-
Fliehkraftregler für Brennkraftmaschinen, insbesondere für Kraftfahrzeuge
Die Erfindung bezieht sich auf Fliehkraftregler für Brennkraftmaschinen, insbesondere
für Kraftfahrzeuge, mittels welchen verschiedene durch den Einstellhebel einzustellende
Betriebsdrehzahlen einzuhalten sind.
-
Bei den Fliehkraftreglern dieser Art tritt bei Belastungsschwankungen
eine Drehzahländerung in den stabilen Endzuständen auf. Belastungsänderungen der
Brennkraftmaschine ergeben also trotz des Reglers eine Drehzahländerung. Besonders
nachteilig wirkt sich dies bei landwirtschaftlichen Schleppern aus, die außer den
normalen landwirtschaftlichen Arbeiten, wie Pflügen u. dgl., ganz verschiedene Arbeiten
durchzuführen haben, beispielsweise Dreschen, Futterschneiden, Betrieb von Kreissägen
usw.
-
Gemäß der Erfindung werden diese Schwierigkeiten dadurch überwunden,
daß der Drehpunkt des Einstellhebels und des die Regelstange betätigenden Hebels
voneinander getrennt zu beiden Seiten der Reglerfeder angeordnet sind, die, wie
an sich bekannt, mit einem Ende an einem Fortsatz des Einstellhebels und mit dem
anderen Ende an einem Fortsatz des die Regelstange betätigenden Hebels
angelenkt
ist, wobei der letztgenannte Anlenkpunkt mit den Drehpunkten des Einstellhebels
und des die Regelstange betätigenden Hebels ein Dreieck von solcher Form bildet,
daß die Momente der Reglerfeder den gleichen Verlauf über den Regelweg nehmen wie
die Momente des Muffendruckes: Dabei liegen Einstellhebel, die Reglerfeder und der
die Regelstange betätigende Hebel im wesentlichen parallel zueinander und in einer
Ebene. Es wird dadurch erreicht, daß bei Belastungsschwankungen die Drehzahl in
den stabilen Endzuständen nicht geändert wird, so daß- bei Belastung und Entlastung
des Motors die Drehzahl immer dieselbe bleibt.
-
Zur besseren Einstellung ist die Reglerfeder mit Bezug auf ihre Kraftwirkung
mittels einer Einstellschraube nachstellbar, um eine Feineinstellung zu bewirken.
-
In der Zeichnung ist eine beispielsweise Ausführung der Erfindung
dargestellt. Es zeigt Fig. i einen Längsschnitt durch den Reglerkörper eines Fliehkraftreglers,
Fig. 2 eine Seitenansicht des Reglers mit der erfindungsgemäßen Ausführung des Reglergestänges,
Fig.3 ein Diagramm der Muffen- und Federmomente nach der Erfindung und ' Fig.4 ein
Diagramm der Muffen- und Federmomente bekannter Fliehkraftregier.
-
Die Brerinkraftmäschine treibt das Zahnrad i und damit die Reglerwelle
2 an. Die Reglerwelle ist im Reglergehäuse mittels der Wälzlager 3 und 4 gelagert.
Mit der Reglerwelle ist eine Hülse 5 drehbar verbunden, die eine Scheibe 6 -trägt;
welche die eine Auflagefläche für die Schwungkörper 7 bildet. Die andere Auflagefläche
für die Schwungkörper bildet eine becherförmig gestaltete Scheibe 8; welche mit
einer die Welle 2 umschließenden auf ihr frei drehbaren Hülse 9 drehfest verbunden
ist. Mit .der Hülse 9 drehbar ist die Reglermuffe i o. Zwischen der Scheibe 8 und
der Reglermuffe io ist ein Längslager i z angeordnet. Gegen die Muffe wird durch
die Reglerfeder ein Gabelhebel 12 gepreßt. Die zwischen den Scheiben 6 und 8 angeordneten
Schwungkörper 7 werden durch einen Käfig 13 geführt: Bewegen sich die Schwungkörper
infolge Fliehkraftwirkung radial nach außen, dann drücken sie gleichzeitig die Scheibe
8 und die Muffe io mit Bezug auf Fig. i nach rechts. Dadurch wirdder Gabelhebel
12 betätigt und über das Reglergestänge die Regelstange der Einspritzpumpe verschoben.
Zur Einstellung jeder beliebigen Regleransprechdrehzahl dient ein von Hand aus zu
betätigender Einstellhebel.
-
Bei den bekannten Ausführungen des Reglergestänges fallen die Drehachsen
des Einstellhebels und des die Regelstange betätigenden Hebels zusammen. -Die Anordnung
ist so getroffen, daß der Kraftarm des Federmomentes bei Drehzahlschwankungen, der
eine Normale vom Anlenkpunkt auf die Reglerfederachse darstellt, ungefähr gleich
bleibt.
-
Mit solchen Anordnungen ist es niemals möglich, daß das Moment .der
Reglerfeder den gleichen Verlauf über den Regelweg nimmt, wie das Moment des Muffendruckes,
was aber notwendig ist, -um Drehzahlverschiedenheiten bei jeder Einstellung des
Einstellhebels zu vermeiden. Bis jetzt schien es nicht :möglich, diesen Idealzustand
zu erreichen.
