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Kraftstoffzubringervorrichtung für Verbrennungskraftmaschinen Die
Erfindung betrifft eine Kraftstoffzubringervorrichtung für Verbrennungskraftmaschinen,
bei der eine Kraftstoffpumpe den Kraftstoff unter ungefähr gleichbleibendem Druck
oder unter einem Druck, der sich lediglich mit der Motordrehzahl ändert, einer Zubringerleitung
zuführt, von der der Kraftstoff zu den einzelnen Motorzylindern verteilt wird, und
bei der die Einspritzzeit für jeden Maschinenzyklus umgekehrt proportional der Motordrehzahl
ist.
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Das Kennzeichen der Erfindung besteht darin, daß die Kraftstoffzubringerleitung
zwischen der Erzeugerstelle von Kraftstoffdruck und der Verteilerstelle zu den Motorzylindern
in Reihenschaltung zwei einstellbare Drosselventile aufweist, die so miteinander
verbunden sind, daß das eine Ventil sich nach seiner Schließstellung hin bewegt,
sobald das zweite Ventil sich in seine Offenstellung bewegt, und umgekehrt.
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Wenn also die Drehzahl des Motors bis zu einem Punkt abfällt, an dem
übermäßige Mengen an Kraftstoff dem Motor zugeführt würden, wird das eine Ventil
nach seiner Schließstellung hin bewegt, um diese Kraftstoffzufuhr zu drosseln. Wenn
dagegen die Drehzahl des Motors übermäßig ansteigen will, wird das zweite Ventil
nach seiner Schließstellung hin bewegt, um die Höchstdrehzahl des Motors zu begrenzen.
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Dabei sind die beiden Ventile getrieblich mit einem auf die Motordrehzahl
ansprechenden Regler derart verbunden, daß der Regler bei Abnahme der Motordrehzahl
das eine Ventil nach seiner Schließstellung
hin so weit bewegt,
daß wenigstens teilweise die erhöhte Einspritzzeit bei dieser Motordrehzahl ausgeglichen
und dadurch die Drehmomentleistung de: Motors begrenzt wird, während das zweite
Ventil nach seiner Schließstellung hin bewegt wird, sobald die Motordrehzahl übermäßig
hoch ansteigen will, so daß das zweite Ventil die Drehzahl des Motors begrenzt.
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Ferner ist in Reihe mit den beiden erwähnten Ventilen ein einstellbares
drittes Ventil vorhanden, das von Hand einstellbar ist und um das ein Nebenkanal
herumführt, der durch das eine der beiden Ventile gesteuert wird, um den Motor auf
Leerlaufdrehzahl zu halten, sobald dieses letzterwähnte Ventil geschlossen wird.
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Ziele der Erfindung sind: eine einfache und billige Kraftstoffzubringervorrichtung,
um genau abgemessene Mengen von Kraftstoff den entsprechenden Zylindern des Motors
zuzuführen, ferner eine Kraftstoffzubringervorrichtung, die unter allen Betriebsbedingungen
eine genaue Regelung der Drehmomentkurve des Motors zuläßt, und schließlich eine
Kraftstoffzubringervorrichtung, die eine vom Fliehkraftregler bewirkte selbsttätige
Regelung der Motordrehzahl ermöglicht und eine von Hand einstellbare Drossel hat.
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Andere Ziele und Vorteile werden aus der nachstehenden Beschreibung
in Verbindung mit den Zeichnungen ersichtlich.
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In den Zeichnungen ist Fig. x eine schematische Ansicht einer Kraftstoffzubringervorrichtung,
die die Kennzeichen der Erfindung enthält, Fig.2 ein Längsschnitt durch die in Fig.
2 schematisch dargestellte Vorrichtung, Fig. 3 ein Schnitt nach Linie 3-3 der Fig.
