CH194671A - Regeleinrichtung an Brennstoffeinspritzpumpen von Brennkraftmaschinen. - Google Patents

Description

  Zusatzpatent zum Hauptpatent Nr. 190796.    Regeleinrichtung an     Brennstoffeinspritzpumpen    von     Brennkraftmaschinen.       Gegenstand der Erfindung ist eine Re  geleinrichtung an     Brennstoffeinapritzpumpen     von     Brennkraftmaschinen    mit einem Servo  motor zur Betätigung des Fördermengen  verstellorganes und mindestens einer hydrau  lischen Vorrichtung zur     Beeinflussung    min  destens einer Betriebsgrösse entsprechend der  Drehzahl.  



  Gemäss dem Patentanspruch des Haupt  patentes sind im Weg der von einer von der       Brennkraftmaschine        angetriebenen    Pumpe  geförderten     Regelflüssigkeit    hintereinander  ein den Druck     -der    ihm zuströmenden Flüs  sigkeit     beeinflussendes        selbsttätiges    Regel  organ und mindestens eine Drosselöffnung  angeordnet, und der Druck vor dem Regel  ventil wirkt auf das Arbeitsorgan des Servo  motors und der Druck vor der Drosselöff  nung auf die hydraulische     Vorrichtung    ein.  



       Bei    der in der     Patentschrift    des     Haupt-          patentes    beispielsweise     beschriebenen    Ein  richtung ist der Servomotor zur Betätigung  des     Fördermengenverstellorganes    von einem       Fliehgewichtregler    gesteuert. Solche     Regler       bestehen aus zahlreichen Einzelteilen und  weisen mehrere Gelenke auf. Sie sind des  halb kostspielig und starker Abnützung       unterworfen.     



  Gemäss der vorliegenden Erfindung     wirkt     der Flüssigkeitsdruck vor der Drosselöff  nung auf ein Organ ein,     .das,dem        Servomotor     zur     Betätigung    des     Fördermengenverstell-          organes    steuert. Das Steuerorgan     kann    von  einer Feder belastet sein, deren     Widerlager     verstellbar ist, und kann aus einem gleich  achsig zum     Servomotorkolben    angeordneten  Kolben bestehen.  



  In den     Zeichnungen    ist     ein        Aueführungs-          beispiel    der Erfindung dargestellt.  



       Fig.    1 zeigt eine Einspritzpumpe mit  ihrer     Regleranlage        teilweise    im     Längsschnitt          nach    den Linien     D-D    in     Fig.    2, 3 und 4;       Fig.    2 ist ein     Horizontalschnittdurch    die  Einspritzpumpe und die     Regleranlage    nach  der Linie     A-A        in        F'ig.    1;

         Fig.    3 ist ein     Querschnitt    nach der Linie       B-B    in     Fig.    1;           F'ig.    4 ist ein Querschnitt nach :der Linie       C-C    in     Fig.    1.  



  Die Antriebswelle 1 wird von :der nicht       dargestellten        Brennkraftmaschine    zwangs  läufig mitgenommen. Auf     ihr    ist das eine       Förderzahnrad    2 einer Zahnradpumpe     aufge-          keilt,    die Brennstoff aus einem nicht ge  zeichneten     Behälter    durch .die     Leitung    3 an  saugt und in :den Druckraum 4     fördert.    An  diesen sind über die Gehäusebohrung 5 und  ein .den Brennstoffdruck im Raume 4 beein  flussendes Regelorgan mehrere in einen  Ringraum 10 mündende     Abflussöffnungen    9  angeschlossen;

   das Regelorgan     besteht    aus  einem von einer weichen vorgespannten Fe  der 6 belasteten Schieber 7 mit einer die  Öffnungen 9; steuernden     Stirnkante    B. Vom  Ringraum 1,0 geht eine Bohrung 11 aus,  durch die der Brennstoff zur     einstellbaren     Drosselöffnung 12 gelangt.     Hinter    :dieser       führt    eine Rückleitung 13 zum nicht gezeich  neten     Brennstoffbehälter.     



