DE2055865C3 - Regeleinrichtung an gemischverdichtenden, fremdgezündeten Brennkraftmaschinen zur Konstanthaltung der Leerlaufdrehzahl - Google Patents

Description

2. Regeleinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Verbindungskanal (25) und das Ventil (26) derart bemessen sind, daß beim Übergang auf Schiebebetrieb bereits vor Zurücknehmen der Gaszufuhr die für Schiebebetrieb erforderliche Strömungsmenge geliefert wird.

3. Regeleinrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Stellglied (6) durch eine Druckfeder (19) belastet ist, die einerseits mit dem mit dem Stellglied (6) zusammenwirkenden Verstellglied (11) und andererseits mit einer in das Gehäuse (16) des Bezugsdruckraumes (12) in Richtung auf das Verstellglied (U) weisend eingeschraubten Druckschraube (23) zusammenwirkt, und daß die Druckschraube als Gewindehülse (33) mit Innen- und Außengewinden ausgebildet ist, die zur Einstellung der vorgegebenen Leerlaufdrehzahl über die Druckfeder (19) dient, und daß in die Gewindehülse (33) ein mit einem Anschlag (37) an dem Verstellglied (32, 11) zusammenwirkender Gewindestift (23) eingeschraubt ist, der eine Grundeinstellung für die bei Schiebebetrieb erfolgende Erhöhung der geregelten Strömungsmenge liefert.

4. Regeleinrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß das Stellglied (6) einen sich verjüngenden Endbereich (7) besitzt, der zusammen mit der Wand (8) des achsgleich verlaufenden Teiles (2) des Umluftkanals einen Regelquerschnitt (9) für die Strömung bildet.

einem Steuerventil gebildet ist, das in einem Geneeordnet einen Strömungskanal steuert, der • »r^its stromab eines willkürlich betätigbaren, den ASSÄ«hnitt steuernden Drosselorgans der < BrennSmaschine in den AnsaugKanal ausmundet Brennwaixm _{einen Raum mundet}, _in dem

etwa atmospSche Druckverhä.misseherrschen, und to ein pneumatisches, mit einem Stellglied zusammenwi kendes Verstellgiied umfaßt, das einen Steuerdrücken einem mit der Atmosphäre über eine Dros-

XhZg verbundenen Bezugsdruckraum trennt und voSmSpannorgan in einer Ausgangslage gehalten und aus Λ Jr bei steigendem Unterdruck bewegt m,t-Ss des Stellglieds den Querschnitt der Verbindung des

„ Strömungskiials zum atmosphärischen Raum vernn-α«? wobei der Steuerdruckraum über e.nen verengten l-anal an einen Abschnitt des Strömungskanals angegossen isXitromab des vom Stellglied beherrschten Querschnitts liegt ,

Eme derartige Regeleinrichtung .st aas der schwe.zerischen Patentschrift 482 106 bekannt wobei das Verstellglieddurch eine Membrandose oder einen Kolben ^D^Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde eine Re- « geleinrichtung für die Konstanthaltung der Leerlaufdrehzahl zu schaffen, in die M.ttel integriere sind die der beim Schiebebetrieb der Brennkraftmaschine erforderlichen Erhöhung der geregelten Luftmenge Rech-

Die Erfindung betrifft eine Regeleinrichtung an geiMischverdichtenden, fremdgezündeten Brennkraftmatchinen zur Konstanthaltung der Leerlaufdrehzahl, die ,0 Ke erfindungsgemäße Lösung; dieser-Aufgabe ist dadurch gekennzeichnet, daß ein Verbindungskanal zwischen dem Bezugsdruckraum und dem Stromungskanal stromab des vom Stellglied beherrschten Querschnitts desselben vorgesehen ist, der bei Schiebebetrieb über ein Ventil aufgesteuert ist.

Ein konstruktives Merkmal der Erfindung ist also darin zu sehen, daß durch das Verstellglied zwei insoweit strömungsmäßig voneinander getrennte Steuerventilräume geschaffen werden, von denen der eine mit der Atmosphäre, nicht aber dem in Strömungsrichtung hinter dem Stellglied liegenden Bereich des Stromungskanals dagegen der andere mit diesem Bereich, nicht aber mit der Atmosphäre, in Verbindung steht Diese Unterteilung in zwei Räume gibt nicht nur die Moghchkeil, eine definierte Druckgröße zur Beeinflussung der Lage des Stellgliedes zu gewinnen, sondern durch Verbindung der beiden Steuerventilräume und damit Durchführung eines teilweisen Druckausgleichs kann beispielsweise im Schiebebetrieb die Strömungsmenge vergrößert werden.

