DE2431092A1

DE2431092A1 - Drehzahlregler fuer verbrennungsmotore

Info

Publication number: DE2431092A1
Application number: DE2431092A
Authority: DE
Inventors: Leonid Michailowitsc Malyschew
Original assignee: MALYSCHEW
Current assignee: MALYSCHEW
Priority date: 1974-06-28
Filing date: 1974-06-28
Publication date: 1976-01-08

Description

Dlpl.-Ing. Dr. jar.

Frank Arnold Nix „ - _n η ·*

Patentanwalt / 4 3 1 U U 4

Frankfurt am Main 70
Gartenstraße 123

DEEBZiHLRBGLiSR -J¹UTi VMiBREMUITGSMOTORE

Die vorliegende lärf indung bezieht sich auf Verbrennungsmotore , genauer auf den Drehzahlregler der Kurbelwelle eineⁱ-Verbrennungsmot ors.

Am vorteilhaftesten kann die vorliegende Erfindung in Fahrzeugdieselmotoren verwendet werden, deren Zylinder unter einem Winkel zueinander angeordnet sind, beispielsweise in Dieselmotoren mit V-förmiger Doppelreihenzylinderanordnung.

Der Übergang von der Reihenzylinderanordnung zum V-förmigen ZyIinderanordnungsschema und das ständige Streben nach Verkürzung der Motorlänge machten es noch komplizierter, die Aggregate des Motors und des Kraftwagens unterzubringen, und zwar

*"■" die
solche wie Generator, Verdichter <J Druckluft bremsen, Pumpe des

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hydraulischen Lenkungsverstärkers, Kraftstoffanlage u.a.m., die am besten in der Zylindergäbelung des Motors angeordnet werden»

Dies hat zu einer Verminderung der Abmessungen aller Aggregate geführt, die sich in der Zylindergabelung befinden, insbesondere aber der mehr gliedri^er Kr aft st of förderpumpe mit dem Drehzahlregler der Kurbelwelle, die bei der Anordnung einzelner Pumpenglieder in einer Reihe meist eine Lance von etwa 2/3 der Zylinäergabelung einnimmt.

Is ist deshalb kein Zufall, daß im praktischen Dieselmotorenbau eine breite Verwendung Kraftstofförderpumpen mit

V-förmiger Doppeireihengliederanordnung gefunden haben. Dies gestattet es, nicht nur die Länge der Pumpe beträchtlich zu verringern, sondern auch ihre hohe Zuverlässigkeit zu gewährleisten, weil bei dieser Gliederanordnung die Grundteile der Reihenpumpen verwendet werden, die sich im Betrieb gut bewährt haben.

In der Regel geschieht die Steuerung der Kraftstoffförderpumpe mit V-förmiger Doppeireihengliederanordnung mittels eines Drehzahlreglers der Kurbelwelle, der an der Stirnseite der Pumpe angeordnet ist. Meist wird zu diesem Zweck ein Drehzahlregler der Kurbelwelle der Reihenpumpe verwendet, in dessen kinematisches Schema zusätzliche Elemente eingeführt sind, die zur Steuerung der Pumpenregelstangen erforderlich sind.

Beispielsweise verwendet die Firma "Bosch" einen normalen

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Drehzahlregler der Kurbelwelle der Reihenpumpe in der V-fÖrmigen Kraft st off Apparatur vom !Typ PESV 8P 9OA 520 LS. Die Abmessungen dieses Drehzahlreglers der Kurbelwelle betragen mehr als die Hälfte der Länge der achtglieclricer Reihenpumpe, deshalb verringert die Verkürzung ihrer Länge dank der V-förmigen Anordnung die gesamte Länge der Kraftstoffapparatur nur um 25 - 30%.

