DE2644994A1

DE2644994A1 - Drehzahlregler fuer einspritzbrennkraftmaschinen

Info

Publication number: DE2644994A1
Application number: DE19762644994
Authority: DE
Inventors: Ernst Ritter; Reinhard Dipl Ing Schwartz
Original assignee: Robert Bosch GmbH
Current assignee: Robert Bosch GmbH
Priority date: 1976-10-06
Filing date: 1976-10-06
Publication date: 1978-04-13
Also published as: JPS6032017B2; IT1087056B; US4143634A; GB1587524A; JPS5346526A; BR7706656A

Description

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Stand der Technik

Die Erfindung geht aus von einem Drehzahlregler für Einspritzbrennkraftmaschinen nach dem gattungsbildenden Oberbegriff des Hauptanspruchs.

Es ist bereits ein Drehzahlregler dieser Bauart bekannt (DT-OS 2 224 755), bei dem zur Erhöhung der Leerlaufdrehzahl beim Kaltstart ein als Bimetallfeder ausgebildeter Thermostat zur Steuerung einer Drehzahlerhöhung bei kaltem Motor im Sinne einer Drehzahlerhöhung auf die Leerlaufregelfeder einwirkt. Die innerhalb des Drehzahlreglers auf einem die Vorspannkraft der Hauptregelfeder auf das Regelglied übertragenden Kraftübertragungshebel angebrachte Bimetallfeder geht aber erst in eine die erhöhte Vorspannung der Leerlaufregelfeder wieder reduzierende Lage zurück, wenn das Innere des Reglers, bzw. das Schmieröl desselben, auf die Betriebstemperatur des Motors aufgeheizt ist. Dieses Aufheizen geht relativ langsam vor sich, während aber die bei kaltem Motor höhere Reibleistung sehr viel früher zurückgeht. Dadurch wird die erhöhte Leerlaufdrehzahl zu lange beibehalten, was zu einem entsprechend erhöhten Kraftstoffverbrauch führt.

Vorteile der Erfindung

Der erfindungsgemäße Drehzahlregler mit den kennzeichnenden Merkmalen des Hauptanspruchs hat demgegenüber den Vorteil, daß die für den Kaltstart erhöhte Vorspannkraft der Leerlauffeder innerhalb einer vorgegebenen Zeit auf ihren normalen Betriebszustand zurückgeführt wird.

Durch die in den Unteransprüchen aufgeführten Maßnahmen sind vorteilhafte Weiterbildungen und Verbesserungen des im Hauptanspruch angegebenen Drehzahlreglers möglich. So wird durch

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den in einer besonders vorteilhaften Weiterbildung des Erfindungsgegenstandes als Kaltleiter (PTC-Widerstand) ausgebildeten in den Stromkreis der Heizvorrichtung eingefügten temperaturabhängigen Widerstand der Stromverbrauch der Korrekturvorrichtung wesentlich herabgesetzt, da bei Erreichen der Betriebstemperatur im Regler die Stromaufnahme des Kaltleiters sich dem Wert Null nähert, d. h. bei betriebswarmem Motor fließt durch die Vorrichtung nur ein Strom von wenigen mA. Wird der Motor nur kurzzeitig stillgelegt, wird beim Wiederanlassen des Motors die Heizvorrichtung nicht beaufschlagt, da im Reglerinneren die Temperatur noch nicht unter einen entsprechenden Sperrwert abgefallen ist. Bei ausgeschalteter Heizvorrichtung wird der Thermostat von der im Regler herrschenden Betriebstemperatur alleine beaufschlagt und so die Korrekturvorrichtung außer Eingriff mit der Leerlaufregelfeder gehalten.

Besonders vorteilhafte Merkmalskombinationen ergeben einen funktionssicheren Aufbau ohne Überlastung des Thermostaten und eine raumsparende Anordnung innerhalb des Reglers.

Zeichnung

Zwei Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in der Zeichnung dargestellt und in der folgenden Beschreibung näher erläutert. Es zeigen:

Figur 1 einen Schnitt durch das erste und Figur 2 einen Schnitt durch das zweite Ausführungsbeispiel.

