses wird im folgenden näher beschrieben.

Eine Kraftstoffeinspritzpumpe 1 einer nicht dargestellten Diesel-Brennkraftmaschine hat ein Mengenregelglied 2, dessen Verschiebeweg in der gezeichneten Stellung durch einen Riegel 3 entsprechend der Vollastfördermenge begrenzt ist. Der Riegel 3 ist entgegen der Wirkung von nicht dargestellten Rückstellmitteln mit Hilfe eines Elektromagneten 4 (Start-Magnet) so in Richtung des Pfeiles 3a verschiebbar, daß der Weg des Mengenregelgliedes entsprechend einer die Vollastmenge übersteigenden Kraftstoffmenge zum Ingangsetzen der Maschine begrenzt ist. Dazu ist der Endabschnitt des Mengenregelgliedes mit einer stufenförmigen Ausnehmung 2a versehen. An dem dem Riegel 3 abgewandten Endabschnitt des Mengenregelgliedes 2 ist ein Querstift 5 angeordnet. Dieser Querstift 5 liegt im Schwenkbereich des einen Hebelarmes 6a eines Hebels 6, der um eine Achse 7 schwenkbar ist und dessen anderer Hebelarm 6£> mit der Stellstange 8 eines Stellgliedes 9 formschlüssig gekuppelt ist. Das Stellglied 9 hat einen in einem Zylinder verschiebbar angeordneten Kolben 10, an dem die Stellstange 8 sitzt. Der Kolben 10 teilt den Zylinder in die Zylinderkammern 11 und 12. In der Zylinderkammer 11 ist eine als Rückstellmittel dienende Druckfeder 13 angeordnet, die den Kolben 10 und damit auch den Hebel 6 in die dargestellte Endstellung zu schieben bestrebt ist, in der das Mengenregelglied 2 nicht durch den Hebelarm 6a des Hebels 6 beeinflußt ist. Die als Beaufschla^ungsraum des Kolbens 10 dienende Zylinderkammer 12 ist an einen Kanal 14 angeschlossen. Der hydraulische Druck des in diesem Kanal befindlichen Hydraulikmediums ist bestrebt, den Kolben 10 entgegen der Wirkung der Feder 13 so zu verschieben, daß der Hebel 6 die strichpunktiert gezeichnete Stellung einnimmt. In dieser Stellung ist das Mengenregelglied 2 auf Fördermenge Null gestellt (Stopp-Stellung). Der Kanal 14 gehört zum Kraftstoffversorgungssystem der Einspritzpumpe, das einen Behälter 15 und eine Förderpumpe 16 aufweist, die den Kraftstoff über eine Leitung 17, in der ein Filter 18 angeordnet ist, zum Saugraum 19 der Einspritzpumpe 1 pumpt. Der durch die Förderpumpe 16 erreichbare Maximaldruck ist durch ein Überströmventil 16' bestimmt. Vom Saugraum 19 führt der Kanal 14 über ein Druckregelventil 20 zum Stellglied 9. Das Druckregelventil 20 hält den Druck im Saugraum 19 der Einspritzpumpe 1 innerhalb bestimmter Grenzen konstant. Zwischen Druckregelventil 20 und Stellglied 9 zweigt vom Kanal 14 eine Rücklaufleitung 21 ab. Der

Durchflußqerschnitt dieser Rücklaufleitung 21 ist mit Hilfe eines als Ventil dienenden Steuerschiebers 22 steuerbar, der durch einen Elektromagneten 23 (Stopp-Magnet) gegen die Kraft iiner als Rückstellmittel dienenden Feder 24 im Sinne eines öffne ns des Durchflußquerschnittes verschiebbar ist. Der Elektromagnet 23 ist in einem Stromkreis 25 angeordnet, der eine Stromquelle 26 und einen manuell, vorzugsweise mit Hilfe eines nicht dargestellten Schlüssels betätigbaren elektrischen Schalter 27 hat. Der elektrische Schalter 27 hat vier Schaltstellungen. In der gezeichneten Stellung I ist der Stromkreis 25 unterbrochen. In Stellung Il ist der Elektromagnet 23 unter Strom gesetzt. In Stellung III ist außer dem Elektromagneten 23 der Elektromagnet 4 und ein Glühwiderstand 28 unter Strom gesetzt. In Stellung IV isi außer den genannten Elementen 4, 23 und 28 noch eine Andrehvorrichtung 29 zum Ingangsetzen der Brennkraftmaschine eingeschaltet.

