DE4013892A1 - Drehzahlregler fuer einspritzpumpen - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft einen Drehzahlregler für Einspritz­ pumpen gemäß Oberbegriff des Patentanspruchs 1.

Aus der DE-PS 19 54 834 ist ein gattungsgemäßer Drehzahl­ regler bekannt, mit dem der Fördermengenverlauf der Ein­ spritzpumpe so gesteuert wird, daß bei Drehzahländerungen die Kraftstofförderhöchstmenge innerhalb eines vorgegebe­ nen Drehzahlbereichs veränderbar ist. Dabei ist bei Bedarf die Richtung der Fördermengenänderung innerhalb des Dreh­ zahlbereichs mindestens einmal umkehrbar. Nachteilig an diesem Drehzahlregler ist es, daß sich die Verstellcharak­ teristik drehzahlabhängig ändert. Dies liegt daran, daß sich durch die gewählte Anlenkung des Trägerhebels für die Angleichelemente an dem Drehzahlreglergehäuse die von dem Fliehkraftregler ausgeübte Kraft in Abhängigkeit von der Trägerhebelstellung durch die Angleichelemente unter­ schiedlich korrigiert auf die weiteren Übertragungselemen­ te bis zu der Regelstange übertragen wird.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen Drehzahl­ regler bereitzustellen, bei der Fördermengenverlauf inner­ halb eines vorgebbaren Drehzahlbereiches in Richtung und Größe verstellbar ist, wobei die von den Angleichelementen festgelegte Verstellcharakteristik von Drehzahländerungen der Brennkraftmaschine unbeeinflußt sein soll.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß zu­ mindest ein Angleichelement mit dem Reglerhebel gelenkig verbunden und der Trägerhebel mit den Angleichelementen über einen rechtwinklig an dem Trägerhebel befestigten Fortsatz in dem Drehzahlreglergehäuse drehbar gelagert ist. Dadurch sind der Trägerhebel und insbesondere die An­ gleichelemente in Verstellrichtung des Verstellbolzens des Fliehkraftreglers schwenkbar, so daß die Angleichelemente bei Drehzahländerungen immer um gleiche Wege relativ zu dem Verstellbolzen bewegt werden.

In Weiterbildung der Erfindung ist ein negatives Angleich­ element mit dem Reglerhebel über einen Gelenkbolzen ver­ bunden. Dadurch ist eine Befestigung des Reglerhebels si­ chergestellt, die keinen negativen Einfluß auf die Ver­ stellcharakteristik des Drehzahlreglers ausübt. Ragt in Weiterbildung ein positives Angleichelement mit seinem Kopfstück in eine Ausnehmung des Reglerhebels hinein, so ist eine zusätzliche Führung des Reglerhebels erreicht, wobei das Angleichelement sich aber auch von dem Reglerhe­ bel lösen kann. Dadurch können einfach weitere Verstell­ charakterisitik-Regelpunkte dargestellt werden.

Vorteilhaft weisen die Angleichelemente einen Trägerbolzen auf, an dessen einem Ende das Kopfstück befestigt und an dem gegenüberliegenden Ende ein Gewinde eingeschnitten ist. Durch diese Ausbildung sind die Angleichelemente ein­ fach zu fertigen und die Verstellcharakteristik ist bei der Montage auch universell einstellbar.

Der Trägerhebel ist in Weiterbildung als symmetrischer Tragbalken ausgebildet. Die daraus resultierende ebenfalls symmetrische Kraftverteilung trägt ebenfalls zu einem gün­ stigen Betriebsverhalten bei. Dies bewirkt ebenfalls die in Weiterbildung ausgeführte mittige Befestigung des Fort­ satzes an dem Trägerhebel zwischen den Angleichelementen.

Dadurch, daß die Regelstange und der Fliehkraftregler bei Drehzahländerungen gegensinnige Bewegungen ausführen, wird eine Aufhebung der Erdanziehungskraft erreicht. Dies ist insbesondere bei wechselndem Schräglagenbetrieb der Brenn­ kraftmaschine günstig, da somit auch bei diesen Einsatzbe­ dingungen keine nachteilige Beeinflussung der Verstellcha­ rakteristik des Drehzahlreglers auftritt.

Weitere erfindungswesentliche Ausgestaltungen sind der Zeichnungsbeschreibung zu entnehmen, in der ein in den Fi­ guren dargestelltes Ausführungsbeispiel des Drehzahlreg­ lers beschrieben ist.

