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Regeleinrichtung für die Brennstoffzufuhr bei Brennkraftmaschinen
Die Erfindung bezieht sich auf eine Regeleinrichtung für die Brennstoffzufuhr bei
Brennkraftmaschinen mit einem in die Ansaugeleitung eingebauten Wärmefühler. Dieser
Wärmefühler hat gewöhnlich die Aufgabe, die Brennstoffzufuhr der mit der Temperatur
sich ändernden Luftladung anzupassen. Unter gewissen Umständen ist es bei derartigen
Vorrichtungen erwünscht, .das auf die Brennstoffzufuhr einwirkende Regelglied auch
unabhängig von der in der Luftzuführungsleitung der Maschine herrschenden Ternperatur
verstellen zu können. Beispielsweise soll während des Startens eines Flugzeuges
oder während des Flugbetriebes in der Nähe des Vollastbereiches die Brennkraftmaschine
zweckmäßig mit einem reicheren Gemisch betrieben werden, als der unter Berücksichtigung
der normalen Flugverhältnisse eingestellte Gemischregler in Anbetracht der gerade
vorliegenden Betriebsbedingungen (Luftdruck- und -temperatur) liefern würde. Ähnliche
Forderungen werden auch an Fahrzeugmotoren, insbesondere an solche mit Aufladegebläse,
gestellt.
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Erfindungsgemäß ist der Wärmefühler an der Wandung der Luftzufuhrleitungentgegen
einer nachgiebigen Vorrichtung (Feder) in Richtung seiner Längsachse verschiebbar
angebracht, und an dem aus der Leitung herausragenden Stirnende des Wärmefühlers
greift ein Verstellglied (Hebel) an, das denWärmefühler entgegen der Wirkung der
nachgiebigen Vorrichtung zu bewegen vermag. Hierdurch wird nicht nur die vorstehend
gekennzeichnete Aufgabe gelöst, sondern gleichzeitig auch eine Regeleinrichtung
geschaffen, die leicht, im Bedarfsfalle noch nachträglich, an der Brennkraftmaschine
so angebracht werden kann, daß der Wärmefühler die zum Anschluß der Verstellmittel
günstigste Lage einnimmt. Die wirksamen Teile des Wärmefühlers
befinden
sich dabei innerhalb der Luftzufuhrleitung, während die zum Verstellen des Wärmefühlers
dienenden Gestänge
| o. dgl. außerhalb der Wandung liegen, so d |
| die Wirkungsweise des Wärmefühlers lei '° |
| von außen überwacht und nachgeregelt w |
| den kann. Eine zwed:müßige Verstelleinric ,. |
tung für den Wärmefühler, die gleichzeitig auch allgemein zur Auslösung von Verstellbewegungen
bei Brennstoff- bzw. Gemischzufuhrregeleinrichtungen für Brennkraftinaschinen geeignet
ist, besteht darin, daß die Schwenkachsen der die Verstellbewegungen übertragenden
Hebel in einem um die Längsachse des Wärmefühlers schwenkbaren Bauteil gelagert
sind.
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Auf der Zeiclintin@ist eine Brennstoffzufuhrregeleinrichtung mit den
'Merkmalen des Erfindungsgegenstandes dargestellt, und zwar zeigt Abl>. i eine schaubildliche
Darstellung der Gesamteinrichtung.
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AU). 2 eine praktische Ausführungsform des in Abb. i schaubildlich
dargestellten Wärmefühlers. In einem finit einem Flansch iö an das nicht gezeichnete
Gehäuse einer Einspritzpumpe anzusetzenden Reglergeliiiuse io ist eine mit Stirnwänden
12 und 13 versehene Hülse 11 längs verschieblich gelagert. Im Innern dieser Hülse
befindet sich eine balgartig gestaltete Metallineinbran 15, die dicht an die Stirnwand
12 angesetzt ist und die mit einer an ihrem freien Ende angebrachten Stirnplatte
16 einen in der Stirnwand 13 gefiihrten Schieber 17 entgegen der Kraft einer Feder
i8 verstellen kann. An diesem Schieber ist ein Lager i9 für einen durch Schlitze
14 in der Hülse i 1 hindurchgeführten doppelarmigen Hebel 2o angebracht, dessen
einer Arm mittels eines Lenkers 21 mit dem Regelglied 22 der nicht gezeichneten
Einspritzpumpe an sich bekannter Bauart verbunden ist, während der andere Hebelarm
an einem mit einer 'Membran 25 verbundenen Bolzen 26 angreift. Die 'Membran 25 und
der Bolzen 26 sind mit einer zur Führung des Bolzens dienenden Richtfeder 27 in
einem an das Gehäuse io anzubringendenGehäuseteil'3o untergebracht, der mit einem
Deckel 31 versehen ist. Im Hohlraum dieses Deckels, der durch eine Druckentnahmeleitung
29 mit der Luftzuführungsleitung 32 der Brennkraftinaschine verbunden ist, ist eine
gegen ein verstell-1>ai-es Widerlager abgestützte Rückfiihrfeder 2S untergebracht.
