DE967666C

DE967666C - Regler fuer die Kraftstoffzufuhr bei Brennkraftmaschinen

Info

Publication number: DE967666C
Application number: DED15578A
Authority: DE
Inventors: Dipl-Ing Ulrich Anders
Original assignee: Daimler Benz AG
Current assignee: Daimler Benz AG
Priority date: 1953-07-26
Filing date: 1953-07-26
Publication date: 1958-03-20

Description

AUSGEGEBEN AM 20. MÄRZ 1958

D 15578 Ia/ 46 b «

Die Erfindung bezieht sich auf einen Regler für die Kraftstoffzufuhr bei Brennkraftmaschinen, insbesondere bei Ottomotoren mit Benzineinspritzung. Zum einwandfreien Arbeiten von Einspritz-Ottomotoren ist 'es erforderlich, das Mischungsverhältnis zwischen Luft und Kraftstoff innerhalb enger Grenzen zu halten. Diese Bedingung erfordert eine Regelung der Einspjitzmenge pro Hub proportional dem vom Motor pro Hub angesaugten Luftgewicht, welches seinerseits der Dichte der Außenluft annähernd proportional ist. Die Einspritzmenge ist daher für günstigste Füllung entsprechend dem Druck und der Temperatur der Außemluft zu regeln. Bei dieser Art der Regelung sind meistens eine grobe Hauptregelung in Abhängigkeit von der Zylinderfüllung (z/ B. durch Beeinflussung durch den Druck im Saugrohr) und Korrekturregelungen in Abhängigkeit vom Außendruck bzw. von der Temperatur der Luft vorgesehen. Es ist bekannt, die Regelvorrichtungen so auszulegen, daß die Korrektur der Reglereinstellung in Abhängigkeit von der Temperatur und dem Außenluftdruck bei auf größere Kraftstoffmenge eingestelltem Regelglied größer und bei auf kleinere Kraftstoffmenge eingestelltem Regelglied kleiner ist.

Es ist auch schon vorgeschlagen worden, die Brennstoffmenge durch eine druckanepreehende Membrandose zu regeln, welche gleichzeitig in Abhängigkeit von der Temperatur der angesaugten Luft verstellt wird und dadurch einem Korrektureinfluß auf die eingespritzte Brennstoffmenge sowohl in Abhängigkeit von dem Druck als auch in Abhängigkeit von der Temperatur ausübt.

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Ferner ist schon vorgeschlagen worden, innerhalb des Regelgestänges einer Einspritzpumpe ein Gelenk vorzusehen, welches in· Abhängigkeit von der Temperatur des Brennstoffes, quer zum Gestängezug verstellt wird.

Die Erfindung bezweckt eine besonders einfache und den theoretischen und praktischen Verhältnissen gleich gut angepaßte Regelung einer Vorrichtung, bei der ein die Kraftsioffzufuhr einstellendes Glied, z. B. die Regelstange einer Einspritzpumpe, duirch einen im wesentlichen geradlinig verlaufenden und in dieser Richtung bewegten Gestängezug verstellt wird, der seinerseits selbsttätig durch ein auf die Füllung der Brennkraftmaschine ^X5 ansprechendes Hauptfühlglied, insbesondere durch eine durch den Druck im Saugrohr verstellte Membran, betätigt wird und wobei ein oder mehrere, vorzugsweise auf den Atmosphärendruick und die Lufttemperatur reagierende Korrekturfühlglieder so ein innerhalb des Gestängezuges angeordnetes Verstellgelenkglied im wesentlichen senkrecht zur Hauptrichtung des Gestängezuges verstellen.

Erfindungsgemäß wird vorgeschlagen, daß in dem im wesentlichen geradlinig verlaufenden Gestängezug ein um eine außerhalb des Gestängezuges liegende feste Achse schwenkbares Schwenkgelenk angeordnet ist, wobei das Verstellgelenkglied relativ zu dem Verbindungsglied zwischen dem Schwenkgelenk und der festen Achse in einer bestimmten Kurve bewegbar ist und bei ruhenden Korrekturfühlgliedern und ansprechendem Hauptfühlglied mindestens annähernd auf einem Kreisbogen um die feste Achse geführt wird. Hierdurch wird bei einem geradlinigen Hauptgestängezug auf eine einfache Weise erreicht, daß die Korrektur der Spritzmenge der jeweiligen absoluten Spritzmenge proportional ist, da sich die absolute Lage der den Korrekturweg des Verstellgelenkgliedes bestimmenden Kurve infolge der Schwenkung des Verbindungsgliedes mit der Stellung des Hauptgestängezuges ändert.

