DE3140125C2 - Füllungssteuereinrichtung für eine aufgeladene Brennkraftmaschine mit einzeln angeordneten Einspritzpumpen - Google Patents

Abstract

Einer aufgeladenen Brennkraftmaschine ist eine Füllungssteuerung für deren einzeln angeordnete Einspritzpumpen zugeordnet, mit einem Füllungsgestänge, zwischen welchem und einem Regler ein in einen hydraulischen Steuerkreis eingebundener Kraftverstärker eingeschaltet ist. Letzterer besitzt einen Steuerkolben, der über einen Mitnehmer an ein dem Regler nachgeordnetes Übertragungsglied angekoppelt und von diesem verstellbar ist sowie seinerseits die Positionierung eines Arbeitskolbens und damit die Stellung des an letzteren angekoppelten Füllungsgestänges bestimmt. Dem Kraftverstärker ist eine Füllungsnachsteuereinrichtung zugeordnet. Letztere besteht aus einer Druckdose mit ladeluftdruckabhängig verstellbarem Druckkolben, durch dessen jeweilige Position der Verstellweg des über den Mitnehmer angekoppelten Kraftverstärker-Steuerkolbens vorgegeben ist. Außerdem umfaßt die Füllungsnachsteuereinrichtung ein Übertragungsglied zwischen Regler und Kraftverstärker-Steuerkolben, das einen festen Anschlag für eine reglerseitig bestimmte Vorgabe des Verschiebeweges für den Kraftverstärker-Steuerkolben sowie einen auf den Mitnehmer einwirkenden, gegenüber dem Anschlag elastisch nachgiebigen Nachsteuerhebel zur Nachführung des Kraftverstärker-Steuerkolbens maximal bis an den Anschlag entsprechend der ladeluftdruckabhängigen Verschiebewegvorgabe durch den Druckkolben der Druckdose aufweist. Hierdurch ist eine Lasterhöhung der Brennkraftmaschine ohne die Gefahr einer umweltschädlichen ......

Description

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Die Erfindung betrifft eine Füllungssteuereinrichtung für eine aufgeladene Brennkraftmaschine mit einzeln angeordneten Einspritzpumpen entsprechend dem Oberbegriff des Anspruches 1.

Die Erfindung geht aus von einem Stand der Technik, wie er in F i g. 1 dargestellt und von M. A. N.-Reihenmaschinen des Typs L 20/27 her bekannt ist, vergleiche Motorkurzbeschreibung M. A. N. Viertakt-Dieselmotor L 20/27 100 KW/Zylinder 1000 l/min, Sept. 1979, Seiten 1—8. Dabei ist den einzeln an der Brennkraftmaschine angeordneten Einspritzpumper zur Einstellung einer zu fördernden Brennstoffmenge ein Füllungsgestänge zugeordnet, zwischen dem und einem Regler ein in einen hydraulischen Steuerkreis eingebundener Kraftverstärker eingeschaltet ist. Letzterer besitzt eincn axial verschiebbaren Steuerkolben, der über einen Mitnehmer an ein dem Regler nachgeordnetes Übertragungsglied angekoppelt und von diesem verstellbar ist sowie seinerseits die Positionierung eines Arbeitskolbens und damit die Stellung des an letzteren angekoppclten Füllungsgestänges bestimmt.

Eine derartige, wie in Fig. 1 gezeigte, bekannte Füllungssteuerung erweist sich insofern als nachteilig, als bei jedem Beschleunigen der aufgeladenen Maschine durch eine Erhöhung der Brennstoffzufuhr bei gleichzeitigem Fehlen der erforderlich höheren Luftmenge eine Überfettung des zu verbrennenden Brennstoff-Luftgemisches auftritt, was zu einer unerwünscht starken Rauchentwicklung mit hohen Schadstoff- und unverbrannten Brennstoffanteilen führt.

Aufgrund der zunehmend größer werdenden urnweltschutzbedingten Anforde-ungen an die Freihaltung der Atmosphäre von verunreinigten Abgasen und sonstigen Schadstoffen ist es daher Aufgabe der Erfindung, eine Füllungssteuerung für aufgeladene Brennkraftmaschinen der eingangs genannten Art dahingehend zu verbessern, daß eine unzulässig hohe Überfettung des Brennstoff-Luftgemisches mit der Folge einer starken Rauchentwicklung wirksam vermeidbar ist, die Maschine trotzdem jedoch nach wie vor ein gutes Bcschicunigungsverhalten aufweist.

Diese Aufgabe ist erfindungsgemäß durch die im Kennzeichendes Anspruches i angegebenen Merkmale gelöst.

