DE638752C - Drehzahlregelung fuer Einspritzbrennkraftmaschinen - Google Patents
Drehzahlregelung fuer EinspritzbrennkraftmaschinenInfo
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- DE638752C DE638752C DEB146927D DEB0146927D DE638752C DE 638752 C DE638752 C DE 638752C DE B146927 D DEB146927 D DE B146927D DE B0146927 D DEB0146927 D DE B0146927D DE 638752 C DE638752 C DE 638752C
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Description
Bei Brennkraftmaschinen, die eine Brennstofförder- oder eine Einspritzpumpe haben,
deren Förderglied mindestens beim Druckhub in Abhängigkeit von der Maschinendrehzahl
bewegt wird, hauptsächlich also bei Dieselmotoren, ist es meistens üblich, durch einen
besonderen Regler die zur Verbrennung kommende Brennstoffmenge derart zu beeinflussen,
daß die Maschine unabhängig vomBelastungszustand die gewünschte Drehzahl hält.
Meistens wird zu diesem Zweck ein vom Motor selbst angetriebener Fliehkraftregler
verwendet. An Stelle eines Fliehkraftreglers hat man auch schon den von der Motordrehzahl
abhängigen Strömungszustand in der Luftansaugleitung des Motors zum Regeln der zur Verbrennung gelangenden Brennstoffmenge
und damit der Drehzahl herangezogen. Ferner wurde auch schon vorgeschlagen,
neben dem üblichen Drehzahlregler eine Sicherheitsregelung
vorzusehen, die beim Versagen des Drehzahlreglers einsetzt, sobald die Drehzahl übermäßig ansteigt. Um diese
Sicherheitsregelung zu bewirken, soll die Einspritzpumpe so ausgebildet sein, daß ihr
volumetrischer Wirkungsgrad beim Erreichen der Höchstdrehzahl plötzlich ganz stark
abnimmt, so daß sich auch die von der Pumpe geförderte Brennstoffmenge ebenso plötzlich
wesentlich verringert und die Drehzahl somit unverzüglich fällt.
Nach einem weiteren Vorschlag soll ein mit der Ansauggeschwindigkeit der Einspritzpumpe
sich änderndes Druckgefälle herangezogen werden, tun ein bewegliches, den Füllungsgrad
der Einspritzpumpe und damit ihre Fördermenge beeinflussendes Regelglied zu verstellen. Das auf der Pumpensaugseite verfügbare
Druckgefälle ist aber so gering, daß bei Anwendung kleiner Regelglieder nicht
genügend Regelkraft und auch keine ausreichende Empfindlichkeit der Regelung erzielt
wird.
Gemäß der Erfindung kann man bei Anlagen mit vom Brennstoffdruck gesteuerten oder
mit offenen Einspritzdüsen den bisher üblichen besonderen Regler samt einem Antrieb
ersparen , oder aber, soweit kein besonders
angetriebener Regler verwendet worden ist,, den Aufbau der Regelglieder vereinfachen und
die Regelwirkung verbessern, wenn man ein mit der Durchflußgeschwindigkeit des Brennstoffs durch die druckführenden Leitungen
oder Räume der Brennstofförderanlage sich
änderndes Druckgefälle heranzieht zum Verstellen eines beweglichen Gliedes, das die
durch offene oder selbststeuernde Einspritzdüsen in den Brennraum der Maschine gelangende
Brennstoffmenge so regelt, daß die Maschine eine gewünschte Drehzahl hält.
Auf der Zeichnung sind in sieben Abbildungen sieben Anwendungsbeispiele des Erfindungsgegienstandes
dargestellt, 'und zwar alle für Einspritzmotoren. Als Förderanlage ist
bei sämtlichen sieben Beispielen eine Einspritzpumpe vorgesehen.
Beim ersten Ausführungsbeispiel nach Abb. ι sitzt im Zylinderdeckel 10 eines Ein-
spritzmotors eine flüssigkeitsgesteuerte" Einspritzdüsen.
Eine Leitung 12 verbindet die Düse mit dem Pumpenkörper 13 einer Einspritzpumpe.
Der Kolben 14 dieser Pumpe:·; wird durch einen Nocken 15 im' Takt des Ai-.
beitsspiels in den Pumpenzylinder 16 hinein·1..
gestoßen und drückt dabei die durch eine Saugleitung 17 vom Brennstoffbehälter 18 in
den Zylinder 16 geholte Brennstoffmenge über to ein Druckventil 20 und durch die Leitung 12
zur Düse 11, deren federbelastete Nadel 19 bei einem bestimmten Druck das Düsenloch
öffnet, so daß der weiterhin geförderte Brennstoff in den Motorzylinder einspritzt.
