DE605337C

DE605337C - Regulation for internal combustion engines

Info

Publication number: DE605337C
Application number: DE1930605337D
Authority: DE
Original assignee: HANDY GOVERNOR CORP
Current assignee: HANDY GOVERNOR CORP
Priority date: 1929-06-08
Filing date: 1930-02-27
Publication date: 1934-11-09
Also published as: US2048423A; GB340449A; FR691045A

Description

Es sind Regeleinrichtungen für Brennkraftmaschinen bekannt, bei denen ein von Hand zu bedienendes Drosselventil in der Zuführungsleitung und eine zwischen dem Drosselventil und den Masehinenzylindern angeordnete, sich unter dem Einfluß des Gasstromes entgegen der Kraft einer Feder schließende unausgeglichene Regelklappe vorgesehen ist.
Bei den bekannten Reglern mit unausgeglichener Regelklappe mußte letztere auch in der geöffneten Stellung dem Gasstrom gegenüber etwas schräg eingestellt werden, so daß sie dem Gasstrom zwecks Verstellung eine gewisse Angriffsfläche bietet. Infolgedessen treten auch in der geöffneten Stellung erhebliche Strömungsverluste auf. DieErfindung bezweckt, diese auf ein Kleinstmaß zurückzuführen, dadurch, daß die unausgeglichene Drosselklappe ganz bzw. annähernd ganz in Richtung derControl devices for internal combustion engines are known in which a manually operated throttle valve is provided in the supply line and an unbalanced control flap is provided which is arranged between the throttle valve and the main cylinder and closes under the influence of the gas flow against the force of a spring.
In the known regulators with unbalanced regulating flap, the latter had to be set somewhat obliquely in relation to the gas flow in the open position, so that it offers the gas flow a certain area of attack for the purpose of adjustment. As a result, considerable flow losses also occur in the open position. The purpose of the invention is to reduce this to a minimum, in that the unbalanced throttle valve is completely or approximately completely in the direction of the

ao Strömung eingestellt werden kann. Um das zu erreichen, ist zwischen der handverstellten Drossel und der selbsttätigen Regelklappe ein an sich bekannter, vom Unterdruck in den Raum zwischen diesen beiden Regelungsorganen verstellbarer Kolben derart angeordnet und mit der Regelklappe über Lenkereinrichtungen derart verbunden, daß die von dem Unterdruck auf ihn ausgeübte Kraft im Schließsinn auf die Regelklappe einwirkt. Infolgedessen ist es nicht mehr nötig, eine Schrägstellung der Regelklappe zwecks Erzeugung eines Ausschlages vorzunehmen. Sie kann in Strömungsrichtung oder in eine Richtung, die angenähert der Strömungsrichtung entspricht, eingestellt werden. .ao flow can be adjusted. To achieve this, there is between the manually adjusted Throttle and the automatic control valve a known per se, from the negative pressure in the Space between these two regulating organs adjustable piston so arranged and with the control flap connected via link devices in such a way that the from the negative pressure The force exerted on him acts on the control flap in the closing direction. As a result it is no longer necessary, an inclined position of the control flap in order to generate a deflection to undertake. It can be in the direction of flow or in a direction that approximates the Direction of flow corresponds to be adjusted. .

Bei Reglern mit ausgeglichenen Regelklappen hat man zwar schon zur Betätigung dieser Klappe Kolben vorgesehen, die durch den Unterdruck in der Saugleitung beeinflußt werden. Diese bekannten Regler haben das Bestreben, in ihrer geschlossenen Stellung zu verharren, auch wenn die Drehzahl abnimmt, und sind deshalb im Betrieb wenig empfindlich, da zur Verstellung der Regelklappe in diesem Falle ein großer Drehzahlabfall erforderlich ist. Eine derartige Regelung ist infolgedessen unzuverlässig. Der Regler gemäß der Erfindung setzt sich auch bei einem geringen Drehzahlabfall in Tätigkeit, da der Unterdruck auf der Maschinenseite im geschlossenen Zustande des Reglers auf den Kolben nicht einwirken kann. Nähere Einzelheiten der Erfindung gehen aus der nachfolgenden Figurenbeschreibung hervor.In the case of regulators with balanced regulating flaps, one has to operate them Flap piston provided, which are influenced by the negative pressure in the suction line. These known regulators tend to remain in their closed position, even if the speed decreases, and are therefore not very sensitive during operation, since they are used to adjust the regulating flap If a large drop in speed is required. As a result, such a scheme is unreliable. The controller according to the invention settles even with a small drop in speed in operation, because the negative pressure on the machine side in the closed state of the Regulator cannot act on the piston. Further details of the invention are available from the following description of the figures.