Aus der französischen Patentschrift 1 194 687 ist bereits eine Brennkraftmaschine mit einem eine Vergaser-Drosselklappe umgehenden Strömungskanal sowie einer mit einem Stellglied in seinen Querschnitt ragenden Reguliervorrichtung bekannt, die ein durch eine Membran, an der das im übrigen in Richtung seiner Achse verschiebbar gelagerte Stellglied befestigt ist, m zwei Steuerventilräume unterteiltes Steuerventil enthält, das ein auf der Membran aufliegendes Spannorgan enthält und dessen einer Raum mit der Atmosphäre verbunden ist. Dabei sind Anordnung und Verbindung der Räume mit verschiedenen Druckräumen so gewählt, daß bei einer Verringerung des Druckes im Saugrohr, also einer Vergrößerung der Leerlaufdrehzahl, der so gebildete Bypass geöffnet wird. Dadurch wird aber eir.er Konstanthaltung der Leeriaufdrehzahl entgegengewirkt. Demgemäß bezieht sich die bekannte Konstruktion auch nicht auf eine Regelung der Leer-

iaufdrehzahl, sondern allein auf die Erzielung günstiger Abgasverhältnisse im Schiebebetrieb.

Das Entsprechende gilt für die aus der USA.-Patentschrift 3 266473 bekannte Konstruktion, bei der im Schiebebetrieb unter Auswertung sich dann ändernder Druckverhältnisse über Membrandosen eine teilweise Öffnung der Drosselklappe unabhängig von ihrer Betätigung durch den Fahrer erfolgt

Eine Kombination der eingangs beschriebenen Regelvorrichtung nach der schweizerischen Patentschrift mit derjenigen nach den zuletzt angeführten Druckschriften ist zumindest ohne weiteres im Hinblick darauf nicht möglich, daß die schweizerische Regelvorrichtung nicht zwei an jeweils nur einen Druckraum angeschlossene Steuerventilräume aufweist, wie sie einen Bestandteil der bekannten Regelvorrichtung für Schubbetrieb bildet.

Bei der Erfindung erfolgt eine Regulierung im Sinne einer einmaligen Einstellung einer einen Bestandteil des Spannorgans bildenden, in das Gehäuse des Bezugsdruckraumes eingeschraubten Druckschraube nur zu dem Zweck, eine Ausgangslage des Stellgliedes und damit eine Grundeinstellung der Leerlaufdrehzahl vorzunehmen. Nach dieser Grundeinstellung erfolgt eine Regelung auf konstante Leerlaufdrehzahl in der Weise, daß der jeweilige Druck im Strömungskanal mit dem Atmosphärendruck verglichen wird. Dieser Vergleich geschieht in den beiden Räumen des Steuerventils mittels einer Membran, an die das eine Ende des Stellgliedes geführt ist. Diese Druckschraube braucht nicht notwendigerweise mit ihrem in den Bezugsdruckraum hineinragenden freien Enden unmittelbar auf dem Verstellglied aufzuliegen, vielmehr ist es zweckmäßig, wenn zwischen der Druckschraube und diesem eine Druckfeder eingespannt ist Diese Druckfeder kann an ihren beiden Enden tellerartige Zwischenglieder enthalten, die eine sichere Auflage einerseits des Endes des Spannorgans, andererseits der Membran gewährleisten. Die Verwendung einer Druckfeder ist zur Gewinnung einer Ausgangslage eines als Verstellglied dienenden Kolbens aus der genannten schweizerischen Patentschrift, allerdings nicht im Zusammenwirken mit einer Druckschraube, bekannt.

Diese Druckfeder sorgt also für eine elastische Verbindung zwischen dem Spannorgan und dem Verstellglied; sie schafft jedoch auch eine gewisse Vorspannung im Sinne des Hineinragens des Stellgliedes in den Strömungsquerschnitt des Strömungskanals. Schon aus diesem Grunde kann es zweckmäßig sein, wenn das Verstellglied mit seiner den Steuerdruckraum begrenzenden Fläche auf einer weiteren Druckfeder aufliegt, also praktisch federnd zwischen den beiden Druckfedern gehalten ist. Die beiden Druckfedern können so ausgebildet sein, daß sie eine gewünschte Regelkennlinie schaffen.

Wie bereits angedeutet, ist das Maß des Hineinragens des Stellorgans in den Strömungsquerschnitt des Strömungskanals abhängig von der Druckdifferenz in den beiden Steuerventilräumen. Steigt also nach der Grundeinstellung der Leerlaufdrehzah! diese, so wird der in Strömungsrichtung hinter dem Stellglied abgegriffene Unterdruck größer, und das Stellglied bewegt sich weiter in den Strömungsquerschnitt des Strömungskanals hinein. Das Umgekehrte gilt bei einer Verringerung der tatsächlichen Drehzahl.

