DE874973C - Drehzahlbegrenzer fuer Brennkraftmaschinen - Google Patents

Description

• Drehzahlbegrenzer für BrennkraftraaschInen Die Erfindung bezieht sich auf eine Vorrichtung zur Begrenzung der Höchstgeschwindigkeit von Brennkraftmascliinen, welche mit einer vorzugsweise vom Fahrer betätigten Brennstoffsteuervorrichtung zusammenarbeitet.
• Der Drehzahlbegrenzer gemäß der Erfindung ist durch einen Drehzahlbegrenzungsanschlag für das Brennstoffsteuerglied gekennzeichnet, welcherdurch den Unterschied zwischen dem Förder- und dem Ansaugdruck einer von der Brennkraftmaschine angetriebenen Pumpe betätigt wird und die obere Grenze des Regelbereichs festlegt, innerhalb dessen der Fahrer das Brennstoffsteuerglied bewegen kann.
• Es sei bemerkt, daß es schon bekannt ist, den Förderdruck einer 'durch den Motor angetriebenen Flüssigkeitspumpe zur Betätigung der Brennstoffsteuervorrichtung zu benutzen, und zwar derart, daß durch diesen Druck das Brennstoffsteuerglied in einem solchen Sinne verstellt wird, daß dieDrehzahl der Brennkraftmaschine im wesentlichen konstant bleibt.
• Bei dem Gegenstand der vorliegenden Erfindung wird jedoch nur die obere Grenze des Regelbereichs des Brennstoffsteuerglieds durch einen Anschlag bestimmt, der durch den Unterschied zwischen dem Förder- und dem Ansaugdruck einer von der Brennkraftmaschine angetriebenen Pumpe betätigt wird.
• Die Benutzung des Unterschieds zwischen dem Förder- und dem Ansaugdruck zur Betätigung des genannten Anschlagglieds hat den Vorteil, daß auf diese Weise genügend große Kräfte auf den genannten Anschlag wirken, um diesen Anschlag an-seineni Platz zu halten, entgegen der Wirkung der auf das Brennstoffsteuerglied einwirkenden Stenerkräfte, die bestrebt sind, letzteres über die von dem Anschlag festgelegte Grenze hinaus im Sinne einer Vergrößerung der Brennstoffmenge zu verstellen.
• Gemäß einer besonders zweckmäßigen Ausführungsform der Erfindung wird das Brennstoffsteuerglied durch eine Feder gegen einen vom Fahrer verstellbaren Steueranschlag gelegt, der das Brennstoffsteuerglied nur im Sinne einer Verringerung der Brennstoffmenge zwangsläufig mitnimmt,' während die Bewegung des Brennstoffsteuerglieds im Sinne einer Vergrößerung der Brennstoffmenge durch die genannte Feder, entsprechend der Stellung des genannten Steueranschlags, bewirkt wird, und diese letztgenannte Bewegung durch den Drehzahlbegrenzungsanschlag beendet wird.
• Die Erfindung ist in der Zeichnung beispielsweise veranschaulicht, und zwar zeigen die Fig. i und 2 eine erste Ausführungsform einer Brennstoffsteuervorrichtung mit einem erfindungsgemäß ausgebildeten Drehzahlbegrenzer, wobei Fig. :2 einen Schnitt nach Linie V-V der Fig. i darstellt, Fig- 3 eine zweite Ausführungsform der Brennstoffsteuetvorrichtung mit Drehzahlbegrenzer.
• Bei der in den Fig. i und 2 dargestellten Ausführungsform besteht das Brennstoffstetierglied aus einer Drosselklappe:2, die in der Ansaugleitung 24 der Brennkraftmaschine, angeordnet ist, und die je nach7 ihrer Stellung den Durchtrittsquerschnitt dieser Leitung mehr oder weniger freigibt. Diese Klappe is ' t auf eirier Achse 23 befestigt, die in zwei Kugel- oder Rollagern :25, welche seitlich der Brennstoffleitung 24 angeordnet sind, ruht.
• Die Klappe :2 ist mittels der weiter unten beschriebenen Steuervorrichtung -verstellbar, auf welche der Fahrer oder eine sonstige die Leistung der Brennkraftmaschine kontrollierende Person einwirkt.