  Mit der Bohrung 11 ist auch der Raum  14 einer in der Nabe des     Förderzahnrades    2  untergebrachten     Verstellvorrichtung    für :den       Einspritzzeitpunkt    über die Bohrung 15 und  nie     Ringnut    16 im Gehäusedeckel 17 und  über die     Löcher    18 in der     Radnabe        verbun--          den.    Der Raum 14 ist durch einen Verstell  kolben 19 abgeschlossen, der mit Klauen 20  in parallel zur Achse laufende Nuten 21 in  .der Nabe eingreift. Eine     .Schraubenfeder    22.  wird entgegen :dem Druck im Raum 14 auf  den     Verstellkolben    19.

   Auf dem Antriebs  ende der Nockenwelle 23 der Einspritzpumpe  ist eine     Gewindebüchse    24 gegen Verschie  ben und Drehen gesichert, deren     :Steilgewinde     in ein     Gegengewinde    eingreift, :das in die  Bohrung 25 :des     Kolbens    19 geschnitten ist.  



       Mittels    einer     Verstellstange    26 kann die  Fördermenge :der     Einspritzpumpe    verändert  werden. Eine Verschiebung der Stange 2'.6  nach links in der     Fig.    1     bewirkt    eine     Ver-          minderung    :der Fördermenge.  



  Die     Fördermengenverstellstange    2:6 ist  über den auf der Welle 27 :drehbar gelager  ten Winkelhebel 28     mit,dem        Servomotorkol-          ben    2<B>,</B>9 verbunden. Dieser ist als Differen-         tialkolben    ausgebildet, auf dessen kleinere  ringförmige Stirnfläche 30 :der Druck im  Raume 3:1 im Sinne einer     Vergmösserung    der  Fördermenge der Einspritzpumpe einwirkt.  Der Raum 3:1 steht. durch die Bohrung     3:2,     den Saugraum 33 der Einspritzpumpe und  die Bohrungen 34 und 5 mit :dem Druck  raum 4 der Zahnradpumpe in offener Ver  bindung, steht also unter demselben Druck.

    Die grössere ringförmige Stirnfläche 36 des       Servomotorkolbens    2:9     unterliegt,dem    Drucke  im Raum 37. In der Stirnfläche .38 des     Kol-          benschaftes    39 mündet eine Längsbohrung  40, :die durch mehrere Querbohrungen 41  mit :dem Raum 37 in Verbindung steht. Eine  Bohrung 42 im Kolben 29, in der sich eine       Drosselstelle    43 befindet, geht vom Ring  raum 31 nach dem Ringraum 37.  



  Der     Servomotor    wird vom Steuerkolben  44 gesteuert, der gleichachsig zum     Servo-          motorkolben    29 angeordnet und einerseits  ,dem Druck im Zylinder 45, anderseits :der  Kraft der am     Federteller    61 angreifenden  Schraubenfeder 46 ausgesetzt ist. Der Fe  derteller 47, der dieser Feder als     Widerlager     :dient, ist in     Richtung    der Federachse ver  schiebbar und besitzt zwei Nocken 48, :die  sich auf entsprechende, mit der Welle 2'7  starr verbundene Hebel 49 stützen; die  Welle 27 kann     mittels    des     Bedienungshebels     50 gedreht werden.  



  Der Zylinder 45 ist durch die     Bohrung     51, den Raum 52 der Einspritzpumpe und  die Bohrung     5,3:    an :den Ringraum 10 ange  schlossen, in dem der     Flüssigkeitsdruck    vor  der Drosselöffnung 1,2 herrscht.  



  Der Steuerkolben 44 ist mit einem Zap  fen 54 versehen, :dessen Stirnfläche 55 mit  der Stirnfläche 38 des     Kolbenschaftes    39,     in     ,der :der Kanal 40 mündet, eine Durchtritts  stelle für den     Brennstoff    bildet, deren Quer  schnitt vom gegenseitigen Abstand der Kol  ben 2,9 und 44 abhängt.