An dieser Stelle sei auf eine aus der US-PS 35 72 304 bekannte Einspritzpumpenanordnung verwiesen. Diese gehorcht nicht den gattungsgemäßen Merkmalen des Anspruches 1, weil es sich dort nicht um einzeln angeordnete Einspritzpumpen, sondern eine Reihenblockpumpe handelt, bei der alle Pumpenzylinder unmittelbar nebeneinander in einem Pumpengehäuse angeordnet sind. Es handelt sich also um ein relativ kleines Aggregat, das einen Kraftverstärker mit entsprechenden hydraulischen Steuerkreisen nicht notwciiig macht. Die erfindungsgemäßen Lösungsmittel sind dengegenüber deshalb einem solchen Kraftverstärker zugeordnet, weil dann, wenn ein solcher Kraftverstärker zwischen dem Regler und dem Füllungsgestänge nicht vorhanden ware, eine D· uckdose verwendet werden müßte, die aufgrund der aufzubringenden Schiebekrafl extrem groß dimensioniert sein müßte. Entsprechendes gilt gleichermaßen auch für das Übertragungsglied. Bei der bekannten Einspritzpumpenanordnung ist keine ständig ladeluftabhängig arbeitende Füllungsnachsteuerung gegeben sondern eine Einrichtung, die eher als ladeluftdruckabhängig gesteuerte Füllungsbegrenzungseinrichtung zu bezeichnen ist. denn diese Einrichtung spricht nur auf einen bestimmten Ladeluftdr'jckwert an. Bei oberhalb dieses konstruktiv vorgegebenen Fixwertes liegenden Ladeiuf [drücken, also bei hinreichender Luftversorgung der Maschine, ist die besagte Einrichtung im Gegensatz zur erfindungsgemäßen, ständig arbeitenden Löiyng unwirksam. Die erfindungsgemäßen Lösungsmittel bewirken also eine ständig wirksame Füllungsnachsteuerung, wobei die Brennstoffüllung der Maschine ladeluftdruckabhängig entsprechend einer vorgegebenen Charakteristik bis an die Rauchgrenze der Maschine unabhängig von der reglerseitig eingestellten Füllungsvorgabe hierauf gesteuert nachführbar ist.

Die erfindungsgemäßen Mittel sind einfach und billig, außerdem sind weder am FüHungsgestänge noch am Kraftverstärker Umbaumaßnahmen erforderlich. Die einzige bauliche Veränderung an einer bestehenden Füllungssteuereinrichi'jng ist lediglich im Bereich des Übertragungsgliedes vorzunehmen. Die Druckdose selbst ist nur lagerichtig in bezug auf den Steuerkolben des Kraftverstärker anzuordnen und hinsichtlich ihrer Baugröße relativ klein.

Vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen angegeben.

Nachstehend ist ein Ausführungsbeispiel der erfindungsgemäßen Füll'ingssteuereinrichtung anhand der Fig. 2 und 3 näher beschrieben, während Fig. 1 zum besseren Verständnis der Erfindung eine Füllungssteuereinrichtung bekannter Bauart aufzeigt.

In den Figuren sind der Übersichtlichkeit halber gleiche oder einander entsprechende Teile mit gleichen Bezugszeichen angezogei.

In den Figuren ist mit 1 ein nur teilweise und an seinem vorderen Bereich dargestelltes FüHungsgestänge bezeichnet, das zur Einstellung einer zu fördernden

