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Regeleinrichtung für Motoren mit Brennstoffeinspritzung, insbesondere
für Dieselmotoren, zum Antrieb von Landfahrzeugen, insbesondere von Kraftwagen Bei
Motoren mit Brennstoffeinspritzung, die zum Antrieb von Fahrzeugen, beispielsweise
Kraftwagen, bestimmt sind, und die demzufolge finit in weiten Grenzen veränderbarer
Drehzahl und Belastung arbeiten müssen, ist es bekannt, die Brennstoffzufuhr mittels
eines auf verschiedene Betriebszahl einstellbaren Reglers (eines sogenannten Leistungsreglers;)
selbsttätig dein jeweiligen Leistungsbedarf so anzupassen, daß das Fahrzeug eine
bestimmte; durch die Regiereinstellung gegebene Geschwindigkeit beibehält. Es ist
fernerhin bereits vorgeschlagen worden, diesen Leistungsregler als verschiebbare
Gefäßwand (Kolben u. dgl.) auszubilden, die einerseits der Spannung einer Feder,
andererseits dem im Satigrolir des zu regelnden Motors herrschenden Druck ausgesetzt
ist. Die Einstelltiig des Reglers auf verschiedene Drehzahlen erfolgt dabei durch
Veränderung (los Durchflußquerschnitts des Saugrohrs, beispielsweise mittels einer
vom Fahrzeugführer verstellbaren Drosselklappe.
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Die Anordnung eines solchen Reglers hat zur Folge, daß der Fahrzeugführer,
wenn die Geschwindigkeit des Fahrzeuges gesteigert werden soll, lediglich die Vorrichtung
zur Einstellung des Reglers auf höhere Betriebsdrehzahl zu betätigen braucht. Der
Regler wirkt dann selbsttätig voll sich aus so auf die Brennstoffzuführungseinrichtung
(z.B. Pumpe) ein, daß dein Motor mehr Brennstoff für jeden Arbeitshub zugeführt
wird, so daß sich seine Drehzahl erhöht und das Fahrzeug sich entsprechend schneller
fortbewegt. Bei Erreichung der gewünschten, am Regler -eingestellten Geschwindigkeit
wird die weitere Brennstoffzufuhr wiederum vomkegler selbsttätig den jeweils auftretenden
Fahrwiderständen so ,angepaßt, daß nunmehr diese neue Geschwindigkeit ständig beibehalten
wird.
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Diese an sich bekannte, selbsttätige Vorstellung der Brennstoffzumessung
wirkt nun in der Weise, .daß sie bei jeder auf größere Geschwindigkeit gerichteten
Einstellung dem Motor die maximal mögliche Brennstoffmenge zuführt, die dann während
der Beschleunigungsperiode, d. h. bis zur Erreichung des gewünschten neuen Beharrungszustandes,
bestehen bleibt. Durch diesen plötzlichen Übergang von einer bestimmten, häufig
v erhältnismäßi;g kleinen Brennstoffzufuhr auf die maximal mögliche Zufuhr erfährt
aber der Motor eine sehr starke, ruckartige Beschleunigung.
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Die Erfindung bezweckt, diesem Übelstand abzuhelfen, d. h. einen sanften
Übergang von dein einen Geschwindigkeitsbereich auf einen anderen zu ermöglichen.
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Erreicht wird dies erfindungsgemäß dadurch, daß mit der Regeleinrichtung
eine weitere Vorrichtung verbunden wird, durch welche eine allmählicheVerstellung
derBrennstoffzufuhr erzielt wird, nach Maßgabe der
Gröle und Geschwindigkeit,
mit der die Verstellung der Drehzahleinstellvorrichtung erfolgt.
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Eine solche Vorrichtung kann beispielsweise in einem v; r steilbaren
Anschlag bestehen, gegen welchen sich ein die Bewegungen der Reglermuffe zwangsläufig
mitmachender Teil anlegen kann; dieser Anschlag wird zusammen mit der Drehzahlverstelleinrichtung
des Reglers verstellt. Die Folge ist, daß der Regler, wenn er die Brennstoffzufuhr
verändern will, sich nur bis zu diesem Anschlag bewegen kann, so daß also jeder
bestimmten Stellung der Drehzahleinrichtung ein bestimmtes Höchstmaß .der vom Regler
einzustellenden Brennstoffmenge für den Arbeitshub entspricht.
