DE2259428A1 - Fliehkraftdrehzahlregler fuer einspritzbrennkraftmaschinen - Google Patents
Fliehkraftdrehzahlregler fuer einspritzbrennkraftmaschinenInfo
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- F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
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- F02D2700/02—Controlling by changing the air or fuel supply
- F02D2700/0269—Controlling by changing the air or fuel supply for air compressing engines with compression ignition
- F02D2700/0282—Control of fuel supply
- F02D2700/0284—Control of fuel supply by acting on the fuel pump control element
Description
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Ks/Lm R.
28.11.1972
28.11.1972
Anlage zur
Patent- und
Gebrauchsmusterhilfs-
Patent- und
Gebrauchsmusterhilfs-
ffliehkraftdrehzahlregler für Einspritzbrennkraft-
maschinen ·
Die Erfindung bezieht sich auf einen Fliehkraftdrehzahlregler
für Einspritzbrennkraftmaschinen, insbesondere Dieselmotoren, mit einem durch Fliehgewichte drehzahlabhängig verschiebbaren
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Regelglied (Reglermuffe), das seine Regelbewegungen über einen
Zwischenhebel auf das die Fördermenge der Einspritzpumpe verstellende Fördermengenverstellglied überträgt, dessen Weg in
Richtung zunehmender Fördermenge durch einen die maximale Fördermenge bestimmenden in Abhängigkeit von der Motordrehzahl verdrehbaren
Anschlag begrenzt ist, der auf einer gehäusefesten Achse gelagert, mit dem Regelglied gekoppelt und mit einer
Nockenscheibe versehen ist, die einen die Vollastfördermenge
bestimmenden und einen die Startmehrmenge bestimmenden Nockenabschnitt
hat, und an die bei Förderung der jeder Drehzahl zugeordneten maximalen Fördermenge ein mit dem Fördermengenverstellglied
verbundenes Abtastglied anschlägt.
Derartige Fliehkraftdrehzahlregler mit einer drehzahlabhängigen Steuerung der Startmehrmenge lassen sich so einstellen, dass diese
ßtartmehrmenge bereits bei einer Drehzahl unterhalb der Leerlaufdrehzahl
ausgesteuert wird, d.h. die Startmehrmenge kann bei laufendem Motor nicht mehr eingespritzt werden. Diese Startmehrmenge
wird jedoch bei jedem erneuten Start wieder eingesteuert, so dass bei betriebswarmem Motor zuviel Kraftstoff gefördert wird
und die Abgase einen hohen Anteil an unverbrannten Bestandteilen enthalten.
Die gesetzlichen Bestimmungen zur Reinhaltung der Luft schreiben
von Jahr zu Jahr immer niedrigere Grenzwerte für den Anteil schädlicher Stoffe in den Abgasen vor, und um diesen Forderungen gerecht
zu werden, müssen die Regler für Einspritzbrennkraftmaschinen mit Vorrichtungen ausgerüstet werden, die abhängig von der
Betriebstemperatur des Motors die Startmehrmenge zurücknehmen. Es sind bereits derartige Vorrichtungen bekannt, die einen Startmehrweg
für das Fördermengenverstellglied der Einspritzpumpe freigeben und diesen Mehrweg abhängig von der Temperatur eines
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Betriebsmittels oder der Umgebungsluft wieder vermindern. Bei diesen Vorrichtungen besteht jedoch der Nachteil, dass die eingesteuerte
Startmehrmenge auch bei laufendem Motor noch zur Wirkung kommt, vor allem, wenn der Motor unter Last in einen sehr niedrigen
Drehzahlbereich gerät.·
Der Erfindung liegt nun die Aufgabe zugrunde, einen Pliehkraftdrehzahlregler
der eingangs genannten Bauart so mit einer Vorrichtung zur Erzielung einer temperaturabhängig gesteuerten
Startmehrmenge zu versehen, dass bei betriebswarmem Motor die Startmehrmenge nicht oder nur noch teilweise eingesteuert wird und
bei laufendem Motor die eingestellte Startmehrmenge niemals zur Wirkung kommt.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäss dadurch gelöst, dass parallel
zur Nockenscheibe des Anschlags auf derselben Achse eine zweite Nockenscheibe angeordnet ist, die ebenfalls mit dem Abtastglied'
zusammenwirkt und die unabhängig von der ersten Nockenscheibe durch ein abhängig von einer Betriebsmitteltemperatur arbeitendes
Steuergerät verdrehbar ist, und deren Nockenerhebung bei einer dem betriebswarmen Motor zugeordneten Betriebsmitteltemperatur
den die Startmehrmenge bestimmenden Nockenabschnitt der ersten Nockenscheibe ausschaltet und bei Temperaturen unterhalb derselben
die Startmehrmenge mindestens teilweise freigibt.
Eine vorteilhafte Ausgestaltung des Erfindungsgegenstandes ergibt
sich dadurch, dass das Steuergerät ein zum Reglerinnenraum offenes Gehäuse und eine mit einem Ende auf einer Justierwelle
befestigte spiralförmige Bimetallfeder hat, deren anderes Ende an der zweiten Nockenscheibe angreift. Hier dient als temperaturabhängiges
Betriebsmittel die Luft bzw. das Schmieröl innerhalb des Reglers. Hier ist auch eine elektrisch beheizte BimetalL-feder
einsetzbar.
