Stand der Technik
[0001] Die Erfindung geht aus von einem Fliehkraftdrehzahlregler nach dem gattungsbildenden
Oberbegriff des Hauptanspruchs. Aus der AT-PS 175 746 ist bereits ein solcher Fliehkraftdrehzahlregler
für Einspritzbrennkraftmaschinen bekannt, der als Leerlauf-Enddrehzahlregler arbeitet
und bei dem der Weg der Regelstange in Richtung zunehmen - der Fördermenge durch einen
federnd nachgiebigen, eine Startfeder enthaltenden Regelstangenanschlag begrenzt ist.
Dieser Anschlag ist in Figur 7 der genannten Patentschrift dargestellt und arbeitet
als automatischer Startmengenanschlag. Er ist auch als "federnder Regelstangenanschlag
für RQ-Regler für Startmengenbegrenzung" aus der Druckschrift -- Diesel-Einspritzausrüstung
(2) Drehzahlregler für Reiheneinspritzpumpen -der Robert Bosch GmbH, Stuttgart, bekannt
(VDT-UBP 210/ 1, erste Ausgabe 30. September 1975, Bild 84 auf Seite 37). Bei diesen
Reglern wird bei Stillstand des Reglers und am Endanschlag anliegendem Einstellglied
die Startfeder des Regelstangenanschlags durch die Kraftwirkung der Leerlauffedern
überdrückt, und die Regelstange geht in ihre Startstellung. Sobald die Brennkraftmaschine
nach dem Anlassen läuft, wird durch die Kraftwirkung der Fliehgewichte und der Startfeder
die Regelstange mindestens bis kurz vor ihre Vollaststellung zurückgezogen, so daß
ein übermäßiger Rauchausstoß nach dem Anlaufen des Motors verhindert wird. Diese Leerlauf-Enddrehzahlregler
besitzen im Gegensatz zu Alldrehzahlreglern vom Typ RQV eine starre Reglermuffe mit
festen Anlenkstellen für die Fliehgewichte und den Zwischenhebel.
[0002] Aus diesem Grunde kann die Vollaststellung nicht durch den Regelstangenanschlag begrenzt
werden, da sie durch
- entsprechende Einstellung des gehäusefesten Endanschlages für das Einstellglied festgelegt
wird. Bei diesen Reglern wirkt sich nun jede durch Schwingen der Fliehgewichte, durch
Lagerspiel an den Verbindungsstellen und Spiel in den Nockenwellenlagern erzeugte
Längsbewegung der Reglermuffe mit entsprechender Hebelübersetzung auf die Regelstange
aus. Die Regelstange gerät dadurch in Schwingungen. Bei der höchsten Drehzahl tritt
eine sogenannte "Vorabregelung" auf, die zu einer Mengenreduzierung und damit zu einer
Leistungseinbuße gerade im Bereich der Höchstleistung führt. Durch das Schwingen der
Regelstangen, auch "Regelstangenzittern" genannt, ist die Vollaststellung der Regelstange
nicht mehr genau definiert, so daß entweder der zulässige Regelstangenweg überschritten
wird und damit schlimmstenfalls auch die Rauchgrenze, oder es wird, z.B. auch bei
niedrigen Drehzahlen, oder im mittleren Drehzahlbereich die Höchstleistung nicht erreicht;
d.h., es tritt eine ungewollte Angleichung (drehzahlabhängige Fördermengenkorrektur)
auf. Die Einstellung solcher Regler ist äußerst kostenintensiv und sehr schwierig
zu beherrschen, wobei bezüglich der Leistung und Rauchgrenze Kompromisse eingegangen
werden müssen. Bei Alldrehzahlreglern, z. B. vom Typ RQV der Robert Bosch GmbH, Stuttgart,
treten diese Nachteile nicht auf, wenn ein fest eingestellter Vollastanschlag verwendet
wird, der für die Freigabe einer Startstellung aber entriegelt werden muß, da zur
Drehzahlvorwahl die Reglermuffe mit einem einen sehr großen Ausweichhub ausführenden
Kraftspeicher versehen ist. Die Schleppfeder des Kraftspeichers muß bei der Drehzahlvorwahl
durch das Einstellglied zusammengedrückt werden können, so daß der Regelstangenanschlag
mechanisch in einer Vollaststellung verriegelt werden muß. Diese Verriegelung wird
bei Stillstand des Reglers zur Startvorbereitung durch eine von der Reglermuffe betätigte
Hebelanordnung gelöst oder durch einen Elektromagneten entriegelt. Diese Einrichtung
ist für die Anwendung bei Leerlauf-Enddrehzahlreglern auch schon verwendet worden,
jedoch sehr kostenaufwendig, bezüglich der Startentriegelung schwierig einzustellen,,
und es kann auch in bestimmten Betriebszuständen, z.B. beim Anfahren unter großer
Belastung, die Startmenge im Vollastbetrieb zu lange beibehalten werden, so daß ein
übermäßiger Rauchausstoß stattfindet.
