CH331948A - Mechanismus zum automatischen Vor- und Zurückverstellen des Einspritzzeitpunktes in einer Brennkraftmaschine in Abhängigkeit deren Drehzahl - Google Patents

Description

  Mechanismus zum automatischen Vor- und     Zurückverstellen    des Einspritzzeitpunktes in     einer          Brennkraftmaschine    in Abhängigkeit deren Drehzahl    Gegenstand der Erfindung ist ein     #Lleeha-          nismus    zum automatischen Vor- und Zurück  verlegen des     Einspritzzeitpunktes    in einer       Brennkraftmaschine    in Abhängigkeit deren  Drehzahl, dadurch gekennzeichnet,     dass    sie als  Kupplung zwischen zwei koaxialen Drehglie  dern ausgebildet ist,

   mittels welchen der An  trieb von der     Brennkraftmasehine        auf    die       Brennstoffeinspritzpumpe    übertragen wird,       mid        dass    sie hydraulisch betätigte Mittel auf  weist'. die unter Steuerung eines auf Dreh  zahländerungen ansprechenden Steuerschie  bers eine Verdrehung des einen der beiden       Dreb--glieder    gegenüber dem andern bewirken.  



  Beiliegende Zeichnung stellt ein Ausfüh  rungsbeispiel des Erfindungsgegenstandes dar.       F!g.   <B>1-</B>     zeio-t    den Mechanismus im     Aufriss,     teilweise im Schnitt.  



       Fig.    2 zeigt einen Querschnitt längs der  Linie     II-II    der     Fig.   <B>1,</B> für einen gewissen  Betriebszustand.  



       F1-.   <B>3</B> ist ein der     Fig.    2 ähnlicher     Quer-          .schnitt,    aber für einen andern Betriebs  zustand, und       Fil-.    4 ist ein teilweiser Querschnitt für  einen dritten Betriebszustand.  



  Im gezeigten Ausführungsbeispiel ist der       VerstellmeehanismLis    in die Nabe eines     G#e-          friebetells    2 eingebaut, mittels welchem eine  Antriebskraft vom nicht gezeigten Motor auf  die ebenfalls nicht gezeigte Brennstoff-Ein-         spritzpumpe    übertragen wird. Die     Naben-          s     kappe<B>1</B> ist mittels     Schraabbolzen   <B>3</B> am Ge  triebeglied 2 befestigt.

   Der Mechanismus wirkt  als Kupplung zwischen diesem Getriebeglied 2  und einer Welle 4, auf der ein     Kupplungs-          llanseh   <B>5</B> festsitzt; dieser übermittelt den An  trieb an einen ähnlichen     Kupplungsflanseh,     der auf der Welle der Einspritzpumpe fest  sitzt, derart,     dass    die letztgenannte Welle mit  der Welle 4     drehiest    verbunden ist. Diese  läuft in Lagern<B>6</B> des Getriebegehäuses<B>7</B> und  trägt das Getriebeglied oder Zahnrad 2, und  zwar so,     dass    eine gegenseitige Verdrehung  möglich ist.  



  In einem an der Stirnwand der     Naben-          kappe   <B>1</B>     angesehraubten        Gussteil   <B>9</B> ist eine  Bohrung<B>8</B> vorgesehen, deren Achse zur ge  meinsamen Achse der Welle, 4 und der     Na-          benkappe    senkrecht steht. In dieser Bohrung  sind     versehiebbar    zwei sieh gegenüberliegende  Kolben<B>10, 11</B> angeordnet, an welchen Hebel  12     bzw.   <B>13</B> anliegen, die auf in Ansätzen<B>15</B>  des     Gussteils   <B>9</B> sitzenden Bolzen 14 gelagert  sind.

   Diese Bolzen sind in     bezug    auf die Achse  der     Nabenkappe    zueinander symmetrisch an  geordnet und zu dieser Achse parallel; die  Schwenkebene der Hebel steht also zu dieser  Achse senkrecht. Die Hebel sind zweiarmig.  Während. der eine Arm an einem der Kolben  anliegt, weist der andere Arm ein     Noekenpro-          lil   <B>129'</B>     bzw.   <B>13'</B> auf, mit dem er an einem von      zwei Klötzen<B>16</B> aufliegt. Diese sind mittels       Sehraubbolzen   <B>18</B> auf der Vorderseite eines       Plansches   <B>17</B> der Welle 4 befestigt und in der       Nabenkappe    untergebracht.

