CH180158A - Drehzahlregeleinrichtung für Einspritzbrennkraftmaschinen. - Google Patents

Description

      Drehzahlregeleinrichtung    für     Einspritzbrennkraftmaschinen.       Bei     Einspritzbrennkraftmaschinen    mit  einer     Drehzahlregeleinrichtung,    bei der das  die Brennstoffzufuhr regelnde Organ durch  eine     Eiraft    entgegen einer     Rückführkraft     eingestellt wird, wobei die Regelkraft durch  zwei verschiedene pneumatische Drücke er  zeugt wird, von denen der eine sich mit der  Maschinendrehzahl ändert und in der Nähe  des Leerlaufes infolge der Kolbenhübe stark  schwankt, kann dieser Druck als Mittelwert  aus dem von den einzelnen Kolbenhüben er  zeugten     Druckstössen    angesehen werden.

   Bei  langsamem Lauf der Maschine schwankt  dieser Druck in solchem Masse, dass das Re  gelorgan infolge dieser Druckschwankungen  unerwünscht grosse Ausschläge ausführt.  



  Gemäss der Erfindung ist nun eine Ein  richtung angeordnet, welche diese bei ge  ringen Maschinendrehzahlen auftretenden  unerwünscht grossen Ausschläge dämpft.  



  Die     Dämpfeinrichtung    kann ein regel  bares Drosselorgan in einer Leitung be-    sitzen, durch die der im Leerlauf schwan  kende Druck auf das Regelorgan einwirkt.  Eine Drosselung dieser Leitung bewirkt, dass  die von den einzelnen Kolbenstössen herrüh  renden Druckschwankungen sich so langsam  dem Regelorgan mitteilen, dass, ehe sich die  Schwankung in einer     ;Richtung    voll aus  gewirkt hat, schon eine Umkehr der Schwan  kungsrichtung eingetreten ist. Das Regel  organ macht infolgedessen wesentlich gerin  gere Ausschläge als bei     unbehindertem          Durchfluss    durch die Leitungen. Seine Be  wegungen sind also starb gedämpft.  



  Die Dämpfung der Bewegung des Regel  organes kann auch erreicht werden durch  Öffnen einer engen     Verbindungsleitung    zwi  schen den auf beiden Seiten des     Regel-          organes    wirkenden verschiedenen Drücken.  Es wird dabei der stärkere der beiden  Drücke geschwächt     bezw.    der schwächere  gestärkt. Solange die genannte Leitung ge  öffnet ist, ist die auf das Regelorgan wir  kende Verschiebekraft herabgemindert, so      dass Ausschläge dieses Organes erheblich  kleiner sind als bei geschlossener Leitung.  



  In der     Zeichnung    sind mehrere Ausfüh  rungsbeispiele der Erfindung schematisch  dargestellt.  



       Fig:    1 zeigt in Ansicht einen     Einspritz-          brennkraftmotor    mit einer Einspritzpumpe  und einem Unterdruckregler;       Fig.    2 zeigt einen Teil eines Schnittes  der     Einspritzpumpe    mit dem Regelorgan  und des Ansaugrohres eines Motors in grö  sserem Massstab; die       Fig.    3 bis 13 betreffen weitere Ausfüh  rungsbeispiele.  



  Der Motorunterteil 1 trägt in     Fig.    1  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 dar  gestellten Behälter durch eine Leitung 6 zu  geführt. Von der Einspritzpumpe führen  vier Druckleitungen 7 zu den Düsen in den  Zylindern 2. Die Luftladung wird durch das  gemeinsame Ansaugrohr 8 angesaugt. Im  Ansaugstutzen ist eine Drosselklappe 9 vor  gesehen, deren Hebel     9a    von einem Pedal     9b     aus betätigt wird. Vom Ansaugrohr 8 geht  eine Unterdruckleitung 15 zum Zylinder 3a  an der Pumpe 3. In diesem ist ein Kolben  24 verschiebbar     (Fig.    1 zeigt diese Kon  struktionsteile nicht).

