DE3403175C2 - - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft einen Dieselmotor mit einer vertikal angeordneten Kurbelwelle und einer Einrichtung zum Regeln der Kraftstoffeinspritzmenge entsprechend der Verschiebestellung einer Regelstange einer Kraftstoffeinspritzvorrichtung.

Ein derartiger Dieselmotor ist aus der US 39 34 537 bekannt.

Herkömmliche Dieselmotoren sehen für die Position einer solchen Regelstange, welche den Kraftstofffluß bestimmt, im allgemeinen einen aktiven Antrieb vor, wobei eine Feder oder dergleichen im allgemeinen eine Leerlaufendstellung vorgibt. Fällt eine solche Feder oder dergleichen jedoch durch Bruch oder durch Außereingrifftreten mit den zugehörigen Elementen aus, so kann es geschehen, daß sich die Drehzahl des Motors nicht mehr herabsetzen läßt, obwohl dies wünschenswert oder notwendig erscheint.

Der vorliegenden Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, einen Dieselmotor mit den eingangs genannten Merkmalen zu schaffen, welcher in einfacher Weise und selbsttätig die Einspritzmenge reduziert, wenn aktive Einstellelemente des Regelsystems ausfallen.

Diese Aufgabe wird gemäß der Erfindung dadurch gelöst, daß sich die Regelstange parallel zur Kurbelwelle erstreckt, wobei das Gewicht der Regelstange in der Richtung der Verschiebestellung der Regelstange wirkt, in welcher die eingespritzte Kraftstoffmenge abnimmt, so daß, wenn die Regelstange nur unter dem Einfluß der Schwerkraft steht, z. B. bei Bruch eines in der Regelstrecke liegenden Bauteiles der Regeleinrichtung, die Kraftstoffeinspritzung unterbunden ist.

Gemäß einer Weiterbildung der Erfindung weist der Dieselmotor mindestens eine in vertikaler Richtung entlang der Regelstange verschiebbare Einstelleinrichtung auf. Dadurch ist eine Nachstellung im mechanischen Übertragungsweg möglich, was sich insbesondere dann mit Vorteil bemerkbar macht, wenn gemäß einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung zur Regelung der Einspritzmenge ein um eine horizontale Achse im Abstand zur Regelstange gelagerter Steuerhebel vorgesehen ist, welcher in Vertikalrichtung auf- und abschwingbar und mit der Einstelleinrichtung an der Regelstange in Eingriff bringbar ist, wobei entlang der Regelstange mehrere Einstelleinrichtungen vorgesehen sind, welche mit mehreren in Vertikalrichtung verschwenkbaren Steuerhebeln für die Regelung der Einspritzmenge vorgesehen sind.

Bei einer derartigen Ausbildung des Dieselmotors könnte der Fall eintreten, daß die Regelstange bis zu einem Anschlag eines der Steuerhebel nach unten abgesenkt ist und die entsprechende Kraftstoffmenge an diesem Hebel auf "Null" reduziert hat, während - wegen gewisser Toleranzen zwischen der Lagerung und Wirkung der verschiedenen Steuerhebel - ein anderer Steuerhebel diesen Punkt noch nicht erreicht hat. Die vertikale Verschiebbarkeit der Einstelleinrichtung ermöglicht dann eine Nachstellung, so daß in der betreffenden Position alle Steuerhebel auf Kraftstofförderung "Null" stehen.

Die spezielle Lagerung der Kraftstoffhebel um eine horizontale Achse, die sich im Abstand neben der Regelstange erstreckt, ermöglicht dabei in einfacher Weise eine Umsetzung der Vertikalbewegung der Regelstange in eine Drehregelbewegung der Steuerhebel.