Brennstoffmenge mehreren, nicht dargestellten Einspritzpumpen zugeordnet ist, die wiederum einzeln an einer ebenfalls nicht dargestellten aufgeladenen Brennkraftmaschine angeordnet sind. Zwischen dem Füllungsgestänge 1 und einem ebenfalls nicht dargestellten Regler ist ein Kraftverstärker 2 eingeschaltet, der wiederum in einen hydraulischen Steuerkreis eingeschaltet is«. Der Aufbau des Kraftverstärkers 2 und des zugehörigen hydraulischen Steuerkreises sind an sich bekannt und auch nicht auf eine bestimmte Ausführungsform festgelegt. Der hydraulische Steuerkreis besteht in der Regel aus einem ölreservoir. von dem aus mittels einer Förderpumpe öi über eine Zuleitung 3 dem Kraftverstärker 2 zuführbar ist, während abzuführendes Drucköi vom Kraftverstärker über eine nicht gezeigte Rückleitung zum ölreservoir rückleitbar ist. Der Kraftverstärker 2 umfaßt ein Gehäuse 4, einen Arbeitskolben 5 und einen Steuerkolben 6. Der gegenüber dem Steuerkolueii ο UUH. caäcrgiKÜcrc Arbc;i3kc!bcn 5 :st mit seinem gehäuseinternen Teil in einem zylindrischen Arbeitsraum 7 des Kraftverstärker 2 axial zwischen zwei Endstellungen verschiebbar, die durch die Innenflächen 8 und 9 der beiden Stirnseiten 10, 11 des Gehäuses 4 vorgegeben sind. Der Arbeitskolben 5 ragt mit koaxialen zylindrischen Ansätzen 12 bzw. 13 aus jeder Stirnseite 10 bzw. 11 hervor, wobei am äußeren Ende des Ansatzes 12 über eine Verbindungseinrichtung 14 das Füllungsgestänge 1 angekoppelt ist. Der Arbeitskolben 5 besitzt ferner eine koaxial zu seiner Achse verlaufende Durchgangsbohrung 15, die einenendes durch einen Gewindebolzen 16 der Verbindungseinrichtung 14 verschlossen ist und den in ihr axial verschiebbaren, andernendes aus dem zylindrischen Ansatz 13 herausragcndcn Steucrkolbcn 6 aufnimmt. Letzterer besitzt radiale Steuernuten 17, 18 und 19. welche über zugehörige, in der Zeichnung nur teilweise dargestellte und im Arbeitskolbcn 6 quer zu dessen Achse eingeformte Steuerbohrungen 20, 21 mit Drucköi versorgbar sind, dergestalt, daß der Arbeitskolben 5 jeder Bewegung des Steuerkolbens 6 hydraulisch übersetzt nachgeführt wird.

Der Steuerkolben 6 des Kraftverstärkers 2 ist über einen an seinem vorderen Ende angeordneten Mitnehmer 22, im gezeigten Ausführungsbeispiel einen Zylinderstift, an ein dem Regler nachgeordnetes Übertragungsglied 23 angekoppelt, von diesem verstellbar und bestimmt somit die Positionierung des Arbeitskolbens 5 und damit die Stellung des an letzteren angekoppelten Führungsgestänges 1. Das Übertragungsglied 23 ist drehbar auf einer an einer Außenwand 24 der Maschine verankerten Achsj 25 gelagert und besitzt einen Betätigungsarm 26, mit dem es an eine vom Regler axial hin- und herbewegbare Regelstange 27 angelenkt ist

Gemäß dem in den F i g. 2 und 3 gezeigten Ausführunbsbeispie! der Erfindung ist im Vergleich mit der in F i g. 1 gezeigten bekannten Füllungssteuerung dem Kraftverstärker 2 eine Füllungsnachsteuereinrichtung zugeordnet, bestehend aus folgenden Merkmalen, nämlich

— einer Druckdose 28 mit ladeluftdruckabhängig verstellbarem Druckkolben 29, durch dessen jeweilige Position der Verstellweg des über den Mitnehmer 22 angekoppelten Kraftverstärker-Steuerkolbens 6 vorgegeben ist, sowie

— dem Übertragungsglied 23 zwischen Regler und Kraftverstärker-Steuerkolben 6, das einen festen Anschlag 50 für eine reglerseitig bestimmte Vorgabe des Verschiebeweges für den Kraftverstärker-Steuerkolben 6 sowie einen auf den Mitnehmer 22 einwirkenden, gegenüber dem Anschlag 50 elastisch nachgiebigen Nachsteuerhebel 31 zur Nachführung des Kraftverstärker-Steuerkolbens 6 maximal bis an den Anschlag 50 entsprechend der ladeluftdruckabhängigen Verschiebewegvorgabe

durch den Druckkolben 29 der Druckdose 28 aufweist.

Die Druckdose 28 ist ebenso wie der Kraftverstärker 2 mittels Schrauben an der Außenwand 24 der Brennkraftmaschine befestigt. Die Druckdose 28 ist aus einem hinteren topfförmigen Gehäuseteil 32 sowie einem vorderen topfförmigen Gehäuseteil 33 mit äußerem Bcfcstigungshalter 34 — siehe F i g. 3 — zusammengesetzt. Im vorderen Gehäuseteil 33 ist eine Druckkolbenführungshülse 35 eingeschraubt. Darüber hinaus ist zwischen beiden Gehäuse??''*¹" 32. 3.1 pine Rollmembran 36 druckdicht eingespannt, die nach hinten einen über eine Zuleitung 37 — F i g. 3 — mit Ladeluftdruck beaufschlagbaren Druckraum 38 begrenzt und außerdem in ihrem beweglichen Bereich zwischen einer Druckplatte 39 sowie einer Federführungshülse 40 eingespannt ist.

