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Fliehkraftdrehzahlregler für Brennkraftmaschinen Die Erfindung betrifft
einen Fliehkraftdrehzahlregler, insbesondere für Einspritzbrennkraftmaschinen, der
angetrieben wird über ein stufenlos verstellbares Reibradwechselgetriebe, das mindestens
eine den Anpreßdruck erzeugende Feder hat. Bei Verwendung einer bekannten Einrichtung
dieser Art, z. B. zur Drehzahlregelung einer Fahrzeugeinspritzbrennkraftmaschine,
ist es unvermeidlich, daß der Regler eine Drehzahl erreicht, die weit Tiber der
Drehzahl liegt, in welcher der Regler die Kraftstoffzufuhr zur Maschine vollständig
abstellt. Eine solche hohe Drehzahl erreicht der Regler zum Beispiel dann, wenn
die Maschine mit mehr als mittlerer Drehzahl läuft und das Verstellglied zur Änderung
des Übersetzungsverhältnisses des Reibradgetriebes rasch aus der Vollaststellung
in die Leerlaufstellung gebracht wird, weil in der Leerlaufstellung der Fliehkraftregler
wesentlich schneller im Verhältnis zur Maschinendrehzahl läuft als in der Vollaststellung.
Eine solche übermäßige Steigerung der Drehzahl des Reglers tritt auch auf, wenn
das Fahrzeug im Schiebelauf bergab fährt, wobei der Fahrhebel sich in der Leerlaufstellung
befindet. Ein Regler, der derart hohen Drehzahlen standhalten könnte, müßte so kräftig
gebaut werden, daß er unwirtschaftlich teuer wäre.
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Solche übermäßig hohen Drehzahlen des Reglers werden vermieden, wenn
gemäß der Erfindung die durch die Fliehgewichte verschiebbaren Reglerteile (Reglermuffe)
abhängig vom Verschiebeweg den durch die Feder erzeugten Anpreßdruck und damit den
Reibungsschluß im Getriebe vermindern, sobald und solange der Regler eine bestimmte
Grenzdrehzahl überschreitet.
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In der Zeichnung sind zwei Ausführungsbeispiele des Erfindungsgegenstandes
dargestellt.
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Fig. i zeigt einen Längsschnitt durch das erste Anführungsbeispiel;
Fig. 2 einen Schnitt nach Linie 11-II in Fig. i;
Fig. 3 stellt eine
Weiterbildung des ersten Beispiels im Längsschnitt dar; Fig. 4 zeigt das zweite
Beispiel im Längsschnitt; Fig. 5 einen Schnitt nach Linie V-V in Fig. 4. Auf der
Nockenwelle i einer nicht dargestellten Einspritzpumpe ist ein Zahnrad 2 befestigt,
das in ein Ritzel 3 eingreift, welches auf einer Welle 4 sitzt. Auf der Welle 4
ist ferner ein Reibrad 5 befestigt, das über ein Reibrad 6 ein Reibrad 7 antreibt.
Das Reibrad 6 ist in einer Welle 8 gelagert, die zum Einstellen des Übersetzungsverhältnisses
des Reibradgetriebes drehbar angeordnet ist. Das Reibrad 7 und eine Muffe 9 sind
als tellerförmige Scheiben ausgebildet, deren Abstand durch Fliehgewichte io bei
ihrer Bewegung entgegen der Kraft einer Reglerfeder i i verändert wird. In die Muffe
g ist eine Hülse 12 geschoben, an deren einem Ende die Muffe und an deren anderem
Ende die Reglerfeder i i angreift. Diese drückt andererseits gegen einen Federteller
13, der sich in der gezeichneten Stellung über Stifte 14 auf einem Druckkugellager
15 abstützt, dessen eine Hälfte auf der Welle 4 befestigt ist. Die Stifte 14 sind
in einem Ring 16 verschiebbar gelagert, der auf der Nabe des Reibrades 7 befestigt
ist. Zwischen dem Ring 16 und dem Federteller 13 ist eine Scheibe 17 eingelegt,
die drei radial nach innen stehende Arme 18 hat.
