EP0385103B1 - Drehzahlregler für Brennkraftmaschinen - Google Patents
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- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
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- F02D1/02—Controlling fuel-injection pumps, e.g. of high pressure injection type not restricted to adjustment of injection timing, e.g. varying amount of fuel delivered
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- F02D1/10—Transmission of control impulse to pump control, e.g. with power drive or power assistance mechanical
Definitions
- the invention relates to a speed controller for internal combustion engines according to the preamble of claim 1.
- Such a speed controller is already known from DE-OS 36 41 794.
- This speed controller has a centrifugal weight adjuster which generates an actuating force corresponding to the engine speed and which acts via a control linkage on a control rod serving to control the quantity.
- a tab is arranged, in which a slide is slidably arranged, which is loaded by a starting spring in the direction of increasing injection quantity and which interacts with a full-load stop.
- an adjustment of the slide for more precise adaptation of the full load quantity to the fuel requirement of the associated internal combustion engine is only possible after dismantling the bracket and, for example, by inserting spacers between the slide and bracket, and is therefore very expensive.
- the spacers not only change the amount of fuel injected at full load, but also adjust the amount of injection in the entire operating range of the internal combustion engine, including when it is idling, which necessitates extensive corrections.
- the speed controller according to the invention with the characterizing features of claim 1 has the advantage that a simple adjustment of the counterstop is possible without the length of the tab and thus other operating values, such as the idle amount, are also adjusted.
- the configuration according to claim 2 achieves a space-saving design of the tab, and the further development according to claim 3 controls a temperature-dependent starting quantity.
- the features of claim 4 achieve a fine-step actuation of the setting shaft and the further development according to claim 5 determines the rotatability of the setting shaft within predetermined limits.
- FIG. 1 shows a simplified illustration of a speed controller
- FIG. 2 shows a first exemplary embodiment of the tab of the speed controller as a longitudinal section
- FIG. 3 shows the tab in top view
- FIG. 4 shows the tab in side view, in the direction of arrow IV in FIG. 3
- FIG 5 shows a second exemplary embodiment of the tab in plan view.
- FIG. 1 the essential parts of an idle speed controller are shown.
- the speed controller is attached to a fuel injection pump, of which only the housing 1, a camshaft 2 and a control rod serving as a quantity control element 3 are shown here.
- the camshaft 2 is driven at a speed proportional to the engine speed and drives a flyweight adjuster 4.
- the centrifugal weight adjuster 4 has two centrifugal weights 5 which move under the effect of the centrifugal forces increasing with increasing rotational speed against the forces of control springs 8 and actuate a regulating sleeve 7 via angled lever 6.
- the regulator sleeve 7 is provided with an annular groove 10 into which, as part of a regulator rod 11, an intermediate lever 12 engages at one end 12a, which is connected at its other end 12b to a tab 13 of the regulating rod 3.
- the control rod 3 can be displaced in the adjustment direction I indicated by a double arrow, a shift to the left resulting in an increasing injection quantity (+) and a displacement to the right resulting in a decreasing injection quantity (-).
- a full-load stop 15 is connected to the controller housing 14 and cooperates with a counter-stop 16 which is displaceably arranged in the bracket 13 in the adjustment direction I.
- the full load stop 15 does not have to be stationary, it can be adjusted, for example, as a function of atmospheric pressure or, if the internal combustion engine is equipped with a charger, as a function of charge air pressure.
- the tab 13 has at its end facing the intermediate lever 12 one of two fork-shaped attachments 21, each of which is provided with a cross bore 19 and has a cross bore 19.
- the end 12b of the intermediate lever 12 is arranged between the two carriers 20 and through one through the Cross bores 19 passing through bolts 22 connected to the tab 13.
- the tab 13 On its side facing the control rod 3, the tab 13 is also provided with a fork-shaped extension 24 formed by two supports 23.
- the two lugs 21 and 24 of the tab 13 are connected to one another via two brackets 25 arranged in one plane.