2; Fig. q. und 5 sind Teilschnitte, die die in Fig. 2 dargestellten Ventile zeigen;
Fig. 6 ist ein Teilschnitt nach Linie 6-6 der Fig. 2 ; Fig.7 ist eine graphische
Darstellung der Drehmomentkurve, die mit einem unter der Steuerung der neuen Kraftstoffzubringervorrichtung
stehenden Motor erhalten werden kann; und Fig. $ ist eine schematische Ansicht einer
abgeänderten Durchführungsform der Kraftstoffzubringervorrichtung. In jeder Anlage,
in der ein Flüssigkeitsstrom durch eine Mündung hindurchfließt, hängt die Menge
dieses Stromes von drei Faktoren ab, nämlich von der Größe der Mündung, von der
Druckdifferenz an der Mündung und von der Zeitdauer, während der die Mündung offen
ist. Dieser Grundsatz kann auf eine Kraftstoffzubringervorrichtung für Verbrennungsmotoren
angewendet werden, um den zum Motor fließenden Kraftstoffstrom so zu regeln, daß
genau abgemessene Kraftstoffmengen den betreffenden Zylindern des Motors zugeführt
werden. Im vorliegenden Falle enthält die Kraftstoffzubringervorrichtung eine Einrichtung,
um Kraftstoff unter einem gleichbleibenden Druck zuzuführen, so daß der Druckfaktor
dieser drei wesentlichen Faktoren bei der Festlegung des Kraftstoffstromes als eine
konstante Größe in Erscheinung tritt. Der Zeitfaktor hängt üblicherweise von der
Motorgeschwindigkeit ab und kann also nicht leicht geändert werden, um die notwendige
Regelung des Arbeitens des Motors zu erhalten. Als Beispiel: Der Zeitfaktor kann
von der Zeit abhängig sein, während der zwei Kanäle eines Verteilers in Ausrichtung
miteinander liegen, oder kann von der Zeit abhängig sein, während der ein Schlitz
einer Kraftstoffeinspritzvorrichtung offen ist. Da der Verteiler von dem Motor angetrieben
wird und das Öffnen des Schlitzes in der Kraftstoffeinspritzvorrichtung durch einen
in dem Motor vorgesehenen Nocken gesteuert wird, steht die Zeitdauer, während der
der Kraftstoff dem Motor zugeführt wird, in direkter Beziehung zu der Geschwindigkeit
des Motors.
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Der verbleibende Faktor ist die Größe der Mündung. Die Mündung kann
die Form eines Ventils haben oder eine ähnlich einstellbare Öffnung sein, bei der
die Öffnungsgröße oder die Öffnungsfläche unmittelbar von dem Arbeiten einer vom
Motor getriebenen Regeleinrichtung als auch von einer von Hand einstellbaren Einrichtung
abhängig gemacht werden kann. In Wirklichkeit können in der Kraftstoffzuleitung
zwischen der unter gleichbleibendem Druck stehenden Kraftstoffquelle und der Stelle,
an der der Kraftstoff schließlich dem Motorzylinder zugeführt wird, verschiedene
Mündungen in Reihe angeordnet werden; von denen jede Mündung in geeigneter Weise
hinsichtlich ihrer wirkenden Öffnungsfläche eingestellt wird. -Wo eine derartige
Reihe von Mündungen vorgesehen ist, ist natürlich in jedem Falle die kleinste Öffnung
diejenige Öffnung, die den durch die Anlage hindurchfließenden Strom regelt und
auf diese Weise zur Kraftstoffabmeßmündung wird. Der Zeitfaktor, der zur Regelung
oder Festlegung des Kraftstoffstromes eingeführt wird, wird nicht unbedingt durch
die die kleinste Öffnung aufweisende Mündung bestimmt, da die Zeitdauer des durch
diese Öffnung hindurchtretenden Stromes an jeder Stelle der Kraftstoffleitung eingestellt
werden kann.
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Die erfindungsgemäße Kraftstoffzubringervorrichtung enthält als Mittel,
um Kraftstoff dem Motor zuzuführen, entweder einen Verteiler, durch den der zu den
betreffenden Zylindern fließende Strom abgemessen wird, oder sie enthält den betreffenden
Zylindern zugeordnete Kraftstoffeinspritzvorrichtungen, die von einer gemeinsamen
Leitung ausgehen, die ihrerseits mit der Kraftstoffzubringerleitung verbunden ist.
Wird ein Verteiler verwendet, so wird der Zeitfaktor durch die Überschneidungszeit
zwischen einer im Verteiler liegenden Zubringerleitung und j edem Kanal bestimmt,
der zu dem betreffenden Zylinder führt. Wird kein Verteiler verwendet, so ist jede
Kraftstoffeinspritzvorrichtung mit einem nockenbetätigten Kolben versehen, der eine
in der Einspritzvorrichtung liegende Zubringeröffnung zeitlich abgestimmt mit Bezug
auf das Arbeiten des Motors öffnet und schließt und dadurch die Öffnungszeit bestimmt.
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Bei einer Kraftstoffzubringervorrichtung der in Frage stehenden Art,
in der der Kraftstoff unter gleichbleibendem Druck gehalten wird, würde eine gleichbleibende
Öffnungsfläche für die Abmeßmündung bei abnehmender Motorgeschwindigkeit eine größere
Kraftstofflieferung zum Motor zur Folge haben, da die Zeitdauer, während der der
Zubringerkanal und jeder
der zu den Zylindern führenden Kanäle sich
überschneiden, bei Abnahme der Motorgeschwindigkeit sich erhöht. In gleicher Weise
wird die Zeitdauer, während der die Einspritzöffnung einer Einspritzvorrichtung
durch den Kolben geöffnet wird, erhöht, sobald die Geschwindigkeit des Motors abnimmt.