X5 Im' Pumpenkörper 13 ist außer, dem Pumpenkolben
noch ein zweiter Kolben 21 so untergebracht/ daß er mit einem nadelartigen
Ansatz 22 einen den Druckraum 16 der Pumpe mit der Saugleitung 17 verbindenden Kanal
23 abschließt, solange die von einer Feder 24 auf den Kolben ausgeübte Kraft größer ist
als die auf ihn einwirkende hydraulische Spannung des Brennstoffs. Die Spannung der Feder 24 kann durch Verstellen einer
Schraube 25 verändert werden.
Die beschriebene Pumpe wirkt wie folgt: Beim Saughub erzeugt der Kolben 14 zunächst
im Zylinder ein Vakuum, bis seine Stirnkante die Saugleitung 17 aufsteuert und
Brennstoff in den Zylinderraum, diesen füllend, nachströmt. Wird der Kolben nun von der
dargestellten äußeren Totlage aus angehoben, so beginnt er, bald nachdem die Saugleitung
zugesteuert ist, in die Druckleitung 12 zu fördern. Sobald dort ein gewisser Druck erreicht
wird, hebt sich die Düsennadel, und j etzt f äiigt der geförderte Brennstoff an, durch
das Düsenloch in den Verbrennungsraum des Motorzylinders zu spritzen. Bis zu einer gewissen
Fördergeschwindigkeit des Pumpenkolbens und damit bis zu einer bestimmten Motordrehzahl kann aus dem engen Düsenloch
die vom Kolben verdrängte Brennstoffmenge ausspritzen, ohne daß sich der Druck im Pumpenraum und in der Druckleitung bis
zu demjenigen Druck erhöht, bei dem der Kolben 21 angehoben und dadurch das Ventil
22 geöffnet wird. Solange dieser Zustand besteht, spritzt all der vom Kolben verdrängte
Brennstoff durch die Düse in den Motorzylinder.
Steigt die Drehzahl des Motors und damit
die Fördergeschwindigkeit des Kolbens über jenen bestimmten Wert, so wächst der Druck
im Pumpenraum und in der Druckleitung so
weit, daß der Kolben 21 sich entgegen der Federkraft 24 anhebt und das Ventil 22 öffnet,
wodurch Brennstoff aus der Druckleitung durch den nun geöffneten Anschluß dieser
Leitung in die Saugleitung entweichen kann.
Es wird also jetzt nicht mehr die gesamte vom Kolben verdrängte Brennstoffmenge eingespritzt,
sondern um so viel weniger, als durch das Ventil 22 zurückgelaufen ist. Der •Jfjpücklaufende Anteil der Fördermenge steigt
'„- äbjP mit der Drehzahl des Motors. Bei einer
■|gj|wissen Drehzahl wird somit immer nur so
Sigffil Brennstoff gefördert, als zum Halten dieser
Drehzahl notwendig ist. Die wirksame Fördermenge regelt sich also selbsttätig in
Abhängigkeit von der Drehzahl, und zAvar
werden dazu, wie gezeigt, die von der Fördergeschwindigkeit abhängigen Änderungen des
auf die beiden Druckflächen des Kolbens 21 einwirkenden Druckgefälles herangezogen.
Damit das1 Ventil 22 nach dem Aufmachen, bedingt durch den starken Druckabfall, nicht
sofort wieder schließt, ist im Rückflußkanal 23 eine Drossel vorgesehen, so daß die wirksame
Kolbenfläche nach dem Anheben noch vergrößert wird. Bei dem gezeichneten Beispiel
wird diese Drosselstelle gebildet durch einen Ringraum, der zwischen der Wand des
Rücklaufkanals 23, und einem am beweglichen Glied des Ventils 22 angesetzten Zapfen 26
verbleibt.
Durch Verändern der Federspannung 24 mit Hilfe der Schraube 25 ändert sich, wie
leicht ersichtlich, die Drehzahl, bei welcher die hydraulische Regelung der Einspritzmenge
einsetzt. Man kann also durch Ändern der Belastung des den Rücklaufkanal steuernden
Gliedes die jeweils einzuhaltende Drehzahl beliebig einstellen. Diese einfache Veränderlichkeit
des Regelbereichs ist besonders für Fahrzeugmotoren wertvoll.