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An der Stirnwand 12 der Hülse ii ist ein Hebel
33 angelenkt,
der an einer das Geliäuse io durchdringenden und außerhalb des Gehäuses mit einem
Hebel
36 verbundenen Achse 3.4 befestigt ist. Der Hebel 36 ist durch einen
Lenker 37 mit einem Arm 38 eines Winkelhebels verbunden, dessen anderer Arm 39
| .unter der Wirkung einer auf die Stirnwand |
| @i3, der Hülse fit ein"virkenden Feder 23 mit |
| 'e m Vierstellglied 35 eines Wärmefühlers do |
| kraftschlüssiger `'erltindung steht. Dieser |
| uhler besitzt einen Bund 42, an dem eine |
Schraubenfeder d.3 angreift. Die Schraubenfeder ist von einer Büchse .l t umschlossen,
durch die der Wärmefühler längs verschieblich hindurchgeführt ist und die in die
Wandung der Luftzuführungsleitung 32 eingesetzt ist. Ein um eine Achse 49 schwenkbarer
Winkelhebel 47, 48, der an der nach außen ragenden Stirnfhiche d6 des Wärmefühlers
angreift, ist an einem von Hand zu betätigenden Stellglied.I5 angelenkt.
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Die Wirkungsweise der Vorrichtung ist folgende: Wenn die Brennkrafttnaschine
ihre Drehzahl beschleunigt, sinkt der Druck in den L uftzuführungswegen 32 und damit
auch in dein mit diesen in offener Verbindung stehenden Hohlraum des Deckels 31.
Infolgedessen wird die Membran 25 durch den äußeren Luftdruck in den Deckelhohlraum
so weit hineingedrängt, bis die Kraft der Feder 28 dem auf die Meiibran 25 wirkenden
Druckunterschied und der Kraft der schwächeren Richtfeder 27 das Gleichgewicht hält.
Bei dieser Bewegung wird der Hebel 20 um die Achse i9 geschwenkt und die Regelstange
22 in eine die Brennstoffzufuhr zur Maschine vermindernde Stellung gezogen. Das
gleiche, tritt ein, wenn der Luftstrom durch eine vor der Anschlußstelle der Druckentnahmeleitung
29 in der Luftzuführungsleitung 32 befindliche Drosselklappe gedrosselt wird. Die
Membran 25 hat also die Aufgabe, die Brennstoffzufuhr der mit der Drosselklappenstel=
Jung veränderlichen Maschinendrehzahl anzupassen und ein Überschreiten der gerade
noch zulässigen Höchstdrehzahl zu vermeiden.
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Wenn der äußere Luftdruck sinkt und damit das von der 'Maschine pro
Hub angesaugte Luftgewicht abnimmt, dehnt sich die Balgmembran 15 innerhalb der
Hülse i i aus und verlagert die Schwenkachse i9 des Hebels 20 in der Weise, daß
die Brennstoffzufuhr durch die Regelstange 22 ebenfalls vermindert -wird. Die gleiche
Regelbewegung kommt zustande, wenn das pro Hub der Brennkraftmaschine zugeführte
Luftgewicht sich dadurch vermindert, daß die Lufttemperatur ansteigt. In diesem
Fall wird die Hülse i i durch das Verstellglied 25 des Wärmefühlers .4o entgegen
der Kraft der auf die Stirnwand 13 einwirkenden Feder 23 verschoben und dadurch
ebenfalls die Drehachse ic des Hebels 20 so verlagert, daß sich die Regelstange
in eine Lage bewegt, bei der die
Brennstoffzufuhr gedrosselt wird.
Soll die vorbeschriebene Wirkung der Verstellglieder 15, 25, 35 oder eines derselben
zeitweilig aufgehoben und mit Rücksicht auf besondere an die Maschine zu stellende
Anforderungen, die von denen des normalen Betriebes abweichen, mehr Brennstoff zugeführt
werden, so wird der Thermostat 4o durch den _Stellhebel 45 entgegen der Kraft .der
Feder 45 bewegt. Dieser Bewegung folgen unter ,der Wirkung der Feder 23 die Hülse
i i und die mit ihr verbundenen Teile, %vobei nunmehr die Regelstange 22 so ;bewegt
wird, daß die Brennstoffzufuhr vergrößert wird. Die Feder 43 muß eine größere Steifigkeit
aufweisen als die Feder 23, damit, nachdem der Stellhebel 45 wieder in seine ursprünglicheLage
zurückgestellt ist, die. Regelstange 22 wieder die durch die jeweilige Stellung
des Verstellgliedes 35 und der übrigen Verstellglieder 15 und 25 bestimmte Lage
einnehmen und damit die Regelstange allein den Lageänderungen dieser Verstellglieder
folgen kann, solange der Hebel 45 nicht bewegt wird.
