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Pneumatischer Drehzahlregler für Einspritzbrennkraftmaschinen DieErfindung
betrifft einen pneurnati.schen.Drehzahlregler für Einspritzbrennkraftmaschinen,
insbesondereFahrzeugdieselmotoren, mit einemlRegelglied, dessen Rückführkraft an
ihm selbst angreift und das als bewegliche Trennwand eine an@ das Ansaugrohr der
B@rennkraftmaschine angeschlossene Is#ammer gegen die Außenluft abschließt und auf
das Fö,rdermengenverstellglied der Einspritzpumpe einwirkt, an dem eine Feder angreift,
die bestrebt ist, das Vt; rstellglied mit dem Regelglied kraftschlüssig gekoppelt
zu halten.
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Bei den bekannten Reglern dieser Art ergibt sich die kraftschlüssige
Kopplung des Verstellglieds mit dem Regelglied im einen Fall aus baulichen Gründen,
im andern Fall wurde sie deshalb vorgeschlagen, um bei falscher Drehrichtung der
-Maschine ein selbständiges Verschieben des Verstellglieds in Richtung »stop« zu
erhalten und dadurch die Maschine zum Halten zu bringen. In beiden Fällen hat man
nicht erkannt, daß durch geeignete Abstimmung des aus Verstellglied und Feder bestehenden,
vom Regelglied getrennten Schwingungssystems besondere Vorteile in der Drehzahlregelung
erzielt werden künnen.
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Gemäß der Erfindung wird die Eigenschwingungszahl des aus dem Vierstellglied
und der Feder bestehenden Schwingungssystems im Vergleich zu derjenigen. .Schwingungszahl,
die das aus dem
Regelglied und seiner Rückführkraft bestehende Schwingungssystem
infolge der Suugstöße der Maschinenkolben ausführt, so abgestimmt, ;daißi das Verstellglied
im wesentlichen nur der mittleren Biewegung des Regelglieds folgt, um einen gleichförmigen
Gang der Maschine zu erzielen.
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Diese Schwingungen des Regelglieds sind besonders stark bei niederer
Drehzahl (Leerlauf). Man hat deshalb bisher durch Anordnung .einer zusätzlichen,
nur im Bereich der Leerlaufstellung des Regelglieds wirksamen Feder versucht, .die
Schwingungen des Riegelglieds zu dämpfen. Diese zusätzliche Feder, welche die in
allen Stellungen des Regelglieds wirksame Reglerfeder im Bereich der Leerlaufstellung
des Regelglieds verstärkt, tritt nun aber nicht nur bei Leerlaufregelung, sondern
auch bei Regelung der Höchstdrehzahl (Endregelung) in Wirkung, und verschlechtert
hierbei; da sie wesentlich steifer ist als die Reglerfeder, den, Ungleichförmigkeitsgrad
des Reglers. War eine solche Verschlechterung untragbar, so hat man sie bisher dadurch
vermieden, daßi man die zusätzliche Feder durch eine besondere mit dem Fahr-Nebel
verbundene Einrichtung bei Vbllaststellung des Fahrhebels außer Wirkung setzte.
Diese zusätzliche Feder kann nun bei einem Regler nach der Erfindung wegbleiben,
womit auch ihr Nachteil, den. Ungleichfölrmigkeitsgrad der Regelung der Höchstdrehzahl
zu verschlechtern, entfällt.
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Dier Gegenstand der Erfindung ist in der Zeichnung an zwei Ausführungsbeispielen
schematisch dargestellt.
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Fig. i, zeigt das erste und Fig. 2 das zweite Bleispiel.
