DE2449851C2 - Drehzahlregler für eine Kraftstoffeinspritzpumpen von Brennkraftmaschinen - Google Patents

Description

Die Erfindung geht aus von einem Drehzahlregler gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1.

Durcfo die GB-PS 1247 345 ist ein Drehzahlregler dieser Art bekannt Dort ist die Kraftübertragungsfläche zwischen Mitnehmer und Stellmuffe des Drehzahlreglers so ausgebildet, daß sich der wirksame Hebelarm zwischen Kippunkt der Fliehgewichte des Fliehkraftdrehzahlreglers und Kraftübertragungspunkt am Mitnehmer mit der Auslenkung der Fliehgewichte in dem Maße vergrößert, wie sich auch der wirksame Hebelarm zwischen Fliehgewichtsschwerpunkt und Kippachse dabei vergrößert

Dem bekannten Drehzahlregler liegt dabei die Aufgabe zugrunde, daß die auf die Stellmuffe wirkende Fliehkraft unabhängig von der Auslenklage der Fliehgewichte ist Die Arbeitsweise von Fliehkraftreglern ist aber noch anderen Störgrößen ausgesetzt Kraftstoffeinspritzpumpen, die als Regler Fliehkraftregler aufweisen, können sowohl in horizontaler als auch in vertikaler Lage eingebaut werden. Bekanntlich wirkt sich insbesondere bei niedrigen Drehzahlen die Einbaulage der Reglerachse des Fliehkraftreglers infolge des Eigengewichts und der Lage der Schwerpunkte zum Kippunkt der Fliehgewichte auf deren Stellkraft sowie den Ansprechpunkt aus. Bei Startdrehzahlen kann der Unterschied zwischen senkrechter und waagerechter Einbaulage bis zum Verstellen 30% Drehzahlunterschied betragen.

Der Erfindung liegt demgemäß und abweichend von der Aufgabe des bekannten Drehzahlreglers die Aufgabe zugrunde, einen Drehzahlregler gemäß der eingangs genannten Gattung so auszubilden, daß auf einfache Weise ein größeres Ansprechvermögen des Fliehkraftreglers im Bereich έ-tx Startdrehzahlen gegenüber dem Arbeitsvermögen bei höheren Drehzahlen zu erreichen ist

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die Merkmale im Kennzeichen des Anspruchs I gelöst

Bei dieser Ausbildung wird der Kippunkt im Bereich der Startdrehzahlen zur Reglerachse hin verschoben, wodurch bei niedriger Drehzahl eine relativ hohe Stellkraft erzielt wird. Bei höheren Drehzahlen, wo der relative Einfluß des Eigengewichts der Fliehgewichte auf die erzielbaren Stellkräfte keine Rolle mehr spielt, erfolgt die Auslenkung der Fliehgewichte in gewohnter Weise über die Außenkante als Kippunkt. Der bei senkrecht angeordneter Fliehkraftreglerachse größere Einfluß der Schwerkraft auf die resultierende Stellkraft für die Verstellung des Fördermengenverstellglieds als bei waagrecht angeordneter Fliehkraftreglerachse, insbesondere im Startmengenabschaltdrehzahlbereich, kann durch die erfindungsgemäße Ausbildung kompensiert werden.

Die gleichen Wirkungen ermöglichen die Ausbildungen gemäß den Nebenansprüchen 2 und 3, durch die die obengenannte Aufgabe ebenfalls erfindungsgemäß gelöst wird.

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in der Zeichnung dargestellt und wird im folgenden näher beschrieben. Es zeigt

F i g. 1 eine Kraftstoffeinspritzpumpe im Längsschnitt mit einem erfindungsgemäß ausgestalteten Fliehkraft-

regier gemäß einem emsR AusTührungsbeispiel und

Fig,2 einen Ausschnitt aus Fig, 1 gemäß einem zweiten Ausfuhrungsbeispiel.