• Eine von dem Motor getriebene Flüssigkeitspumpe 3, die beispielsweise eine Fliehkraftpumpe, eine Zahnradpumpe, eine Meinbranpumpe oder Flügelpumpe sein kann, dient zur Erzielung des Umlaufs eines beliebigen flüssigen oder gasförmigen Mittels (Wasser, 01, Gas usw.), welches zweckmäßigerweise auch sonst noch für den Motor oder das Fahrzeug, in welches der Motor eingebaut ist, benutzt wird. Die Einlaßleitung der Pumpe ist mit 4 und die Förderleitung mit 5 bezeichnet. In der letztgenannten Leitung ist eine Drosselöffnung 6 angegeben, welche in Wirklichkeit nicht vorhanden ist, sondern schematisch die Summe der Druckverluste'andeutet, die in dem Kreis des Fördermittels hinter der Pumpe auftreten. An die Leitung 4 ist eine Leitung 7 und an die Leitung 5 ist vor der Öffnung 6 eine Leitung 8 angeschloss ' en, durch welche die vor und hinter der Pumpe herrschenden, statischen oder dynamischenDrücke Manometerkapseln ig und 2o zugeführt werden, die durch biegsame Membranen 21 und 2:2 verschlossen sind. Die beiden Membranen sind durch eine Stange 30 miteinander verbunden, die auf diese Weise dem Unterschied der Flüssigkeitsdrücke unterworfen ist, die vor und hinter der Flüssigkeitspumpe 3 herrschen. Der auf die Stange 30 von links nach rechts wirkende Druckunterschied wird bei dem in Rede stehenden Ausführungsbeispiel durch eine in der Kapsel ig angeordnete Feder 14 ausbalanciert.
• Auf dem Ende der Achse 23 ist ein Hebel :26 befestigt, dessen entgegengesetzte Seiten zwei Stifte 27 bzw. 28 tragen. Der Stift:27 arbeitet mit einem Vorsprung:29 zusammen, der an der Stange 30 angebracht ist. Der Stift:28 überträgt auf den Hebel 26 und infolgedessen auf die Klappe:2 die Bewegung eines Armes 3 1, der frei auf eine zu der Achse 23 konzentrische Lagerfläche aufgesetzt ist und über eine Stange 32 mit dem Beschleunigungspedal verbunden ist, auf welches der Fahrer entgegen der Wirkung einer Feder 33 einwirkt. Eine weniger kräftige Feder 34 ist zwischen dem Hebel :26 und einem Festpunkt angeordnet und sucht den Hebel:26 in einem Sinn zu drehen, in welchem er die Klappe 2 zu öffnen sucht.
• I Die so ausgebildete Vorrichtung arbeitet folgendermaßen: Wenn der Motor stillsteht oder im Leerlauf läuft und wenn der Fahrer nicht auf das Beschleunigungspedal tritt, hält die Feder 14 die Stange 30 und den Vorsprung 29 in ihrer äußersten Stellung auf der linken Seite der Fig. i. Ferner bewirkt die kräftigere Feder 33 die Schließung der K lappe 2, indem sie den Arm 31 nach der linken Seite der Fig. i zieht und infolgedessen auch den Hebel:26 mittels des Stiftes:28, entgegen der Wirkung der weniger kräftigen Feder 34. Wenn der Motor im Leerlauf läuft und sobald der Fahrer auf das Beschleunigungspedal drückt, zieht er die Stange 3:2 in dem Sinne des Pfeiles entgegen der Wirkung der Feder 33 nach der rechten Seite der Fig. i.
• Wenn der Motor mit geringer Geschwindigkeit läuft, hält die Feder 34 den Stift 28 in Berührung mit dem Arm 3 1, und die Klappe 2 kann sich bei Betätigung des Gashebels normal öffnen. Wenn die Geschwindigkeit des Motors einen vorausbestimmten Wert erreicht, wird die Differenz zwischen den Drücken hinter und vor der Pumpe 3 genügend groß, um die Membran:2i und 22, die Stange 30 und den Vorsprung 29 nach der rechten Seite der Fig. i zu verschieben, und der Vorsprung :29 wirkt über den Stift 27 auf den Hebel 26 entgegen der Wirkung der Feder 34 im Sinne der Schließung der Klappe 2 ein. Der Stift 28 befindet sich dann nicht mehr in Berührung mit dem Arm 31, und der Betriebszustand des Motors sucht sich auf einem gewünschten Wert zu stabilisieren, der durch die Spannungen der Feder 34 und 14 bestimmt ist. Wenn während des Arbeitens der Fahrer aus irgendeinem Grunde die Klappe 2, ihrer -Schließungsstellung nähern will, braucht er nur die Aufwärtsbewegung des Beschleunigungspedals zuzulassen, so daß die Stange 3:2 durch ihre Feder 33 nach der linken Seite der Fig. i oder in einer der Pfeilrichtung entgegeligesetzten Richtung gezogen wird. Der Arm 31 kommt so mit dem Stift:28 des Hebels :26 in Berührung, was die teilweise oder vollständige Schließung der Klappe:2 bewirkt, wobei der Stift:27 aufhört, den Vorsprung:29 zu berühren.
