DE1803564C3 - Fliehkraftregler zur Drehzahlregelung von Brennkraftmaschinen - Google Patents

Description

des eingangs genannten Drehzahlreglers ist es erstmals

Die Erfindung betrifft einen Fliehkraftregler zur möglich geworden, einen einfachen und billigen Drehzahlregelung von Brennkraftmaschinen, mit einem Blattfeder-Drehzahlregler so auszugestalten, daß er als Zwischenhebel, an welchem einerseits das drehzahlab- 55 Leerlauf-Enddrehzahlregler verwendet werden kann, hängige Verstellglied (Reglermuffe) angreift und wel- Bekannte Blattfederregler (ζ. B. nach der US-PS eher andererseits mit dem Fördermengenverstellglied 31 85 141) können ausschließlich nur als Verstellregler (Regelstange) gekoppelt ist und welcher außerdem Verwendung finden. Beim Erfindungsgegenstand lassen zusätzlich durch ein dem willkürlichen Ändern der sich jedoch die Federn für die Regelung der Fördermenge dienendes, am Zwischenhcbel angreifen- 60 Leerlaufdrehzah! und der Enddrehzahl auf einfache des Einstellglied verstellt werden kann, wobei für Weise und getrennt voneinander einstellen, und zwar Bewegungen des Verstellglieds der Angriffspunkt des auch bei laufendem Motor. Die erfindungsgemäße Einstellgüeds und für Bewegungen des Einstellglieds der Anordnung der Leerlauffeder zwischen dem Verstell-Angriffspunkt des Verstellglieds als Drehpunkt des glied und dem Stützhebel schaltet die Leerlauffeder Zwischenhebels dient, und mit einem unter der Wirkung 65 nach Durchlaufen des Leerlaufhubes ab, so daß die einer Regelfeder an einem Anschlag anliegenden Regelung der Enddrehzahl in keiner Weise beeinflußt Stützglied, mit dem das Verstellglied nach entgegen der wird.
Kraft einer Leerlauffeder erfolgtem Zurücklegen eines In einer besonders vorteilhaften Ausgestaltung der

Erfindung dient als Leerlauffeder eine koaxial zum Verstellglied und durch einen Durchbruch im Stützhebel hindurchragende Schraubenfeder, deren verstellbares Widerlager eine in einem mit dem Stützhebel fest verbundenen Teil angeordnete Stellschraube ist.

Zusätzliche den Betriebszustand des Motors charakterisierende Steuergrößen können in vorteilhafter Weise dadurch in den Regler eingegeben werden, daß der Anschlag des Stützhebels durch eine Verstelleinrichtung (z. B. einen Hebel, einen Elektromagneten, ein pneumatisches oder hydraulisches Stellglied) abhängig von einem Betriebszustand der Brennkraftmaschine änderbar ist.

Ein Ausführungsbeispie! des Erfindungsgegenstandes ist in der Zeichnung dargestellt und wird im folgenden näher beschrieben.

Auf der Antriebswelle 1 einer im übrigen nicht dargestellten Einspritzpumpe für Brennkraftmaschinen ist ein Mitnehmerteil 2 befestigt, an dem Fliehgewichte 3 schwenkbar gelagert sind. Diese greifen mit Armen 4 an der Stirnfläche eines Wälzlagers 5 an, das auf einen Zapfen 1' der Antriebswelle 1 aufgeschoben ist. Das Wälzlager 5 überträgt die Stellkräfte der Fliehgewichte 3 auf ein ebenfalls auf dem Zapfen 1' gleitbar gelagertes Verstellglied 6, das die Funktion einer Reglermuffe ausübt. Die Bewegungen dieser Reglermuffe 6 werden über einen Umlenkhebel 7, einen Zwischenhebel 8, einen Lenker 9 und einen Arm 10 auf eine das Fördermengenverstellglied der Einspritzpumpe bildende Regelstange 11 übertragen. Der Umlenkhebel 7 ist auf einem in einem Gehäuse 12 ortsfesten Lagerzapfen 13 schwenkbar gelagert. Der Hebel 7 ist einerseits durch einen mit ihm fest verbundenen Stift 14 an die Reglermuffe 6 angelenkt und andererseits mit dem Zwischenhebcl 8 gelenkig verbunden. Der Stift 14 ist in der Gabel 15 eines in der Reglermuffe 6 angeordneten Radialbolzen 16 geführt. In einen kulissenartigen Führungsschlitz 17 des Zwischenhebels 8 greift ein Zapfen 18 eines Einstellgliedes 19, das über eine im Gehäuse 12 gelagerte Welle 20 kurbelartig mit einem außerhalb des Reglergehäuses befindlichen Bedienungshebel 21 verbunden ist. Der mit dem Zwischenhebe! 8 gelenkig verbundene Lenker 9, der einen Kraftspeicher 22 trägt, überträgt die Verstellbewegungen auf den an der Regelstange 11 befestigten Arm 10. Gelangt die Regelstange U in einer ihrer beiden möglichen Bewegungsrichtungen an einen Anschlag, so wird eine Feder 23 des Kraftspeichers 22 bei weitergehender Verstellbewegung in der einen bzw. in der anderen Richtung zusammengedrückt. Die Vorspannung dieser Feder 23 ist so bemessen, daß sie mindestens die auftretenden Reibungskräfte im Regler und in der Einspritzpumpe überwindet.

