DE526666C

DE526666C - Brennkraftmaschine mit veraenderlicher Drehzahl und Einspritzzeitpunktverstellung

Info

Publication number: DE526666C
Application number: DEM113261D
Authority: DE
Original assignee: MAN Maschinenfabrik Augsburg Nuernberg AG
Current assignee: MAN AG
Priority date: 1929-12-20
Filing date: 1929-12-20
Publication date: 1931-06-09

Description

Bekanntlich muß bei Dieselmaschinen der Zünd- oder der Einspritzzeitpunkt bei wechselnden Drehzahlen oder verschiedenen Belastungen derart verändert werden, daß er z. B. mit zunehmender Drehzahl vor-, mit abnehmender dagegen zurückverlegt wird. Die Verstellung geschieht in der Regel durch den Maschinenwärter von Hand. Sie ist daher eine mehr oder weniger gefühlsmäßige und kann infolgedessen keinen Anspruch auf ausreichende Zuverlässigkeit machen.

Die Erfindung will die Einstellung des Zündzeitpunktes selbsttätig durch die Maschine bewirken, und zwar unter Benutzung eines mit der Einspritzzeitpunktverstellung verbundenen, unter der Wirkung einer Feder einerseits und einer Druckflüssigkeit andererseits stehenden Steuerkolbens, dessen Verstellung unter dem veränderlichen Druck einer durch eine von der Kraftmaschine angetriebene Pumpe in Umlauf versetzten Druckflüssigkeit erfolgt. Erfindungsgemäß ist der Behälter der Druckflüssigkeit in zwei durch einen Windkessel verbundene Räume geteilt, von denen der eine mit der Förderpumpe verbunden ist, während der andere die auf den Steuerkolben einwirkende Steuerflüssigkeit enthält. Als Förderpumpe für die Druckflüssigkeit wird dabei zweckmäßig die Brennstoffpumpe oder eine mit dieser verbundene Zubringerpumpe und als Druckflüssigkeit der Brennstoff verwendet.

In der Zeichnung ist die Erfindung in

Abb. ι schematisch dargestellt.

Abb. 2 zeigt .beispielsweise eine Ausführung der Zündzeitpunktverstellung an einer normalen Brennstoffpumpe,

Abb. 3 an einer anderen Brennstoffpumpenart.

Abb. 4 und 5 zeigen zwei weitere Ausführungsformen des Erfindungsgedankens in schematischer Darstellung.

In Abb. ι ist mit a die Brennkraftmaschine bezeichnet, von der aus eine als Kreisel-, Zahnrad- oder Kolbenpumpe ausgebildete Pumpe b angetrieben wird. Diese Pumpe saugt eine Steuerflüssigkeit aus einem Behälter c über die Leitung d an und drückt sie über die Leitung e nach einem als geschlossener Behälter ausgebildeten Druckraum /, von dem sie durch eine Drosselöffnung g und eine Leitung h nach dem Sammelbehälter c zurückfließt. Mit dem Druckbehälter/ wirkt ein Steuerkolben i zusammen, der an der Außenseite unter der Einwirkung einer Feder j steht und an einem bei k drehbar gelagerten Winkelhebel/ angreift, der über ein Gestänge m, η mit einer Welle t verbunden ist. Auf letzterer ist eine Exzenterscheibe q befestigt, auf der sich ein Hebel u führt, der

zwischen der Antriebsnocke J und dem Pumpenkolben p eingeschaltet ist und die Bewegung der TSTocke auf den Pumpenkolben überträgt.

Die Einrichtung wirkt in der folgenden Weise: Nimmt z. B. die Drehzahl der Brennkraftmaschine α zu, so steigt auch entsprechend die Drehzahl der Pumpe b. Die letztere fördert daher in der Zeiteinheit mehr ίο Steuerflüssigkeit aus dem Behälter c nach dem Druckbehälter/ und bewirkt dadurch in letzterem, da der Drosselquerschnitt g zunächst unverändert ist, eine Drucksteigerung, die sich in einer Verschiebung des Steuerkolbens nach links unter Zusammenpressung der Feder / auswirkt. Durch diese Verschiebung des Steuerkolbens wird der Winkelhebel / ausgeschwungen, dessen Bewegung über das Gestänge m, η auf die Welle t übertragen wird. Letztere wird dadurch gedreht und verschiebt den Hebel u infolge seiner exzentrischen Lagerung auf der Welle in der Abb. 2 nach links. Die Rolle«¹ dieses Hebels kommt daher früher in den Bereich des ansteigenden Teiles der Nockes, und die Brennstoffeinspritzung erfolgt sonach entsprechend früher.