• Die Drehgeschwindigkeit des Motors ist also vollkommen bestimmt, wenn man die Kenngrößen der Pumpe 3 und die Spannungen der Federn 34 und 14 kennt. Außerdem gestattet die Form des Hebels :26, eine Veränderung des Hebelarms zu erhalten, mit welchem der Vorsprung 29 auf den Hebel 26 wirkt, wobei dieser Hebelarm durch den lotrechten Abstand k gegeben ist, der den Stift 27 von der Achse 23 der Klappe 2 trennt. Man kann auch den Hebelarm verändern, über den die Feder 34 auf den Hebel 26 einwirkt, indem man geeignete, bekannte Mittel benutzt.
• Bei dem in Fig. 3 gezeigten Beispiel erfolgt die Speisung des Motors mit Hilfe einer Einspritzpumpe 35, wie z. B. im Falle eines Dieselmotors, und man regelt die Speisung durch Einwirkung auf die Regelvorrichtung, welche schematisch durch eine eine Scheibe 37 tragende Regelstange 36 dargestellt ist. Die Verstellung der Regelstange 36 nach der rechten Seite der Fig. 3 bewirkt die Verringerung der Förderleistung der Pumpe 35 und infolgedessen der Geschwindigkeit des Motors. Eine zwischen der Scheibe 37 und einem Festpunkt 39 angebrachte Feder38 sucht beständig dieLeistung dieserPumpe zu vergrößern.
• Der Fahrer verfügt über eine Fernbedienvorrichtung, welche eine Stange 4o umfaßt und nur die Verstellung der Regelstange 36 und der Scheibe 37 entgegen der Wirkung der Feder 38 nach der rechten Seite der Fig. 3 gestattet.
• Zur Vergrößerung der Geschwindigkeit des Motors wird die Stange 4o nach der linken Seite der Fig. 3 verstellt, wodurch die Scheibe 37 freigegeben wird, die so in derselben Richtung durch die Feder 38 zurückgedrückt wird, bis sie mit einem Anschlag in Berührung kommt, der z. B. durch die Rolle 41 gebildet wird, die an dem freien Ende eines Hebels 42 angebracht ist, der um einen Festpunkt 43 schwenkbar und mittels eines Drehzapfens 44 mit einer Stange 30a verbunden ist, die zwischen den beiden Membranen 21 und :22 einer der anläßlich der Fig. i beschriebenen Anordnung ähnlichen Anordnung angeordnet ist.
• Wenn der Motor langsam läuft, befindet sich die Rolle 41 am Ende ihres Hubes nach der linken Seite der Fig. 3, und die Regelstange 36 folgt den Verstellungen der Stange 40 vollständig. Wenn dagegen die Geschwindigkeit des Motors zunimmt, verstellt sich die durch die bei-den Membranen 21 und 22 gebildete Anordnung sowie der Drehzapfen 44 nach der rechten Seite der Fig. 3, wodurch die Rolle 41 mitgenommen wird, bis sie die Scheibe 37 berührt und entgegen der Wirkung der Feder 38 nach der rechten Seite der Fig. 3 drückt und so die Geschwindigkeit des Motors begrenzt.
• In diesem Augenblick hat die Stange 4o nicht mehr die Möglichkeit, die Förderung der Pumpe zu erhöhen, und der Fahrer kann diese Förderung höchstens durch eine Verstellung dieser Stange 40 nach rechts vermindern. Man erhält also ebenfalls eine Regelweise, die nur von den Kenngrößen der Feder 38 und der Feder 14 abhängt, was gestattet, für diesen Betriebszustand einen vorausbestimmten Wert für die Höchstgeschwindigkeit des Motors zu wählen.
• Man kann die Regelung der Spannung der Federn 14, 34 und 38 dem Fahrer überlassen, z. B. mittels einer ferngesteuerten oder nicht ferngesteuerten Einrichtung, so daß er die Höchstgeschwindigkeit auf den von ihmgewünschtenWert einstellen kann.

Claims (2)

1. PATENTANSPRÜCHE: i. Drehzahlbegrenzer für Brennkraftmaschinen, der mit einer insbesondere vom Fahrer betätigten Brennstoffsteuervorrichtung zusainmenarbeitet, gekennzeichnet durch einen Drehzahlbegrenzungsanschlag (29,41) für das Brennstoffsteuerglied (:2, 36), der durch den Unterschied zwischen dem Förder- und dem Ansaugdruck einer von der Brennkraftmaschine angetriebenen Pumpe (3) betätigt wird und die obere Grenze des Regelbereichs festlegt, innerhalb dessen der Fahrer das Brennstoffsteuerglied bewegen kann.