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Eine weitere vorteilhafte Ausgestaltung des Erfindungsgegenstandes
ist derart, dass das Steuergerät ein zum Reglerinnenraum und nach aussen abgedichtetes Gehäuse und eine in diesem
Gehäuse gelagerte Verstellwelle hat, auf der ein Ende einer spiralförmigen Bimetallfeder befestigt ist, deren anderes Ende sich
an einem ebenfalls im Gehäuse des Steuergeräts gelagerten und verdrehbaren Justierglied abstützt, und dass des weiteren das
Betriebsmittel aus dem Kühlwasser oder Schmieröl des Motors besteht und über Anschlußstutzen in das abgedichtete Gehäuse zuführbar
und aus diesem abführbar ist. In einer weiteren Ausgestaltung des Erfindungsgegenstandes besteht das Betriebsmittel aus einem
Medium, das z.B. eine elektrisch beheizte Füllflüssigkeit ist.
Das temperaturabhängig arbeitende Steuergerät kann dadurch auf einfache Art und Weise an den Regler angebaut werden, dass das
Gehäuse des Steuergeräts ein Teil des Reglerdeckels ist.
Zwei Ausführungsbeispiele des erfindungsgemässen Fliehkraftdrehzahlreglers
sind in der Zeichnung dargestellt und werden im folgenden näher beschrieben. Es zeigen;
Fig. 1 einen Längsschnitt durch das erste Ausführungsbeispiel nach der Linie I-I in Fig. 2,
einen Querschnitt nach der Linie II-II in Fig. 1, einen Längsschnitt nach der Linie III-III in Fig.
und
einen teilweise dargestellten Querschnitt nach der Linie IV-IV in Fig. 2;
einen Querschnitt entsprechend Fig. 4, jedoch für das zweite Ausführungsbeispiel und
eine Schrägansicht der wichtigsten mit der Angleicheinrichtung
und dem abhängig von einer Betriebsmitteltemperatur arbeitenden Steuergerät zusammenarbeitenden Reglerteile.
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Fig. | 2 |
Fig. | 3 |
Fig. | 4 |
Fig. | 5 |
Fig. | 6 |
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Auf der Antriebswelle 10 (siehe Fig. 1) einer im übrigen nicht dargestellten Einspritzpumpe der Brennkraftmaschine ist ein Fliehgewichtsregler
11 befestigt, dessen schwenkbar gelagerte Fliehgewichte 12 mit Armen 13 an der Stirnfläche 14 eines Drucklagers
15 angreifen, das auf einem Ansatz einer als Regelglied dienenden Reglermuffe 16 gelagert ist und das die Stellkräfte der Fliehge- '
wichte 12 auf die Reglermuffe 16 überträgt. Die Reglermuffe 16 ist mit ihrem einen· Ende 16a auf einem zylindrischen Zapfen 17
der Antriebswelle 10 gelagert und ihr anderes der Antriebswelle 10 abgewandtes Ende 16b- ist mit seitlich herausragenden Führungszapfen
18 versehen, die in je einer Führungsbahn 19 eines Kraftübertragungshebels
21 geführt sind (siehe auch Fig. 3)·
Der Kraftübertragungshebel 21 hat einen kastenförmigen, im wesentlichen
U- oder H-förmigen Querschnitt, dessen beide zur Einspritzpumpe hinweisenden Schenkel 22 die Führungsbahnen 19 für die
Führungszapfen 18 der Reglermuffe 16 enthalten. In Höhe der Achse
der Antriebswelle 10 und der Reglermuffe 16 ist ein Einstellglied 23 in dem Kraftübertragungshebel 21 eingeschraubt und durch eine
Mutter 24 in seiner Einbaulage gesichert. Das Einstellglied 23
hat eine Planfläche 26, gegen die-sich nach Zurücklegen eines
ersten Teilweges "a" eine gewölbte Stirnseite 27 der Reglermuffe
16 abstützt.
Beim Zurücklegen des vorerwähnten ersten Teilweges a arbeitet die
Reglermuffe 16 gegen eine als Start- oder Leerlaufregelfeder dienende Blattfeder 28, deren auf die Führungszapfen 18 der Reglermuffe
16 einwirkende Vorspannkraft durch eine Einstellschraube 29 eingestellt wird, die in den Kraftübertragungshebel 21 eingeschraubt
und in ihrer eingestellten Lage gesichert ist«
Der Kraftübertragungshebel 21 ist ein gerader zweiarmiger Hebel, der als gehäusefesten- Drehpunkt einen LagerbOlzen 31 hat und
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dessen gezeichnete senkrechte Ruhelage durch einen gehäusefesten Anschlag 32 bestimmt ist, der durch die Stirnseite einer in das
Reglergehäuse 33 selbstsichernd eingeschraubten Anschlagschraube 34 gebildet wird.
Der Kraftübertragungshebel 21 ist um den Lagerbolzen 31 entgegen
dem Uhrzeigersinn schwenkbar. Diese Schwenkbewegung findet statt, wenn die von den Fliehgewichten 12 herrührende und von der
Reglermuffe 16 über das Einstellglied 23 auf den Kraftübertragungshebel 21 ausgeübte Kraft grosser ist als die von einer
Regelfeder 35 herrührende Rückstellkraft. Diese Regelfeder 35 ist eine Zugfeder, die im wesentlichen senkrecht zur Achse des .
