DE3445894A1 - Kraftstoffzufuhrregler eines dieselmotors in der anlassstufe - Google Patents

Description

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BESCHREIBUNG

Bekanntlich wird die Fördermenge der Kraftstoff-Einspritzpumpe eines Diesel-Motors für Kraftfahrzeuge allgemein mit ?Iilfe einer automatischen Vorrichtung in Abhängigkeit von der Motordrehzahl geregelt. Es handelt sich dabei normalerweise um einen Fliehkraftregler mit einer Feder, deren Vorspannung durch den Fahrer zweckmässig veränderbar ist, und mit einem Läufer, der mit dem den Kolbenhub der Einspritzpumpe begrenzenden Element mechanisch verbunden 1st.

Die Hauptaufgabe des Reglers besteht allgemein darin, bei Laständerungen die Motordrehzahl· auf einem bestimmten Wert zu halten, den der Fahrer über einen auf den Regler wirkenden Hebel wählt. Bei PKW-Dieselmotoren ist jedoch diese Aufgabe nur auf die höchsten und die niedrigsten Drehzahlbereiche beschränkt. Ausserdem erfüllt der Regler die Aufgabe, beim Einleiten der Anlasstufe und während derselben mehr Kraftstoff als für die Höchstleistung erforderlich, zu liefern, um den Kaltstart des Motors zu erleichtern, vor allem bei niedrigen Temperaturen.

Normalerweise überschneiden sich diese Reglerfunktionen nicht, und zwar erfolgt eine erste Anlasstufe, während der die Motordrehzahl bis zum niedrigsten Selbsterhaltungswert

rasch ansteigt, während die Fördermenge der Pumpe durch den Regler ebenso rasch vom Höchstwert auf einen Mindestwert gebracht wird, der dem Motorleerlauf entspricht, und danach wird diese Drehzahl durch den Regler bei Laständerung praktisch gleichbleibend gehalten, zumindest so lange, bis der

Steuerhebel zur Leerlaufstellung hin gehalten wird. An-

schliessend, nachdem der Steuerhebel zur Höchstdrehzahlstellung hin.verschoben wurde,kann der Regler je nach den Umstän den normal eingreifen, und zwar entweder ständig oder, nachdem die Motordrehzahl einen bestimmten Wert überschritten hat, der den Stellungen des allmählich zur Höchstdrehzahlste lung hin verschobenen Steuerhebels entspricht, um eine Drehzahl praktisch gleichbleibend zu halten.

Sollte jedoch der Motor Schwierigkeiten haben, um die Be-. triebstemperatur im Leerlauf während der Anlasstufe zu errei chen, wie es bei niedriger Aussentemperatur vor allem bei Mc toren mit nur einem Zylinder der Fall sein kann, und daher grosse Abstände zwischen den Energieimpulsen entstehen und wegen des längeren Aufenthaltes in kalter Umgebung das Schitd öl noch sehr zähflüssig ist und daher starke mechanische Widerstände auftreten, kann es vorkommen, dass die am Ende dei Anlasstufe - als die Fördermenge der Pumpe durch den Regler bereits vermindert worden ist - vom Kraftstoff gelieferte Energie nicht ausreicht, um die durch den stärkeren Widej— stand geschluckte Energie zu überwinden, und dass daher der Motor stehen bleibt.

Eine augenscheinliche Abhilfe wäre die Erhöhung der Drehzah: am Ende der Anlasstufe durch eine grössere Kraftstoffzufuhr um während der Anlasszeitspanne mehr Wärme zu erzeugen. Da-

durch wäre jedoch auch der Drehzahlwert bei Leerlauf in war mem Zustand zu hoch.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, den oben geschilderten Nachteil bei Dieselmotoren mit geringer Zylinderzahl insbesondere mit nur einem Zylinder, zu beseitigen, die in Kraftfahrzeugen und leichten Motorrädern Anwendung finden.

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Der Begriff, der der Erfindung zugrunde liegt, besteht darin, in einen Regler normaler Bauart eine Trennschwelle zwischen der Anlass- und der Leerlaufstufe einzuführen, um den Augenblick, in dem der Regler die Fördermenge der Pumpe verringert, so lange zu verzögern, bis eine Drehzahl, und daher eine Drehenergie, überschritten worden ist, die ausreichend ist, um eine Stabilisierung der Leerlaufdrehzahl zu ermöglichen. Dieser Begriff ist, erfindungsgemäss in einer besonderen Form durch Anbringen eines Dauermagneten zwischen dem Reglergehäuse und einem mit den entsprechenden Fliehgewichten mechanisch verbundenen Element desselben verwirklicht, wobei der Dauermagnet in der Lage ist, auf dieses Element eine Anziehungskraft auszuüben, die der Wirkung der Fliehgewichte bis zur niedrigsten Selbsterhaltungsdrehzahl des Motors in kaltem Zustand entgegenwirkt.

