Vorrichtung zum Verstellen des Einspritzzeitpunktes bei Einspritzbrennkraftmaschinen Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Ver stellen des Einspritzzeitpunktes bei Einspritzbrenn- kraftmaschinen, bei der ein Fliehkraftregler die Lage eines hydraulisch betätigten Verstellgliedes beeinflusst.
Bei bekannten Vorrichtungen dieser Art betätigt der Fliehkraftregler den Steuerschieber eines hydrau lischen Kraftverstärkers, dessen Arbeitskolben das Verstellglied bewegt. Der Kraftverstärker ist ein ver hältnismässig teurer Bauteil. Ausserdem erfordert diese bekannte Anordnung einen räumlichen Zusammenbau des Fliehkraftreglers mit dem Kraftverstärker, min destens aber eine mechanische Übertragung der Re glermuffenbewegungen auf den Steuerschieber des Kraftverstärkers, die nur eine geringe Freizügigkeit in der räumlichen Anordnung ermöglicht.
Die vorliegende Erfindung zeigt demgegenüber einen diese Nachteile vermeidenden Weg für die Lö sung der Aufgabe, das Verstellen des Einspritzzeit- punktes bei Einspritzbrennkraftmaschinen abhängig von der Drehzahl vorzunehmen, indem die Fliehkräfte des Reglers einerseits über eine Reglermuffe von einer Rückführfeder und anderseits von einem beweglichen Absperrorgan aufgenommen werden, das als Über- strömorgan den hydraulischen Druck zur Betätigung des Verstellgliedes bestimmt.
Diese Lösung ermöglicht ausserdem, den Flieh- kraftregler als Drehzahlregler zu verwenden, wenn in an sich bekannter Weise die entgegen der Kraft der Rückführfeder erfolgenden, drehzahlabhängigen Ver schiebebewegungen der Reglermuffe auf das Förder- mengenverstellglied der Einspritzpumpe übertragen werden.
In der beiliegenden Zeichnung ist als Ausfüh- rungsbeispiel des Gegenstandes der Erfindung eine Einspritzanlage mit einer Vorrichtung zum Verstellen des Einspritzzeitpunktes dargestellt. Es zeigen: Fig. 1 eine schematische Skizze der Einspritz- anlage; Fig. 2 den für die Erfindung wesentlichen Teil der Verstellvorrichtung im Schnitt; Fig. 3 ein Einzelteil in abgewandelter Ausbildung im Schnitt.
An eine Einspritzpumpe 1 ist eine Förderpumpe 2 angebaut, welche Kraftstoff aus einem Behälter 3 durch eine Leitung 4 ansaugt und durch eine Leitung 5 über ein Filter 6 zu der Einspritzpumpe 1 fördert. Von der Leitung 5 ist eine Kraftstoffleitung 7 abge zweigt, an die ein Regler 8 sowie ein Zylinder 9 an geschlossen sind. In dem Zylinder ist ein Kolben 10 geführt, der einerseits unter der Wirkung einer Feder 11 und anderseits unter der Wirkung des Druckes in der Kraftstoffleitung 7 steht. Der Kolben 10 ist über einen zweiarmigen Hebel 12 mit einem Verstellglied 13 verbunden.
Dieses Verstellglied ist über zwei gleichachsig zueinander verlaufende Steilgewinde abschnitte entgegengesetzter Steigung längsverschieb bar mit entsprechenden Aussengewindeabschnitten ge kuppelt, die sich auf den einander zugekehrten Enden einer Welle 14 der nicht dargestellten Brennkraft- maschine einerseits sowie auf der Antriebswelle 15 der Einspritzpumpe anderseits befinden. Der Hebel 12 ist an einem das Verstellglied umschliessenden Ge häuse 17 gelagert, das an der Einspritzpumpe 1 be festigt ist.
Auf der Welle 14 sitzt ein Zahnrad 18, das über eine Kette 19 den Regler 8 antreibt. Eine an den Regler 8 angeschlossene Kraftstoffrückleitung 20 ist mit dem die Feder 11 enthaltenden Raum des Zylinders 9 sowie mit dem Kraftstoffbehälter 3 ver bunden. Aus dem den Anschlüssen für die Leitung 7 und 20 gegenüberliegenden Ende des Reglers 8 ragt eine Stange 21 heraus, die über einen zweiarmigen Hebel 23 mit dem Fördermengenverstellglied 24 der Einspritzpumpe 1 verbunden ist. Der Hebel 23 ist am Gehäuse der Einspritzpumpe 1 gelagert.