Am Beispiel einer Verteilerpumpe bekannter Bauart wird im folgenden die Anordnung und Wirkungsweise des erfindungsgemäßen Reglers beschrieben. In einem Gehäuse 1 einer Kraftstoffeinspritzpumpe für mehrzylindrige Brennkraftmaschinen ist eine Antriebswelle 2 gelagert Diese ist mit ehier Stirnnockenscheibe 3 gekuppelt, die entsprechend der zu versorgenden Zahl der Zylinder einer Brennkraftmaschine mit Nocken 4 versehen ist, die über ortsfeste Rollen 5 durch die Drehung der Antriebswelle 2 bewegt werden. Dadurch wird ein mit der Stirnnockenscheibe 3 gekuppelter und auf diese durch eine nicht dargestellte Feder gepreßter Pumpenkolben 8 in eine hin- und hergehende und gleichzeitig rotierende Bewegung versetzt

Dieser Pumpenkolben arbeitet in einer in das Gehäuse 1 eingesetzten, oben verschlossenen Zylinderbüchse 9 mit einer Zylinderbohrung 10 und schließt dort einen Arbeitsraum 11 ein. Vom Arbeitsraum 11 führt eine Axia'bohrung 12 in einen Raum 13, der über eine Leitung 14 eine Verbindung zur Bohrung 10 der Zylinderbüchse 9 besitzt. Die Axialbohrung 12 ist durch ein in Richtung Arbeitsraum 11 belastetes Ventilgiied 15 verschließbar. Die Verbindungsleitung 14 ist über eine Ringnut 17 am Umfang des Pumpenkolbens und einer mit dieser verbundenen Längsnut 18 entsprechend der Drehbewegung des Pumpenkolbens nacheinander mit einzelnen in die Bohrung 10 mündende Druckleitungen 20 verbindbar.

Die Druckleitungen 20 sind entsprechend der Zahl der zu versorgenden Zylinder der Brennkraftmaschine gleichmäßig um die Zylinderbohrung 10 verteilt und führen 2u den nicht dargestellten Einspritzventilen der Brennkraftmaschine. Bei jedem Druckhub des Pumpenkolbens 8 wird der Kraftstoff über die Axialbohrung 12, den Raum 13, die Verbindungsleitung 14 und die Längsnut 18 einer der Druckleitungen 20 zugeführt. Beim Saughub gelangt der Kraftstoff aus dem Saugraum 24 über eine Versorgungsleitung 23, die in die Bohrung 10 mündet, und einer von in gleicher Zahl und Anordnung an der Mantelfläche des Pumpenkolbens vorhandenen Längsnuten 22 in den Arbeitsraum 11. Beim Druckhub des Pumpenkolbens wird durch dessen Drehung die Verbindung zwischen der Versorgungsleitung 23 und den Längsnuten 22 unterbrochen, so daß die volle vom Pumpenkolben geförderte Kraftstoffmenge den Druckleitungen zugeführt werden kann.

Zur Regelung der geförderten Kraftstoffmenge ist der Arbeitsraum 11 über eine axiale Sackbohrung 26 im Pumpenkolben 8 und eine die Sackbohrung schneidende Querbohrung 27 mit dem Pumpensaugraum verbindbar. Mit der Querbohrung 27 arbeitet ein Kraftstoffmengenstellglied in Form einer auf dem Pumpenkolben verschiebbaren Muffs 28 zusammen, die durch ihre Stellung den Zeitpunkt bestimmt, an dem bei der Aufwärtsbewegung des Pumpenkolbens 8 die Querbohrung 27 geöffnet und eine Verbindung zwischen dem Arbeitsraum 11 und dem Pumpensaugraum hergestellt wird. Ab diesem Zeitpunkt wird die Pumpenförderung unterbrochen. Durch die Verstellung der Muffe 28 kann somit die zur Einspritzung gelangende Kraftstoffmenge bestimmt werden.

Die Versorgung des Pumpenarbeitsraumes mit Kraftstoff erfolgte durch eine Kraftstoffpumpe 32, die Kraftstoff aus einem Vorratsbehälter ansaugt und über einen Förderkanal 33 in den Saugraum 24 fördert. Um einen drehzahlabhängigen Druck zu erhalten, ist im Bypass zur Kraftstoffpumpe 32 eine Verbindungsleitung 34 mit einer Drosselstelle 35 angeordnet Die Größe der Drosselöffnung ist durch einen Kolben 36 veränderbar, der auf seiner Rückseite von einer Feder 37 und dem saugseitigen Kraftstoffdruck vor der Pumpe, und auf seiner Vorderseite durch den im Förderkanal 33 herrschenden Kraftstoffdruck beaufschlagt ist

