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Regler für die Brennstoffzufuhr von Brennkraftmaschinen Die Erfindung
bezieht sich auf einen Regler für die Brennstoffzufuhr von Brennkraftmaschinen,
umfassend ein Regelbefehle erteilendes Stellglied und ein Regelbefehle empfangendes
Stellglied sowie ein zwischen den beiden Stellgliedern eingeschaltetes Hebelwerk
mit einem Übertragungshebel, welcher, von einer schwachen Regelfeder beaufschlagt,
mit beiden Stellgliedern dauernd im Eingriff steht, und mit einem von der Hauptregelfeder
beaufschlagten Schwenkhebel, welcher unter ihrer Kraft gegen einen Anschlag anliegt
und im wesentlichen erst von einem mittleren Bereich des Regelweges an in kraftschlüssige
Verbindung mit dem Regelbefehle erteilenden Stellglied gelangt, wobei beide Hebel
in dauernder Verbindung miteinander stehen und eine gemeinsame Anlenkstelle besitzen.
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Regelsysteme der vorstehend bezeichneten Art werden beispielsweise
eingesetzt zwischen dem Regelbefehle gebenden Stellglied eines Fliehkraftreglers
und dem Regelbefehle empfangenden Stellglied einer Einspritzpumpe. Der gesamte Regelbereich
reicht dabei von dem Startzustand der Einspritzpumpe über den Vollastzustand bis
zum Leerlaufzustand. Während nun das Regelbefehle erteilende Stellglied vom Startzustand
bis zum Vollastzustand nur einen verhältnismäßig kurzen Weg ausführt, der etwa gleich
sein kann demjenigen Weg, den es vom Vollastzustand bis zum Leerlaufzustand ausführt,
ergibt sich die Notwendigkeit, dem Regelbefehle empfangenden Stellglied von der
Startstellung bis zur Volllaststellung eine wesentlich größere Bewegung mitzuteilen
als von der Vollaststellung bis zur Leerlaufstellung.
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Diesen nicht linearen Zusammenhang zwischen der Bewegung des Regelbefehle
erteilenden Stellgliedes und der Bewegung des Regelbefehle empfangenden Stellgliedes
in einfacher Weise zu schaffen, ist Aufgabe der Erfindung.
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Auf dem Gebiet der Regeleinrichtungen ist bereits eine Vorrichtung
zum Erhöhen der Kraftstoffmenge beim Anlassen von Einspritzbrennkraftmaschinen bekanntgeworden,
bei der eine Schleppmitnahme zwischen zwei Hebeln erfolgt, welche voneinander unabhängig
drehbar auf einer gemeinsamen Welle gelagert sind. Einer der beiden Hebel wirkt
dabei auf die Einspritzpumpe, während der andere Hebel zur lastabhängigen Steuerung
einer Schmierölpumpe dient. Bei dieser Vorrichtung erfolgt aber in keinem Fall eine
Drehpunktverlagerung der Hebel, die eine Änderung des übersetzungsverhältnisses
der Hebelanordnung selbst bewirken kann. Diese bekannte Ausführung unterscheidet
sich also in Aufbau und Wirkung grundsätzlich vom Gegenstand der Erfindung.
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Ferner ist ein Drehzahlregler bekanntgeworden, dessen beispielsweise
von einer Membran gebildetes Regelorgan unter Zwischenschaltung eines übersetzungsgliedes
mit veränderbarem übersetzungsverhältnis auf das Mengenregelglied einer Einspritzpumpe
wirkt. Das übersetzungsglied wird dabei von einem doppelarmigen Hebel gebildet,
auf dessen eines Ende das Regelorgan und dessen anderes Ende auf das Mengenregelglied
wirkt, wobei dieser Doppelhebel gegen eine Abwälzkurve abgestützt ist, gegen welche
er durch eine Feder gedrückt ist. Dieser bekannte Drehzahlregler zeigt demnach gegenüber
dem Gegenstand, von welchem ausgegangen wird, einen nicht unerheblich andersgearteten
Aufbau. Es ist kein System mit zwei Hebeln vorhanden, die jeweils einfach herzustellen
sind, sondern ein einziger Hebel, der sich auf einem Abwälzkurventeil abstützt.
Die Drehpunkte sind dabei fest, und die bekannte Anordnung läßt keine Nachstellmöglichkeit
erkennen. Der Abwälzkurventeil muß deshalb eine verhältnismäßig große Genauigkeit
aufweisen, was eine aufwendige Herstellung bedingt. Dadurch aber wird der Drehzahlregler
in ungünstiger Weise verteuert.
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Bei einer anderen bekannten Regeleinrichtung mit zwei Übertragungshebeln,
die drehbar miteinander verbunden sind und voneinander abweichende übersetzungsverhältnisse
aufweisen, ist eine selbsttätige Änderung der Übersetzung im Regelgestänge zur Erzielung
unterschiedlicher Verstellwege nicht möglich. Die Verstellung der Einspritzmenge
für den Startvorgang kann nur durch einen von Hand zu betätigenden Hebel erfolgen.