In Ausgestaltung des Haupterfindungsgedankens wird vorgeschlagen, daß das Schwenkgelenk an einem um die feste Achse schwenkbaren Hebel angeordnet ist, der eine Kulissenführung für das als Stein oder Zapfen ausgebildete Verstellgelenkglied enthält, wobei die Schwenkung der Kulissenführung durch die Hauptverstellbewegung des Gestängezuges in dem Sinne geschieht, daß die Kulissenführung mit Einstellung des Gestängezuges auf größere Kraftstoffzufuhr stärker zur . Senkrechten auf der Hauptrichtung des Gestängezuges geneigt zu liegen kommt. Wenn hierbei, wie weiter empfohlen wird, auch die größte Neigung der Kulisse so gering ist, daß beim Auftreten von Verstellkräften in Hauptrichtung des Gestängezuges infolge der Reibung zwischen Kulisse und Stein bzw. Zapfen keine zur Hauptrichtung senkrechten Kraftkomponenten auf den Stein bzw. Zapfen übertragen werden-, werden das Korrekturgestänge und damit audh die Korrekturfühlglieder von den Verstellkräften der Hauptregelung freigehalten.

Bei einer weiteren erfindungsgemäßen Ausführungsform ist das Verstellgelenkglied als Teil eines Drehgelenkes ausgebildet, das im Ganzen durch die Korrekturfühlglieder verstellt werden kann, wobei die mögliche Verstellbewegung dadurch gegeben ist, daß ein an das Drehgelenk anschließendes Gestängeglied um das Schwenkgelenk schwingt, welches mit Einstellung des Gestängezuges auf größere Kraftstoffzufuhr weiter aus der Hauptgeraden des Gestängezuges entfernt wird mit Hilfe eines das Schwenkgelenk tragenden, um die feste Achse schwenkbaren Hebels, der die Hauptverstellbewegung des Gestängezuges mitmacht.

Bezüglich der Ausbildung des Korrekturgestänges kann eine Anordnung getroffen werden, bei der an dem Verstellgelenkglied ein zweiseitiger Hebel drehbar befestigt ist, an dessen Armen je ein von einem Korrekturfühlglied betätigtes Gestänge angreift. Insbesondere ist es vorteilhaft, wenn einerseits die an den Armen des zweiseitigen Hebels angreifenden Stangen und andererseits der zweiseitige Hebel und die Linie, die die mit den Korrekturfühlgliedern verbundenen Enden der Stangen mit der festen Achse verbindet, eine mindestens annähernd parallelogrammartige Figur bilden.

Weitere Einzelheiten der Erfindung sind den Ansprüchen und der folgenden Beschreibung dreier Ausführungsbeispiele zu entnehmen.

Fig. ι zeigt einen Regler in Kulissenausführung, Fig. 2 einen Ausschnitt davon mit dem Kulissengelenk in größerem Maßstab und

Fig. 3 eine Draufsicht auf das Gestänge in der Nähe des Kulissengelenks;

Fig. 4 zeigt eine Abwandlung der Konstruktion nach Fig. 1 bis 3 und

Fig. 5 zeigt eine Seitenansicht zu Fig. 4;

Fig. 6 zeigt einen Regler mit einem einfachen Drehgelenk und

Fig. 7 die Draufsicht auf das Gestänge in der Nähe des zur Korrektur verstellbaren Drehgelenks.