[0003] Ziel der Erfindung ist es nun, bei Leerlauf-Enddrehzahlreglern der gattungsgemäßen
Bauart, die mit einem federnd nachgiebigen Regelstangenanschlag versehen sind, die
eine Leistungsminderung oder einen übermäßigen Rauchausstoß verursachenden sowie die
Grundeinstellung erschwerenden ungewollten Regelstangenbewegungen im Volllastbetrieb
auszuschalten.
Vorteile der Erfindung
[0004] Der erfindungsgemäße Fliehkraftdrehzahlregler mit den kennzeichnenden Merkmalen des
Hauptanspruchs erlaubt bei dem als Leerlauf-Enddrehzahlregler arbeitenden Fliehkraftdrehzahlregler
trotz des am Endanschlag anliegenden Einstellgliedes eine Fixierung der Vollaststellung
der Regelstange durch den federnd nachgiebigen Regelstangenanschlag und zugleich die
automatische Einsteuerung einer Startmehrmenge bei stillstehendem Regler. Dadurch
werden das gefürchtete "Regelstangenzittern" und die daraus resultierenden Ungenauigkeiten
in der Steuerung der Fördermenge sowie die Einstellschwierigkeiten vermieden. Durch
den im Vergleich zu bekannten Kraftspeichern sehr kleinen, lediglich etwas mehr als
den Differenzweg zwischen der Prüfgrundstellung und der Vollaststellung erlaubenden
Ausweichhub des im Reglergestänge angeordneten Kraftspeichers ist die Schleppfeder
des Kraftspeichers ausgeschaltet, wenn bei Stillstand des Reglers die Startfeder des
federnd nachgiebigen Regelstangenanschlages überdrückt wird. Aufgrund dieses sehr
kurzen Ausgleichhubes genügt der noch verbleibende Anteil des Leerlaufhubes, um die
Regelstange in die Startstellung zu drücken. Ein Fahren mit Startmehrmenge nach dem
Starten ist unter keinen Umständen mehr möglich.
[0005] Durch die in den Unteransprüchen aufgeführten Maßnahmen und Merkmale sind vorteilhafte
Weiterbildungen und Verbesserungen des im Hauptanspruch angegebenen Fliehkraftdrehzahlreglers
möglich. So wird bei einem Fliehkraftdrehzahlregler der gattungsgemäßen Bauart, bei
dem in der Ruhelage der Fliehgewichte die Rückstellkraft der Leerlauffeder die auf
die selbe Stelle, z.B. die Reglermuffe, reduzierte Rückstellkraft der Startfeder überwiegt,
durch die im Kennzeichenteil des Anspruchs 2 angegebene Federabstimmung die Einstellung
der Regelstangenvollaststellung möglich, ohne daß sich Rückwirkungen auf die Reglerfunktion
ergeben. Gemäß den in Anspruch 3 festgelegten Merkmalen ist der Kraftspeicher in besonders
vorteilhafter Weise in den Lagerbolzen der Reglermuffe eingebaut, und es kann das
Maß des Ausweichhubes A direkt durch die Formgebung der Querbohrung im Lagerbolzen
festgelegt werden. Hierzu kann z. B. die sonst im Lagerbolzen vorhandene Querbohrung
lediglich auf einen um das Maß des Ausweichhubes vergrößerten Durchmesser aufgebohrt
werden, und die teure Herstellung eines Langloches ist somit nicht notwendig.
[0006] Handelt es sich bei dem erfindungsgemäßen Fliehkraftdrehzahlregler um einen solchen
mit einer Angleicheinrichtung gemäß den im erweiterten Oberbegriff des Anspruchs 5
enthaltenen Merkmalen, dann kann auch dort die die höchstmögliche Fördermenge steuernde
Vollaststellung durch den Regelstangenanschlag eingestellt werden, wenn der Regler
gemäß den kennzeichnenden Merkmalen des Anspruchs 5 ausgelegt ist. Der Angleichsteuerhub
wird dazu um einen dem Differenzweg an der Regelstange entsprechenden Betrag größer
eingestellt als der bei den bekannten Reglern sonst benötigte Angleichsteuerhub. Dies
hat den sehr großen Vorteil, daß bei kleinen Angleichwegen der durch die Übersetzung
des Zwischenhebels ansonsten noch kleinere Angleichsteuerhub der Fliehgewichte bzw.