- the counter-stop 16 is formed by a slide 27 which is guided in a longitudinal bore 26 of the bracket 13 and a transverse bolt 29 which is fastened therein and projects through a slot 28 from the bracket 13.
- the slide 27 is supported on its end facing the control rod 3 on an adjusting shaft 30 inserted through the fork-shaped extension 24, against which it is pressed by a return spring 31 supported within the tab 13 during a warm start or by a starting spring 36 during a cold start.
- a temperature-dependent working element 34 is arranged on which a plate 35 guided in the longitudinal bore 26 is supported.
- the start spring 36 is in turn arranged between this and the slide 27.
- the working element 34 can be formed, for example, by an expansion element.
- a pin 37 protrudes from the working element 34 toward the plate 35 and engages in a countersink 38 of the plate 35.
- a guide pin 39 protrudes from the plate 35 toward the slide 27 and projects into a bore 40 in the slide 27, in which the starting spring 36 is also arranged.
- the working element 34 has a collar 41 on which the return spring 31 engages. The working element 34 is guided axially displaceably in a sleeve 42 which is held between the brackets 25.
- the setting shaft 30 has a positioning eccentric 30a in its area lying between the supports 23 and is closed with one the cross bores 19 of the carrier 23 are provided with a concentric central bore 32 through which a coupling bolt 33 is inserted for connection to the control rod 3.
- An actuating lever 43 is coupled in a rotationally secure manner to one end of the adjusting shaft 30 and has a lever arm 44 which projects radially from the adjusting shaft 30 towards the tab 13 and is cranked at its end.
- the lever arm 44 is provided with a bore 45 in its end region.
- the tab 13 has an elevation 46 with a flat surface 47 in the area in which the actuating lever 43 covers it.
- the lever arm 44 can be snapped in with a nose 49 protruding from its end face pointing towards the tab 13.
- the actuating lever 43 is provided in its area near the adjusting shaft 30 on both sides of the lever arm 44 with a stop lug 50 each.
- the length of the working element 34 is so small that the plate 35 does not abut the slide 27, but is pressed against the working element 34 by the starting spring 36.
- the cross bolt 29 of the counter-stop 16 comes to rest against the full-load stop 15
- the slide 27 is displaced against the force of the starting spring 36 in the direction of increasing injection quantity until it rests on the plate 35.
- the length of the working element 34 increases until it comes into contact with the slide 27 via the plate 35.
- the start spring 36 is now deactivated. A further expansion of the working element 34 is possible towards the sleeve 42, by compressing the return spring 31, in which the working element 34 is axially displaceable.
- a tool for rotating the actuating lever 43 can be inserted through an opening in the controller housing 14 and engages in the bore 45 of the lever arm 44.
- the setting shaft 30 can be adjusted in several stages by the actuating lever 43, the number of stages being determined by the number of longitudinal grooves 48.
- the possible adjustment of the control path of the control rod 3 can be, for example, 0.1 mm twice in the direction of increasing and in the direction of decreasing injection quantity.
- the adjusting shaft 30 is rotated such that, due to the adjusting eccentric 30 ⁇ of the adjusting shaft 30, the slide 27 together with the working element 34 against the force of the return spring 31 during a warm start or the starting spring 36 is pressed into the tab 13 during a cold start.
- the setting shaft 30 is rotated so that the effective radius of the adjusting eccentric 30 ⁇ becomes smaller, as a result of which the slide 27 is pressed closer to the setting shaft 30 again by the force of the return spring 31 or starting spring 36.
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Description
- Die Erfindung geht aus von einem Drehzahlregler für Brennkraftmaschinen nach der Gattung des Patentanspruchs 1.