Sobald demgemäß die Motorgeschwindigkeit durch eine erhöhte Belastung bei einer
bestimmten Drosseleinstellung herabgesetzt wird, würde die Drehmomentkurve des Motors
auf Grund der erhöhten Zufuhr von Kraftstoff ansteigen. Bei voll geöffneter Drossel
würde das Motordrehmoment unter diesen Umständen über annehmbare Grenzen hinausgehen,
so daß der Motor überlastet würde.
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Die Erfindung behebt diese Schwierigkeit, indem sie in die Reihe von
Mündungen, die zwischen einer unter gleichbleibendem Druck stehenden Kraftstoffquelle
und dem Verteiler bzw. den Kraftstoffeinspritzvorrichtungen liegt, eine veränderliche
Mündung einschaltet, deren wirksame Fläche durch einen Regler gesteuert wird, um
den Kraftstoffzufluß zum Motor so zu steuern, daß jedes gewünschte Drehmoment bei
größter Drosselöffnung über den ganzen Geschwindigkeitsbereich des Motors hinweg
erhalten werden kann. Eine derartig veränderliche Mündung wird vorzugsweise durch
ein von einem Regler betätigtes Nadelventil gebildet und wird in Verbindung mit
einer zweiten veränderlichen Mündung verwendet, die durch ein zweites -Nadelventil
gebildet wird, das ebenfalls unter der Steuerung des Reglers steht, jedoch im Gegensinne
zu dem ersterwähnten Nadelventil arbeitet und dahin wirkt, die Höchstgeschwindigkeit
des Motors festzulegen. In Reihe mit diesen beiden Ventilen liegt eine von Hand
betätigte Drossel, die ebenfalls die Form eines Nadelventils haben kann. Die Vorrichtung
ist so angeordnet; daß eine Leerlaufsteuerung geschaffen wird, die zwecks automatischen
Arbeitens mit dem Regler verbunden ist.
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Obwohl die Erfindung in einer Durchführungsform dargestellt ist, bei
der der Kraftstoff über den ganzen Geschwindigkeitsbereich des Motors hinweg unter
im wesentlichen gleichbleibendem Druck gehalten wird, umfaßt die Erfindung auch
die Anordnung, bei der sich der Kraftstoffdruck mit der Motorgeschwindigkeit ändert,
jedoch für jede bestimmte Geschwindigkeit gleichbleibend ist, wobei in diesem Falle
die Form des ersterwähnten Nadelventils geändert wird, um eine derartige Druckänderung
auszugleichen. Der Ausdruck gleichbleibender Druck, wie er in den Ansprüchen verwendet
wird, ist im weiteren Sinne zu verstehen und ist nicht begrenzt auf eine über den
ganzen Geschwindigkeitsbereich des Motors hinwegreichende gleichbleibende Geschwindigkeit.
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Die Durchführungsform der Erfindung, die schematisch in der Fig. z
und aufbaugemäß in den Fig. 2 bis 6 dargestellt ist, hat eine solche Form, daß sie
an einer Seite des Motors angebaut werden kann. Sie besteht aus einem Hauptgehäuse
2o (Fig. 2), einem an einer Seite des Gehäuses 2o liegenden Pumpengehäuse 21 und
einem an der anderen Seite des Gehäuses 2o liegenden Reglergehäuse 22. Der für den
Motor bestimmte Kraftstoff wird von einem Kraftstoff-Behälter (nicht dargestellt)
über eine Rohrleitung angesaugt, die an ein Verbindungsstück 28 angeschlossen werden
kann, das von dem Pumpengehäuse getragen wird und zu dem Zulaufrohr 23 einer Pumpe
24 führt, die eine Zahnradpumpe oder eine andere geeignete Pumpe sein kann. Die
Zahnradpumpe 24 pumpt Kraftstoff in einen Kanal 25, der in den Schwimmerbehälter
26 mündet. Der Schwimmerbehälter 26 ist mit einem schwimmergesteuerten Ventil 27
ausgerüstet, um den durch die Pumpe 24 zugeführten Kraftstoffstrom abzuschalten,
sobald der in der Schwimmerkammer befindliche Kraftstoff einen bestimmten Spiegel
erreicht. Sobald das Ventil 27 den Ablaufkanal 25 schließt, ermöglicht ein durch
ein Druckentlastungsventil 31 überwachter Entlastungskanal 3o dem durch die Pumpe
24 zugeführten Kraftstoff, zu der Zulaufseite der Pumpe zurückzukehren.