In der gezeichneten Lage der beweglichen Teile der Vorrichtung ist die Brennkraftmaschine abgeschaltet. In der Leitung 17 herrscht kein Druck, da die maschinenabhängig arbeitende Förderpumpe 16 nicht pumpt. Der Schalter 27 steht in Stellung I. und die Rücklaufleitung 21 ist durch den Steuerschieber 22 verschlossen. Zum Ingangsetzen der Maschine wird der Schalter 27 über die Stellungen U und III in die Stellung IV gebracht. Dabei verschiebt in Stellung II der Elektromagnet 23 den Steuerschieber 22 in Richtung des Pfeiles 22a. bis die Rücklaufleitung 21 für den Durchfluß zum Behälter 15 geöffnet ist. In der Zylinderkammer 12 kann sich dadurch kein Druck aufbauen. In Stellung III zieht der Elektromagnet 4 (Start-Magnet) den Riegel 3 in Richtung des Pfeiles 3a, bis das Mengenregelglied entsprechend einer zum Ingangsetzen der Maschine erforderlichen, die Vollastkraftstoffmenge übersteigenden Kraftstoffmenge verschiebbar ist. Außerdem wird in Stellung HI mit Hilfe des Glühwiderstandes 28 vorgeglüht. Nach Ingangsetzen der Maschine mit Hilfe der in Stellung IV eingeschalteten Andrehvorrichtung 29 wird der Schalter 27 in die Stellung II gebracht, die für den normalen Betrieb der Maschine vorgesehen ist. In dieser Stellung ist der Elektromagnet 4 stromlos.

weshalb der Riegel 3 spätestens nach der ersten — beispielsweise durch eine nicht dargestellte Drehzahlregeleinrichtung erfolgenden — Verstellung des Mengenregelgliedes seine gezeichnete Ausgangslage einnimmt, und das Mengenregelglied nur entsprechend einer Vollastfördermenge verschiebbar ist.

Zum Stillsetzen der Maschine wird der Schalter 27 in Stellung I gebracht. Der Elektromagnet 23 (Stopp-Magnet) ist dann stromlos, und der Steuerschieber 22

ίο verschließt die Rücklaufleitung 21, wodurch sich in der Zylinderkammer 12 ein hydraulischer Druck aufbaut, der den Kolben 10 so verschiebt, daß das Mengenregelglied 2 durch den Hebelarm 6a des Hebels 6 auf Fördermenge Null gestellt wird.

Da beim Verstellen des Mengenregelgliedes 2 in Richtung Stopp die von der Pumpe geförderte Kraftstoffmenge pro Hub immer kleiner und entsprechend die zurückfließende Menge immer größer wird, wird die Abstellkraft am Kolben 10 ebenfalls größer, wodurch das Abstellen in vorteilhafter Weise beschleunigt wird.

Fällt der elektrische Strom bei laufender Maschine aus, dann wird die Brennkraftmaschine selbsttätig abgestellt, da der Steuerschieber 22 die Rücklaufleitung 21 verschließt. Fällt der hydraulische Druck, der in der Förderpumpe erzeugt wird, beispielsweise durch Leitungsbruch weg, so stellt sich die Bremskraftmaschine infolge Kraftstoffmangels ebenfalls automatisch ab.
Zweckmäßigerweise wird der Elektromagnet 23 (Stopp-Magnet), der beim Betrieb der Brennkraftmaschine ständig eingeschaltet ist, von dem durch die Leitung 21 strömenden Kraftstoff umspült und dadurch gekühlt

Der mit der Erfindung erzielbare Vorteil liegt auch noch darin, daß bei Stromausfall die Brennkraftmaschine abgestellt wird. Da zum Betätigen des Hydraulikstellgliedes der den Saugraum der Einspritzpumpe durchströmende Kraftstoff verwendet wird, ist ein geringer Aufwand, insbesondere an Leitungen für die Hydraulik, erforderlich. Die hydraulische Verstärkung und Kühlung erlaubt, den Elektromagneten 23 so zu dimensionieren, daß die Stromquelle 26 nur gering belastet ist.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims (5)