Die Teile des Reglers 8 sind in einem Gehäuse 31 untergebracht (s. Fig. 2), an das die Leitungen 7 und 20 angeschlossen sind. In dem Gehäuse 31 ist eine Welle 32 gelagert, die über einen Stift 33 mit einem Rad 34 gekuppelt ist, das auf dem hohlzylindrischen Abschnitt einer Reglermuffe 36 gelagert ist. Das Rad 34 wird durch die Kette 19 angetrieben.
Zwischen einer tellerrandartig gewölbten Scheibe der Regler muffe und dem Kettenrad 34 liegen Kugeln 37, die durch einen mit der Muffe verbundenen Kugelkäfig 38 geführt werden.
Welle 32 und Re glermuffe 36 sind durch einen Querstift 39 verbunden, der einen Längs schlitz 40 der Welle 32 durchsetzt. Eine Feder 42 stützt sich in der gezeichneten Ruhelage des Reglers einerseits über die Reglermuffe 36 am Gehäuse 31 und anderseits an einem ebenfalls auf der Welle 32 längsverschiebbaren Federteller 45 ab, der durch einen in einem Langloch 43 der Welle 32 geführten Querstift 44 mit dieser verbunden ist.
In eine Ring nut 46 des Federtellers 45 greift ein radial gerichteter Bolzen 47 ein, der an einem Hebel 48 sitzt. Dieser Hebel ist auf einer im Gehäuse 31 gelagerten Welle 49 befestigt, die ausserhalb des Gehäuses 31 einen Bedie nungshebel 50 trägt.
Im Innern der teilweise hohlgebohrten Welle 32 ist ein Verstellstift 52 längsverschiebbar geführt, der mit der Reglermuffe 36 durch den Querstift 39 fest verbunden ist. Das von der Reglermuffe 36 abge kehrte Ende des Verstellstiftes 52 stösst stirnseitig gegen die Stange 21, die in einem in das Gehäuse 31 eingeschraubten Stopfen 53 verschiebbar geführt ist und durch eine Feder 54 gegen den Verstellstift 52 gedrückt wird. Die Feder greift dabei einerseits an einem Bund 22 der Stange an und stützt sich ander seits an dem Stopfen 53 ab.
Die Leitung 7 ist mit Hilfe einer Nippelschraube 55 an das Gehäuse 31 angeschlossen. Im Schaft der Schraube 55 sitzt gleichachsig zur Welle 32 ein be wegliches Absperrorgan 56, gegen das sich das eine Ende der Welle 32 abstützt. In der gezeichneten Ruhelage ist das Absperrorgan 56 unbelastet, da die zwischen dem Kettenrad 34 und der Muffe 36 liegen den Kugeln 37 axiales Spiel haben und deshalb kei nen Axialdruck auf das Rad 34 und damit auf die Welle 32 übertragen.
Die auf die Reglermuffe 36 drückende Feder 42 kann durch den Bedienungshebel 50 zur Einstellung der Drehzahl willkürlich gespannt werden. Solange der Regler die durch die Spannung der Feder ein gestellte Drehzahl nicht erreicht hat, liegt das linke Ende der Reglermuffe am Gehäuse 31 an. Bei laufen der Welle 32 ist die Axialkomponente der an den Kugeln 37 herrschenden Fliehkräfte bestrebt, das be wegliche Absperrorgan 56 über das Zahnrad 34, den Querstift 33 und die Welle 32 im Schliesssinn zu be wegen.
Während auf der Reglerseite des Absperr organs 56 derselbe Druck wie im Kraftstoffbehälter herrscht, wirkt auf die andere Seite des Absperr- organs 56 der in der Kraftstoffleitung 7 durch die Förderpumpe 2 erzeugte Druck. Wenn die Förder- pumpe 2 mehr Kraftstoff fördert, als die Einspritz pumpe 1 benötigt, was während des Betriebes die Regel ist, so öffnet das Absperrorgan 56, und der überflüssige Kraftstoff fliesst über die Rückleitung 20 zum Kraftstoffbehälter.
Das Absperrorgan 56 wirkt also als überströmventil, dessen Öffnungsdruck durch die auf das Zahnrad 34 abgestützte Axialkomponente der Fliehgewichtskugeln 37 bestimmt wird.
