DD143171A2

DD143171A2 - Drehzahlverstellregler mit drehzahlabhaengiger vollastmengenbegrenzung fuer einspritzpumpen

Info

Publication number: DD143171A2
Application number: DD21331179A
Authority: DD
Inventors: Klaus Matthees
Original assignee: Klaus Matthees
Priority date: 1977-11-11
Filing date: 1979-05-31
Publication date: 1980-08-06
Also published as: GB2051407B; GB2051407A; ATA200880A; DE3013807A1; SU1067238A1; DD143171B2

Description

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Titel:

Dreh-zahlverstellregler mit drehzahlabhängiger Vollastmengenbegrenzung für Einspritzpumpen

Anwendungsgebiet der Erfindung:

Die Erfindung betrifft einen Dreiizahlverstellregler mit drehzahlabhängiger Vollastinengenbegrenzung für Einspritzpumpen von Dieselmotoren mit einem fliehkraftregler, dessen Stellbolzenbewegung bei Drehzahlerhöhung in Richtung der Einspritzpumpe verläuft. Die Regelstange der Einspritzpumpe ist dabei mittels eines als zweiarmiger Hebel ausgeführten Stellgliedes durch dessen oberen Anlenkpunkt kraftschlüssig in Richtung Mehrförderung und formschlüssig in Sichtung Iiullförderung bewegbar. Das Stellglied weist einen vom Bedienhebel verschiebbaren mittleren Anlenkpunkt auf, und ein unterer Anlenkpunkt des Stellgliedes ist am Stellbolzen des Fliehkraftreglers befestigt. Weiterhin befindet sich gemäß J)J) ~ J^atent }%£ fgß im oberen

Bereich des Gehäuses ein hängend gelagerter, in Richtung der Stellbewegungen des Fliehkraftreglers schwenkbarer Schlepphebel j der mit seiner äußeren Kulisse den Mitnehmer des Stellbolzens umschließt und dessen mittlere Kulisse den Mitnehmer eines im unteren Bereich des Gehäuses stehend gelagerten, in Richtung der Stellbewegung des Fliehkraftreglers drehbaren Schwenkhebel umfaßt, an dessem Anlenk-

arm ein Begrenzungswinkel in seinem Scheitelpunkt angelenkt ist· Der Schwenkarm des Begrenzungswinkels reicht mit dem Anschlag in die Stellbahn des Regelstangenanschlages und der Anschlagarm ist vermittels Federkraft in Richtung Mehrförderung schwenkend gegen ein Widerlager des Anschlagarmes gedrückt. Weiterhin ist ein Umlenkanschlag in einem solchen Abstand vom Schwenkarm des Begrenzungswinkels im statischen Zustand ortsfest angeordnet, daß der Schwenkarm des Begrenzungswinkels erst bei höheren Motordrehzahlen am Umlenkanschlag anliegt.

Charakteristik des vorbekannten Standes der Technik: Bei den vorbekannten Drehzahlverstellreglern der eingangs beschriebenen Gattung hat sich im Betrieb herausgestellt, daß es ungünstig ist, wenn der Schwenkarm ständig unter der Kraft einer Feder entgegen der Stellbewegung des Stellbolzens vom Fliehkraftregler steht. Der vorbeschriebene Zustand erzeugt im gesamten Reglermechanismus eine höhere Reibung, so daß sich eine größere Hysterese ergibt. Dieses Verhalten des Reglers mit einer verstärkten Hysterese verhindert eine optimale Anpassung der Einspritzmenge an der Rauchgrenze und im Abregeibereich, so daß insbesondere in diesen Fällen die zugehörige Kraftstoffeinspritzmenge nicht exakt eingestellt wurde.

Ziel der Erfindung:

Bei der eingangs beschriebenen Gattung eines Verstellreglers soll das Hystereseverhalten verbessert werden, d. h. es sollen reibungserzeugende Kräfte nur insoweit wirken, wie sie funktionell unbedingt notwendig sind.