Eine besonders einfache und sichere mechanische Bewegungsübertragung läßt sich erzielen, wenn der Steuerhebel eine U-förmige Ausnehmung aufweist, welche sich im wesentlichen in Längsrichtung des Steuerhebels erstreckt und die Einstelleinrichtung einen Stift aufweist, welcher mit der U-förmigen Ausnehmung in Eingriff bringbar ist, wobei die Regelstange entlang mindestens eines Abschnitts einen polygonalen Querschnitt aufweist, und die Einstellrichtung mit entsprechend angepaßtem Querschnitt in Längsrichtung der Regelstange auf dem polygonalen Abschnitt verschiebbar ist.

Weitere Vorteile, ausgestaltende Merkmale und Anwendungsmöglichkeiten der vorliegenden Erfindung ergeben sich aus der folgenden Beschreibung bevorzugter Ausführungsbeispiele in Verbindung mit den Zeichnungen. Es zeigen:

Fig. 1 eine Seitenansicht eines Schiffsaußenbordmotors, der mit einer Regeleinrichtung für die Kraftstoffeinspritzmenge gemäß der Erfindung ausgestattet ist;

Fig. 2 einen Schnitt eines wesentlichen Teils des Dieselmotors, der mit einer Regeleinrichtung gemäß der Erfindung für die Kraftstoffeinspritzmenge ausgestattet ist;

Fig. 3 eine Querschnittsansicht des wesentlichen Teils dieser Erfindung;

Fig. 4 eine Rückansicht des wesentlichen Teils der Einrichtung, wie man sie in Richtung des Teiles I in Fig. 3 sieht;

Fig. 5 eine Rückansicht eines Teils um die Regelstange herum;

Fig. 6 eine Schnittansicht entlang der Linie II-II der Fig. 5;

Fig. 7 eine Vorderansicht eines wesentlichen Teils des in Fig. 6 gezeigten Steuerhebels;

Fig. 8 eine Seitenschnittansicht unter Darstellung, wie der Steuerhebel mit einem Stift in Eingriff kommt;

Fig. 9 eine Seitenschnittansicht einer anderen Ausführungsform unter Darstellung, wie der Steuerhebel mit dem Stift in Eingriff tritt;

Fig. 10 eine Rückansicht eines wesentlichen Teils um die Regelstange herum;

Fig. 11 eine Seitenansicht entlang der Richtung der Pfeile III-III der Fig. 10;

Fig. 12 eine Vorderansicht einer Anhaltehebelvorrichtung des Motors;

Fig. 13 eine Seitenansicht der Anhaltehebelvorrichtung und

Fig. 14 eine schematische Seitenansicht der Anhaltehebelvorrichtung, die in den Fig. 12 und 13 gezeigt ist, wie sie bei einem Schiffsaußenbordmotor angewandt ist.

Nun werden bevorzugte Ausführungsformen der Erfindung beschrieben.

Fig. 1 bis 3 zeigen in Kombination ein erstes Merkmal der Erfindung. Danach ist ein Dieselmotor, der für einen Schiffsaußenbordmotor 60 verwendet wird, als sogenannter Dieselmotor vom vertikalen Typ mit einer vertikalen Kurbelwelle 7 ausgebildet. Der Schiffsaußenbordmotor 60 hat eine obere Verkleidung 26, welche den Dieselmotor aufnimmt, und ist mittels einer Klemmeinrichtung an einem Querbalken 31 eines Schiffsrumpfes 30 angebracht.

Ein sogenannter Einheitsinjektor 9 mit einer Kraftstoffeinspritzpumpe und einem Injektor, die zu einer Einheit miteinander aufgebaut sind, ist in dem Zylinderkopf 1 des Dieselmotors so angebracht, daß er in einer Ebene liegt, welche die Kurbelwelle 7 unter einem rechten Winkel schneidet. Ein Steuerhebel 11 ist an dem rückwärtigen Teil des Kolbens des Einheitsinjektors 9 befestigt. Der Einheitsinjektor 9 ist so aufgebaut, daß die Kraftstoffeinspritzmenge verringert bzw. erhöht wird, wenn der Steuerhebel 11 im Uhrzeiger- und Gegenuhrzeigersinn gedreht wird, wenn man in Richtung eines Pfeiles I blickt.