Es zeigen:

Fig. 1 Eine erste Seitenansicht des Drehzahlreglers,

Fig. 2 eine Queransicht auf den Drehzahlregler mit teil­ weisem Schnitt,

Fig. 3 eine Draufsicht mit teilweisem Schnitt des Dreh­ zahlreglers,

Fig. 4 bis 8 das Funktionsschema des Drehzahlreglers bei ver­ schiedenen Betriebsbedingungen,

Fig. 9a bis 9c verschiedene Kennlinien, die mit dem Drehzahlregler einstellbar sind.

In den Figuren sind gleiche, bzw. gleichwirkende Teile mit einheitlichen Bezugszeichen versehen. Der Drehzahlregler gemäß Fig. 1 weist einen Fliehkraftregler auf, der aus ei­ nem Fliehgewichtsträger 1, Fliehgewichten 2 und einem Ver­ stellbolzen 3 besteht. Dabei wird der Fliehgewichtsträger 1 von der Brennkraftmaschine angetrieben und infolge der Fliehkraft bewegen sich die Fliehgewichte 2 bei zunehmen­ der Drehzahl um ihren Anlenkpunkt an dem Fliehgewichtsträ­ ger 1 nach außen und verschieben folglich den Verstellbol­ zen 3.

Der Verstellbolzen 3 wirkt auf den Reglerhebel 4 (Fig. 2, Fig. 3), der Reglerhebel 4 ist endseitig mit einem Koppel­ stück 5 gelenkig verbunden, wobei das Koppelstück 5 wie­ derum mit einem Umlenkhebel 6 zusammenwirkt. Der Umlenkhe­ bel 6 ist gegebenenfalls - wie in den Fig. 4 bis 8 dar­ gestellt - über einen Fahr- und Abstellhebel 7, der als Mengenverstellhebel für die Einspritzmenge wirkt, an dem Gehäuse 8 des Drehzahlreglers gelenkig festgelegt. An dem dem Koppelstück 5 gegenüberliegenden Ende des Umlenkhebels 6 ist schließlich die Regelstange 9 gelenkig befestigt. Die Regelstange 9 ist schließlich mit den Plungern der Einspritzpumpe, bzw. Einspritzpumpen verbunden und be­ stimmt die Kraftstoffördermenge. Weiterhin weist der Dreh­ zahlregler einen Trägerhebel 10 auf, an dem ein positives Angleichelement 11 und ein negatives Angleichelement 12 befestigt sind. Die Angleichelemente 11, 12 weisen Träger­ bolzen 13, 14 auf, an dessen einem Ende jeweils ein Kopf­ stück 15, 16 befestigt ist. Dabei ist das Kopfstück 16 des negativen Angleichelements 12 über einen Gelenkbolzen 17 mit dem Reglerhebel 4 verbunden. An den den Kopfstücken 15, 16 gegenüberliegenden Ende der Trägerbolzen 13, 14 ist jeweils ein Gewinde eingeschnitten. Die Angleichelemente 11, 12 werden zusammen mit Federn 18, 19 in Ausnehnungen des Trägerhebels 10 eingesetzt, so daß die Federn 18, 19 sich an den Kopfstücken 15, 16 und an dem Boden der jewei­ ligen Ausnehmung abstützen. Die Trägerbolzen 13, 14 ragen durch eine Öffnung in den Trägerhebel 10 und werden durch auf das Gewinde aufgeschraubte Muttern 20, 21 an dem Trä­ gerhebel 10 einstellbar befestigt. Zu bemerken ist noch, daß das positive Angleichelement 11 mit seinem Kopfstück 15 in eine Ausnehmung des Trägerhebels 10 hineinragt, aber nicht fest mit dem Trägerhebel 10 verbunden ist.

Wie der Fig. 3 weiter zu entnehmen ist, ist an der Verbin­ dungsstelle von Koppelstück 5 und Umlenkhebel 6 eine Ein­ stellschraube 22 vorgesehen. Mit dieser Einstellschraube kann der sogenannte "P-Grad" des Drehzahlreglers einge­ stellt werden. Weiterhin sind in dieser Figur die positiven und negativen Angleichwege dargestellt. Der positive An­ gleichweg ist mit I gekennzeichnet, während der negative Angleichweg mit II gekennzeichnet ist. Eine Verschiebung der Regelstange 9 in Richtung des Pfeils III bewirkt eine Verstellung der Fördermenge in Richtung Stop, während eine Verstellung in Richtung des Pfeils IV eine Verstellung in Richtung Vollast bewirkt. Mit V schließlich ist die Stel­ lung gekennzeichnet, die beim Start der Brennkraftmaschine der Startmehrmenge entspricht.

