DE1918411C

DE1918411C - Low weight speed controller for internal combustion engines

Info

Publication number: DE1918411C
Authority: DE
Inventors: Max 5090 Leverkusen Matzen
Original assignee: Kloeckner Humboldt Deutz AG
Current assignee: Kloeckner Humboldt Deutz AG
Publication date: 1971-05-27

Description

Die Erfindung betrifft oinon Fliehgewlchtsdrohzahlreglcr für Brennkraftmaschinen, bei welchem die Fliehgewlchte über eine von mindestens einer Hauptregclfcder belastete VerstellmuiTe und ein Gestänge auf das Kraf tstoflzumeßorgan, vorzugsweise dio Regelstange einer Einspritzpumpe einwirken, wobei eine Zusatzfeder an einem an dem Gestiinge angelenkten Hebel angreift, der an einem Endo Über ein bei Krafteinwirkung seine Stellung verzögert veränderndes Glied im Reglcrgeliäuse gelagert ist. "The invention relates to a Fliehgewlchtsdrohzahlreglcr for internal combustion engines, in which the centrifugal weight is controlled by one of at least one main control unit loaded adjustment sleeves and a linkage on the Kraf tstoflzumeßorgan, preferably the control rod an injection pump act, with an additional spring articulated on one of the rods Attacking lever that acts on an endo via a force The member that changes its position with a delay is stored in the regulator housing. "

Die Zusatzfeder wird vielfach dazu benutzt, der Lastdrchzahlkennlinie des Reglers die für den Betrieb geeignete Neigung zu geben. Eine steifere Zusatzfeder vergrößert den sogenannten Unglcichfürmigkeitsgrad des Reglers (das ist der Unterschied zwischen der Leerlaufdrehzahl und der Lastdrehzahl der Kraftmaschine) mehr als eine weichere Zusatzfeder. Bei kleinem Ungleichfürmigkeitsgrad (d. h. hei einer flach verlaufenden Reglerkennlinie) neigt der Regler zum Pendeln. Falls ein kleiner Ungleich- ao förmigkeitsgrad belriebsnotwendig ist, werden in bekannter Weise Dämpfungsglicdcr angeordnet (britische Patentschrift 766024). Damit kann eine aperiodische Dämpfung erzielt werden. Um den damit verbundenen Nachteil der schleichenden Einstellung des Reglers auf einen neuen Betriebspunkt zu beseitigen, schaltet man zwischen Regler und Dämpfungsglied eine Zusatzfeder ein. Diese ZusaUfeder wird so bemessen, daß sie innerhalb ihres betrieblichen Dehnbereichs die Rcglerkcnnlinie so stark aufrichtet, daß Pendlungsgefahr nicht mehr besteht. Der Einfluß der Zusatzfeder verschwindet, wenn sich das Dämpfungsglied auf den neuen Betriebspunkt eingestellt hat. Derartige Anordnungen sind als nachgiebige Rückführungen bekannt (französische Patentschrift 1515 110).The additional spring is often used to adjust the load pressure characteristic of the controller for operation appropriate inclination to give. A stiffer additional spring increases the so-called degree of inequality of the governor (this is the difference between the idle speed and the load speed the engine) more than a softer additional spring. In the case of a small degree of unevenness (i.e. a flat regulator characteristic), there is a tendency the controller for commuting. If a little unequal- ao degree of formality is required for operation, are in known way damping glicdcr arranged (British patent 766024). With that, a aperiodic damping can be achieved. To the associated disadvantage of the creeping attitude To eliminate the controller to a new operating point, you switch between controller and attenuator an additional spring. This compression is measured in such a way that it is within its operational The stretching range raises the control line so strongly that there is no longer any risk of oscillation. The influence of the additional spring disappears when the attenuator reaches the new operating point has set. Such arrangements are known as compliant returns (French patent 1515 110).