Schon bekannt ist ein Drehzahlregler der Kurbelwelle des Verbrennungsmotors, der zwischen den Gliedereinheiten der Kraftstofförderpumpe angeordnet ist, die unter einem Winkel zueinander gestellt sind (nach dem Patent der Firma "Caterpillar" in Großbritannien Nr. 851, 4-33, Kl. 7(3) B2 11A).Dieser Regler besitzt kein eigenes Gehäuse und wird am Gehäuse der Kraftstofförderpumpe befestigt, die in Gestalt von zwei V-fÖrmig angeordneten Gliedereinheiten ausgeführt ist.

Die Tauchkolbenpaare der Pumpe werden durch eine Nockenwelle angetrieben, die im mittleren Teil des Pumpengehäuses angeordnet ist. Die Steuerung der Kraftstofförderung geschieht mittels zweier Regelstangen, die mit Hilfe eines Zahngetriebes derartig miteinander verbunden sind, daß die Verschiebung einer der Regelstangen eine gleiche, aber entgegengesetzte Verschiebung der anderen bewirkt.

Der Drehzahlregler der Kurbelwelle enthält ein Kreuzstück, an dem Fliehgewichte aufgehängt sind und das von der Kurbelwelle durch ein System von Zahnrädern in Umdrehungen

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gesetzt wird. Außerdem enthält der Regler eine Kupplung, die mit einer der Regelstangen kinematisch verbunden ist, welche die Kraftstofförderung steuern. Die von den Gewichten ausgeübte Kraft wird auf die Kupplung des Drehzahlreglers übertragen und von einer Zentralfeder ausgeglichen, deren Spannung vom Drehwinkel des Steuerhebels abhängig ist und vom Maschinenführer vorgegeben wird.

Der Steuerhebel ist auf einer Welle angeordnet, deren Achse zur Ebene, die durch die Längsachsen der Regelstangen geht, im oberen vorstehenden Teil des Pumpengehäuses parallel ist.

Die Verbindung des Drehzahlreglers mit einer der Pumpenregelstangen geschieht über einen Kupplungsstock und einen zweiarmigen Hebel, dessen Achse zur Ebene parallel ist, die durch die Längsachsen der Regelstangen geht.

Der zweiarmige Hebel und seine Stütze sind an der Stirnseite des Pumpengehäuses angebracht und von einem besonderen vorstehenden Gehäuse zugedeckt.

Durch diese Anordnung des Drehzahlreglers der Kurbelwelle konnte dank teilweiser Unterbringung desselben zwischen den Gliedereinheiten der Kraftstofförderpumpe die Länge der Kraftsto^fförderpumpe zusammen mit dem Regler verringert werden.

Die herkömmliche Anordnung des Steuerhebels an der Achse, die zu der durch die Längsachsen der Regelstangen gehenden Ebene parallel ist, im oberen Teil des Gehäuses der Kraftstoff-

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förderpumpe hat jedoch dazu geführt, daß die Höhe der Kraftstoffförderpümpe züsaDinien mit dem Drehzahlregler der Kurbelwelle größer wurde.- "'

Die Anordnung eines besonderen zweiarmigen Hebels ι der die Bewegung von der Kupplung auf eine der Regelstangen überträgt, an der Stirnseite des Pumpengehäuses auf einer Achse, die zu der durch die Längsachsen der ßegelstangen gehenden Ebene parallel ist, hat wiederum die Ausführung eines besonderen vorstehenden' Ansatzes notwendig gemacht, der die Abmessung der Kraftstofforderpumpe zusammen mit dem Drehzahlregler der Länge nach vergrößert.

Die erwähnten iTachteile, n'irüich'Gine große Höhe und Länge der Kraftstofförderpumpe zusammen mit dem Drehzahlregler, könnten beseitigt werden, dies um so mehr, da im vorderen Teil des Pumpengehäuses ein erhebliches unbenutztes Volumen geblieben ist.

Die vergrößerten Abmessungen der' Kraftstofförderpumpe zusammen mit dem Drehzahlregler verschlechtern ihre Anordnung am Motor, erhöhen das Motorgewicht insgesamt und erschweren die Anordnung anderer Aggregate am Motor.