Dabei ist die Verbindung zwischen Druckplatte 39, Rollmembran 36 und Federführungshülse 40 durch eine Spannschraube 41 realisiert, die mit ihrem Kopf außen an der P^jckplatte 39 anliegt, koaxiale Bohrungen in letzterer sowie der Rollmembran 36 und der Federführungshülse 40 durchdringt und schließlich in ein Sacklochgewinde des sich an der vorderen Stirnseite der Federführungshülse 40 abstützenden Druckkolbens 29 eingreift. Zwischen der Federführungshülse 40 und der Druckkolbenführungshülsc 35 erstreckt sich eine

j) Druckfeder 42. deren Druckkraft mittels der Druckkolbenführungshülse 35 durch Verdrehung derselben einstellbar ist. Der vordere Gehäuseinnenraum, der durch die Rollmembran 36 und das vordere Gehäuseteil 33 begrenzt ist, ist über eine Entlüflungsbohrung 43 pcrmanent in die Atmosphäre entlüftet. Zur Ein- bzw. Verstellung der Grundposition des Druckkolbens 29 ist eine in einer Gewindebohrung 44 des hinteren Gehäuseteiles 32 gefaßte Einstellschraube 45 vorgesehen, an deren Stirnfläche die Spannschraube 41 in der Ausgangsstellung des Druckkolbens 29 anliegt.

Der den Mitnehmer 22 bildende Zylinderstift ist außerhalb des Kraftverstärker-Gehäuses 4 senkrecht zur Achse des Kraftverstärker-Steuerkolbens 6 am vorderen Ende desselben einenendes in einer Querbohrung 46 verankert und ragt andernendes in ein in den Druckkolben 29 eingeformtes Langloch 47 hinein;dabei ve.'äuft das Langloch 47 parallel zur Längsachse des Druckkolbens 29; letzterer wiederum verläuft achsparallel zum Kraftverstärker-Steuerkolben 6, liegt jedoch — wie gut aus F i g. 3 ersichtlich — seitlich versetzt zu letztcrem. Das Langloch 47 erstreckt sich dabei im wesentlichen in jenem zylindrischen Teil des Druckkolbens 29, das aus der Druckdose 28 vorne in Richtung Kraftverstärker 2 herausragt. Das vordere, dem Kraftverstärker 2 zuge-

W) wandte Ende des Langloches 47 bildet einen Anschlag 48 für den den Mitnehmer bildenden Zylinderstift, welcher Anschlag bei größter ladedruckabhängiger Auslenkung des Druckkolbens 29 der Druckdose 28 eine übertragungsgliedseitige Nachführung des Kraflverstärker-Steuerkolbens 6 und damit des Füllungsgestänges 1 in eine der Maximallast der Maschine entsprechende Füllungsstellung gewährleistet Die Ausgangsposition des durch das vordere Ende des Langloches 47

gebildeten Anschlages 48 ist mittels der Einstellschraube 45 stufenlos einstellbar, derart, daß die Füllungsnachsteuerung entweder über den gesamten Lastbereich der Maschine oder aber erst ab einem bestimmten Lastbereich, beispielsweise ab etwa 45% der Vollast wirksam ist. Letzteres ist beim in den F i g. 2 und 3 dargestellten Ausführungsbeispiel de Fall; am rechten Rand von Fig. 2 o/nd dabei die Nullfüllungsstellung, die 45%-Laststellung sowie die bei etwa 110% angesiedelte Maximallaststellung sowie mit H der Hub des Druckkolbens 29 der Druckdose 28 und damit auch aer Bewegungsbereich des Anschlages 48 des Langloches 47 angegeben, der die jeweilige Nachführung des Kraftverstärkcr-Steuerkolbens 6 über den als Zylinderstift ausgebildeten Mitnehmer 22 steuert.

Das Langloch 47 im Druckkolbcn 29 besitzt darüber hinaus eine solche Lange, daß die Rückführung des Mitnehmers 22 und damit auch die Rückführung des Füliungsgestänges i in Nuüfüiiungsposiiion aus jeder Siellung des Druckkolbens 29 heraus, mithin also auch bei Maximalauslenkung desselben gesichert ist.

