DE966709C - Centrifugal governor, especially for adjusting the injection or ignition timing on internal combustion engines - Google Patents
Centrifugal governor, especially for adjusting the injection or ignition timing on internal combustion enginesInfo
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Description
(WiGBl. S. 175)(WiGBl. P. 175)
AUSGEGEBEN AM 5. SEPTEMBER 1957ISSUED SEPTEMBER 5, 1957
D 8757 Ia/46b2 D 8757 Ia / 46b 2
Es ist üblich, bei Brennkraftmaschinen den Einspritz- oder Zündzeitpunkt in Abhängigkeit von
der Drehzahl mittels eines Fliehkraftreglers zu verlegen, derart, daß mit sich erhöhender Drehzahl
die Nockenwelle der Einspritzpumpe oder die Welle des Zündverteilers mit Bezug auf die
Kurbelwelle der Maschine im Sinne einer Vorverlegung des Einspritz- oder Zündzeitpunktes
verstellt wird. Dies wird beispielsweise mittels schraubenförmiger Keilnuten bewirkt, welche einen
mit der Kurbelwelle und einen mit der Welle der Einspritzpumpe oder des Zündverteilers verbundenen
Getriebeteil miteinander kuppeln.
■ Bei bekannten Reglern dieser Art wird die Verstellung unmittelbar durch den Fliehkraftregler
vorgenommen. Dies erfordert jedoch verhältnismäßig große Fliehgewichte bzw. große Regelfedern,
wodurch der Regler \'erhältnismäßig geräumig und schwer wird und es außerdem schwierig
ist, eine genaue und betriebssichere Regelung im ganzen Drehzahlbereich der Maschine zu erhalten.
It is common in internal combustion engines to relocate the injection or ignition timing as a function of the speed by means of a centrifugal governor, in such a way that, with increasing speed, the camshaft of the injection pump or the shaft of the ignition distributor with respect to the crankshaft of the machine in the sense of a forward shift of the Injection or ignition timing is adjusted. This is brought about, for example, by means of helical keyways which couple with one another a transmission part connected to the crankshaft and a transmission part connected to the shaft of the injection pump or the ignition distributor.
In known regulators of this type, the adjustment is made directly by the centrifugal regulator. However, this requires relatively large flyweights or large control springs, which makes the controller relatively spacious and heavy, and it is also difficult to obtain precise and reliable control over the entire speed range of the machine.
Es sind auch schon Regler bekannt, bei denen zwei um eine gemeinsame Achse rotierende, ein Drehmoment aufeinander übertragende, als Kolben bzw. Zylinder ausgebildete Glieder relativ zueinander drehbar sind, indem Fliehgewichte gegen Federwirkung einen Steuerschieber für eine hydraulische Hilfskraft verstellen, welche ihrerseits die axiale Verstellung des schraubenartig in einem Zylinder beweglichen Kolbens relativ zu diesem Zylinder bewirkt und dadurch die Regelwirkung ausübt, derart, daß jeder axialen Stellung des Steuerschiebers eine bestimmte relative Dreh-There are also already known controllers in which two rotating around a common axis, one Members designed as pistons or cylinders, which transmit torque to one another, relative to one another are rotatable by flyweights against spring action a control slide for a Adjust hydraulic auxiliary force, which in turn controls the axial adjustment of the screw-like in causes a cylinder movable piston relative to this cylinder and thereby the control effect exercises in such a way that each axial position of the control slide has a certain relative rotary
709 662/106709 662/106
stellung von Kolben und Zylinder zugeordnet ist. Der verschiebbare Teil führt also bei der Verschiebung auch eine Versteil-Drehbewegung aus, die über eine besondere längs verschiebliche Wellenkupplung auf die zur Zylinderachse gleichachsige Abtriebswelle übertragen wird.position of piston and cylinder is assigned. The movable part therefore leads during the shift also an adjustment rotary movement, which can be moved longitudinally via a special one Shaft coupling is transmitted to the output shaft coaxial with the cylinder axis.