Der Erfindung ist die Aufgabe zugrunde gelegt, einen solchen Drehzahlregler der Kurbelwelle des Verbrennungsmotors zu. entwickeln, in dem die Achse des Hebel3, der über die Kupplung die von den Fliehgewichten ausgeübte Kraft aufnimmt, und die Achse des Steuerhebels, der auf die die Kraft von Fliehkraft-

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gewichten ausgleichende Feder einwirkt, derart angeordnet wären, daß der Drehzahlregler vollkommen zwischen den Gliedereinheiten der Kraft st off örderpumpe untergebracht werden könnte, ohne daß ihre Höhen-Längen- und Breitenabmessungen vergrößert würden.

Die gestellte Aufgabe wird dadurch gelöst, daß im Drehzahlregler der Kurbelwelle des Verbrennungsmotors, der zwischen den unter einem Winkel stehenden Gliedereinheiten der Kraftstofförderpumpe untergebracht ist und ein von der Kurbelwelle in Umdrehungen gesetztes Element mit Fliehgewichten enthält, die über die Kupplung auf einen Hebel einwirken, der auf der Achse drehbar um dieselbe angeordnet, mit einer der Regelstangen der Pumpe, welche die Kraftstoffzufuhr steuern, verbunden und durch eine Feder ausgeglichen ist, deren Spannung durch Drehung eines Steuerhebels geregelt wird, der auf der Achse drehbar angeordnet ist, erfindungsgemäß die Achse des Hebels, der mit der Kupplung zusammenwirkt, sowie die Achse des Steuerhebels senkrecht zu der Ebene stehen, die durch die Längsachsen der Regelstang en geht.

Diese Anordnung der Hebelachsen gestattet es, Hebel und die übrigen Elemente des Drehzahlreglers der Kurbelwelle im Raum zwischen den Gliedereinheiten der Kraftstofförderpumpe unterzubringen, ohne die Abmessungen der Kraftstofförderpumpe zusammen mit dem -Drehzahlregler zu vergrößern.

Da bei der rechtwinkligen Lage der Hebelachse zu der Ebene, die durch die Achsen der Regelstangen geht, die Be-

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wegung des mit der Kupplung zusammenwirkenden rebels und der Regelstangen in parallelen Ebenen erfolgt, wurde* unmittelbare Verbindung der Regelstange mit dem erwähnten Hebel ermöglicht, was die Verbindung der Kupplung des Drehzahlreglers mit der -Kegelstange beträchtlich vereinfacht Weitere Ziele und Vorteile der .Erfindung werden aus der

A V- -Ί O

nachfolgenden eingehenden Beschreibung ν Ausführungsbeispiels und beiliegenden Zeichnungen verständlich; in den Zeichnungen zeigt:

Fig.l schematische Darstellung des Drehzahlreglers der Kurbelwelle des Verbrennungsmotors, der zwischen den Gliedereinheiten der V-förmigen Kraftstofforderpumpe angeordnet ist, gemäß der Erfindung, mit teilweisem Schnitt;

Fig. 2 schematisch die Ansicht nach dem Pfeil A mit teilweisem Längsschnitt durch den Drehzahlregler, gemäß der Erfindung;

Fig. 3 axonometrische Darstellung der Verbindung des Steuerhebels mit der ausgleichenden ^Feder, gemäß der Erfindung.

Der Drehzahlregler der Kurbelwelle des Verbrennungsmotors ist zwischen den Gliedereinheiten der V-förmigen Kraftstofförderpumpe untergebracht.

Der Drehzahlregler besitzt kein eigenes Gehäuse und ist am Gehäuse 1 (Fig.l) der Pumpe befestigt.

Das Gehäuse 1 der Pumpe besteht aus zwei Gliedereinheiten,

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die unter einem Winkel zueinander stehen und in ein gemeinsames Kurbelgehäuse für eine Nockenwelle 2 übergehen, die über ein System von Zahnrädern (in Fig. nicht abgebildet) mit der Kurbelwelle des nicht dargestellten Motors verbunden ist.