Durch die in der Leitung 7 auftretenden Druck unterschiede wird der Kolben 10 verschoben und be wegt das über den Doppelhebel 12 mit ihm gekuppelte Verstellglied 13. Infolge der Steilgewindeverbindung zwischen dem Verstellglied 13 und den Wellen 14 und 15 werden dabei die beiden Wellen gegeneinander um einen Winkel verdreTit, der abhängig ist vom Ver schiebeweg des Verstellgliedes 13.
Da die Änderung des Druckes in der Leitung 7, wie oben erwähnt nur von der Drehzahl des Reglers und damit von derjeni gen der Brennkraftmaschine abhängig ist, findet die gegenseitige Verdrehung der beiden Wellen 14 und 15 nach dem gleichen Gesetz statt.
Steigt die Drehzahl der Welle 32 so weit an, dass die axiale Komponente der an den Kugeln 37 herr schenden Fliehkräfte die Vorspannung der Feder 42 überwinden kann, so gehen die Kugeln 37 weiter nach aussen und bewegen die Muffe 36 unter Zusammen drücken der Federn 42 nach rechts.
Diese Bewegung der Reglermuffe wird über den Verstellstift 52 auf die Stange 21 übertragen und von hier aus über den Hebel 23 auf das Fördermengenverstellglied 24 der Einspritzpumpe, das dabei die Fördermenge der Ein- spritzpumpe verringert, wodurch ein weiteres Anstei gen der Drehzahl der Brennkraftrnaschine verhindert wird.
Wie Fig. 3 zeigt, kann das bewegliche Absperr organ auch als Schieber 58 ausgeführt werden. Es weist dann an seinem aus der Nippelschraube 55 her ausragenden Ende einen Anschlag 59 auf, so dass seine beiden wirksamen, den unterschiedlichen Kraftstoff drücken ausgesetzten Seiten gleiche Flächen besitzen, weshalb öffnungs- und Schliessdruck des Absperr organs gleich gross sind. Es wird als Überströmorgan so weit angehoben, bis die hinter seinem Dichtring befindlichen Austrittsöffnungen freiliegen.
Device for adjusting the injection time in internal combustion engines The invention relates to a device for adjusting the injection time in injection internal combustion engines, in which a centrifugal governor influences the position of a hydraulically operated adjusting member.
In known devices of this type, the centrifugal governor actuates the control slide of a hydraulic booster whose working piston moves the adjusting member. The booster is a relatively expensive component. In addition, this known arrangement requires a spatial assembly of the governor with the booster, but min least a mechanical transmission of the Re glermuffenbewegung to the control slide of the booster, which allows only little freedom of movement in the spatial arrangement.
In contrast, the present invention shows a way to avoid these disadvantages for solving the problem of adjusting the injection time in internal combustion engines depending on the speed by absorbing the centrifugal forces of the controller on the one hand via a regulator sleeve from a return spring and on the other hand from a movable shut-off element which, as an overflow element, determines the hydraulic pressure for actuating the adjusting element.
This solution also makes it possible to use the centrifugal governor as a speed governor when the speed-dependent displacement movements of the control sleeve that occur against the force of the return spring are transmitted to the delivery volume adjusting member of the injection pump in a manner known per se.
In the accompanying drawing, an injection system with a device for adjusting the injection time is shown as an exemplary embodiment of the subject matter of the invention. They show: FIG. 1 a schematic sketch of the injection system; 2 shows the part of the adjusting device essential for the invention in section; 3 shows an individual part in a modified design in section.
A feed pump 2 is built onto an injection pump 1, which sucks fuel from a container 3 through a line 4 and conveys it through a line 5 via a filter 6 to the injection pump 1. From the line 5, a fuel line 7 is branches abge, to which a controller 8 and a cylinder 9 are closed. A piston 10 is guided in the cylinder and is on the one hand under the action of a spring 11 and on the other hand under the action of the pressure in the fuel line 7. The piston 10 is connected to an adjusting member 13 via a two-armed lever 12.
This adjusting member is longitudinally displaceable via two coaxially extending coaxial coarse thread sections of opposite pitch with corresponding external thread sections which are located on the facing ends of a shaft 14 of the internal combustion engine, not shown, on the one hand and on the drive shaft 15 of the injection pump on the other. The lever 12 is mounted on a housing 17 enclosing the adjustment Ge, which is fastened to the injection pump 1 be.
A gear 18 is seated on the shaft 14 and drives the controller 8 via a chain 19. A connected to the controller 8 fuel return line 20 is ver with the space of the cylinder 9 containing the spring 11 and the fuel tank 3 connected. A rod 21 protrudes from the end of the regulator 8 opposite the connections for the lines 7 and 20 and is connected to the delivery rate adjustment member 24 of the injection pump 1 via a two-armed lever 23. The lever 23 is mounted on the housing of the injection pump 1.
