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Die Erfindung betrifft einen Drehzahlregler für Ein-
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spritzpumpen von Brennkraftmaschinen, mit einer Reglermuffe, die mit
einem auf eine Regelstange der Einspritzpumpe einwirkenden Reglerhebel zusammenarbeitet,
und einer Dämpfungsvorrichtung zur Dämpfung der Regelbewegung, welche aus einer
ein verdrängbares Medium enthaltenden Zylinder-Kolben-Anordnung besteht, deren Kolben
mit dem Reglerhebel verbunden ist und deren Zylinder zumindest eine mittels einer
einstellbaren Nadel in ihrem Querschnitt veränderbare Öffnung aufweist, durch die
das Medium verdrängbar ist.
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Einspritzpumpen für Brennkraftmaschinen, insbesondere solche für
Dieselmotoren sind im allgemeinen mit einem mechanischen Drehzahlregler ausgestattet.
Es handelt sich dabei um einen an die Einspritzpumpe angebauten Fliehkraftregler,
der die lieerlaufdrehzahl sichert und die Höchstdrehzahl des Motors begrenzt. Zwischen
der leerlauf- und der Höchstdrehzahl arbeitet der Regler nicht; in diesem Bereich
wird die Einspritzmenge nur durch das Fahrpedal beeinflußt.
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Aus der DE-OS 1,576.116 ist beispielsweise ein Drehzahlregler der
eingangs genannten Art bekannt, bei dem auf einer etwa über die Nockenwelle der
Einspritzpumpe
angetriebenen Welle federbelastete Fliehgewichte
angeordnet sind, die in Abhängigkeit von der Drehzahl der Welle auf die Reglermuffe
wirken, welche mit einem Reglerhebel in Verbindung steht. Der Reglerhebel wirkt
seinerseits auf die Regelstange der Einspritzpumpe ein und ändert so die eingespritzte
Kraftstoffmenge in Abhängigkeit von den beiden Srenzdrehzahlen der Nockenwelle der
Einspritzpumpe Um eine rasche Stabilisierung des Regelzustandes und damit der Motordrehzahl
unabhängig von der sonstigen Auslegung des Drehzahlreglers und der dem System DrehzahlregXer-Einfipritzpumpe-Motor
eigenen Trägheit zu erreichen, ist bei diesem Drehazhlregler eine Dänpfungsvorrichtung
zur Dämpfung der Regelbewegung vorgesehen. Diese besteht im wesentlichen aus einer
ein verdrängbares Medium enthaltenden gylinder-Eolben-Anordnung, deren Kolben mit
dem Reglerhebei verbunden ist, und deren Zylinder eine Öffnung aufweist ? durch
die das Medium verdrängbar ist. Diese Öffnung ist mittels einer einstellbaren Nadel
in ihrem freien Durchströmquerschnitt veränderbar, wobei die Verstellung der Nadel
über eine die Nadel an ihrem vorderen Ende aufweisende, von außerhalb des Reglers
verdrehbare Schraube möglich ist. Damit kann entweder ein mechanisch vorgegebenes
Weggesetz verändert werden, oder es können bei einem auftretenden Resonanzfall die
Schwingungen der Regelbewegung zum Abklingen gebracht werden.
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Mit diesem bekannten Drehzahlregler ist ein optimales Regelverhalten
jedoch nur für einen bestimmten Betriebspunkt der zu regelnden Brennkraftmaschine
einstellbar, was besonders hinsichtlich Verbrauchs- und Abgasemissionswerten der
Brennkraftmaschine im übrigen Betriebsbereich nachteilig ist.
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Aufgabe der Erfindung ist es, einen Drehzahlregler der eingangs genannten
Art 80 zu verbessern, daß das Regelverhalten der Brennkraftmaschine in weiteren
Betriebsbereichen
beeinflußbar ist und insbesonders eine Verbesserung
der Verbrauchs- und Abgas- bzw. Lärmemissionswerte erzielt wird.
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Dies wird gemäß der Erfindung dadurch erreicht, daß die Veränderung
des Querschnittes der Öffnung durch die Nadel in Abhängigkeit von einer Motorbetriebsgröße,
vorzugsweise in Abhängigkeit von der Motordrehzahl, z. B.
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über den Motoröldruck,erfolgt. Die Nadel kann dabei zwei Grenzlagen
einnehmen, so daß etwa bei Leerlaufdrehzahl ein kleinerer Querschnitt der Öffnung
freigegeben und damit eine stärkere Dämpfung erreicht wird als bei Maximaldrehzahl.