Die Dosierung der Menge des in die Motorzylinder eingespritzten Kraftstoffs erfolgt durch Drehung eines Tauchkolbens (in Fig. nicht dargestellt) mit einer Schraubkante bei der Verschiebung von Regelstangen 3, deren abgestimmte Bewegung mit Hilfe eines zwischen den Gliedereinheiten angeordneten gleicharmigen Hebels 4- (Fig.2) gewährleistet wird.

Der Drehzahlregler erhält seine Drehbewegung von der Nokkenwelle 2 der Pumpe über ein Antriebsrad 5 (Fig.l) und ein Zwischenrad 6. Ein getriebenes Zahnrad 7 (Fig.2), das mit dem Zwischenrad 6 (Fig.l) im Eingriff steht, ist an einem Kreuzstück 8 (Fig.2) ausgeführt, das ein Element darstellt, welches Fliehgewichte 9 trägt, die an Achsen 10 aufgehängt sind. Die Gewichte 9 können um einen gewissen Winkel gedreht werden und in der axialen Richtung eine Kupplung 11 verschieben, die in einer Ausdrehung des Kreuzstücks 8 beweglich angeordnet ist. Dieses Kreuzstück 8 stützt sich auf zwei Lager 12 und 13, die in Ausdrehungen eines hinteren Deckels 14 und des Gehäuses 1 angeordnet sind.

Im Kontakt mit der Kupplung 11 steht ein zweiarmiger Hebel 15, der an einer Achse 16 drehbar um dieselbe angeordnet ist. Die Achse 16 des Hebels 15 ist im Gehäuse 1 der

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Pumpe befestigt und steht rechtwinklig zu der Ebene, die durch die Längsachsen der Regelstangen J> geht.

Der Hebel 15 ist an einem Arm mit^vder Pumpenregelstangai 3 verbunden, während sein zweiter Arm mit einer die von den Fliehgewichten 9 ausgeübte Kraft ausgleichenden Feder 1? verbunden ist, deren Spannung mit Hilfe eines Hebels 18

geregelt wird, der an einer Achse 19 angeordnet ist, die im Gehäuse 1 der Pumpe befestigt und mit der Welle 20 (Fig. 3) eines Steuerhebels 21 verbunden ist.

Die Hebel lü und 21 besitzen keine relative nfinkelverschiebung und drehen sich wie ein gemeinsames Ganzes. Die Achse 19 des Hebels 18 der Feder 17 und die Welle 20 des Steuerhebels 21 besitzen eine gemeinsame geometrische Achse, die rechtwinklig zu der Ebene steht, die durch die Längsachsen der Kegelstangen 3 (Fig. 2) geht.

Die Lagerung 22 (Fig.J) der Welle 20 ist im oberen Deckel'23 des Gehäuses 1 (Fig.l) der Pumpe angeordnet, der den Raum zwischen den Gliedereinheiten abdeckt.

Eine Schraube 24, die zur Regelung der nominalen Kraftstofförderung in die Motorzylinder bestimmt ist, beschränkt die Verschiebung des Hebels 15 und somit der Regelstangen der Pumpe nach der Seite der verstärkten Kraftstofförderung,

Der Mechanismus der Verstärkung der Kraf-tstoffUr-örderung zum Anlassen des Motors und der Mechanismus der Abschaltung der Kraftstofförderung haben keine wesentliche Bedeutung,

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weshalb sie in den Fig. nicht angeführt sind, allerdings sind sie ebenfalls zwischen den Gliedereinheiten der Pumpe untergebracht und die Achsen ihrer Hebel stehen rechtwinklig zu der Ebene, die durch die Längsachsen der Regelstange 3 geht.