Hin ansprechempfindlicher und reaktionsschneller Regler reagiert auf eine zyklische Ungleichfüimigkeit des Antriebs mit hochfrequenten Ausschlägen der Regelstange. Der Regler kpnn dabei selbst zum S> I!wingsingsvtirstiirker ,vjrden, wenn die Ungleichförmigkeit am Antrieb durch die Eigenfrequenz eines schwingungsfähigem Systems in der Anlage verursacht wird. Als Abhilfemaßnahme muß der Regler in seiner Abstimmung sehr reaktionsträge ausgelegt werden. Dieses kann jedoch nur so weit getrieben werden, wie eine Stabilitätsreserve vorhanden ist und die gesamte Anlage nicht zu Drehzahl pendulungen neigt.A more responsive and responsive controller reacts to a cyclical imbalance of the drive with high-frequency deflections of the control rod. The controller kpnn itself to the S> I! Wingsingsvtirstiirker, vjrden if the irregularity on the drive caused by the natural frequency of a vibratory system in the plant will. As a remedial measure, the regulator must be designed to be very slow to react will. However, this can only be carried as far as there is a stability reserve and the entire system does not cause speed fluctuations tends.

Es ist eine nachgiebige Rückführung mit sogcnann- 5" ter geknickter Kennlinie bekannt, die den Regler im Wirkungsbereich einer steifen Zusatzfeder reaktionsträge und bei Stcllglicdbcwcguugcn im Wirkungsbereich einer weichen Zusatzfeder reaktionsschnell macht. Diese Anordnung hat jedoch den Nachteil, daß eine äußere Einstellung und Optimierung während des Betriebs der Anlage mit einfachen Mitteln nicht möglich ist.It is a resilient return with so-called 5 " ter kinked characteristic known that the controller is slow to react in the area of action of a stiff auxiliary spring and in the case of Stcllglicdbcwcguugcn in the area of action of a soft additional spring reacts quickly power. However, this arrangement has the disadvantage that an external adjustment and optimization during the operation of the system is not possible with simple means.

Hs ist ferner bekannt (deutsches Gebrauchsmuster 1784 561), bei einem Flichgewiclitsdrchzalilreglcr eine an der Regeistange einer Einspritzpumpe angreifende Zusalzfeclcr von außen einstellbar vorzusehen. Dieser Regler besitzt jedoch keine nachgiebige Rückführung. Die Zusalzfcder dient lediglich zur Änderung der Federkraft der Hauptregelfeder und erfüllt somit eine andere Funktion. Hs is also known (German utility model 1784 561), in a Flichgewiclitsdrchzalilreglcr to provide an externally adjustable additional temperature acting on the control rod of an injection pump. However, this regulator does not have a compliant feedback. The Zusalzfcder is used only to change the spring force of the main control spring and thus fulfills a different function.

Es ist ferner ein magnetisch verstellbares Überrnengeneinstellorgan bekannt (österreichische Patentschrift 250736), bei dem ein Stift aus magnetlslorburem Workstod gegen die Kraft einer Druckfeder durch einen Stoßmagneton in Wirkstellung gohalton wird. Bei abgeschaltetem Stromkreis wird der Stift zurückgezogen, und das Ubermengenolnstollorgnn gelangt außor Wirkung.It is also a magnetically adjustable oversize adjustment member known (Austrian patent specification 250736), in which a pin made of magnetlslorburem Workstod against the force of a compression spring by a shock magnet in the active position gohalton will. When the circuit is switched off, the pin is withdrawn and the overflow connector has no effect.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, die aufgezeigten Nachteile zu vermeiden und einen Regler zu schallen, der nur im Bcharrungszustand unter konstanter Last eine große Reaktionstriigheit aufweist, jedoch bei Störungen durch Lastschwankungen genügend ansprechempfindlich und reaktionsschnell bleibt. Sie wird erfindungsgeinäß dadurch gelöst, daß die Zusatzfeder von außen einstellbar ist und daß der Hebel mit einem Halteglied aus magnetisierbarem Werkstoff verbunden ist. das axial beweglich in einem Magnetfeld angeordnet ist.The invention is based on the object of avoiding the disadvantages indicated and one Regulator to sound, which is only in the idle state shows a great lack of response under constant load, but in the event of disturbances due to load fluctuations remains sufficiently responsive and responsive. It is made according to the invention solved in that the additional spring is adjustable from the outside and that the lever with a holding member is connected from magnetizable material. which is axially movable in a magnetic field is.