Eine Regelstange 20 ist vertikal auf dem Zylinderkopf 1 angeordnet, d. h. sie erstreckt sich parallel zur Kurbelwelle 7. Die Regelstange 20 ist nach oben und nach unten in ihrer Längsrichtung hin- und herbewegbar. Die Regelstange 20 ist mit einer Einstelleinrichtung 19 mit einem Stift 18 versehen, der mit dem oben erwähnten Steuerhebel 11 in Eingriff kommt.

Die Anordnung ist derart, daß die Kraftstoffeinspritzmenge verringert bzw. erhöht wird, sobald sich die Regelstange 20 in Richtung der Pfeile D und U nach unten und oben bewegt.

Die Regelstange 20 ist mit einem Stift 21 versehen, der mit einem Hebel 22 in Eingriff kommt. Sobald der Hebel 22 um eine Welle 23 dreht, bewegt sich die Regelstange 20 hin- und hergehend in vertikaler Richtung. Die Drehung des Hebels 22 wird durch ein Verbindungsstück bzw. Gelenk hervorgerufen, welches betrieblich mit einem (nicht gezeigten) Fliehkraftregler verbunden ist.

Deshalb ist die Regelstange 20 mit dem Fliehkraftregler über eine Reihe von Verbindungsteilen verbunden, bestehend aus dem Verbindungsstück 24, Hebel 22 und dem Stift 21. Wenn die Verbindung oder Passung zwischen benachbarten Teilen der vorgenannten Elemente fehlerhaft ist und diese Teile nicht trennt, kommt die Regelstange 20 von der Zugkraft frei, welche von dem Zwischenstück 24 ausgeübt worden ist, so daß sich die Regelstange 20 nach unten bewegt, wie durch den Pfeil D angezeigt ist, und zwar infolge der Schwerkraft. Die Abwärtsbewegung der Regelstange 20 dreht den Steuerhebel 11 in Uhrzeigerrichtung, wodurch die Kraftstoffzufuhr abgeschnitten wird, so daß der Dieselmotor schließlich selbsttätig angehalten wird.

Wie man in Fig. 3 sieht, ist der Einheitsinjektor 9 geeignet derart ausgestaltet, daß er von einem Kraftstoffventilarm 35 angetrieben wird, der von einer Kraftstoffnocke 34 auf einer Nockenwelle 33 gedreht bzw. geschwenkt wird.

Andere Ausführungsformen der Erfindung werden nachfolgend unter Bezugnahme auf die weiteren Zeichnungen beschrieben.

Diese Ausführungsformen sind dafür vorgesehen, jedes Teil der Dieselmotoren vom vertikalen Typ mit Aufbau und Funktion zu verbessern, die ähnlich denen der in den Fig. 1 bis 3 gezeigten ersten Ausführungsform sind. In der folgenden Beschreibung werden gleiche Bezugszahlen für gleiche Teile oder Körper verwendet.

Ein zweites Merkmal der Erfindung ist in Fig. 3 gezeigt. Die Regelstange 20, die oben erwähnt ist, ist nämlich auf dem Zylinderkopf 1 an einer Stellung dichter an der Kurbelwelle 7 als an dem Steuerhebel 11 des Einheitsinjektors 9 angebracht. Gemäß dieser Anordnung hindert die Regelstange 20 nicht die Montage oder den Abbau des Einheitsinjektors 9 auf dem Zylinderkopf bzw. von diesem, so daß die Montage und Demontage des Einheitsinjektors 9 in vorteilhafter Weise erleichtert ist. Außerdem ist die Notwendigkeit einer Wiedereinstellung der Einstelleinrichtung 19 ausgeschaltet, die an der Regelstange 20 angebracht ist.