Dieser Nachteil einer besonderen Kupplung mit teuren Passungen kann dadurch eingespart werden, daß der axial verschiebbare Teil, z. B. der Zylinder, als mit Zylinder und Kolben gleichachsiges Zahnrad zum Antrieb einer die zu regelnde Betriebsgröße bestimmenden, nicht gleichachsigen Welle ausgebildet ist, wie es eine andere bekannte Konstruktion zeigt. Bei dieser wird jedoch die relative Verdrehung dadurch erzeugt, daß das auf dem axial verschiebbaren Teil befindliche Zahnrad eine Schrägverzahnung tragt, so daß auch das Gegenzahnrad, welches an dem Zündverteiler oder an der Einspritzpumpe sitzt, eine genau auf die ao Verstellvorrichtung abgestimmte Schrägverzahnung aufweisen muß.This disadvantage of a special coupling with expensive fits can be saved by that the axially displaceable part, for. B. the cylinder, as equiaxed with cylinder and piston Gear for driving a non-coaxial one that determines the operating variable to be controlled Shaft is formed, as another known construction shows. In this case, however, the relative rotation generated in that the gear located on the axially displaceable part carries a helical toothing, so that the counter gear, which is on the distributor or on the injection pump, a helical gearing that is precisely matched to the ao adjusting device must have.
Dies hat nicht nur den Nachteil, daß die Einspritzpumpe bzw. der Zündverteiler, also in der Regel als Zubehörteile an Motorfirmen zu Hefernde Organe, ein in einer ganz bestimmten Weise verzahntes Antriebsrad aufweisen muß, sondern es treten auch bei einer geringsten Änderung der axialen Entfernung zwischen diesen Zubehörorganen und dem eigentlichen Motor relative Verdrehungen, d. h. Änderungen des Einspritz- oder Zündzeitpunktes auf.This not only has the disadvantage that the injection pump or the ignition distributor, so in the Usually as accessories to motor companies to yeast organs, one in a very specific way must have toothed drive wheel, but it occurs even with the slightest change in the axial distance between these accessory organs and the actual engine relative rotations, d. H. Changes to the injection or ignition timing.
Die Erfindung vermeidet diese Nachteile. Sie bezieht sich auf einen Fliehkraftregler, insbesondere für die Verstellung des Einspritz- oder Zündzeitpunktes an Brennkraftmaschinen, bei dem zwei um eine gemeinsame Achse rotierende, ein Drehmoment aufeinander übertragende, als Kolben und Zylinder ausgebildete Glieder vorgesehen sind, die relativ zueinander verschiebbar sind, indem Fliehgewichte gegen Federwirkung einen Steuerschieber für eine hydraulische Hilfkraft verstellen, welche ihrerseits die axiale Verstellung des Kolbens zu dem Zylinder bewirkt, und wobei der axial verschiebbare Teil, z. B. der Zylinder, als mit Zylinder und Kolben gleichachsiges Zahnrad zum Antrieb einer die zu regelnde Betriebsgröße bestimmenden, nicht gleichachsigen Welle ausgebildet ist. Erfindungsgemäß wird vorgeschlagen, daß Kolben und Zylinder schraubenartig gegeneinander geführt sind und das am axial verschiebbaren Teil befindliche Zahnrad eine Geradverzahnung trägt. Auf diese Weise stellt die Verstellvorrichtung ein in sich geschlossenes System dar, das keine besonderen Anforderungen an die angetriebenen Organe stellt und das unabhängig von den unvermeidlichen axialen Versetzungen bei Montage oder Betrieb stets die gewünschte relative Stellung der antreibenden und getriebenen Welle sicherstellt.The invention avoids these disadvantages. It relates to a governor, in particular for adjusting the injection or ignition timing on internal combustion engines, in which two rotating around a common axis and transmitting a torque to each other as pistons and cylinder-shaped members are provided which are displaceable relative to one another by Flyweights adjust a control slide for a hydraulic auxiliary against the action of the spring, which in turn causes the axial displacement of the piston to the cylinder, and the axial movable part, e.g. B. the cylinder, as with the cylinder and piston coaxial gear to Drive a non-coaxial shaft that determines the operating variable to be controlled is. According to the invention it is proposed that the piston and cylinder screw against each other are guided and the gear located on the axially displaceable part has straight teeth wearing. In this way, the adjustment device represents a self-contained system, that does not make any special demands on the driven organs and that regardless of the inevitable axial displacements during assembly or operation always the desired relative Ensures position of the driving and driven shaft.