Da die Anziehungskraft des Magneten bekanntlich nach dem Gesetz der dem Abstand des Elementes, auf das sie ausgeübt wird, quadratisch umgekehrten Proportionalität abnimmt, sobald sich das Element aufgrund der überwiegenden Kraft der Fliehgewichte vom Magneten loslöst, wird die Anziehungskraft desselben praktisch aufgehoben mit der Folge, dass der normale Betrieb des Reglers in warmem Zustand bei einer Leerlaufdrehzahl wiederhergestellt wird, die beträchtlich niedriger . als die beim Anlassen erreichte Drehzahl ist.

Die Erfindung ist in den beiliegenden Zeichungen schematisch dargestellt. Es zeigen:

Fig. 1 die in einem gewöhnlichen Regler für Kraftfahrzeug-Dieselmotoren eingesetzte erfindungsgemässe Einrichtung, in der Lage, in der sie sich während der Anlass-

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stufe befindet, und

Fig. 2, 3, 4 und 5 denselben Regler in den Lagen, die jewei! den Stufen des Leerlaufes, der Teillast, der Vollast und der Höchstdrehzahl entsprechen.

Die an sich bekannte Regelvorrichtung umfasst einen Fliehkraftregler 1, der über die Welle 2 angetrieben wird, die um die eigene Achse x-x mit einer der Drehzahl des nicht da gestellten Motors verhältnisgleichen Geschwindigkeit umlauf und dessen Fliehgewichte mit dem.Gestänge 4 der e nfalls nicht dargestellten Einspritzpumpe über einen Läufer 5 kine tisch verbunden sind, der auf der Welle 2 längs der Achse x-x verschiebbar ist, sowie das Drucklager 6 und den am ort festen Zapfen 8 angelenkten Hebel 7. Der Kraft der Fliehgewichte 3 wirkt der Hebel 9 entgegen, der vom Fahrer betätic wird und um den Lenkdrehpunkt 0 drehbar ist, und zwar über eine vorgespannte Zugstange 10, die am Zapfen 11 des Hebels 9 angelenkt und mit dem Ende eines Hebels 12 verbunden ist, der ebenfalls am ortsfesten Zapfen 8 angelenkt ist und seinerseits über die sogenannte Kraftstoffzuschlagfeder 13 fü: den Anlass auf den Hebel 7 wirkt.

Die vorgespannte Zugstange 10 umfasst eine Feder 14, die L· nerhalb eines Rahmens 15 über die Platte 16 vorgespannt wird, die an dem einen Ende einer im Rahmen 15 verschiebba ren Gleitstange 17 angeordnet ist, deren anderes Ende mit dem Hebel 12 verbunden ist, und zwar durch Zwischenschaltu einer Feder 18, die durch einen Teller 19 gespannt wird un den Leerlauf regelt. Ein Anschlag 2 0 begrenzt den Weg des Hebels 12.

Der Magnet 21, der die Erfindung kennzeichnet, ist zwische

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dem Reglergehäuse und dem Hebel 7 angeordnet. Der oben beschriebene Regler funktioniert folgendermassen:

Bei stillstehendem Motor und beim Anlassen ist die entsprechende Lage der Reglerelemente diejenige, die in Fig. 1 dargestellt ist. Der Hebel 7, der von der Kraftstoffzuschlagfeder 13 gedrückt wird/ die durch den Hebel 12 vorgespannt wird, der seinerseits durch die Zugstange 10 über die Leerlaufregelfeder 18 gegen den Anschlag 20 gehalten wird, ist durch den Magnet 21 praktisch berührungsnahe angezogen und hält das Pumpengestänge 4 in der Lage der grössten Fördermenge. In dem Augenblick, in dem die Motordrehzahl die niedrigste Selbsterhaltungsdrehzahl in kaltem Zustand überschreitet, überwindet die durch den Läufer 5 und das Drucklager 6 auf den Hebel 7 übertragene Kraft der Fliehgewichte 3 die gegenwirkende' Kraft der Feder 13 und des Magneten 21. Dabei entfernen sich die Fliehgewichte ruckartig von der Achse x-x der vom Motor mitgenommenen Welle 2 und drücken die Kraftstoffzuschlagfeder 13 bis zur Endstellung zusammen, wobei der Hebel 7 praktisch ausserhalb des Einflussbereiches des Magneten 21 und das Gestänge 4 in die Stellung der kleinsten Fördermenge bei Nullast geführt werden, wie in Fig. 2 dargestellt.

Dabei hat sich der Hebel 12 vom Anschlag 20 gelöst. Von nun an bilden der Hebel 7 und der Hebel 12 eine einzige Gruppe, die um den Zapfen 8 unter der Wirkung der Fliehgewichte des Reglers 1 und der Leerlaufregelfeder 18 schwenkt, die einen viel härteren Kennwert als die Kraftstoffzuschlagfeder 13 hat, die - wie oben erwähnt - in der Enstellung geblieben ist.

