DE3716174A1 - Mechanischer drehzahlregler mit einem massenausgleich - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft einen mechanischen Drehzahlregler für Brennkraftmaschinen zur Regelung der Fördermenge an Einspritzpumpen mit einem fliehkraftgesteuerten Reglermeß­ werk und je einem damit in Verbindung stehenden Rol­ len- und Angleichhebel.

Von den heute verwendeten mechanischen Drehzahlreglern, insbesondere für Dieselbrennkraftmaschinen, wird eine gute Reglerstabilität gefordert. Diese Regelgüte wird vielfach beeinträchtigt durch die Schwingungen der Brennkraftma­ schine. Insbesondere tritt diese Beeinflussung an Brenn­ kraftmaschinen auf, deren freie Massenmomente ungehindert auf den Drehzahlregler übertragen werden.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, durch einfache konstruktive Maßnahmen die Regelstabilität an mechanischen Drehzahlreglern bei auftretenden Schwingungen durch die Brennkraftmaschine zu verbessern.

Erfindungsgemäß wird die Aufgabe durch die kennzeichnenden Merkmale des ersten Anspruchs gelöst.

Das Reglermeßwerk ist versehen mit einem Massenausgleich für alle beweglichen Reglerbauteile.

Die freien Massenmomente und Massenkräfte der Brennkraft­ maschine werden, soweit sie nicht durch ein Massenaus­ gleichgetriebe ausgeglichen werden, auf alle Bauteile der Brennkraftmaschine übertragen. Sie sind von verschiedenen Faktoren abhängig wie z. B.: der Zylinderzahl und der Zündfolge. Die Massenmomente bewirken auch ein Schwingen der beweglichen Drehzahlreglerbauteile dadurch bedingt, daß diese Massen ein Beharrungsvermögen zeigen.

Der erfindungsgemäße Massenausgleich stellt eine kon­ struktive, einfache, aber wirksame Lösung vor, bei der eine Ausgleichsmasse so angebracht ist, daß diese entge­ gengesetzt zum Angleichhebel liegt, d. h. hinter dem Dreh­ punkt des Angleichhebels. Die Ausgleichsmasse ist dabei so gewählt, daß die Masse aller beweglichen Bauteile des Drehzahlreglers wie: Drehzahlmeßwerk, Rollen- und An­ gleichhebel sowie teilweise der Regelstange ausgeglichen wird.

In gleicher Weise kann der Rollenhebel mit einer entspre­ chenden Ausgleichsmasse versehen werden, die ebenfalls entgegengesetzt zum Rollenhebel angebracht ist. Alternativ sieht die Erfindung weiter vor, daß der Rollenhebel und der Angleichhebel eine Ausgleichsmasse besitzen, die zu­ sammen die notwendige Masse zum gewünschten Massenaus­ gleich erreichen.

Als besonders vorteilhaft erweist sich, wenn der gemeinsa­ me Schwerpunkt aller beweglich gelagerten Bauteile des Drehzahlreglers auf einem ortsfesten Punkt der Brennkraft­ maschine liegt. Diese Möglichkeit stellt sich ein durch eine konstruktive Gestaltung, bei der Rollenhebel und Angleichhebel einen gemeinsamen Drehpunkt aufweisen und daß die Ausgleichmasse bzw. die Ausgleichmassen, entgegen­ gesetzt von den Hebeln hinter dem Drehpunkt liegen.

In Ausgestaltung der Erfindung ist vorgesehen, daß als Kontaktpunkt zwischen dem Reglermeßwerk und dem Rollenhe­ bel Rollenlager eingesetzt sind zur Reibungsminderung und zur Vermeidung von Verschleiß. Der Kontaktpunkt liegt auf der Achse der Einspritzpumpennockenwelle, wodurch vorteil­ haft eine Schiefstellung der Muffe durch eine außermittige Krafteinlenkung zwischen Rollenlager und Muffe verhindert wird.

Anhand eines Ausführungsbeispiels wird die erfindungsge­ mäße Vorrichtung näher erläutert. Die Schnittdarstellung zeigt den erfindungsgemäßen mechanischen Drehzahlregler mit einem Massenausgleich.