Darlegung zum Wesen der Erfindung:

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugx'unde, einen Verstellregler der beschriebenen Bauart so zu modifizieren, daß die Federkraft auf den Schwenkhebel nur im notwendigen Bereich der Angleichung wirksam ist·

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Erfindungsgemäß wird die Aufgabe dadurch, gelöst, daß die den Sch.wenkh.ebel entgegen der Stellbewegung des Stellbolzens drückende Anschlagfeder hinter dem schiebbar gelagerten Umlenkanschlag angeordnet ist, wobei dieser Umlenkanschlag in Richtung des Schwenkarnies so eingestellt ist, daß der Schwenkarm erst ab einem bestimmten Regelstangenweg im unteren Drehzahlbereich in Berührung ist und der Umlenkanschlag ab einem höheren Regelstangenweg am Gehäuse kraft- oder formschlüssig angelegt ist. Diese prinzipielle Anordnung sichert, daß die Hysterese innerhalb des Reglers klein gehalten wird· Nur im Bereich der Angleichwege SA1 und SA2 wirkt die-'Kraf t der Feder hinter dem Umlenkanschlag für die notwendige Kraftschlüssigkeit des Schwenkhebels gegenüber den übrigen Mechanismen. Im Rahmen dieser Anordnung kann vorteilhaft die Einstellung der Startübermenge dadurch ersielt werden, daß der Umlenkanschlag aus dem Bewegungsbereich des Schwenkarmes verlagerbar ist. Zweckmäßig ist hierzu der Umlenkanschlag mit der Feder in einer im Gehäuse drehbar gelagerten Anschlagwelle schiebbar angeordnet. Vermittels einer mechanischem Verstellung kann die Anschlagwelle für das Starten verdreht werden, so daß der Umlenkanschlag den Start-Regelstangenweg freigibt. Um eine automatische Regulierung des Startvorganges zu ermöglichen, kann der Umlenkanschlag mit der Feder in einer im Gehäuse schiebbar gelagerten Anschlaghülse angeordnet sein, die vorzugsweise mechanisch oder hydraulisch entgegen Federkraft in Wirkstellung arretiert zum Gehäuse gehalten ist. Gegenstand dieser Anmeldung ist es nicht, die hydraulische Anlage zur Betätigung der Anschlaghülse zu beschreiben.

Ausführungsbeispiel:

Anhand von Zeichnungen sollen Ausführungsbeispiele des erfindungsgemäßen Drehsahlverstellreglers mit Einrichtungen zum Einstellen der Startmehrmenge beschrieben werden» Es zeigen:

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Fig· 1 eine schematische Darstellung des. kinematischen Aufbaues des Verstellreglers in Ruhestellung

Fig. 2 Ansicht eines im Reglergehäuse angeordneten, hydraulisch stellbaren Anschlages

Fig« 3 Schnittdarstellung entlang der Linie A-A in Fig· 2 Fig· 4 Ansicht eines mechanisch stellbaren Anschlages Fig. 5 Schnittdarstellung entlang der Linie B-B in Fig. 4