- Ein solcher Drehzahlregler ist bereits aus der DE-OS 36 41 794 bekannt. Dieser Drehzahlregler weist einen eine der Motordrehzahl entsprechende Stellkraft erzeugenden Fliehgewichtsversteller auf, der über ein Reglergestänge auf eine der Mengensteuerung dienende Regelstange wirkt. Zwischen der Regelstange und dem Reglergestänge ist eine Lasche angeordnet, in der ein Schieber verschiebbar angeordnet ist, der durch eine Startfeder in Richtung zunehmender Einspritzmenge belastet ist und mit einem Vollastanschlag zusammenwirkt. Eine Verstellung des Schiebers zur genaueren Anpassung der Vollastmenge an den Kraftstoffbedarf der zugehörigen Brennkraftmaschine ist hier jedoch nur nach Demontage der Lasche und beispielsweise durch Einsetzen von Distanzscheiben zwischen Schieber und Lasche möglich und somit sehr aufwendig.
- Zudem wird durch die Distanzscheiben nicht nur die bei Vollast eingespritzte Kraftstoffmenge verändert, sondern es wird die Einspritzmenge im gesamten Betriebsbereich der Brennkraftmaschine, also auch im Leerlauf, verstellt, wodurch aufwendige Korrekturen erforderlich werden.
- Der erfindungsgemäße Drehzahlregler mit den kennzeichnenden Merkmalen des Patentanspruchs 1 hat demgegenüber den Vorteil, daß eine einfache Verstellung des Gegenanschlags ermöglicht ist, ohne daß die Länge der Lasche und somit andere Betriebswerte, wie die Leerlaufmenge, mit verstellt werden.
- In den Unteransprüchen sind vorteilhafte Ausgestaltungen und Weiterbildungen des Drehzahlreglers gekennzeichnet. Durch die Ausgestaltung nach Anspruch 2 ist eine platzsparende Bauweise der Lasche erreicht und durch die Weiterbildung nach Anspruch 3 wird eine temperaturabhängige Startmehrmenge gesteuert. Durch die Merkmale des Anspruchs 4 ist eine feinstufige Betätigung der Einstellwelle erreicht und durch die Weiterbildung nach Anspruch 5 wird die Verdrehbarkeit der Einstellwelle innerhalb vorgegebener Grenzen festgelegt.
- Zwei Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in der Zeichnung anhand der Figuren dargestellt und in der nachfolgenden Beschreibung näher erläutert. Es zeigt Figur 1 eine vereinfachte Darstellung eines Drehzahlreglers, Figur 2 ein erstes Ausführungsbeispiel der Lasche des Drehzahlreglers als Längsschnitt, Figur 3 die Lasche in der Draufsicht, Figur 4 die Lasche in der Seitenansicht, in Richtung des Pfeiles IV in Figur 3 gesehen, und Figur 5 ein zweites Ausführungsbeispiel der Lasche in der Draufsicht.
- In Figur 1 sind die wesentlichen Teile eines Leerlauf-Enddrehzahlreglers dargestellt. Der Drehzahlregler ist an eine Kraftstoffeinspritzpumpe angebaut, von der hier nur das Gehäuse 1, eine Nockenwelle 2 und eine als Mengensteuerglied 3 dienende Regelstange dargestellt sind. Die Nockenwelle 2 wird mit einer der Brennkraftmaschinendrehzahl proportionalen Drehzahl angetrieben und treibt einen Fliehgewichtsversteller 4 an. Der Fliehgewichtsversteller 4 weist zwei Fliehgewichte 5 auf, die sich unter der Wirkung der mit steigender Drehzahl zunehmenden Fliehkräfte entgegen den Kräften von Regelfedern 8 nach außen bewegen und über Winkelhebel 6 eine Reglermuffe 7 betätigen. Die Reglermuffe 7 ist mit einer Ringnut 10 versehen, in die als Teil eines Reglergestänges 11 mit seinem einen Ende 12a ein Zwischenhebel 12 eingreift, der an seinem anderen Ende 12b mit einer Lasche 13 der Regelstange 3 verbunden ist. Die Regelstange 3 ist in der durch einen Doppelpfeil gekennzeichneten Verstellrichtung I verschiebbar, wobei hier eine Verschiebung nach links eine zunehmende Einspritzmenge (+) und eine Verschiebung nach rechts eine abnehmende Einspritzmenge (-) zur Folge hat. Mit dem Reglergehäuse 14 ist ein Vollastanschlag 15 verbunden, der mit einem in der Lasche 13 in Verstellrichtung I verschiebbar angeordneten Gegenanschlag 16 zusammenwirkt. Der Vollastanschlag 15 muß nicht ortsfest sein, er kann beispielsweise in Abhängigkeit vom Atmosphärendruck oder, wenn die Brennkraftmaschine mit einem Lader ausgerüstet ist, in Abhängigkeit vom Ladeluftdruck verstellt werden.