In der Zeichnung stellen dar:In the drawing show:

Fig. ι eine Vorderansicht einer älteren Reglerform, die vordere Deckplatte ist zur besseren Übersicht abgenommen,Fig. Ι a front view of an older regulator form, the front cover plate has been removed for a better overview,

Fig. 2 einen senkrechten Schnitt nach der Linie 2-2 in Fig. 1,Fig. 2 is a vertical section along the line 2-2 in Fig. 1,

Fig. 3 einen senkrechten Schnitt nach der Linie 3-3 nach Fig. 2 undFig. 3 is a vertical section along the line 3-3 of Fig. 2 and

Fig. 4 einen senkrechten Schnitt durch die Abschlußhaube des Zylinderendes für den Kolben.Fig. 4 is a vertical section through the cap of the cylinder end for the Pistons.

Die der Erfindung zugrunde liegende Reglerform hat ein Klappventil io, das in der Führung Ii angeordnet ist. Somit liegt gemäß der Zeichnung die Klappe io im Zuführungsrohr der Maschine zwischen dem Einlaß der Maschine an der oberen Seite und dem Vergaser an der unteren Seite. Der Regler kann am oberen Flansch 12 mit dem Flansch des Einlasses verbunden und der untere Flansch 13 · kann mit dem Vergaser verbunden werden.The regulator form on which the invention is based has a flap valve io, which is in the guide Ii is arranged. Thus, according to the drawing, the flap is located in the supply pipe of the engine between the inlet of the engine on the upper side and the carburetor on the lower side. The regulator can be connected at the top flange 12 to the flange of the inlet and the lower flange 13 · can be connected to the carburetor.

Die Führung 11 hat zweckmäßig qua dra tischen Querschnitt, damit sich die Klappe besser einpaßt und eine große Fläche in großem Abstand von der Welle liegt. Wie in den Fig. 2 und 3 ig dargestellt, liegt der größere Teil 15 der unausgeglichenen Klappe unter und der kleinere Teil 17 über der Spindel 16. Es suchen die Gasströme die unausgeglichene Klappe zur Schließstellung hin zu bewegen. Zwecks genauer Regelung muß die Schließbetätigung in allen Ventilstellungen ausgeglichen sein. Deswegen ist die Spindel 16 in Lagern 18,18' des Gehäuses 19 geführt, an welches das Gehäuse 21 mittels einer passenden Verbindung angeschlossen ist. Dieses Gehäuse 21 bildet eine Kammer 23, in der der eigentliche Mechanismus untergebracht ist. Die Achse 16 ragt also in diese Kammer 23 hinein und trägt dort fest eine Kurbel. Diese trägt an ihrem unteren Ende einen Zapfen-25 mit einer Rolle 26 darauf, die gegen die Kurvenfläche 27 eines bei 28' gelagerten Armes 28 anliegt. Das entgegengesetzte Ende des Armes 28 ist an einem Gliede 29 angelenkt, das am oberen Ende einer Schraubenfeder 30 befestigt ist. Das entgegengesetzte Ende der Feder ist bei 31 mit der Gehäusewand verbunden. 32 bildet einen Anschlag für den Hebel 24, so daß die Feder das Ventil gewöhnlich in der offenen Stellung der Fig. 1 hält. Wenn die Klappe sich schließen will, so dreht sich der Hebel 24 entgegen der Uhrzeigerrichtung (siehe Fig. 1), und der Hebelarm, durch den er auf die Feder wirkt, verkürzt sich immer mehr, wenn die Rolle 25 über die Fläche 27 läuft und sich dem Zapfen 28' nähert. Diese Wirkung wird etwas durch die Krümmung der Fläche 27 abgewandelt. Die Krümmung ist derart ausgebildet, daß bei jeder Klappenstellung die Feder eine Kraft ausübt, die genau die Schließneigung der Klappe in allen ihren Stellungen ausgleicht. The guide 11 has expedient qua dra tables Cross-section so that the flap fits better and a large area at a large distance from the wave. As shown in FIGS. 2 and 3 ig, the greater part 15 of the unbalanced Flap underneath and the smaller part 17 above the spindle 16. They are looking for Gas flows to move the unbalanced flap towards the closed position. In order to be more precise Control, the closing actuation must be balanced in all valve positions. Because of this the spindle 16 is in bearings 18,18 'of the housing 19 out, to which the housing 21 is connected by means of a suitable connection. This housing 21 forms a chamber 23 in which the actual mechanism is housed is. The axis 16 thus protrudes into this chamber 23 and there firmly carries a crank. These carries at its lower end a pin 25 with a roller 26 on it, which against the cam surface 27 of an arm 28 supported at 28 '. The opposite end of the arm 28 is hinged to a link 29 which is attached to the upper end of a coil spring 30. That opposite end of the spring is connected at 31 to the housing wall. 32 forms one Stop for lever 24 so that the spring usually has the valve in the open position of Fig. 1 holds. When the flap wants to close, the lever 24 rotates in the opposite direction clockwise (see Fig. 1), and the lever arm through which it acts on the spring, shortens more and more when the roller 25 runs over the surface 27 and the Pin 28 'approaches. This effect is modified somewhat by the curvature of the surface 27. The curvature is designed such that the spring for each flap position Exerts a force that precisely compensates for the tendency of the flap to close in all of its positions.