Regelgliedes 16 im Regler angeordnet ist und an zwei Widerlagern 36, 37 eingehängt ist, von denen das erste Widerlager 36
gehäusefest und das zweite Widerlager 37 an einem zur Einstellung der maximalen Drehzahl verstellbaren Winkelhebel 38 angeordnet ist,
der über einen durch die beiden Schenkel 22 des Kraftübertragungshebels 21 gesteckten Lagerbolzen 39 mit dem Kraftübertragungshebel
21 verbunden ist. Die gezeichnete Einbaulage des Winkelhebels 38 wird durch eine Einstellschraube 41 bestimmt, mit
deren Hilfe die Vorspannung der Regelfeder 35 änderbar ist, wodurch
in vorteilhafter Weise die maximale Drehzahl des Reglers festgelegt wird.
Die gegen die Rückstellkräfte der Regelfedern 28 und 35 arbeitende
Reglermuffe 16 überträgt ihre Regelbewegungen über einen Lenkhebel 42 und einen als Zwischenhebel dienenden Kulissenhebel 43,
sowie über einen Kraftspeicher 44 auf eine als Fördermengenverstellglied der Einspritzpumpe dienende Regelstange 45 (Fig. 2
und 3).
Die Verbindung zwischen der Reglermuffe 16 und dem Lenkhebel 42,
der die Form eines U-förmigen Umlenkbügels hat (siehe Fig. 2),
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ist ein Kugelgelenk 36 (siehe auch Fig. 1). Der Lenkhebel 42
ist mit zwei Drehzapfen 47 im Reglergehäuse 33 gelagert (siehe
dazu Fig. 2) und hat an seinem einen Schenkel 42a ein erstes, mit einer Rückholfeder 48 versehenes Schleppglied 49, dessen
Funktion weiter hinten näher beschrieben wird, und an seinem anderen Schenkel 42b ein zweites, die Reglermuffe 16 mit dem
Kulissenhebel 43 verbindendes und mit einer Rückholfeder 51
ausgestattetes Schleppglied 52. Dieses zweite Schleppglied 52
hat an seinem äussersten Ende einen Bolzen 53» an den der Kulissenhebel
43 angelenkt ist.
Der Kulissenhebel 43 hat eine Kulissenführung 54 (Fig. 2 und 3) ■>
in die ein Führungszapfen 55 eines Lenkhebels 56 eingreift, der
fest mit einer im Reglergehäuse 33 gelagerten Welle 57 verbunden ist. Auf dieser Welle 57 ist ausserhalb des R'eglergehäuses
33 ein Bedienungshebel 58 (Fig. 2) befestigt, mit dessen
Hilfe die Welle 57 und damit der Lenkhebel 56 verschwenkbar isti
wobei sich gleichzeitig mit der Lage der Regelstange 45 auch das Hebelübersetzungsverhältnis des zweiarmigen Kulissenhebels 43 in
bekannter Weise ändert. Der Kulissenhebel 43 und der Kraftspeicher
44 sind über einen Verbindungsbolzen 59 miteinander verbunden
An dem reglerseitigen Ende der Regelstange 45 ist eine Lasche 61
befestigt, an die über einen Bolzen 62 (Fig. 3) der Kraftspeicher 44 und damit der Kulissenhebel 43 angelenkt ist. Ausser mit dem
von der Reglermuffe 16 betätigbaren Kulissenhebel 43 ist die
Lasche 61 der Regelstange 45 noch mit einem freischwingend mitgeführten Anschlaghebel 63 gelenkig verbunden, dessen Drehachse 64 auf einem Hebelarm 65 eines im Reglergehäuse 33 auf
zwei Lagerzapfen 66 schwenkbar gelagerten Steuerhebels 67 befestigt ist. Der Anschlaghebel 63 trägt an einem Ende 63a
ein Abtastglied 68, das zur Begrenzung der jeder Drehzahl zugeordneten maximalen Fördermenge an einer Nockenscheibe 69 eines
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Anschlags 70 anschlägt bzw. mit dieser Nockenscheibe 69 zusammenarbeitet.
Das andere Ende 6Jb (s. auch Fig. 6) des Anschlaghebels
65 hat einen Schlitz 63c, in den ein an der Lasche 61 befestigter Bolzen 71 eingreift und bei Bewegungen der Regelstange 45 den
Anschlaghebel 63 mitnimmt.
Der Anschlag 70 hat eine im wesentlichen hülsenartige Bauform,
ist auf der Hebelwelle 57 gelagert und in Abhängigkeit von der
Motordrehzahl verdrehbar. Die drehzahlabhängige Verdrehung des Anschlages 70 wird von der Reglermuffe 16 gesteuert, indem deren
Muffenweg über das Kugelgelenk 46 auf den Lenkhebel 42 und von dessen Schenkel 42a über das Schleppglied 49 auf einen Mitnehmer
72 des Anschlages 70 übertragen wird.