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Die unter gleichbleibendem Druck stehende Kraftstoffquelle enthält
im vorliegenden Falle eine hier als Zahnradpumpe dargestellte zweite Pumpe 32 mit
einem Kanal 33, um den durch den Motor nicht benötigten Kraftstoff der Zulaufseite
der Pumpe wieder zuzuführen, wobei ein Druckregler 34 in den Kanal 33 eingebaut
ist. Der Druckregler 34 ist von solcher Bauart, daß er den Druck des Kraftstoffes
an der Ablaufseite der Pumpe 32 auf einem gleichen Wert hält, so daß dort keine
Druckänderungen auftreten, die den Kraftstofffluß durch den übrigen Teil der Vorrichtung
hindurch beeinträchtigen könnten.
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Von der Pumpe 32 fließt der Kraftstoff über ein Leitungsnetz, das
durch hauptsächlich in dem Hauptgehäuse 2o befindliche Kanäle gebildet wird, zu
dem mit den Motorzylindern verbundenen Verteiler und wird hierbei durch Ventile
gesteuert, die in diesen Kanälen vorgesehen sind. Der Verteiler ist allgemein mit
35 bezeichnet. Eine Hauptleitung oder ein Hauptkanal 36 führt von der zweiten Zahnradpumpe
32 aus und ist mit dem Verteiler 35 durch eine Reihe von Ventilen verbunden. Der
Hauptkanal 36 enthält ein von Hand einstellbares Ventil in Form eines Nadelventils
37, das die von Hand einstellbare Drossel für den Motor bildet. Hinter der Handdrossel
37 ist der Hauptkanal bei 40 verlängert und mündet in eine Ventilkammer 39. In dieser
Kammer 39 befindet sich ein vom Regler gesteuertes Ventil 41, das ebenfalls die
Form eines Nadelventils hat und mit der in die Kammer 39 hinein mündenden Öffnung
des Kanals 40 zusammenarbeitet, um eine veränderliche Mündung zu bilden. Von dem
Nadelventil 41 aus ist der Hauptkanal bei 42 noch weiter verlängert, um in eine
Ventilkammer 47 zu münden, in der sich ein drittes Nadelventil 43 befindet, das
ebenfalls vom Regler aus gesteuert wird. Das Nadelventil 43 arbeitet mit der Öffnung
des in die Kammer 47 mündenden Kanals 42 zusammen, um eine zweite veränderliche
Mündung zu schaffen. Von der Kammer 47 führt der Hauptkanal weiter zu dem Verteiler
35, wobei in diesen Zweig 44 ein Abschlußventil 45 eingeschaltet ist.
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Wie bereits erwähnt, steht sowohl das Ventil 41 als auch das Ventil
43 unter der Steuerung des Reglers, der hier mit 46 bezeichnet ist. Der Regler 46
enthält in der Darstellung zwei Fliehgewichte 5o, die von einem umlaufenden Kopf
51 (Fig. 2) getragen werden, der auf einer Hauptantriebswelle 52 gelagert ist und
von
dieser Welle angetrieben wird. Die Antriebswelle 52 ist bei 53 in dem Reglergehäuse
22 gelagert und erstreckt sich, wie aus Fig. 2 ersichtlich, mit ihrem links liegenden
Ende über das Reglergehäuse hinaus und ist an diesem Ende mit einer Einrichtung
(nicht dargestellt) versehen, die ihre Verbindung mit dem Motor und ihren Antrieb
durch den Motor ermöglicht. Das andere Ende der Antriebswelle 52 ist in einem im
Hauptgehäuse 2o vorgesehenen Lager 54 gelagert.
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Die Fliehgewichte 5o weisen einwärts gerichtete Finger 55 auf, die
einen Ring berühren, der auf der Antriebswelle 52 zwischen deren Enden gelagert
ist. Wie aus Fig. 2 ersichtlich, sind die Fliehgewichte 50 so aufgestellt,
daß der Ring 56 bei einer Erhöhung der Motorgeschwindigkeit und bei einer Bewegung
der Gewichte auswärts nach links bewegt wird. Einer derartigen Bewegung wirkt eine
allgemein mit 57 bezeichnete Federeinrichtung entgegen, die zwischen den Ring 56
und den Antriebskopf 51 eingeschaltet ist. Der Ring 56 besitzt eine Muffe 6o, die
mit zwei auf Abstand stehenden Flanschen 6= und 62 ausgerüstet ist. Eine an ihren
Enden in dem Reglergehäuse 22 gelagerte Schwingwelle 63 sitzt oberhalb der Flansche
61 und 62 in dem Reglergehäuse 22 und erstreckt sich quer zur Antriebswelle 52.