Dadurch erreicht man mit einfachen Mitteln eine nachgiebige Rückführung mit geknickter Kennlinie, wobei der steilere Teil leicht durch eine Veränderung des Magnetfeldes von außen den jeweiligen Betriebsbedingungen angepaßt werden kann.In this way, a flexible return with a kinked characteristic curve can be achieved with simple means, the steeper part being slightly altered by a change in the magnetic field from outside the respective operating conditions can be customized.

Für die Funktion des Reglers ist es vorteilhaft, daß das magnctisierbarc Halteglied ungefähr die Länge der Spule hat, wobei die benachbarten Halterungen und Gehäuseteile aus nichtmagnetisierbareni Werkstoff bestehen. Dadurch erreicht man, daß der Einfluß der Lageveränderung des Haltcgliedes zu Beginn der Bewegung möglichst groß ist. Dieser Einfluß kann noch dadurch erhöht werden, daß als Halteglied ein Stabmagnet, gemäß einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung ein Elektromagnet, verwendet wird. Im letzteren Fall kann die Änderung der Haltekraft des Haltegliedes auch durch Änderung der magnetischen Induktion des Elektromagneten bewirkt werden.For the function of the controller, it is advantageous that the magnetizable holding element approximately Length of the coil, the adjacent brackets and housing parts made of non-magnetizablei Material. This ensures that the influence of the change in position of the holding member increases The beginning of the movement is as large as possible. This influence can be increased by the fact that Holding member a bar magnet, according to a further embodiment of the invention, an electromagnet, is used. In the latter case, the change in the holding force of the holding member can also be changed the magnetic induction of the electromagnet.

In der Zeichnung ist ein Aiistührungsbeispiel eines erfindungsgemäßen Drehzahlreglers im Längsschnitt dargestellt.In the drawing, an exemplary embodiment is one Speed controller according to the invention shown in longitudinal section.

Die winkelhebelartig ausgebildeten Fliehgewichte 1 sind am Fliehgewichtstrligerl gelagert. Dieser sitzt fest auf einer über Zahnräder 3 maschinenabhängig getriebenen Reglcrwelle 4. Die Fliehgewichte 1 stehen über ein Wälzlager 5 mit der Verstellmuffe 6 und dem Reglerhebel 7 in Wirkverbindung. An der VerstellmuiTe 6 greift die Rcglerfeder 8 an. Das ganze System ist in einem teilweise mit Schmieröl gefüllten Gehäuse 9 untergebracht. Eine Zusatzfeder 10 greift über einen an Zwischengliedern 12, 13 angelenkten doppelarmigen Hebel Il an der Verstellmuffe 6 an. Der andere Arm des doppelarmigen Hebels Il ist mittels einer Stange 22 mit einem Kolben 14 gelenkig verbunden, der an einem tiefen Funkt des Gehäuses 9 unterhalb des ölspicgels in einem Zylinder 15 mit Glcitsitz geführt ist. Vom Zylinderbodcn führt ein Verbindiingskanal 17 in den ülsumpf 18. Der Kanalquerschnitt ist zur Erzielung der gewünschten Drosselwirkung mittels eines Stellorgans, z. B. einer Schraube 19, veränderbar.The flyweights 1, which are designed like angled levers, are mounted on the flyweights. This is sitting firmly on a governor shaft 4 driven by gearwheels 3 depending on the machine. The centrifugal weights 1 are standing Via a roller bearing 5 with the adjusting sleeve 6 and the regulator lever 7 in operative connection. On the adjustment sleeve 6 engages the regulator spring 8. The whole system is in a partially filled with lubricating oil Housing 9 housed. An additional spring 10 engages via an articulated on intermediate links 12, 13 double-armed lever II on the adjusting sleeve 6. The other arm of the double-armed lever Il is articulated by means of a rod 22 to a piston 14, which is at a deep point of the housing 9 is guided below the oil mirror in a cylinder 15 with a glass seat. From the cylinder base leads Connecting channel 17 into the oil sump 18. The channel cross-section is to achieve the desired throttling effect by means of an actuator, z. B. one Screw 19, changeable.

Um den Eintritt schäumenden üls in den Zylinder IS zu verhindern und den selbsttätigen Ausstoß von I.ul'leinsehlüssen zu gewährleisten, wird die äußere Kanalmüiuhmg 20 möglichst lief und die innere Kanalinüiulung 21 möglichst hoch angeordnet. To prevent foaming oil from entering the cylinder Prevent IS and self-ejection To ensure that the outer canal mill will run as smoothly as possible the inner Kanalinüiulung 21 arranged as high as possible.