Das Schleppglied 49 (s. Fig. 2 und 6) hat einen Schlepphebel 73 der über einen Bolzen 74 an dem Mitnehmer 72 des Anschlages 70
angreift, und ist entgegen der Kraft der Rückholfeder 48 nur in der einen bei zunehmender Drehzahl auftretenden Bewegungsrichtung
des Lenkhebels 42 federnd nachgiebig. Die Rückholfeder 48 ist bestrebt, das Schleppglied 49 in seiner durch eine
Wegbegrenzung festgelegten Ruhelage zu halten, wobei diese V/egbegrenzung im wesentlichen von einer im Schlepphebel 73 lagegesicherten
Einstellschraube 75 gebildet wird.. Diese Einstellschraube 75 gestattet es, eine Einstellung oder Korrektur
der einer bestimmten Stellung der Reglermuffe 16 zugeordneten Drehlage des Anschlages 70 bzw. der Nockenscheibe 69 vorzunehmen.
Auf der als gehäusefeste Achse dienenden Hebelwelle 57 ist ausser dem verdrehbaren Anschlag 70 der Nockenscheibe 69 benachbart,
bzw. parallel zu dieser eine zweite Nockenscheibe 77 angeordnet, die wie die erste Nockenscheibe 69 mit dem Abtast-
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glied 68 des Ans chiagh.ebeis 63 zusammenwirkt (s. besonders Fig. 6)
und die unabhängig von der ersten Nockenscheibe 69 durch ein abhängig von der im Inneren des Reglergehäuses 33, d.h. im Reglerinnenraum
76 herrschenden Temperatur arbeitendes Steuergerät 78 (s. auch Fig. 4) verdrehbar ist. Diese zweite Nockenscheibe
77 hat eine stufenförmige Nockenerhebung 79, die selbstverständlich
auch ohne Stufen mit einer abfallenden Kurve versehen sein kann. Die abgestufte Nockenerhebung 79 (siehe
dazu Fig. 3 und 6) hat die Aufgabe, bei einer dem betriebswarmen
Motor zugeordneten Betriebsmitteltemperatur im Reglerinnenraum 76 einen die Startmehrmenge bestimmenden Nockenabschnitt
81 der ersten Nockenscheibe 69 auszuschalten und bei Temperaturen unterhalb derselben die Startmehrmenge mindestens teilweise,
freizugeben. Als Betriebsmittel kann hier auch eine elektrische Beheizung der Bimetallfeder dienen. Die dazu erforderliche Drehbewegung
der zweiten Nockenscheibe 77 wird·innerhalb des Steuergerätes
78 (siehe dazu besonders Fig. 4) von einer spiralförmigen
Bimetallfeder 82 bewirkt, deren eines Ende 82a in einem Schlitz 83 an der Justierwelle 84 befestigt ist und deren anderes Ende
82b unter Zwischenschaltung eines Hebels 85 mit' einem Stift
86 in eine Ausnehmung 87 der zweiten Nockenscheibe 77 eingreift. Das Steuergerät 78 hat ein zum Reglerinnenraum 80 offenes Gehäuse
88, das im vorliegenden Beispiel ein Teil eines Reglerdeckels ist, und in dem die Justierwelle 84 gelagert ist, wobei ihre
Drehlage durch eine Feststellmutter 90 festgelegt wird. Ein zweiter Deckel '91 verschliesst- das Regler gehäuse 33 -von oben.
Wie aus der Schrägansicht Fig. 6 deutlich zu ersehen ist, hat die erste Nockenscheibe 69 als die Vollastfördermenge bestimmenden
Bereich einen Nockenabschnitt 92 und den die Startmehrmenge bestimmenden Abschnitt 81. Der stufenartige Übergang
zwischen den beiden Abschnitten 92 und 81 wird durch einen Absatz 93 gebildet, der beim-Startvorgang bei kaltem Motor,
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wenn das Abtastglied 68 des Anschlaghebels 63 am Absatz 93 vorbeischwenkt
und sich im Bereich des Kurvenabschnittes 81 befindet (nicht gezeichnet), als Startverriegelung dient. In Fig. 6 ist jedoch
die zweite Nockenscheibe 77 in ihrer Stellung bei betriebswarmem
Motor gezeichnet und in dieser Stellung kann das Abtastglied 68 des Anschlaghebels 63 nur in ihre strichpunktiert gezeichnete
und mit 68' bezeichnete Lage schwenken. Bei kaltem Motor ist die zweite Nockenscheibe 77 durch entsprechendes Verschwenken
derart entgegen dem Uhrzeigersinn verdreht, dass sie ein Durchschwenken des Anschlaghebels 63 bis auf den Nockenabschnitt 81
der ersten Nockenscheibe 69 nicht behindert. In dieser durchgeschwenkten, nicht gezeichneten Lage wird die Startmehrmenge beibehalten,
und zwar solange bis der Regler seine Abregeldrehzahl erreicht und die Regelstange 45 durch den Kulissenhebel 43. in
Richtung (Pfeil D in Fig. 3) bewegt wird. Da während diesem Regelvorgang die Reglermuffe 16 bestrebt ist, den Anschlag 70
mit der ersten Nockenscheibe 69 weiterzudrehen, tritt das Schleppglied 49 in Funktion und erlaubt ein Weiterbewegen der
Reglermuffe 16 und des Lenkhebels 42 trotz stehenbleibendem Anschlag 70. Dabei bleiben auch der Mitnehmer 72 und der Bolzen 7^
des Schlepphebels 73 stehen, und die Rückholfeder 48 wird
vorgespannt.