Zweckmäßig sind Abtriebszahnrad, Zylinder, Kolben und Steuerschieber konzentrisch zueinander auf der Achse des Fliehkraftreglers angeordnet und mit diesem zu einer Baueinheit vereinigt. Die Regler feder kann als verhältnismäßig schwache Feder innerhalb des Steuerschiebers angeordnet werden, wobei sie sich axial einerseits gegen den Fliehgewichtsträger abstützen kann.The output gear, cylinder, piston and control slide are expediently concentric with one another arranged on the axis of the governor and combined with this to form a structural unit. The regulator spring can be arranged as a relatively weak spring within the control slide be, whereby it can be supported axially on the one hand against the flyweight carrier.
Weitere Merkmale und Einzelheiten der Erfindung sind der nachfolgenden Beschreibung eines Ausführungsbeispieles zu entnehmen, und zwar zeigtFurther features and details of the invention are the following description of a Referring to embodiment, namely shows
Fig. ι einen Schnitt nach Linie 1-1 der Fig. 2, Fig. 2 einen Schnitt nach. Linie 2-2 der Fig. 1, Fig. 3 einen Schnitt nach Linie 3-3 der Fig. 2 und Fig. 4 ein Federungsdiagramm der Regelfeder. In dem Gehäuse 10 der Brennkraftmaschine, z. B. einer Dieselmaschine, ist die Ventilsteuerwelle 11 gelagert, welche ihren Antrieb über ein Zahnrad 12 von der Kurbelwelle der Maschine erhält und durch einen Druckring 13 in axialer Richtung gehalten ist. Mit der Welle 11 bzw. mit dem Zahnrad 12 ist mittels der Schraubenbolzen 14 eine Nabe 15 und ein Fliehgewichtsträger 16 fest verbunden. Der Fliehgewichtsträger besitzt zu diesem Zweck, wie insbesondere aus Fig. 2 hervorgeht, zwei Arme oder Flansche 17 und 18, welche sich über einen Teil des Umfanges in axialer Richtung erstrecken und an diametral gegenüberliegenden Stellen an den Flansch 19 der Nabe 15 angeflanscht sind.Fig. Ι a section along line 1-1 of Fig. 2, Fig. 2 shows a section. Line 2-2 of FIG. 1, FIG. 3 shows a section along line 3-3 of FIG. 2 and 4 shows a suspension diagram of the control spring. In the housing 10 of the internal combustion engine, for. B. a diesel engine, the valve control shaft 11 is mounted, which is driven by a gear 12 received from the crankshaft of the machine and held by a pressure ring 13 in the axial direction is. With the shaft 11 or with the gear 12 is by means of the screw bolts 14 Hub 15 and a flyweight carrier 16 firmly connected. For this purpose, as can be seen in particular from FIG. 2, the flyweight carrier has two arms or flanges 17 and 18 which extend over part of the circumference in the axial direction extend and flanged to the flange 19 of the hub 15 at diametrically opposite points are.
Zur Verbindung der beiden Teile 15 und 16 mittels ihrer Flansche 19, 18 sind ferner, wie Fig. 3 zeigt, Schrauben 20 vorgesehen, welche es gestatten, die Regelvorrichtung als Aggregateinheit außerhalb der Maschine zusammenzubauen und erst % hierauf mittels der Bolzen 14 als Ganzes am Zahnrad 12 bzw. an der Welle 11 zu befestigen.To connect the two parts 15 and 16 by means of their flanges 19, 18 also, as FIG. 3 shows screws 20 are provided which make it possible to assemble the control device as an aggregate unit outside the machine and only% thereto by means of the bolt 14 as a whole at the To attach gear 12 or to the shaft 11.