Ein drittes Merkmal der Erfindung ist in Fig. 4 gezeigt. Gewöhnlich erhält man ein Zusammenfallen der Kraftstoffeinspritzmenge zweier Einheitsinjektoren 9, die auf einem Dieselmotor montiert sind, durch ein Verfahren, bei dem der Stift 18 der Einstelleinrichtung 19 mit dem Steuerhebel 11 in Eingriff gebracht wird, die Einstelleinrichtung 19 entlang der Regelstange 20 bewegt wird, bis der Steuerhebel 11 das obere Ende 12a des Kragens bzw. der Manschette 12 berührt, die an dem Einheitsinjektor 9 angebracht ist, und Befestigen der Einstelleinrichtung 19 an der Steuerstange 20 mittels einer Befestigungsschraube 37, wenn der Steuerhebel 11 das obere Ende 12a jedes Kragens oder jeder Manschette 12 berührt hat. Jede Abweichung der Regelstange 20 in ihrer Längsrichtung oder Drehung derselben um ihre Achse erschwert jedoch das Einrichten, um eine Koinzidenz bzw. ein Zusammenfallen der Kraftstoffeinspritzmenge zwischen zwei Einheitsinjektoren zu erhalten, so daß dafür viel Arbeit und Zeit erforderlich sind.

Um dieses Problem auszuschalten, wird vorgeschlagen, das folgende Verfahren zu verwenden. Zum Einstellen des Einheitsinjektors 9 wird nämlich das obere Ende der Regelstange 20 zeitweilig an einer Leerlauffederanbringbasis 48 mittels einer Schraube 29 befestigt, die gewöhnlich für das Einspritzen von Anlaßkraftstoff oder Luftreinigung aus einem Kraftstoffsystem benutzt wird, und danach wird die Position der Einstelleinrichtung 19 entsprechend dem vorstehend erläuterten Verfahren eingestellt. Dabei ist es möglich, die Arbeit für das Erhalten der Koinzidenz bzw. des Zusammenfallens von Kraftstoffeinspritzmengen zwischen zwei Einheitsinjektoren 9 leicht und schnell durchzuführen. Die Einstelleinrichtung 19 hat ein Langloch, damit man in der Lage ist, sie relativ zur Regelstange 20 zu bewegen.

Es erübrigt sich zu sagen, daß es notwendig ist, die Schraube 29 abzunehmen bzw. loszumachen und dieselbe in das Luftreinigungsventil des Kraftstoffsystems zu treiben. Wenn der Motor betrieben wird, ohne daß die Schraube 29 am richtigen Platz angeordnet ist, fließt von dem Luftreinigungsventil ab, so daß man ohne Verzögerung jegliche Besonderheit erkennen kann.

Es ist möglich, ein anderes Teil als die beschriebene Schraube 29 als Mittel für das vorübergehende Befestigen der Steuerstange zu verwenden, vorausgesetzt, es kann den normalen Betrieb des Motors erschweren, wenn es an der Regelstange 20 angebracht belassen wird. Dieses Teil kann an einem anderen Teil der Regelstange 20 als am oberen Ende desselben befestigt werden.

Ein viertes Merkmal der Erfindung ist in den Fig. 5 und 6 gezeigt. Die Regelstange 20 hat ein ausgekehltes oder abgefastes Teil 20a mit polygonalem Querschnitt. Andererseits ist die Einstelleinrichtung 19 in einer solchen Form gestaltet, daß sie einem Sattel oder einem Buchstaben U ähnelt, und ist in Richtung eines Pfeiles I so aufgepaßt, daß sie rittlings über dem Teil 20a der Steuerstange 20 mit dem polygonalen Querschnitt sitzt.

Die Einstelleinrichtung 19 hat ein Längsloch 36, so daß sie sich in Längsrichtung der Regelstange 20 bewegen kann, wenn die Schraube 37 gelöst ist.

Da die Einstelleinrichtung 19 so angebracht ist, daß sie rittlings über dem Teil 20a der Regelstange 20 mit dem polygonalen Querschnitt sitzt, ist es möglich, die Einstelleinrichtung 19 einfach und genau zu positionieren. Außerdem kann die Arbeit für die Montage und die Demontage der Einstelleinrichtung 19 in vorteilhafter Weise erleichtert werden.

