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Regler für Einspritzpumpen von Vergasermotoren Die Neuerung hat einen
Regler für Einspritzpumpen von Vergasermotoren zum Gegenstand. Aufgabe eines solchen
Reglers ist es bekanntlich, für jede Motordrehzahl
genau die für
die jeweils angesaugte Luftmenge erforderliche Kraftstoffmenge selbsttätig einzustellen.
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Regler dieser Art bestehen aus einem Raumnocken, der auf die Regelstange
der Einspritzpumpe einwirkt und der abhängig von der Drosselklappenstellung und
der Drehzahl verstellt wird. Gegebenenfalls können die Verschiebungen der Regelstange
zusätzlich durch auf den Luftdruck, die Lufttemperatur und die Motortemperatur empfindliche
Korrekturorgane beeinflußt werden.
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Bei der praktischen Verwirklichung eines solchen Reglers stösst man
auf verschiedene Schwierigkeiten konstruktiver Natur, welche durch die Neuerung
beseitigt werden sollen. Diese Schwierigkeiten betreffen in erster Linie die kinematische
Verbindung zwischen dem Raumnocken, dem mit diesem zusammenarbeitenden Fühlhebel
und der Regelstange der Einspritzpumpe.
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Ferner sollen der Durchmesser des Raumnockens, seine Längsverschiebung
sowie der durch sein Profil hervorgerufene Hub möglichst gross sein, ohne dass dabei
die räumlichen Abmessungen des Reglers zu gross werden und das Profil des Raumnockens
soll keine sehr steilen Stellen aufweisen, um eine möglichst sachte Bewegung des
die Lage der Regelstange der Einspritzpumpe steuernden Fühlhebel sicherzustellen.
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Zieht man in Betracht, daß bei einem normalen Vergasermotor der Kraftstoffbedarf
je Arbeitskreislauf, insbesondere beim Betrieb
mit niedrigen Drehzahlen
und stark gedrosseltem Luftansaugkanalsowohl hinsichtlich Aenderungen der Motordrehzahl
als auch hinsichtlich Lageänderungen der Drosselklappe eine starke Empfindlichkeit
besitzt, während die Fördermenge gewöhnlicher Kraftstoffeinspritzpumpen einfach
der Stellung der Regelstange propor-Drehzahl
| tional ist, ohne durch merkbar beeinflusst zu |
| werden, dahh sieht man, dass sich für den Regler, der die Eigen- |
| schaften der Pumpe den Erfordernissen des Motors anzupassen
hatp |
besondere Probleme im Bereich niedriger Drehzahlen ergeben.
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Durch die Neuerung werden die aufgezeigten Probleme auf einfache bauliche
Weise gelöst. Die wesentlichen Kennzeichnen des Neuerungsgegenstandes bestehen darin,
dass bei Anordnung des die Stellung der Regelstange der Einspritzpumpe mittels eines
Kühlhebels und Hebelgestänges steuernden Raumnockens mit seiner Achse parallel zur
Achse einer Drehzahlanzeigevorrichtung und Verschiebbarkeit des Nockens längs seiner
Achse in Abhängigkeit von der Motordrehzahl sowie Verdrehbarkeit des Nockens um
seine Achse in Abhängigikeit von der Stellung der Drosselklappe, die kinematische
Verbindung zwischen dem Raumnocken und der Drehzahlanzeigevotrichtung mittels Hebel
hergestellt ist, die die Axialverschiebungen des Raumnockens gegenüber jenen der
Drehzahlanzeigevorrichtung vergrössern, und dass die kinematische Verbindung zwischen
dem Raumnocken'und der Drosselklappe mittels Hebel hergestellt ist, die derart ausgebildet
und bemessen sind, dass bei stark gedrosselter Luftansaugleitung ein grosses Uebersetzungsverhältnis
zwischen Drehwinkel der Drosselklappe und Drehwinkel des Raumnockens verwirklicht
wird und dass dieses Uebersetzungsverhältnis bei zunehmendem Oeffnen der Drosselklappe
allmählich abnimmt.