Bei der in den Fig.2 und 3 gezeigten Füllungsnachsteuereinrichtung besteht das Übertragungsglied 23 zwischen Regelstange 27 und Mitnehmer 22 aus einer drehbar auf der Achse 25 angeordneten Walze 49, an der ein den festen Anschlag 50 bildender Rückführsteuerhebel 51 radial vorspringend starr befestigt ist. Der Rückführsteuerhebel 51 ist an seinem äußeren freien Ende gegabelt ausgebildet und umgreift im Bereich seiner Gabelung 52 — siehe Fig.3 — Kraftverstärker-Steuerkolben 6 an dessen aus dem Kraftverstärker-Gehäuse 4 herausragenden Teilbereich beidseitig und wirkt dabei mit seinem Anschlag 50 mit der dem Kraftverstärker 2 zugewandten Seite des Mitnehmers 22 derart zusammen, daß durch ihn der Kraftvcrstärker-Steucrkolben 6 aus jeder von der Nullfüllungsstellung abweichenden Position in Positionen kleinerer Füüun¹¹ rückführbar ist. Außer dem Rückführsteuerhebel 51 ist am Übertragungsglied 23 als Bestandteil der Füllungsnachsteuereinrichtung an einer Stirnseite der Walze 49 der Nachsteuerhebel 31 angeordnet. Letzterer ist drehbar auf der Achse 25 gelagert, liegt auf der Walze 49 und ist durch einen Sicherungsring 53 gegen axiales Lösen gesichert. Der Nachsteuerhebel 31 überragt die Walze 49 seitlich und besitzt an seinem äußeren freien Ende einen Anschlag 54 als Mitnehmerfläche. Der Nachsteuerhebel 31 ist — wie bereits weiter vorn erwähnt — elastisch nachgiebig in bezug auf den Rückführsteuerhebel 51 und dessen festem Anschlag 50 an der Walze angeordnet.

Diese elastisch nachgiebige Anordnung ist durch eine vorgespannte Zugfeder 55 realisiert, die einerseits an einem an der Walze 49 dezentral angeordneten sowie letztere axial überragenden Stift 56 und andererseits an einem Stift 57 angehängt ist der an dem dem Anschlag 54 gegenüberliegenden freien Ende des Nachsteuerhebels 31 angeordnet ist. Durch diese Anordnung der Zugfeder 55 wirkt auf den Nachsteuerhebel 31 permanent ein Drehmoment, durch das letzterer mit seinem Anschlag 54 ständig gegen den den Mitnehmer 22 bildenden Zylinderstift an der der Druckdose 28 zugewandten Seite des letzteren angedrückt ist. Die Rückhaltekraft der Zugfeder 55 ist dabei so bemessen, daß sie in jedem Fall kleiner als die Haltekraft der druckdoseninternen Druckfeder 42 ist

Nachstehend ist die Funktion der in den F i g. 2 und 3 aufgezeigten Einrichtung näher beschriebea

Es ist ein Charakteristikum der erfindungsgemäßen Lösung, daß die Druckdose während des Betriebes der Brennkraftmaschine immer unabhängig von den anderen Teilen der Füllungssteuereinrk·' urig arbeitet, also eine eigenständige Funktion ausübt, von der aber die Wirkungsweise der anderen Teile der Füllungssteuereinrichtung entscheidend beeinflußt wird aus folgenden Gründen: Während des Betriebes der Brennkraftmaschine wird der Druckraum 38 der Druckdose 28 permanent mit dem jeweils herrschenden Ladeluftdruck beaufschlagt, wodurch deren Druckkolben 29 und damit auch der durch das vordere Ende des Langloches 47 gebildete Anschlag 48 eine exakt vom jeweils momentan herrschenden Ladeluftdruck vorgegebene Position einnimmt. Der Anschlag 48 begrenzt in jeder Position

\^r> des Druckkolbens 29 die Verschiebung des Mitnehmers 22 durch das Übertragungsglied 23 unabhängig von einer einer möglichen, vom Regler vorgegebenen größeren Verschiebung, so daß abhängig von der Lage des

TO (till U*I CH-f^M-ML/t-M UIC Tt-IJUIIi

. L/Ul IE: U^ Steuerkolbens 6 des Kraftverstärkers 2 nur soweit erfolgen kann, bis der an letzterem angekoppelte Mitnehmer am Anschlag 48 zur Anlage kommt. Im Detail läuft ein solcher Vorgang wie nachstehend geschildert ab:
Wenn nun die Maschine ausgehend vom momentancn, beispielsweise bei 45% der Vollast liegenden Lastbereich beschleunigt und in einem höheren Lastbereich betrieben werden soll, wird vom Regler eine höhere Füllungsmenge freigegeben mit der Folge, daß das Übertragungsglied 23 von der Regelstange 27 her — in der Zeichnung entgegen dem Uhrzeigersinn — verschwenkt wird. Dabei wird der zwischen Anschlag 50 am Rückführsteuerhebel 51 und Anschlag 54 am Nachsteuerhebel 31 eingeklemmte stiftförmige Mitnehmer 22 mitgenommen, damit auch der Steuerkolben 6 und