Ein fünftes Merkmal der Erfindung ist in den Fig. 7 und 8 gezeigt.

Der Steuerhebel 11 hat zwei Arme 11a, die zwischen sich eine U-förmige Ausnehmung 11b bilden, die geeignet derart ausgestaltet ist, daß sie den Stift 18 der Einstelleinrichtung 19 aufnehmen kann. Der Arm 11a ist mit einer Öffnungsoberfläche 42 versehen, die längs ihrer inneren Umfangskante schräg bzw. geneigt liegt. Durch Schaffung dieser offenen Oberfläche 42 längs der Umfangskante des Armes 11a ist es möglich, ein unerwünschtes Quetschen des Stiftes 18 zu verhindern und einen gleichmäßigen oder glatten Eingriff zwischen dem Arm 11a und dem Stift 18 sicherzustellen. Außerdem kann eine Öffnungsoberfläche 42a mit dem Radius R längs der inneren Umfangskante des Armes 11a gebildet sein, wie in Fig. 9 gezeigt ist. Eine solche Öffnungsoberfläche 42a stellt ferner sicher, daß der Stift 18 nicht in unerwünschter Weise gequetscht wird oder verklemmt wird.

Ein sechstes Merkmal der Erfindung ist in den Fig. 10 und 11 gezeigt. Eine (nicht gezeigte) Fliehkraftregeleinrichtung ist nämlich mit einem Ende eines Einstellhebels 39 über ein Zwischenglied 24 verbunden, während das andere Ende des Einstellhebels 39 mit einer Leerlauffeder 25 verbunden ist, die auf einer Leerlauffedermontage 48 angebracht ist. Dieser Einstellhebel 39 ist an einem Ende der Stützwelle 23 drehbar gelagert und mit der Regelstange 20 über den Stift 21 verbunden, der an der Regelstange 20 festgelegt ist, so daß diese sich entsprechend der Drehung des Einstellhebels 39 entsprechend den gezeigten Pfeilen U und D bewegt.

Auf der anderen Seite ist ein Anhaltehebel 38 am anderen Ende der Stützwelle 23 befestigt, wie in Fig. 11 gezeigt ist. Gewöhnlich nimmt der Anhaltehebel 38 eine Position ein, wie sie in Fig. 10 durch die strichpunktierte Linie gezeigt ist. Sobald der Anhaltehebel 38 in Richtung des Pfeiles S₁ gedreht wird, stößt ein Stift 28, der an der Stützwelle 23 befestigt ist, gegen einen Stift 44, der auf dem Hebel 39 vorgesehen ist und dreht dadurch den Hebel 39 zwangsläufig in Richtung des Pfeiles S₂. Folglich wird die Regelstange 20 in Richtung des Pfeiles D geschoben.

Weil der Anhaltehebel 38 und der Einstellhebel 39 für den hin- und hergehenden Antrieb der Regelstange 20 von der gemeinsamen Stützwelle 23 getragen werden, ist es gemäß dieser Ausführungsform nicht notwendig, für diese Hebel 38 und 39 unabhängige Wellen zu verwenden.

Die Zahl der Teile ist deshalb entsprechend verringert, und der Aufbau für die Verbindung zwischen dem Anhaltehebel 38 und der Regelstange 20 kann vereinfacht werden, so daß der Motor mit Vorteil relativ leicht und kompakt hergestellt ist.

Ein siebtes Merkmal der Erfindung ist in den Fig. 12, 13 und 14 gezeigt. Der Anhaltehebel 38 ist nämlich über ein Zwischenteil 5 derart mit einem Dekompressionshebel 2 verbunden, daß bei Drehung des Anhaltehebels 38 in Richtung des Pfeiles S₁ zum Anhalten des Motors der Dekompressionshebel 2 auch in Richtung des Pfeiles A gedreht wird, wie durch die strichpunktierten Linien gezeigt ist, wodurch das Auspuffventil leicht geöffnet wird.