Um den Motor-jederzeit abstellen zu können, braucht man nur die Feder 24 so weit zu
entspannen, daß das Ventil 22 schon bei einem kleineren Flüssigkeitsdruck geöffnet wird als
die Düse, so daß der geförderte Brennstoff durch das Ventil 22 in die Saugleitung zurückströmen
kann.
Das zweite Ausführungsbeispiel nach Abb. 2 unterscheidet sich vom ersten hauptsächlich
dadurch, daß dabei das bewegliche Regelglied, der Kolben 21, selbst an Stelle
des beim ersten Beispiel vorgesehenen Ventils 22 den Rücklaufkanal 23 steuert. Statt
einer geschlossenen, flüssigkeitsgesteuerten Düse ist beim zweiten Beispiel eine offene
Mehrlochdüse verwendet. Den Weg des Regelkolbens 21 begrenzt ein Anschlag 27.
Die Wirkungsweise ist ganz gleichartig wie die des ersten Beispiels.
Will man einen mit einer Brennstoffeinspritzanlage nach Abb. 2 versehenen Motor
abstellen, so braucht man nur den Pumpenkolben in an sich bekannter Weise mit Hilfe
eines Hebels 28 von Hand in seiner inneren Totlage halten, so daß die Pumpe zu arbeiten
und damit einzuspritzen aufhört.
Beim drittenAusf ührungsbeispiel nachAbb.3 steuert das bewegliche Regelglied 21 nicht
so· wie bei den vorbeschriebenen Beispielen einen Rücklauf, sondern es ist hier als Kolben
für einen Speicherraum ausgebildet, in dem vorübergehend ein Teil des von der Pumpe
geförderten Brennstoffs aufgespeichert wird. Auf die eine Seite des Kolbens 21 wirkt der
jeweils im Pumpenraum 16 herrschende Druck ein. Andererseits ist der Kolben durch
die Spannung der Feder 24 belastet.
Die Wirkung ist hier folgende:
Beim Förderhub steigt der Druck im Pumpenraum um so höher und um so rascher
Die Wirkung ist hier folgende:
Beim Förderhub steigt der Druck im Pumpenraum um so höher und um so rascher
*5 an, je mehr die Drehzahl und damit die Fördergeschwindigkeit
wächst, weil eben, geradeso wie bei den vorbeschriebenen Beispielen, die bei raschem Lauf geförderte Brennstoffmenge
von der Düse in der verkürzten Zeit nicht ohne Drucksteigerung durchgelassen wird, die durch eine Schraube 25 veränderliche
Belastung des Kolbens 21 ist jeweils so eingestellt, daß sie bis zu einem bestimmten
Druck im Pumpenraum und damit bis zu einer ganz bestimmten Drehzahl den Speicherkolben
in seiner Anfangslage hält. Steigt die Drehzahl über diese Grenze, so weicht beim
Pumpendruckhub der Speicherkolben infolge der auftretenden Druckerhöhung von seinem
abdichtenden Anschlagring 27 zurück und nimmt in dem dabei freigegebenen Raum einen Teil des vom Pumpenkolben verdrängten
Brennstoffs auf. Gegen Ende seines Druckhubes verbindet der Pumpenkolben den Pumpenraum mit der Saugleitung über einen
Kanal 29 und eine Ringnut 30. Der Speicherkolben kann jetzt den beim vorhergegangenen
Teil des Druckhubs aufgenommenen Brennstoff durch diese Verbindung in die Saugleitung
zurückschieben, so daß er bis zum Beginn der nächsten Förderung wieder in seiner
in der Zeichnung dargestellten Ruhelage sich befindet. Steigt bei fallender Belastung des
Motors die Drehzahl und damit die Drucksteigerung im Pumpenraum, so wird schließlich
nur noch eine so kleine Menge eingespritzt, als der Motor zum Halten dieser
Drehzahl braucht.
Um den Ungleichförmigkeitsgrad der soeben beschriebenen selbsttätigen Regelung
möglichst klein zu halten, muß man dafür sorgen, daß schon der innerhalb der zugelassenen
Drehzahländerung vorhandene Druckr anstieg im Pumpenraum den Speicherkolben
genügend weit verschiebt. Deshalb ist der Anschlag des Speicherkolbens so ausgebildet,
daß sich die wirksame Kolbenfläche vergrößert, sobald er von seinem Anschlag sich
abhebt.