- Wie aus den Figuren 2 bis 4 im einzelnen zu entnehmen, weist die Lasche 13 an ihrem zum Zwischenhebel 12 weisenden Ende einen von zwei, mit je einer Querbohrung 19 versehenen Trägern 20 gebildeten gabelförmigen Ansatz 21 auf. Zwischen den beiden Trägern 20 ist das Ende 12b des Zwischenhebels 12 angeordnet und über einen durch die Querbohrungen 19 hindurchtretenden Bolzen 22 mit der Lasche 13 verbunden. Auf ihrer zur Regelstange 3 weisenden Seite ist die Lasche 13 ebenfalls mit einem von zwei Trägern 23 gebildeten gabelförmigen Ansatz 24 versehen. Die beiden Ansätze 21 und 24 der Lasche 13 sind über zwei in einer Ebene angeordnete Bügel 25 miteinander verbunden.
- Der Gegenanschlag 16 wird von einem in einer Längsbohrung 26 der Lasche 13 geführten Schieber 27 und einem in diesem befestigten und durch ein Langloch 28 aus der Lasche 13 ragenden Querbolzen 29 gebildet. Der Schieber 27 stützt sich auf seiner der Regelstange 3 zugewandten Stirnseite an einer durch den gabelförmigen Ansatz 24 gesteckten Einstellwelle 30 ab, gegen die er durch eine sich innerhalb der Lasche 13 abstützende Rückstellfeder 31 beim Warmstart bzw. durch eine Startfeder 36 beim Kaltstart gedrückt wird. Zwischen der Rückstellfeder 31 und dem Schieber 27 ist ein temperaturabhängig seine Länge änderndes Arbeitselement 34 angeordnet, auf dem sich ein in der Längsbohrung 26 geführter Teller 35 abstützt. Zwischen diesem und dem Schieber 27 ist wiederum die Startfeder 36 angeordnet. Das Arbeitselement 34 kann beispielsweise von einem Dehnstoffgeber gebildet werden. Aus dem Arbeitselement 34 ragt zum Teller 35 hin ein Zapfen 37 heraus, der in eine Ansenkung 38 des Tellers 35 eingreift. Vom Teller 35 steht zum Schieber 27 hin ein Führungszapfen 39 ab, der in eine Bohrung 40 im Schieber 27 hineinragt, in der auch die Startfeder 36 angeordnet ist. Das Arbeitselement 34 weist einen Bund 41 auf, an dem die Rückstellfeder 31 angreift. Das Arbeitselement 34 ist in einer Hülse 42 axial verschiebbar geführt, die zwischen den Bügeln 25 gehalten ist.