An der dem Wälzlager 5 abgewandten Stirnseite 24 der Reglermuffe 6 ist in einer axialen Vertiefung 25 eine als Leerlauffeder wirkende Schraubenfeder 26 geführt. Sie ragt durch einen Durchbruch 27 eines Stützhebels 28 hindurch und wird mit ihrem anderen Ende von einem an einer Stellschraube 29 angebrachten Federteller 29' aufgenommen. Die Stellschraube 29 ist in ein zweifach abgebogenes Ende 30 des Stützhcbels 28 eingeschraubt, mit einem Schlitz 31 zum Einstellen der Vorspannung der Leerlauffeder 26 versehen und durch eine Gegenmutter 32 gesichert.

Auf einem im Gehäuse 12 ortsfesten Bolzen 33 sind der Stützhebel 28, eine als Regelfeder dienende Blattfeder 34 und ein Winkelhebel 35 schwenkbar t. Die Blattfeder 34 stützt sich mit ihrem dem Festpunkt 33 abgewandten Ende an einem gabelförmigen Teil 36 des Stützhebels 28 ab. Dieser gabelförmige Teil 36 liegt seinerseits an einem durch einen Querbolzen gebildeten Anschlag 37 an. Der Anschlag 37 ist fester Bestandteil eines durch eine Längsnut 38 und einen Stift 39 gegen Verdrehen gesicherten Haltebolzens 40, der in einer Konsole 41 des Gehäuses 12 gleitbar gelagert und durch Verdrehen einer Mutter 42 längs verstellbar ist. Die Lage des Haltebolzens 40 und damit des Anschlages 37 wird durch die Anlage der Mutter 42 an die Konsole 41 festgelegt. Diese Anlage wird durch die Vorspannkraft einer Druckfeder 43 bewirkt, die auf dem Haltebolzen 40 geführt und zwischen Konsole 41 und dem Kopf des Haltebolzens 40 eingespannt ist.

Der Winkelhebel 35 bildet mit einem Schenkel ein Widerlager für eine Walze 44, die mittels einer axial gesicherten Stellvorrichtung 45 verschiebbar ist und damit den wirksamen Hebelarm dieses Schenkels ändert. Der andere Schenkel stützt sich mit seinem Ende auf einer Traverse 46 ab, die in senkrechter Richtung durch eine Stellschraube 47 verstellbar ist. Durch diese Verstellung der Traverse 46 wird der Winkelhebcl 35 in seiner Lage derart verändert, daß die Walze 44, je mich Drehrichtung der Stellschraube 47, mehr oder weniger stark gegen die Blattfeder 34 drückt. Der Druck der Walze 44 gegen die Blattfeder 34 bewirkt eine Vorspannung, deren Höhe die Abregeldrehzahl bestimmt. Die in senkrechter Richtung verstellbare Luge der Walze 44 legt den wirksamen Hebelarm der Blattfeder, deren Federkonstante und damit den Proportionalbereich des Reglers fest.

Die Verstellung der Stellschraube 29 und des Haltebolzens 40 ist über eine öffnung im Gehäuse 12 möglich, die mit einem abnehmbaren Deckel 48 versehen ist. Zur Einstellung der Enddrehzahl und des Proportionalbereichs mittels Stellschraube 47 und Stellvorrichtung 45 ist ein /weiter abnehmbarer Deckel 49 vorgesehen.

Der Regler arbeitet wie folgt:

Die beweglichen Teile des Reglers sind in Ruhelage gezeichnet, der Bedienungshebel 21 steht in Leerlaufstellung.

