AT143919B - Vorrichtung zum Regeln der Drehzahl von Einspritzbrennkraftmaschinen. - Google Patents

Description

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   Bei Einspritzbrennkraftmasehinen mit einer   Drehzahlregelvorrichtung,   die auf ein sich mit der Maschinendrehzahl änderndes Gefälle zwischen zwei pneumatischen Drücken anspricht, kann der von der Drehzahl beeinflusste Druck als Mittelwert aus dem von den einzelnen   Kolbenhüben   erzeugten Druck- 
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 unerwünscht grosse Regelausschläge ausführt. 



   Gemäss der Erfindung sollen nun diese bei geringen Maschinendrehzahlen auftretenden unerwünscht grossen   Regelausschläge   gedämpft werden. Dies lässt sich erreichen durch eine Vorrichtung, mittels t welcher das pneumatische Druckgefälle - zusätzlich zu seiner selbsttätigen Änderung in Abhängigkeit von der Maschinendrehzahl - noch willkürlich veränderbar ist und welche Vorrichtung derart mit der übrigen Maschine verbunden ist, dass sie das   Druckgefälle   mindestens dann im Sinne einer Dämpfung der Regelbewegung des Servomotors ändert, wenn sich dessen bewegliches Glied in demjenigen Bereich befindet, der dem Maschinenleerlauf entspricht. 



    Eine Möglichkeit   zur Beeinflussung der   Druckverhältnisse   im vorbeschriebenen Sinne besteht in einer im gewünschten   Augenblick-zweckmässig selbsttätigen-Drosselung   des freien Durchflusses in mindestens einer der das   pneumatische   Regelmedium führenden Leitungen. Solche Drosseln bewirken, dass die von den einzelnen Kolbenstössen ausgehenden Schwankungen der Grösse der   pneumatischen  
Drücke sich so langsam dem Regelglied mitteilen, dass. ehe sich die Schwankung in einer Richtung voll ausgewirkt hat, schon eine Umkehr der   Schwankungsriehtung   eingetreten ist. Dadurch macht das
Regelglied wesentlich geringere Ausschläge als bei unbehinderten   Durchfluss   durch die Leitungen. 



   Seine Bewegungen sind also stark gedämpft. 



   Eine andersartige Dämpfung der   Regelbewegung durch   Beeinflussung der Druckverhältnisse 
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 Regelgliedes wirkenden verschiedenen Drücken. Es wird dabei der stärkere der beiden Drücke   geschwächt   bzw. der   schwächere gestärkt.   Solange die genannte Leitung geöffnet ist. ist die auf das Regelglied 
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 werden als bei geschlossener Leitung. 



   Auf der Zeichnung sind   mehrere Ausführungsbeispiele   der Erfindung schematisch dargestellt. 



  Fig. 1 zeigt die Ansicht eines   Einspritzbrennkraftmotors   mit einer Einspritzpumpe und einem Unterdruckregler. Fig. 2 zeigt einen Teilschnitt durch die Einspritzpumpe, den Regler, eines der   Ausführungs-   beispiele der Erfindung und das Ansaugrohr des Motors in vergrössertem Massstab. Die Fig. 3-13 zeigen im Massstab der Fig. 2 verschiedene weitere Ausführungsbeispiele. 



   Der Motorunterteil 1 trägt vier Zylinder 2 und eine Einspritzpumpe. 3, die von der Motorwelle 4 über ein Getriebe 5 angetrieben wird. Der Einspritzpumpe wird der Brennstoff aus einem nicht dargestellten Behälter in Pfeilriehtung durch eine Leitung 6 zugeführt. Von der Einspritzpumpe führen vier Druckleitungen 7 zu den Düsen in den Zylindern, 2. Die Luftladung wird durch das gemeinsame 
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 angreifenden Hebel 9 a von einem Pedal 9 b aus betätigt wird. Vom Ansaugrohr 8 geht eine   Unterdruck-   leitung 15 zum Regler 3 a der Pumpe 3. Der Regler 3 a (s. Fig.   2, 3   und 6) enthält eine Kammer, in der ein Kolben 24 längsverschiebbar angeordnet ist.