Beim vierten Ausführungsbeispiel nach Abb. 4 ist das .die Regelung der Einspritzmenge
beeinflussende, bewegliche Glied mit der beweglichen Nadel des Druckventils 20
fest verbunden und mit seinem kolbenartigen Schaft 31 im Durchgang der hinter dem
Druckventil beginnenden Druckleitung geführt. Der Schaft 31 würde diesen Durchgang
absperren, wenn nicht ein Kanal, im gezeichneten Fall eine Schraubennut 32 am Umfang
des Schafts, vorgesehen wäre, der einen, allerdings gedrosselten Durchfluß des Brennstoffs
zuläßt. Durch die Drosselwirkung in der Nut 32 entsteht ein mit der Drehzahl sich
änderndes Druckgefälle zwischen den beiden Stirnflächen des Schaftes 31, das zum Regeln
der Einspritzmenge wie folgt herangezogen wird.
Sobald beim Druckhub des Pumpenkolbens
14 die Saug- und Rückstoßkanäle 33 zugesteuert worden sind, wird das Ventil 20 aufgedrückt,
'und der verdrängte Brennstoff gelangt in den Raum 34 vor dem Schaft 31 des
Regelgliedes. Da nun die Drosselnut 32 den Brennstoff von einer gewissen Drehzahl ab
nicht ebenso schnell nach der Düse hin durchläßt, als er dem Raum 34 zuströmt, wird der
kolbenartige Schaft 31 gegen die Kraft der Druckventilfeder entsprechend dem Volumen
des nicht von der Drosselnut durchgelassenen Teils der Fördermenge arfgehoben. Wenn nun
gegen Ende des Druckhubes, in gleicher Weise wie beim vorhergehenden Beispiel, der Pumpenraum
16 über den Kanal 29 und die Ringnut 30 mit der Saugseite der Pumpe verbunden
wird, dann schiebt die Feder 35 und der über dem Schaft vorhandene Brennstoffdruck
das Druckventil 20 samt dem Schaft 31 rasch in die gezeichnete Lage. Dabei verdrängt der
zurückweichende Schaft aus dem Raum 34 Brennstoff, den er in den Pumpenraum zurückschiebt.
Die über dem Schaft anschließende Druckleitung wird um einen gewissen Betrag entlastet, unter Umständen sogar teilweise
entleert.
Vor Beginn des folgenden Einspritzens muß der Pumpenkolben zunächst so viel
Brennstoff durch das Druckventil hindurchpressen, bis die am Ende des vorhergegangenen
Einspritzens entlastete Druckleitung wieder auf den öffnungsdruck der Düsennadel
aufgefüllt und gespannt ist. Die hierzu notwendige Brennstoffmenge ist um so größer,
je größer der Hub des Regelgliedes war, der seinerseits wieder mit der Fördergeschwindigkeit
gewachsen ist. Steigt diese, so gelangt schließlich von der vom Pumpenkolben verdrängten Brennstoffmenge nur noch so viel
bei jedem Einspritzvorgang in den Motorzylinder, als zum Halten der Höchstdrehzahl
nötig ist.
Das Volumen, um welches die Druckleitung bei der Leerlaufdrehzahl nach jedem Ein-
038752
- spritzvorgang zu. entlasten oder zu vergrößern
ist, entspricht der zu regelnden Brennstoffmenge. Soll.. ein teilweises Entleeren
vermieden werden, so darf das zum Spannen der Druckleitung nötige Speichervolumen
nicht kleiner gewählt werden als das Volumen der auszuregelnden Brennstoffmenge.
Im fünften Ausführungsbeispiel nach ίο Abb. 5 ist angegeben, wie die Einspritzmenge
einer mehrzylindrigen Brennstoffpumpe unter Ausnutzung der hydraulischen A^orgänge in
einem einzigen Pumpenzylinder selbsttätig geregelt werden kann.
Im Pumpenkörper 13 sind mehrere Zylinder 16, 161... vorgesehen, in denen gleichartige
Kolben 14, 141... durch die auf einer
gemeinsamen Welle angeordneten, entsprechend der Motorzylinderzahl versetzten a° Nocken 15, 151... bewegt werden. AlleEinzelputnpen
haben eine gemeinsame Saugleitung 17. In die Pumpenzylinder münden
Kanäle 39, 40,-41, die durch Stichbohrungen 42, 43, 44 mit der Saugleitung 17 verbunden
sind. Der von den Kolben geförderte Brennstoff gelangt über die Druckventile 20, 201 in
die zu den hier nicht dargestellten Einspritzdüsen führenden Druckleitungen 12.