In die Nabe 15 ist mittels des Zapfens 21 der Teil 22 eingesetzt. Er ist mittels der Gleitlager 23 und 24 in der Nabe gelagert und mit dieser durch ioo schraubenförmige Keile und Nuten 25 gekuppelt. Der Teil 22 ist, wie insbesondere aus Fig. 2 hervorgeht, mit zwei radial nach außen gerichteten Armen oder Flanschen 22', 22" versehen, welche (in bezug auf den Querschnitt nach Fig. 2) im wesentlichen senkrecht zu den Armen 17 und 18 des Fliehgewichtsträgers 16 gerichtet sind, derart, daß sie duixh die zwischen den Armen 17, 18 gebildeten Zwischenräume nach außen heraustreten und sich somit mit den Armen 17, 18 klauenartig verzahnen, wobei in Umfangsrichtung ein Spiel von der Größe X1 bzw. X2 in der einen oder anderen Drehrichtung besteht. An die Arme oder Flansche 22', 22" ist ein Zahnkranz 26 angeflanscht, welcher mit ihnen durch Schrauben verbunden ist und mittels (in der Zeichnung nicht dargestellter) geeigneter Zahnräder eine oder mehrere Brennstoffeinspritzpumpen der Maschine antreibt. Die Nabe des Teiles 22 ist auf der dem Zapfen 21 entgegengesetzten Seite durch einen zylindrischen Teil 27 verlängert, welcher einerseits im Fliehgewichtsträger 16 gelagert ist und andererseits einen in ihm gelagerten Steuerschieber 28 umschließt. An dem Fliehgewichtsträger sind mittels der Zapfen die Fliehgewichte 30 gelagert, derart, daß sie unter der Wirkung der Fliehkraft nach außenPart 22 is inserted into hub 15 by means of pin 21. It is mounted in the hub by means of slide bearings 23 and 24 and is coupled to it by means of helical wedges and grooves 25. As can be seen in particular from FIG. 2, the part 22 is provided with two radially outwardly directed arms or flanges 22 ′, 22 ″ which (with respect to the cross section according to FIG of the flyweight carrier 16 are directed in such a way that they duixh the spaces formed between the arms 17, 18 emerge to the outside and thus interlock with the arms 17, 18 claw-like, with a play of the size X 1 and X 2 in the circumferential direction A ring gear 26 is flanged to the arms or flanges 22 ', 22 ", which is connected to them by screws and drives one or more fuel injection pumps of the machine by means of suitable gears (not shown in the drawing). The hub of the part 22 is extended on the side opposite the pin 21 by a cylindrical part 27 which, on the one hand, is mounted in the flyweight carrier 16 and, on the other hand, encloses a control slide 28 mounted in it. The centrifugal weights 30 are mounted on the centrifugal weight carrier by means of the pegs in such a way that they move outwards under the action of the centrifugal force
ausschwingen können, und hierbei mittels ihrer Arme 31 den Schieber 28 axial gegen die Wirkung der der sich gegen die Verschraubung 32 am Fliehkraftträger abstützenden Regelfeder 33 verschieben. Der Teil 22 ist ferner mit einem ringförmigen zylindrischen Ansatz 34 versehen; letzterer dient als Außenzylinder für den Kolbenteil 35, der mit der Nabe 15 aus einem Stück besteht und mit dem Zylinder einen Kolbenraum 36 bildet. Im Nabenteil des Gliedes 22 sind ein oder mehrere Steuerschlitze 37 eingefräst, welche durch die Kanten des Bundes 38 am Steuerschieber 28 gesteuert werden, derart, daß die Steueröffnungen 37 bei Bewegung des Steuerschiebers 28 nach rechts mit einem Zulaufraum 39, bei Bewegung des Steuerschiebers 28 nach links mit einem Ablaufraum 40 verbunden werden. Der Zulaufraum 39 steht hierbei über eine Bohrung 41 im Zapfen 21 mit einer Zuleitung 42 im Gehäuse in Verbindung, dem z. B. Drucköl durch eine von der Maschine angetriebenen Pumpe zugeleitet wird, während der Ablaufraum 40 in geeigneter Weise durch Öffnungen, Leitungen od. dgl. mit dem Innern des Gehäuses bzw. mit der Saugleitung der Pumpe oder dem Ölbehälter in Verbindung steht.can swing out, and here by means of their arms 31 the slide 28 axially against the action the control spring 33 supported against the screw connection 32 on the centrifugal carrier. The part 22 is also provided with an annular cylindrical projection 34; the latter serves as an outer cylinder for the piston part 35, which consists of one piece with the hub 15 and with the Cylinder forms a piston chamber 36. In the hub portion of member 22 are one or more control slots 37 milled, which are controlled by the edges of the collar 38 on the control slide 28, such that the control openings 37 when the control slide 28 is moved to the right with a Inlet chamber 39, connected to an outlet chamber 40 when the control slide 28 is moved to the left will. The inlet space 39 stands here via a bore 41 in the pin 21 with a supply line 42 in the housing in connection, the z. B. Pressure oil by a pump driven by the machine is fed, while the drainage space 40 od in a suitable manner through openings, lines. with the interior of the housing or with the suction line of the pump or the oil tank in connection stands.