   Nach     Fig.    1 steht die  rechte und nach     Fig.    2 die linke Seite des  Zylinders unter dem -Unterdruck, während  die andere Zylinderseite unter Atmosphären  druck steht; beim Ansteigen des Unter       druckes    bewegt dieser den Kolben 2.4 ent  gegen der Wirkung einer     Rückführfeder    2 7  nach rechts     bezw.    links. Der Kolben 24 ist  mit einer Mutter 26 an einer Zahnstange 23  befestigt, die aus der Pumpe heraus in den  Zylinder hineinragt.  



  Die Regelung der Brennstoffzufuhr, also  der zur Einspritzung gelangenden Brenn  stoffmenge, erfolgt durch Verschieben der  Zahnstange 23. Die Zahnstange 23 kämmt  mit     Ritzeln    22. Jeder der von einer mit dem  Motor     gekuppelten    Nockenwelle 18 angetrie-         benen    Pumpenkolben 16 ist mit einem sol  chen     Ritzel    derart gekuppelt, dass er den  Drehbewegungen des     Ritzels    folgen muss,  ohne dass dieses die Hubbewegungen des  Kolbens mitzumachen braucht.

   Durch gleich  zeitiges und gleichartiges Verdrehen der  Kolben wird an jedem von ihnen eine  schräge Steuerkante 21 gegen den Saug- und       Rücklaufkanal    20 verstellt, dass der wirk  same Hub der Pumpenkolben früher oder  später aufhört, da der während des rest  lichen Teils jedes     Pumpendruckhubes    von  dem Kolben verdrängte Brennstoff durch  den Kanal 20 in den mit der Brennstoffzu  leitung 6 verbundenen Saugraum 19 im  Pumpengehäuse 3 zurückströmt. Wird in       Fig.    1 die Zahnstange nach rechts,     in.        Fig.    2  nach links verschoben, so vermindert sich  die wirksame Fördermenge aller Pumpen  kolben gleichmässig.  



  Der beim Lauf des Motors in der An  saugleitung herrschende Unterdruck gelangt  durch die Leitung 15 in den Zylinder 3a.  Wenn nun, zum Beispiel infolge Entlastung  des Motors, bei gleichbleibender Einstellung  der Drosselklappe die Drehzahl steigt,       wächs$    der Unterdruck im Ansaugrohr. Der  verstärkte Unterdruck zieht     dann    den Kol  ben samt der Zahnstange 23 in     Fig.    1 nach  rechts     bezw.    in     Fig.    2 nach links, wodurch  die je Pumpenstoss eingespritzte Brennstoff,  menge verringert wird. Die Drehzahl und  damit auch der Unterdruck im Ansaugrohr  werden daraufhin fallen. Der Kolben 24  wird sich in die diesem Unterdruck entspre  chende Lage einstellen.

   Jeder Drehzahl ent  spricht - gleichbleibende Drosselklappen  stellung vorausgesetzt - eine bestimmte  Stellung des Kolbens 24. Die willkürliche  Veränderung der Drehzahl erfolgt durch  Verstellung der     Drosselklappe    9.  



  Nach     Fig.    2 wird die Regelbewegung des  Kolbens 24 bei niederen Drehzahlen ge  dämpft, indem die Verbindung zwischen der  rechten Seite des Zylinders     3a    und der At  mosphäre gedrosselt wird. Bei belasteter Ma  schine ist diese Zylinderseite durch zwei  Öffnungen mit der freien Atmosphäre ver-      Bunden, einmal durch die enge Öffnung 25  im Boden des Zylinders und dann durch die  wesentlich grössere Öffnung 29. Die letztere  ist durch ein Ventil 28 beherrscht, das auf  beiden Seiten einen Stift 28a     bezw.        28u    be  sitzt.