J5 der Arbeitskolbcn 5 des Kraftverstärkers 2 sowie letztendlich auch dus Füllungsgestängc 1 in Richtung größerer Füllung verschoben und zwar so weit, bis der Mitnehmer 22 am vorderen Ende des ladeluftdruckabhängig in bestimmter Position stehenden Langloches 47 anschlägt. Stimmt diese Position nicht mit der reglerseitig vorgegebenen Position überein, dann nimmt der starr mit der Walze 49 des Übertragungsgliedes 23 verbundene Rückführsteuerhebel 51 die reglerseitig vorgegebene Position ein und kommt dabei außer Kontakt mit dem Mitnehmer 22, während der Nachsteuerhebel 31 mit seinem Anschlag 54 in Kontakt mit dem Mitnehmer 22 bleibt, letzteren gegen das vordere Ende des Langloches 47, d. h. gegen den Anschlag 48, drückt und durch die Wirkung der Kraft der Zugfeder 55 den Druckkolben 29 der Druckdose 28, damit auch den Steuerkolben 6, den Arbeitskolben 5 und das Füllungsgestänge 1 in Richtung größerer Füllung verschiebt, so weit, bis das kräftemäßige Gleichgewicht zwischen der Zugkraft der Zugfeder 55 und der Rückhaltekraft der druckdoseninternen Druckfeder 42 hergestellt ist Infolge der dann größeren Füllungsmenge ergibt sich für den Abgasturbolader der Brennkraftmaschine ein größeres Abgasenergieangebot, wodurch sich auch der Druck der geförderten Ladeluft erhöht Mit dem zunehmenden Ladeluftdruck wird wiederum der Druckraum 38 in der Druckdose 28 beaufschlagt mit der Folge, daß auch der Druckkolben 29 weiter in Richtung größerer Füllungsfreigabe bewegt wird. Dadurch verschiebt sich das den Anschlag 48 für den stiftförmigen Mitnehmer 22 bilden· de vordere Ende des Langloches 47 im Druckkolben 29, was wiederum eine Nachführung des Mitnehmers 22 und der an dessen Bewegung angekoppelten Teile, nämlich des Steuerkolbens 6, des Arbeitskolbens 5 und des

Füllungsgestänges 1, durch den Nachsteuerhebel 31 ermöglicht. Dieser Vorgang geht so lange vor sich, bis der Mitnehmer 22 wieder in Kontakt mit dem sich in der reglerseitig vorgegebenen Füliungsstellung befindlichen Anschlag 50 am Rückführsteuerhebel 51 gelangt. Die Füllungsnachsteuerung ist dann für diesen Beschleunigungsfall abgeschlossen. Es ist somit gewährleistet, daß bei Lasterhöhung der Maschine die Füllungserhöhung wegen der ladedruckabhängigen Steuerung nicht zu einer Überfettung des zu verbrennenden Brennstoff-Luft-Gemisches führt, sondern entsprechend der Rauchgrenze der Maschine in Abhängigkeit von zunehmender Ladeluftmenge und zunehmendem Ladeluftdruck freigegeben wirci.

Bei einer Rücknahme der Füllung durch den Regler für einen Betrieb der Maschine in einem niedrigeren als momentanen Lastbereich wird der Mitnehmer 22 durch eine entsprechende Bewegung des Übertragungsgliedes 23 — in der Zeichnung im Uhrzeigersinn — vom Rückführsteuerhcbel 51 mitgenommen und gleitet dabei ungehindert im Langloch 47 zurück in seine neue Position, wobei auch die an seine Bewegung angekoppelten Bauteile, nämlich der Steucrkolben 6 und damit der Arbeitskolben 5 des Kraftverstärker 2 sowie das Füllungsgestänge 1 in Richtung niedriger Füllung zurückverschoben werden.

Um die Ausführung von Notmanövern zu ermöglichen, die eine extrem schnelle Beschleunigung der Maschine vonnöten machen, oder wenn Störungen des Systems auftreten, sind Sicherheitsvorkehrungen getroffen, dergestalt, daß an das hintere Gehäuseteil 32 der Druckdose 28 neben der Zuleitung 37 für Ladeluft eine weitere Luftzufuhrleitung 58 — siehe F i g. 3 — angeschlossen ist, über welche der Druckraum 38 mit Druckluft, beispielsweise aus einer Anlaßluftflasche der Maschine, beaufschlagbar ist, mit der Folge, daß der Druckkolben 29 schlagartig in seine größtmögliche Auslenkposition verschoben wird und dann der Kraftverstärker-Steuerkolben 6 direkt vom Regler her über das Übertragungsglied 23 unmittelbar in die gewünschte Maximulfüllungsposition nachsteuerbar ist, in welche Position dann auch das Füllungsgestänge 1 unmittelbar darauf durch die Verschiebung des Arbcitskolbens 5 des Kraftvcrslärkers 2 überführt wird.