   Im Fall der Fig. 2 wird der Unterdruck dem links von dem Kolben 24 liegenden Kammerteil zugeführt und bewegt beim Ansteigen den Kolben   24   entgegen der Wirkung einer   Rüekführfeder   27 nach links. Der Kolben 24 ist mit einer Mutter 26 am Ende einer Zahnstange 23 befestigt, die aus der Pumpe heraus in die Regelkammer hineinragt. 



   Die Regelung der zur Einspritzung gelangenden Brennstoffmenge erfolgt durch Verschieben der Zahnstange 23. In Fig. 2 sind die Verhältnisse wie folgt gewählt : Wird die Zahnstange nach links verschoben, so vermindert sich die wirksame Fördermenge aller Pumpen gleichmässig. Beim Verschieben der Zahnstange nach rechts vermehrt sich die zur Einspritzung gelangende Fördermenge aller   Pumpen.   



  Die Zahnstange 23 kämmt mit Ritzeln 22. Jeder der von einer mit dem Motor gekuppelten Nockenwelle 18 angetriebenen Pumpenkolben 16 ist mit einem solchen Ritzel derart gekuppelt. dass er den Drehbewegungen des Ritzels folgen muss, ohne dass dieses die Hubbewegungen des Kolbens mitzumachen braucht. Durch gleichzeitiges und gleichartiges Verdrehen der Kolben wird die Lage der an jedem von ihnen vorgesehenen schrägen Steuerkante 21 gegen den Saug- und Rücklaufkanal 20 so verstellt. dass der wirksame Hub der Pumpenkolben je nach der eingestellten Lage der schrägen Steuerkanten früher 
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 Brennstoff durch den Kanal 20 in den mit der Brennstoffzuleitung 6 verbundenen   Saugraum   19 im Pumpengehäuse3zurückströmt. 



   Diese Regelvorrichtung wirkt wie folgt : Der beim Lauf des Motors in der Ansaugleitung herrschende Unterdruck gelangt durch die Leitung 15 zur   Regelkammer J a.   Wenn nun z. B. infolge Entlastung des Motors, bei gleichbleibender Einstellung der Drosselklappe die Drehzahl steigt,   wächst   der Unterdruck im Ansaugrohr 8 über den vorher herrschenden Unterdruck hinaus. Der verstärkte Unterdruck zieht dann den Kolben samt der Regelstange 23 nach links, wodurch die je Pumpenstoss eingespritzte Brennstoffmenge verringert wird. Die Drehzahl und damit auch der Unterdruck im Ansaugrohr werden daraufhin fallen. Der Kolben 24 ist bestrebt, sieh in die diesem Unterdruck entsprechende Lage einzustellen.

   Einer mittleren bestimmten Drehzahl entspricht dabei-gleichbleibende Drosselklappenstellung vorausgesetzt-jeweils eine bestimmte Stellung des Kolbens   24.   Die willkürlich Veränderung der Drehzahl erfolgt durch Verstellung der Drosselklappe 9. 



   Beim Ausführungsbeispiel nach Fig. 2 wird die   Regelhewegung   des Kolbens 24 gedämpft, indem bei niederen Drehzahlen die Verbindung zwischen dem einen Kammerteil und der Atmosphäre durch sich selbsttätig einschaltende Querschnittsverengungen gedrosselt wird. Bei belasteter Maschine ist 
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   Die letztere ist durch ein Ventil 28 verschliessbar, das auf beiden Seiten je einen Stift   (28 { (.   bzw. 