   Wie noch weiter  unten erwähnt ist, ist der zwischen den Kol  ben<B>10</B> und<B>11.</B> gelegene Raum mit<B>Öl</B> gefüllt.  



  Die Antriebskraft wird somit vom Zahn  rad 2 über die     Nabenkappe   <B>1,</B> den     G.ussteil   <B>9 '</B>  die Kolben<B>10, 11,</B> die Hebel 12,<B>13</B> und die  Klötze<B>16</B>     auf    die Welle 4 übertragen. Durch  eine Verschiebung der Kolben zueinander oder  voneinander weg werden die Hebel 12,<B>130</B> um  ihre     Aehsbolzen        verschwenkt,    was zur     Folge-          hat,        dass    die Klötze um die Achse der Welle 4  gedreht werden in     bezug    auf das Zahnrad 2.

    Da diese Klötze an der Welle befestigt sind,  bewirkt diese Verdrehung eine Drehverstel  lung dieser Welle und folglich auch der     Ein-          spritzpumpenwelle    gegenüber dein Antriebs  zahnrad 2, so     dass    gleichsam die Phasenlage       zwisehen    diesem Zahnrad und den erwähnten  beiden Wellen verändert wird, woraus sieh<B>je</B>       naeh    dem Sinne dieser Veränderung eine     Vor-          oder    eine     Nachversehiebung    des     Einspritz-          zeitpunktes    ergibt.  



  Die. Verschiebung der Kolben erfolgt     auto-          matiseh    mittels     Drueköl,    das,<B>je</B> nachdem, ob  die-- Motordrehzahl zu- oder abnimmt, in den       Zylinderraiim    zwischen den Kolben gelangt       bzw.    aus ihm entweicht.

   Das Ein- oder Aus  fliessen dieses beispielsweise der     Sehmier-          anlage    des Motors entnommenen     Drueköls    er  folgt durch den Kolben<B>10</B> hindurch unter  Steuerung durch einen     Steuersehieber,    dessen       versehiebbares    Glied<B>19,</B> das zu einem Teil in  einer axialen Bohrung 20 dieses Kolbens ange  ordnet ist, zum     andeim    Teil aber aus ihr her  vorsteht und bis über das entsprechende Ende  des     Gussteils   <B>9</B> hinaus verlängert ist und dort  als     Gewieht    21 ausgebildet ist, welches im  Betrieb der Einwirkung der     Zentrifugalkräfte     unterworfen ist.

   Die Betriebslage des     Sehie-          bers    ist von der jeweiligen Drehzahl des Mo  tors abhängig, da diesen     Zentrifugalkräften     die Kraft einer     Sehraubenfeder    22 entgegen  wirkt, die in einer Bohrung<B>23</B> des     Sehieber-          gliedes        untergebraclit    und in vorgespanntem    Zustand zwischen dem Boden dieser Bohrung  und einer     Einstellsehraube    224 eingesetzt ist,

    die sich zu ihrer Verstellung in einem     iiii     zylindrischen Teil -der     Nabenkappe    vorgese  henen     Gewindeloeh    verdrehen     lässt.    Die von  aussen her durchführbare Verstellung dieser  Schraube bewirkt eine     Veränderun-    der     Vor-          spann-Ling    der Feder.  