Nimmt umgekehrt die Drehzahl der Brennkraftmaschine α ab, so sinkt wegen der geringeren Leistung der Pumpe b in der Zeiteinheit der Druck der Steuerflüssigkeit im Behälter/, und der Steuerkolben i wird nunmehr unter der Wirkung der Feder j nach rechts verschoben. Diese Bewegung wird wiederum über das Gestänge I, m, η auf die Welle t übertragen, die nunmehr den Hebel u im entgegengesetzten Sinne, d. h. in der Abb. 2 nach rechts verschiebt, so daß die Hubkurve der Nocken entsprechend später auf die Rolle u¹ zur Einwirkung gelangt. Der Förderhub des Pumpenstempels b beginnt nunmehr später, und dementsprechend wird auch der Einspritzbeginn näher an den Totpunkt hin verlegt.

Die Ausführung nach Abb. 4 unterscheidet sich von derjenigen nach Abb. 1 im wesentliehen dadurch, daß die Pumpe b als Zubringerpumpe für die Brennstoffpumpe 0 ausgebildet und demzufolge als Steuerflüssigkeit der Brennstoff verwendet wird. Die Pumpe b wird wiederum von der Brennkraftmaschine a angetrieben und saugt Brennstoff aus dem Vorratsbehälter c durch die Leitung d an. Diesen Brennstoff befördert sie über die Leitung e nach dem Druckbehälter f, von dem die Brennstoffleitung ν nach dem Saugraum der Brennstoffpumpe 0 führt. Der Druckbehälter / ist wiederum mit einer Drosselöffnung g versehen, durch die der Brennstoff in den Raum w eintritt. Von hier entweicht er durch die Leitung ν zur Brennstoffpumpe und über das Druckventil χ und die Leitung h zum Vorratsbehälter c zurück. Mittels des Druckventils χ kann der Druck im Saugraum der Brennstoffpumpe auf eine bestimmte Höhe (0,2 bis 03 at) eingestellt werden. Mit dem Druckbehälter / steht der Steuerkolben i in Verbindung, der in gleicher Weise wie gemäß Abb. ι an die Einspritzzeitpunktverstellung der Brennstoffpumpe 0 angeschlossen ist.

Die Wirkungsweise gestaltet sich wie folgt: Die Zubringerpumpe b saugt Brennstoff aus dem Vorratsbehälter c an und drückt ihn über die Leitung e nach dem Druckbehälter /. Steigt die Drehzahl der Maschine, so steigt auch die Fördermenge der Zubringerpumpe b, und dementsprechend wächst auch der Druck im Druckbehälter /. Unter dem zunehmenden Druck wird der Kolben i nach außen verschoben, der diese Bewegung in der früher beschriebenen Weise auf die Einspritzzeitpunktverstellung der Brennstoffpumpe überträgt.

Gemäß Abb. 5 wird als Steuerflüssigkeit das Kühlwasser der Kraftmaschine verwendet. Es ist hier mit b die Kühlwasserpumpe bezeichnet, die ihren Antrieb von der Brennkraftmaschine α erhält. Von der Druckleitung b¹ dieser Pumpe führt eine Zweigleitung b² nach dem Druckbehälter /, die durch eine eingebaute senkrechte Scheidewand f¹ in zwei miteinander in offener Verbindung stehende Räume/², /³ geteilt ist. Mit dem Raum f^s steht der Steuerkolben i in Verbindung, der in der früher beschriebenen Weise an die Einspritzzeitpunktverstellung der Brennstoffpumpe 0 angeschlossen ist. Der Raum /² des Druckbehälters enthält Kühlwasser, der Raum f^s ein Öl, das gleichzeitig zur Kolbenschmierung dienen kann. Der Raum über den beiden Flüssigkeiten dient als Windkessel.