Vorteilhafterweise besitzt das Stellglied einen sich verjüngenden Endbereich, der zusammen mit der Wand des achsgleich verlaufenden Teiles des Strömungskanals einen Regelquerschnitt für die Strömung bildet

Schon um eine gewisse Dämpfung des Regelvorganges sicherzustellen, wird man den Bezugsdruckraum über eine Drossel mit der Atmosphäre verbinden. Diese Konstruktionsvariante hat jedoch auch insofern Bedeutung, als sich zwischen der dem Bezugsdruckraum und einem mit den Strömungskanal verbundenen Raum der Verbindungskanal erstreckt, in dessen Verlauf das bei Schiebetrieb der Maschine öffnende Ventil zur Erhöhung der geregelten Strömungsmenge angeordnet ist

Im folgenden wird die Erfindung an Hand der figürlich dargestellten Ausführungsbeispiele näher erläutert Die Figuren zeigen senkrechte Schnitte durch den hier interessierenden, den Strömungskanal enthaltenden Bereich einer Vergaser-Brennkraftmaschine. Es sei an dieser Stelle eingefügt, daß die Erfindung grundsätzlich auch bei Einspritzmotoren Anwendung finden kann.

In dem in F i g. 1 dargestellten Ausführungsbeispiel ist der Strömungskanal aus zwei senkrecht ineinander einlaufenden Kanalteilen 1 und 2 zusammengesetzt Die Achsen 3 und 4 der beiden Kanalteile sowie die Achse 5 des Stellgliedes 6 schneiden sich in einem Punkt Das Stellglied 6 definiert mit seinem sich etwas kegelförmig verjüngenden Endbereich 7 und der Wand 8 den Regelquerschnitt 9 für die Luftströmung in dem Strömungskanal 1, 2. Das in der Figur obere Ende des Stellgliedes 6 ragt in die allgemein mit 10 bezeichnete Betätigungskainmer hinein, die durch die Membran 11 in zwei Teilkammern 12 und 13 unterteilt ist Während die eine Teilkammer 12 als Bezugsdruckraum über die Drossel 14 mit der Atmosphäre in Verbindung steht, so daß in ihr zumindest ungefähr Atmosphärendruck herrscht, ist die andere Teilkammer 13 als Steuerdruckraum über den Kanal 15 mit dem in der Figur senkrecht verlaufenden Teil 2 des Strömungskanals verbunden. Da demgemäß über den Kanal 15 der anderen Teilkammer 13 der Unterdruck mitgeteilt wird, der in dem Strömungskanal 1, 2 in Strömungsrichtung hinter dem Regelquerschnitt 9 herrscht, ist der Druck in der anderen Teilkammer 13 abhängig von der jeweiligen Leerlaufdrehzahl. Das bedeutet, daß bei einer Vergrößerung der Leerlaufdrehzahl der Druck in der anderen Teilkammer 13 verringert und demgemäß die Membran 11 in Richtung auf den Strömungskanal 1,2 durchgebogen wird. Das hat wiederum infolge der Verbindung des Stellgliedes 6 mit der Membran 11 zur Folge, daß der Regelquerschnitt 9 verringert und demgemäß die Drehzahl herabgesetzt wird.

Wie aus der Figur ersichtlich, ist die Membran 11 zwischen die Gehäuseteile 16 und 17 der beiden Teilkammern 12 und 13 eingespannt. Dei Gehäuseteil 17 weist ferner eine Gleitführung 18 für das Stellglied 6 auf.

Die Membran 11 und damit das Stellglied 6 stehen nicht nur unter der Wirkung der Differenz zwischen den Drücken in den Teilkammern 12 und 13, sondern auch unter dem Einfluß der Druckfedern 19 und 20 in diesen. Betrachtet man zunächst die Druckfeder 19, so ist sie zwischen zwei Teller 21 und 22 eingespannt, von denen sich der erste ferner auf die in das Gehäuse 16 eingeschraubte Druckschraube 23 abstützt, während der zweite Teller 22 eine das Verkanten des Stellgliedes 6 ausschließende Auflage zwischen der Feder 19 und dem Stellglied herstellt. Selbstverständlich muß dafür gesorgt werden, daß das Stellglied 6 an dieser Stelle mit der Membran 11 so verbunden ist, daß es Mem-

branbewegungen in beiden Richtungen folgen kann.