Fig· 6 ein Diagramm über die Wirkungsbereiche des Angleichseinrichtung

Der gesamte Mechanismus des Drehzahlverstellreglers ist in einem nichtdargestellten Gehäuse angeordnet. Alle in diesem Gehäuse angeordneten Lagerpunkte, Befestigungspunkte, Anschläge und Führungen sind mit den Bezugszeichen G,, bis Go bezeichnet« Aus der nichtdargestellten Einspritzpumpe führt die Regelstange 1 in das Gehäuse des Reglers. An der Regelstange 1 ist eine Stellstange 101 drehbeweglich angeordnet. Auf dieser Stellstange 101 sitzt eine Gleitführung 102, die in Richtung Vollast über eine Druckfeder 103 gegen das an der Stellstange 101 feste Gegenlager 1012 vermittels der Druckfeder 103 drückt· In Richtung Nullförderung läuft die Gleitführung 102 gegen den Anschlag 1011 der Stellstange 101 an. Diese Anordnung sichert, daß eine Übertragung der Bewegung der Gleitführung 102 auf die Regelstange 1 in Richtung Mehrförderung kraftschlüssig erfolgt, während in Richtung Hullförderung die Gleitführung 102 formschlüssig auf den Anschlag 1011 und damit auf die Regelstange 1 einwirkt. An der Gleitführung 102 ist das Stellglied 16 angelenkt, wobei dieses Stellglied 16 weiterhin am-anderen Ende am Mitnehmer 171 cles Stellbolzens 17 angreift· Auf dem Stellglied 16 ist schiebbar eine Gleitführung 161 angeordnet, an der der.als Winkelhebel ausgeführte Bedienhebel 15 angelenkt ist« Der Bedienhebel 15 ist dabei im Lagerpunkt G^ im Gehäuse drehbar gelagert» Bei einer Bewegung des Bedienhebels 15 schwenkt die Gleitführung 161 um den Lagerpunkt G_-1 im

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Gehäuse«

Der Fliehkraftregler 190 ist auf der Einspritzpumpen-r Antriebswelle 20 angeordnet· In diesem Fliehkraftregler 190 sind die Fliehmassen 19 angeordnet, die sich bei Drehzahlerhöhung nach außen bewegen und dabei über Reglerwinkelhebel 18 Regelbewegungen auf den Stellbolzen 17 übertragen. Das Auslenken der Fliehmassen 19 ist in seiner Charakteristik durch die Druckfedern 4 und 5» die entgegen der Fliehkraft der Fliehmassenwirken, bestimmt. Diese Druckfedern 4 und 5 des Fliehkraftreglers 190 sind bei Drehzahl Null quasi nicht vorgespannt. Der Stellbolzen 17 ist bekannterweise schiebbar in einer Führung G. des Reglers gelagert.

Ein im oberen Bereich des Gehäuses in einem Lager G₂ hängend gelagerter, in Richtung der Stellbewegung des Fliehkraftreglers 190 schwenkbarer Schlepphebel 11 umfaßt mit seiner äußeren Kulisse 112 den Mitnehmer 171 des Stellbolzens. 17· Über eine mittlere Kulisse 111 steht der Schlepphebel 11 mit dem Schwenkhebel 14- in formschlüssiger Verbindung. Dabei ragt der Mitnehmer 141 des Schwenkhebel 14- in die Kulisse 111 hinein. Der Schwenkhebel 14· ist im unteren Teil des Gehäuses am Lagerpunkt G-, schwenkbar angeordnet und ist schwenkbar in Richtung der Regelbewegung des Fliehkraftreglers 190. Weiterhin weist der Schwenkhebel 14 einen Anlenkarm 14-3 auf, an dessen Ende ein Begrenzungswinkel 12 in seinem Scheitelpunkt drehbar angelenkt ist. Der Begrenzungswinkel 12 wird mit seinein Nebenarm 121 ständig durch eine Zugfeder 7 an eine Anschlagscbraube 14-20 am Anschlagarm 142 angelegt. Der Schwenkarm 122 des Begrenzungswinkels 12 trägt einen Anschlag 123? gegen den der Regelstangenanschlag 104 bei höchster Einspritzmenge anläuft. In einem bestimmten Abstand zum Schwenkarm 122 ist ein Umlenkanschiag 131 verlagerbar angeordnet, was im Weiteren noch im Zusammenhang mit der Funktion ausführlich beschrieben wird.

Der gesamte Mechanismus des Drehzahlverstellreglers entspricht dem DD-F . wobei in

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Pig. 1 der Anschlag 131 anders gestaltet ist und eine am Sch.wenkh.ebel 14 über den Anschlagarm 142 angreifende und ständig entgegen der Ste.llrich.tung des Stellbolzens 17 wirkende Zugfeder entfallen ist.. Die Grundfunktion der vorerwähnten Feder wurde erfindungsgemäß in den Anschlag 13I verlegt, wozu dieser gegen Federkraft verlagerbar ausgeführt ist· Dadurch, ist eine Federkraftwirkung entgegen der Stellrichtung des Schwenkhebels 14 und des daran angelenkten Schwenkarmes 122 nur im Bereich der Uegativangleichung S.^j (Fig. 6) gewährleistet. Die Figuren 2 und 3 zeigen eine detaillierte Ausführung eines im Reglergehäuse angeordneten, hydraulisch gesteuerten Anschlages I3I bei Nullstellung des Bedienhebels 15 (Fig· 1).