Sobald jedoch der Regler die Regelstange 45 in Richtung Stopp
(Pfeil D) unter die der Vollastfördermenge entsprechende Stellung
zurücknimmt, wobei sich das Abtastglied 68 des Anschlaghebels vom Abschnitt 81 der Nockenscheibe 69 weg am Absatz 93 entlanggleitend
mindestens in die mit 68' (Fig. 6) bezeichnete strichpunktierte Lage bewegt, entspannt sich das Schleppglied 49 und
bewegt den Anschlag 70 und damit die Nockenscheibe 69 beispielsweise in ihre mit 69' bezeichnete und nur andeutungsweise strichpunktiert
gezeichnete zweite Lage. In dieser Lage arbeitet das Abtastglied 68, 68' mit dem Abschnitt 92 der Nockenscheibe 69
zusammen und legt die Vollastfördermenge fest.
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Die Vorspannkraft des ersten Schleppgliedes 49 ist so gross,
dass die Reibkraft an der Nockenscheibe 69, d.h. die durch die Andrückkraft des Abtastgliedes 68 erzeugte Kraft, vorwiegend im
Bereich des Abschnittes 92 der Nockenscheibe 69 überwunden' wird.
Diese Vorspannkraft darf aber nicht so gross sein, dass die gewünschte
Start.verriegelung am Absatz 93 der Nockenscheibe 69
unzulässig lang beibehalten wird.
Die Rückholfeder 51 des zweiten Schleppgliedes 52 muss eine
um ein Vielfaches höhere Vorspannkraft haben als die Rückholfeder 48 des ersten Schleppgliedes 49, da das zweite Schleppglied
52 in der gleichen Richtung wie das erste Schleppglied
49 wirkt und eine zu weiche Rückholfeder 51 bei einer schwergängigen Regelstange 45 zu einem Ausweichen des zweiten Schleppgliedes
52 führen könnte. Dieses ist aus Sicherheitsgründen unzulässig, denn die Abstellbewegung des Reglers muss auf jeden
Fall gewährleistet sein. Bei anderen Betriebsbedingungen, z.B. wenn durch die Motorbremse der Bedienungshebel und damit die
inneren Reglerteile bereits in ihrer Stopplage stehen und der Regler zum Beispiel im Schiebebetrieb abregein möchte, erlaubt
das zweite Schleppglied 52 eine Regelbewegung des Regelgliedes
16 und des Lenkhebels 42, indem die Rückholfeder 51 vorgespannt
wird. Durch diese Massnahme wird eine Überlastung der Reglerinnenteile
vermieden.
Der Schlepphebel 73 des ersten Schleppgliedes 49 und ein Schlepphebel 95 des zweiten Schleppgliedes 52 sind jeweils auf
einem der beiden Drehzapfen 47 des Lenkhebels 42 gelagert und ihre als Spiralfedern ausgebildeten Rückholfedern 48 und 51
stützen sich einerseits an den Schenkeln 42a und 42b des Lenkhebels
42 und andererseits an den Schlepphebeln 73 und 95 ab.
Um die weiter hinten beschriebenen Regierfunktionen bei allen
Betriebsbedingungen sicherzustellen, wirkt mit den beiden Schlepp-
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gliedern 49 und 52 der zwischen die Regelstange 45 und den
Kulissenhebel 45 eingesetzte Kraftspeicher 44 als drittes
federnd nachgiebiges Schleppglied. Eine Rückholfeder ist mit bezeichnet und hat eine Vorspannkraft, die grosser ist als der
Bewegungswiderstand der Regelstange 45 und gleichzeitig so klein, dass bei steigender Drehzahl ausserhalb des Startbereichs die
Drehbewegung der Nockenscheibe 69 nicht behindert wird.
Die Schwenklage des Steuerhebels 67 bestimmt die Lage der Drehachse
64 des Anschlaghebels 65 und damit die der Kurvenscheibe
69 des Anschlages 70 zugeordnete Lage der Regelstange 45· Diese
Schwenklage des Steuerhebels 67 ist in Richtung zunehmender Fördermenge durch eine von aussen verstellbare und mit einem Kopf
97a versehene Anschlagschraube 97 festgelegt, und eine Spielausgleichfeder 98 drückt einen am Steuerhebel 67 befestigten Bolze»
94 gegen den Kopf 97a, um den Steuerhebel 67 in dieser Lage
zu halten.
Das zweite Ausführungsbeispiel unterscheidet sich von dem in den Fig. 1-4 und 6 dargestellten ersten Ausführungsbeispiel
nur durch das in seiner Bauform gegenüber dem Steuergerät 78 abgeänderte Steuergerät 100 nach Fig. 5· Das Steuergerät 100
ist in einem Gehäuse 101 untergebracht, das ein Teil eines mit 102 bezeichneten Reglerdeckels ist und das zum Reglerinnenraum
76 und nach aussen hin abgedichtet ist. In diesem Gehäuse
101 ist eine Verstellwelle 105 gelagert, auf der ein Ende
104a einer spiralförmigen Bimetallfeder 104 befestigt ist, deren anderes Ende 104b sich an einem ebenfalls im Gehäuse 101 des
Steuergeräts 100 gelagerten und verdrehbaren Justierglied 105
abstützt. Bei diesem Steuergerät 100, das ebenfalls wie das Steuergerät 78 abhängig von einer Betriebsmitteltemperatur arbeitet,
ist als Betriebsmittel das Kühlwasser oder Schmieröl des Motors verwendet, die über zwei Anschlußstutzen 106 in den
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abgedichteten Teil 101a des Gehäuses 101 zugeführt bzw. abgeführt
werden. Die Verstellwelle 103 hat ausserhalb des abgedichteten Teiles 101a des Gehäuses 101 in einem zum Reglerinnenraum
offenen Gehäuseteil 101b einen Verstellhebel 107, der ausserhalb der Drehachse der zweiten Nockenscheibe 77 an derselben
angreift. Der abgedichtete Teil 101a des Gehäuses 101 kann auch als Betriebsmittel ein nicht strömendes Medium enthalten,
das z.B. eine elektrisch, beheizte Füllflüssigkeit ist.