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Nach einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung ist die Zylinder-Kolben-Anordnung
in sich geschlossen, und die Zylinderräume vor und hinter dem Kolben stehen über
einen in der Zylinderwand angeordneten Verbindungskanal in Verbindung. Die Verdrängung
des im Zylinder befindlichen Mediums erfolgt also über den Verbindungskanal.
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Da die Zylinder-Kolben-Anordnung in sich geschlossen ist, geht vorteilhafterweise
von dem verwendeten verdrängbaren Medium nichts verloren. Es eignet sich im besonderen
Maße Öl oder Druckflüssigkeit aber auch Luft oder ein anderes Gas. Aufgrund der
konstruktiven Gegebenheiten ist es besonders vorteilhaft, wenn nach einem weiteren
Vorschlag der Erfindung die Nadel zur Veränderung des Querschnittes der Öffnung
im Zylinder im Verbindungskanal angeordnet ist.
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Damit ist eine gute Zugänglicheit und eine relativ freie Wahl der
Anordnung der Verstelleinrichtung gewährleistet, so daß das Anpassen der gewünschten
Dämpfung während des Motorbetriebes auf einfache Weise erfolgen kann.
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Die Erfindung wird anhand der Zeichnung näher erläutert.
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Fig. 1 ist ein Teilquerschnitt durch ein AusfUhrungsbeispiel gemäß
der Erfindung und Fig. 2 eine Diagramm-Darstellung einer gedämpften Schwingung.
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Beim Ausführungsbeispiel gemäß Fig. 1 wird die Dämpfung in Abhngigkeit
von der Motordrehzahl verstellt0 In einem Kolben 1-ist mittels eines Gewindes eine
Nadel 2 verstellbar angeordnet. Diese ist in der eingestellten Lage mit einer Kontramutter
3 fixiert. Der Kolben 1 wird von einer Feder 4, die sich an einer Verschlußschraube
5 abstützt, gegen eine in einem Ansatz 7 eines Druckmittelzylinders 6 vorgesehene
Querwand 8 gedrückt. Der zwischen der Nadel 2 und der Einsatzbüchse 18 gebildete
Raum 19 ist über einen Verbindungskanal 17 mit dem nicht dargestellten Raum hinter
dem Kolben 9 oder dem Öl sumpf verbunden. Im Druclanittelzylinder 6 ist ein Kolben
9 geführt, der mit dem nicht dargestellten Reglerhebel gekoppelt ist.
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Der Gelben 1 weist an seiner der Querwand 8 zugekehrten Se$ç pistanshalter
10 auf, so daß zwischen ihm und der Querwand 8 ein Hohlraum 11 verbleibt. Der Hohlraum
11 ist über eine Bohrung 12 an den Schmierölkreislauf, angedeutet dch Pfeil 13,
des Motors angeschlossen. Da mit zunehmender Motordrehzahl der Schmieröldruck ansteigt,
wird die Nadel 2 über den vom Öldruck beaufschlagten Kolben 1 von einer Öffnung
14 des Zylinders 6 gegen die Kraft der Feder 4 abgehoben, so daß der Querschnitt
der Öffnung 14 vergrößert oder vollkommen freigegeben wird. Die Dämpfung wird daher
ab einer bestimmten Drehzahl verringert oder ganz aufgehoben. Bei niedriger Drehzahl
und kleinem Öldruck liegt dagegen der Kolben 1 mit seinen Distanzhaltern 10 in der
Querwand 8 an, und die Nadel 2 ragt entsprechend ihrer Grundeinstellung im Kolben
1 in die Öffnung 14, so daß die gewünschte Dämpfung eintritt.
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In Fig. 2 ist die Ausbildung einer Schwingung 15 bei ungedämpfter
Drehzahlregelung (instabiles Reglerverhalten) und das durch Verwendung der Dämpfungseinrichtung
erzielbare Reglerverhalten (Kurvenzug 16) dargestellt. Bereits nach kurzer Zeit
geht die Amplitude der erfindungsgemäß gedämpften Schwingung 16 asymptotisch gegen
Null, so daß
dann die angestrebte mittlere Drehzahl des Motors stabil
ist. Dies ist die für Regler an Dieseleinspritzpumpen bevorzugte Dämpfungsweise.