Patentansprüche: 1776 017

1. Steuer- und Bedienungseinrichtung für Diese!- Einspritzbrennkraftmaschinen, mit einem Bedienungsglied und mit einem Elektromagneten, der die Nullstellung des Mengenregelgiiedes der Einspritzpumpe durch Steuerung eines unter Förderpumpendruck stehenden, ein entgegen der Kraft von Rückstellmitteln verschiebbares Stellglied des Men- ίο genregelgliedes beaufschlagenden Hydraulikmediums mittels eines eine Verbindung des Beaufschlagungsraumes des Stellglieds mit einem drucklosen Raum herrschenden Ventils bestimmt, dadurch gekennzeichnet, daß das Hydraulikmedium Kraftstoff ist, dessen hydraulischer Druck von einer die Einspritzpumpe (1) mit Kraftstoff versorgenden Förderpumpe (16) erzeugt wird, und daß bei — insbesondere durch das Bedienungsglied (27) — abgeschaltetem Elektromagneten (23) das Ventil (22) die Verbindung (21) mit dem drucklosen Raum (15) absperrt und der von der Förderpumpe (16) geförderte Kraftstoff entgegen der Kraft der Rückstellmittel (13) das Stellglied (9) in seine die Nullstellung des Mengenregelgiiedes (2) bestimmende Stellung drückt.

2. Steuer- und Bedienungseinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Stellglied (9) einen entgegen der Kraft einer als Rückstellmittel dienenden Feder (13) verschiebbaren Kolben (10) hat, in dessen Beaufschlagungsraum (12) der Kraftstoff über einen Kanal (14) zufließt, von dem eine die Verbindung mit dem drucklosen Raum (15) darstellende Rücklaufleitung (21) abzweigt, deren Durchflußquerschnitt mit Hilfe des Ventils (22) steuerbar ist, das durch den Elektromagneten (23) gegen Rückstellmittel (24) im Sinne eines öffnens des Durchflußquerschnittes verschiebbar ist.

3. Steuer- und Bedienungseinrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß in dem Kanal (14) stromauf der Abzweigstelle der Rücklaufleitung (21) ein Druckregelventil (20) angeordnet ist, das bestrebt ist. den Druck des Kraftstoffes stromaufwärts mindestens annähernd konstant zu halten.

4. Steuer- und Bedienungseinrichtung nach einem der Anspruch 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß der durch die Rücklaufleitung (21) strömende Kraftstoff den Elektromagneten (Stopp-Magnet 23) kühlt.

5. Steuer- und Bedienungseinrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, deren Bedienungsglied nacheinander in eine Stopp-Stellung — Stellung 1 — eine Normalstellung — Stellung II — eine Stellung für Andrehvorbereitung — Stellung IiI — und eine Andrehstellung — Stellung IV — einstellbar ist, wobei in Stellung I das Mengenregelglied der Einspritzpumpe auf Fördermenge Null gestellt ist, in Stellung II das Mengenregelglied bis zu einer Vollastförderung verschiebbar ist, in Stellung III ein Glühwiderstand eingeschaltet und vorzugsweise das Mengenregelglied bis zu einer die Vollastinenge übersteigenden Kraftstoffördermenge verschiebbar ist, in Stellung IV eine elektrische Andrehvorrichtung vorzugsweise mitsamt dem GlUhwiderstand eingeschaltet und das Mengenregelglied wie in 6s Stellung III verschiebbar ist, gekennzeichnet durch die Kombination folgender an sich bekannter Merkmale:

a) Das Bedienungsglied ist ein vorzugsweise mit Hilfe eines Schlüssels betätigbarer elektrischer Schalter (27), der einen zweiten Elektromagneten (Start-Magnet 4) in Stellung IV und vorzugsweise auch IH und den — ersten —

Elektromagneten (Stopp-Magnet 23) in Stellung II, HI und IV unter Strom setzt und jeweils in den anderen Stellungen abschaltet,

b) ein den Verschiebeweg des Mengenregelgiiedes auf Vollastmenge begrenzender Riegel (3) ist bei eingeschaltetem zweiten Magneten (Start-Magnet 4) entgegen der Wirkung von Rückstellmitteln entfernt