Auf der dem Kolbenraum 36 gegenüberliegenden Seite wird der Zylinderteil 22 des weiteren durch (z. B. zwei) Federn 43 belastet, welche sich einerseits gegen den Fliehgewichtsträger 16 undandererseits unter Zwischenschaltung eines Führungsstückes 44 gegen den Teil 22 abstützen. Die Führungsstücke 44 dienen hierbei gleichzeitig als Überdruckventile zum Schließen der Bohrungen 45 im Teil 22.On the side opposite the piston chamber 36, the cylinder part 22 is further through (E.g. two) springs 43 loaded, which are on the one hand against the flyweight carrier 16 and on the other hand Support against part 22 with the interposition of a guide piece 44. the Guide pieces 44 simultaneously serve as pressure relief valves for closing the bores 45 in part 22.
Die Wirkungsweise der beschriebenen Einrichtung ist folgende:The function of the device described is as follows:
In der dargestellten Lage läuft die Maschine mit geringer Drehzahl, z. B. im Leerlauf, wobei die Fliehgewichte 30 ihre Ruhelage einnehmen und der Steuerschieber 28 sich in seiner linken Endstellung befindet. Steigt die Drehzahl und schlagen infolgedessen die Fliehgewichte aus, so wird der Steuerschieber 28 gegen die Wirkung der Regelfeder 33 nach rechts verschoben, wodurch Drucköl über 42, 41 und 39 durch den Steuerschlitz 37 in den Kolbenraum 36 eintreten kann und dadurch den Zylinderteil 22 gegen die Wirkung der Federn 43 nach rechts verschiebt. Hierbei wird auch der Zapfen 21 mit den an ihm befindlichen schraubenförmigen Keilen axial mitgenommen und entsprechend der Steigung der Schraubenwindungen im Nabenteil 15 verdreht. Infolge dieser Verdrehung wird die vom Zahnrad 26 angetriebene, die Einspritzung bzw. Zündung des Brennstoffes steuernde Welle relativ zur Ventilsteuerwelle 11 bzw. zur Kurbelwelle vorverstellt, so daß eine entsprechende Voreinspritzung bzw. Vorzündung des Brennstoffes stattfindet.In the position shown, the machine runs at low speed, e.g. B. idle, the Flyweights 30 assume their rest position and the control slide 28 is in its left end position is located. If the speed increases and consequently the flyweights knock out, the control slide becomes 28 shifted to the right against the action of the control spring 33, whereby pressure oil over 42, 41 and 39 can enter the piston chamber 36 through the control slot 37 and thereby the cylinder part 22 moves against the action of the springs 43 to the right. Here is also the Pin 21 with the helical wedges located on it axially entrained and accordingly the pitch of the screw turns in the hub part 15 is twisted. As a result of this twist is driven by the gear 26, the injection or ignition of the fuel controlling shaft is advanced relative to the valve control shaft 11 or to the crankshaft, so that a corresponding Pre-injection or pre-ignition of the fuel takes place.