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Da jedoch die Fördermenge der Einspritzpumpe - wie gesagt durch den Regler stark verringert wurde, und zwar bis zu dem für den Motorleerlauf bei einer Mindestdrehzahl in warmem Zustand erforderlichen Wert, der durch den im Bereich des elastischen Kennwertes der Feder 18 arbeitenden Regler kontrolliert wird und wesentlich niedriger als der beim Anlassen erreichten Drehzahlwert ist, ist der Motor gezwungen langsamer zu laufen. Dadurch nimmt die Wirkung der Fliehgewichte auf den Hebel 7 zwar ab, aber nicht so sehr, dass es der Feder 13 gelingt,den Hebel 7 unter der Kraft des Magneten 21 in die Stellung zurückzuführen, in der sich derselbe beim Anlassen befand.

Die durch die Hebel 7 und 12 gebildete Gruppe findet daher eine entsprechende Gleichgewichtslage, die in Fig. 2 dargestellt ist. Anschliessende Widerstandserhöhungen gegen den Motorumlauf, die dazu neigen, die Drehzahl herabzusetzen, werden durch eine weitere Abnahme der Wirkung der Fliehgewichte und daher durch eine Entspannung der Feder 18 sov/ie durch die entsprechende Verschiebung des Hebels 7 und des Gestänges 4 zu Stellungen mit grosseren Pumpenfördermengen hin wettgemacht.

Das Verhalten des Reglers im Bereich der Bewegung des Steue hebeis 9 ist ganz normal.

Wird der Steuerhebel 9 vom Fahrer in die der Wirkung der Leerlauffeder entgegengesetzte Richtung gebracht, so wird diese Feder so lange zusammengedrückt, bis der Teller 19 ge gen den Hebel 12 anschlägt, wie in Fig. 3 dargestellt.' Die Pumpenfördermenge und die Motordrehzahl nehmen etwas zu. Ei ne weitere Verschiebung des·Hebels 9, während die Motordrer

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zahl unterhalb eines gewissen Wertes bleibt, löst durch die vorgespannte Zugstange 10 eine entsprechende Verschiebung des Qie Pumpenfördermenge regelnden Gestänges 4 zu grösseren Fördermengen und daher zu höheren Motordrehzahlen hin aus, und zwar trotz des durch die Fliehgewichte geleisteten Widerstandes. Sobald die Motordrehzahl einen vorbestimmten, jeder Stellung des Hebels 9 entsprechenden Wert überschreitet, gelingt es den Fliehgewichten, die Vorspannung der Feder 14 . der vorgespannten' Zugstange 10 zu überwinden und die ganze Vorrichtung nimmt die Aufgabe der durch den elastischen Kennwert der Feder 14 kontrollierten, automatischen Drehzahlregelung wieder auf.

Die relative Lage der Elemente der Regelvorrichtung in dieser Stufe ist in Fig. 3 oder in Fig. 4 dargestellt, falls sich der Hebel 9 in der Vollaststellung befindet und die Motordrehzahl der Höchstleistungsdrehzahl entspricht.

Der Anschlag 20 begrenzt die Verschiebung des Hebels 7 zur -Stellung der erhöhten Pumpenförderleistung bei Vollast hin.

Nimmt die Drehzahl zu, so öffnen sich die Fliehgewichte -3 weiter und lösen die Verschiebung des Gestänges 4 zu Stellungen für kleinere Fördermengen hin aus, wie in Fig. 5 dargestellt.

Es versteht sich, dass die Erfindung den Einsatz beim Regler eines Dieselmotors eines jeden Mittels betrifft, dessen Wirkung sich mit der oben beschriebenen Magnetwirkung vergleichen lässt.

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Claims (2)

1. Patentanmeldung :.. ~: '- '..''-

   PIAGGIO & C. S.p.A. 10

   Kraftstoffzufuhrregier eines Dieselmotors in der Anlassstufe I -

   PATENTANSPRÜCHE ;■ - ;

   20(1./Automatische Regelvorrichtung der Fördermenge einer Einspritzpumpe eines Dieselmotors, insbesondere eines Einzylinder-Dieselmotors für Kraftfahrzeuge, mit einem Fliehkraftregler mit einer Feder zum Einstellen des KraftstoffZuschusses beim Anlassen, einer Feder zum Regeln des Motorleerlaufes und einer Feder zum Regeln der höheren Drehzahlbereiche, dadurch gekennzeichnet, dass dieselbe ein Element aufweist, das in der Lage ist, den Regler in der Stellung für die Höchstförderleistung der Pumpe bei einer Motoranlassdrehzahl zu halten, die höher als der Leerlauf ist, und den eigenen Einfluss auf die Regelung, insbesondere im niedrigeren Drehzahlbereich,

   abzustellen, sobald die zum Anlassen erforderliche Drehzahl erreicht worden ist.
2. 2. Regelvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Element, das in der Lage ist, den Regler in der Stellung für die Höchstförderleistung beim Anlassen zu halten, ein Magnet ist, der zwischen dem festen Teil der Vorrichtung und einem Steuerelement des Pegelgestänges der Förderleistung der Einspritzpumpe angeordnet ist. 10