DE4135040C2 - Sicherheitseinrichtung für eine Brennkraftmaschine - Google Patents
Sicherheitseinrichtung für eine BrennkraftmaschineInfo
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- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
- F02D—CONTROLLING COMBUSTION ENGINES
- F02D17/00—Controlling engines by cutting out individual cylinders; Rendering engines inoperative or idling
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- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
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- F02D—CONTROLLING COMBUSTION ENGINES
- F02D1/00—Controlling fuel-injection pumps, e.g. of high pressure injection type
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- F02D1/08—Transmission of control impulse to pump control, e.g. with power drive or power assistance
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Description
Die Erfindung betrifft eine Sicherheitseinrichtung für eine
Brennkraftmaschine mit einem Kühlmittelsystem mit Kühlmittel
ausgleichsbehälter, nach den im Oberbegriff des Patentanspruchs
1 angegebenen Merkmalen.
Bei Betriebszuständen mit hoher Last über längere Fahrzeiten
und bei extremen Umgebungstemperaturen können aufgrund der
thermischen Überlastungen an der Brennkraftmaschine Schäden,
z. B. Risse im Zylinderkopf, auftreten. Ursache ist die unzu
reichende Wärmeabfuhr aus der heißen Brennraumzone.
Es ist eine Sicherheits- bzw. Regeleinrichtung aus der DE 33 07
265 A1 bekannt, durch die bei extremen Belastungen der Brenn
kraftmaschine ein die maximale Einspritzmenge begrenzender An
schlag in Abhängigkeit von einer charakteristischen Betriebs
temperatur verstellbar ist. Ein Temperaturgeber steuert ein
Dreiwegeventil, das in der von einer Ladedruckentnahmestelle
ausgehenden und zur pneumatischen Stellvorrichtung führenden
Druckleitung angeordnet ist und bei Überschreiten einer be
stimmten Temperaturgrenze die ladedruckabhängige Verbindung
unterbricht und die Druckbeaufschlagungskammer der Stellvor
richtung mit der Umgebung verbindet. Der die Einspritzhöchst
menge begrenzende Anschlag wird auf seine Ausgangsstellung zu
rückgenommen, die der ladedruckunabhängigen Stellung ent
spricht.
Aus der DE 29 10 582 A1 ist zwar eine Sicherheitseinrichtung
bekannt, welche aber als Überwachungseinrichtung ausgebildet
ist und bei zu niedrigem Druck im Kühlsystem aktiviert wird,
z. B. bei defektem Kühlsystem.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, die Sicherheits- bzw.
Regeleinrichtung der gattungsgemäßen Art (DE 33 07 265 A1) we
sentlich zu vereinfachen und darüber hinaus zu erreichen, daß
zur Vermeidung kritischer thermischer Betriebszustände keine
abrupte Reduzierung der maximalen Einspritzmenge erfolgt.
Zur Lösung dieser Aufgabe dienen die im Kennzeichen des Pa
tentanspruchs 1 angegebenen Merkmale.
Durch die erfindungsgemäßen Maßnahmen ist auf einfachste Weise
ein Kraftstoffmengenabzug geschaffen, der nicht als sogenannte
"Schwarz-Weiß-Schaltung" wirkt, sondern über eine Druckerfas
sung im Kühlmittelsystem Einfluß auf die maximale Kraftstoff
menge nimmt, dahingehend, daß bei kritischen Betriebstempera
turen ein weiches Anlaufen des Kraftstoffmengenabzuges erreicht
wird. Durch den Anschluß der pneumatischen Stellvorrichtung an
den üblicherweise extern von der Brennkraftmaschine liegenden
Kühlmittelausgleichsbehälter entfällt eine gesonderte An
schlußmöglichkeit zu den Kühlmittelräumen der Brennkraftma
schine.
Für Ladermotoren oder Saugmotoren kann sich eine besonders
einfache Ausgestaltung der Erfindung ergeben, wenn der Kühl
mitteldruck in dem einen Fall lediglich dem Ladedruck und in
dem anderen Fall lediglich dem Atmosphärendruck entgegenwirkt.
Ferner kann eine pneumatische Stellvorrichtung für aufgeladene
Einspritzbrennkraftmaschinen so ausgebildet sein, daß eine Ab
hängigkeit sowohl des Ladedrucks als auch des Atmosphärendrucks
besteht und bei kritischen thermischen Spitzen im Zylinderkopf
durch den steigenden Kühlmitteldruck dem Ladedruck und/oder
Atmosphärendruck kraftstoffmengenreduzierend entgegengewirkt
wird.
Maßnahmen der vorerwähnten Art ermöglichen allesamt einen dem
Kühlmitteldruck jeweils angepaßten Mengenabzug bei Höchstbela
stungen bzw. kritischen Belastungen der Brennkraftmaschine.
Thermische Spitzen im Zylinderkopf werden somit abgeschnitten
und die Dauerhaltbarkeit des Motors abgesichert.