Die Pumpenkolben tragen an ihren in die Zylinder hineinragenden Enden Steuerflächen,
die über einen Teil der Kolbenbewegung die .Kanäle39 (Kolben 14) und 40 (Kolben 141)
abdecken und in der Bewegungsrichtung einerseits durch die Kolbenstirnkante, andererseits
durch eine schräge Steuerkante 45 begrenzt sind. Eine Nut 46 in jedem der
Kolben verbindet die Pumpenräume 16, 161 mit einer jeweils unter der schrägen Steuerkante
vorgesehenen Aussparung 47. Durch Verdrehen der Kolben mittels einer gezahnten Regelstange 48 ändert sich die Breite des die
Kanäle 39 und 40 über einen Teil eines Druckhubes abdeckenden Streifens der schräg abgeschnittenen
Steuerflächen. Damit ändert sich aber auch die wirksame Fördermenge jeder Einzelpumpe, denn sobald die Schrägkante
45 den Kanal 39 (linker. Kolben) aufsteuert, wird der weiterhin vom ,aufwärts
gehenden Kolben verdrängte Brennstoff aus dem Pumpenraum 16 über die Nut 46 und die
Aussparung 47 in den Kanal 39 zurückgeschoben. Die Fördermengenregelung durch Verschieben der Regelstange ist bei allen
Einzelpumpen gleich.
Zum Bewegen der Regelstange 48 wird die* mit der Drehzahl veränderliche Fördergeschwindigkeit
herangezogen, die der Kolben 14 dem von ihm verdrängten Brennstoff aufzwingt.
fio In dem kolbenschieberartig eingepaßten
und längsdurchbohrten Führungsschaft des Druckventils 20 ist nämlich eine Drosselstelle
49 vorgesehen. Hinter der Drosselstelle zweigt radial von der Längsbohrung eine Steuerbohrung 50 ab, über die, sobald das
Ventil 20 genügend weit angehoben ist, ein Kanal 51 im Pumpenkörper mit der Längsbohrung
im Ventilschaft verbunden wird. Der Kanal 51 führt zu einem Raum 52, in den
ein Kolben 53 eingepaßt ist. Vom Raum 52 führt eine Drosselbohrung 54 zu dem mit der
Saugleitung verbundenen Kanal 42. Das ins Freie ragende Ende des Kolbens 53 ist an dan
einen Arm eines zweiarmigen Hebels 55 angelenkt, der sich um das Auge 56 schwenken
kann. Der andere Arm des Hebels 55 ist mit dem Ende der Regelstange 48 verbunden, die
von einer Feder 57 in der gezeichneten Stellung zu halten gesucht wird.
Die beschriebene Pumpe regelt wie folgt: Solange der Motor nicht schnell läuft, greift
die Regelung nicht ein. Die Kolben fördern dann ihre größte Menge. Steigt die Drehzahl,
so wächst das auf die Verschiebung des Druckventils 20 einwirkende Druckgefälle,
weil die Drosselstelle 49 den vom Pumpenkolben 14 verdrängten Brennstoff nicht ohne
Drucksteigerung im Raum 16 durchläßt. Infolgedessen wird das Druckventil mit steigender
Drehzahl immer mehr angehoben, bis bei einer ganz bestimmten Drehzahl die Querbohrung
50 im Schaft des Druckventil^ den Kanal 51 auf steuert. Von jetzt ab strömt ein
Teil des weiterhin, geförderten Brennstoffs in den brennstoffgefüllten Raum 52 und erhöht
darin den Flüssigkeitsdruck. Dadurch wird der Kolben 53 nach außen bewegt und seine
Bewegung über den Hebel 55 auf die Regelstange 48 übertragen, Diese verdreht alle
Pumpenkolben derart, daß ihre wirksame Fördermenge abnimmt. Damit fällt dann auch die Drehzahl wieder. Ist sie so weit gesunken,
daß kein Brennstoff mehr in den Raum 52 gelangt, dann beginnt die Feder 57 das Regelgestänge samt den Pumpenkolben 1OS
und auch dem Kolben 53 zurückzuführen, so daß die wirksame Fördermenge wieder steigt.