   Der diese     Durch-          trittsstelle        umschliessende    Raum 56 ist durch  Öffnungen 57 mit :dem Raum 5:8 und dieser  am     Federteller    47 vorbei mit dem vom     Ge-          häuseunterteil    umschlossenen     Brennstoff-          sammelraum    59 in offener Verbindung. Von      da     führt    eine Ablaufleitung 60 in den       Brennstoffbehälter    zurück.  



  Die von der Zahnradpumpe pro Zeitein  heit     geförderte    Brennstoffmenge nimmt mit  der Drehzahl der     Brennkraftmaschine    zu.  Ein Teil dieser Brennstoffmenge wird über  den Saugraum der Einspritzpumpe in deren  Zylinder angesogen; ein anderer Teil ent  weicht durch die Öffnungen 9, die von der  Stirnkante 8 des Kolbens 7 stets so weit frei  gegeben werden,     dass    der auf diesen wirkende  Druck im Raum 4 der Spannung der Feder 6  das Gleichgewicht hält, in den Ringraum 10.  Dieser Brennstoffdruck, :der auch im Ring  raum 31 des Servomotors herrscht, bleibt  deshalb annähernd konstant.

   Die pro Zeit  einheit .durch die Öffnungen 9 und die Dros  selöffnung 12 fliessende     Brennstoffmenge     und infolgedessen der Brennstoffdruck im  Ringraum 10, im Raum 14 der     Verstellvor-          ricUtung    für den Einspritzzeitpunkt, und im  Steuerzylinder 45 des Servomotors nimmt  mit der Drehzahl zu. Durch den Druck im  Raum 14 wird dabei der     Verstellkolben    19  entgegen der Kraft der Feder 2.2 verscho  ben, so     @dass    durch das     Steilgewinde    die  Büchse 24 samt der Nockenwelle     2,3    der  Einspritzpumpe gegenüber dem Rad 2 und  der Antriebswelle 1 verdreht und ein frühe  rer Einspritzzeitpunkt eingestellt wird.  



  Im     Servomotor    fliesst durch die Bohrung  42, den Ringraum 37, die Bohrungen 41  und 40, die     Durchtrittsstelle        zwischen    den  Stirnflächen 38 und 55, :die Räume 56, 58,  59 und die Ablaufleitung 60 beständig  Brennstoff aus dem Ringraum 31 in .den       Brennstoffbehälter    zurück. Wird der Steuer  kolben 44 vom     Servomotorkolben    2'9 weg  verschoben, so nimmt die Drosselung des  Brennstoffes zwischen den     Stirnflächen    38  und 55 ab; dann fliesst mehr Brennstoff aus  dem Ringraum<B>37</B> durch die Bohrungen 41  und 40 ab, als durch die Bohrung 42 nach  kommt.

   Infolgedessen     sinkt    der     Druck    im  Ringraum 37, so dass der     Servomotorkolben     2,9 vom     Überdruck    im Ringraum     3l    gegen  den Steuerkolben 44 hin verschoben wird,  bis die     ursprüngliche        Drosselwirkung    zwi-    sehen den     Stirnflächen    38 und 55 wiederher  gestellt ist. Der     Servomotorkolben    20 folgt  deshalb dem Steuerkolben 44 in jeder Be  wegung.  



  Da bei einer bestimmten Drehzahl der       Brennkraftmaschine    im Steuerzylinder 45  .ein bestimmter Druck herrscht und die     Pe-          der    46 sich entsprechend diesem     Druck     spannt,

   kann bei gleichbleibender Drehzahl  durch Verschieben des Federtellers 47 mit  tels des Bedienungshebels 50 die     Stellung     des Steuerkolbens 44 und damit diejenige  des     Servomotorkolbens    29 und der     Förder-          mengenverstellstange    2'6 der Einspritzpumpe  in den durch das     Anstehen    der Federteller  47     bezw.    61 im     Gehäuse    gegebenen Grenzen       willkürlich    verändert und die     Einspritz-          brennstoffmenge    eingestellt werden.  