Beschreibung

Bei dem in Figur 1 dargestellten er„sten Ausführungsbeispiel ist auf der Nockenwelle 10 einer im übrigen nicht dargestellten Kraftstoffeinspritzpumpe ein Fliehgewichtsregler 11 bekannter

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Bauart befestigt, dessen mit 12 bezeichnete Fliehgewichte schwenkbar an einem mit der Nockenwelle 10 verbundenen Mitnehmer 13 gelagert sind und über Druckarme 1*J und ein Drucklager 15 ihre fliehkraftabhängigen Stellkräfte auf eine als Regelglied dienende Reglermuffe 16 übertragen. Die Reglermuffe l6 ist einerseits auf einem zylindrischen Zapfen 17 der Nockenwelle 10 gelagert und andererseits mit einem auf einem im Reglergehäuse 18 befestigten Lagerbolzen 19 schwenkbaren Führungshebel 21 über einen Lagerbolzen 20 verbunden. Der Führungshebel 21 enthält einen Lagerzapfen 22, der als Schwenklager eines als zweiarmiger Zwischenhebel ausgebildeten Regelhebels 23 dient, der um einen Drehpunkt 2*J schwenkbar ist und die Regelbewegungen der Reglermuffe 16 über eine Lasche 25 auf die als Fördermengenverstellglied der Kraftstoff einspritzpumpe dienende Regelstange 26 überträgt.

Der Lagerbolzen 19 dient weiterhin als gehäusefestes Schwenklager für einen unter der Rückstellkraft einer Hauptregelfeder 27 stehenden Kraftübertragungshebel 28, der mit seinem dem Lagerbolzen 19 abgewandten Ende 28a an einem vereinfacht dargestellten, gehäusefesten Ansehlag 29 anliegt.

Bei dem beschriebenen Drehzahlregler handelt es sich um einen sogenannten Leerlauf- und Enddrehzahlregler, bei dem die durch eine Stellschraube 31 und einen auf dem Lagerbolzen 19 gelagerten Spannhebel 32 vorgespannte Hauptregelfeder 27 die Enddrehzahl bestimmt, die Leerlaufdrehzahl dagegen wird von einer als Blattfeder ausgebildeten Leerlaufregelfeder 33 geregelt, die mit einem Mittellager 34 an dem Kraftübertragungshebel 28 befestigt ist und mit ihrem einen Ende 33a. im Bereich einer als erstes Widerlager dienenden Lagersahraube 35 im gezeichneten Zustand an einem als momentanes zweites Widerlager dienenden Betätigungsglied 36 eines als Bimetallfeder ausgebildeten

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Thermostaten 37 anliegt. Das an der Bimetallfeder 37 befestigte stiftförmige Betätigungsglied 36 steht im gezeichneten Zustand in einer Lage, die es bei kaltem Motor einnimt und spannt die Leerlaufregelfeder 33 zur Regelung einer höheren Leerlaufdrehzahl vor. Die Bimetallfeder ist so ausgelegt, daß sie bei warmem Motor oberhalb einer vorbestimmten Betriebstemperatur das Betätigungsglied 36 in Richtung auf die strichpunktiert angedeutete mit 36' bezeichnete Lage bewegt und aufgrund der losen Kupplung zwischen Betätigungsglied 36 und Leerlaufregelfeder 33 bleibt das Ende 33a der Leerlaufregelfeder 33, wie strichpunktiert mit 33a' angedeutet, an einem entsprechend ausgebildeten Teil des ersten Widerlagers 35 stehen und bewegt sich nicht weiter. Diese Lage bestimmt die bei warmem Motor übliche Vorspannung der Leerlaufregelfeder 33 und damit die Regelcharakteristik bei der Leerlaufregelung. Das dem ersten Widerlager 35 abgewandte andere Ende 33b der Leerlaufregelfeder 33 ist über einen im Kraftübertragungshebel 28 gelagerten Druckstift 38 mit dem Lagerzapfen 22 gekuppelt und wird von letzterem bei dem mit "a" bezeichneten Leerlaufhub der Reglermuffe l6 in eine zweite strichpunktiert angedeutete Lage 38' bewegt, in der das Ende 33b der Leerlaufregelfeder 33 eine ebenfalls strichpunktiert angedeutete verschobene Lage einnimmt.

Die Bimetallfeder 37 ist mit einer Heizvorrichtung 39 versehen, in deren Stromkreis 4l ein als Kaltleiter ausgebildeter temperaturabhängiger Widerstand 42 (PTC-Widerstand) eingefügt ist. Der übrige Teil der zugehörigen Schaltung ist mit 43 angedeutet und enthält die Stromversorgung, zugehörigen Schalter und Mittel zur Begrenzung der Heizdauer der Heizvorrichtung 39· Die gesamte aus Thermostat 37» Heizvorrichtung 39, temperaturabhängigem Widerstand 32 und Schaltung 43 bestehende Anordnung ist als Korrekturvorrichtung 44 bezeichnet und dient erfindungsgemäß einer zeitgesteuerten und von der Betriebstemperatur des Reglers abhängigen Änderung der Vorspannkraft der Leerlauf-

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regelfeder 33. Die Punktion dieser Korrekturvorrichtung 44 wird weiter hinten noch näher im Zusammenhang erläutert.