   Von diesen ist der erste in einem Ring       99a    geführt, der durch zwei Stege in der  Mitte der Öffnung     29,    gehalten wird, und  der andere in einem am Gehäuse 3a ange  schraubten Bügel 30. Eine Feder 31 sucht  das Ventil auf seinen Sitz niederzudrücken.  Solange aber der Kolben 24 sich auf der  rechten Zylinderhälfte befindet, drückt er  auf den Stift 28a und hebt das Ventil von  seinem Sitz. Nur bei niederer Belastung, ins  besondere Leerlauf, ist der Kolben 24 soweit  links, dass er sich ausserhalb des Bereiches  des Stiftes 28a befindet. Dadurch schliesst  sich das Ventil 28 und der bisher aus der  Summe des Querschnittes der beiden Off  n.ungen 25 und 29 bestehende Leistungsquer  schnitt wird auf den der engsten Öffnung  25 herabgesetzt.

   Diese Verengung des Lei  tungsquerschnittes' bewirkt, dass die auf der  rechten Zylinderseite befindliche Luft bei  den im Leerlauf durch die     Saugstösse    der  einzelnen Motorkolben verursachten starken  Ausschlägen des     Kolbens    24 nicht schnell  genug entweichen und auch nachher nicht  schnell genug wieder einströmen kann, so  dass die Bewegung des Kolbens 24 stark ge  dämpft wird.  



  Nach     Fig.    3 wirkt der Unterdruck des  Ansaugrohres auf den rechten Zylinderteil,  während der linke mit der     freienAtmosphäre     verbunden ist. Bei der Einspritzpumpe ist  die Zahnstange 23 hinter den     Ritzeln    22 an  geordnet, so dass beim Ansteigen des Unter  druckes die je Pumpenstoss eingespritzte  Brennstoffmenge verringert     wird.     



  Die Dämpfung der Regelbewegungen im  Bereich der niederen Drehzahlen erfolgt  auch durch Verengung der Leitung, die zur  freien Atmosphäre führt. Die Drosselung ist  aber von der Stellung des zur Drehzahlein  stellung dienenden Organes, der Drossel  klappe 9, abhängig. Zur Verbindung der  linken Zylinderseite mit der Atmosphäre ist    eine enge Öffnung 25 und eine grössere Öff  nung 32, diese in einer Kammer 33, vorge  sehen. Die Kammer 33 ist durch die Lei  tung 34 an die linke Zylinderseite ange  schlossen. Die Öffnung 32 ist durch ein  Ventil 35 verschliessbar. Die an dem Ge  stänge des Fusshebels 9b angebrachte Verlän  gerungsstange 9c wird bei der Öffnung der  Drosselklappe 9 nach links bewegt, drückt  bei offener Drosselklappe auf die Ventilspin  del 37     und    öffnet so das Ventil entgegen  der Kraft seiner Schliessfeder 36.

   Beim  Schliessen der Drossel 9 kommen die Teile  9c und 37 ausser Berührung, so dass das Ven  til     .35    sich schliesst und der Querschnitt für  die Verbindung der     Reglerkammer    mit der  Aussenluft sich auf den Querschnitt der klei  nen Öffnung 25 vermindert. Hierdurch tritt  die gewünschte Dämpfung der     Reglerbewe-          gung    ein.  



  Nach den     Fig.    4 und 5 ist der Zylinder 3a  nur durch eine Öffnung 25 mit der Atmo  sphäre verbunden. Vor dieser     Öffnung    ist  ein Schieber 40 drehbar angeordnet. Dieser  besitzt einen Schlitz 41, der konzentrisch  zum Drehpunkt verläuft und dessen Breite  in radialer Richtung in einer Umlagerung  ständig zunimmt. Ein Arm 40a des Schie  bers ist durch das Gestänge 9c mit dem Fuss  hebel 9b und damit auch mit der Drossel  klappe 9 gekuppelt. Bei geschlossener Dros  selklappe befindet sich der schmalste Teil  des Schlitzes 41 vor der Öffnung 25. Mit zu  nehmendem Öffnen der Drosselklappe 9 ge  langt ein immer breiterer Teil des Schlitzes  41 vor diese Öffnung 25. Die Dämpfung der  Bewegung des Kolbens 24 ist bei geschlos  sener Drosselklappe am stärksten und nimmt  beim Öffnen der Drosselklappe stetig ab.