Zwischen den Enden der Schwingwelle 63 ist ein Schwinghebel oder eine Schwinggabel
64 befestigt, deren auf Abstand stehende Arme 65 die Antriebswelle 51 umfassen und
an ihren Enden Rollen tragen, die in die durch die Flansche 61 und 62 gebildete
Nut einfassen. Sobald also die Fliehgewichte 50 auf Grund von Änderungen
der Motorgeschwindigkeit einwärts oder auswärts bewegt werden, wird die Schwingwelle
63 je nach den Änderungen der Motorgeschwindigkeit in entgegengesetzten Richtungen
ausgeschwungen.
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Neben den Enden der Schwingwelle 63 und an gegenständigen Seiten der
Hauptantriebswelle 52 sind auf der Schwingwelle 63 zwei Hebel 70 und 71 befestigt,
von denen der Hebel 7o nach aufwärts reicht und das Ende des Nadelventils 43 berührt,
während sich der Hebel 71 von der Schwingwelle aus abwärts erstreckt und das Ende
des Nadelventils 41 berührt. Werden also die Hebel 7o und 71 durch die Schwingwelle
63 ausgeschwungen, so bewegen sie die Nadelventile 43 und 41 entsprechend der Drehrichtung
der Schwingwelle 63 in Schließstellung. Zur Bewegung der Nadelventile 41 und 43
in Öffnungsrichtung liegen um die angrenzenden Enden derNadelventileFedern 72 herum,
die sich mit ihrem einen Ende gegen das Hauptgehäuse 2o und mit ihrem anderen Ende
gegen Ringe 73 abstützen,, die an den Enden der Ventile vorgesehen sind.
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Aus den vorstehenden Erläuterungen und aus den Fig. r und 2 ist ersichtlich,
daß der Schwingarm 7o bei Erhöhung der Motorgeschwindigkeit und bei einer Auswärtsbewegung
der Fliehgewichte das Nadelventil 43 gegen den Widerstand seiner Feder 72 in seine
geschlossene Stellung zu bewegen versucht, während der Schwingarm 71 sich
in einer Richtung verschwingt, die der um das Nadelventil 41 herumliegenden Feder
72 ermöglicht, das Nadelventil in seine Offenstellung zu bewegen. Die beiden Nadelventile
41 und 43 werden also auf Grund von Änderungen der Motorgeschwindigkeit in entgegengesetzten
Richtungen bewegt. Da das Nadelventil 43 bei Erhöhung der Motorgeschwindigkeit nach
seiner Schließstellung zu bewegt wird, wird dieses Ventil dazu verwendet, die Höchstgeschwindigkeit
des Motors festzulegen. Sobald die Motorgeschwindigkeit sich ihrer Höchstgrenze
nähert, wird das ' Nadelventil 43 genügend weit geschlossen, um die Kraftstoffzufuhr
zum Motor hin durch die Hauptleitung herabzusetzen lind schließlich die Hauptleitung
vollkommen zu schließen, so daß die gesamte Zufuhr von Kraftstoff zum Motor verhütet
und auf diese Weise die Geschwindigkeit des Motors begrenzt wird. Sobald die Geschwindigkeit
des Motors unter seine Höchstgrenze fällt, wird natürlich das Nadelventil 43 geöffnet,
damit Kraftstoff wieder durch die Hauptleitung hindurchfließen kann.
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Im vorliegenden Beispiel besteht der Verteiler 35 aus einer festliegenden
Scheibe 74 (Fig. 2), die auf der Oberseite des Hauptgehäuses 2o sitzt und dort befestigt
ist. Unmittelbar unterhalb der feststehenden Scheibe 74 befindet sich innerhalb
des Hauptgehäuses 2o eine umlaufende Scheibe 75, deren Antriebskupplung 76 mit einer
Verteilerwelle 77 verbunden ist, die in einem im Gehäuse 2o vorgesehenen Lager 8o
drehbar gelagert ist. Die Verteilerwelle 77 trägt an ihrem unteren Ende ein Kegelrad
81, das mit einem auf dem inneren Ende der Hauptantriebswelle 52 sitzenden Kegelrad
82 im Eingriff steht. Bei einem Viertaktmotor ist das zwischen den Kegelrädern 81
und 82 vorhandene Übersetzungsverhältnis 2 : i, so daß die Verteilerwelle mit der
halben Geschwindigkeit der Hauptantriebswelle 52 angetrieben wird, die mit der gleichen
Geschwindigkeit umläuft wie die Kurbelwelle des Motors. Die feststehende Scheibe
74 des Verteilers weist einen Kanal 83 auf, der eine umgekehrte U-Form hat
und der an seinem außenliegenden Ende mit der Verlängerung 44 der Hauptleitung in
Verbindung steht. Das Innenende des Kanals 83 liegt in der Mitte der Scheibe 74
und in Ausrichtung mit einem U-förmigen Kanal 84, der in der umlaufenden Scheibe
75 gebildet ist. Das Außenende des Kanals 84 vermag nacheinander mit einer Reihe
von in der festliegenden Scheibe 74 befindlichen Kanälen 85 in Ausrichtung zu kommen,
die mit den betreffenden Zylindern des Motors verbunden werden können. Sobald also
die Scheibe 75 des Verteilers in Umlauf gesetzt wird, wird die Hauptleitung nacheinander
mit Kanälen verbunden, die zu den zugehörigen Motorzylindern führen.