Thermostat 37 und das Widerlager 35 der Leerlaufregelfeder sind in besonders vorteilhafter Weise am Reglergehäuse 18 befestigt, wodurch keine bewegten stromzuführenden Teile notwendig sind. Desweiteren ist es besonders vorteilhaft, daß das erste Widerlager 35 der Leerlaufregelfeder 33 so nahe als möglich an das Schwenklager 19 des Kraftübertragungshebels 28 herangerückt ist, denn dadurch wird beim Abregein des Reglers, bei dem der mit der Leerlaufregelfeder 33 versehene Kraftübertragungshebel 28 eine Schwenkbewegung entgegen dem Uhrzeigersinn ausführt, eine nur kleine Relativbewegung des Endes 33a der Leerlaufregelfeder 33 in Bezug auf sein erstes Widerlager 35 oder sein zweites Widerlager 36 erzeugt.

Bei dem beschriebenen, als Füllungsregler arbeitenden Leerlauf- und Enddrehzahlregler kann eine von der Stellung der Reglermuffe 16 unabhängige Fördermengenverstellung und entsprechende Verschiebung der Regelstange 26 mittels eines nur andeutungsweise dargestellten Verstellhebels 45 erfolgen, der an einem gehäusefesten Lager 46 in an sich bekannter Weise mit einem inneren Lenkhebel 47 drehfest verbunden ist, der seinerseits den Drehpunkt 24 trägt. Werden die als Winkelhebel gekuppelten Verstellhebel 45 und Lenkhebel 47 z· B. im Uhrzeigersinn verschwenkt, dann bewegt sich der Drehpunkt in der dargestellten Ansicht von Figur 1 nach links, der Regelhebel 23 schwenkt um seinen Lagerzapfen 22 ebenfalls im Uhrzeigersinn und zieht über die Lasche 25 die Regeistange in Richtung kleinere Fördermenge (- bei Pfeil 48). Eine entgegengesetzte Schwenkbewegung des Verstellhebels 45 bewirkt eine Fördermengenerhöhung (+ bei Pfeil 48).

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Das zweite Ausführungsbeispiel nach Figur 2 zeigt ebenfalls einen Leerlauf- und Enddrehzahlregler, jedoch mit in Verlängerung der Regelgliedachse angeordneten Regelfedern. (Gleiche Teile sind mit gleichen Bezugsziffern versehen.)

Auf dem zylindrischen Zapfen 17 der mit dem Fliehgewichtsregler 11 versehenen Nockenwelle 10 ist als Regelglied eine Reglermuffe 51 gleitbar gelagert und mit einem Gabelbolzen 52 versehen, dessen gabelförmiges Ende 53 einen Stift 54 eines auf einem gehäusefesten Lagerzapfen 55 schwenkbaren Hebels 56 spielfrei umfaßt. An seinem dem Stift 54 entfernten Ende ist der Hebel 56 mit einem als Kulissenhebel ausgebildeten und als Zwischenhebel dienenden Regelhebel 57 gelenkig verbunden, in dessen Führungsschlitz 58 ein Zapfen 59 eines Einstellgliedes 6l eingreift, das über eine im Reglergehäuse 18 gelagerte Welle 62 kurbelartig mit dem außerhalb des Reglergehäuses befindlichen Verstellhebel 45 verbunden ist. Der Regelhebel 57 ist, wie der Regelhebel 23 in Figur 1, über die Lasche 25 mit der Regelstange 26 gekuppelt.