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In eine Ringnut der umlaufenden Reglermuffe 9 greifen Gleitsegmente
i9 ein, an die der eine Arm eines auf Zäpfen 20 schwenkbar gelagerten zweiarmigen
Hebels 21 angelenkt ist, dessen anderer Arm über eine Lasche 22 mit dem Fördermengenverstellglied
23 der Einspritzpumpe gelenkig verbunden ist. Die vorgespannte Reglerfeder i i erzeugt
über die Stifte 14 und das Drucklager 15 einerseits und über die Hülse 12, die Muffe
9 und die Fliehgewichte io anderseits den für das Reibradgetriebe notwendigen Anpreßdruck,
indem sie bestrebt ist, die Reibflächen der beiden Reibscheiben 5 und 7 gegeneinander
zu drücken.
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In der gezeichneten Stellung der Verstellwelle 8 des Reibradgetriebes
ist das Übersetzungsverhältnis zwischen dem Reibrad 5 und dem Reibrad 7 gleich i
: i. Der Fliehkraftregler regelt bei dieser Stellung eine mittlere Drehzahl der
Maschine. Um die Maschinendrehzahl zu erhöhen, ist die Welle 8 und damit das Reibrad
6 im Sinn des Pfeiles A (Fig. i) zu schwenken, so daß das Reibrad 5 gegenüber dem
Reibrad 7 eine höhere Drehzahl aufweist. Die Stellung a-a zeigt die Stellung des
Reibrades 6 bei Regelung der Höchstdrehzahl (Vollast), die Stellung b-b bei Leerlauf.
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Ist die Welle 8 zur Regelung einer bestimmten Drehzahl der Maschine
eingestellt und steigt die Drehzahl infolge kleiner werdender Belastung der Maschine
an, so bewegen sich die Fliehgewichte io nach außen und verschieben die Reglermuffe
9 zusammen mit der Hülse 12 entgegen der Kraft der 'I Feder i i nach links (Fig:
i). Die Reglermuffe schwenkt dabei den Hebel 21, der das Fördermengenverstellglied
23 so verschiebt, daß die Kraftstoffmenge verringert wird. Wird die Verstellwelle
8 bei rasch laufender Maschine aus ihrer Vollaststellung a-a, in der das Reibrad
7 gegenüber dem Reibrad 5 eine kleinere Drehzahl hat, in die Leerlaufstellung b-b
gebracht, in der das Reibrad 7 gegenüber dem Reibrad 5 eine wesentlich höhere Drehzahl
annimmt, so steigt die Drehzahl des Reglers rasch an, und die Fliehgewichte io bewegen
die Zlufte 9 zusammen mit der Hülse 12 nach links, wobei das Fördermengenverstellglied
22 die Kraftstoffmenge vermindert. Da jedoch die Drehzahl der A-laschine nicht so
rasch abfällt, wie das Einstellen der Verstellwelle 8 in die Leerlaufstellung an
Zeit erfordert, steigt die Drehzahl des Reglers über die Grenzdrehzahl an, bei der
das Fördermengenverstellglied die Kraftstoffzufuhr ganz abstellt. Die Reglermuffe
wird deshalb noch mehr nach links verschoben. Bei dieser bei Überschreiten der Grenzdrehzahl
erfolgenden Bewegung greift eine Schulter 24 der Hülse 12 an der Scheibe 17 an und
nimmt diese mit. Dabei stützen sich ihre Arme 18 an einer Schulter des mit derReglerscheibe7
fest verbundenen Ringes 16 ab und schieben den Federteller 13 unter Zusammendrücken
der Feder i i nach rechts (Fig. i). Sobald dieser Fall eintritt, hebt sich der Federteller
13 von den Stiften 14 ab, die nun entlastet sind und den Druck der Feder nicht mehr
über die Welle 4 auf das Reibrad 5 übertragen, so daß der Anpreßdruck des Reibradgetriebes
vermindert ist und die Drehzahl des Reglers somit abfällt.