  Das     Drueköl    gelangt von einer Rohrlei  tung<B>215</B> durch einen     Kä        na].   <B>26</B> im Gehäuse<B>7,</B>  eine     Ring-nut   <B>27</B> und ein     Radialloeh   <B>'28</B> der  Welle 4,

   ferner durch einen zu diesem Zweck  vorgesehenen Zentralkanal dieser Welle     und     durch eine Anzahl von Kanälen<B>29</B> des     Gass-          teils   <B>9</B> in den Zylinderraum<B>8.</B> Die     zuletzt-          erwähnten    Kanäle<B>29</B>     erstreeken    sieh     aueli     durch einen zapfenförmigen Ansatz<B>30</B> des       Crussteils   <B>9,</B> welcher sieh in eine entsprechende  Bohrung<B>31</B> im zugekehrten Endteil der       )ATelle    4 hinein erstreckt,

       zweeks    Gewährlei  stung einer guten Zentrierung des     Gussteils.     Ein     Diehtungsring   <B>32</B> verhindert das     Entwei-          ehen    von     Drueköl    durch die     Fu-e.    Die Kanäle  <B><U>99</U></B> münden in eine Umfangsnut<B>33</B> des Kol  bens<B>10</B> ein, die breit genug ist, damit die Ka  näle<B>29</B> bei der im Betrieb vorkommenden  'Verschiebung des Kolbens     nieht    zugedeckt  werden.

   Von der Umfangsnut<B>23</B>     Tühren    ra  diale Kanäle 34 zu einer     Umfan-snut   <B>35</B> in  der Wandung der zentralen Bohrung dieses  Kolbens, woselbst auch eine Umfangsnut<B>36</B>  vorgesehen ist, welche für Längskanäle<B>37</B> mit  dem zwischen den Kolben<B>10, 11</B> gelegenen  Raum in     Verbindunc    steht.

   Die     Verbindun-          zwischen    den     beiden.Nuten   <B>35, 36</B> wird     dureli     das     Sehieberglied   <B>19</B> gesteuert, dessen     Man-          telfläehe    zwei durch einen Bund 40 voneinan  der getrennte     Umfanggsnuten   <B>38</B> und<B>39</B> auf  weist.

   Die     Unifangsnut,    die auf der dem<B>Ar-</B>  beitsraum zwischen den Kolben<B>10, 11</B> zuge  kehrten Seite des Bundes liegt, steht bei jeder  gegenseitigen Lage von     Sehieber   <B>19</B>     und    Kol  ben     mit    der     mit   <B>35</B> und     folglieli    mit der Nut,  <B>33</B> in Verbindung. Die     auf    der andern Seite  des Bundes gelegene.

   Nut bildet eine     Abfluss-          nut    und steht über     Län-skerben    am Umfang  des     Sehiebers    mit dem Innenraum der     Naben-          kappe   <B>1</B> in Verbindung, von wo aus das<B>Öl</B>      durch Öffnungen 42 in den     Getriebekasten     abfliessen kann.  



  Die durch den oben beschriebenen Aufbau       bedin-te    Arbeitsweise ist die     fol"ende:     Bei zunehmender Motordrehzahl wird der       Sebieber   <B>1.9</B> durch die     zuinehmende        Zentrifu-          galkrift    nach aussen bewegt.

   Die 'Nut<B>38</B>  bringt     darm,    wie     Fig.    2 zeigt, die beiden Nuten  <B>35, 36</B> miteinander in Verbindung, damit       Di-tieköl    durch den Kanal<B>33,</B> die Öffnungen  24 und diese Nuten<B>35, 36</B> sowie die Kanäle<B>37</B>  hindurch in den zwischen den beiden Kolben       Bohrun,-,sraum    einfliessen und diese  Kolben voneinander wegbewegen kann.

   Wie       .,        s(        -hon        erklärt,        bewirkt        dies        über        die        Hebel        12,     <B>13</B> und die Klötze<B>16</B> eine Verdrehung der  Welle 4 und der     Einspritzpumpenwelle,    die       liese    Welle bezüglich zum Antriebszahn  rad 2 verdreht wird, und zwar im Sinne einer       VorverlegLing    des Einspritzzeitpunktes.

   Der       Drelishin    des Antriebszahnrades ist in den       Fi-.    2 und     ni        dureh    den Pfeil R     an--egeben.     