  28 b) besitzt. Von diesen ist der erste in einem Ring   2. 9 a geführt,   der durch zwei Rippen   im Mittelpunkt   der Öffnung 29 gehalten wird, und der andere in einem am Gehäuse   3 ? angebrachten Bügel 30.   Eine Feder. 31 sucht das Ventil auf seinen Sitz niederzudrücken. Solange aber der Kolben 24 sich in der rechten Kammerhälfte befindet, also den Stift   28 a. berührt,   ist das Ventil von seinem Sitz abgehoben. Nur bei niederer Belastung (z. B. Leerlauf im Stand) verschiebt sich der Kolben 24 so weit nach links. dass er aus dem Bereich des Stiftes 28 a gelangt.

   Dadurch   schliesst   sich das Ventil   zu   und der bisher aus der 
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 der einzelnen Motorkolben verursachten starken   Ausschlagen   des Regelorgans nicht schnell genug entweichen und auch nachher nicht schnell genug wieder einströmen kann, so dass die Regelbewegung stark gedämpft wird. 



   In den Beispielen der Fig. 3-13 wird im Gegensatz zu dem nach Fig. 2 der Unterdruck des Ansaugrohres dem rechten Kammerteil zugeführt, während der linke mit der freien   Atmosphäre   verbunden ist. Die Einspritzpumpe ist in diesem Falle   natürlich   so aufgebaut und angeordnet (die   Zahnstange     23   greift hinter dem Ritzel   22     an),   dass nach wie vor beim Ansteigen des Unterdrucks die je   Pnmprnstoss   eingespritzte Brennstoffmenge verringert wird. 



   Die Dämpfung der Regelbewegungen im Bereich der niederen Drehzahlen erfolgt beim Beispiel nach Fig. 3 wie in dem nach Fig. 2 durch Verengung der Leitung, die zur freien   Atmosphäre   führt. Nur ist in diesem Falle die Drosselung in Abhängigkeit von der Stellung des zur Drehzahleinstellung dienenden Organs, der Drosselklappe 9, gebracht. Der für die Verbindung des linken Kammerteils mit   der Atmo-   sphäre zur Verfügung stehende Querschnitt setzt sieh zusammen aus der   engen Öffnung 23 und   der grösseren Öffnung.   32, die   in einer Kammer 33 vorgesehen ist. Die Kammer. 33 ist ihrerseits an die   Leitung.'3. J   angeschlossen, die vom linken Reglerkammerteil kommt.

   Die   Öffnung 32   ist durch ein   Ventil : 35   mittels einer Feder 36 verschliessbar. Die an dem Fusshebelgestänge angebrachte Verlängerungsstange 9 c wird bei der Öffnung der Drosselklappe nach links bewegt, drückt dabei gegen den Ventilstössel   37 und   öffnet so das Ventil entgegen der Kraft seiner   Schliessfeder 36.   Beim Schliessen der Drossel 9   kommen   die 

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 bereits beschriebenen   Ausführungen   eine stetige. Es wird dies erreicht durch eine am   Gehäuse- vor   der in diesem Falle grossen Öffnung 25 drehbar angeordnete Scheibe 40.

   Diese Scheibe besitzt einen Schlitz 41, der konzentrisch zum Drehpunkt verläuft und dessen in radialer Richtung gemessene Breite über seine Länge ständig zunimmt. Durch einen Arm 40 a ist die Scheibe über das Gestänge 9 c mit dem Fusshebel 9 b und damit auch mit der Drosselklappe 9 gekuppelt. Bei geschlossener Drosselklappe befindet sich der schmalste Teil des Schlitzes   JJ   vor der Öffnung 25. Mit zunehmendem Öffnen der 
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   Bei den bisher beschriebenen Beispielen ist die Dämpfung der Regelbewegung durch die Verstellung mechanischer Steuerglieder herbeigeführt worden. Bei den folgenden Beispielen sind solehe zusätzliche Steuerglieder vermieden. Die Dämpfung   der Regelbeweguns :   wird in diesen Fällen durch 
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 so gewählt ist, dass diese Leitung bei geschlossener Drosselklappe über ihren einen Zweig mit dem Unterdruck und über den andern Zweig mit der   freien Atmosphäre verbunden   ist. Es werden dabei die besonderen   Druckverhältnisse   in der Umgebung der Drosselklappe ausgenutzt. Bei offener Drosselklappe herrscht in der ganzen Umgebung der Klappe der gleiche Unterdruck. Die Zweigleitungen führen also denselben Druck.