Eine Automatisierung des
Startvorganges läßt sich mit dieser bekannten
Anordnung in keinem Fall bewirken.
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Weiterhin ist eine Einspritzanlage für eine Zweizylinder-Brennkraftmaschine
bekannt, bei der zur Betätigung der Einspritzpumpen ein in seiner Mitte drehbar
gelagerter Doppelhebel vorgesehen ist, dessen einer Schenkel über einen zweiten
Doppelhebel mit dem Regler verbunden ist. Dieses Hebelsystem dient lediglich dazu,
die Einspritzmenge beider Pumpen gleichzeitig zu verändern. Bei dieser bekannten
Konstruktion kann aber keinerlei Änderung des Übersetzungsverhältnisses der Hebelanordnung
während des Betriebes der Brennkraftmaschine selbsttätig erfolgen.
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Ferner ist noch ein Regelsystem für die Einspritzpumpe einer Brennkraftmaschine
bekanntgeworden, bei dem wohl zwei Übertragungshebel vorhanden sind, die aber eine
gemeinsame Drehachse und demzufolge einen konstanten Drehpunkt haben. Damit aber
wird das Übersetzungsverhältnis der Hebel für alle Betriebsphasen gleich. Der Regler
selbst muß daher die verhältnismäßig großen Verstellwege aufbringen und deshalb
in ungünstiger Weise sehr groß bemessen werden.
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Die Erfindung löst die Aufgabe nun dadurch, daß der Übertragungshebel
am Schwenkhebel außerhalb des Schwenkpunktes des Schwenkhebels angelenkt ist.
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Das allgemeine Lösungsprinzip, das der Erfindung zugrunde liegt, ist
also die Verlagerung des Drehpunktes eines Übertragungshebels etwa an einer mittleren
Stelle des Stehweges.
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Ein besonderer Vorteil des Erfindungsgegenstandes liegt unter anderem
darin, daß der erfindungsgemäß ausgebildete Drehzahlregler über den gesamten Drehzahlbereich
wirksam ist und dennoch sehr klein und leicht ausgebildet werden kann. Durch den
Regler gemäß der Erfindung sind gegenüber den vergleichbaren bekannten Ausführungen
Anlaßübermengenstellungen der Regelstange oder auch Leerlaufstellungen von Zumeßgliedern
in überraschend einfacher Weise zusammen mit einem nicht linearen Zusammenhang von
Regelgeber- und Regelnehmerbewegung in vorteilhafter Weise erzielbar.
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Für jeden Betriebszustand der Brennkraftmaschine wird selbsttätig
das richtige Übersetzungsverhältnis zwischen dem Regelbefehle erteilenden Stellglied
und dem Regelbefehle empfangenden Stellglied des Reglers für die Brennstoffzufuhr
der Brennkraftmaschine eingestellt. Diese Übersetzungseinstellung ist für die Auslegung
des Regelorgans sehr vorteilhaft, denn ein als Regelorgan dienender Drehzahlfliehkraftregler
kann auf Grund der selbsttätigen übersetzungsänderung in seinen Abmessungen verhältnismäßig
klein gehalten werden. Für den normalen Betrieb der Brennkraftmaschine zwischen
Leerlauf und Vollast ist nämlich ein verhältnismäßig geringer Verstellweg des Regelorgans
und damit des Drehzahlreglers erforderlich, wodurch man mit einem kleinen Regler
auskommt. Soll nun auch der Startzustand vom Regler bestimmt werden, so sind für
diesen Bereich verhältnismäßig große Verstellwege erforderlich, die eigentlich eine
Vergrößerung des Reglers bedingen würden. Durch die Anpassung der Reglereinrichtung
gemäß der Erfindung an die größeren Verstellwege, die durch die Übersetzungsänderung
erfolgt, wird eine solche Vergrößerung des Reglers vermieden und trotzdem ermöglicht,
daß die Brennkraftmaschine im Gesamtbetriebsbereich einschließlich Startstellung
mit Regler gefahren werden kann. Eingriffe von Hand zur Einstellung der Startmenge
sind nicht erforderlich.
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Weitere vorteilhafte Einzelheiten des Gegenstandes der Erfindung sind
nachstehend an Hand eines in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispieles beschrieben.
Es zeigt F i g. 1 eine Seitenansicht der Reglereinrichtung gemäß der Erfindung,
F i g. 2 eine Stirnansicht 1I der F i g. 1.