  Diese     Vorverlegung    geht weiter, bis die       Drelizahl    ]licht mehr zunimmt. Wenn dies, der  Fall ist, hört die Auswärtsbewegung des     Sellie-          bers    auf, was     zür    Folge hat,     dass    er vom Kol  ben<B>10</B> überholt wird, der dann in eine Lage       korlinit   <B>(F!-. 3),</B> in welcher seine über die  Kanäle<B>37</B> mit dem Arbeitsraum zwischen den  Kolben in Verbindung stehende Nut<B>36</B> durch  den Bund 40 des     Sehiebers        überdeekt    wird.

    Der     Meellanisinuis    ist dann in einem     (-,'rleieh-          gewiehtszustand,    der anhalten wird, solange  die Drehzahl     unverändert-bleibt.    Nimmt die  Drehzahl wieder zu, so wiederholt sieh der  oben     besehriebene    Vorgang unter weiterer       Vorverlegung    des     Einspritzzeitpunktes.     



  Nimmt die Motordrehzahl ab, so hat dies  eine Verringerung der auf den     Sehieber    ein  wirkenden Zentrifugalkraft zur Folge.     Letz-          lere    unterliegt dann der Kraft der Feder 22,  die     deswe"en    den     Sehieber    einwärts bewegt,  <B>C</B>  damit die     mit   <B>36</B> und somit der     Arbeitsrauni     zwischen den Kolben mit der     Abflussnut   <B>39</B> in  Verbindung kommt, wie dies in     Fig.    4 gezeigt  ist.

   Wegen des     Ölabflusses    erfolgt im     Arbeits-          rauin    ein     Druekabfall.    Infolge der     Rfiel#wir-          kun-    der Last der Einspritzpumpe über die    Welle 4, die Klötze<B>16</B> und die Hebel<B>12, 13</B>       auf    die Kolben werden diese gegeneinander  bewegt und bewirken so infolge- der eintreten  den     7,iirüekverdreliting    der     Einspritzpumpen-          welle    gegenüber dem     Antriebszahnrad    eine  Zurückverlegung des Einspritzzeitpunktes.

    Dies geht so weiter,     solanue    die Motordreh  zahl     ibnimmt,    aber nachher tritt wieder der       Gleieh-ewiehtszustand    ein.  



  Die     Verstelleha.rakteristiken    hängen ab von  der     Vorspannung    der Feder 22, welche     Vor-          spannung    wie erwähnt mittels der Einstell  schraube verändert werden kann, und auch  von der Form der     Nockenprofile    12',<B>13'</B> der       Ilebel    12     bzw.   <B>13.</B>  



  Die Schwankungen des Drehmomentes, die  im Antrieb der Pumpe auftreten können, wer  den durch die     Sehraubenfedern    43     aufgenom-          ineil,    die zwischen den Klötzen<B>16</B> und Wan  gen 44 des     Gussteils   <B>9</B> eingesetzt sind. Die  Klötze liegen somit zwischen dem Hebel 12       bzw.   <B>13</B> und den Federn; letztere umgeben<B>je</B>  einen an einer der Wangen 44 befestigten  Bolzen 45; diesen Bolzen 45 fällt die Aufgabe  zu, in Zusammenarbeit mit den Klötzen die       Vorverlegung    des     Einspritzzeitpunktes    zu be  grenzen.

   Das Höchstmass der     Zurüekverlegiing     ist dann erreicht, wenn die Kolben<B>10, 11</B>     an-          einanderstossen.     



  Der Mechanismus könnte     aueh    so gebaut  werden,     dass    er nun einen einzigen, dem Kol  ben<B>10</B> entsprechenden Kolben, nur den einen  zugehörigen Hebel<B>13</B> und Klotz hätte; an  Stelle des andern Kolbens hätte dann ein das  entsprechende Ende der     Bohrang   <B>8</B> verschlie  ssender Deckel oder dergleichen zu treten.