Bei der Ausführungsform nach Fig. Ί bis 3 ist 1 die Regelstange einer Einspritzpumpe 2. Die Regelstange ι ist über ein Gestängeglied 3 bei 21 gelenkig mit einem um ein festes Lager 4 schwenkbaren Hebel 5 verbunden, der einen Kulissenschlitz 6 trägt. In diesen Schlitz greift ein Zapfen 7 ein, der an einem no weiteren Gestängeglied 8 angebracht ist, welches am anderen Ende an einer unter dem Druck einer Feder 9 stehenden Membran 10 befestigt ist. Die Membran 10 schließt eine Kammer n ab, die durch eine Leitung 12 mit dem Saugrohr der Brennkraftmaschine in Verbindung steht. Um die Achse des Zapfens 7 kann ein doppelarmiger Hebel 13 schwingen. Das eine Ende dieses Hebels 13 ist mit einer Stange 14 gelenkig verbunden, die über einen Winkelhebel 15 und eine Stange 16 mit einem auf die Temperatur der Luft ansprechenden Thermostaten in Verbindung steht. Eine auf der anderen Seite des Hebels 14 angelenkte Stange 17 ist über einen Hebel 18 an eine Barometerdose 19 angeschlossen. . Die Wirkungsweise des Reglers nach Fig. 1 bis 3

ist wie folgt: Bei der gezeichneten Vollaststellung steht der Kulissenschlitz 6 gegen die Senkrechte geneigt. Zunehmende Temperatur der Luft bewegt das Gestänge i6, 15, 14 in Pfeilrichtung, wodurch auch der Doppelhebel 13 mit dem Zapfen 7 nach oben bewegt wird. Da sich der Zapfen 7 andererseits nur um den Drehpunkt der Stange 8, der etwa bei deren Befestigung an der Membran 10 liegt, bewegen kann, wird bei dieser Schwenkbewegung die ganze Kulisse mitsamt dem Hebel 5 nach rechts verschwenkt. Dies 'hat eine Verschiebung der Regelstange ι nach rechts in Richtung kleinerer Förderung zur Folge. Diese geringer werdende Einspritzmenge entspricht der Abnahme der Dichte der Verbrennungsluft bei steigender Lufttemperatur. Entsprechend sind die Vorgänge bei abnehmendem Atmosphärendruek. Hierbei dehnt sich die Barometerdose 19 aus, was eine Bewegung der Stange 17 und somit auch wieder des Hebels 13 mit dem Zapfen 7 nach oben zur Folge bat. Selbstverständlich können beide Korrekturbewegungen auch gleichzeitig stattfinden.

Wird jetzt die Belastung des Motors verringert, indem die Drosselklappe im Saugröhr etwas ge-

as schlossen wird, so nimmt der Unterdruck im Saugrohr und damit auch in der Kammer 11 zu. Als Folge davon bewegt sich die Membran 10 gegen den Druck der Feder 9 nach rechts. Diese Membranbewegung wird über 8, 7, 5, 3 zur Regelstange 1 weitergeleitet, die in. Richtung kleinerer Fördermengeverstellt wird. Bei dieser Verstellbewegung des Gestängezuges schwenkt der Hebel 5 um den Drehpunkt 4, was zur Folge 'hat, daß der Kulissenschlitz 6 weniger stark geneigt ist (Stellung 6', Fig. 2). Gleiche senkrechte Korrekturbewegungen des Zapfens 7 wirken sich jetzt also absolut gesehen viel weniger auf die Regelstange 1 aus. Bei der Stellung 6" ist die Förderung auf Null abgesunken. Der Schlitz steht senkrecht zur Stange 8, eine senkrechte Bewegung des Zapfens 7 hat praktisch überhaupt keine Auswirkung mehr auf die Stellung der Regelstange 1.

Auch in der in Fig. 1 gezeichneten Vollaststellung ist der Schlitz 6 nur verhältnismäßig wenig zur Senkrechten geneigt. Die Verbindung zwischen dem Zapfen 7 und der Kulisse kann als ein Keilgetriebe mit Selbsthemmung angesehen werden. Das heißt: Die Kräfte in Richtung der Stange 8 wirken sich nicht in freien Kräften aus, die den Zapfen 7 in senkrechter Richtung zu verstellen suchen, da diese senkrechten Komponenten durch die Reibung zwischen dem Zapfen 7 und der Kulisse verschluckt werden.