Beim Starten der Brennkraftmaschine wird der Bedienungshebel 21 in Vollaststellung gebracht und dabei die Regelstange 11 über das Einstellglied 19, den Zwischenhebel 8, den Lenker 9 und den Arm 10 in die Startstellung geschoben. In Startstellung der Regelstange 11 führt die Einspritzpumpe der Brennkraftmaschine eine Kraftstoffmenge zu, welche die Vollastkraftstoffmenge übersteigt und das Starten des Motors erleichtert.

Ist der Motor angesprungen und wird der Bedienungshebel 21 beispielsweise in der Vollaststellung gehalten, steigt die Drehzahl weiter an und die Flichgewichte 3 schwenken aus ihrer gezeichneten Innenlage unter der Wirkung der Fliehkräfte nach außen. Die Fliehgewichte 3 drücken dabei mit ihren Armen 4 über das Wälzlager 5 auf die Reglcrmuffe 6. die sich entgegen der Kraft der Leerlauffcdcr 26 so lange verschiebt, bis sie mit der Stirnseite 24 am Stützhebel 28 anliegt. Bei dieser Bewegung der Muffe um den Muffcnlccrlaufweg Y bewegt sich Bolzen 16 mit der Gabel 15 um den gleichen Betrag und zieht die Regelstange 11 über die angelenkten Übertragungsglieder 7, 8,9 und 10 aus der Start- in die Vollaststellung. In dieser Stellung verharrt der Regler bei weiter ansteigender Drehzahl, bis die durch die Vorspannung

der Blattfeder 34 eingestellte Enddrehzahl erreicht ist. Wird letztere bei teilbclastetcm Motor überschritten, hebt sich der Stützhebel 28 unter der steigenden Muffenkraft vom Anschlag 37 ab, und die Reglermuffe 6 bewegt sich weiter über den Weg X hinaus. Die Reglermuffe 6 bringt dabei die Übertragungsglieder 7, 8, 9, 10 und die Regelstangc 11 in eine solche Stellung, bei der die Kraftstoffördcrmenge der Einspritzpumpe so weit verringert wird, bis sie der vom Motor abgenommenen Leistung entspricht und die Drehzahl innerhalb des Proportionalbcrcichs eingehalten wird.

Da die Kräfte der Regclfeder 34 einerseits vom Festpunkt 33 und andererseits vom Anschlag 37 oder von der Rcglermuffc 6 aufgenommen werden, sind die Übertragungsglieder 7, 8, 9 und 10 in allen Bctricbszuständen frei von Rückstcllkräften. Liegt die Rcgclstange 11 beispielsweise in einer ihrer Endstcllungcn an einem Anschlag an, und bewegt sich der Bedienungshebel 21 oder die Rcglermuffc 6 über eine dieser Anschlagstcllung entsprechende Lage hinaus, wird die f-cdcr 23 des Kraftspeichers 22 zusammengedrückt und nur diese vergleichsweise geringen Kräfte gelangen in da> Gestänge.

Der leicht zugängliche Haltebol/en 40 bietet die Möglichkeit, durch eine an diesem angreifende zusätzliche Einrichtung den Anschlag 37 willkürlich zi verstellen. Diese Verstellung kann durch einen Hebel einen Elektromagneten, eine pneumatische oder hy draulischc Verstelleinrichtung ausgeführt werden. Da mit ändern sich der Anlagepunkt der Muffenstirnsciti 24 am Stützhebcl 28 und die Vorspannung de Blattfeder 34. Hierdurch wird die Rcglercharaktcristil verändert, was bei verschiedenen Bctriebs/.uständcn de Motors erwünscht ist, z. B. bei Überlast- oder Auflade betrieb, bei Betrieb in großen Höhen oder wem Minderleistung verlangt wird.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims (3)

CJ bestimmten Weges-Leerlaufmuffenweg-im Sinn Patentansprüche: eines Abhebens des Stützglieds vorn Anschlag gegen die Kraft der Regelfeder in Wirkverbindung kommt.