Durch entsprechende Bemessung der Regelfeder 33 kann erreicht werden, daß über den ganzen Drehzahlbereich eine kontinuierliche Verstellung der Voreinspritzung bzw. Vorzündung erfolgt, wie beispielsweise aus dem Federdiagramm nach Fig. 4 hervorgeht. Die Voreinspritzung erhöht sich hierbei z. B. von etwa 200 vor oberem Totpunkt bei Leerlauf bis auf etwa 400 bei Höchstdrehzahl innerhalb des durch das Spiel X1 bzw. x2 gegebenen Bereiches.By appropriately dimensioning the control spring 33 it can be achieved that a continuous adjustment of the pre-injection or pre-ignition takes place over the entire speed range, as can be seen, for example, from the spring diagram according to FIG. The pre-injection increases here, for. B. from about 20 0 before top dead center at idle to about 40 0 at maximum speed within the range given by the game X 1 or x 2 .
Sinkt die Drehzahl wieder, so daß die Fliehgewichte wieder zusammengehen, so verstellt sich der Steuerschieber 28 relativ zum Zylinderteil 22 nach links. Das Drucköl kann infolgedessen aus dem Kolbenraum 36 über den Steuerschlitz 37 in den Ablaufraum 40 übertreten. Der Zylinder 22 wird hierdurch unter der Wirkung der Federn 43 nach links verschoben bis die S teuer Öffnungen 37 durch den steuernden Teil 38 des Steuerschiebers wieder abgeschlossen sind und sich ein neuer der betreffenden Drehzahl entsprechender Gleichgewichtszustand einstellt.If the speed drops again, so that the flyweights come together again, it adjusts itself the control slide 28 relative to the cylinder part 22 to the left. As a result, the pressure oil can run out the piston chamber 36 pass through the control slot 37 into the drain chamber 40. The cylinder 22 is thereby shifted to the left under the action of the springs 43 until the expensive openings 37 are completed again by the controlling part 38 of the control slide and a new one adjusts the state of equilibrium corresponding to the speed in question.
Steigt, z. B. bei Höchstdrehzahl, der Druck im Raum 36 über einen zulässigen Höchstbetrag an, so kann Drucköl über die Bohrung 45 nach außen austreten, indem das Führungsstück 44 für die Feder 43 als Sicherheitsventil wirkt.Increases e.g. B. at maximum speed, the pressure in space 36 above a permissible maximum amount, so pressure oil can escape to the outside through the bore 45 by the guide piece 44 for the Spring 43 acts as a safety valve.
Die Erfindung ist bei allen Arten von Brennkraftmaschinen, also auch bei Vergasermaschinen oder sonstigen Maschinen anwendbar, wenn sie auch für Dieselmaschinen von besonderer Bedeutung ist.The invention applies to all types of internal combustion engines, including carburetor machines or other machines, if they are also of particular importance for diesel machines is.
Claims (7)
Deutsche Patentschriften Nr. 385110, 519 121, 605992, 651 341, 717458, 729 742, 735207;
Deutsche Patentanmeldung A 79 360 Ia/4Öb2; schweizerische Patentschrift Nr. 200 441;
französische Patentschrift Nr. 763 676;
USA.-Patentschrift Nr. 2 488 361.Considered publications:
German Patent Nos. 385110, 519 121, 605992, 651 341, 717458, 729 742, 735207;
German patent application A 79 360 Ia / 4Öb 2 ; Swiss Patent No. 200 441;
French Patent No. 763,676;
U.S. Patent No. 2,488,361.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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DED8757A DE966709C (en) | 1951-04-24 | 1951-04-24 | Centrifugal governor, especially for adjusting the injection or ignition timing on internal combustion engines |
Applications Claiming Priority (1)
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DED8757A DE966709C (en) | 1951-04-24 | 1951-04-24 | Centrifugal governor, especially for adjusting the injection or ignition timing on internal combustion engines |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
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DE966709C true DE966709C (en) | 1957-09-05 |
Family
ID=7032662
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DED8757A Expired DE966709C (en) | 1951-04-24 | 1951-04-24 | Centrifugal governor, especially for adjusting the injection or ignition timing on internal combustion engines |
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DE (1) | DE966709C (en) |
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