Der beim Rückführen des Kolbens 53 verdrängte Brennstoff fließt durch die Drosselbohrung
54 nach der Saugseite der Pumpe ab. no
Beim sechsten Ausführungsbeispiel nach Abb. 6 sind alle Teile der Regeleinrichtung
in einem Zwischenstück untergebracht, das irgendwo in die zur Einspritzdüse führende
Druckleitung eingebaut ist.
In eine Bohrung eines Körpers 50 ist ein das kolbenschieberartige Regelglied 59 aufnehmendes
Führungsstück 60 eingesetzt und darin durch einen Abschlußnippel 61 festgespannt. Eine Druckfeder 62, die sich einer-
seits gegen den Schieber und andererseits gegen einen verstellbaren Federteller 63 abstützt,
ist bestrebt, den Schieber in der gezeichneten Lage zu halten, und ein Anschlagbund 591 verhindert,
daß der Schieber durch die Feder darüber hinaus verschoben werden kann.
Von einer den Schieber nicht ganz durchsetzenden Längsbohrung 64 zweigen Querbohrungen 65 und 66 ab. Die Bohrung 65 ist in der Ruhelage des Schiebers über Bohrungen 67 im Führungsstück 60 mit der zur Düse führenden Fortsetzung der Druckleitung verbunden. Die Bohrungen 66 dagegen sind in der Ruhelage einseitig abgeschlossen. Sie verbinden aber nach einem gewissen Hub des Schiebers die Längsbohrung 64 mit einer Ouerbohrung 68 im Führungsstück. Diese wiederum ist ständig über einen Auslaß 6g und eine Leitung 70 mit dem Brennstoffbehälter 18 verbunden. Ein Anschlag 71 begrenzt . den Hub des Regelschiebers. An ihrem der Pumpe 13, 14 zugekehrten Ende ist dieLängsbohrung durch einen Einsatz 73 mit Drosselbohrung 72 verengt.
Von einer den Schieber nicht ganz durchsetzenden Längsbohrung 64 zweigen Querbohrungen 65 und 66 ab. Die Bohrung 65 ist in der Ruhelage des Schiebers über Bohrungen 67 im Führungsstück 60 mit der zur Düse führenden Fortsetzung der Druckleitung verbunden. Die Bohrungen 66 dagegen sind in der Ruhelage einseitig abgeschlossen. Sie verbinden aber nach einem gewissen Hub des Schiebers die Längsbohrung 64 mit einer Ouerbohrung 68 im Führungsstück. Diese wiederum ist ständig über einen Auslaß 6g und eine Leitung 70 mit dem Brennstoffbehälter 18 verbunden. Ein Anschlag 71 begrenzt . den Hub des Regelschiebers. An ihrem der Pumpe 13, 14 zugekehrten Ende ist dieLängsbohrung durch einen Einsatz 73 mit Drosselbohrung 72 verengt.
Die Wirkung des Regelgliedes ist wie folgt: Bis herauf zu einer gewissen Drehzahl läßt
die Drosselbohrung 72 all den von der Pumpe ankommenden Brennstoff durch, ohne daß in
der Leitung zwischen Pumpe und Regelglied 59 eine Drucksteigerung auftritt, die imstand
wäre, das Regelglied in der Förderrichtung anzuheben. Steigt nun aber die Drehzahl weiter
an, so läßt die Drossel 72 den angelieferten Brennstoff nur noch unter einer erhöhten
Drucksteigerung durch, welche die auf den Regelkolben 59 einwirkenden Gegenkräfte zu
überwinden und ihn anzuheben vermag. Schon nach kurzem Hub kommt die Qüerbohrung 65
außer Verbindung mit den Kanälen 67, so daß der Durchfluß zur Düse unterbrochen ist. Die
Pumpe fördert aber weiter. Der Regelkolben wird deshalb vollends rasch hochgedrückt, bis
die Bohrungen 66 den Kanal 68 aufsteuern und dadurch dem weiterhin geförderten
Brennstoff einen Rücklaufweg öffnen. Je höher· die Drehzahl steigt, um so früher, bezogen
auf den Pumpenhub, und um so mehr strömt von der Fördermenge wieder zurück. Von einer gewissen Höchstdrehzahl an gelangt
zu der Düse nur noch die zum Halten dieser Drehzahl nötige Einspritzmenge.