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Vorzugsweise ist in der kinematischen Verbindung zwischen dem Raumnocken
und der Drehzahlanzeigevorrichtung noch ein Organ vorhanden, welches eine Veränderung
der Vergrößerung der Axialverschiebungen des Raumnockens gegenüber Jenen der Drehzahlvor-Drehzahl
richtung in Abhängigkeit von der absoluten MDtordrohzahl hervorruft derart, dass
diese Vergrößerung im Bereich niedriger Drehzahlen stärker ist und gegen höhere
Drehzahlbereiche abnimmt.
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Ein Ausführungsbeispiel des Neuerungsgegenstandes ist in der Zeichnung
dargestellt und zwar zeigen Figo1 einen Längsschnitt durch den Regler, Fig. 2 eine
schematische perspektivische Ansicht des Reglers, Fig. 3 und 4 Diagramme betreffend
den Kraftstoffbedarf eines Vergasermotors und die abgegebene Kraftstoffmenge einer
Einspritzpumpe, Fig. 5 die kinematische Verbindung zwischen der Achse der Drosselklappe
und dem Raumnocken und Fig. 6 ein Diagramm betreffend die mittels der kinematischen
Verbindung nach Fig. 5 erzielte Abhängigkeit zwischen den Verdrehwinkeln der Drosselklappe
und jenen des Raumnockens.
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Bezugnehmend auf die Fig. 1 und 2 ist ersichtlich, dass der Regler
im wesentlichen aus einem an sich bekannten Raumnocken 8 besteht, welcher frei drehbar
und längsverschiebbar an einer Welle 9 angebracht ist, deren Achse parabel zur Achse
der Regelstange 6 der nicht dargestellten Einspritzpumpe und parallel zur Achse
einer Drehzahlanzeigevorrichtung liegt.
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Mit dem Profil des Raumnockens 8 steht ein Fühlhebel 7 in dauernder
Berührung, der über ein nachfolgend näher beschriebenes Hebelgestänge die Regelstange
6 steuert.
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Der Raumnocken 8 wird in Abhängigkeit von der Lage der Drosselklappe
50
in der Luftansaugleitung 51 des Motors um die Welle 9 verdreht. Zu diesem Zweck
ist auf der die Drosselklappe 50 tragenden Welle 52 eine Kurbel 5 befestigt, an
der eine Stange 4 angelenkt ist, die ihrerseits mit einer an der Welle 9 befestigten
Kurbel 3 gelenkig verbunden ist und mittels einer starr mit der Kurbel3 verbundenen
Stange 11 auf den Raumnocken 8 einwirkte In Fig. 5 ist die kinematische Verbindung
zwischen der Drosselklappenwelle 52 und der auf den Raumnocken 8 einwirkenden Stange
11 einzeln herausgezeichnet, Die mit vollen Linien dargestellte Stellung des Hebelgestänges
entspricht der Lage der Drosselklappe, in welcher die Luftansaugung in der Leitung
51 am meisten gedrosselt ist (geringste Oeffnung) und die mit strichlierten Linien
angedeutete Stellung entspricht der ganz geöffneten Lage der Drosselklappe. Das
Hebelgestänge ist so ausgebildet und bemessen, dass bei Verdrehungen der Drosselklappe
50 aus der Lage in der sie die Ansaugleitung am meisten drosselt, kleine Verdrehwinkeln
der Drosselklappe grosse Verdrehwinkel des Raumnokkens 8 entsprechen und dass dieses
Uebersetzungsverhältnis nach und nach kleiner wird, je mehr die Drosselklappe sich
ihrer ganz geöffneten Lage näherte Mitsind die Winkel zwischen der Kurbel 5 und
der stange 4 und mit/3 die Winekel zwischen der Kurbel 3 und der Stange 4 bezeichnet,
wobei sich der Index "1" auf die fast ganz geschlossene und der Index"2"auf die
ganz geöffnete Lage der Drosselklappe bezieht. In Fig.6 ist die Abhängigikext der
Winkeln von den Winkelnα schaubildlich dargestellt und es ist
| ersichtlich, dass bei kleinen Winkeln (einer Veränderungcti |
| eine größere Veränderungolp entsprichte während bei grossen |
Winkelnα diese Vergrösserung abnimmt.