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Der in Fig. 3 als Weiterbildung des ersten Ausführungsbeispiels nur
teilweise dargestellte Drehzahlregler vermindert in dem unterhalb der zu regelnden
Drehzahl liegenden Drehzahlbereich in an sich bekannter Weise mit steigender Drehzahl
die Kraftstoffzufuhr zur Brenlikraftmaschine und gleicht die der Maschine zugeführte
Kraftstoffmenge an die von der Maschine rauchfrei verbrennbare an. Dieser Regler
unterscheidet sich von dem in Fig. i und 2 dargestellten lediglich durch den Einbau
von Federn 25 in die Reglermuffe 9 und einer Scheibe 26 zwischen die Hülse 12 und
das Reibrad 7. Die Dicke der Scheibe 26 bestimmt den Angleichweg der Muffe 9 und
damit die Verminderung der Kraftstoffzufuhr, welche der Regler einstellt, ehe die
Regelung der von der Maschine einzuhaltenden Drehzahl beginnt.
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Bei dem in Fig.4 und 5 dargestellten Ausführungsbeispiel ist auf einer
Nockenwelle 28 einer nicht dargestellten Einspritzpumpe ein Reibrad 29 befestigt,
das über ein Reibrad 30 in gleicher Weise wie beim ersten Ausführungsbeispiel,
ein Reibrad 31 antreibt. Das Reibrad 30 ist in einer Welle 32 gelagert, die
ebenso wie beim ersten Ausführungsbeispiel zum Einstellen des Übersetzungsverhältnisses
des Reibradgetriebes angeordnet ist.
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Das Reibrad 31 ist auf einem Zapfen 34 gelagert, der im Reglergehäuse
33 befestigt ist, und wird durch eine Feder 35 gegen das Reibrad 30 gedrückt,
das seinerseits sich am Reibrad 29 abstützt. Die Feder 35 erzeugt den zur Übertragung
der Antriebskräfte notwendigen Anpreßdruck.
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I11 Aussparungen des tellerförmigen Randes des
Reibrades
31 sind Kugeln 36 eingelegt, die durch das Reibrad mitgenommen werden und
dabei einerseits an einer festen Zwischenwand 37 des Gehäuses 33, anderseits an
der kegeligen Innenfläche einer Schale 38 abrollen. Eine Reglerfeder 39, die sich
am Gehäuse 33 abstützt, ist bestrebt, die Schale 38 gegen die Zwischenwand 37 zu
drücken.
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Die Schale 38, die gleichzeitig als Reglermuffe dient, ist mit einem
Hebel 40 gelenkig verbunden, der auf einem im Gehäuse 33 befestigten Bolzen 41 drehbar
gelagert und in nicht dargestellter Weise ebenso wie der entsprechende Hebel des
ersten Ausführungsbeispiels mit dem Fördermengenverstellglied der Brennkraftmaschine
gelenkig verbunden ist. Die Wirkungsweise des Reibradgetriebes im zweiten Ausführungsbeispiel
ist dieselbe wie die im ersten Ausführungsbeispiel.
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Mit steigender Drehzahl bewegen sich die kugelförmigen Fliehgewichte
36 nach außen und drücken die Schale 38 entgegen der Feder 39 nach links (Fig.4).
Bei Erreichen der Grenzdrehzahl greift ein ringförmiger Ansatz 42 der Schale 38
an einem Ring 43 an, der fest mit dem Reibrad 31 verbunden ist, und schiebt bei
weiterer Steigerung der Drehzahl das Reibrad entgegen der Kraft der Feder 35 nach
links (Fig. 4), so daß sich das Reibrad 3i vom antreibenden Reibrad 3o abhebt und
damit der Antrieb unterbrochen ist.