In die Zusatzfeder 10 greift eine HinstellschraubeA set screw engages in the additional spring 10

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23 mit Querstiften 24 ein. Dabei haben die Windungen der Zusatzfoder 10 und das Gewinde der Einstellschraube 23 die gleiche Steigung. Man erreicht dadurch, daß die Ausgongslage des doppelarmigen Hebels U bei der Einstellung der Zusatzfeder 10 nicht verändert wird. Dio Einstellschraube 23 ist in ein&r Gewindebohrung 25 gehalten und mit einer Kontermutter 26 gesichert. Mit einem Drehzahleinstcllhobel 27 kann die gewünschte Drehzahl eingestellt werden. to23 with cross pins 24. The turns of the additional conveyor 10 and the thread of the adjusting screw 23 the same slope. One achieves that the Ausgongslage of the double-armed Lever U when adjusting the additional spring 10 is not changed. The adjustment screw 23 is in a threaded hole 25 is held and secured with a lock nut 26. With a speed dial 27 the desired speed can be set. to

Der Hebel Il ist neben der von außen einstellbaren Zusiatzfeder 10 Über eine Stange 28 mit einem Halteglied 29 gelenkig verbunden, das in einem Gchäuseteil 30 axial verschiebbar gelagert und von einer gehüusefcsten stromdurchflossenen Spule 31 umgeben ist. Die Stromstärke der Spule ist durch nicht näher dargestellte Vorrichtungen einstellbar. Das Halteglied 29 besteht aus drei Teilen, von denen das Mittelteil 34 aus magnctisierbarem Werkstoff und die Endteile 32, 33 aus nichtmagnetisierbarem Werkstoff bestehen, ap Es ist ebenfalls vorteilhaft, das Gehäuseteil 30 sowie die Stange 28 aus nichtmagnetisierbarem Werkstoff herzustellen.The lever II is next to the externally adjustable additional spring 10 via a rod 28 with a holding member 29 articulated, which is axially displaceable in a housing part 30 and supported by a housed current-carrying coil 31 is surrounded. The current strength of the coil is not closer through illustrated devices adjustable. The holding member 29 consists of three parts, of which the central part 34 made of magnetizable material and the end parts 32, 33 made of non-magnetizable material, ap It is also advantageous for the housing part 30 and the rod 28 to be made of non-magnetizable material to manufacture.

!Durch das Magnetfeld der Spule 31 wird das Mittelteil 34 des Halleglicdcs 29 in der Mittellage gehalten. In dieser Position sind die Haltekräfte am größten, während sie bei Auslenkung des Halte- · gliedcs 29 stark abnehmen. Die Stärke der Haltckraft kann durch Änderung der Stromstärke in der Spule 31 eingestellt werden.! Due to the magnetic field of the coil 31, the middle part 34 of the Halleglicdcs 29 held in the central position. In this position the holding forces are on largest, while they decrease sharply when the holding member 29 is deflected. The strength of the holding force can be adjusted by changing the current intensity in the coil 31.

Claims

Patent claims:

I Fllehgowlchtsdrülizahlgler for Qrcnnn.rtmachinef in which the Fllehguwich to loaded over Se from at least one main straight leather Verstellnu.ffe UiKl a linkage on the Fuel infusion organ, preferably the conical stems ο here injection pump elnwkkon, wöbe, an additional spring attached to one of the oes lingo Attacking lever that is attached to a tndeillwr tfn valley KraftelnwlrW delayed its position ve soothing limb in the Rcglergeluiuse gcJäger £ Ä gpkcnnalrechner that el ο ^ f. ^ ' is adjustable from the outside and that the lever (11) with a holding member (29) made of nagnet.s.erbarem Material connected ^ t that can move axially m

after arrival

with the adjacent brackets (28) and housing parts (30) made of non-magnetic work-

^ Ähtwlchtsdniluahlrcglcr according to claim 1 or 2, characterized in that dus Holding member (29) is a bar magnet.

4 Feel weight index according to one of the Claims 1 to 3, characterized in that the holding member (29) is an electromagnet.

1 sheet of drawings