Der mechanische Drehzahlregler 1 ist mit der Einspritzpum­ pe verbunden, von der lediglich die Verlängerung 22 der Nockenwelle der Einspritzpumpe sichtbar ist. Das Regler­ meßwerk 4 befindet sich auf der Verlängerung 22 außerhalb der Einspritzpumpe. Ein in der Ebene der Nockenwellenachse 3 angeordnete Sechskantschraube 5 verspannt die Verlänge­ rung 22 mit der nicht dargestellten Nockenwelle der Ein­ spritzpumpe. Durch eine zwischen dem Kopf der Sechskant­ schraube 5 und der Verlängerung 22 angeordneten Scheibe 25 wird darüber hinaus durch die Sechskantschraube 5 die Antriebsscheibe 23 zum Antrieb der Einspritzpumpe sowie die Hülse 24 verspannt. Auf der Hülse 24 befindet sich das Reglermeßwerk 4 bestehend aus einer auf der Hülse 24 axial verschiebbaren Muffe 8, einen starr mit der Hülse 24 ver­ bundenen Fliehgewichtsträger 6 sowie den Fliehgewichten 7, gelagert im Fliehgewichtsträger 6, die mit der Muffe 8 in Wirkverbindung stehen. Ein Rollenhebel 9 liegt federbela­ stet an der Muffe 8 an, wobei der Kontaktpunkt auf der Nockenwellenachse 3 liegt und durch ein Rollenlager gebil­ det ist, das am Rollenhebel 9 befestigt ist. Der Rollenhe­ bel 9 ist einseitig auf der Achse 14 gelagert, die gleich­ zeitig einen Drehpunkt 15 darstellt, um den der Rollenhe­ bel 9 verdrehbar ist. Am freien Ende besitzt der Rollenhe­ bel den Ansatz 20, an dem die Regelstange 18 anliegt, die bedingt durch eine Startfeder 19 den Rollenhebel 9 an die Muffe 8 anliegen läßt. Die Achse 14 dient weiter als La­ ger- und Drehpunkt für den Angleichhebel 10, der so ausge­ bildet ist, daß gegenüberliegend dem Drehpunkt 15 eine Ausgleichsmasse (13) angebracht ist. An einem Ende liegt der Angleichhebel 10 gemäß der vorliegenden Darstellung am Blockieranschlag 17 an, bedingt durch die Regelfeder 16, die als Zugfeder ausgebildet und so angelenkt ist, daß der Angleichhebel 10 durch die Federkraft im Gegenuhrzeiger­ sinn verdreht wird. Das entgegengesetzte freie Ende des Angleichhebels 10 ist als Ausgleichsmasse 13 ausgebildet, wobei das Massenträgheitsmoment von der Ausgleichsmasse und dem Hebelarm dem Massenträgheitsmoment der Gesamtmasse aller sich bewegenden Reglerbauteile mit ihren entspre­ chenden Hebelarmen entspricht. Im Bereich zwischen Dreh­ punkt 15 und Blockieranschlag 17 besitzt der Angleichhebel 10 die Anlage 21, an der während des Motorbetriebs der Rollenhebel 9 anliegt, nach Beendigung des Motorstartvor­ gangs und Erreichung der Leerlaufdrehzahl.

Funktion des erfindungsgemäßen mechanischen Drehzahlreg­ lers:

Der Antrieb des Drehzahlreglers 1 erfolgt über die An­ triebscheibe 23 und damit unmittelbar auf das Reglermeß­ werk 4 über die Hülse 24. Mit zunehmender Drehzahl verla­ gern sich die Fliehgewichte 7 nach außen und üben dabei eine Kraft auf die Schulter 26 der Muffe 8 aus, wodurch diese axial in Richtung Rollenhebel verschoben wird. Die Muffenverschiebung verursacht ein Schwenken des Rollenhe­ bels 9 in Uhrzeigerrichtung und eine ebenfalls damit ver­ bundene Veränderung der Position der Regelstange 18, die damit Einfluß auf die Einspritzmenge der Brennkraftma­ schine nimmt. Nach Überbrückung eines Stellbereiches X liegt der Rollenhebel 9 an der Anlage 21 des Angleichhe­ bels 10 an. Eine weitere Positionsveränderung der Regel­ stange 18 erfordert eine Zunahme der Fliehkräfte, da dann die Kraft der Regelfeder 16 überwunden werden muß. Der Stellbereich X ist veränderlich durch den Blockieranschlag 17. Zur Vermeidung von nachteiligen Schwingungen auf das Reglermeßwerk 4 des Drehzahlreglers 1 und zur Vermeidung einer Übertragung dieser Schwingungen auf die Regelstange 18 ist der Angleichhebel 10 mit einer Ausgleichmasse 13 versehen, die so gewählt ist, daß die Ausgleichmasse nahe­ zu der Masse aller beweglichen Teile des Reglermeßwerkes 4 einschließlich der Muffe 8 sowie des Rollenhebels 9, des Ausgleichhebels 10 und der Regelstange 18 entspricht. Diese Gestaltung des Angleichhebels 10 bewirkt eine ge­ wünschte, verbesserte Reglerstabilität.

Claims (8)

1. Mechanischer Drehzahlregler für eine Brennkraftma­ schine zur Regelung der Fördermenge an Einspritzpumpen bestehend aus einem fliehkraftgesteuerten Reglermeßwerk und je einem damit in Verbindung stehenden Rollen- und Angleichhebel, dadurch gekennzeichnet, daß der mechanische Drehzahlregler (1) einen Massenausgleich für alle beweglichen Reglerbau­ teile aufweist.

2. Mechanischer Drehzahlregler nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Angleichhebel (10) eine Ausgleichmasse (13) aufweist.

3. Mechanischer Drehzahlregler nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Rollenhebel (9) eine Aus­ gleichmasse aufweist.

4. Mechanischer Drehzahlregler nach einem der Ansprü­ che 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Angleichhebel (10) wie auch der Rollenhebel (9) mit einer Ausgleichmasse versehen sind.

5. Mechanischer Drehzahlregler nach einem der Ansprü­ che 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Ausgleichmasse entgegenge­ setzt zum Angleichhebel (10) bzw. Rollenhebel (9) ange­ bracht ist.

6. Mechanischer Drehzahlregler nach einem der Ansprü­ che 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß der gemeinsame Schwerpunkt aller beweglich gelagerten Bauteile des Drehzahlreglers (1) auf einem ortsfesten Punkt der Brennkraftmaschine liegt.

7. Mechanischer Drehzahlregler nach einem der Ansprü­ che 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß der Rollenhebel (9) und der Angleichhebel (10) einen gemeinsamen Drehpunkt (15) be­ sitzen.

8. Mechanischer Drehzahlregler nach einem der Ansprü­ che 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß ein Kontaktpunkt (12) zwischen Reglermeßwerk (4) und dem Rollenhebel (9) besteht, der auf einer Nockenwellenachse der Einspritzpumpe liegt und durch ein am Rollenhebel (9) befestigtes Rollenlager (11) gebil­ det ist.