der Reglermuffe unabhängig vom erforderlichen Angleichweg auf ein noch gut beherrschbares
Maß, z.B. 0,2 mm, eingestellt werden kann. Der daraus resultierende Angleichweg von
0,4 mm kann dann aber durch den Regelstangenanschlag stufenlos, z.B. auf 0,2 mm, abgedrückt
werden. Dadurch können extrem kleine Angleichwege, wie sie vorher wegen der vorhandenen
Bauteiletoleranzen überhaupt nicht möglich waren, mit großer Genauigkeit eingestellt
werden. Darüber hinaus können auch bei gleicher Grundeinstellung verschiedene Angleichwege
eingestellt werden, ohne daß die Grundeinstellung verändert werden muß. Letzteres
ist besonders bei Baureihenmotoren von Vorteil, die erst vor der Auslieferung auf
eine verschieden hohe Leistung eingegestellt werden.
Zeichnung
[0007] Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in der Zeichnung dargestellt und in der
nachfolgenden Beschreibung näher erläutert. Es zeigen Figur 1 eine vereinfachte Darstellung
des als Leerlauf-Enddrehzahlregler arbeitenden Ausführungsbeispiels im Querschnitt,
Figur 2 einen Schnitt längs der
-Linie II-II in Figur 1 durch die Reglermuffe in vergrößerter Darstellung und Figur
3 ein Diagramm mit durch die Erfindung ermöglichten Regelkurven.
[0008] Beschreibung des Ausführungsbeispieles
[0009] Bei dem in Figur 1 vereinfacht dargestellten Fliehkraftdrehzahlregler handelt es
sich um einen Leerlauf-Enddrehzahlregler vom Typ RQ der Robert Bosch GmbH, Stuttgart.
Dieser Regler trägt in einem Gehäuse 10 einen auf einer Nockenwelle 11 einer an sich
bekannten, als Reiheneinspritzpumpe ausgebildeten und nur andeutungsweise dargestellten
Einspritzpumpe 12 befestigten Fliehgewichtsregler 13. Dieser trägt zwei Fliehgewichte
14, die unter der Wirkung der Fliehkraft entgegen der Kraft von Regelfedern über Winkelhebel
15 auf eine Reglermuffe 16 übertragen. Mit der Reglermuffe 16 ist über einen Gleitstein
17 und dessen Lagerzapfen 18 ein Zwischenhebel 19 gekuppelt, der als zweiarmiger Hebel
ausgebildet ist und über eine Verbindungslasche 21 mit einer Regelstange 22 der Einspritzpumpe
12 gelenkig verbunden ist.
[0010] Der Fliehgewichtsregler 13 ist von bekannter Bauart und enthält Regelfedern und Federteller,
wie sie bei einem Fliehkraftdrehzahlregler vom Typ RQ mit Angleichung der Robert Bosch
GmbH, Stuttgart üblich sind. Jedes der Fliehgewichte 14 enthält eine Leerlauffeder
23, mindestens eine Endregelfeder 24 und eine in einer Angleichkapsel 25 untergebrachte
Angleichfeder 26.
[0011] Der Zwischenhebel 19 ist mittels eines zur Fördermengeneinstellung schwenkbaren Einstellgliedes
27 betätigbar, das aus einem außenliegenden und von der Bedienungsperson betätigbaren
Verstellhebel 28 und einem über eine Hebelwelle 29 drehfest mit dem Verstellhebel
28 verbundenen Lenkhebel 31 besteht. Der Lenkhebel 31 greift mittels eines Zapfens
32 in eine Kulissenführung 33 des Zwischenhebels 19 ein und ändert mit seiner Schwenklage
auch das Übersetzungsverhältnis der beiden Hebelarme des Zwischenhebels 19. Wie in
Figur 1 dargestellt, liegt der Verstellhebel 28 in seiner maximalen, die Einstellung
der größtmöglichen Fördermenge erlaubenden Schwenklage an einem gehäusefesten einstellbaren
Endanschlag 34 an.
[0012] Der Weg der Regelstange 22 in Richtung zunehmender Fördermenge (siehe Pfeil mit der
Angabe +-) ist durch einen federnd nachgiebigen, eine Startfeder 35 enthaltenden Regelstangenanschlag
36 begrenzt, der als automatischer Startmehrmengenanschlag arbeitet und bei Stillstand
des Reglers, wie noch weiter hinten ausgeführt, einen eine Startmehrmenge erlaubenden
Startweg R
S freigibt. Der
Regelstangenanschlag 36 enthält einen mit seiner Längsachse parallel zur Längsachse
der Regelstange 22 liegenden Anschlagbolzen 37, der sich über zwei Kontermuttern 38
an einer unter der Vorspannkraft der Startfeder 35 stehenden Führungshülse 39 abstützt,
deren gezeichnete Ausgangslage viederum von einem Sprengring 41 festgelegt ist. In
der gezeichneten Lage des Anschlagbolzens 37 bildet dieser mit einem Kopf 37a einen
Begrenzungsanschlag für einen mit der Regelstange 22 verbundenen Gegenanschlag, der
von einer an der Verbindungslasche 21 angebrachten Anschlagnase 42 - gebildet ist.