Zur Kraftstoffeinspritzmengenänderung wird die

to Muffe 28 durch einen Reglerhebe) 41, der mit einem Kugelkopf 42 in eine Ausnehmung 43 der Muffe 28 greift, verstellt Der Reglerhebel ist dabei auf einer Achse 45 als fester Drehpunkt gelagert Die Position dieser Achse kann durch nicht weiter dargestellte Mittel, z. B. durch einen Exzenter, zur Erzielung einer Grundeinstellung verändert werden. Am äußersten gegenüberliegenden Ende des Reglerhebels 41 ist eine Regelfederanordnung 47 befestigt Am anderen Ende ist die Regelfederanordnung über einen Verbindungsbolzen 49 mit einem Verstellhebel 50 verbunden, der fest auf einer Betätigungswelle 53 sitzt, die dicht durch das Gehäuse nach außen geführt ist und ai>rt durch einen kraftschlüssig auf ihr sitzenden weiteren Hebel 52 verdreht werden kann.

Zwischen dem Befestigungspunkt der Regelfederanordnung 47 und der Achse 45 befindet sich der Angriffspunkt einer Fliehkraft-Reglermuffe 56, die auf einer Reglerachse 58 durch Fliehgewichte 59 axial verschiebbar ist Die Fliehgewichte 59 sitzen in Taschen 160, die fest mit einem Zahnrad 61, das auf der Reglerachse silzt befestigt sind. Das Zahnrad 61 wird durch ein fest mit der Antriebswelle 2 verbundenes Antriebszahnrad 62 angetrieben, und die von dem Zahnrad 61 über die Taschen 60 mitgenommenen Fliehgewichte 59 werden dabei um den Punkt 63 kippend entsprechend der Drehzahl radial nach außen bewegt und heben mit nasenförmig ausgebildeten Teilen 64 die Fliehkraft-Reglermuffe 56 an. Bei Anlage der Fliehkraft-Reglermuffe 56 an dem Reglerhebel 41 wird somit die drehzahlabhängige Fliehkraft durch Hebelübersetzung auf den Reglerhebel entgegen der Kraft der Regelfederanordnung 47 übertragen. Damit der Aostand des Ansatzpunktes der von der Reglermuffe übertragenen Fliehkraft vom Drehpunkt 45 stets gleich bleibt ist an dieser Stelle eine Kugel 65 in den Reglerhebel 41 eingepreßt.

Sobald das durch die Fliehkraft bewirkte rechtsdrehende Moment am Reglerhebel größer ist als das durch die Regelfederanordnung 47 erzielte linksdrehende

so Moment, wird die Muffe 28 nach unten bewegt in Richtung einer Minderung der Kraftstoffeinspritzmenge. Dies geschieht so fange, bis wieder am Reglerhebel 41 ein Gleichgewicht der Kräfte herrscht. Die Bewegung der Muffe 28 überstreicht die Steuerabschritte Startmehrmenge, Leerlaufmenge und dann Mengen zwischen Leerlaufmenge und Vollastmengr Für die Startmenge nimmt die Muffe 28 ihre oberste Stellung ein, in der die höchste Menge gefördert wird. Diese Menge muß nach Starten der Brennkraftmaschine, d. h. wenn diese die Leerlaufdrehzahl erreicht hat, abgeschaltet werden. Da die auf die Fliehkraft-Reglermuffe 56 wirkende Verstellkraft durch die Fliehgewiehte 59 bei waagrechtem Einbau der Reglerachse 58 aufgrund des Eigengewichts der Fliehgewichte und deren Schwerpunktlage in bezug auf den Drehpunkt der Fliehgewichle wesentlich kleiner ist als bei senkrechter Einbaulage der Reglerachse, wird erfindungsgemäß für die Startdrehzahl der Kippunkt 66 der Flieheewichte zu

einer Stelle verlegt, die gegenüber dem Kippunkt 63 zur Unterlegscheibe 68 erreicht, deren Außendurchmesser

Reglerachse 58 hin verschoben ist. Diese Verschiebung kleiner ist als der Durchmesser, auf dem die Kippunkte

des Kippunktes 66 bringt eine Erhöhung der Stellkräfte 63' liegen. Um die Scheibe 68 unterbringen zu können,

mit sich. Hierfür ist die dem Zahnrad 6i zugewandte wird zur Aufnahme der einzelnen Fliehge-.vichte 59' ein

Stirnseite 71 der Fliehgewichte 59 stufenförmig -, Topf 69 gewählt, in den die Unterlegscheibe 68

ausgebildet. Für Startdrehzahlen kippen also die eingelegt wird, wodurch im Bereich der Kippunktc 66'

Fliehgewichte 59 zuerst um den Punkt 66, um dann für eine Vertiefung in der Art einer ringförmigen

die Leerlaufdrehzahl und höheren Drehzahlen um den Ausnehmung 72 im Boden 70 des Topfes 69 entsteht.