Die Wirkungsweise ist folgendermaßen: Ein Teil des von der Kühlwasserpumpe b geförderten Kühlwassers gelangt durch die Abzweigung b² nach dem Druckraum /². Nimmt die Drehzahl der Maschine zu, so wächst entsprechend dem Wasserdruck auch die nach dem Raum/² geförderte Flüssigkeitsmenge. Der Flüssigkeitsspiegel im Raum /² steigt daher unter Zusammenpressung der in den Behälter eingeschlossenen Luft, und die letztere überträgt diese Drucksteigerung auf die Steuerflüssigkeit im Raum/³. Unter dem Überdruck in diesem Raum wird der Steuerkolben i wiederum nach links verschoben, der diese Bewegung in der früher geschilderten Weise auf die Einspritzzeitpunktverstellung der Brennstoffpumpe 0 überträgt.

In den beschriebenen Ausführungsformen ist die Verstellung des Zündzeitpunktes ausschließlich in Abhängigkeit zu der Drehzahl der Maschine gebracht. Sie kann aber außerdem auch noch von der Belastung oder Füllung der Maschine abhängig gemacht werden.

Dies kann in der Weise geschehen, daß der Querschnitt der Drosselöffnung g des Druckbehälters / zunächst unverändert gehalten und die Förderung der Pumpe vom Regler beein-Mußt wird, oder daß der Drosselquerschnitt g in Abhängigkeit von der Belastung der Maschine veränderlich gemacht wird.

Zu diesem Zweck kann beispielsweise eine Ventilnadel y vorgesehen sein, die mit dem

ίο Füllungsreglers der Maschine verbunden ist und je nach der Belastung der Maschine den Drosselquerschnitt mehr oder weniger weit öffnet. Steigt beispielsweise die Belastung, so wird der Drosselquerschnitt g durch die Ventilnadel y verkleinert. Dadurch wird auch bei Abnahme der Drehzahl der Brennkraftmaschine α der Überdruck im Behälter / vergrößert, was sich in einer entsprechenden Verschiebung des Steuerkolbens i auswirkt. Bei

ao abnehmender Belastung dagegen wird der Drosselquerschnitt durch Verstellung der Ventilnadel y weiter geöffnet, so daß der Druck im Behälter f entsprechend sinken kann. Unter dem Überdruck der Feder / wird der Steuerkolben i nunmehr entgegengesetzt bewegt und damit der Einspritzzeitpunkt zurückverlegt.

Statt der in der Abb. 2 dargestellten Brennstoffpumpe können naturgemäß auch andere bekannte Ausführungen Verwendung finden, z. B. gemäß Abb. 3 eine Brennstoffpumpe, bei der die Füllungsänderung durch Verdrehung des Pumpenstempels mittels einer schrägen Steuerkante p¹ erfolgt. In diesem Falle wirkt der Regler unmittelbar verdrehend auf den Pumpenstempel ein, während der Zeitpunkt, in dem die Pumpe zu fördern beginnt, also der Einspritzbeginn, in Übereinstimmung mit Abb. 2 (Hebel u) verändert wird.

Claims

Patentansprüche:

1. Brennkraftmaschine mit veränderlicher Drehzahl, deren Einspritzzeitpunktverstellung mit einem unter der Wirkung einer Feder einerseits und einer Druckflüssigkeit andererseits stehenden Steuerkolben verbunden ist, dessen Verstellung unter dem veränderlichen Druck einer durch eine von der Kraftmaschine angetriebenen Pumpe in Umlauf versetzten Druckflüssigkeit erfolgt, dadurch gekennzeichnet, daß der Behälter der Druckflüssigkeit in zwei durch einen Windkessel verbundene Räume geteilt ist, von denen der eine mit der Förderpumpe verbunden ist, während der andere die auf den Steuerkolben einwirkende Steuerflüssigkeit enthält.

2. Brennkraftmaschine nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß als Förderpumpe für die Druckflüssigkeit die Brennstoffpumpe oder eine mit dieser verbundene Zubringerpumpe und als Druckflüssigkeit der Brennstoff dienen.

3. Brennkraftmaschine nach den Ansprüchen ι und 2, bei welcher die Förderpumpe gegen einen veränderlichen Drosselquerschnitt fördert, dadurch gekennzeichnet, daß der Drosselquerschnitt unter der Einwirkung des Füllungsreglers veränderlich ist.

Hierzu ι Blatt Zeichnungen