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Hierzu 3 Blatt Zeichnungen

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Claims (7)

Patentansprüche:

1. Füllungssteuereinrichtung für eine aufgeladene Brennkraftmaschine mit einzeln angeordneten Einspritzpumpen, denen zur Einstellung einer zu fördernden Brennstoffmenge ein Füllungsgestänge zugeordnet ist, zwischen welchem und einem Füllungsregler ein in einen hydraulischen Steuerkreis eingebundener Kraftverstärker mit einem Steuerkolben eingeschaltet ist, der über einen Mitnehmer an ein dem Regler nachgeordnetes Übertragungsglied angekoppelt und von diesem verstellbar ist sowie die Positionierung eines Arbeitskolbens des Kraftverstärkers und damit die Stellung des an diesem Arbeitskolben angekoppelten Füllungsgestänges bestimmt, dadurch gekennzeichnet, daß dem Kraftverstärker (2) eine Füllungsnachsteuereinrichtung vorgeschaltet ist, bestehend aus einer Druckdose (28) mit ladeluftdruckabhängig gegen die Kraft einer Druckfeder (42) verstellbarem Druckkolben (29) mit einem Anschlag (48), durch dessen jeweilige Position der Verstellweg des über den Mitnehmer (22) angekoppelten Steuerkolbens (6) in Richtung zunehmender Füllung begrenzbar ist, sowie bestehend aus einem festen (50) und einem demgegenüber beweglichen ^schlag (54) am Übertragungsglied (23), die zwischen sich den Mitnehmer (22) am Steuerkolben (6) aufnehmen und durch eine Feder (55) in Richtung auf den Mitnehmer (22) vorgespannt sind, wobei diese Feder (55) der Druckfeder (42) der Druckdose (2«) entgegenwirkt und die wirksame Kraft der Feder (55) am Übertr - jungsglied (23) kleiner ist als die Haltekraff der Druckfeder (42) der Druckdose (28) und wobei der ' ate Anschlag (50) am Übertragungsglied der füllungsreglerseitig bestimmten Vorgabe des Verschiebeweges für den Steuerkolben (6) dient und der Mitnehmer (22) innerhalb einer am Druckkolben (29) ausgebildeten Aussparung zwischen einer Maximal- und einer Null-Füllungsstellung des Stcuerkolbens (β) frei beweglich ist, daß der Mitnehmer (22), solange er sich nach Maßgabe des Füllungsreglcrs frei innerhalb der Aussparung am Druckkolben (29) bewegt, zwischen den beiden Anschlägen (50, 54) des Übertragungsglicdes (23) unter der Kraft dessen Feder (55) eingeklemmt ist, daß sich diese Einklcmmung löst, sobald der Mitnehmer (22) am Anschlag (48) des Druckkolbens (29) aufläuft, während der feste Anschlag (50) am Übertragungsglied (23) in seine füllungsreglerseitig vorgegebene Position läuft, und daß mit einer Zunahme des Ladeluftdruckes die Einklemmung des Mitnehmers (22) durch Nachführung des beweglichen Anschlags (54) am Übertragungsglied (23) infolge der ladeluftdruckabhängigen Verstellung des Druckkolbens (29) und der Wirkung der Feder (55) des Übertragungsgliedes (23) wieder herstellbar ist.

2. Füllungssteuereinrichtung nach Anspruch 1, wobei der Kraftverstärker an einer Außenwand der Brennkraftmaschine befestigt ist, dadurch gekennzeichnet, daß die Druckdose (28) an der auch den Kraftverstärker (2) tragenden Außenwand (24) der Brennkraftmaschine befestigt und aus einem hinteren lopfförmigen Gehäuseteil (32) sowie einem vor- μ iljren topffönnigcn Gehäuseteil (33) mit äußerem Uefcstigiingshaller (34) zusammengesetzt ist, wobei im vorderen Gehäuseteil (33) eine Führurigshülse

(35) für den Druckkolben (29) eingeschraubt und zwischen beiden Gehäuseteilen (32, 33) eine Rollmembran (36) eingespannt ist, die nach hinten einen über eine Zuleitung (37) mit Ladeluftdruck beaufschlagbaren Druckraum (38) begrenzt und in ihrem beweglichen Bereich zwischen einer Druckplane (39) sowie einer Federführungshülse (40) eingespannt ist, wobei diese Verbindung durch eine Spannschraube (41) realisiert ist, die mit ihrerr Kopf im Druckraum (38) an der Druckplatte (39) anliegt, koaxiale Bohrungen in letzterer sowie der Rollmembran (36) und der Federführungshülse (40) durchdringt sowie in ein Sacklochgewinde des sich an der Federführungshülse (^O) abstützenden Druckkolbens (29) eingreift, wobei sich zwischen der Federführungshülse (40) und Druckkolbenführungshülse (35) die Druckfeder (42) erstreckt, deren Druckkraft mittels der Druckkolbenführungshülse (35) einstellbar ist, daß der vordere Gehäuseinnenraum in die Atmosphäre entlüftet ist und daß zur Ein- bzw. Verstellung der Grundposition des Druckkolbens (29) eine in einer Gewindebohrung (44) des hinteren Gehäuseteiles (32) gefaßte Einstellschraube (45) vorgesehen ist, an deren Stirnfläche die Spannschraube (41) in Grundstellung des Druckkolbens (29) anliegt.