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Wie bereits erwähnt, verändert sich die. Überschneidungszeit zwischen
dem in der umlaufenden Scheibe 75 befindlichen Kanal 84 und jedem der mit den Zylindern
verbundenen Kanäle 85 im umgekehrten Verhältnis zu der Geschwindigkeit des Motors,
da die Überschneidungszeit sich erhöht, wenn die Motorgeschwindigkeit abnimmt. Bei
einer bestimmten Einstellung der in dem Systerii befindlichen verschiedenen Ventile
würde sich demgemäß die dem Motor zugeführte Kraftstoffmenge bei einer Abnahme der
Motorgeschwindigkeit erhöhen. Die Drehmomentkurve des Motors würde also bei abnehmender
Motorgeschwindigkeit ansteigen und eine übermäßig
hohe Überlastung
des Motors verursachen, wenn der Motor bei voll geöffneter Drossel arbeitet.
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Ein derartiger Zustand wird mittels des Ventils q.1 auf eine bestimmte
Größe ausgeglichen, so daß die entstehende Drehmomentkurve des Motors von einem
bestimmten Kennzeichen ist und vorzugsweise eine flache Kurve darstellt mit einer
bei abnehmender Motorgeschwindigkeit nur kleinen Erhöhung im Drehmoment. Obwohl
das Ventil q.i so ausgebildet werden kann, daß diese Kurve jede gewünschte Form
annimmt, wird die obenerwähnte Form bevorzugt, wenngleich es in manchen Fällen auch
mehr erdvünscht ist, daß das Drehmoment bei niedrigeren Motorgeschwindigkeiten abfällt.
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Bei der vorstehenden Durchführung bewegt sich das Nadelventil 41 in
seine Schließstellung hin, sobald die Motorgeschwindigkeit abnimmt. Demgemäß wird
der Kraftstoffstrom durch die Hauptleitung hindurch bei abnehmender Motorgeschwindigkeit
herabgesetzt, um den erhöhten Zustrom, der sich aus den in dem Verteiler vorhandenen
längeren Öffnungszeiten ergibt, auszugleichen. Die Größe des hierdurch erzielten
Ausgleichs kann durch Formgebung des Ventils 41 bestimmt werden, indem für jede
bestimmte Motorgeschwindigkeit um das Nadelventil herum eine bestimmte Durchflußfläche
vorgesehen wird. Das Ventil 41 kann auch so geformt werden, daß Druckänderungen
des Kraftstoffes ausgeglichen werden.
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Das von Hand eingestellte Drosselventil 37 kann zur Regelung
der Motorgeschwindigkeit auf jede gewünschte Größe eingestellt werden, jedoch übernehmen
die Ventile q.= und 43, wenn das Ventil 37 in seine voll geöffnete Drosselstellung
bewegt worden ist, die notwendige Regelung des Kraftstoffstromes. Wenn also bei
voll geöffnetem Drosselventil 37 die Belastung auf den Motor gering ist und
die Motorgeschwindigkeit das Bestreben hat, die gewünschte Höchstgrenze zu überschreiten,
so verschiebt der auf diese Geschwindigkeit ansprechende Regler 46 das Nadelventil
43 gegen seine Schließstellung hin, um den Kraftstoffstrom zu drosseln und schließlich
den Kraftstoffstrom ganz zu unterbrechen, so daß die Geschwindigkeit des Motors
nicht die gewünschte Höchstgrenze überschreiten kann. Wenn bei voll geöffnetem Drosselventil
37 die Belastung auf den Motor sich erhöht und die Motorgeschwindigkeit abnehmen
will, wird jede Neigung zu einer erhöhten Kraftstoffzuführung, deren Ursache die
verlängerte Überschneidungszeit der in dem Verteiler vorhandenen Öffnungen ist,
durch das Nadelventil 41 ausgeglichen, das den Kraftstoffzufluß beim Abnehmen der
Motorgeschwindigkeit herabsetzt.
