DE4421370A1 - Einspritzvorrichtung für eine Brennkraftmaschine - Google Patents

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine Einspritzvorrichtung für eine Brenn­ kraftmaschine mit einem Drehzahlregler, der über zumindest einen Ver­ stellhebel auf eine Regelstange und von dieser verstellbare Einspritz­ pumpenelemente einwirkt, wobei ein Angleichhebel gegen die Kraft einer mit einem Drehzahlverstellhebel zusammenwirkenden Reglerfeder die von dem Fliehkraftdrehzahlregler bewirkte Verstellung des Verstellhebels beeinflußt.

Eine derartige Einspritzvorrichtung ist aus der DE-OS 37 33 159 bekannt. Die in dieser Druckschrift beschriebene Einspritzvorrichtung weist einen Fliehkraftdrehzahlregler auf, der über einen Verstellhebel auf die Regel­ stange zur Verstellung der Fördermenge der Einspritzpumpenelemente einwirkt. Zusätzlich beeinflußt wird die Verstellung durch eine Reglerfe­ der, die über einen Angleichhebel auf den Verstellhebel einwirkt. Dabei ist die Reglerfeder an einem Drehzahlverstellhebel befestigt, mit dem die Vorspannung der Reglerfeder beeinflußt werden kann.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Einspritzvorrichtung be­ reitzustellen, die einen angenähert gleichen P-Grad bei zwei verschiede­ nen Drehzahlen aufweist.

Der Wunsch nach einem möglichst gleichen P-Grad bei unterschiedlichen Drehzahlen wird bspw. beim Stromaggregaten gestellt, die als soge­ nannte Doppelfrequenz-Aggregate mit 50 oder 60 Hertz betrieben wer­ den. Dabei bedingen diese unterschiedlichen Frequenzen unterschiedli­ che Drehzahlen, mit denen die den Generator antreibende Brennkraftma­ schine betrieben werden muß, so z. B. 1500 min^-1 für 50 Hertz und 1800 min^-1 für 60 Hertz. Wird nun bei einer herkömmlichen Einspritzvorrichtung bzw. bei dem entsprechenden Regler für die Drehzahl 1500 min^-1 ein P-Grad von 4 bis 5% eingestellt, so ergibt sich für die Drehzahl 1800 min^-1 ein P-Grad 2,8 bis 3,5%. Ein derartig kleiner P-Grad (kleiner als 3,5%) führt aber zu einem instabilen Regelverhalten, während ein zu großer P-Grad (größer als 5%) nach DIN nicht zulässig ist. Dieser Wunsch der Einstellung von angenähert gleichen P-Graden bei verschiedenen Dreh­ zahlen wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß die Reglerfeder mit dem zu dem an dem Angleichhebel befestigten Ende gegenüberliegenden Ende an einem Zusatzhebel befestigt ist, daß der Zusatzhebel von dem Drehzahlverstellhebel um eine von der Schwenkachse des Drehzahlver­ stellhebels verschiedene Schwenkachse bewegbar ist, wobei bei einer Verstellung des Zusatzhebels der Wirkhebelarm der Reglerfeder im Be­ zug zu der Lageebene des Verstellhebels änderbar ist. Dadurch ergeben sich bei den verschiedenen Drehzahlen 1500 min^-1 und 1800 min^-1 unter­ schiedliche geometrische Verhältnisse für die von der Reglerfeder auf den Angleichhebel ausgeübten Kräfte, so daß bei beiden genannten Drehzah­ len ein angenähert gleicher P-Grad einstellbar ist.

In Weiterbildung der Erfindung ist die Schwenkachse des Zusatzhebels verstellbar. Dadurch kann in einfacher Art und Weise die Grundeinstellung des Reglers beeinflußt werden, indem durch das Verstellen der Schwenk­ achse des Zusatzhebels die Drehzahl 1500 min^-1 durch verändern der Federkraft eingestellt wird. Mit dem angelegten Drehzahlverstellhebel wird dann der entsprechende Leerlauf (max. 1575 min^-1 entsprechend einem P-Grad von 5%) blockiert.

In Weiterbildung der Erfindung ist die Schwenkachse des Zusatzhebels über eine arretierbare Einstellschraube verstellbar. Dabei ist die Einstell­ schraube ohne Montageaufwand während des Betriebs der Brennkraftma­ schine einstellbar, so daß ein problemloses und genaues Einregulieren des Drehzahlreglers bzw. der Drehzahl von 1500 min^-1 möglich ist.