Dieser vorzugsweise hydraulisch betätigte Anschlag 13I ist über einen Anschluß 206 und ein davor geschaltetes, gesondertes Steuersystem mit dem Motorölkreislauf verbunden. Ein Direktanschluß an den Motorölkreislauf gewährleistet eine Startmehrmenge nicht für alle auftretenden Betriebszustände während der Startphase. Beim Startvorgang herrscht im Druckraum 205 kein Druck und die Anschlaghülse 200 ist durch die sich zwischen Stützring 203 und Druckring 2002 befindliche und vorgespannte Feder 201 bis zur rechtsseitigen Anlage der Anschlagnut 2001 am Gehäuseanschlag 204 gedrückt. Dies gewährleistet, daß bei Startstellung des Bedienhebels 15 - Schwenkarm 122 legt sich, am Umlenkanschlag I3I an - die dem Regelstangen Sg. - S^ entsprechende Startmehrmenge realisiert wird«

Mit Zunahme der Drehzahl des Motors bis zur Drehzahl n~ (Fig« 6) steigt der Öldruck und bewirkt nach seiner Zuschaltung bei der Drehzahl n,, zum Raum 205 eine nach rechts gerichtete Bewegung der Anschlaghülse 200 bis zur linksseitigen Anlage der Hut 2001 am Gehäuseanschlag 204, wobei gleichzeitig durch das Zusammenspiel von Anschlag 123 und Regelstangenanschlag 104 die Regelstange 1 unter weiterer Vorspannung der Druckfeder IO3 (Fig* 1) zurückgeschoben wird und die Anschlagfeder 133 infolge ihrer Steifigkeitsauslegung nicht einfedert. Erst bei ?v-eiterer Drehzahlsteigerung erfolgt im Drehzahlbereich n-, bis n^ (Fig. 6) eine

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Relativbewegung zwischen dem Umlenkanschlag 13I sowie der Anschlaghülse 200 durch Einfedern der Anschlagfeder 133. Zugfeder 7 muß auf das Gesamtsystem abgestimmt sein. Oberhalb einer Drehzahl n^ erfolgt die Positivangleichung wie im Hauptpatent beschrieben.

Anfallendes Lecköl gelangt über den gemeinsamen Ölhaushalt von Hegler und Pumpe zurück zum Motor.

Denkbar wäre auch eine mechanische Anordnung zur Verlagerung der Anschlaghülse 200.

Die Figuren 4 und 5 zeigen eine Lösung, bei der der Umlenkanschlag 131 in einer AnschlagweHe 301 gelagert und im Falle des Startvorganges entgegen dem Uhrzeigersinn schwenkbar ist, so daß der Regelstangenweg S«^ - S^ zusätzlich freigegeben wird» Dabei ist das Schwenken entgegen der Wirkung der Rückstellfeder 302 mechanisch über den Hebel 300 durch wählbare Stellmotoren ausführbar. Im Drehzahlbereich n^ ... n^ (Fig.6) erfolgt die Uegativangleichung in der Weise, daß mit steigender Drehzahl der Schwenkarm 122 infolge Anlage am Umlenkanschlag 131 die Anschlagfeder 133 unter Überwindung des Angleichweges Sy. zusammendrückt.