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Mit der vorstehenden Anordnung kann eine Drehmomentkurve erhalten
werden, wie sie beispielsweise in Fig. 7 in vollen Linien dargestellt ist. Es ist
ersichtlich, daß diese Drehmomentkurve zwischen der Leerlaufgeschwindigkeit von
400 Umdr./Min. und einer Geschwindigkeit von 2ooo Umdr./Min. im wesentlichen flach
ist und nur ein etwas größeres Drehmoment bei den niedrigeren Motorgeschwindigkeiten
aufweist. Diese Form der Drehmomentkurve ergibt sich aus der von dem Nadelventil
4.z ausgeübten Regelung bei voll geöffneter Handdrossel 37. Sollten die auf den
Motor gelegten Belastungszustände so sein, daß der Motor das Bestreben zeigt, eine
Geschwindigkeit von 2ooo Umdr./Min. zu übersteigen, dann beginnt das Nadelventil
43 mit dem Schließen seiner zugehörigen Mündung, und der Kraftstoffstrom zum Motor
wird herabgesetzt, worauf das Drehmoment, wie Fig. 7 erkennen läßt, schnell fällt,
bis bei etwa 2roo Umdr./Min. das Ventil 43 seine Mündung vollständig geschlossen
hat und kein weiterer Kraftstoff dem Motor zufließen kann. Das Ventil 41 kann auch
so ausgebildet sein, daß das Drehmoment bei niedrigeren Motorgeschwindigkeiten wesentlich
vermindert und an Stelle der in vollen Linien in Fig. 7 dargestellten Kurve die
durch die gestrichelte Linie dargestellte Kurve erhalten wird.
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Wie bereits erwähnt, ist der Verteiler 35 mit den zugehörigen Motorzylindern
und insbesondere mit Einspritzdüsen verbunden, von denen eine Einspritzdüse bei
86 in Fig. x dargestellt ist. Der Kraftstoff wird jeder Einspritzdüse durch einen
Schlitz 87 zugeführt, dessen Öffnung durch einen Kolben 9o gesteuert wird, der von
der Motornockenwelle aus angetrieben wird. Die Nockenwelle des Motors ist in diesem
Falle so eingestellt, daß der Schlitz 87 kurz vor dem Zeitpunkt geöffnet wird, an
dem der in dem umlaufenden Verteiler 75 liegende Kanal 84 beginnt, einen der zu
dem Zylinder führenden Kanäle 85 zu überschneiden; ferner schließt der Kolben den
Schlitz 87 nicht eher, bis der Überschneidungsvorgang zwischen den Kanälen 84 und
85 vollendet worden ist. Der für den Zustrom zum Zylinder maßgebende Zeitfaktor
ist also in diesem Falle von dem Überschneidungsvorgang zwischen den Kanälen 84
und 85 abhängig gemacht, nicht aber von der Zeit, während der der Schlitz 87 offen
ist.
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Vorzugsweise ist ein Rückschlagventil 88 vorwärts des Schlitzes
87, und zwar möglichst dicht an dem Schlitz, vorgesehen, um zu verhindern, daß Luft,
die während des Verdichtungshubes des Kolbens in dem Zylinder zusammengepreßt wird,
in die Kraftstoffleitung zurückgedrückt wird. Läuft der Motor bei voll geöffneter
Drossel, so sammelt sich keine solche Luft in der Kraftstoffleitung, da der unter
diesen Umständen dem Motor zugeführte Kraftstoff die in der Leitung befindliche
Luft mitreißt und die Leitung von Luft frei macht. Würde jedoch bei kleiner Drossel
oder bei Leerlaufgeschwindigkeit Luft in die Leitung während des Verdichtungshubes
hineingepreßt, so würde sich die Luft nach mehreren Hüben ansammeln, und es würden
mehrere Arbeitszyklen des Motors bei größerer Drosselöffnung erforderlich sein,
um diese Luft wieder auszustoßen, so daß also der Motor nicht schnell auf das Öffnen
der Drossel ansprechen, sondern eine Beschleunigung des Motors verzögern würde.
Das Rückschlagventil 88 verhütet auf diese Weise das Eintreten von Luft in die Kraftstoffleitung
undbehebt dadurch die erwähnte Schwierigkeit.