1. Fliehkraftregler zur Drehzahlregelung von Einem bekannten Regler dieser An(DT-PS 8 40331) Brennkraftmaschinen, mit einem Zwischenhebel, an 3 wird abhängig von der Lage des Verstellgliedes und von welchem einerseits das drehzahlabhängige Verstell- der Stellung des am Zwischenhebel angreifenden glied (Reglermuffe) angreift und welcher anderer- Einstellgliedes die als Fördermengenverstellglied dieseits mit dem Fördermengenverstellglied (Regel- nend« Regelstange einer Einspritzpumpe und damit die stange) gekoppelt ist und welcher außerdem Start-, Leerlauf- oder Vollastkraftstoffördermenge für zusätzlich durch ein dem willkürlichen Ändern der io eine Brennkraftmaschine eingestellt. Außerdem bestim-Fördermenge dienendes, am Zwischenhebel angrei- men die Anordnung, Vorspannung und Steifigkeit der fendes Eihstellglied verstellt werden kann, wobei für innerhalb der Fliehgewichte des Reglers angeordneten Bewegungen des Verstellgliedes der Angriffspunkt Regelfedern die Drahzahl, bei deren Änderung der des Einstellgliedes und für Bewegungen des Fliehkraftregler die am Einstellglied eingestellte För-Einstellgüeds der Angriffspunkt des Verstellglieds _>5 dermenge selbsttätig verändert. Bei dieser Anordnung als Drehpunkt des Zwischenhebels dient, und mit werden im Betrieb keine nennenswerten Rückstellkräfeinem unter der Wirkung einer Regelfeder an einem te auf das Einstellglied und damit auf den mit diesem Anschlag anliegenden Stützglied, mit dem das kurbelartig verbundenen Bedienungshebel übertragen. VerstellglieJ nach entgegen der Kraft einer Es werden aber für die im Einsatzbereich des Reglers zu Leerlauffeder erfolgtem Zurücklegen eines be- jo regelnden Drehzahlen eine Vielzahl von Federkombinastimmten Weges — Leerlaufmuffenweg — im Sinn tionen benötigt, wobei das unter der Wirkung einer eines Abhebens des Stützglieds vom Anschlag gegen Regelfeder an einem Anschlag anliegende Stützglied ein die Kraft der Regelfeder in Wirkverbindung kommt, Federteller ist, der ebenfalls innerhalb des Fliehgewichdadurch g e k e η η ζ e i c h η e t, daß das Verstell- tes angeordnet ist. Durch die Anordnung der Regelfeglied (6) nach Zurücklegen des Leerlaufmuffenweges *5 dern und des Stützgliedes innerhalb der Fliehgewichte (x) gegen einen das Stützglied bildenden, um einen wird eine Anpassung des Reglers an geänderte Festpunkt (33) schwenkbaren Stützhebel (28) stößt, Betriebsbedingungen oder an eine andere Brennkraftdessen Anschlag (37) verstellbar im Reglergehäuse maschine sehr erschwert und aufwendig.
(12) angeordnet ist, daß die Regelfeder eine in der Der Erfindung liegt deshalb die Aufgabe zugrunde, Kraft und in der wirksamen Fsderlänge verstellbare 30 einen Fliehkraftregler der eingangs beschriebenen Blattfeder (34) ist und daß die Leerlauffeder (26) sich Bauart — insbesondere zur Regelung einer Leerlaufeinerseits am Verstellglied (6) und andererseits an drehzahl und zur Begrenzung mindestens einer einem zur Änderung der Federvorspannkraft ver- Enddrehzahl (Leerlauf-Enddrehzahlregler) — so auszustellbaren, am Stützhebel (28) angebrachten Wider- bilden, daß bei vereinfachter Bauweise unter Vermeilager(29) abstützt. 35 dung der Nachteile bekannter Drehzahlregler und ohne

2. Fliehkraftregler nach Anspruch 1, dadurch Verzicht auf die Vorteile der rückstellkraftfreien gekennzeichnet, daß als Leerlauffeder eine koaxial Gestängeanordnung eine voneinander unabhängige und zum Verstellglied (6) und durch einen Durchbruch getrennte Einstellung der Regelfedern auch bei (27) im Stützhebel (28) hindurchragende Schrauben- laufendem Motor möglich ist.

feder dient, deren verstellbares Widerlager eine in 40 Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst,

einem mit dem Stützhebel (28) fest verbundenen Teil daß das Verstellglied nach Zurücklegen des Leerlauf-

(30) angeordnete Stellschraube (29) ist. muffenweges gegen einen das Stützglied bildenden, um

3. Fliehkraftregler nach einem der Ansprüche 1 einen Festpunkt schwenkbaren Stützhebel stößt, dessen oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Anschlag Anschlag verstellbar im Reglergehäuse angeordnet ist, (37) durch eine Verstelleinrichtung (z. B. einen 45 daß die Regelfeder eine in der Kraft und in der Hebel, einen Elektromagneten, ein pneumatisches wirksamen Federlänge verstellbare Blattfeder ist und oder hydraulisches Stellglied) abhängig von einem daß die Leerlauffeder sich einerseits am Verstellglied Betriebszustand der Brennkraftmaschine änderbar und andererseits an einem zur Änderung der Federvorist. Spannkraft verstellbaren, am Stützhebel angebrachten

50 Widerlager abstützt.

Durch die Kombination dieser Merkmale mit denen