The parts of the controller 8 are accommodated in a housing 31 (see FIG. 2) to which the lines 7 and 20 are connected. A shaft 32 is mounted in the housing 31 which is coupled via a pin 33 to a wheel 34 which is mounted on the hollow cylindrical section of a regulator sleeve 36. The wheel 34 is driven by the chain 19.
Balls 37, which are guided through a ball cage 38 connected to the sleeve, are located between a disc of the regulator sleeve arched like a plate rim and the sprocket 34.
Shaft 32 and Re glermuffe 36 are connected by a transverse pin 39 which penetrates a longitudinal slot 40 of the shaft 32. A spring 42 is supported in the illustrated rest position of the controller on the one hand via the regulator sleeve 36 on the housing 31 and on the other hand on a spring plate 45 which is also longitudinally displaceable on the shaft 32 and which is connected to the shaft 32 by a transverse pin 44 guided in an elongated hole 43 of the shaft 32 .
A radially directed bolt 47 which is seated on a lever 48 engages in an annular groove 46 of the spring plate 45. This lever is attached to a shaft 49 mounted in the housing 31, which outside of the housing 31 carries an operating lever 50.
In the interior of the partially hollow shaft 32, an adjusting pin 52 is guided so as to be longitudinally displaceable and is firmly connected to the regulator sleeve 36 by the transverse pin 39. The end of the adjusting pin 52 turned from the regulator sleeve 36 abuts the front side against the rod 21, which is guided in a screwed into the housing 31 plug 53 and is pressed by a spring 54 against the adjusting pin 52. The spring engages on the one hand on a collar 22 of the rod and is supported on the other hand on the plug 53.
The line 7 is connected to the housing 31 with the aid of a nipple screw 55. In the shaft of the screw 55 sits coaxially to the shaft 32 a movable shut-off element 56 against which one end of the shaft 32 is supported. In the rest position shown, the shut-off element 56 is unloaded, since the balls 37 are located between the chain wheel 34 and the sleeve 36 and have axial play and therefore no axial pressure is transferred to the wheel 34 and thus to the shaft 32.
The spring 42 pressing on the regulator sleeve 36 can be tensioned arbitrarily by the operating lever 50 to adjust the speed. As long as the controller has not reached the speed set by the tension of the spring, the left end of the controller sleeve rests against the housing 31. When the shaft 32 is running, the axial component of the centrifugal forces prevailing on the balls 37 endeavors to move the movable shut-off element 56 via the gear 34, the transverse pin 33 and the shaft 32 in the closing direction.
While the same pressure prevails on the regulator side of the shut-off element 56 as in the fuel tank, the pressure generated in the fuel line 7 by the feed pump 2 acts on the other side of the shut-off element 56. If the feed pump 2 delivers more fuel than the injection pump 1 requires, which is the rule during operation, the shut-off element 56 opens and the excess fuel flows via the return line 20 to the fuel tank.
The shut-off element 56 thus acts as an overflow valve, the opening pressure of which is determined by the axial component of the flyweight balls 37 supported on the gearwheel 34.
Due to the differences in pressure occurring in the line 7, the piston 10 is displaced and moved the adjusting member 13 coupled to it via the double lever 12 verdreTit, which is dependent on the displacement path of the adjusting member 13.
Since the change in pressure in the line 7, as mentioned above, is only dependent on the speed of the controller and thus on the derjeni conditions of the internal combustion engine, the mutual rotation of the two shafts 14 and 15 takes place according to the same law.
If the speed of the shaft 32 increases so far that the axial component of the centrifugal forces prevailing on the balls 37 can overcome the bias of the spring 42, the balls 37 move further outwards and move the sleeve 36 while pressing the springs 42 together right.
This movement of the regulator sleeve is transmitted via the adjusting pin 52 to the rod 21 and from here via the lever 23 to the delivery rate adjustment member 24 of the injection pump, which reduces the delivery rate of the injection pump, thereby preventing a further increase in the engine speed .
As FIG. 3 shows, the movable shutoff organ can also be designed as a slide 58. It then has a stop 59 at its end protruding from the nipple screw 55, so that its two effective sides exposed to the different fuel pressures have the same areas, which is why the opening and closing pressure of the shut-off organ are the same. As an overflow element, it is raised until the outlet openings behind its sealing ring are exposed.