-
Nach Fig. 2 befindet sich die Reglerfeder 14 zwischen dem die gewünschte
Drehzahl von Hand aus einzustellenden Einstellhebel 15 und zwischen dem die Regelstange
23 betätigenden Hebel 16: Der von der Muffe betätigte Gabelhebel 12 des Reglers
ist drehfest mit dem die Regelstange betätigenden Hebel 16 verbunden. Der Einstellhebel
15 besitzt einen Fortsatz 17; an dessen Ende das eine Ende der Reglerfeder 14 eingehakt
ist. Durch eine Einstellschraube 18 kann eine Feineinstellung derFeder erfolgen.
Eine Gegenmütter ig sichert .die Einstellung. Das zweite Ende der Feder ist in einem
Fortsatz 2o des Hebels 16 eingehakt. Dabei liegen der Einstellhebel 15; die Reglerfeder
14 und der Hebel 16 im wesentlichen in einer Ebene und sind auch im wesentlichen.
parallel zueinander angeordnet. Die genaue Lage ist durch die Stellung des Einstellhebels
bestimmt, Der Drehpunkt des Hebels 1:C, der Drehpunkt 2i des Einstellhebels und
der Anlenkpunkt 22 der Reglerfeder an dem Fortsatz 2o bilden ein Dreieck von solcher
Form, däß die Momente derReglerfeder den gleichenVerlauf über den Regelweg nehmen,
wie die Momente des Mufendruckes. Je nach der Einstellung des Einstellhebels vom
Leerlauf bis zur größten Drehzahl wechselt der Abstand a, das ist die Normale vom
Anlenkpunkt des Hebels 16 auf die Achse der Reglerfeder. Er stellt den Kraftarm
des Federmomentes dar. Dieser Abstand a wird mit zunehmender Drehzahl größer. Diesem
Federmoment wirkt das Moment des Muffendrucke.s entgegen. Die Regelstange 23 ist
bereits ein Teil der Einspritzpumpe.
-
Durch die Betätigung des Einstellhebels wird die Spannung der Reglerfeder
verändert. Einer größeren Federkraft entspricht eine größere Fliehkraft der Schwungkörper
und damit eine größere Drehzahl der Brennkraftmaschine.
-
Bei einer gegebenen Drehzahl ändert sich die Fliehkraft der Schwungkörper
und damit auch der Muffendruck entsprechend dem kleinsten Radius ri und dem größten
Radius ra, um welchen die Schwungkörper von der Regterwelle entfernt sein können.
Die Größe der Fliehkräfte über den Radien ri bis r" aufgetragen, würde gerade Linien
ergeben, und zwar für jede Drehzahl eine gesonderte Gerade. Alle diese Linien haben
einen gemeinsamen Schnittpunkt. Es können auch, ohne an der Charakteristik der Linienschar
etwas zu ändern, anstatt der Fliehkräfte die Muffenmomente und statt der Fliehkraftradien
die Regelwege der Einspritzpumpe aufgetragen werden; wie in den Fig. 3 und 4 dargestellt
ist. Dabei bedeutet die Abszisse den Regelweg w an der Einspritzpumpe und die Ordinate
die Momente des Muffendrückes bzw. der Federkraft der Reglerfeder. Die Senkrechten
parallel zur Nullordinate entsprechen den Stellungen ri und r" der Schwungkörper
7, wobei sich die
Regelstange der Einspritzpumpe bei r; in der »Auf«-Stellung
und bei r" in der »Zu«-Stellung befindet.
-
Für jede Drehzahl ändert sich längs des Regelweges das Muffenmoment
nach einer geraden Linie. Es wird sich im Regler ein Gleichgewichtszustand dann
einstellen können, wenn die Fliehkraft und die Federkraft einander das Gleichgewicht
halten, d. h. wenn das Muffenmomnent und das Gegenmoment der Federkraft gleich groß
sind. Dieser gewünschte Regelvorgang wird nach der Erfindung durch die beschriebene
Anordnung erreicht. Es wird die Drehzahl der Brennkraftmaschine nicht geändert,
wenn vom belasteten in den entlasteten Zustand übergegangen wird, wie es im Verlauf
eines Arbeitsvorganges z. B. bei der Arbeit mit einer Kreissäge auftritt. Dabei
ist unter Drehzahländerung eine Drehzahlverschiedenheit in den stabilen Endzuständen
zu verstehen und nicht die Drehzahlschwankungen während des Regelvorganges.
-
In Fig. 3 ist das Muffenmoment mit Mm und das Federkraftmoment
mit Mt bezeichnet. Durch tatsächlich ausgeführte Versuche wurde gefunden, daß die
entsprechenden Federkraftmomente und Muffenmomente zusammenfallen.
-
Bei den bekannten Reglern für Brennkraftmaschinen von Kraftfahrzeugen
werden jedoch die gezeigten Bedingungen nicht erfüllt. Bei den dort verwendeten
Anordnungen ist der gewünschte Regelvorgang nur in einem kleinen Drehzahlbereich
gewährleistet, wie aus Fig. q. zu ersehen ist, wobei die Muffenmomente Mm' voll
ausgezogen sind und die Federkraftmomente Mt mit gestricheltenLinien. Der Regelweg
an der Einspritzpumpe ist mit w bezeichnet. Es tritt deshalb bei Belastungen und
Entlastungen des Motors eine Drehzahländerung ein.