- Die Einstellwelle 30 weist in ihrem zwischen den Trägern 23 liegenden Bereich einen Stellexzenter 30a auf und ist mit einer zu den Querbohrungen 19 der Träger 23 konzentrischen Mittelbohrung 32 versehen, durch die zur Verbindung mit der Regelstange 3 ein Koppelbolzen 33 gesteckt ist. Mit einem Ende der Einstellwelle 30 ist ein Betätigungshebel 43 verdrehsicher gekoppelt, der einen radial von der Einstellwelle 30 zur Lasche 13 hin abstehenden und an seinem Ende gekröpften Hebelarm 44 aufweist. Der Hebelarm 44 ist in seinem Endbereich mit einer Bohrung 45 versehen. Die Lasche 13 weist in dem Bereich, in dem der Betätigungshebel 43 sie überdeckt, eine Erhebung 46 mit einer Planfläche 47 auf. In der Planfläche 47 sind beispielsweise fünf Längsnuten 48 in gleichmäßigen Abständen angeordnet, in die der Hebelarm 44 mit einer von seiner zur Lasche 13 weisenden Stirnseite hervorstehenden Nase 49 einrastbar ist. Der Betätigungshebel 43 ist in seinem nahe der Einstellwelle 30 liegenden Bereich beiderseits des Hebelarms 44 mit je einer Anschlagnase 50 versehen.
- Bei einem Kaltstart der Brennkraftmaschine ist die Länge des Arbeitselements 34 so gering, daß der Teller 35 nicht am Schieber 27 anliegt, jedoch durch die Startfeder 36 gegen das Arbeitselement 34 gedrückt wird. Wenn der Querbolzen 29 des Gegenanschlags 16 nun am Vollastanschlag 15 zur Anlage kommt, so wird der Schieber 27 gegen die Kraft der Startfeder 36 so weit in Richtung zunehmender Einspritzmenge verschoben, bis er am Teller 35 anliegt. Mit steigender Temperatur nimmt die Länge des Arbeitselements 34 zu, bis dieses über den Teller 35 am Schieber 27 zur Anlage kommt. Nun ist die Startfeder 36 außer Funktion gesetzt. Eine weitere Ausdehnung des Arbeitselements 34 ist zur Hülse 42 hin, unter Zusammendrücken der Rückstellfeder 31 möglich, in der das Arbeitselement 34 axial verschiebbar ist.
- Durch eine Öffnung im Reglergehäuse 14 kann ein Werkzeug zur Verdrehung des Betätigungshebels 43 gesteckt werden, das in die Bohrung 45 des Hebelarms 44 eingreift. Durch den Betätigungshebel 43 ist die Einstellwelle 30 in mehreren Stufen verstellbar, wobei die Anzahl der Stufen durch die Anzahl der Längsnuten 48 bestimmt ist. Die mögliche Verstellung des Regelweges der Regelstange 3 kann hier beispielsweise je zweimal 0,1 mm in Richtung zunehmender und in Richtung abnehmender Einspritzmenge betragen. Durch die Rastung des Betätigungshebels 43 an der Lasche 13 ist eine sichere Verstellung von außerhalb des Reglergehäuses 14 möglich, ohne daß die Lasche 13 eingesehen werden muß. Die maximale Verstellung der Einstellwelle 30 ist dadurch begrenzt, daß der Betätigungshebel 43 bei Erreichen eines vorbestimmten Drehwinkels in beiden Drehrichtungen an einer seiner Anschlagnasen 50 an der Erhebung 46 zur Anlage kommt.
- Für eine Verstellung des Gegenanschlags 16 und damit des Schiebers 27 in Richtung zunehmender Einspritzmenge wird die Einstellwelle 30 so verdreht, daß aufgrund des Stellexzenters 30α der Einstellwelle 30 der Schieber 27 zusammen mit dem Arbeitselement 34 gegen die Kraft der Rückstellfeder 31 beim Warmstart bzw. der Startfeder 36 bei Kaltstart in die Lasche 13 hineingedrückt wird. Für eine Verstellung des Schiebers 27 in Richtung abnehmender Einspritzmenge wird die Einstellwelle 30 so verdreht, daß der wirksame Radius des Stellexzenters 30α kleiner wird, wodurch der Schieber 27 durch die Kraft der Rückstellfeder 31 bzw. Startfeder 36 wieder näher an die Einstellwelle 30 herangedrückt wird.