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Nun ist es im Fahr- oder Flugbetrieb, insbesondere bei Brennkraftmaschinen
mit Aufladegebläse, u. U. erwünscht, oberhalb einer bestimmten Temperatur der den
Zylindern zuströmenden Luft die Brennstoffzufuhr nicht weiter zu vermindern. Diese
Forderung kann durch einen im Bewegungsbereich des Hebelarmes 39 befindlichen verstellbaren
Anschlag (51) erfüllt werden. Dieser Anschlag beendet die Verstellbewegungen des
Wärmefühlers nach Erreichen einer bestimmten einstellbaren Temperaturgrenze, so
daß bei einer infolge weiterer Temperatursteigerung erfolgenden Ausdehnung des Verstellgliedes
35 der Wärmefühler 40 entgegen der Wirkung der Feder 43 weiter in .die Luftzuführungsleitung
hineingeschoben wird, ohne auf den Gemischregler einzuwirken.
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Bei dem in Abb.2 dargestellten Ausführungsbeispiel ist der Wärmefühler
4o mit der auf den Bund 42 einwirkenden Feder 43 und einem gleichzeitig als deren
Widerlager dienenden Führungsring 52 mittels eines Sprengringes 53 in .die Hülse
41 eingesetzt, die mit einem Gewinde 54 an,der in A#bb. i angedeuteten Luftzuführungsleitung
32 eingeschraubt wird. In dem nach außen ragenden und mit einem Gewinde 56 versehenen
Teil dieser Hülse ist ein in der Stirnfläche 46 endigender Teil des Wärmefühlers
40 längs verschieblich geführt. Auf .das Gewinde 56 ist ein rohr-@ förmiger Hohlkörper
55 geschraubt, der einen Längsschlitz 57 besitzt. Durch diesen Schlitz ragen die
bereits in Abb. i beschriebenen Hebelarm-e 48 und 39 und ein Ansatz 58 eines Gehäuses
5o hindurch, in dem die Schwenkachsen 49 und 59 der Hebelarme gelagert sind. Durch
den Ansatz 58 ist das Gehäuse 50 in Richtung der Längsachse des Wärmefühlers verschiebbar,
aber unverdrehbar an dem Hohlkörper 55 geführt, das Gehäuse kann .also gegenüber
der Büchse 4i in jede gewünschte, .d. h. für den Anschluß der Gestänge, beispielsweise
des Lenkers 37, geeigneteLage verschwenkt werden, ohne daß sich die Hebel 39 und
48 an den Seitenflächen des Schlitzes 57 festklemmen könnten. In dieser Lage wird
das Gehäuse 50 auf eine Stirnfläche 61 der Büchse 41 durch -eine Überwurfmutter
6o festgepreßt. Diese ist auf ein Gewinde 62 aufgeschraubt, das an dem durch das
Gehäuse hindurchtretenden Ende des Hohlkörpers 55 angebracht ist. In der überwurfmutter
6o ist der in Abb. i beschriebene verstellbare Anschlag 51 festgelegt. Der Hebelarm
48 ist an seinem an der Stirnfläche 46 anliegenden Ende gabelförmig gestaltet, so
daß .er das aus dieser Stirnseite herausragende Verstellglied 35 und den diesem
benachbarten Teil des Hebelarms 35 umfaßt.
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Mit den zur gelegentlichen Verlagerung des Wärmefühlers 4o dienenden
Teilen, z. B. dem Winkelhebel 48, 47, können noch weitere zur Steuerung der Brennkraftmaschine
dienende Regelvorrichtungen, beispielsweise eine auf .die Luftzufuhr einwirkendeDrosselklappe
in der Leitung 32 oder ein die Luftförderung eines Aufladegebläses beeinflussendes
Steuerglied, verbunden werden.
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Wie bereits eingangs ausgeführt wurde, können die vorstehend beschriebenen
Mittel, mit deren Hilfe,der die Hebelachsen tragende Bauteil um die Längsachse des
Regelgliedes in die für den Anschluß der Verstellorgane geeignete Lage verschwenkt
und in dieser Lage festgestellt werden kann, allgemein bei Regeleinrichtungen für
die Brennstoff- bzw. Gemischzufuhr bei Brennkrafttnaschinen mit Vorteil verwendet
werden.