In Fig. 1 ist weiterhin die Lagerung des Trägerhebels 10 dargestellt. Der Trägerhebel 10 weist dazu einen Fortsatz 23 auf, an dessen Ende eine Bohrung angebracht ist, durch die ein Bolzen 24 geschoben wird. Dieser Bolzen 24 ist in dem Gehäuse 8 (Fig. 2) des Drehzahlreglers festgelegt. An dem Fortsatz 23 greift eine Drehzahlfeder 25 an, deren Vorspannung über einen Verstellhebel 26 geändert werden kann. Dieser Verstellhebel 26 arbeitet als Alldrehzahlhe­ bel, mit dem jede Solldrehzahl einstellbar ist. Der All­ drehzahlhebel ist in den Fig. 4 bis 8 nicht dargestellt und nur die schematische Wirkung der Drehzahlfeder 25 auf den Trägerhebel 10 dargestellt. Durch die Lagerung des Träger­ hebels 10 mittels des Fortsatzes 23 wird auch bei Dreh­ zahländerungen die Verstellcharakteristik der Angleichele­ mente 11, 12 nicht beeinflußt. Weiterhin ist in Fig. 1 noch ein Vollastanschlag 27 dargestellt, der die maximale Kraftstoffördermenge festlegt, sowie die Leerlauffeder 28 eingezeichnet.

Fig. 4 zeigt den Drehzahlregler in seiner Startstellung. Die Regelstange 9 ist zur Stellung V gemäß Fig. 3 hin zu einer Startmehrmenge verschoben. In dieser Startstellung sind die Fliehgewichte 2 ganz nach innen eingeschwenkt, so daß der Verstellbolzen 3 in die weitest mögliche Lage zu­ rückgeschwenkt ist. Dementsprechend ist der Reglerhebel 4 nur mittels des Gelenkbolzens 17 mit dem Kopfstück 16 des negativen Angleichelementes 12 verbunden. Das Kopfstück 15 des positiven Angleichelementes 11 hat sich in dieser Stel­ lung aus der Ausnehmung des Reglerhebels 4 gelöst.

In Fig. 5 ist der Betriebsfall "Vollast bei niedriger Drehzahl, Beginn der Angleichung" dargestellt. Die Flieh­ gewichte 2 haben sich in eine parallele Lage zu dem Ver­ stellbolzen 3 bewegt und demzufolge den Verstellbolzen 3 und den Reglerhebel 4 bewegt. Dabei ist der Reglerhebel 4 so weit bewegt worden, daß jetzt auch das Kopfstück 15 des positiven Angleichelementes 11 mit dem Reglerhebel, bzw. der Ausnehmung in dem Reglerhebel 4 in Verbindung steht.

In Fig. 6 ist der Betriebsfall "Vollast, Ende der negativen Angleichung" dargestellt. Die Fliehgewichte 2 haben sich weiter nach außen bewegt und den Verstellbolzen 3 weiter in Richtung Reglerhebel 4 bewegt. Die Feder 19 des negati­ ven Angleichelementes 12 ist dabei so weit zusammenge­ drückt worden, daß das Kopfstück 16 an dem Trägerhebel 10 anliegt und somit die negative Angleichung beendet ist. Dabei ist die Regelstange hin zu einer größeren Einspritz­ menge (c′) bewegt worden.

In Fig. 7 schließlich ist der Betriebspunkt "Vollast, Ende der positiven Angleichung" dargestellt. Die Fliehgewichte 2 haben sich weiter nach außen bewegt und der Verstellbol­ zen hat den Reglerhebel so weit bewegt, daß auch die Feder 18 des positiven Angleichelementes 11 zusammengedrückt ist und das Kopfstück 15 ebenfalls auf dem Trägerhebel 10 auf­ liegt. Dadurch ist über das Koppelstück 5 und dem Umlenk­ hebel 6 die Regelstange wieder zu einer geringeren Förder­ menge verschoben worden (d) .

Fig. 8 schließlich zeigt die Stopstellung des Drehzahlreg­ lers. Hier wird durch einen Abstellhebel 29 die Regel­ stange 9 in die Stopstellung bewegt, so daß kein Kraft­ stoff mehr gefördert wird.