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Diese Maßnahme, welche neuerungsgemäss vorgesehen ist, erklärt sich
wenn man die Fig. 3 und 4 betrachtet. In Fig. 3 ist die
von der
Einspritzpumpe je Zyklus abgegebene Kraftstoffmenge in mm3 in Abhängigkeit von der
Motordrehzahl (in U/min.) und in Abhängigkeit von der Lage der Drosselklappe (Oeffnungswinkel
10°, 30°, 50°, 70° und 900=volle Oeffnung) dargestellt. Es ist ersichtlich, dass
bei niedrigen Drehzahlen und stark gedrosselter Luftansaugung die Kraftstoffmenge
eine starke Empfindlichkeit besitzt und zwar sowohl was Veränderungen der Motordrehzahl,
als auch was Veränderungen der Lage der Drosselklappe anbelange Fig. 4 veranschaulicht
hingegen die Eigenschaften einer normalen
| 3 |
| Einspritzpumpe, d. h. die geförderte Kraftstoggmenge in mm
je |
| Pumpenhub in Abhängigkeit von der Motordrehzahl (in U/min.)
bei |
| verschiedenen Stellungen (1,2.... j) der Regelstange der Pumpe |
| und es ist ersichtlich, dass sich die Fördermenge in Abhängigkeit |
von der Motordrehzahl praktisch nur sehr wenig verändert.
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Da der Regler die Eigenschaften der Einspritzpumpe mit den Anforderungen
des Motors in Einklang zu bringen hat, ist ersichtlich, dass sich für den Regler
besonders im Bereich niedriger Drehzahlen besondere Probleme ergeben.
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Diese Probleme werden einerseits durch die erläuterte kinematische
Verbindung zwischen der Drosselklappe und dem Raumnocken ge. löst, anderseits ist
es auch erforderlich, um das Profil des Raumnockens möglichst sanft zu halten, dass
die Axialverschiebungen des Raumnockens bei Veränderung der Motordrehzahl möglichst
gross sind.
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Letztere Forderung wird neuerungsgemäss dadurch erfüllt, dass der
Raumnocken 8 an einer getrennten und zur Achse der Drehzahlanzeigevorrichtung parallelen
Achse 9 angeordnet wird und
dass die beiden Einrichtungen mittels
eines Hebelgestänges miteinander verbunden werden, das die Axialverschiebungen des
Raumnockens 8 bezüglich jener des Anzeigeorgans der Drehzahlanzeigevorrichtung vergrössert,
womit deren Abmessungen klein (3gehalten
| und auch die Verschiebungen des besagten Organs gering sein
kön- |
| neun, |
Das verschiebbare Organ der Drehzahlanzeigevorrichtung ist als eine Glocke 10 ausgebildet,
an deren Nabe 2 ein Hebel 1 in einem Punkt 53 angelenkt ist, der zwischen dem endseitigen
Anlekk-punkt 54 des Hebels 1 am Gehäuse 55 des Reglers und dem anderen Hebelende
liegt, in dem der Hebel 1 mit der Nabe des Raumnockens 8 verbunden isto Die Drehzahlanzeigevorrichtung
ist in an sich bekannter Weise als Fliehkraftregler ausgebildet und weist eine Anzahl
von Kugeln 12 auf, die um die Welle 56 der Vorrichtung angeordnet sind und die einerseits
an einer mit der Welle 56 drehfest verbundenen ebenen Scheibe 13 und andererseits
an der Innenseite der Glocke 10 anliegen, welche durch eine Spiralfeder 14 gegen
die Scheibe 13 gedrückt wird. Um eine besondere Empfindlichkeit der Anzeigevorrichtung
bei niedrigen Drehzahlen zu erzielen, ist die Innenfläche der Glocke 10, mit der
die Kugeln 12 zusammenarbeiten, neuerungsgemäss nicht konisch sondern gekrümmt ausgebildet.