Claims (1)

1. P-ATENTANSPRUCH '.#leehanismuis zum automatischen Vor- und ZLirüelzverl"eii des Einspritzzeitpunktes in einer Brennkraftmasehine in Abhängigkeit deren Drehzahl, dadurch gekennzeichnet, dass sie als Kupplung zwischen zwei koaxialen Dreh..-Iiedern (2, 4) ausgebildet ist, mittels welchen der Antrieb von der Brennkraft- inasehine auf die Brennstoffeinspritzpumpe übertra-en wird, und dass sie hydraulisch be tätigte Mittel aufweist,

   die unter Steuerung eines auf Drehzahländerungen ansprechenden Steuersehiebers eine Verdrehung des einen der beiden Drehglieder gegenüber dem andern be wirken. - UNTERANSPR-CCHE <B>1.</B> Mechanismus nach Patentanspruch, da durch gekennzeichnet, dass die hydraulisch be tätigten Mittel einen Kolben aufweisen, der versehiebbar in einer ZylinderbohrLing eines mit dem treibenden Drehglied drehfest ver bundenen Teils<B>(9)</B> so angeordnet ist, dass seine Verschiebungsriehtung in einer zur Drehachse der Drehglieder senkrechten Ebene liegt,

   welcher Kolben auf ein am getriebenen Drehglied befestigtes Element<B>(16)</B> einwirkt, zwecks Übertragung der Antriebskraft, wobei bei seiner Verschiebung im einen Sinne das getriebene Drehglied relativ zum treibenden Drehglied im Antriebssinne verdreht und bei seiner Verschiebung im andern Sinne der Ein spritzpumpe ermöglicht, rückwirkend eine Verdrehung des angetriebenen Drehgliedes im andern Sinne zu bewerkstelligen. 2.

   Mechanismus nach Unteranspriieh <B>1,</B> da durch gekennzeichnet, dass der Steuersehieber bei einer Drehzahlsteigerung ein Zufliessen von Druckmittel zum Arbeitsraum in der<B>Zy-</B> linderbohrung ermöglicht, derart, dass der Kolben im Sinne einer Vorwärtsverdrehung des getriebenen Drehgliedes verschoben wird, bei einer Drehzahlabnahme aber ein Abflie ssen des Druekmittels und eine entgegenge setzte Verschiebung des Kolbens ermöglicht.

   <B>3.</B> Mechanismus nach Unteranspruch 2, da durch gekennzeichnet, dass die Achse der<B>Zy-</B> linderbohrung zu derjenigen der Drehglieder senkrecht steht und dass der Kolben mittels eines zweiarmigen Hebels (12) -auf das am getriebenen Drehglied befestigte Element<B>(16)</B> einwirkt. 4.

   Mechanismus nach Unteranspruch<B>3,</B> da durch gekennzeichnet, dass der Hebel an dem jenigen Arm, der am Element,<B>(16)</B> anliegt, ein Nockenprofil auf--weist. <B>5.</B> Mechanismus nach Unteranspriieh <B>3,</B> da durch gekennzeichnet, dass der Steuersehieber ein Schieberglied <B>(19)</B> hat, das in einer zen tralen Bohrung des Kolbens angeordnet -und den entgegengesetzten Einwirkungen der Zen- kn kn trifugalkraft und einer Feder (-'>'- unterwor fen ist,

   und dass der Kolben Kanäle und Aus- nehmungen hat, welche den Arbeitsraum<B>je</B> nach Betriebszustand mit einer Druckmittel- quelle bzw. mit einem Sammelraum in Ver bindung setzen, wobei bei konstanter Dreh zahl das Sehieberglied <B>(19)</B> im Kolben eine Lage einnimmt, in welcher es den Arbeits- ratun abschliesst, damit der Kolben im Gleieh- gewiebt stehenbleibt. <B>6.</B> Mechanismus nach Unteranspruch<B>5,</B> da durch gekennzeichnet,

   dass das Druckmittel durch mindestens eine öffnung in der Wan dung der Z#7linderbohrung in eine Verteil- nut <B>(33)</B> an der Aussenoberfläehe des Kolbens gelangt, und zwar in allen Lagen des Kolbens, und dass die Bohrung des Kolbens an ihrer Wandung nebst einer ersten UmfangsnLit (34), die über Kanäle (34) im Kolben mit der Ver- teilnut (303) in Verbindung steht, eine zweite Umfangsnut (36) hat,