Beim siebenten Ausführungsbeispiel nach Abb. 7 ist der Schaft des Druckventils 20 kolbenartig
geführt und so ausgebildet, daß er die Druckleitung mittels eines tauchkolbenartigen
Stückes 74 am Einspritzende in an sich bekannter Weise durch Raumvergrößerung entlastet. Außerdem regelt er abhängig
von der Fördergeschwindigkeit den Rücklauf eines Teils der Fördermenge. Die Spannung
der Druckventilfeder 62 kann durch das Handrad 75 verstellt werden. Beim Drehen am Handrad verschiebt die gleichzeitig als
Anschlag für den Ventilhub dienende Schraubenspindel 76 den in seitlichen Nuten "jy gegen
Mitdrehen gesicherten Ventilteller 63.
Im Schaft des Druckventils befindet sich eine Längsbohrung 78. Schrägkanäle 79 führen
vom inneren Ende der Längsbohrung zu einer unterhalb des Entlastungskolbens 74 am
Schaft vorgesehenen Ringnut 80. Auf der dem Pumpenkolben 14 zugekehrten Seite ist
in der Längsbohrung ein Einsatzstück 81 befestigt, das eine Drosselbohrung 82 enthält.
Eine Ouerbohrung 83 im Führungsschaft des Druckventils verbindet nach einem gewissen
Hub des Ventils die Längsbohrung mit einem Rücklaufkanal 84.
Die Wirkungsweise des Regelgliedes läßt sich aus dem, was zu den beiden vorhergehenden
Beispielen angegeben worden ist, ohne weiteres ableiten. Es ist auch beim ersten
und beim dritten Beispiel schon ausführlich beschrieben worden, wie das Verändern der
Spannkraft der auf das Regelglied einwirkenden Feder, im vorliegenden Fall der Druckventilfeder
62, die Höchstdrehzahl ändert.
Anstatt die Drehzahl durch Ändern der Federspannung verstellen zu können, könnte man
sie auch beeinflussen durch Verändern des Hubes·, den das Regelglied zum Regeln zurücklegen
muß, oder aber durch Verstellen der Drosselbohrung, die das mit der Drehzahl veränderliche, das Regelglied verschiebende
Druckgefälle herbeiführt. Man könnte das Druckgefälle auch an einem Venturi hervorrufen
anstatt durch eine Drosselstelle.
Ein Mittel zum Erzielen eines geringen Ungleichförmigkeitsgrades der vorgeschlagenen
Regelung ist, den Nocken so auszubilden, daß über den Hubabschnitt, in dem das Regeln zu erfolgen hat, die Fördergeschwindigkeit
nahezu gleichbleibt.
Bei den Ausführungsbeispielen ist das bewegliche Regelglied durchweg als Kolbenschieber
ausgebildet. An Stelle dieses Schiebers könnte in vielen Fällen eine Membran treten. Überhaupt sind im Rahmen des Erfindungsgedankens
viele Abweichungen von den beschriebenen Beispielen möglich, die sich alle
nur auf Motoren mit einer Einspritzpumpe für jeden Zylinder beziehen. So ließe sich im
die beschriebene Regelung auch bei anderen Motorenarten, z. B. bei Einblasemotoren, anwenden.
Claims (13)
- Patentansprüche:i. Regelung auf eine gewünschte Drehzahl bei Brennkraftmaschinen mit vom Brennstoffdruck gesteuerten oder mit offenen Einspritzdüsen, denen der Brennstoff zugeführt wird durch eine Pumpe, deren Förderglied mindestens beim Druckhub in fester Abhängigkeit von der Maschinen-drehzahl bewegt wird, dadurch gekennzeichnet, daß ein mit der Durchflußgeschwindigkeit des beim Druckhub gespannten Brennstoffes durch die druckführenden Leitungen oder Räume der Brennstofförderanlage sich änderndes Druckgefälle herangezogen wird, um ein bewegliches Glied zu verstellen, das die in den Brennraum der Maschine gelangende Brennstoffmenge regelt, um dadurch die gewünschte Drehzahl zu halten.
- 2. Regelung nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß das Druckgefälle in an sich bekannter Weise durch Drossel- oder Venturiwirkung in der Brennstoffdruckleitung hervorgerufen wird.
- 3. Regelung nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß als Druckgefälle ein Druckunterschied des Brennstoffs in der Druckflußleitung gegen einen Druck außerhalb der Durchflußleitung benützt wird (Abb. 1, 2, 3).
- 4. Regelung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das bewegliche Glied mechanische Einrichtungen zur Mengenregelung steuert, die außerhalb der Brennstoffdruckleitung liegen (Abb. 5).