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Eine weitere Möglichkeit, eine weiche Regelung zu erhalten, besteht
darin, den Ungleichförmigkeitsgrad des Reglers in Abhängigkeit von dessen Einstellung
auf verschiedene Betriebsdrehzahl zu verändern, und zwar derart, daß dieser Ungleichförmigkeitsgrad
bei .kleinen Drehzahlen groß, bei großen Drehzahlen klein wird. Der Regler mit großem
Ungleichförmigl.-eitsgrad ergibt erfahrungsgemäß eine weiche Regelung, weil eine
bestimmte Drehzahländerung bei- ihm mit geringer er Brentistoffzufuhränder ung erreicht
wird als bei einem normalen Regler. Eine solche Änderung des Ungleichförmigkeitsgrades
kann beispielsweise erfolgen, indem gleichzeitig Spannung und wirksame Kraftrichtung
der Reglerfeder verändert werden, was zur Folge hat, daß der Regler nach der Verstellung
bei einer bestimmten kleinen Drehzahländerung einen anderen Hub ausführt als vor
der Verstellung.
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Auf der Zeichnung sind zwei Ausführungsbeispiele der Erfindung schematisch
.dargestellt.
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Abb. i zeigt einen für Fahrzeugantrieb bestimmten und mit der netten
Regeleinrichtung ausgestatteten Motor, und zwar in Form eines Zweitaktmotors mit
Kurbelkastenspülpumpe. Die Erfindung ist indessen auch bei Viertaktniotoren anwendbar.
In die Luftansatrgeleitung i dieses Motors ist eine Drosselvorr ichtung 2 eingebaut,
die mit Hilfe des Gestänges 3 und des Fußhebels ,4 (Accelerator) vom Führer des
Fahrzeuges verstellt werden kann. Es kann natürlich auch Einstellung von Hand vorgesehen
sein. Zwischen dem die Luftansaugung bewirkenden Motorkolben 5 und dem Drosselorgan
2 ist an das Saugrohr i mittels Leitung 7 das Reglergehäuse 8 angeschlossen, das
so gestaltet ist, daß ein um die Drehachse 12 schwenkbarer Scheibenkolben 1i mit
seinen Seitenrändern in möglichst geringem Abstande von den Wandungen des Geh4uses
8 schwingen kann. Der Kolben i i teilt :den Gehäuseraum in zwei Teile, von denen
der eine durch Öffnung 9 mit der Atmosphäre, der andere durch Leitung 7 mit dem
Ansaurohr i in dauernder Verbindung steht. Die' Bewegung des Kolbens i i wird über
Achse 12 auf einen Hebel 13 übertragen, der mittels Gestänges 14 so auf die Brennstoffpumpe
2o einwirkt, daß er deren Fördermenge je Hub verändern kann. Zu diesem Zweck wirkt
der Pumpenantrieb 25 auf das Mittelgelenk eines döppelarmigen Hebels 23, an dessen
einem Ende die Stange 1.4 angreift, während am anderen Ende der Pumpenkolben 21
angelenkt ist, der mit seinem Stirnende eine Ansaugeöffnung 22 steuert. Heben oder
Senken der Stange 14 bewirkt, daß diese Ansaugeöffnung vom Pumpenkolben früher oder
später überschritten wird, wodurch der wirksame Pumpenkolbenhub und dementsprechend
die geförderte Brennstoffmenge größer oder kleiner ausfällt. Am Drosselorgan 2 greift
eine Feder 6 so an, daß sie dieses in Schlußstellung zu ziehen sucht. Am Hebel 13
wirkt eine Feder 15 in der Weise, daß sie die Bi erinstoffpumpe auf größte Förderung
zu stellen bestrebt ist. Mit dem Drosselorgan :2 ist ein Hebel 30 verbunden,
an dem eine Stange 31 so angelenkt ist, daß sich das obere Ende 32 dieser Stange
unter dem Hebel 13 des schwingenden Kolbens i i befindet. Die Wirkung ist die, daß
die Stange 31 in dem :Maße gesenkt wird, wie der Fußhebel 4 im Sinne des Pfeiles
a getreten wird. Wird durch Weiteröffner des Drosselorgans :2 der Unterdruck in
der Saugleitung i geringer, so will der Kolben i i die Brennstoffpumpe 2o auf Vollfüllung
stellen, ist aber durch den Anschlag 32 daran gehindert, der nur in dem Maße nachgibt,
wie der Hebel 4 bewegt wird. Bei langsamer Be- j wegung dieses Hebels kann also
auch der Regler die Füllung der Brennstoffpumpe nur langsam erhöhen, und es ist
somit eine sanft Beschleunigung und ein entsprechend weiches Anfahren ermöglicht.