Aus der US-PS 3 146 504 ist eine mit dem Kühlmitteldruck in
Wirkverbindung stehende Stellvorrichtung bekannt, die zwar auch
mit ihrem Verstellelement Einfluß auf die Kraftstoffmenge
nimmt, jedoch wird hier der jeweilige aus unterschiedlichen
Kühlmitteldrücken in von Steuermembranen getrennten Druckkam
mern sich ergebende Differenzdruck zur Mengenänderung verwen
det.
Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in der Zeichnung dargestellt und werden im folgenden
näher erläutert. Es zeigen:
Fig. 1 eine aufgeladene Einspritzbrennkraftmaschine mit
einem Kühlmittelsystem und Kühlmittelausgleichs
behälter sowie eine pneumatische Stellvorrichtung,
Fig. 2 eine erweiterte Ausgestaltung der Stellvorrich
tung mit zusätzlicher Atmosphärendruckabhängig
keit und
Fig. 3 eine vereinfachte Stellvorrichtung für Saugmo
toren.
In Fig. 1 ist eine aufgeladene Einspritzbrennkraftmaschine 1
mit einem Kühlmittelkreis 2 gezeigt, von dem eine zu einem
Kühlmittelausgleichsbehälter 3 führende Verbindungsleitung 4
abzweigt. Im oberen Teil dieses Kühlmittelausgleichsbehälters
befindet sich im Bereich eines Überdruckventiles 5 eine An
schlußstelle für eine Druckleitung 6, die mit einer pneuma
tischen Stellvorrichtung 7 verbunden ist und als kühlmittel
druckabhängiger Kraftstoffmengen- bzw. Einspritzmengenbegrenzer
wirkt.
Die Stellvorrichtung 7 besteht aus einer in einem Gehäuse 8
eingesetzten Druckdose 9, deren obenliegender Dosenteil 9a mit
dem gehäuseseitigen Anschluß 10 für die Druckleitung 6 fest
verbunden ist, und deren untenliegender Dosenteil 9b eine Ver
stellstange 11 aufweist, die an einem Übertragungshebel 12 als
Teil eines Reglergestänges im Reglergehäuse 13 einer Ein
spritzpumpe 14 angelenkt ist. Mit 15 ist ein Anschluß für eine
Ladedruckleitung 16 bezeichnet.
Der Abstand "h" zwischen dem obenliegenden und untenliegenden
Dosenteil 9a, 9b der Druckdose 9 ist abhängig vom Ladedruck und
Kühlmitteldruck. Bei zunehmendem Ladedruck wird die Verstell
stange 11 in Pfeilrichtung "x" im Sinne einer Erhöhung der
Einspritzmenge eingezogen. Sobald ein kritischer Kühlmittel
druck bzw. ein vorgegebener Grenzwert erreicht wird, wirkt der
Kühlmitteldruck in der Druckdose 9 dem außen an der Druckdose 9
anliegenden Ladedruck entgegen. Die maximale Einspritzmenge
wird reduziert (Pfeilrichtung "y").
In Fig. 2 ist eine erweiterte pneumatische Stellvorrichtung 7
mit einem Anschluß für die Umgebungsluft gezeigt. Bei dieser
Ausführung ist die in dem Gehäuse 8 untergebrachte und die
Verstellstange 11 aufweisende Druckdose 9 geschlossen ausge
bildet und lediglich vom Ladedruck beaufschlagbar. Die
Ladedruckkammer 23 ist durch eine im Gehäuse 8 vorgesehene
starre Trennwand 8a begrenzt, an der sich die Druckdose 9 ab
stützt. Das Gehäuse 8 weist eine über der Trennwand 8a liegende
Membran 17 mit einem Membrankolben 18 auf, der in einer Füh
rungshülse 19 in der Trennwand 8a abdichtend längsverschiebbar
geführt ist.
Die obenliegende Membrankammer 20 ist mit der vom Kühlmittel
ausgleichsbehälter 3 ausgehenden Druckleitung 6 verbunden,
während die untenliegende Membrankammer 21 mit der Atmosphäre
verbunden ist. Diese Membrankammer 21 kann aber auch eine dem
Kühlmitteldruck entgegenwirkende Feder (nicht dargestellt)
enthalten. Auch bei dieser Ausführung wirkt der Ladedruck in
gleicher Weise wie derjenige in Fig. 1. Wenn bei hoher Last
kritische Temperaturspitzen auftreten und der Kühlmitteldruck
einen vorgegebenen oberen Grenzwert überschreitet, wirkt die
Membran 17 über ihren Membrankolben 18 auf die Druckdose 9, die
von ihrem Sitz 22 abhebt und mit ihrer Druckdosenstange bzw.
Verstellstange 11 einen weichen Einspritzmengenabzug bewirkt.