Das Verbindungsteil 46, welches an dem Anhaltehebel 38 befestigt ist, ist in einem Langloch 6 für den Eingriff des Zwischenteils 5 versehen, so daß dieses unbeachtlich des Betriebes des Anhaltehebels 38 gleiten kann, wenn der Dekompressionshebel 2 unabhängig betrieben wird.

Fig. 14 zeigt einen Schiffsaußenbordmotor 60 mit dem Anhaltehebel 38 und dem Dekompressionshebel 2, die aneinander angelenkt sind. Man sieht, daß über ein Gelenk 51 zwei Dekompressionshebel 2 miteinander verbunden sind.

Der Anhaltehebel 38 ist mittels eines Bowdenzuges 3 mit einer Anhaltetaste 4 verbunden, die in der Nähe eines Steuerhandgriffs 52 vorgesehen ist.

Gemäß dieser Anordnung wird die Kraftstoffzufuhr zu dem Einheitsinjektor 9 angehalten, sobald der Anhaltehebel 38 in Richtung des Pfeiles S₁ gedreht wird, um den Dieselmotor anzuhalten. Gleichzeitig wird der Dekompressionshebel 2 in Richtung des Pfeiles A gedreht, um das Auspuffventil etwas zu öffnen und den Abzug des Restgases aus dem Zylinder zu ermöglichen.

Deshalb gibt es in den Zylindern keine Kompression, wenn die Kurbelwelle 7 durch die Trägheit des Schwungrades 8 unmittelbar vor dem Anhalten des Motors gedreht wird, so daß eine unvorteilhafte Vibration des Motors wegen des Druckanstieges im Zylinder mit Vorteil vermieden ist.

Claims (6)

1. Dieselmotor mit einer vertikal angeordneten Kurbelwelle und einer Einrichtung zum Regeln der Kraftstoffeinspritzmenge entsprechend der Verschiebestellung einer Regelstange einer Kraftstoffeinspritzvorrichtung, dadurch gekennzeichnet, daß sich die Regelstange (20) parallel zur Kurbelwelle (7) erstreckt, wobei das Gewicht der Regelstange (20) in der Richtung der Verschiebestellung der Regelstange (20) wirkt, in welcher die eingespritzte Kraftstoffmenge abnimmt, so daß, wenn die Regelstange (20) nur unter dem Einfluß der Schwerkraft steht, z. B. bei Bruch eines in der Regelstrecke liegenden Bauteiles der Regeleinrichtung, die Kraftstoffeinspritzung unterbunden ist.

2. Dieselmotor nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß er mindestens eine in vertikaler Richtung entlang der Regelstange (20) verschiebbare Einstelleinrichtung (19) aufweist.

3. Dieselmotor nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß zur Regelung der Einspritzmenge ein um eine horizontale Achse (10) im Abstand zur Regelstange (20) gelagerter Steuerhebel (11) vorgesehen ist, welcher in Vertikalrichtung auf- und abschwingbar und mit der Einstelleinrichtung (19) an der Regelstange (20) in Eingriff bringbar ist.

4. Dieselmotor nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß entlang der Regelstange (20) mehrere Einstelleinrichtungen (19) vorgesehen sind, welche mit mehreren, in Vertikalrichtung verschwenkbaren Steuerhebeln (11) für die Regelung der Einspritzmenge vorgesehen sind.

5. Dieselmotor nach Anspruch 3 oder 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Steuerhebel (11) eine U-förmige Ausnehmung (11b) aufweist, welche sich im wesentlichen in Längsrichtung des Steuerhebels (11) erstreckt und daß die Einstelleinrichtung (19) einen Stift (18) aufweist, welcher mit der U-förmigen Ausnehmung (11b) in Eingriff bringbar ist.

6. Dieselmotor nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Regelstange (20) entlang mindestens eines Abschnitts einen polygonalen Querschnitt aufweist, wobei die Einstellrichtung (19) mit entsprechend angepaßtem Querschnitt in Längsrichtung der Regelstange (20) auf dem polygonalen Abschnitt verschiebbar ist.