In Weiterbildung der Erfindung weist der Zusatzhebel eine Kulisse auf, in die ein an dem Drehzahlverstellhebel angebrachter Nockenhebel oder Kulissenhebel eingreift. Diese Ausbildung ermöglicht eine einfache und sichere Übertragung der von dem Drehzahlverstellhebel ausgehenden Verstellung des Zusatzhebels um dessen Schwenkachse. Dabei kann durch die entsprechende Gestaltung der Kulisse der entsprechend ge­ wünschte Verstellweg des Zusatzhebels beeinflußt werden. So ist es im Rahmen der vorliegenden Erfindung auch ohne weiteres möglich durch entsprechend gestaltete Kulissen einen angenähert gleichen P-Grad auch bei anderen als den zuvor angegebenen Drehzahlen von 1500 min^-1 und 1800 min^-1 einzustellen. Dies kann beispielsweise bei anderen Einsatz­ fällen der Brennkraftmaschine als bei Stromaggregaten der Fall sein.

In Weiterbildung der Erfindung beträgt das Hebelarmverhältnis des Zu­ satzhebels bei den Drehzahlen 1500 min^-1 und 1800 min^-1 zwischen 1,2 und 1,5, vorzugsweise ca. 1,3. Dieser Bereich und der vorzugsweise an­ gegebene Wert haben sich als besonders geeignet für die Einstellung bzw. Einhaltung des geforderten P-Grades erwiesen.

Weitere Ausgestaltungen der Erfindung sind der Zeichnungsbeschreibung zu entnehmen, in der ein in der Figur dargestelltes Ausführungsbeispiel der Erfindung näher beschrieben ist.

Die einzige Figur zeigt einen Ausschnitt aus einem Drehzahlregler für eine selbstzündende Brennkraftmaschine. Dabei ist die Einspritzvorrichtung als solches in üblicher Ausbildung aufgebaut. Sie weist Einzelpumpen auf, die in der erforderlichen Anzahl in dem Kurbelgehäuse der Brennkraftma­ schine angeordnet sind und wobei deren Kraftstoffauslaß über Einspritz­ leitungen mit den jeweiligen Einspritzventilen verbunden sind. Die den einzelnen Einspritzventilen zuzuführende Einspritzmenge wird über eine Regelstange eingestellt, die die mit einer Steuerkante versehenen Plunger der Einzelpumpen mit einer Regeleinrichtung verbindet, die unter anderem den dargestellten Ausschnitt des Drehzahlreglers enthält. Der Drehzahlregler weist einen Angleichhebel 1 auf, der in der Buchse 2 gela­ gert ist. Dieser Angleichhebel 1 wirkt mit der Fläche 3 auf einen Verstell­ hebel, der von Fliehgewichten in Abhängigkeit der Brennkraftmaschinen­ drehzahl auf die Regelstange gedrückt wird und diese bei steigender Drehzahl in Richtung einer Verringerung der Kraftstoffördermenge ver­ stellt. Der Angleichhebel 1 wird über die Reglerfeder 4 derart gegen den Verstellhebel gedrückt, daß der Verstellhebel bis zum Erreichen von vor­ gebbaren Drehzahlen von den Fliehgewichten nicht zu einer Verringerung der Fördermenge verstellt werden kann. Dies sind in dem vorliegenden Ausführungsbeispiel die Drehzahlen 1500 min^-1 und 1800 min^-1, die je nach der Stellung der Reglerfeder 4 erreicht werden. Um diese beiden Drehzahlen einstellen zu können, reicht es grundsätzlich, die Vor­ spannung der Reglerfeder bspw. durch ein geringfügiges Auseinander­ ziehen zu erhöhen. Dieses hat aber den Nachteil, daß sich bei einem einfachen Erhöhen der Vorspannung der Reglerfeder für die beiden ein­ zustellenden Drehzahlen unterschiedliche P-Grade des Drehzahlreglers ergeben. Dabei gibt der P-Grad die Drehzahldifferenz zwischen einer be­ lasteten und einer unbelasteten Brennkraftmaschine an. Für Elektro­ aggregate einer bestimmten Güte ist beispielsweise ein maximaler P-Grad von 5% zugelassen. Bei mechanischen Drehzahlreglern üblicher Bauart gilt näherungsweise, daß sich die P-Grade in etwa mit dem Quadrat der Drehzahl ändern, daß heißt, bei einem P-Grad bei 1500 min^-1 von 4 bis 5 % ergibt sich bei einer Drehzahl von 1800 min^-1 ein P-Grad von 2,8 bis 3,5%. Ein P-Grad im Bereich unter 3 bis 3,5% führt in der Regel bei me­ chanischen Reglern zu Stabilisitätsproblemen und ist daher bei serien­ mäßig gebauten Brennkraftmaschinen wenig geeignet.