Das Innenprofil ist dabei so gewählt, dass bei niedrigen Drehzahlen einer kleinen
Verschiebung der Glocke 10 grosse Verschiebungen des Raumnockens 8 entsprechen,
während in hohen Drehzahlbereidhen einer grossen Drehzahlzunahme eine kleine Axialverschiebung
des Raumnockens entspricht, wobei als einander gegenüberstehende Kräfte die Fliehkraft
der Kugeln 12 und die Gegenkraft der Feder
| 14 in Betracht gezogen werden. |
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Die Kugeln 12 werden durch einen Mitnehmerstern 15 in Drehung versetzt,
welcher mittels eines Federorgan 16 mit der Welle 56 verbunden ist, um zu vermeiden,
dass sich Stösse der Welle unmittelbar auf die Gruppe der Kugeln auswirken.
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Der neuerungsgemässe Regler ist ferner mit Korrekturorganen versehen,
die auf den Luftdruck, die Lufttemperatur und die Motortemperatur empfindlich sind.
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Diese Organe, welche neuerungsgemäss in besonders einfacher und zweckmässiger
Weise kombiniert sind, bestehen aus einem Thermostaten 17 (Fig. 2) welcher auf die
Motortemperatur empfindlich ist, und aus einer Barometerkapsel 18 die mit einer
temperaturempfindlichen Kapsel 19 verbunden ist, welche ihrerseits durch ein die
Aussenlufttemperatur ermittelndes Element 20 gesteuert wird..
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Der Thermostat 17 wirkt über einen Hubbegrenzer 21 auf einen Hebel
22a ein, der auf einer drehbar gelagerten Welle 22 sitzt, die an ihrem anderen Ende
einen zweiten Hebel 22b trägt, welcher mittels eines Stiftes 23 mit einem Hebel
24 gelenkig verbunden ist. Der Hebel 24 trägt an seinem freien Ende einen Stift
25, welcher mit einem gekrümmten Langloch 26 eines Hebels 27 in Eingriff steht.
Dieser Hebel 27 ist an einem Ende an der Regelstange 6 angelenkt und an seinem anderen
Ende mit einer Verbindungsstange 28 zum Fühlhebel 7 gelenkig verbundene Der Stift
25 legt somit den Drehpunkt des Doppelhebels 27 fest.
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Auf den Stift 25 wirkt anderseits auch das gabelförmige Ende eines
Hebels 30 ein, der auf einer drehbar gelagerten Welle 29 sitzt, die an ihrem anderen
Ende einen Hebel 30a trägt, welcher mit dem Anzeigeorgan der Barometerkapsel 18
verbunden ist.
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Die Lage des Stiftes 25 und somit des Drehpunktes für den die Regelstange
6 steuernden Hebel 27 wird somit sowohl durch den Thermostaten 17 als auch durch
die Kapseln 18-19 festgelegt, wodurch die gewünschte Korrektur vorgenommen wird.
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Um zu versichern dass die Fördermenge der Einspritzpumpe in allen
Betriebsbereichen der angesaugten Luftmenge angepasst ist, muss das Langloch 26
im Hebel 27 eine gekrümmte Form haben (Kreisbogen), dessen Krümmungsmittelpunkt
sich bei Nullfördermengenstellung des Hebels 27 mit der Achse des Stiftes 23 deckt.
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Es ist zweckmässig die Hebel 22b und 24 so auszulegen, dass sie bei
Normalbetrieb einenwinkel von ungefähr 900 einschließen.