Die Schrägansicht nach Fig. 6 zeigt das Zusammenwirken der
wichtigsten mit der Nockenscheibe 69 des Anschlags 70 und mit der Nockenscheibe 77 des Steuergerätes 78 zusammenarbeitenden
Reglerteile, wobei der ebenfalls mit der Lasche 61 und mit der Regelstange gekuppelte Kulissenhebel 43 mit seinen zugehörigen
Verbindungsgliedern und das mit dem Schenkel 42b des Lenkhebels 42 verbundene zweite Schleppglied 52 .der Übersicht wegen weggelassen
wurden. Diese Darstellung nach Fig. 6 dient vor allem, dem besseren Verständnis der nachfolgenden Beschreibung der
Wirkungsweise des erfindungsgemässen Reglers. Vom Steuergerät
sind lediglich die Justierwelle -84, die Bimetallfeder 82 und der Hebel 85 gezeichnet. Sinngemäss kann diese Figur auch
für das zweite Ausführungsbeispiel nach Fig. 5 gelten, da Hebel 85, Welle 84 und Bimetall 82 nur durch die entsprechenden
Teile des Steuergerätes 100 zu ersetzen wären.
Das erste Ausführungsbeispiel des erfindungsgemässen Reglers
nach den Fig. 1-4 und 6 ist ein sog. Verstelldrehzahlregler bzw. Alldrehzahlregler und arbeitet wie folgt:
Die beweglichen Teile des Reglers sind in Ruhelage gezeichnet,
der Bedienungshebel 58 und damit auch der Lenkhebel 56 sowie
alle anderen Teile vom Fliehgewicht 12 bis zur Regelstange 45 stehen in ihrer Stopp-Stellung.
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Beim Starten der Brennkraftmaschine wird der Bedienungshebel 58
und damii/ der Lenkhebel 56 (s. da?u Fig. 2 und 3) durch Verschwenken
in Richtung des Pfeiles B in die Vollaststellung, oder genauer gesagt in die Stellung für die maximale, zu regelnde
Drehzahl gebracht und dabei die Regelstange 45 vom Kulissenhebel
unter Zwischenschaltung des Kraftspeichers 44 in Richtung des Pfeiles
C in die Startstellung geschoben. Dabei nimmt die Lasche 61 über den Bolzen 71 (s. dazu Fig. 2 und 6) den Anschlaghebel 63
mit, dessen Abtastglied 68 aus der in den Fig. 1, 3 und 8 dargestellten
Lage bei betriebswarmem Motor in die in Fig. 6 strichpunktiert gezeichnete Lage 68, gelangt, in der es an der äusseren
Begrenzung des der Nockenscheibe 77 anschlägt. Bei kaltem Motor ist die Nockenscheibe 77 ausserhalb des Eingriffs des Anschlag- hebeis
63 bzw. dessen Abtastglied 68, und dieses Abtastglied 68 schwenkt dann in der gleichen Betriebsstellung am Absatz 93 der
Nockenscheibe 69 vorbei bis in den Bereich des Nockenabschnittes 81. Das Abtastglied 68 kann auch kurz vorher zum Halten kommen, wenn
der Weg der Regelstange 45 durch andere bekannte und hier nicht
näher dargestellte Anschläge begrenzt wird. In dieser Startstellung der Regelstange 45 führt die Einspritzpumpe der Brennkraftmaschine
eine Kraftstoffmenge zu, welche die Vollastkraftstoffmenge übersteigt und das Starten des Motors erleichtert.
Da die Nockenscheibe 77 eine abgestufte Nockenerhebung 79 hat, erfolgt die Zurücknahme der Startmehrmenge durch das Steuergerät
78 bei sich erwärmendem Motor in Stufen und je nach der "
erreichten Betriebsmitteltemperatur wird zum Starten die Vollastkraftstoffmenge, die maximale Startmehrmenge oder eine
Menge zwischen diesen beiden angesteuert. Bei dem in den Fig. 1-4 und 6 dargestellten Ausführungsbeispiel mit dem Steuergerät
78 ist die Justierwelle 84 im Gehäuse fest eingeschraubt und die Bimetallfeder 82 betätigt bei höherwerdender Betriebsmittel-
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temperatur den Hebel 85 in Fig. 6 im Uhrzeigersinn, so dass die
Nockenscheibe 77 entgegen dem Uhrzeigersinn verdreht wird und die Nockenerhebung 79 Je nach der Temperaturerhöhung mehr oder
weniger ausserhalb des Schwingbereiches des Abtastgliedes '68 geraten. Eine Grundeinstellung kann durch Verdrehen der Justierwelle
84 im Gehäuse 88 erfolgen. Die Feststellmutter 90 wird nach dem Einstellvorgang so fest gezogen, dass sich die Justierwelle
84 nicht mehr drehen kann. Der eben beschriebene Vorgang während des Startens und die beim Warmlaufen des Motors stattfindende
Verdrehung der zweiten Nockenscheibe 77 kann auch aus Fig. 3 entnommen werden, wobei zu beachten ist, dass die
angegebenen Drehrichtungen wegen der anderen Ansichtsrichtung umgekehrt verlaufen.