Der Regelstangenanschlag 36 hat die Regelstange 22 mittels der Anschlagnase 42 um
einen Differenzweg Δ R aus einer oberhalb der eingezeichneten Vollaststellung V liegenden
und strichpunktiert angedeuteten Prüfgrundstellung P in die Vollaststellung V abgedrückt.
Damit dies möglich ist, ist die Reglermuffe 16 mit einem als ein Ausveichglied dienenden
und eine Schleppfeder 43 enthaltenden Weg- bzw. Kraftspeicher 44 ausgestattet.
[0013] Die mit dem Kraftspeicher 44 versehene Reglermuffe 16 ist in Figur 1 vereinfacht
dargestellt, Figur 2 dagegen zeigt in vergrößerter Darstellung ein praktisches Ausführungsbeispiel
einer solchen Reglermuffe 16 in einer Schnittdarstellung längs der Linie II-II in
Figur 1. Die Reglermuffe 16 umfaßt einen Lagerbolzen 46, der an seinem einen Ende
46a als Anlenkstelle der Fliehgewichte 16 einen durch eine Querbohrung 47 des Lagerbolzens
46 hindurchgesteckten Verbindungsbolzens 45 trägt, und die Anlenkstelle des Zwischenhebels
19 ist von den am Gleitstein 17 befindlichen Lagerzapfen 18 gebildet. Der Abstand
zwischen den beiden Anlenkstellen, dem Verbindungsbolzen 45 und dem Lagerzapfen 18
ist mit a bzeichnet (siehe dazu Figur 2) und ist in Figur 1 um einen Ausweichhub A
verkürzt eingezeichnet. Um diesen Ausweichhub A ist das Abstandsmaß a verkürzt, weil
der Regelstangenanschlag 36 die Regelstange 22 um den Differenzweg Δ R abgedrückt
hat. Dabei ist über den Zwischenhebel 19, bei am Endanschlag 34 anliegendem Verstellhebel
28 der Kraftspeicher 44 der Reglermuffe 16 gespannt worden. Die Fliehgewichte 14 haben
dabei ihre nach Durchlaufen eines Leerlaufhubes H
L eingenommene Lage beibehalten. Der größtmögliche Ausweichhub A des Kraftspeichers
44 ist durch einen Hubanschlag 48 begrenzt und nur geringfügig größer als der auf
die Reglermuffe 16 reduzierte Differenzweg Z R an der Regelstange 22. Dazu ist der
Durchmesser D der Querbohrung 47 um das Maß des Ausweichhubes A größer als der Durchmesser
d des Verbindungsbolzens 45 ausgeführt, und der Verbindungsbolzen 45 wird in der in
Figur 2 eingezeichneten Ausgangslage (Größtmaß des Abstandes a) gegen die eine nach
außen gerichtete Wandseite der Querbohrung 47 gedrückt, während der Hubanschlag 48
des Kraftspeichers 44 von der gegenüberliegenden Wandseite der Querbohrung 47 gebildet
ist. Die Schleppfeder 43 stützt sich einerseits über einen Druckbolzen 49 am Verbindungsbolzen
45 und andererseits am Boden einer sich in Längsrichtung des Lagerbolzens 46 erstreckenden
Sacklochbohrung 51 ab, die sowohl den Druckbolzen h9 als auch die Schleppfeder 43
aufnimmt. Damit beim Ausbau des Verbindungsbolzens 45 der Druckbolzen 49 nicht verlorengeht,
ist in die Wandung der Sacklochbohrung 51 ein Sprengring 52 eingesetzt. Für eine einwandfreie
Funktion des Reglers ist es erforderlich, daß in der Ruhelage der Fliehgewichte 14
die Rückstellkraft der Leerlauffeder 23 die auf dieselbe Stelle, z. B. die Reglermuffe
16, reduzierte Rückstellkraft der Startfeder 35 überwiegt. Außerdem muß die Rückstellkraft
der Schleppfeder 43 kleiner sein als die auf die Reglermuffe 16 reduzierte Vorspannkraft
der Startfeder 35, jedoch größer als die zur Verstellung der Regelstange 22 benötigte
und von der Reglermuffe 16 übertragene Stellkraft des Reglers.