  Nimmt bei nicht anstehendem     Federteller          hl    ohne Verstellung des Bedienungshebels  50 die Drehzahl der     Brennkraftmaschine    zu,  so steigt der Brennstoffdruck im Steuer  zylinder 45 und bewirkt eine     Verschiebung     ,des     .Steuerkolbens    44 entgegen der Kraft der  Feder 46.

   Der     Servomotorkolben    2,9 ver  schiebt sich .dementsprechend     und    vermin  dert     mittels    der     Verstellstange    26 die     Ein-          spritzbrennstoffmenge,    so dass die Drehzahl  der     Brennkraftmaschine    auf dem durch -die  Stellung des     Bedienungshebels    50 bestimm  ten     Betrag    gehalten     wird.     



  Wird mittels des Bedienungshebels 50  der Federteller 47 über die Stellung hinaus  nach oben verschoben, wo beim der     augen.-          blicklichen    Drehzahl     entsprechenden    Brenn  stoffdruck im     Steuerzylinder    45 der Feder  teller 61 im Gehäuse zum Anstehen kommt,  so nehmen der     Servomotorkolben    29 und die  V     erstellstange    26 die     Stellung    für ,die grösst  mögliche     Einspritzbrennstoffmenge    ein, und       die    Feder 46 wird stärker gespannt, als dem  Brennstoffdruck im Steuerzylinder 45 ent  sprechen würde.

   Infolgedessen bedarf es einer  Drehzahlzunahme der     Brennkraftmaschine     um einen von der     Stellung    des     Bedienungs-          hebels    50 abhängigen Betrag, bis die     Ein-          spritzbrennstoffmenge        vermindert        wird.              Einer    der zur     Verschiebung    des     Feder-          tellers    47 dienenden Hebel 49 trägt eine An  schlagklaue 62, die in der Bahn     einer    ent  sprechenden,

   mit dem     Winkelhebel    28     ver-          bundenen    Klaue 6-3 liegt und     den,    Weg die  ses     Winkelhebels        und    der     Fö:rdermengenver-          stellsstange   <B>26</B>     in    der     Richtung        der        Vergrösse-          rung        -der        Fördermenge        begrenzt.        Wenn.    der  Hebel     5:

  a    über     seinen    normalen     Verstedlbe-          reieh        hinaus    in     :der        Richtung        sdex    Entspan  nung der     Feder    46     gedreht    wird, so     nimmt          die        Anseblagklaue    62. die     Klaue        6'3.        mit,    und.

    die     F'ördermnenge    wird     verminderz-t.    Die       Brennkraftmaschine    kann somit     auch        beim          Versagen:    der     Servomotorsteuerung,    z. B.     bei          Undichtheiten        in.    ,der     Verbindung        zwischen     Zahnradpumpe und Steuerzylinder     oder    beim  Hängenbleiben     deo        Steuerkolbens        44    abge  stellt werden.

Claims (1)

1. PATENTANSPRUCH: Regeleinrichtung an Brennstoffeinspritz- pumpen von Brennkraftmascbänen nach dem Patentanspruch des Hauptpatentes, dadurch gekennzeichnet, dass:

   der Flüssigkeitsdruck vor der Drosselöffnung auf ein Organ ein wirkt, das. den Servomotor zur Betätigung des F'ördermengenverstellorganes steuert. UNTERANSPRÜCHE: 1. Regeleinrichtung nach Patentanspruch, dadurch gekennzeichnet, dass:

   das .Steuer- organ von einer Feder belastet ist, deren Widerlager verstedlbax ist. Regeleinrichtung nach Patentanspruch, dadurch gekennzeichnet dass: :das Steuer organ ein gleichachsig zum Servomotor kolben angeordneter Kolben ist.

   3. Regeleinrichtung nach Patentanspruch und Untexanspruch 1, dadurch gekenn- zeichnet, @dass,der Wegdes Fördermengen- verstellorga,nesdurch einen Anschlag be grenzt ist, :der mit dem :gleichen Organ wie das Widerlager der Feder verstellt wird.