    



  Nach     Fig.    6 und 7 ist in die vom An  saugrohr 8 zum Zylinder 3a führende Lei  tung 15 eine Kammer 38 mit einer in die  Atmosphäre mündenden engen Öffnung     38a     eingebaut. Diese Öffnung wird von einem  Schieber 39 mit einer Öffnung 39a frei  gegeben, wenn die Drossel 9 geschlossen ist,  so dass Nebenluft in die     Leitung    15 strömt      und die     Bewegungen    des Regelkolbens  dämpft.  



  Nach     Fig.    8 mündet die Leitung 15 mit  zwei Zweigleitungen 15a und<B>151)</B> unmittel  bar vor und hinter der verschlossenen Dros  selklappe 9 auf der gleichen Mantellinie  in das Ansaugrohr 8 und ist bei geschlosse  ner Drosselklappe über ihren einen Zweig  mit dem Unterdruck und über den andern  Zweig mit der freien Atmosphäre verbun  den. Bei offener Drosselklappe herrscht in  der ganzen Umgebung der Klappe der glei  che Unterdruck. Die Zweigleitungen führen  also denselben Druck. Erst bei zunehmendem  Schliessen der Klappe bildet sich ein Unter  schied der Drücke vor und hinter der Drossel  klappe.

   Auf diese Weise wird ähnlich wie  nach     Fig.    6 und 7 die Wirkung des Unter  druckes bei geschlossener Drossel durch Ein  führung von Nebenluft geschwächt und da  mit eine Dämpfung der Regelbewegung er  zielt. In     Fig.    9 münden die Zweige 15a und  15b unmittelbar vor und hinter der geschlos  senen Drosselklappe, jedoch an zwei dia  metral gegenüberliegenden Stellen in das  Ansaugrohr. In     Fig.    10 hat das Rohr 15 eine  Erweiterung     15c,    die so im Ansaugrohr 8  angeordnet ist, dass sie bei geschlossener  Drosselklappe sowohl in den Raum vor, als  auch in den hinter hinter der Drosselklappe  einmündet.  



  Nach     Fig.    11 münden die beiden Zweige  15a und 15b an der engsten Stelle eines im  Ansaugrohr 8 zur Verstärkung des Unter  druckes bei grossen Strömungsgeschwindig  keiten eingebauten     Venturirohreinsatzes    10  zu beiden Seiten der geschlossenen Drossel  klappe 9. Nach     Fig.    12 ist vor und hinter  der Drosselklappe 9 ein     Venturirohreinsatz     10 eingebaut und an ihren engsten Stellen  münden die Zweigleitungen 15a und 15b der  Leitung 15.

   Nach     Fig.    13 münden an zwei  diametral gegenüberliegenden Stellen eines  mit der Drosselklappe 9 versehenen     Venturi-          rohreinsatzes    10 radiale Kanäle 10b, welche  in eine Nute     loa    aussen am     Venturirohrein-          satz    10 führen, in die die Leitung 15 un  mittelbar     einmündet.  

Claims (1)

1. PATENTANSPRUCH: Drehzahlregeleinrichtung für Einspritz- brennkraftmaschinen, bei der das die Brenn stoffzufuhr regelnde Organ durch eine Kraft entgegen der Rückführkraft eingestellt wird, wobei die Regelkraft durch zwei verschie dene pneumatische Drücke erzeugt wird, von denen der eine sich mit der Maschinendreh zahl ändert und in der Nähe der Leerlauf drehzahl infolge der Kolbenhülse stark schwankt, gekennzeichnet durch eine Ein richtung, welche den Einfluss der Druck schwankungen auf die Bewegungen des Re- gelorganes mindestens in dessen Leerlauf stellung durch Änderung des pneumatischen Druckgefälles dämpft.