3. Füllungssteuereinrichtung nach Anspruch 1, wobei der Mitnehmer durch einen Zyiinderstift gebildet ist, der außerhalb des Kraftverstärkergehäuses senkrecht zur Achse des Kraftverstärker-Steuerkolbens am vorderen Ende desselben in einer Querbohrung verankert ist, dadurch gekennzeichnet, daß die Aussparung am Druckkolben (29), in die der durch einen Zylinderstift gebildete Mitnehmer (22) eingreift, durch ein Langloch (47) gebildet ist, das ebenso wie der Druckkolben (29) der Druckdose (28) achsparallel zum seitlich gegenüber letzterem versetzten Sieücfkoiben (6) des Kraftverstärkers (2) verläuft, wobei das vordere, dem Kraftverstärker (2) zugewandte Ende des Langlodies (47) den Anschlag (48) am Druckkolben (29) biidet.

4. Füllungssteuereinrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Ausgangsposition des durch das vordere Ende des Langloches (47) gebildeten Anschlages (48) mittels der Einstellschraube (45) derart stufenlos einstellbar ist, daß die Füllungsnachsteuereinrichtung sowohl über den gesamten I.aslbereich der Brennkraftmaschine als auch erst ab einem bestimmten Lastbereich, beispielsweise etwa ab 45% der Vollast, vrirksam ist.

5. Füllungssteuereinrichtung nach Anspruch 1, wobei der Kraftverstärker an einer Außenwand der Brennkraftmaschine angeordnet ist und an dieser Außenwand außerdem eine Achse befestigt ist, auf der eine das Übertragungsglied bildende Walze drehbar gelagert ist, an der starr ein radial vorspringender Betätigungsarm sowie winklig versetzt zu diesem, ebenfalls starr und radial vorspringend, ein Steuerhebel angeordnet sind, wobei am Betätigungsarm eine mit dem Regler verbundene Regelstange angekoppelt ist und der Steuerhebel auf den Mitnehmer zur Verschiebung des Steuerkolbcns des Kraftverstärkers einwirkt, dadurch gekennzeichnet, daß der Stcuerhcbci ein Rückführslcucrhcbcl (51) mit einem einzigen Anschlag (50) ist, entgegengesetzt auf den Steuerkolben (6) wirkend ein weiterer Anschlag (54) an einem Nachsteuerhebcl (31) angeordnet ist, der drehbeweglich an einer Stirnseite der Walze (49) und dort gegen Lösen gesichert auf deren

Achse (25) gelagert ist, die Walze (49) seitlich überragt und durch die einerseits an ihm, andererseits an der Walze (49) angelenkte vorgespannte Feder (55), die eine Zugfeder ist, mit seinem Anschlag (54) ständig gegen den Mitnehmer (22) an dessen der Druckdose (28) zugewandter Seite angedrückt ist

6. Füllungssteuereinrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß der Rückführsteuerhebel (51) an seinem äußeren freien Ende gegabelt ausgebildet ist und im Bereich seiner Gabelung (52J den Steuerkolben (6) des Kraftverstärkers (2) an dessen aus dem Kraftverstärker-Gehäuse (4) herausragenden Teilbereich beidseitig umgreift sowie mit der dem Kraftverstärker (2) zugewandten Seite des Mitnehmers (22) zusammenwirkt, um die Rückführung des Steuerkolbens (6) aus jeder von der Nullfüllungsstellung abweichenden Position in Positionen kleinerer Füllung zu bewirken.

7. Füllungssteuereinrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß an das hintere Gehäuseteil (32) der Druckdose (28) außer der Zuleitung (37) für die Ladeluft eine weitere Luftzufuhrleitung (5S) angeschlossen ist, über welche der Druckraum (38) bei eine sofortige hohe Lastaufnahme und Beschleunigung der Brennkraftmaschine erfordernden Notmanövern oder bei Störungen des Systems mit Druckluft, beispielsweise aus einer Anlaßluftflasche beaufschlagbar ist, wodurch der Druckkolben (29) und mit diesem der durch das vordere Ende des Langloches (47) gebildete Anschlag (48) schlagartig in die Maximalauslenkposition verschiebbar sind.