Bei einer Drehzahl n^ liegt die linksseitige Stirnfläche des !Teiles I3I am Anschlagstück 135 an, welches sich wiederum axial mit der Welle 301 am Endanschlag 305 abstützt· Die Endlagenfixierung in Ausgangslage sowie beim Startvorgang erfolgt durch das Zusaminenspiel des fest mit der Welle 301 verbundenen Schwenkanschlages 3O6 mit einem gehäusefesten Stift Gc·

Claims

-β- 213311 Erfindungsanspruch:

1· Drehzahlverstellregler mit drehzahlabhängiger Vollastinengenbegrenzung für Einspritzpumpen von Dieselmotoren mit einem Fliehkraftregler, dessen Stellbolzenbewegung bei Drehzahlerhöhung in Richtung der Einspritzpumpe verläuft, wobei die Segelstange mittels eines als zweiarmiger Hebel ausgeführten Stellgliedes durch dessen oberen Anlenkpunkt kraftschlüssig in Richtung Mehrförderung und formschlüssig in Richtung Siullförderung bewegbar und am Stellglied ein vom Bedienhebel verschiebbarer mittlerer Anlenkpunkt angeordnet ist und sich der untere Anlenkpunkt des Stellgliedes am Stellbolzen des Fliehkraftreglers befindet sowie eine vom Fliehkraftregler gesteuerte Anordnung zur drehzahlabhängigen Vollastmengenbegrenzung aufweist^ wobei im oberen Bereich des Gehäuses ein hängend gelagerter, in Richtung der Stellbewegungen des Fliehkraftreglers schwenkbarer Schlepphebel mit einer äußeren Kulisse den Mitnehmer des Stellbolzens umschließt und eine mittlere Kulisse den Mitnehmer eines im unteren Bereich, des Gehäuses stehend gelagerten, in Richtung der Stellbewegung des Fliehkraftreglers drehbaren Schwenkhebel umfaßt, an dessen Anlenkarm ein Begrenzungswinkel in seinem Scheitelpunkt angelenkt ist, wobei sein Schwenkarm mit dem Anschlag in die Stellbahn des Regelstangenanschlages reicht und der Anschlagarm vermittels Federkraft in Richtung Mehrförderung schwenkend gegen ein Widerlager des Ansehlagarmes gedruckt ist, weiterhin ist ein Umlenkanschlag in einem solchen Abstand vom Schwenkarm des Begrenzungswinkels im statischen Zustand ortsfest angeordnet, daß der Schwenkarm des Begrenzungswinkels erst bei höheren Motordrehsahlen am Umlenkanscb.lag anliegt gemäß DD-Patent /3& Aes .

dadurch .gekennzeichnet,

daß die den Schwenkhebel (14-) entgegen der Stellbewegung des Stellbolzens (17) drückende Anschlagfeder (133) hinter dem schiebbar· gelagerten Umlenkanschlag (13D ange-

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ordnet ist, wobei dieser Umlenkanschlag (131) in Richtung des Schwenkarmes (122) so eingestellt ist, daß der Schwenkarm (122) erst ab einem bestimmten Regelstangenweg (S2; S3) im unteren Drehzahlbereich in Berührung ist und der TJmlenkanschlag (131) ab einem höheren Regelstangenweg (S4-) am Gehäuse kraft- oder formschlüssig fest angelegt ist·

2· Drehzahlverstellregler nach Punkt 1, gekennzeichnet dadurch,

daß der Umlenkanschlag (131) aus dem Bewegungsbereich des Schv/enkarmes (122) verlagerbar ist.

3· Drehzahlverstellregler nach Punkt 2, dadurch gekennzeichnet,

daß der Umlenkanschlag (131) mit der Feder (133) in einer im Gehäuse drehbar.gelagerten Anschlagwelle (301) schiebbar angeordnet ist.

4·. Drehzahlverstellregler nach Punkt 2, gekennzeichnet dadurch,

daß der Umlenkanschlag (131) mit der Feder (133) ineiner im Gehäuse schiebbar gelagerten Anschlaghülse (200) angeordnet ist, die vorzugsweise mechanisch oder hydraulisch entgegen Federkraft in Wirkstellung arretiert zum Gehäuse gehalten ist.

Hierzu jL-Seiien Zeichnungen