- 5. Regelung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das bewegliche Glied Öffnungen in der Brennstoffleitung steuert (Abb. i, 2, 4, s, 6, 7).
- 6. Regelung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß das bewegliche Glied eine Rückleitung öffnet (Abb. 1, 2, 5, 6, 7).
- 7. Regelung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß als bewegliches Glied ein schon vorhandenes Steuerglied, wie Druckventil, Düsennadel, herangezogen wird.
- 8. Regelung nach Anspruch 7, wobei der Inhalt der Leitung zwischen dem Druckventil, der-Brennstoffpumpe und der Düse nach jedem Förderstoß vergrößert und dadurch mindestens teilweise entlastet wird durch einen Tauchkolben, der Vorzugsweise mit dem beweglichen Glied des Druckventils vereinigt ist, gekennzeichnet durch einen Drosselkanal, der die beiden Stirnseiten des Tauchkolbens miteinander derart verbindet, daß mit steigender Fordergeschwindigkeit weniger Brennstoff durch den Drosselkanal nach der Druckleitung überströmt, dafür sich aber der Tauchkolben entsprechend mehr anhebt und deshalb bei seinem darauffolgenden Rückhub die Druckleitung stärker entlastet als bei fallender Fördergeschwindigkeit (Abb. 4).
- 9. Regelung nach Anspruch 2 und 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Rückleitung hinter der das Druckgefälle hervorrufenden Stelle abzweigt, so daß die gesamte Fördermenge das Druckgefälle aufrechterhält (Abb. 5, 6, 7).
- 10. Regelung nach Anspruch 2 mit einer das Druckgefälle hervorrufenden Drosselstelle, dadurch gekennzeichnet, daß das bewegliche Glied ein Kolbenschieber ist, der die Drosselstelle enthält (Abb. 5, 6, 7).
- 11. Regelung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß ein in die zur Einspritzstelle führende Druckleitung eingesetztes Zwischenstück alle Glieder enthält, die das Regeln herbeiführen (Abb. 6).
- 12. Regelung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die auf das bewegliche Glied entgegen der Verschiebekraft des Druckgefälles wirkende Kraft willkürlich verstellbar ist, um auf verschiedene Drehzahlen einstellen zu können (Abb. i, 3, 7).
- 13. Regelung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Größe des Druckgefälles durch Ändern der D ross el wirkung verstellbar ist, um auf verschiedene Drehzahlen einstellen zu können.Hierzu 1 Blatt Zeichnungen
Priority Applications (2)
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DEB146927D DE638752C (de) | 1929-11-24 | 1929-11-24 | Drehzahlregelung fuer Einspritzbrennkraftmaschinen |
DK47520D DK47520C (da) | 1929-11-24 | 1930-10-08 | Apparat til Regulering af Brændselstilførslen ved Forbrændingskraftmaskiner. |
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DEB146927D DE638752C (de) | 1929-11-24 | 1929-11-24 | Drehzahlregelung fuer Einspritzbrennkraftmaschinen |
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Cited By (8)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE863728C (de) * | 1940-11-26 | 1953-01-19 | Daimler Benz Ag | Brennstoffpumpe mit Regelung durch Verdrehen der Pumpenkolben oder Pumpenzylinder |
DE758566C (de) * | 1940-07-20 | 1954-05-17 | Daimler Benz Ag | Mehrzylindrige Brennstoffeinspritzpumpe |
DE916136C (de) * | 1938-01-23 | 1954-08-05 | Daimler Benz Ag | Verfahren und Einrichtung zur Begrenzung der hoechsten Drehzahl von Einspritzbrennkraftmaschinen mit Einspritzkolbenpumpen |
DE918060C (de) * | 1938-12-22 | 1954-09-16 | Daimler Benz Ag | Fluessigkeitsregler fuer Einspritzpumpen von Brennkraftmaschinen |
DE936427C (de) * | 1952-11-07 | 1955-12-15 | Kloeckner Humboldt Deutz Ag | Kraftstoffeinspritzpumpe |
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DE1095589B (de) * | 1956-11-21 | 1960-12-22 | Pierre Etienne Bessiere | Stossweise arbeitende Brennstoffeinspritz-Kolbenpumpe |
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1929
- 1929-11-24 DE DEB146927D patent/DE638752C/de not_active Expired
-
1930
- 1930-10-08 DK DK47520D patent/DK47520C/da active
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Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
DK47520C (da) | 1933-07-10 |
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