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An das Gehäuse.ic einer Vierzylindereinsprtzpumpe ist das Gehäuse
2 eines pneumatischen Reglers angebaut, zwischen dessen beiden Gehäusehälften als
Regelglied eine Membran 3 eingespannt ist, die als bewegliche Trennwand eine 4 gegen
die Aüßen@luft abschließt. Dliese-Kammer ist durch eine Leitung 5 mit dem Ansaugrohr
6 einer nicht dargestellten B'rennkraftmaschine verbunden und mündet dort an der
engsten Stelle eines in das Ansaugrohr eingebauten Venturirohrs 7. In diesem ist
eine Drosselklappe 81 auf einer Welle 9 drehbar angeordnet, die außerhalb des Ansaugrohrs
einen Versbellhebel,itö, trägt. In der Kammer 4 ist eirne Rückführfeder i,i, untergebracht,
die sich an der Wand des Reglergehäuses abstützt und die Membran in Richtung auf
»Voll« entgegen dem auf die Membran wirkenden Unterschied zwischen Außenluftdruck
und :Druck im Ansaugrohr zu bewegen sucht. Die Einspritzpumpe besitzt eine Riegelstange
i?" durch derenVerschieben die Kraftstoffeinspritzmenge verändert wird. Die Regelstange
ragt mit einem im Durchmesser kleineren Ansatz 13, durch eine Öffnung 14 der Membran
hindurch. Auf dem Ende des Ansatzes ist eine Scheibe iss befestigt, deren.
Durchmesser größer ist als der Durchmesser der Öffnung 1i4. Die Regelstange besitzt
am anderen Ende einen Bund 16, gegen den eine weiche Feder 1r7 drückt, die sich
am Pumpengehäuse abstützt und die kraftschlüssige Kopplung der Regelstange mit der
Membran herbeiführt. Durch eine :weiche Feder erhält das aus Regelstange@ia und
Feder it7 bestehende Schwingungssystem eine geringere Eigenschwingungszahl als diejenige.Schwingungszahl,
die: das aus u'VLmbran3 undFeder i i .bestehende Schwingungssystem infolge der S.augstößie
der Maschinenkolben ausführt. Durch die Reibung der Regelstange 12 wird eine im
allgemeinen ausreichende Dämpfung erzielt. Die Regelstange folgt deshalb hauptsächlich
nur der mittleren Bewegung der Membran, die sich aus den Schwingungen der Membran
infolge der Saugstöße ergibt. Diese erzeugen Luftschwingungen im Ansaugrohr 6, die
sich in die Kammer 4 fortpflanzen und dabei auf die Membran übertragen: Dadurch,
daßi die Regelstenge nur der mittleren Bewegung der Membran folgt, wird ein gleichförmiger
Gang der Maschine erzielt. Die gewünschteDrehzahl wird in bekannter Weise durch
Einstellen der Drosselklappe 8i mit dem Verstellhebel 1o erhalten. Steigt nun z.
Bl infolge Nachlassens der Belastung dieDrehzahl des Motors, so steigt auch der
Unterdruck im Ansaugrohr, und die Membran wird entgegen der Kraft der Feder ri bewegt
und nimmt die Regelstange in Richtung »stop« mit. Dadurch wird die Einspritzmenge
verringert und die Drehzahl des . Motors fällt wieder.
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Dias zweite Beispiel nach Fig. 2, unterscheidet sich vom ersten durch
eine andere Anordnung der auf die Regelstange wirkenden weichen Feder i@7. Diese
ist hier im Reglergehäuse untergebracht, greift -an einem Ansatz 2o der Regelstange
an und drückt diese entgegen: der Wirkung der Rückführfeder il gegen die Membran
3. Blei diesem Bleispiel wird die Wirkung der Rückführfeder iii durch die auf die
Regelstange wirkende Feder 117 vermindert, während sie beim ersten Bleispiel verstärkt
wird. Dadurch wird beim zweiten Beispiel ein, kleinerer Ungleichfö,rmigkeitsgrad
bei Hdchstdrehzahlregelung erreicht. Ferner- ist beim zweiten Beispiel der auf die
Membran wirkende Unterschied zwischen Äu,ß@enluftdruck und Druck im Ansaugrohr bestrebt,
die Kopplung zwischen Regelstange und Membran zu lösen. Dies ist ebenfalls ein Vorteil
gegenüber dem ersten Beispiel, da beim Anlaufen der Maschine der erste Saugstoß,
der zur Erregung der Schwingungsbewegungen der Membran führt, nicht auf die Regelstange
übertragen wird.