   Erst bei zunehmendem   Schliessen der Klappe   bildet sich ein Unterschied der Drücke vor und hinter dieser aus, u. zw. herrscht bei geschlossener Klappe hinter ihr - in Richtung des   Ansaugstromes - ein l'l1terdruck und   vor ihr ein etwa dem   Atmosphärendruck   entsprechender Druck. Die Leitung   15   ist deshalb in allen Beispielen nach den Fig. 8-1 so verzweigt oder erweitert. dass sie auch bei geschlossener Drosselklappe mit dem Raum vor dieser in Verbindung steht. Auf diese   Weise wird, ähnlich   wie in dem Beispiel nach   Fig..) und   7, die Wirkung des die starken   Regelausschläge   
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 der geschlossenen Drosselklappe 9 auf der gleichen Mantellinie in das Ansaugrohr 8 eingeführt.

   In Fig. 9 münden die Zweige 15 a und 15 b auch unmittelbar vor und hinter der geschlossenen Drosselklappe in das Ansaugrohr, jedoch an zwei diametral gegenüberliegenden Punkten desselben. In Fig. 10 hat das Rohr 15 eine Erweiterung   li ; c,   die so in das Ansaugrohr 8 eingeführt ist, dass sie sowohl in den Raum vor als auch in den hinter der Drosselklappe einmündet. 



   Die Fig. 11-13 stellen   ähnliche   Anordnungen dar, die sich von den eben beschriebenen nur durch ein oder mehrere im Ansaugrohr   8   eingebaute Venturirohre 10 zur Verstärkung des Unterdrucks bei grossen Strömgeschwindigkeiten unterscheiden. Die Verzweigungen 15 a und b münden dabei, in ähnlicher Weise wie in den Fig. 8-10 in das Ansaugrohr 8. in die engste Stelle des oder der Venturirohre 10 ein. Dabei kann die Drossel 9 entweder an der engsten Stelle des Venturirohres 10 liegen, wobei die Zweige 15   a   und b unmittelbar davor oder dahinter einmünden   (Fig. 11).   oder es kann auch die Drossel zwischen   zwei Venturirohren 10   angeordnet sein   (Fig. 12),   wobei dann die Zweige 1 ; und 15 b in je eines dieser Venturirohre einmünden.

   Die   Einführung   dieser Zweige an zwei diametral   gegenüberliegenden   
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 wendung eines Venturirohres vereinfachen. Zur Vermeidung besonderer Rohrleitungen zur gegenüberliegenden Einmündungsstelle ist gemäss Fig. 13 das Venturirohr 10 mit einer äusseren Ringnute 10   n   versehen, die an zwei diametral gegenüberliegenden Stellungen Verbindungsbohrungen 10 b zum Inneren des Venturirohres besitzt und in die die unverzweigte Leitung 5 unmittelbar   einmündet.   

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Claims (1)

1. PATENT-ANSPRUCHE : 1. Vorrichtung zum Regeln der Drehzahl von Einspritzbrennkraftmasehinen mittels eines Servo- EMI3.6 <Desc/Clms Page number 4> eine Kraft, die sich ergibt aus dem sich mit der Maschinendrehzahl ändernden Gefälle zwischen zwei pneumatischen Drücken, wobei dieser Kraft eine Rückfiihrkraft entgegenwirkt, gekennzeichnet durch eine Vorrichtung, mittels welcher das pneumatische Druekgefälle-zusätzlich zu seiner selbsttätigen Änderung in Abhängigkeit von der Maschinendrehzahl - noch willkürlich veränderbar ist und welche Vorrichtung derart mit der übrigen Maschine verbunden ist, dass sie das Druckgefälle mindestens dann im Sinne einer Dämpfung der Regelbewegung des Servomotors ändert,

   wenn dessen bewegliches Glied sieh in demjenigen Bereich befindet, der dem Maschinenleerlauf entspricht.