Infolge der parallelogrammartigen Ausbildung des kinematischen Gebildes 14, 5, 17, 13 verschiebt sich der Zapfen 7 bei der waagerechten Hauptverstellbewegung des Gestängezuges 1, 3, 5, 8 relativ zum Kulissenschlitz nur wenig.

In den Fig. 4 und 5 ist ein Ausführungsbeispiel gezeigt, bei dem gegenüber der Anordnung nach Fig. ι bis 3 lediglich das Gestänge zur Einstellung der Höhenlage des Zapfens 7 anders ausgebildet ist, indem der Thermostat und die Barometerdose 19 hintereinandergeschaltet sind und gemeinsam auf die Stange 20 wirken. Das Gelenk zwischen der Stange 20 und dem Winkelhebel 15 liegt hierbei vorteilhaft mit seiner Drehachse etwa in. der Drehachse des Hebels 5 im festen Lager 4.

Bei dem Ausführungsbeispiel nach Fig. 6, 7 besteht der Gestängezug im wesentlichen aus den Gliedern 108, 106, 103 und 1. Die Glieder 106 und 108 sind an den .um den festen Drehpunkt 4 schwenkbaren Hebel 105 angelenkt (das Glied 106 im Schwenkgelenk 121). Die Glieder 103 und 106 sind miteinander durch den Zapfen 107 drehbar verbunden. Die Höhenlage des Zapfens 107 wird, wie bei dem Ausführungsbeispiel nach Fig. 1 bis 3, durch den Hebel 13 bestimmt. Der Zapfen 107 kann nur um das Gelenk 121 schwenken. Dadurch wird in der dick gezeichneten Stellung (Vollast) derselbe Effekt erreicht, wie durch die Schrägstellung des Kulissenischlitzes 6 bei der Aueführung nach Fig. 1 bis 3. Die strichpunktiert gezeichnete Stellung zeigt, wie bei der jetzt beschriebenen Konstruktion sich der Zapfen 107 bei Einstellung auf die Förderung Null annähernd senkrecht zur Hauptr.ichtung des GetrLebezuges verstellt, so daß diese Verstellung praktisch keine große Auswirkung auf die Stellung der Regelstange 1 hat.

Die Erfindung ist nicht auf die dargestellten Ausführungsformen beschränkt. So kann z. B. bei der Ausführungsform nach Fig. 1 bis 3 der Zapfen 7 auch an der Stange 3 befestigt und die Stange 8 an den Hebel 5 angelenkt sein. Auch kann z. B. das Korrekturgestänge von Fig. 4 und 5 sinngemäß bei der Konstruktion nach Fig. 6 und 7 angewandt werden.

Claims

PATENTANSPRÜCHE:

I. Regler für die Kraftstoffzufuhr bei Brennkraftmaschinen, bei dem ein die Kraftstoffzufuhr einstellendes Glied, z. B. die Regelstange einer Einspritzpumpe, durch einen im wesentlichen geradlinig verlaufenden und in dieser Richtung bewegten Gestängezug verstellt wird, der seinerseits selbsttätig durch ein auf die Füllung der Brennkraftmaschine ansprechendes Hauptfühlglied, insbesondere durch eine durch den Druck im Saugrohr verstellte Membran, betätigt wird und wobei ein oder mehrere, vorzugsweise auf den Atmosphärendruek und die Lufttemperatur reagierende Korrekturfühl- ₁₁₅, glieder ein innerhalb des Gestängezuges angeordnetes Verstellgelenkglied im wesentlichen senkrecht zur Hauptrichtung des Gestängezuges verstellen, dadurch gekennzeichnet, daß im Gestängezug ferner ein um eine außerhalb des Ge- iao stängezuges liegende feste Achse (4) schwenkbares Schwenkgelenk (21, 121) angeordnet ist, wobei das Verstellgelenkglied (7,107) relativ zu dem Verbindungsglied (5, 105) zwischen dem Schwenkgelenk (21, 121) und der festen Achse (4) in einer bestimmten Kurve bewegbar ist