Das Gestänge 30, 31 kann auch unmittelbar auf die Regelglieder der Brennstoffpumpe
einwirken; das Reglergestänge 13, 14 muß dann toten Gang erhalten, derart, daß der
Regler wohl die Fördermenge der Brennstoffpumpe verkleinern, aber nicht über das
mittels Fußhebel: q. eingestellte Maß vergrößern kann.
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Abb.2 veranschaulicht eine Einrichtung, bei welcher der wieder vom
Unterdruck in der Saugleitung beeinflußte Regler mit einer Einrichtung zur Änderung
seines Ungleichförmigkeitsgrades versehen ist, und zwar so, daß bei kleinen Drehzahlen
der Ungleichförinigkeitsgrad groß, bei großen Drehzahlen klein wird. Um den Ungleichförmigkeitsgrad
des Reglers zu ändern, kann beispielsweise der Angriffspunkt iO der Reglerfeder
i5 nicht
fest, sondern verschiebbar angeordnet sein, und zwar derart,
daß bei einer Mittellage des Reglers durch die Federverschiebung das auf den Kolben
i i ausgeübte Drehmoment (herrührend aus Federspannung und Hebelarm der Federkraft
in bezug auf Achse 12) immer annähernd gleich bleibt. Wird beispielsweise der Feflerendpunkt
16 in die Lage 16' gebracht, so verringert sich der Hebelarm, die Feder mttß entsprechend
mehr gespannt werden. Bei dieser neuen, gestrichelt gezeichneten Lage der Feder
wird bei gleichem Ausschlag des Kolbens i i die Änderung des Federdrehmomentes kleiner
sein als ,bei der voll ausgezogen gezeichneten Lage der Feder, und dementsprechend
ist auch der Ungleichförmigkeitsgrad kleiner als in der letztgenannten Lage. Man
kann so den Ungleichförmigkeitsgrad des Reglers den jeweils vorhandenen Umständen
(Art des Fahrzeuges, Stärke des Antriebsmotors u. dgl.) anpassen, ohne Federn auswechseln
zu müssen, so daß eine Reglertype für verschiedene Verhältnisse verwendbar ist.
1Ian kann aber auch die Einrichtung dazu benutzen, den Ungleichförmigkeitsgrad der
jeweiligen Fahrgeschwindigkeit anzupassen, beispielsweise indem man das Federende
16 mit einer Verstellvorrichtung versieht, die mit dem Fußhebel d. gekuppelt ist.
Eine solche V erstellvorrichtung kann als Winkelhebel ausgebildet sein, an dessen
einen Schenkel 35 das Federende 16 angeschlossen ist, während der andere Schenkel
36 durch Gestänge 37 mit einem am Fußhebel d. sitzenden Hebelaren 38 gekuppelt
ist, so daß durch Verstellen des Fußhebels der Federendpunkt 16 ebenfals verschoben
wird.
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Eine solche Einrichtung läßt sich auch in Verbindung mit der Anordnung
nach Abb. i anwenden, die weiche Regelung bleibt dann auch bei zu starkem Einrücken
des Hebels 4 erhalten.