Um nun die mit dem erfindungsgemäß ausgebildeten Drehzahlregler aus­ gerüstete Brennkraftmaschine bei zwei Drehzahlen, 1500 min^-1 und 1800 min^-1 mit einem angenähert gleichen P-Grad betreiben zu können, ist die Reglerfeder 4 in einen Zusatzhebel 5 eingehangen. Der Zusatzhebel 5 ist um eine einstellbare Schwenkachse 6 schwenkbar und in der Figur strichliniert in den beiden Endpositionen dargestellt. Dabei entspricht die rechte Stellung 7′ der Drehzahl 1500 min^-1 und die linke Stellung 7′′ der Drehzahl 1800 min^-1. Verschwenkt wird der Zusatzhebel 5 um die Schenkachse 6 von dem Drehzahlverstellhebel 8, der ebenfalls in den zwei den Stellungen 7′ und 7′′ entsprechenden Positionen dargestellt ist. Verstellt wird der Drehzahlverstellhebel 8 von einer an der Brennkraftma­ schine angebrachten Verstelleinrichtung, die mit dem Drehzahlverstellhe­ bel 8 verbunden ist. Dabei ist der Drehzahlverstellhebel angenähert als Kniehebel ausgebildet, wobei ein Schenkel in einer Schwenkachse 9 ge­ lagert ist und an dem gegenüberliegenden freien Ende einen Kulissenhe­ bel 10 aufweist, der mit einer Kulisse 11 des Zusatzhebels 5 verbunden ist. Bei einem Verschwenken des Drehzahlverstellhebels wird der Zusatz­ hebel in die beiden angegebenen Stellungen 7′ und 7′′ verschwenkt. Da­ bei wird einerseits die Vorspannung der Reglerfeder 4 verändert und zum anderen das Hebelarmverhältnis zur Verstellung des Angleichhebels 1. Dieses Hebelarmverhältnis beträgt a₂ bei 1800 min^-1 und a₁ bei 1500 min^-1. Dieses Hebelarmverhältnis a₂ zu a₁ weist in dem dargestellten Aus­ führungsbeispiel 1,317 auf.

Die Schwenkebene 6 des Zusatzhebels 5 ist - wie zuvor ausgeführt -. Dies geschieht durch eine Einstellschraube 12, die in einem Gehäuse 13 ein- oder ausschraubbar ist und somit entlang der Schraubrichtung die Schwenkebene 6 des Zusatzhebels verstellt. Arretiert wird die Einstell­ schraube 12 durch eine Kontomotor 14, die gegen das Gehäuse 13 ge­ schraubt wird. Mit der Einstellschraube 12 wird bei der entsprechenden Stellung des Drehzahlverstellhebels 8 die Vorspannung der Reglerfeder 4 so eingestellt, daß die Drehzahl von 1500 min^-1. Die Kulisse 11 bzw. der Einhängpunkt der Reglerfeder 4 in dem Zusatzhebel 5 ist nun so ausge­ bildet, daß bei einer Verstellung des Drehzahlverstellhebels 8 in die der Drehzahl 1800 min^-1 entsprechenden Position ausgehend von der Dreh­ zahl 1500 min^-1 die genannte höhere Drehzahl eingestellt wird.

Claims (5)

1. Einspritzvorrichtung für eine Brennkraftmaschine mit einem Dreh­ zahlregler, der über zumindest einen Verstellhebel auf eine Regelstange und von dieser verstellbare Einspritzpumpenelemente einwirkt, wobei ein Angleichhebel gegen die Kraft einer mit einem Drehzahlverstellhebel zu­ sammenwirkenden Reglerfeder die von dem Fliehkraftdrehzahlregler be­ wirkte Verstellung des Verstellhebels beeinflußt, dadurch gekennzeichnet, daß die Reglerfeder (4) mit dem zu dem an dem Angleichhebel (1) befestigten Ende gegenüberliegendem Ende an einem Zusatzhebel (5) befestigt ist, daß der Zusatzhebel (5) von dem Drehzahl­ verstellhebel (8) um eine von der Schwenkachse (9) des Drehzahlver­ stellhebels (8) verschiedene Schwenkachse (6) bewegbar ist, wobei bei einer Verstellung des Zusatzhebels (5) der Wirkhebelarm der Reglerfeder (4) im Bezug zu der Lageebene des Verstellhebels änderbar ist.

2. Einspritzvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Schwenkachse (6) des Zusatzhebels (5) verstellbar ist.

3. Einspritzvorrichtung nach Anspruch 1 oder Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Schwenkachse (6) des Zusatzhebels (5) über eine arretierbare Einstellschraube (12) verstellbar ist.

4. Einspritzvorrichtung nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Zusatzhebel (5) eine Kulisse (11) auf­ weist, in die ein an dem Drehzahlverstellhebel (8) angebrachter Nocken­ hebel oder Kulissenhebel (10) eingreift.

5. Einspritzvorrichtung nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das Hebelarmverhältnis des Zusatzhebels (5) bei den Drehzahlen 1500 min^-1 und 1800 min^-1 zwischen 1,2 und 1,5 vorzugsweise ca. 1,3 beträgt.