Ist der Motor nun angesprungen, und wird der Bedienungshebel 58 beispielsweise in der Vollaststellung gehalten, steigt die
Drehzahl weiter an und die Fliehgewichte 12 schwenken aus ihrer* gezeichneten Innenlage unter der Wirkung der Fliehkräfte nach
aussen. Die Fliehgewichte 12 drücken dabei in bekannter Weise
mit ihren Armen 13 über das Drucklager 15 auf die Reglermuffe 16,'
die sich entgegen der Kraft der Blattfeder 28 (s. Fig. 1) solange verschiebt, bis-sie mit der Stirnseite 27 an der Planfläche 26
des in den Kraftübertragungshebel 21 eingeschraubten Einstellgliedes 23 anliegt. Bei dieser Bewegung der Muffe 16 um den Teilweg
a, der bereits während der ersten Sekunden des Startvorgangs durchlaufen wird, bewegt die Reglermuffe 16 das Kugelgelenk 46
um den gleichen Betrag und versucht, die Regelstange 45 über die angelenkten Übertragungsglieder 42, 43 und 44 in Richtung des
Pfeiles D aus der Start- in die Vollaststellung oder darüberhinaus in die Stopp-Stellung zu ziehen.
Während dieser Bewegung der Muffe 16 versucht das ebenfalls mit
dem Lenkhebel 42 verbundene erste Schleppglied 49 (s. Fig. 2 und
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6) den Anschlag 70 im Uhrzeigersinn zu verdrehen. Beim Start
mit kaltem Motor, bei dem die zweite Nockenscheibe 77 nicht
im Schwingbereich des Abtastgliedes 68 liegt, verhindert der Absatz 93 an der Nockenscheibe 69 ein Verdrehen des Anschlages
70, und zwar so lange, bis das Abtastglied 68 in seine in Fig.
strichpunktiert gezeichnete Lage 68' gelangt ist. Diese Lage wird erst erreicht, wenn die eingestellte und am Bedienungshebel
58 vorgewählte Drehzahl erreicht oder geringfügig überschritten
wird. Dabei hat sich die Reglermuffe 16 über den Teilweg a hinaus um den Teilbetrag b weiterbewegt, wobei sich der Kraftübertragungshebel
21 unter der steigenden Muffenkraft entgegen dem Uhrzeigersinn verdreht und von seinem Anschlag 32 abgehoben hat. Sobald
das Abtastglied 68 seine strichpunktiert gezeichnete und mit 68' bezeichnete Lage in Fig. 6 eingenommen hat, kann sich die
Nockenscheibe 69 in ihre mit 69' bezeichnete Drehlage weiterdrehen.
Bis zum Erreichen oder geringfügigen Überschreiten der Vollastdrehzahl wurde das Schleppglied 49 in der bereits weiter
vorne beschriebenen Weise vorgespannt. Wenn bei betriebswarmem Motor die zweite Nockenscheibe 77 in ihrer in den Fig. 3 und 6
gezeigten Stellung steht, kann das Abtastglied beim Startvorgang nicht über seine mit 68' bezeichnete und strichpunktiert
gezeichnete Lage hinausgelangen und das Schleppglied 49 muss auch
nicht vorgespannt werden.
Beim Vollastbetrieb ändert sich entsprechend der zugehörigen Muffenlage die jeweilige Drehlage des Anschlags 70 bzw. der
Nockenscheibe 69 und der Nockenabschnitt 92, an dem das Abtastglied 68 anliegt, bestimmt die jeder Drehzahl zugeordnete Lage
der Regelstange 45 und damit die zugehörige Kraftstoffhöchstmenge.
Durch entsprechende Formgebung des Nockenabschnittes 92 kann in an sich bekannter Weise jeder beliebige Fördermengenverlauf
(Angleichverlauf) verwirklicht v/erden.
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Wird bei teilbelastetem Motor die maximale eingestellte Drehzahl
überschritten, was gleichbedeutend ist mit einem Muffenweg der grosser ist als a + b, so bewegt sich der Kraftübertragungshebel
21 weiter entgegen dem Uhrzeigersinn und die Reglermuffe 16 bringt die "Übertragungsglieder 42, 43, 44 und die Regelstange
45 in eine solche Stellung, bei der die Kraftstoffmenge der Einspritzpumpe
so weit verringert wird, bis sie der vom Motor abgenommenen Leistung entspricht und die Drehzahl innerhalb des
P-Bereichs eingehalten wird, ober bis die Kraftstoff-Förderung ganz abgestellt wird.
Um die bei der Steuerung der Angleichung entstehenden und durch die Nockenerhebung 92 der- Nockenscheibe 69 verursachten Wegdifferenzen in Richtung des Pfeiles D bzw. C der Regelstange 45
auszugleichen, ist in der Verbindung zwischen dem Lenkhebel 42 und dem Kulissenhebel· 43 das zweite Schleppglied 52 eingesetzt.