[0014] Wie weiter hinten zum Diagramm in Figur 3 noch näher erläutert wird, ist die erfindungsgemäße
Wirkungsweise des Reglers auch bei Drehzahlreglern verwirklichbar, die keine Angleicheinrichtung
und somit keine Angleichfedern 26 enthalten. Bei dem vorliegenden Regler, der eine
Angleichung der Vollastfördermenge steuert, ist der Fliehgewichtsregler 13 außer zur
Steuerung des Laufhubes H
L auch zur Steuerung eines Angleichsteuerhubes H ausgelegt, so daß bei ansteigender
Drehzahl die Fliehgewichte 14 nach Durchlaufen des Leerlaufhubes H
L den entsprechend eingestellten Angleichsteuerhub H
A entgegen der Rückstellkraft der Angleichfedern 26 zurücklegen und die Regelstange
22 über die Reglermuffe 16 und den Zwischenhebel 19 um einen entsprechend der am Zwischenhebel
19 wirksamen Hebelübersetzung vergrößerten Angleichweg R
AV aus einer maximalen Vollastgrundstellung in eine reduzierte Vollaststellung V
red zurückziehen. Bei dem beschriebenen Fliehkraftdrehzahlregler ist nun die maximale
Vollastgrundstellung gleich der von dem am Endanschlag 34 anliegenden Einstellglied
27 gesteuerten Prüfgrundstellung P der Regelstange 22. Der nun tatsächlich vom Regler
gesteuerte Angleichweg R ist um den Betrag des Differenzweges Δ R kleiner als es dem
von der Angleichfeder 26 gesteuerten Angleichsteuerhub H entspricht. Das heißt, daß
der von der Angleichfeder 26 gesteuerte Angleichsteuerhub H
A um einen dem Differenzweg Δ R an der Regelstange 22 entsprechenden Betrag größer eingestellt
werden kann als der für den tatsächlich von der Regelstange 22 zwischen der Vollaststellung
V und einer reduzierten Vollaststellung V
red zurückgelegten Angleichweg R benötigte Angleichsteuerhub. Damit lassen sich durch
die erfindungsgemäße Anordnung extrem kleine Angleichwege verwirklichen, die ohne
die erfindungsgemäße Ausgestaltung des Fliehkraftdrehzahlregers bei bekannten Drehzahlreglern
wegen der wirksamen Hebelübersetzung am Zwischenhebel 19 und der zu berücksichtigenden
Bauteiltoleranzen nicht zu verwirklichen sind.
[0015] Das Diagramm nach Figur 3 dient der Erläuterung der Funktion des in Figur 1 dargestellten
Fliehkraftdrehzahlreglers. In der Abszisse ist die Drehzahl n der Nockenwelle 11 und
in der Ordinate die Stellung bzw. der Regelweg R der Regelstange 22 aufgetragen. Eine
mit b bezeichnete Regelkurve zeigt den Verlauf des Regelweges R über der Drehzahl
für den in Figur 1 dargestellten Leerlauf-Enddrehzahlregler. Eine zur klareren Darstellung
höher eingezeichnete und mit b' bezeichnete Regelkurve zeigt den entsprechenden Verlauf
des Regelweges R über der Drehzahl n für einen Leerlauf-Enddrehzahlregler ohne Angleicheinrichtung.
Eine Leerlaufregelkurve c mit dem Leerlaufpunkt L bei der Leerlaufdrehzahl n
L = 300 U/min ist zur Vervollständigung des Diagramms eingezeichnet, für die nachfolgenden
Betrachtungen jedoch unerheblich. In der Ordinate ist außer R noch der Muffenweg M
für eine Hebelübersetzung am Zwischenhebel 19 von 1 : 2 aufgetragen.
[0016] Anhand der Figuren 1 und 3 wird nun die Funktion des erfindungsgemäß ausgestalteten
Fliehkraftdrehzahlregler erläutert.