In Fig. 3 ist eine pneumatische Stellvorrichtung 7 gezeigt, die
für eine ohne Ladedruck betriebene Brennkraftmaschine vorgese
hen ist. Diese Stellvorrichtung 7 besteht aus einer in dem Ge
häuse 8 befestigten und die Verstellstange 11 aufweisenden
Membran 17, deren eine Membrankammer 20 mit dem Kühlmitteldruck
und deren andere Membrankammer 21 mit dem Atmosphärendruck
"Atm" in Verbindung steht. Auch hier wird bei unerwünschten
Spitzentemperaturen ein Mengenabzug bewirkt.
Claims (5)
1. Sicherheitseinrichtung für eine mit einem Kühlmittelsystem
mit einem Kühlmittelausgleichsbehälter versehene Brennkraftma
schine, insbesondere aufgeladene Einspritzbrennkraftmaschine,
mit einer die maximale Kraftstoffmenge begrenzenden und eine
Verstellstange aufweisenden ladedruck- und/oder atmosphären
druckabhängig wirkenden Stellvorrichtung, deren Verstellstange
auf ein die Kraftstoffmenge bestimmendes und in Abhängigkeit
von Betriebskenngrößen der Brennkraftmaschine verstellbares
Fördermengenverstellglied einwirkt,
dadurch gekennzeichnet,
daß die ladedruck- und/oder atmosphärendruckabhängig arbeitende
Stellvorrichtung (7) auch in Abhängigkeit vom Kühlmitteldruck
steht und das Fördermengenverstellglied bei einem den vorgege
benen Grenzwert überschreitenden Kühlmitteldruck dem Ladedruck
und/oder Atmosphärendruck entgegenwirkend verstellt.
2. Sicherheitseinrichtung nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet,
daß die Stellvorrichtung (7) mit dem Kühlmittelausgleichsbe
hälter (3) in Wirkverbindung steht.
3. Sicherheitseinrichtung nach Anspruch 1 oder 2,
dadurch gekennzeichnet,
daß die Stellvorrichtung (7) in ihrem Gehäuse (8) eine kühl
mitteldruckabhängige Druckdose (9) aufweist, die in dem vom
Ladedruck beaufschlagbaren Gehäuse (8) ortsfest eingesetzt ist
(Fig. 1).
4. Sicherheitseinrichtung nach Anspruch 1 oder 2,
dadurch gekennzeichnet,
daß die Stellvorrichtung (7) in ihrem Gehäuse (8) eine zwei
Kammern (20, 21) trennenden Membran (17) enthält, wobei die
eine Kammer (20) durch den Kühlmitteldruck und die andere Kam
mer (21) durch den Atmosphärendruck beaufschlagbar und über die
mit der Membran (17) fest verbundene Verstellstange (11) das
Fördermengenverstellglied verstellbar ist (Fig. 3).
5. Sicherheitseinrichtung nach Anspruch 4,
dadurch gekennzeichnet,
daß das Gehäuse (8) zusätzlich eine ladedruckabhängige Druck
dose (9) mit umfaßt, deren die Druckdose (9) umgebende Lade
druckkammer (23) durch eine feste Trennwand (8a) begrenzt ist,
in der die Membranverstellstange als Membrankolben (18) ausgebildet
und längsverschiebbar geführt ist, der bei einem dem vorgege
benen Grenzwert überschreitenden Kühlmitteldruck die Druckdose
(9) mit ihrer Druckdosenstange bzw. Verstellstange (11) von
ihrem trennwandseitigen Sitz (22) kraftstoffmengenreduzierend
abhebt (Fig. 2).
Priority Applications (1)
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DE19914135040 DE4135040C2 (de) | 1991-10-24 | 1991-10-24 | Sicherheitseinrichtung für eine Brennkraftmaschine |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE19914135040 DE4135040C2 (de) | 1991-10-24 | 1991-10-24 | Sicherheitseinrichtung für eine Brennkraftmaschine |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
DE4135040A1 DE4135040A1 (de) | 1993-04-29 |
DE4135040C2 true DE4135040C2 (de) | 1996-06-13 |
Family
ID=6443280
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
DE19914135040 Expired - Fee Related DE4135040C2 (de) | 1991-10-24 | 1991-10-24 | Sicherheitseinrichtung für eine Brennkraftmaschine |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
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Families Citing this family (1)
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---|---|---|---|---|
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Family Cites Families (5)
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DE2910582A1 (de) * | 1979-03-17 | 1980-09-25 | Volkswagenwerk Ag | Ueberwachungseinrichtung fuer eine ueberdruck-fluessigkeitskuehlung, insbesondere fuer eine brennkraftmaschine |
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US4672920A (en) * | 1984-12-10 | 1987-06-16 | Duprez Wayne R | Pressure compensated temperature switch unit for protection of an internal combustion engine |
DE3709803A1 (de) * | 1987-03-25 | 1988-10-13 | Motoren Werke Mannheim Ag | Sicherheitseinrichtung fuer eine aufgeladene dieselbrennkraftmaschine |
-
1991
- 1991-10-24 DE DE19914135040 patent/DE4135040C2/de not_active Expired - Fee Related
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DE4135040A1 (de) | 1993-04-29 |
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Legal Events
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