Gemäß der Ausbildung, die die vorliegende Erfindung bildet, werden, wie schon vorher ausgeführt, die Druck- und Strömungsbedingungen zwischen dem Vergaserventil und den Maschinenzylindern geändert, wenn das Vergaserventil beinahe geschlossen ist. Es wirken dann weniger Gase auf die Klappe ein. Daher wird sich der Druck, der auf beiden Seiten der Klappe ausgeübt wird, angenähert die Waage halten. Hieraus folgt, daß die unausgeglichene Klappe durch die Feder 30 in eine mehr offene Stellung gezogen wird. Das heißt in anderen Worten, das Reglerventil wird sich stärker öffnen als das Vergaserventil. Bei geschickter Handhabung des Vergaserventils nach der Öffnungsrichtung hin ist es möglich, die Maschine mit größerer Geschwindigkeit, als die Regelgeschwindigkeit beträgt, laufen zu lassen. Um diesen Mißstand zu vermeiden, ist erfindungsgemäß der sogenannte Ausgleichsmechanismus vorgesehen. Dieser Mechanismus hat einen Kolben 33, der an das Klappenventil 10 angelenkt ist. Der Kolben bewegt sich in einem Zylinder 34. Wie in der Zeichnung dargestellt, bildet der Zylinder ein an den Enden offenes Rohr. Dieses sitzt mit dem etwas schwächer gehaltenen Ende 35 mittels Preßsitzes in einer entsprechenden Bohrung 36 am Einlaßrohr 11. Eine Stange 37 verbindet den Kolbenbolzen 36 über einen Stift 38 mit dem Auge 39, das an der Unterfläche des längeren Armes der Klappe 10 angenietet ist. Das äußere Ende des Zylinders wird mit einer Preßmetallhaube o. dgl. Haube abgeschlossen, die mit Druck auf den Außenmantel des Zylinders gesetzt ist. Damit etwas Außenluft zur Außenfläche des Kolbens gelangen kann, hat der Zylindermantel mehrere Längsnuten 41 in dem Teile, über den der Mantel 42 der Haube greift. Dieser Mantel ist mit einer Mehrzahl kurzer Ansätze 43 am freien Mantelende ausgerüstet, die nicht nur den Flansch 44 am Mantelboden von der Fläche des Gußstückes 19 abhalten, sondern auch den Kopfteil der Kappe vom oberen Ende des Zylinders entfernt halten, wie deutlich aus Fig. 3 ersichtlich ist. An der Unterkante des Zylinders befindet sich weiter ein Freiraum, so daß Luft in die Räume zwischen den Ansätzen 43 und durch den Freiraum hindurch und aufwärts durch die Nuten 41 treten und zur Außenfläche des Kolbens gelangen kann.According to the embodiment constituting the present invention, as before executed the pressure and flow conditions between the carburetor valve and the Engine cylinders changed when the carburetor valve is almost closed. It work then less gases on the flap. Hence, the pressure on both sides of the Flap is exercised, approximately keep the balance. It follows that the unbalanced The flap is pulled by the spring 30 into a more open position. That means in others In other words, the regulator valve will open more than the carburetor valve. With more skillful Handling the carburetor valve according to the opening direction it is possible to open the machine to run at a higher speed than the control speed. Around To avoid this disadvantage, according to the invention, is the so-called compensation mechanism intended. This mechanism has a piston 33 which is hinged to the flap valve 10 is. The piston moves in a cylinder 34. As shown in the drawing, the cylinder forms a tube that is open at the ends. This sits a little weaker with the held end 35 by means of a press fit in a corresponding bore 36 on the inlet pipe 11. A rod 37 connects the piston pin 36 via a pin 38 with the eye 39, which is on the lower surface of the longer arm of the flap 10 is riveted. The outer end of the cylinder is completed with a pressed metal hood o of the cylinder is set. So that some outside air can get to the outside of the piston can, the cylinder jacket has several longitudinal grooves 41 in the part over which the Coat 42 of the hood engages. This coat is with a plurality of short lugs 43 on the free The end of the jacket is equipped with not only the flange 44 on the floor of the jacket from the surface of the casting 19, but also the head part of the cap from the upper end of the Keep the cylinder away, as can be clearly seen from FIG. At the bottom of the cylinder is further a free space, so that air in the spaces between the approaches 43 and pass through the space and up through the grooves 41 and to the outer surface of the piston can get.