Hachsteiiend wird die Beschreibung der Arbeit des Drehzahlreglers der Kurbelwelle des Verbrennungsmotors bei verschiedenen Betriebszuständen des Verbrennungsmotors angeführt.

Beim Anlassen des Motors werden die Regelstangen 5 (Fig.2) der Pumpe in die Lage eingestellt, die der maximalem Kraftstoff Örderung in die Motorzylinder entspricht.

Sobald der Motor mit all seinen Zylindern zu arbeiten beginnt, steigt die Drehgeschwindigkeit der Kurbelwelle rapide an, weil in die Zylinder eine große Kraftstoffmenge eingespritzt wird, während eine Belastung des Motors noch ausbleibt.

Gleichzeitig mit der Zunahme der Drehzahl der Kurbelwelle erfolgt ein Anstieg der Fliehkräfte der Gewichte 9 des Drehzahlreglers, die die Spannung der Feder 17 überwinden und die Kupplung 11, den Hebel 15 und die Regelstangen 5 der Pumpe nach der Seite der verminderten Kraftstofförderung verschieben.

Diese Verminderung der Kraftstofförderung hält so lange an, bis ein Gleichgewicht zwischen der Kraft der Gewichte 9 und der Spannung der Feder 17 während der Förderung sich eingestellt hat, die für die Arbeit des Motors im Leerlauf erforderlich ist.

Je nach dem Drehwinkel des Steuerhebels 21 ändert sich

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Hebel 18 gespannt wird, umso hoher wird die Leerlau"drehzahl des Verbrennungsmotor^

'Aföon der itlüior unter Belastung arbeitet, so stellt der Regler die notwendige Kraftstofforderung je nach Belastung ein und hält die von der Bedienungsperson mit Hilfe des Steuerhebels 21 vorgegebene Drehzahl der Kurbelwelle aufrecht.

Beispielsweise setzt während einer abrupten Beschleunigung oder Bewegung auf einem steilen Anstieg eine Abnahme der ■ Drehgeschwindigkeit der Kurbelwelle ein: was einen Abfall der Fliehkräfte der Gewichte 9 mit sich bringt,. In diesem Augenblick überwindet die Spannung der Feder 1? die Kräfte der Gewicht 9» die auf die Kupplung 11 übertragen werden, und der Hebel 15 dreht sich, wobei er die Gewichte 9 zusammenführt und die Regelstangen 3 nach der Seite der verstärkten Kraftstoff örderung bis zur Nominalgröße verschiebt.

Bei Abnahme der kotorbelastung, beispielsweise bei der Bewegung des Kraftwagens bergab oder wenn der Fahrer die Spannung der Feder 17 verhindert, nehmen die Drehzahlen des Motors, der nun überschüssige Kraftstoffmengen bekommt, zu. Die gestiegenen Fliehkräfte der Gewichte 9 überwinden die Kraft der Feder 17 und verschieben die Kupplung 11, den Hebel 15 und die Regelstangen 3 nach der Seite der verminderten Kraftstoff Örderung gemäß der jeweiligen Belastung.

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Claims

PATENTANSPRUCH

Drehzahlregler . f^r einen. . Verbrennungsmotor, der

zwischen den unter einem Winkel zueinander angeordneten Gliedereinheiten der Kraftstofförderpumpe untergebracht ist, und ein von der Kurbelwelle in Umdrehungen gesetztes Element mit Pliehgewichten enthält, die über eine Kupplung auf einen Hebel einwirken, der an einer Achse drehbar um dieselbe angeordnet, mit einer der Regelstangen der Pumpe, welche die Kraftstofförderung steuern, verbunden und durch eine Feder ausgeglichen ist, deren Spannung vom Drehwinkel eines Steuerhebeis geregelt wird, der an einer Achse drehbar angeordnet ist, dadurch gekennzeichnet, daß die Achse (16) des Hebels (15) und die Achse (lft) des Steuerhebels (18) rechtwinklig zu der Ebene stehen, die durch die Längsachsen der Regelstangen (3) geht·

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