Kippunkt 63 zu schwenken. Statt der Verwendung einer Unterlegscheibe kann auch

Hei dem in Fig. 2 dargestellten zweiten Ausführungs- n> der Topfboden entsprechend geformt sein,
beispiel wird der zweite Kippunkt 66' durch eine

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims (3)

Patentansprüche;

1. Drehzahlregler für eine Kraftstoffeinspritzpumpe von Brennkraftmaschinen, mit einem um eine Drehachse schwenkbaren Reglerhebel, welcher mit einem Fördermengenverstellgüed gekoppelt ist und an welchem entgegen einer Rückstellkraft ein drehzahlabhängig angetriebener Fliehkraftversteller angreift, dessen in einer mit der Reglerachse rotierenden Aufnahme angeordnete Fliehgewichte um eine der Reglerachse abgewandte Außenkante kippbar gelagert sind und mit einem auf der der Reglerachse zugewandten Seite angeordneten Mitnehmer auf eine die Verstellbewegung übertragende Vorrichtung wirken, dadurch gekennzeich- |₅ net, daß die an der Außenkante anliegende Stirnfläche der Fliehgewichte (59) stufenförmig ausgebildet ist derart, daß für den ersten Verstell weg die Fliehgewichte (59) bei Startdrehzahlen um die so gebildete Stufenkante (66) kippen, bevor die _M Außenkerae bei über den Startdrehzahlen liegenden Drehzahlen zur Anlage kommt.

2. Drehzahlregler für eine Kraftstoffeinspritzpumpe von Brennkraftmaschinen, mit einem um eine Drehachse schwenkbaren Reglerhebel, welcher mit einem Fördermengenverstellglied gekoppelt ist und an welchem entgegen einer Rückstellkraft ein drehzahlabhängig angetriebener Fliehkraftversteller angreift, dessen in einer mit der Reglerachse rotierenden, als Topf ausgebildeten Aufnahme angeordnete Fliehgewichte um eine der Regierachse abgewandte Außenkante kippbar gelagert sind und mit einem auf der der Reglerachse zugewandten Seite angeordneten Mitnehmer auf eine die Verstellbewegung übertragende Vorrichtung wirken, da- durch gekennzeichnet, daß zwi chen dem Boden (70) des zur Aufnahme der Fliehgewichte (59*) dienenden Topfes (69) und den Fliehgewichten (59*) eine Unterlegscheibe (68) angeordnet ist derart, daß die Ebene zwischen der Stirnseite (71) der Fliehgewichte und dem Boden (70) stufenförmig verläuft und daß für den ersten Verstellweg die Fliehgewichte (59*) bei Startdrehzahlen um einen mit der Unterlegscheibe (68) gebildeten Kippunkt (66') kippen, bevor die Außenkante der Fliehgewichte bei über den Startdrehzahlen liegenden Drehzahlen zur Auflage kommt.

3. Drehzahlregler für eine Kraftstoffeinspritzpumpe von Brennkraftmaschinen, mit einem um eine Drehachse schwenkbaren Reglerhebel, welcher mit so einem Fördermengenverstellglied gekoppelt ist und an welchem entgegen einer Rückstellkraft ein drehzahlabhängig angetriebener Fliehkraftversteller angreift, dessen in einer mit der Reglerachse rotierenden Aufnahme angeordnete Fliehgewichte um eine der Reglerachse abgewandte Außenkante kippbar gelagert sind und mit einem auf der der Reglerachse zugewandten Seite angeordneten Mitnehmer auf eine die Verstellbewegung übertragende Vorrichtung wirken, dadurch gekennzeichnet, daß die an der Außenkante anschließende Stirnseite (71) der Fliehgewichte eben ausgebildet ist und daß der Boden (70) der Aufnahme (69) der Fliehgewichte zumindest in deren Schwenkbereich und im Bereich des Außenumfangs der Aufnahme eine Ausnehmung (72) aufweist derart, daß für den ersten Verstellweg die Fliehgewichte (59') bei Startdrehzahlen um die so gebildete Stufenkante kippen, bevor die Außenkante bei über den Startdrehzahlen liegenden Drehzahlen zur Anlage kommt