   die auf der kolben äussern Seite der ersten angeordnet und von ihr getrennt ist und mittels Kanäle<B>(37)</B> im Kolben mit dem Arbeitsraum in Verbindung steht, wobei ferner die Bohrung des Kolbens ausserhalb der zweiten Umfan.-Snut <B>(36)</B> mit dem Sammelraum in Verbindung steht, wobei ferner das Sehieberglied <B>(11)</B> in der Gleieh- gewichtslage die Verbindung zwischen der ersten und der zweiten Umfanasnut unter bricht,

   bei Auswärtsbewegung durch die Zen trifugalkraft diese beiden Umfangsnuten mit einander in Verbindung setzt und bei Ein- wärfisbewegung durch die Feder die zweite Umfangsnut mit dem äussern Ende der Boh rung des Kolbens in Verbindung setzt. <B>7.</B> Mechanismus nach Unteranspriieh <B>6,</B> da durch gekennzeichnet, dass die Feder (22) eine Schraubenfeder ist, die in vorgespanntem Zustand zwischen dem Sehieberglied <B>(19)</B> und einer am treibenden. Drehglied angeordneten Einstellsehraube (24) eingesetzt ist.

   <B>8.</B> Mechanismus nach Unteransprueh <B>1,</B> da durch gekennzeichnet, dass er innerhalb einer Nabenkappe <B>(1)</B> eines Zahnrades (2) ange ordnet, ist, das lose auf einer mit der Einspritz- pumpenwelle drehlest verbundenen Welle an- Oleordnet ist, die das getriebene Drellgliecl bil det, während das Zahnrad zusammen mit der Nabenkappe das treibende Dreh-,Iied bildet.

   <B>C</B> <B>9.</B> -Mechanismus nach Unteransprueh <B>8,</B> da durch gekennzeichnet, dass die Welle inner halb der Nabenkappe einen Flanseh <B>(17)</B> hat, von welchem das vorerwähnte Element<B>(16)</B> des getriebenen Drehgliedes hervorgeht, und (lass der Teil<B>(9)</B> mit der Zylinderbohrung so wohl in der Nabenkappe wie auch im Flanseh zentriert gehalten,. ist, unter Zulassung einer Verdrehun- <B>-</B> genüber dieser Welle.

   <B>10.</B> Mechanismus nach Unteransprueh <B>9,</B> dadurch gekennzeichnet, dass die Einlass- hanffle für das Driiekmittel im Teil<B>(9)</B> mit der Zviinderbobrung in einem zapfenförmi gen Ansatz<B>(30)</B> gebildet sind, mit welchem dieser Teil in dem Wellenflanseh zeiltriert ge- balten ist, und dass die Welle einen zentralen Di,uelzmittelztifuhrkanal hat.

   <B>11.</B> Meehanismas nach Unteransprueh <B>8,</B> dadurch gekennzeichnet, dass die Nabenkappe <B>(1 )</B> eine öf fnung hat zum Ablassen des Druck mittels, dem der Steuerschieber den Abfluss aus dem Arbeitsraxim der Zylinderbohrung ge stattet, um in einem das Zahnrad und die Wolle aafnehmenden Gehäuse gesammelt zu werden. 12.

   Mechanismus nach Untexansprucli <B>3,</B> dadurch gekennzeichnet, dass in der Zylinder bohrung ein zweiter Kolben<B>(11)</B> versehiebbar angeordnet ist, der ebenfalls mittels eines 7weiarmigen Hebels auf das getriebene Dreh glied einwirkt, wobei der zwischen den beiden Kolben gelegene Teil der Zylinderbohrung den Arbeitsraum, für das Druckmittel bildet. <B>13.</B> Mechanismus nach Unteransprueh 12, dadurch gekennzeichnet, dass zwischen den bei den Drehgliedern Federn (43) zur Absorbie rung der Schwankungen des Drehmomentes angeordnet sind. 14.

   Mechanismus nach Unteransprueb. <B>13,</B> dadurch gekennzeichnet, dass die Federn vor gespannte Druekfedern sind, die zwischen 'Wangen des Teils mit der Zylinderbohrung und der einen Seite der am getriebenen Dreh glied befestigten Elemente eingesetzt sind, auf deren andere Seite die Hebel einwirken.