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Wie bereits erwähnt, enthält die erfindungsgemäße Kraftstoffregelvorrichtung
auch eine Einrichtung, um eine vom Regler gesteuerte Leerlaufgeschwindigkeitssteuerung
für den Motor zu schaffen. Zu diesem Zw=eck erstreckt sich ein Nebenkanal gz von
der
Hauptleitung 36 um das Handdrosselventil 37 herum zum Nadelventil
41, so daß der Kraftstoff durch den Nebenkanal gi bei geschlossener Handdrossel
37 hindurchfließen kann, um die Maschine bei Leerlaufgeschwindigkeit in Gang zu
halten. Der Nebenkanal gi mündet in die Bohrung, in der das Nadelventil 41 liegt,
an einer Stelle hinein, die von dem zugespitzten Ende des Nadelventils auf Abstand
liegt, und eine Nut 92, ist im Nadelventil 41 an einer Stelle vorgesehen,
die mit der Öffnung des Kanals gi in Ausrichtung liegt, sobald der Motor bei Leerlauf
läuft. Von der Nut 92 geht ein in dem Nadelventil 41: befindlicher, schräg liegender
Kanal 93 aus, der in die Ventilkammer 39 mündet, in der das Nadelventil
41 liegt. Sobald die Motorgeschwindigkeit niedrig ist, nimmt an diesem Zeitpunkt
das Nadelventil 43 seine voll geöffnete Stellung ein. Es kann also genügend Kraftstoff
von der Pumpe 32 über den Nebenkanal gi zur Nut 92 und den in dem Nadelventil befindlichen
Kanal 93 fließen, um den Motor auf Leerlaufgeschwindigkeit zu halten. Sollte
die Motorgeschwindigkeit etwas über die gewünschte Leerlaufgeschwindigkeit ansteigen,
wird das Nadelventil 41 durch den Regler nach links bewegt, gesehen in den Fig.
z und 2, und die Zufuhr durch den in dem Nadelventil liegenden Kanal 93 hindurch
wird herabgesetzt und schließlich durch die Bewegung des Nadelventils abgeschnitten,
um den Kanal 93 aus der Verbindung mit der Ventilkammer 39 abzuschalten.
Sobald die Geschwindigkeit des Motors genügend abgenommen hat, wird das Nadelventil
41 nach rechts bewegt, damit wieder Kraftstoff durch den Kanal 93 hindurchfließen
kann. Der Motor wird also auf diese Weise unter der Steuerung des Reglers 46 auf
Leerlaufgeschwindgkeit gehalten. Das Abschlußventil 45 in der Verlängerung 44 der
Hauptleitung ermöglicht ein Abschalten des Motors. Dieses Ventil muß natürlich offen
sein, wenn der Motor mit irgendeiner Geschwindigkeit läuft.
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Um die Zahnradpumpen 24 und 32 anzutreiben, erstreckt sich die Antriebswelle
ioo (Fig. 2) der Pumpen in das Hauptgehäuse 2o hinein. An ihrem inneren Ende trägt
die Welle ioo ein Kegelrad toi, das mit dem Kegelrad 81 der Verteilerwelle 77 im
Eingriff steht. Die Zahnradpumpen werden auf diese Weise von dem Motor angetrieben.
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In Fig.8 ist eine ähnliche Brennstoffzubringervorrichtung dargestellt,
mit der Ausnahme jedoch, daß in diesem Falle der Verteiler weggelassen und die Verlängerung
44 der Hauptleitung mit einer gemeinsamen Sammelleitung 95 verbunden ist,
die Verbindungen zu den Einspritzdüsen aller Zylinder hat. Eine dieser Einspritzdüsen
ist allgemein bei 96 dargestellt und besitzt einen Schlitz 9.7, durch den
der Kraftstoff aus dem gemeinsamen Sammelrohr zugeführt wird. Ein Rückschlagventil
ist vorzugsweise in der Kraftstoffleitung vorwärts des Schlitzes 97,
und zwar
möglichst dicht an dem Schlitz vorgesehen, um zu verhindern, daß Luft während des
Verdichtungshubes des Kolbens in die Leitung zurückgedrückt wird. Der Schlitz
97 kann durch einen Kolben 98
geöffnet und geschlossen werden, der
von der Nockenwelle des Motors aus angetrieben wird. In diesem Falle sind jedoch
die Nocken so aufgestellt, daß die Zeitspanne, während der der Schlitz
97 durch den Kolben 98 geöffnet wird, die Zeit bestimmt, in der der
Kraftstoff dem Zylinder zugeführt wird. Da der Kolben 98 auf diese Weise
in zeitlicher Abstimmung mit Bezug auf die Motorgeschwindigkeit betätigt wird, erhöht
sich die Zeit, während der der Schlitz 97
offen ist, mit abnehmender Motorgeschwindigkeit.
Das unter der Steuerung des Reglers stehende Nadelventil 41 gleicht jedoch in diesem
Falle die durch Änderungen der Motorgeschwindigkeit verursachte Zeitänderung aus,
so daß die gleiche Form der Drehmomentkurve, wie sie in Fig. 7 dargestellt ist,
mit diesem Aufbau erhalten werden kann, genau so wie dies bei dem schematisch in
Fig. i dargestellten Aufbau der Fall ist. Die in den zugehörigen Spritzdüsen liegenden
Kolben 98 der in Fig. 8 gezeigten Form werden natürlich in bestimmter Folge
geöffnet und geschlossen, wobei das Öffnen von zwei oder mehr Spritzdüsen sich gewünschtenfalls
überschneiden kann.