Die Kennlinien der Fig. 9a, 9b und 9c erklären sich wie folgt. In der Ruhestellung des Drehzahlreglers zieht die Startmengenfeder 30 die Regelstange 9 in die Startmengen­ position (Bereich a-b). Der Reglerhebel 4 wird durch die Regelstangenbewegung über den Umlenkhebel 6 und das Kop­ pelstück 5 von dem positiven Angleichelement gelöst, wäh­ rend der Fortsatz 23 des Trägerhebels 10 mit den inte­ grierten Angleichungen am Vollastanschlag 27 anliegt (Be­ reich b-c). Durch Steigerung der Brennkraftmaschinendreh­ zahl schiebt der Verstellbolzen 3 den Reglerhebel 4 an das positive Angleichelement 11, bis durch die sich stetig er­ höhende Drehzahl und die ansteigende Verstellbolzenkraft das negative Angleichelement 12 in Funktion tritt (Bereich c-c′). Der Reglerhebel 4 schwenkt dabei um den Anlenkpunkt des positiven Angleichelements 11. Ab einer bestimmten Drehzahl wird das positive Angleichelement 11 aktiviert. Damit verlagert sich der Drehpunkt des Reglerhebels 4 an das negative Angleichelement 12 und die Regelstangenbewe­ gung wird umgekehrt und eine Verminderung der Kraftstoff­ fördermenge bewirkt (Bereich c′, c′′, d). Mit Erreichung der Abregeldrehzahl wirkt die Drehzahlfeder 25 über den Fortsatz 23 (Bereich d-e). Durch formschlüssige Verbin­ dungen von Regelstange 9 und Fortsatz 23 eignet sich der Drehzahlregler für hohe Beschleunigungen, was besonders bei den schnellen Lastwechseln für den Aggregatbetrieb von Wichtigkeit ist. Der Drehzahlabregelungsbereich wird durch Spannen der Drehzahlfeder 25 über den Verstellhebel 26 be­ wirkt.

Wird der Drehpunkt des Umlenkhebels 6 über einen Hebel ge­ lagert, so ist dieser Hebel als Fahr- und auch als Ab­ stellhebel 7 zu verwenden. Ein zweiter Abstellhebel 29 auf die Regelstange 9 ist zusätzlich möglich.

Claims (8)

1. Drehzahlregler für Einspritzpumpen von selbstzün­ denden Brennkraftmaschinen, wobei die Regelstange (9) der Einspritzpumpe von einem Fliehkraftregler unter Einwirkung von Angleichelementen (11, 12), die an einem Trägerhebel (10) angeordnet sind, verstellbar ist, und wobei die An­ gleichelemente (11, 12) mit einem Reglerhebel (4), der mit dem Fliehkraftregler wirkverbunden ist, zusammenwirken, dadurch gekennzeichnet, daß zumindest ein Angleichelement (12) mit dem Reglerhebel (4) gelenkig verbunden und der Trägerhebel (10) mit den Angleichelementen (11, 12) über einen rechtwinklig an dem Trägerhebel (10) befestigten Fortsatz (23) in dem Drehzahlreglergehäuse (8) drehbar ge­ lagert ist.

2. Drehzahlregler nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß ein negatives Angleichelement (12) mit dem Reglerhebel (4) über einen Gelenkbolzen (17) verbunden ist.

3. Drehzahlregler nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß ein positives Angleichelement (11) mit seinem Kopfstück (15) in einer Ausnehmung des Reglerhebels (4) hineinragt.

4. Drehzahlregler nach Anspruch 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Angleichelemente (11, 12) einen Trägerbolzen (13, 14) aufweisen, an dessen einem En­ de das Kopfstück (15, 16) befestigt und an dem gegenüber­ liegenden Ende ein Gewinde eingeschnitten ist.

5. Drehzahlregler nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Trägerhebel (10) als sym­ metrischer Tragbalken ausgebildet ist.

6. Drehzahlregler nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß der Fortsatz (23) mittig zwi­ schen den Angleichelementen (11, 12) an dem Trägerhebel (10) befestigt ist.

7. Drehzahlregler nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß der Fortsatz (23) und der Trä­ gerhebel (10) einstückig gefertigt sind.

8. Drehzahlregler nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß bei Drehzahländerungen Flieh­ kraftregler und Regelstange (9) gegensinnige Bewegungen ausführen.