An der dem Drucklager 15 abgewandten Stirnseite 63 der Reglermuffe 51 ist in einer axialen Vertiefung 6^ eine als Leerlaufregelfeder wirkende Schraubendruckfeder 65 geführt. Sie ragt durch einen Durchbruch 66 einer Stützhülse 67 hindurch und stützt sich an einem bolzenförmigen Widerlager 68 ab. Das Widerlager 68 ist Teil einer Korrekturvorrichtung 69, die als wesentliches Bauteil einen Thermostaten 71 aufweist, der - wie die Bimetallfeder 37 in Figur 1 - mit einer Heizvorrichtung 72 ausgestattet ist, die an die Schaltung 43 angeschlossen ist und im Stromkreis 41 den temperaturabhängigen als Kaltleiter ausgebildeten PTC-Widerstand. 42 enthält. Der vereinfacht dargestellte Thermostat 71 hat einen Betätigungsstift 73, der in kaltem Zustand des Motors die gezeichnete Lage einnimmt

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und über das Widerlager 68 die Leerlaufregelfeder 65, wie .gezeichnet, vorgespannt hat; und zwar zur Erzielung einer erhöhten Leerlaufdrehzahl. Der Thermostat 71 und das Widerlager 68 sind von einem in einen Schraubring 74 eingeschraubten Gehäuse 75 umgeben. Die gesamte Korrekturvorrichtung 69 wird von einem Deckel 76 verschlossen, dessen Innenraum über Bohrungen 77 mit dem Innenraum des Reglergehäuses 18 Verbindung hat, um den im Reglergehäüse befindlichen öl Zutritt zum Thermostaten 71 zu ermöglichen, der andererseits auch über Bohrungen 78 im Gehäuse 75 und Bohrungen 79 in einer Büchse 81 vom Regleröl umspült werden kann. Die Büchse 8l ist in das Reglergehäuse 18 in Verlängerung der Achsen der Reglermuffe 51 und der Nokkenwelle 10 eingeschraubt und enthält außer den bereits beschriebenen Teilen die mit 82 bezeichnete und sich zwischen Stützhülse 67 und Schraubring 74 abstützende Hauptregelfeder.

Im folgenden wird nun die Wirkungsweise des erfindungsgemäßen Drehzahlreglers anhand der in den Figuren 1 und 2 dargestellten Ausführungsbeispiele unter besonderer Berücksichtigung der erfindungsgemäßen Korrekturvorrichtungen 44 bzw. 69 erläutert.

Beim ersten Ausführungsbeispiel in Figur 1 steht bei kaltem Motor die Bimetallfeder 37 in der gezeichenten Lage und das Betätigungsglied 36 hat das Ende 33a der Leerlaufregelfeder von seinem ersten Widerlager 35 zur Erhöhung der Vorspannkraff weggezogen, wobei das Betätigungsglied 36 als momentanes zweites Widerlager dient. Die erhöhte Vorspannkraft der Leerlaufregelfeder 33 wird über den Druckstift 38 auf den Lagerzapfen 22 und damit über den Führungshebel 21 auf die Reglermuffe 16 übertragen, die während des Leerlaufhubes a gegen die erhöhte Kraft der Leerlaufregelfeder 33 arbeiten muß, so daß der Motor mit entsprechend erhöhter Leerlaufdrehzahl läuft.

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Die gezeichnete erhöhte Vorspannung der Leerlaufregelfeder 33 wird durch die entsprechend ausgelegte Schaltung 43 der Heizvorrichtung 39 nur während einer vorbestimmten Eingriffsdauer aufrechterhalten. Durch das Beheizen der Bimetallfeder 37 durch die Heizvorrichtung 39 bewegt sich das Betätigungsglied 36 in Richtung auf seine mit 36' bezeichnete Stellung hin und das Ende 33a gelangt - z. B. nach einer Aufheizzeit von etwa drei Minuten - in Anlage mit seinem ersten Widerlager 35 j während bei weiterer Beheizung die Bimetallfeder 37 und damit das Betätigungsglied 36 sich weiter in die mit 36' bezeichnete Stellung bewegen kann. Der PTC-Widerstand 42 ist so ausgelegt, daß die Stromzufuhr zur Heizvorrichtung 39 unterbrochen bzw. auf einen minimalen Wert herabgesetzt wird, wenn das Innere des Reglers auf eine Betriebstemperatur aufgeheizt ist, die oberhalb einer vorbestimmten Temperaturschwelle liegt. Dadurch wird die Heizvorrichtung 39 abgeschaltet und der Stromverbrauch der Korrekturvorrichtung 44 verringert.