[0017] Bei am Endanschlag 34 anliegendem Verstellhebel 28 des Einstellgliedes 27 und nach
Durchlaufen des Leerlaufhubes H
L der Fliehgewichte 14 stehen die Reglerteile bei einer Drehzahl n von etwa 600 U/min
in der in Figur 1 dargestellten Lage. Der Regelstangenanschlag 36 hat die Regelstange
22 über die Anschlagnase 42 an der Verbindungslasche 21 um den Differenzweg Δ R aus
der Prüfgrundstellung P in die Vollaststellung V gedrückt. Dabei hat sich unter Zusammendrücken
der Schleppfeder 43 der Abstand a der Anlenkstellen 45 und 18 an der Reglermuffe 16
um den Ausweichhub A verkürzt. Der Anschlagschlag 36 hält somit die Regelstange 22
fest in ihrer Vollaststellung V und verhindert auch bei einem eventuell vorhandenen
Längsspiel an der Nockenwelle 11 und bei entsprechenden Spielen an den Gelenkstellen
ein Bewegen der Regelstange 22, d.h. das sogenannte "Regelstangenzittern". Steigt
nun die Drehzahl weiter an, dann beginnen die Fliehgewichte 14 bei der Drehzahl n1
sich gegen die Rückstellkraft der Angleichfedern 26 unter Verkürzung des Angleichsteuerhubes
H
A nach außen zu bewegen. Die Lage der Regelstange 22 ändert sich aber erst dann, wenn
bei n2 die Fliehgewichte 14 bzw. die Reglermuffe 16 den Differenzweg Δ R zurückgelegt
haben und sich die Reglermuffe 16 um den vorher abgedrückten Anteil des Ausweichhubes
A entspannt hat. Die Anlenkstellen 45 und 18 an der Reglermuffe 16 nehmen jetzt ihren
größtmöglichen Abstand a ein, wie er in Figur 2 eingezeichnet ist. Jetzt wirkt die
Reglermuffe 16 wie ein starres Verbindungsglied und bei weiter ansteigender Drehzahl
wird die Regelstange 22 aus der Vollaststellung V in die reduzierte Volllaststellung
V
red zurückgenommen. Diese reduzierte Vollaststellung behält die Regelstange 22 nun oberhalb
der Drehzahl n
3 bis zur Abregeldrehzahl n
ab bei. Die Abregelung und Leerlaufregelung geschehen in üblicher Weise und werden deshalb
hier nicht mehr näher beschrieben.
[0018] Soll die Brennkraftmaschine aus dem Stillstand gestartet werden, dann wird durch
die Bedienungsperson der Verstellhebel 28 in die gezeichnete Vollastlage verschwenkt,
in der er am Endanschlag 34 anliegt. Unter der Kraftwirkung der Leerlauffedern 23
sind die Fliehgewichte 14 aus der gezeichneten Lage und unter Überwindung des Leerlaufhubes
H
L in ihre Innenlage in Richtung zur Achsmitte der Nockenwelle 11 hin gedrückt. Wegen
der geringen Vorspannkraft der Schleppfeder 43 ist dabei der Abstand a der Reglermuffe
16 um das wirksame Maß des Ausweichhubes A verkürzt, und wegen des in der Regel unter
1 mm liegenden Ausweichhubes A genügt der verbleibende Anteil des Leerlaufhubes H
L, um durch entgegen des Uhrzeigersinns erfolgendes Verschwenken des Zwischenhebels
19 die Regelstange 22 aus der Vollaststellung V um den Startweg R
s in ihre in Figur 3 mit S
max bezeichnete maximale Startstellung zu verschieben. Dabei wird die Startfeder 35 im
Regelstangenanschlag 36 um den entsprechenden Betrag überdrückt. In der maximalen
Startstellung S
max kommt in der Regel eine sogenannte "Startnut" am Pumpenelement zur Wirkung, durch
die die Startmehrmenge gesteuert wird. Wird am Motor eine durch die Schrägkante gesteuerte
Startstellung S von z. B. 16 mm Regelweg verlangt, dann ist es möglich, entweder auf
der Pumpenstirnseite durch einen bekannten, nicht dargestellten festen Anschlag den
Startweg R
S der Regelstange 22 zu begrenzen, oder dieser Weg wird durch die Länge der Führungshülse
39 festgelegt. Die vorerwähnte Startstellung S ist gestrichelt in das Diagramm nach
Figur 3 eingezeichnet. Aus diesem Diagramm ist zu entnehmen, daß etwa bei einer Drehzahl
um n
L = 300 U/min diese Startstellung S auf die Vollaststellung V bei der Regelkurve b zurückgenommen
wird. Dabei kommen sowohl die Leerlauffedern 23 als auch die Startfeder 35 zur Wirkung.
[0019] Hat der Fliehkraftdrehzahlregler keine Angleicheinrichtung, dann fehlen die Angleichfedern
26 und Angleichkapseln 25. Dieser Regler arbeitet nach der mit b' bezeichneten Regelkurve.