- Bei einem in Figur 5 dargestellten zweiten Ausführungsbeispiels ist abweichend vom ersten Ausführungsbeispiel keine temperaturabhängige Startmehrmenge möglich bzw. auch nicht erforderlich. Der Schieber 127 stützt sich hier einerseits direkt über die Rückstellfeder 131 an der Lasche 113 ab und andererseits am Stellexzenter 130a der Einstellwelle 130. Der zur Regelstange 3 weisende gabelförmige Ansatz 124 der Lasche 113 ist so ausgebildet, daß die Einstellwelle 130 und der Koppelbolzen 133 hintereinander angeordnet werden können. Die Einstellung des Gegenanschlags 116 und damit des Schiebers 127 erfolgt wie beim ersten Ausführungsbeispiel beschrieben.
Claims (5)
- Drehzahlregler für Brennkraftmaschinen mit einem der Drehzahlregelung dienenden Fliehgewichtsversteller (4), mit einem zwischen einem Mengensteuerglied (3) und dem Fliehgewichtsversteller (4) angeordneten, eine willkürliche Einspritzmengenänderung ermöglichenden Reglergestänge (11), mit einem mit dem Reglergehäuse verbundenen Volllastanschlag (15) für das Mengensteuerglied (3), mit einer als Anlenkung zwischen einerseits dem Mengensteuerglied (3) und andererseits dem Reglergestänge (11) dienenden Lasche (13) und mit einem innerhalb der Lasche (13) entgegen der Kraft einer sich an der Lasche (13) abstützenden Rückstellfeder (31) verschiebbar angeordneten, mit dem Vollastanschlag (15) zusammenwirkenden Gegenanschlag (16), dadurch gekennzeichnet, daß der Gegenanschlag (16) mit seiner nach außen weisenden, einer der Anlenkstellen (24) der Lasche (13) zugewandten Stirnseite an einem Stellexzenter (30a) einer quer zur Längsachse der Lasche (13) in dieser gelagerten Einstellwelle (30) zur Anlage kommt, wobei die Einstellwelle (30) zur Feineinstellung des Gegenanschlags (16) um einen begrenzten Drehwinkel verdrehbar ist, und sich der Gegenanschlag (16) auf seiner dem Stellexzenter (30a) abgewandten Stirnseite mindestens mittelbar über die Rückstellfeder (31) an der Lasche (13) abstützt.
- Drehzahlregler nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Anlenkstellen (21, 24) der Lasche (13) von je einem gabelförmigen Ansatz mit zwei Trägern (20, 23) gebildet werden, die jeweils mit einer Querbohrung (19) versehen sind, daß in den Querbohrungen (19) zweier Träger (23) der einen Anlenkstelle (24) die Einstellwelle (30) gelagert ist, wobei die Einstellwelle (30) nur in ihrem zwischen den Trägern (23) liegenden Bereich mit dem Stellexzenter (30a) ausgeführt ist und mit einer zu den Querbohrungen (19) in den Trägern (23) konzentrischen Bohrung (32) versehen ist.
- Drehzahlregler nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß sich der Gegenanschlag (16) über eine zur Erzeugung einer Startmehrmenge zusammenpreßbare Startfeder (36) mindestens mittelbar an einem Arbeitselement (34) abstützt, das temperaturabhängig seine wirksame Länge ändert, sich über die Rückstellfeder (31) an der Lasche (13) abstützt und zur Verhinderung der Startmehrmenge beim Warmstart den Startweg des Gegenanschlags (16) blockiert.
- Drehzahlregler nach einem der vorgenannten Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß von der Einstellwelle (30) ein Betätigungshebel (43) absteht, der in verschiedenen Drehstellungen an der Lasche (13) einrastbar ist.
- Drehzahlregler nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Betätigungshebel (43) in beiden Drehrichtungen, durch Anschläge (50) begrenzt, bei Erreichen eines vorbestimmten Drehwinkels an der Lasche (13) zur Anlage kommt.
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