   2. Drehzahlregelvorrichtung nach Anspruch l. gekennzeichnet durch in die Druckleitungen einschaltbare Querschnittsverengungen (Fig. 2-7).

   3. Drehzahlregelvorriehtung nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch eine die beiden ein Gefälle bildenden Drücke verbindende gedrosselte Leitung, deren Drosselwirkung von der Stellung des bewegliehen Servomotorgliedes oder des DrehzahleinstelJorgans geregelt wird (Fig. 2-7).

   4. Drehzahlregelvorrichtung nach den Ansprüchen 1 bis 3, gekennzeichnet durch eine solelle Verbindung der zur Dämpfung der Regelbewegung bestimmten Vorrichtung mit dem bewegliehen Servo- motorglied, dass die Dämpfung nur dann stattfindet, wenn sieh dieses Glied in seiner den niederen Drehzahlen ohne Last entsprechenden Stellung befindet (Fig. 2).

   5. Drehzahlregelvorrichtung nach den Ansprüchen 1 bis 3, gekennzeichnet durch eine solche Verbindung der zur Dämpfung der Regelbewegung bestimmten Vorrichtung mit dem Drehzahlverstellglied der Maschine, dass die Regelbewegung nur im Bereich der niederen Drehzahlen ohne Last gedämpft wird (Fig. 3-7).

   6. Drehzahlregelvorrichtung nach Anspruch l, bei der das Druckgefälle zwischen einem von der Maschinendrehzahl abhängigen Unterdruck und einem konstanten höheren Druck (der freien Atmosphäre) besteht, gekennzeichnet durch Mittel, die eine Verbindung der Unterdruckleitung mit der freien Atmosphäre gestatten (Fig. 6,7).

   7. Drehzahlregelvorriehtung nach Anspruch l, bei der das Druckgefälle zwischen dem von der Maschinendrehzahl abhängigen Unterdruck im Ansaugrohr der Brennkraftmaschine und einem höheren Druck (der freien Atmosphäre) besteht und die Drehzahl durch eine Drosselklappe im Ansaugrohr eingestellt wird, dadurch gekennzeichnet, dass die Verbindungsleitung zwischen Servomotor und Ansaugrohr so verzweigt oder erweitert ist, dass bei Leerlaufstellung der im Ansaugrohr vorgesehenen Drosselklappe sowohl der Raum vor als auch hinter dieser mit der gleichen Servomotorkammer verbunden ist (Fig. 8-13).

   8. Drehzahlregelvorrichtung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Verbindungleitungen vom Servomotor zum Ansaugrohr in ein in dieses eingebautes Venturirohr münden, in dessen engster Stelle die Drosselklappe angeordnet ist (Fig. 11).

   9. Drehzahlregelvorrichtung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass jeder von zwei Zweigen der zum Servomotor führenden Leitung in je ein in der Ansaugleitung vorgesehenes Venturirohr einmündet, wobei die Drosselklappe zwischen den beiden Venturirohren vorgesehen ist (Fig. 12).

   10. Drehzahlregelvorrichtung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass zwei im engsten EMI4.1 Raum vor und die andere im Raum hinter der Drossel einmündet, mit dem Servomotor durch eine Ringnut verbunden sind, die das in das Ansaugrohr eingesetzte Venturirohr am Aussenumfang umläuft und in die die unverzweigte Leitung vom Servomotor einmündet (Fig. 13).