Durch den Regelstangenanschlag 36 ist die Regelstange 22 aus der Prüfgrundstellung
P' in die Vollaststellung V' abgedrückt worden, die in dem gesamten oberhalb der Leerlaufdrehzahl
nL und der Abregeldrehzahl n
ab liegenden ungeregelten Bereich exakt konstant gehalten wird. Bei den bekannten Leerlauf-Enddrehzahlreglern,
bei denen der Endanschlag 34 des Einstellgliedes 27 die Vollaststellung V' direkt
bestimmt, treten durch Schwingbewegungen der Reglerteile und Spiele an den Gelenkstellen
Abweichungen von der exakten Vollastkennlinie auf, die sich vor allem im unteren und
mittleren Drehzahlbereich als Regelstangenzittern zeigen. Die dabei auftretenden Zitterbewegungen
sind durch eine grob vereinfachte Zickzacklinie e im unteren Drehzahlbereich, der
Regelkurve b' überlagert, eingezeichnet worden und die Amplitude dieser Bewegungen
ist mit z bezeichnet. Kurz vor der Abregeldrehzahl n
ab tritt, wie gestrichelt mit einem Kurventeil d eingezeichnet, eine sogenannte "Vorabregelung"
auf. Diese erschwert sowohl die Einstellung der Abregeldrehzahl n
ab als auch des zugehörigen Vollastpunktes V
red. Beide Schwierigkeiten werden durch die erfindungsgemäße Einstellung des Regelstangenanschlages
36 bei dem vorstehend beschriebenen Drehzahlregler vermieden. Auch eine sonst durch
eine Längsbewegung der Nockenwelle 11 erzeugte "ungewollte Angleichung" ist nicht
mehr möglich.
[0020] Der federnd nachgiebige Regelstangenanschlag 36 kann selbstverständlich auch durch
einen an dem nicht dargestellten antriebsseitigen Ende der Regelstange 22 angreifenden,
in der Funktion gleichwirkenden Startanschlag (nicht dargestellt) ersetzt werden;
und anstelle der beiden, in den Fliehgewichten 14 untergebrachten Federsätze (Regelfedern
23, 24 und 26) kann auch in bekannter Weise ein einziger zentral auf die Reglermuffe
16 einwirkender Federsatz Verwendung finden, ohne daß sich an der beschriebenen Wirkungsweise
des erfindungsgemäßen LeerlaufEnddrehzahlreglers etwas ändert. Ebenso kann die Erfindung
auch mit einem Leerlauf-Enddrehzahlregler verwirklicht werden, bei dem der Kraftspeicher
44 nicht in der Reglermuffe 16 sondern an einer anderen Stelle des zwischen der Reglermuffe
16 und dem Angriffspunkt (Anschlagnase 42) des Regelstangenanschlages 36 befindlichen
Regelgestänges angeordnet ist, z.B. am Gleitstein 17, im Zwischenhebel 19 oder in
der Verbindungslasche 21. Die in Bezug auf die Federkräfte, Wege und Reglerfunktion
am einfachsten einstellbare und auch kostengünstigste Lösung besteht aber in dem im
Ausführungsbeispiel dargestellten Einbau des Kraftspeichers 44 innerhalb der Reglermuffe
16.
1. Fliehkraftdrehzahlregler für Einspritzbrennkraftmaschinen, der als Leerlauf-Enddrehzahlregler
arbeitet und mit mindestens einer Leerlauffeder (23) und mindestens einer Endregelfeder
(24) ausgestattet ist und dessen durch Fliehgewichte (14) drehzahlabhängig entgegen
der Kraft der Regelfedern (23, 24, 26) verschiebbare Reglermuffe (16) die Regelstange
(22) der Einspritzpumpe (12) über einen Zwischenhebel (19) bewegt, der mittels eines
zur Fördermengenverstellüng schwenkbaren Einstellgliedes (27) betätigbar ist, das
in seiner maximalen, die Einstellung der größtmöglichen Fördermenge erlaubenden Schwenklage
an einem gehäusefesten Endanschlag (34) anliegt, und bei dem der Weg der Regelstange
(22) in Richtung zunehmender Fördermenge durch einen federnd nachgiebigen, eine Startfeder
(35) enthaltenden Regelstangenanschlag (36) begrenzt ist, der an einem mit der Regelstange
(22) verbundenen Gegenanschlag (42) angreift, gekennzeichnet durch folgende Merkmale:
a) der Endanschlag (34) des Einstellgliedes (27) ist in eine Position eingestellt,
die einer um einen geringen Differenzweg (Δ R; Δ R') oberhalb der Vollaststellung
(V; V') liegenden Prüfgrundstellung (P; P') der Regelstange (22) zugeordnet ist, wobei
dieser Differenzweg ( Δ R, Δ R') auf einen Betrag in der Größenordnung von einigen
Zehntel Millimeter festgelegt ist;
b) ein Bauteil (16) des zwischen der Anlenkstelle (45) der Fliehgewichte (14) an der
Reglermuffe (16) und dem mit der Regelstange (22) verbundenen Gegenanschlag (42) befindlichen
Reglergestänges ist mit einem eine Schleppfeder (43) enthaltenden Kraftspeicher (44)
ausgestattet, dessen einer Verkürzung seiner wirksamen Baulänge (Abstand a) dienender
größtmöglicher Abweichhub (A) durch einen Hubanschlag (48) begrenzt und nur geringfügig
größer ist als der auf dieselbe Stelle, z.B. die Reglermuffe (16), reduzierte Differenzweg
(Δ R; Δ R') an der Regelstange (22). und
c) die Regelstange (22) wird mittels des Regelstangenanschlages (36) von der Prüfgrundstellung
(P, P') in ihre Vollaststellung (V; V') abgedrückt und dort gehalten, sobald und solange
das Einstellglied (27) am Endanschlag (34) anliegt und die Reglermuffe (16) ihre nach
Durchlaufen des Leerlaufhubes (HL) eingenommene Lage beibehält.