Die Wirkungsweise des zweiten Ausführungsbeispiels ist, was die
Funktion des Reglers betrifft, genau gleich der des ersten Ausführungsbeispieles.
Durch den geänderten Aufbau des Steuergerätes 100 gegenüber dem Steuergerät 78 des ersten Ausführungsbeispieles wird die zweite Nockenscheibe 77 in etwas abgewandelter
Form vom Steuergerät 100 betätigt. Bei sich ändernder Betriebsmitteltemperatur, sei es die Temperatur des Kühlwassers
oder des durch die Kammer 101a geleiteten Schmieröles, dreht sich die Bimetallfeder 104 derart, dass die Verstellwelle 103
und damit auch der Verstellhebel 107 verdreht werden. Da das Ende
104b der Bimetallfeder gehäusefest auf dem Justierglied 105
befestigt ist, kann die Grundeinstellung dieses Steuergerätes durch Verdrehen der Justierwelle IO5 im Gehäuse 101 geschehen./f.
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Claims (6)
1. Fliehkraftdrehzahlregler für Einspritzbrennkraftmaschinen, insbesondere Dieselmotoren, mit einem durch Fliehgewichte drehzahlabhängig
verschiebbaren Regelglied (Reglermuffe), das seine Regelbewegungen über einen Zwischenhebel auf das die Fördermenge
der Einspritzpumpe verstellende Fördermengenverstellglied überträgt, dessen Weg in Richtung zunehmender Fördermenge durch
einen die maximale Fördermenge bestimmenden in Abhängigkeit von der Motordrehzahl verdrehbaren Anschlag begrenzt ist, der
auf einer gehäusefesten Achse gelagert, mit dem Regelglied gekoppelt und mit einer Nockenscheibe versehen ist» die einen die
Vollastfördermenge bestimmenden und einen die Startmehrmenge bestimmenden Nockenabschnitt hat, und an die bei Förderung der
jeder Drehzahl zugeordneten max. Fördermenge ein mit dem Fördermengenverstellglied verbundenes Abtastglied anschlägt, dadurch
gekennzeichnet, dass parallel zur Nockenscheibe (69) des Anschlags (70) auf derselben Achse (57) eine zweite Nockenscheibe
(77) angeordnet ist, die ebenfalls mit dem Abtastglied (68) zusammenwirkt und die unabhängig von der ersten Nockenscheibe
,(69) durch ein abhängig von einer Betriebsmitteltemperatur arbeitendes Steuergerät (78, 100) verdrehbar ist und deren
Nockenerhebung (79) "bei einer dem betriebswarmen Motor zugeordneten
Betriebsmitteltemperatur den die Startmehrmenge bestimmenden Nockenabschnitt (81) der ersten Nockenscheibe (69)
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ausschaltet und bei Temperaturen unterhalb derselben die Startmehrmenge
mindestens teilweise freigibt.
2. Fliehkraftdrehzahlregler nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet,
dass das Steuergerät (78) ein zum Reglerinnenraum (76)
offenes Gehäuse (88) und eine mit einem Ende (82a) auf einer Justierwelle (84) befestigte spiralförmige Bimetallfeder (82)
hat, deren anderes Ende (82b) an der zweiten Nockenscheibe (77) angreift (Fig. 3 und 4).
3· Fliehkraftdrehzahlregler nach Anspruch 1, dadurch gekenzeichnet,
dass das Steuergerät (100) ein zum Reglerinnenraum (76) und nach aussen abgedichtetes Gehäuse (101, 101a)
und eine in diesem Gehäuse (101) gelagerte Verstellwelle (103) hat, auf der ein Ende (104a) einer spiralförmigen Bimetallfeder
(104) befestigt ist, deren anderes Ende (104b) sich an einem ebenfalls im Gehäuse (101) des Steuergeräts (100) gelagerten
und verdrehbaren Justierglied (105) abstützt (Fig. 5).
4. Fliehkraftdrehzahlregler nach Anspruch 3» dadurch gekennzeichnet,
dass das Betriebsmittel aus dem Kühlwasser oder Schmieröl des Motors besteht und über Anschlußstutzen (106) in ein
abgedichtetes Teil (101a) des Gehäuses (101) zuführbar und aus diesem abführbar ist (Fig. 5).
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5· Fliehkraftdrehzahlregler nach Anspruch 3i dadurch gekennzeichnet,
dass das Betriebsmittel aus einem Medium besteht, das z.B. eine elektrisch beheizte Füllflüssigkeit ist.
6. Fliehkraftdrehzahlregler nach einem der Ansprüche 3» 4- oder 5,
dadurch gekennzeichnet, dass die Verstellwelle (103) ausserhalb des abgedichteten Teiles (101a) des Gehäuses (101) in
einem zum Reglerinnenraum (76) offenen Gehäuseteil (101b) einen
Verstellhebel (107) hat, der ausserhalb der Drehachse (57) der zweiten Nockenscheibe (77) an derselben angreift (Fig. 5)·
7- Fliehkraftdrehzahlregler nach einem der Ansprüche 2 bis 6,
dadurch gekennzeichnet, dass das Gehäuse (88, 101) des Steuergeräts (78, 100) ein Teil des Reglerdeckels (89, 102)
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