Die Korrekturvorrichtung 69 des zweiten Ausführungsbeispiels nach Figur 2 arbeitet sinngemäß in entsprechender Weise, nur daß der Thermostat 71 mit seinem Betätigungsstift 73 direkt auf das Widerlager 68 der Leerlaufregelfeder 65 einwirkt. Das Widerlager 68 ist in der Lage gezeichnet, die es vor dem Anlassen bei kaltem Motor einnimmt, in der der Betätigungsstift 73 des Thermostaten 71 das Widerlager 68 aus seiner Ruhelage in die gezeichnete₇ die Vorspannung der Leerlaufregelfeder 65 erhöhende Stellung verschoben hat. Nach dem Anlassen wird, wie beim ersten Ausführungsbeispiel, durch die Heizvorrichtung 72 der Thermostat 71> der hier z. B. ein Drehnstoffgeber ist, beheizt und der Betätigungsstift 73 bewegt sich -in der gezeichneten Lage der Figur 2 nach rechts, worauf das Widerlager 68 dieser Bewegung folgt, bis es zur Anlage am Gehäuse 75 gelangt. Die Heizdauer wird durch die Schaltung 43 bestimmt und bei Erreichen der Betriebstemperatur des Reglers

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wird durch die bereits beschriebene Punktion des als Kaltleiter ausgebildeten temperaturabhängigen Widerstands 42 die Stromzufuhr zur Heizvorrichtung 72 unterbrochen, bzw. auf einen minimalen Wert reduziert .

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Claims

R. 3483 Ansprüche

l.\ Drehzahlregler für Einspritzbrennkraftmaschinen, mxt einem drehzahlabhängig sich entgegen der Kraft von mindestens einer Leerlauf- und einer Hauptregelfeder verstellenden Regelglied, dessen Regelbewegungen über mindestens einen Zwischenhebel 'auf das Pördermengenverstellglied der Kraftstoffeinspritzeinrichtung übertragbar sind, und mit einer von der Betriebstemperatur des Reglers abhängigen, die Vorspannkraft der Leerlaufrege If eder verändernden und an der Leerlauffeder angreifenden sowie einen Thermostaten aufweisenden Korrekturvorrichtung, dadurch gekennzeichnet, daß der Thermostat (37₃ 71) mit einer die Eingriffsdauer der Korrekturvorrichtung (44, 69) bestimmenden Heizvorrichtung (39, 72) ausgestattet ist.
2. Drehzahlregler nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß in den Stromkreis (4l) der Heizvorrichtung (39, 72) ein temperaturabhängiger Widerstand (42) eingefügt ist.
3- Drehzahlregler nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß der temperaturabhängige Widerstand (42) als Kaltleiter (PTC-Widerstand) ausgebildet ist.
4. Drehzahlregler nach einem der'Anspiiüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet,· daß die Korrekturvorrichtung (44, 69) mindestens mittelbar derart an einem Widerlager (36., 68) der Leer lauf-

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regelfeder (33, 65) angreift, daß dieses Widerlager vor dem Starten und bei kaltem Motor eine zur Erhöhung der Vorspannkraft der Leerlaufregelfeder (33, 65) verschobene Lage einnimmt.
5· Drehzahlregler nach einem der Ansprüche 1 bis 4, mit einer als Blattfeder ausgebildeten an ihrem einen Ende sich an einem Widerlager abstützenden und mit ihrem anderen Ende vom Regelglied beaufschlagten Leerlaufregelfeder und mit einem vorzugsweise als Blattfeder ausgebildeten Thermostaten, dadurch gekennzeichnet, daß der Thermostat (37) mit einem Betätigungsglied (36) versehen ist, das im Bereich des Widerlagers (35) der Leerlaufregelfeder (33) an einem Ende (33a) derselben angreift und bei kaltem Motor im Sinne eines Abhebens der Leerlaufregelfeder (33) von dem Widerlager (35) als ein momentanes, zweites Widerlager (36) dient.
6. Drehzahlregler nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß das Betätigungsglied (36) derart lose mit der Leerlaufregelfeder (33) gekuppelt ist, daß es bei Temperaturerhöhung und nach Anlage der Feder (33) an ihrem ersten Widerlager (35) sich ungehindert von der Feder (33) weg bewegen kann.
7. Drehzahlregler nach einem der Ansprüche 5 oder 6, mit einem unter der Rückstellkraft der Hauptregelfeder stehenden, auf

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einem gehäusefesten Schwenklager gelagerten und vom Regelglied betätigbaren Kraftübertragungshebel, dadurch gekennzeichnet;, daß das erste und zweite Widerlager (35 und 36) der Leerlaufregelfeder (33) möglichst nahe dem Schwenklager (19) des Kraftübertragungshebels (28) angeordnet sind und das erste Widerlager (35) und der Thermostat (37) am Reglergehäuse (18) befestigt sind./i

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