Bei normaler Betätigung wird das Vergaserventil weit offen sein, der Kolben 33 wirkt dann nur recht gering auf die Klappe 10 ein. Befindet sich aber beispielsweise das Regelventil in einer beinahe geschlossenen Stellung, so tritt der Kolben in stärkere Tätigkeit. In voll geöffneter Stellung bietet die Regelklappe kaum eine Eingriffsfläche für die Gase. Die Kraft, die das Ventil zu schließen beabsichtigt, hat also ihren Geringstwert. Der Kolben 33 unterstützt gewissermaßen das Ventil, um es von dieser ganz geöffneten Stellung in die Schließstellung zu bringen.During normal actuation the carburetor valve will be wide open and the piston 33 will then act only very slightly on the flap 10. But if there is, for example, the control valve in an almost closed position, the piston becomes more active. In full In the open position, the control flap hardly offers any contact surface for the gases. The power which intends to close the valve has its lowest value. The piston 33 assists as it were, the valve to move it from this fully open position to the closed position bring to.

Schließt man jetzt das Vergaserventil, und versucht man mittels seiner den Motor derart mit einer höheren als der eingeregelten Geschwindigkeit lauf en zu lassen, dann^vtritt der Kolben 33 in Tätigkeit, schließt die Regelklappe und'verhindert somit die unzulässige Drehzahlerhöhung. Es ist augenscheinlich, daß, wennIt now includes the carburetor valve, and trying by means of its motor in such a way with a higher than the adjusted speed to let pass en, then ^v occurs, the piston 33 in activity, closes the butterfly valve thus und'verhindert the inadmissible increase in speed. It is evident that if

das Vergaserventil in eine fest geschlossene Stellung gebracht ist, eine Verminderung der Luftzuführung zwischen dem Vergaserventil und der Maschine stattfindet. Da dadurch der Druckunterschied an den beiden Seiten der Regelklappe herabgesetzt wird und somit weniger Gas strömt, so hat der Regler das Bestreben, sich zu öffnen. Die Druckverminderung in der Führung ii jedoch wirkt ebenfallsthe carburetor valve is placed in a tightly closed position, a reduction in the Air supply takes place between the carburetor valve and the machine. Since this makes the Pressure difference on the two sides of the control valve is reduced and thus If less gas flows, the regulator tries to open. The pressure reduction in leadership ii, however, is also effective

ίο auf den Kolben 33 ein und sucht dadurch den Kolben gemäß Fig. 3 nach rechts hin zu verstellen. Hierdurch wird das sonst auftretende Öffnen der Klappe 15 und dadurch eine unzulässige Drehzahlerhöhung verhindert.ίο on the piston 33 and thereby searches for the To adjust the piston according to FIG. 3 to the right. This is what would otherwise occur Opening the flap 15 and thereby preventing an unacceptable increase in speed.

Ist der Regler an Vierzylindermotoren angebracht, so verursacht unter Umständen die Pumpwirkung der Zylinder ein Flattern der Klappe. Der Kolben 33 und die entsprechenden zu ihm gehörenden Teile wirken als Dämpfeinrichtung und verhindern somit ein Flattern des Ventils.If the governor is attached to four-cylinder engines, it may cause the The pumping action of the cylinder causes the flap to flutter. The piston 33 and the corresponding Parts belonging to it act as a damping device and thus prevent fluttering of the valve.

Claims

Patent claims:

i. Control for internal combustion engines as with a manually operated Throttle valve in the supply line and one between the throttle valve and the Machine cylinders arranged, under the influence of the gas flow against the Force of a spring or the like closing unbalanced control flap, characterized in that, that between the manually adjusted throttle and the automatic control valve (10) -ein itself known, from the negative pressure in the space between these two regulating organs adjustable piston (33) arranged in such a way and with the regulating flap (10) via steering devices (36 ', 37, 38, 39) is connected that the force exerted by the negative pressure on him in the closing direction the control flap (10) acts.

2. Control for internal combustion engines according to claim 1, characterized in that that the cylinder (34) for the piston (33) through to the atmospheric air a flap (40) is closed, the small openings for the passage of releases atmospheric air, so that the piston (33) acts as an air brake for the control valve (10) works.

1 sheet of drawings