   UNTERANSPRüCHE: 1. Drehzahlregeleinrichtung nach Patentan spruch, gekennzeichnet durch ein regel bares Drosselorgan in einer Leitung, durch die der im Leerlauf schwankende Druck auf das Regelorgan einwirkt. 2. Drehzahlregeleinrichtung nach Patentan spruch, dadurch gekennzeichnet, dass min destens eine der Stellen, wo die beiden pneumatischen Drücke auftreten, durch eine Leitung mit einem Drosselorgan ver bunden sind, dessen Drosselwirkung von der Stellung des Organes zum Einstellen der Drehzahl abhängig ist.

   3. Drehzahlregeleinrichtung nach Patentan spruch, dadurch gekennzeichnet, dass die Dämpfeinrichtung vom Regelorgan ein geschaltet wird und nur wirkt, wenn sich dieses in einer einer niederen Drehzahl entsprechenden Stellung befindet. 4. Drehzahlregeleinrichtung nach Patentan spruch, dadurch gekennzeichnet, dass die Dämpfeinrichtung vom Organ zum Ein stellen der Drehzahl der Maschine einge schaltet wird und nur im Bereich der niederen Drehzahlen wirkt. 5. Drehzahlregeleinrichtung nach Patentan spruch, bei der von den beiden Drücken.

   welche die Regelkraft hervorrufen, der grössere konstant und der kleinere ein von der Maschinendrehzahl abhängiger Unter- druck in einer Leitung ist, gekennzeich net durch eine Dämpfeinrichtung, die eine Verbindung der Unterdruckleitung mit der freien Atmosphäre herstellt. 6. Drehzahlregeleinrichtung nach Patentan- sprueh, bei der von den beiden Drücken, welche die Regelkraft hervorrufen, der grössere konstant und der kleinere durch den von der Maschinendrehzahl abhängi gen Unterdruck im Ansaugrohr der Brennkraftmaschine gebildet wird, und bei der die Drehzahl durch eine Drossel klappe im Ansaugrohr eingestellt wird, dadurch gekennzeichnet,

   dass in der Leer laufstellung der Drosselklappe der l@aum vor und der hinter der Drosselklappe m i t. dem Regelorgan derart verbunden sind, dass auf dieses ein Druck einwirkt, der zwischen den Drücken vor und hinter der Drosselklappe liegt. 7. Drehzahlregeleinrichtung nach Patentan spruch und Unteranspruch 6, dadurch ge kennzeichnet, dass die beiden Mündungen der Verbindungen zwischen dem 'Regel organ und dem Ansaugrohr in diesem 111 einem Venturirohreinsatz angeordnet sind, an dessen engster Stelle die Drosselklappe angeordnet ist.

   B. D'rehzahlregeleinrichtung nach Patentan spruch und Unteranspruch 6, dadurch ge kennzeichnet, dass in der Ansaugleitung vor und hinter der Drosselklappe ein Ven- turirohreinsatz angeordnet ist und dass deren engste Stellen durch eine Leitung miteinander verbunden sind, welche an das Regelorgan angeschlossen ist.

   9. Drehzahlregeleinrichtung nach Patentan spruch und Unteransprüchen 6 und 7, da durch gekennzeichnet, dass zwei im Ven- turirohreinsatz an der engsten Stelle ein ander gegenüber angeordnete radiale Ka näle, von denen, wenn die Drosselklappe in der Leerlaufstellung sich befindet, der eine vor und der andere hinter der Dros sel einmündet, mit dem Regler durch eine Ringnute aussen am Venturirohreinsatz verbunden sind, die durch eine Leitung an das Regelorgan angeschlossen ist.