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Die erfindungsgemäß ausgebildete Reglereinrichtung umfaßt im wesentlichen
ein Hebelwerk mit den Hebeln 2 und 4, welche über eine Achse 3 als Anlenkstelle
drehbar miteinander verbunden sind. Bei dem dargestellten Ausführungsbeispiel ist
der Hebel 4
drehbar auf der Achse 3 angeordnet und die Achse 3 am Hebel 2
befestigt. Der Hebel 2 ist einarmig ausgebildet und schwenkbar auf einer festgelegten
Achse 1 angeordnet. Der Schwenkhebel 2 wird durch eine Feder 5, die eine verhältnismäßig
große Federkraft aufweist, gegen einen Exzenteranschlag 8 gedrückt, mit dem
durch Verdrehung eines ihn halternden Bolzens 7 die absolute Größe der Startmenge
des Brennstoffes eingestellt werden kann. Der Hebel 4 wird durch eine Feder 6 mit
verhältnismäßig geringer Kraft in seiner Ausgangsstellung gehalten und an einer
Platte 12 eines Reglerstiftes 10 zur Anlage gebracht. Der Teil
10 ist dabei der Reglerstift eines beliebigen Fliehkraftdrehzahlreglers und
insofern ein Regelbefehle erteilendes Stellglied. An dem gleichen Ende des Übertragungshebels
4, an dem die Feder 6
angreift, ist eine Regelstange 11 befestigt, die beispielsweise
zur Verstellung der Fördermenge einer Einspritzpumpe dient oder mit den Regeleinrichtungen
eines Vergasers verbunden sein kann. Die Regelstange 11 wirkt dabei als Regelbefehle
empfangendes Stellglied. Zur Festlegung des einstellbaren Bolzens 7 mit Exzenteranschlag
8 sind Muttern 9 vorgesehen.
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Aus F i g. 2, die eine Stirnansicht der F i g. 1, teilweise geschnitten,
zeigt, ist die räumliche Anordnung des Übertragungshebels 4 mit Reglerstange
11 und des Schwenkhebels 2 auf der gemeinsamen Achse 3 zur Platte 12 am Reglerstift
10 und diejenige der festen Achse 1 für den Schwenkhebel 2 sowie die Ausgestaltung
des mit dem Schwenkhebel 2 zusammenarbeitenden Exzenteranschlages 8 am verdrehbaren
und durch Muttern 9 festlegbaren Bolzen 7 besonders gut zu erkennen.
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Die Wirkungsweise der vorstehend beschriebenen Reglereinrichtung ist
folgende: In der ausgezogen dargestellten Stellung des Hebelwerkes mit dem Schwenkhebel
2 und dem übertragungshebel 4 befindet sich die Brennkraftmaschine in Ruhe, und
es ist bereits beim Abstellen der Brennkraftmaschine zuvor selbsttätig die für den
Start notwendige Brennstoffmenge eingestellt. Der übertragungshebel 4 und
die Platte 12 des Reglerstiftes 10 befinden sich in der mit S markierten
Stellung: Wird nun die Brennkraftmaschine gestartet, so verschiebt sich infolge
der Drehzahlerhöhung des nicht gezeigten Fliehkraftdrehzahlreglers der Reglerstift
10
als das eine Stellglied des Reglers nach links und der Übertragungshebel
4 schwenkt um die Achse 3 gegen die Kraft der Feder 6, wodurch die Regelstange
11
als das andere Stellglied nach rechts verschoben und damit die gelieferte
Brennstoffmenge verkleinert wird. Gelangt die Platte 12 am Reglerstift
10 in die mit V,
d. h. Vollast, markierte Stellung, so kommt sie zur
Anlage
an den Schwenkhebel 2. Ist die Brennkraftmaschine voll belastet, so verbleibt das
Hebelwerk in der Stellung V, d. h. sowohl die Platte 12 als auch das obere Ende
des Übertragungshebels 4.
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Ist die Brennkraftmaschine jedoch nur gering belastet, so verschiebt
sich der Reglerstift 10 und damit die Platte 12 unter der Einwirkung des
erwähnten Fliehkraftdrehzahlreglers über die Stellung V hinaus weiter nach links.
Dadurch werden der Schwenkhebel 2 und der übertragungshebel4 gleichzeitig, und zwar
um die feststehende Achse 1 geschwenkt, dabei ist es von Bedeutung, daß der Schwenkpunkt
1 des Schwenkhebels 2 räumlich zwischen den Stellgliedern 10 und 11 vorgesehen ist.
Die vorerwähnte Schwenkbewegung erfolgt gegen die Kraft der Federn 5 und 6. Durch
diese Schwenkbewegung verschiebt sich das obere Ende des Übertragungshebels
4
und damit die Regelstange 11 weiter nach rechts von der Stellung V in Richtung
auf die Stellung L. Die Stellung L, die in der F i g. 1 durch strichpunktierte Darstellung
der beiden Hebel 2 und 4 angedeutet ist, wird erreicht, wenn die Brennkraftmaschine
unbelastet ist und der Drehzahlregler infolgedessen die Brennstoffmenge auf die
bei dem Leerlaufbetrieb der Brennkraftmaschine notwendige Menge begrenzt. Da im
Bereich zwischen V und L die Schwenkbewegung der beiden Hebel, des Übertragungshebels
4 und des Schwenkhebels 2, um die Achse 1 erfolgt, ist in dieser Phase die Hebelübersetzung
geringer als bei der Bewegung des Übertragungshebels 4 zwischen den Stellungen V
und S.