2. Fliehkraftdrehzahlregler nach Anspruch 1, bei dem i-n der Ruhelage der Fliehgewichte
(14) die Rückstellkraft der Leerlauffeder (23) die auf dieselbe Stelle, z. B. die
Reglermuffe (16), reduzierte Rückstellkraft der Startfeder (35) überwiegt, dadurch
gekennzeichnet, daß die Rückstellkraft der Schleppfeder (43) kleiner ist als die Vorspannkraft
der Startfeder (35), beide auf dieselbe Stelle reduziert, jedoch größer als die zur
Verstellung der Regelstange (22) benötigte und von der Reglermuffe (16) übertragene
Stellkraft des Reglers.
3. Fliehkraftdrehzahlregler nach Anspruch 1 oder 2, dessen Reglermuffe (16) einen
Lagerbolzen (46) umfaßt, der an seinem einen Ende (46a) einen eine Anlenkstelle der
Fliehgewichte (14) bildenden und durch eine Querbohrung (47) des Lagerbolzens (46)
hindurchgesteckten Verbindungsbolzen (45) und am anderen Ende eine Anlenkstelle (18)
des Zwischenhebels (19) trägt, dadurch gekennzeichnet, daß der Kraftspeicher (44)
in den Lagerbolzen (46) der Reglermuffe (16) eingebaut ist und zur Verkürzung seiner
wirksamen Baulänge der Abstand (a) zwischen den Anlenkstellen (45, 18) der Fliehgewichte
(14) und des Zwischenhebels (19) um das Maß des Ausweichhebels (A) verringerbar ist,
daß mindestens der in Richtung der Längsachse des Lagerbolzens (46) gemessene Durchmesser
(D) der Querbohrung (47) um das Maß des Ausweichhubes (A) größer ist als der Durchmesser
(d) des Verbindungsbolzens (45), der seinerseits von der Schleppfeder (43) gegen eine
Wandseite der Querbohrung (47) gedrückt wird, und daß der Hubanschlag (48) des Kraftspeichers
(44) von der gegenüberliegenden Wandseite der Querbohrung (47) gebildet ist.
4. Fliehkraftdrehzahlregler nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Schleppfeder
(43) sich einerseits über einen Druckbolzen (49) am Verbindungsbolzen (45) und andererseits
am Boden einer sich in Längsrichtung des Lagerbolzens (46) erstreckenden Sacklochbohrung
(51) abstützt, die sowohl den Druckbolzen (49) als auch die Schleppfeder (43) aufnimmt.
5. Fliehkraftdrehzahlregler nach einem der Ansprüche 1 bis 4, bei dem bei ansteigender
Drehzahl die Fliehgewichte (14) nach Durchlaufen eines Leerlaufhubes (HL) einen festgelegten Angleichsteuerhub (HA) entgegen der Rückstellkraft mindestens einer Angleichfeder (26) zurücklegen und
die Regelstange (22) über die Reglermuffe (16) und den Zwischenhebel (19) um einen
entsprechend der am Zwischenhebel (19) wirksamen Hebelübersetzung vergrößerten Angleichweg
(RAV) aus einer maximalen Vollastgrundstellung in eine reduzierte Vollaststellung (Vred) zurückziehen, dadurch gekennzeichnet, daß die von dem am Endanschlag (34) anliegenden
Einstellglied (27) gesteuerte Prüfgrundstellung (P) der Regelstange (22) auf die maximale
Vollastsgrundstellung eingestellt ist, daß die Regelstange (22) durch den Regelstangenanschlag
(36) um den Betrag des Differenzweges (Δ R) von der Prüfgrundstellung (P) in die geforderte
Vollaststellung (V) abgedrückt ist und daß der von der Angleichfeder (26) gesteuerte
Angleichsteuerhub (HA) um einen dem Differenzweg (Δ R) an der Regelstange (22) entsprechenden Betrag größer
eingestellt ist als der für den tatsächlich von der Regelstange (22) zwischen der
Vollaststellung (V) und der reduzierten Vollaststellung (V red) zurückgelegten Angleichweg (RA) benötigte Angleichsteuerhub.