2. 2. Drehzahlbegrenzer nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß das- Brennstoffsteuerglied (2, 36) durch eine Feder (34 oder 38) gegen einen vom Fahrer verstellbaren Steueranschlag (31 oder 40) gelegt wird, der das Brennstoffsteuerglied nur im Sinne einer Verminderung der Brennstoffmenge mitnehmen kann, während die Bewegung des Brennstoffsteuerglieds im Sinne einer Vergrößerung der Brennstoffmenge durch die genannte Feder (34 oder 38) entsprechend der Stellung des Steueranschlags bewirkt wird, bis die letztgenannte Bewegung durch den Drehzahlbegrenzungsanschlag (29 oder 41) beendet wird. 3. Drehzahlbegrenzer nach Anspruch i und 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Ansaugleitung (4) der Pumpe (3) mit einem Gehäuse (ig) in Verbindung steht, das durch eine Membran (21) verschlossen ist, während die Förderleitung (5) ,der Pumpe (3) mit einer zweiten Kammer (20) verbunden ist, die ebenfalls durch eine Meinbran (22) verschlossen ist, wobei beide Meinbranen durch eine Stange (30 oder 30") verbunden sind, die den Drehzahlbegrenzungsanschlag (29 oder 41) betätigt, und wobei dem auf die Stange (30 oder 30a) wirkenden Unterschied der auf die Membranen wirkenden Drücke eine in der erstgenannten Kammer angeordnete Feder (14) entgegenwirkt. 4. Drehzahlbegrenzer nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Stange (30) einen Vorsprung (29) trägt, der sich frei gegen einen Stift (27) legt, der von einem auf der Achse (23) des als Brennstoffsteuerglied dienenden Drosselorgans (2) befestigten Hebel (26) getragen wird, wobei dieser Hebel einen zweiten Stift (28) trägt, welcher mit einem Arm ÜI) zusammenarbeitet, der frei auf eine zu der Achse (23) konzentrische Lagerfläche aufgesetzt ist und durch eine Bedienungsstange (32) mit dem Beschleunigungspedal des Fahrers verbunden ist, wobei dieseBedienvorrichtung unter der Einwirkung einer Feder (33) steht, welche das Beschleunigungspedal in die Schließungs-oder Leerlaufstellung zu bringen sucht, wobei eine Feder (34), die schwächer als die vorgenannte Feder (33) ist, auf den Hebel (26) so einwirkt, daß sie ihn in einer der öffnung des Drosselorgans (.2) entsprechenden Richtung zu verstellen sucht (Fig. i und 2). 5. Drehzahlbegrenzer nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die auf die Membran (:31) des mit dem Teil der Leitung vor der Pumpe verbundenen Gehäuses (ig) einwirkende scliwache Feder (14) die Membran (21 und 2z) sowie die Stange (30) in eine Stellung zu verschieben sucht, in welcher der Vorsprung (29) von dem erstgenannten Stift (27) entfernt ist #Fig. i und 2). 6. Drehzahlbegrenzer nach % Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß mit der die Meinbranen (21 und 2,2) verbindenden Stange (3oa) ein Hebel (4o-) gelenkig verbunden ist, dessen eines Ende über eine Drehachse mit einem Festpunkt (43) verbunden ist, und dessen anderes Ende (4 sich auf dem » Wege einer an dem Brennstoffsteuerglied (36) befestigten Scheibe (37) befindet, auf welche eine Feder (38) in einer Richtung einwirkt, in welcher sich das Brennstoffsteuerglied (36) der Stellung der vollen Öffnung zu nähern sucht, wobei auf diese Scheibe eine Bedienungsstange (4o) entgegen ,der Wirkung der Feder (38) einwirken kann, alles derart, daß die Scheibe (37) von dem freien Ende (41) des Hebels (4?,) entfernt ist, wenn der Motor langsam läuft und sich dieses Ende der Scheibe nähert, -wenn die Geschwindigkeit des Motors zunimmt, um die Scheibe entgegen der Wirkung der Feder (38) und ohne Behinderung durch die Bedienungsstange (40) in einem Sinne zu verstellen, für welchen sich das Brennstoffstenerglied (36) seiner Schließungsstellung nähert (Fig. 3). - Angezogene Druckschriften: Deutsche Patentschrift Nr. 617 830; britische Patentschrift Nr. 461667.