und bei ruhenden Korrekturfühlgliedern (i6, 19) und ansprechendem Hauptfühlglied (10) mindestens annähernd auf einem Kreisbogen um die feste Achse (4) geführt wird.
2. Regler nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Schwenkgelenk (21) an einem um die feste Achse (4) schwenkbaren Hebel (5) angeordnet ist, der eine Kulissenführung (6) für das als Stein oder Zapfen (7) ausgebildete Verstellgelenkglied enthält, wobei die Schwenkung der Kulissenführung durch die Hauptverstellbewegung des Gestängezuges in dem Sinne geschieht, daß die Kulissenführung mit Einstellung des Gestängezuges auf größere Kraftstoffzufuhr stärker zur Senkrechten auf der Hauptrichtung des Gestängezuges geneigt zu liegen kommt (Fig. 1 bis 5).

3. Regler nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß an dem am schwenkbaren Hebel

(5) angeordneten Schwenkgelenk (21) ein Gestängeglied (3) zur Verbindung mit dem die Kraftstoffzufuhr einstellenden Glied (1) angelenkt ist, während ein zur Verbindung mit dem Hauptfühlglied (10) dienendes Gestängeglied

as (8) den in die Kulissenführung eingreifenden

Stein oder Zapfen (7) trägt.

4. Regler nach den Ansprüchen 2 und 3, dadurch gekennzeichnet, daß auch die größte Neigung der Kulisse so gering ist, daß beim Auftreten von Verstellkräften in Hauptrichtung des Gestängezuges infolge der Reibung zwischen Kulisse und Stein bzw. Zapfen keine zur Hauptrichtung senkrechten Kraftkomponenten auf den Stein bzw. Zapfen übertragen werden.

5. Regler nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Verstellgelenkglied (107) Teil eines Drehgelenkes ist, das im Ganzen durch die Korrekturfühlglieder (16, 19) verstellt werden kann, wobei die mögliche Verstellbewegung dadurch gegeben ist, daß ein an das Drehgelenk

(107) anschließendes Gestängeglied (106) um das Schwenkgelenk (121) schwingt, welches mit Einstellung des Gestängezuges auf größere Kraftstoffzufuhr weiter aus der Hauptgeraden des Gestängezuges entfernt wird, mit Hilfe eines das Schwenkgelenk (121) tragenden, um die feste Achse (4) schwenkbaren Hebels (105), der die Hauptverstellbewegung des Gestängezuges mitmacht (Fig. 6 und 7).

6. Regler nach den Ansprüchen 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß an dem Verstellgelenkglied (7, 107) ein zweiseitiger Hebel (13) drehbar befestigt ist, an dessen Armen je ein von einem Korrekturfühlglied betätigtes Gestänge (14, 17) angreift.

7. Regler nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß einerseits die an den Armen des zweiseitigen Hebels (13) angreifenden Stangen (14, 17) und andererseits der zweiseitige Hebel (13) und die Linie, die die mit den Korrekturfühlgliedern verbundenen Enden der Stangen (14, 17) mit der festen Achse (4) verbindet, eine mindestens annähernd parallelogrammartige Figur bilden.

8. Regler nach den Ansprüchen 2 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Zapfen (7) durch einen einzigen Korrekturgestängezug (16, 15, 20) verstellt wird, in dem in an sich bekannter Weise ein Thermostat und eine Barometerdose (19) hintereinandergeschaltet sind (Fig. 4 und 5).

9. Regler nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß der Thermostat einen um einen festen Drehpunkt schwenkbaren Drehhebel (15) verstellt, an den eine zu dem Zapfen (7) führende, durch die Barometerdose (19) unterbrochene Verbindungsstange (20) angelenkt ist, wobei die Drehachse des Gelenks zwischen dem Drehhebel (15) und der Verbindungsstange (20) etwa mit der festen Achse (4) des die Kulisse tragenden Hebels (5) zusammenfällt.

In Betracht gezogene Druckschriften:
Deutsche Patentschriften Nr. 707 776, 729 125; französische Patentschrift Nr. 882 148;
britische Patentschrift Nr. 530668;
schweizerische Patentschrift Nr. 212908;
Werbeschrift der Fa. Robert Bosch »Einspritz-Geräte für Daimler-Benz Flugmotoren«, 1942.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

© 509 565/206 9.55 (709 904/18 3.58)