Die Druckfeder 19 bildet zusammen mit der Druckschraube 23 ein Spannorgan, durch das eine Grundeinstellung der Leerlaufdrehzahl vorgenommen werden kann. In Abhängigkeit von der Einstellung dieses Stellorgans erhält nämlich die Membran eine mehr oder weniger große Vorspannung in Richtung auf den Strömungskanal 1, 2 und entgegen der Wirkung der Feder 20.

Die eine Teilkammer 12 ist außer mit der Atmosphäre (über die Drossel 14) über einen Verbindungskanal 25, der in den Kanal 15 einmündet und in dessen Verlauf das Ventil 26 angeordnet ist, das, beispielsweise vom Saugrohr her angesteuert, nur dann öffnet, wenn die Maschine im Schub betrieben wird, mit der anderen Teilkammer 13 verbunden. Infolge geeigneter Bemessung der Drossel 14 stellt sich während dieser Betriebsphasen in der einen Teilkammer 12 also ein Druck ein, der die Differenz zwischen den Drücken in den beiden Teilkammern 12 und 13 zu verringern sucht. Bei einer Vergrößerung des Unterdruckes in dem Teil 2 des Strömungskanals hat dies beispielsweise zur Folge, daß das Stellglied 6 nicht so weit in den Strömungsquerschnitt hineinbewegt wird, wie dies bei alleiniger Ausregelung auf konstante Leerlaufdrehzahl der Fall wäre.

Es war gesagt worden, daß die Teilkammer 12 mit der Atmosphäre in Verbindung stehen soll. Das bedeutet aber nicht, daß die Drossel 14 in jedem Fall ins Freie führen muß, vielmehr kann sie beispielsweise auch in den Teil 1 des Strömungskanals einmünden.

Der Begriff »Atmosphäre« ist im Rahmen der Erfindung also in weitem Sinne zu verstehen; es handelt sich um die Übertragung eines Druckes, der im Arbeitsbereich praktisch konstant und hinsichtlich seiner Größe etwa gleich dem äußeren Luftdruck ist.

Es kann zweckmäßig sein, nicht nur für die Leerlaufdrehzahl, sondern auch für das Maß der Erhöhung der geregelten Luftmenge eine Möglichkeit zur Grundeinstellung zu haben.
F i g. 2 zeigt ein entsprechendes Ausführungsbeispiel.

is Mit 30 und 31 sind die durch Membran 32 getrennten Teilkammern der Betätigungskammer bezeichnet Die Druckschraube für die Leerlaufeinstellung ist als Gewindehülse 33 ausgebildet, die über die Druckfeder 34 auf die Membran 32 wirkt. 35 ist wiederum ein Federteller. In die Gewindehülse 33 ist der Gewindestift 36 eingeschraubt, der mit dem Anschlag 37 an der Membran zusammenarbeitet. Der Stift 36 gestattet, unabhängig von der Leerlaufstellung, die Erhöhung des geregelten Luftdurchsatzes beispielsweise bei Schub vorzunehmen.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

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Claims (1)

Patentansprüche:

1. Regeleinrichtung an gemischverdichtenden, fremdgezündeten Brennkraftmaschinen zur Konstanthaltung der Leerlaufdrehzahl, die von einem Steuerventil gebildet ist, das in einem Gehäuse angeordnet einen Strömungskanal steuert, der einerseits stromab eines willkürlich betätigbaren, den Ansaugkanalquerschnitt steuernden Drosselorgans der Brennkraftmaschine in den Ansaugkanal ausmündet und der andererseits in einen Raum mündet, in dem etwa atmosphärische Druckverhältnisse herrschen, und das ein pneumatisches, mit einem Stellglied zusammenwirkendes Verstellglied umfaßt, das einen Steuerdruckraum von einem mit der Atmosphäre über eine Dirosselbohrung verbundenen Bezugsdruckraum trennt und von einem Spann-•rgan in einer Ausgangslage gehalten und aus die-■er bei steigendem Unterdruck bewegt mittels des Stellgliedes den Querschnitt der Verbindung des Strömungskanals zum atmosphärischen Raum verringert, wobei der Steuerdruckraum über einen vertngten Kanal an einen Abschnitt des Strömungskanals angeschlossen ist, der stromab des vom Stellglied beherrschten Querschnitts liegt, dadurch gekennzeichnet, daß ein Verbindungskanal 125) zwischen dem Bezugsdruckraum (12) und dem Strömungskanal (2) stromab des vom Stellglied (6) beherrschten Querschnitts desselben vorgesehen ist, der bei Schiebebetrieb über ein Ventil (26) aufgetteuert ist.