Dieselmotor Einspritzpumpe Drehzahlregler

Einspritzmenge
Dieselmotor
Reihen-
Einspritzpumpe
Regelstangenweg
Drehzahlregler
Der pneumatische Regler wird hauptsächlich
bei
Personenkraftwagen und Schleppern verwendet. Das
Zusatz-Venturirohr an der Entnahmestelle des Unterdrucks sorgt dafür, daß der Motor bei Rückwärtslauf
nicht ,,durchgehen" bzw. daß er abgestellt werden
kann.
Der Membranblock ist durch eine mit der Regelstange der Einspritzpumpe gelenkig gekuppelte
Membran in zwei Kammern unterteilt (Bild 99):
O
Alldrehzahlregler EP/M . .
Arbeitsprinzip
Der pneumatische Regler besteht aus zwei Hauptteilen:
O dem am Motorsaugrohr auf der Einströmseite befestigten Klappenstutzen,
O dem an der Einspritzpumpe angebauten Membranblock.
Durch die venturiförmige Bohrung des Klappenstutzens strömt die vom Motor über das Luftfilter angesaugte Luft. An der engsten Stelle sitzen eine
Drosselklappe und der Anschlußstutzen für die Unterdruckleitung zum Membranblock. Die Drosselklappe ist über den Verstellhebel und das Gestänge
mit dem Fahrpedal verbunden.
Je nach Stellung der Drosselklappe stellt sich der
zum Regeln notwendige Unterdruck (bei Vollast etwa
400 mm WS) bei niederer, mittlerer oder höherer
Drehzahl ein. Der Venturi-Durchmesser muß so gewählt werden, daß bei ganz geöffneter Drosselklappe
die verlangte Nenndrehzahl noch sicher erreicht wird.
Zur genauen Einstellung der Nenndrehzahl (Begrenzung der Klappenöffnung) dient eine Anschlagschraube.
98 Unterdruck in der Unterdruckkammer bei verschiedenen
Drehzahlen und Drosselklappen-Stellungen.
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ben sucht;
O in die mit der Außenluft in Verbindung stehende
atmosphärische Kammer.
Bei laufendem Motor hängt die Stellung der Membran und damit die der Regelstange ab von der
Größe des durch die jeweilige Motorbelastung entstehenden Druckunterschieds zu beiden Seiten der
Membran; denn wird der Motor bei einer bestimmten
Stellung der Drosselklappe belastet oder entlastet,
so fällt oder steigt seine Drehzahl. Daraus ergeben
sich die verschieden großen Unterdrücke in der
Unterdruckkammer. Überwiegt die Vorspannung der
Regelfeder gegenüber dem Unterdruck auf die Membran, so wird die Regelstange in Richtung Mehrmenge verschoben. Erhöht sich der Unterdruck, dann
wird die Membran durch die Wirkung des atmosphä-
rischen Luftdrucks gegen den Federdruck bewegt,
und die Regelstange in Richtung Stop verschoben.
Die Regelung beginnt, sobald der Motor diejenige
Drehzahl erreicht hat, bei der der Unterdruck den
Regelfederdruck zu überwinden vermag oder umgekehrt. Der pneumatische Regler ist von Leerlauf bis
Enddrehzahl wirksam.
Bild
vl
ol
in die mit dem Klappenstutzen durch eine
Schlauch- oder Rohrleitung verbundene Unterdruckkammer, in der die Regelfeder die Membran und
somit die Regelstange in Richtung Voll zu verschie-
Drosselklappe teilweise offen
Drosselklappe offen
n=550
n=1100
I
Bild
99 Anordnung des pneumatischen
Klappen- Drossel- Motor-
stutzen klappe
n=214O
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400 L
,*[
.4
300
Reglers, schematisch
(Ruhelage).
Einspritzoumoe Membranblock
saugrohr
start-
und
Abste lknopf
Betriebsverhalten
Starten des Motors (Bild 100)
lm Membranblock ist ein Anschlag für
Mehrmenge
beim Starten eingebaut. Er ist mittels Gewinde einstellbar.
Zum Starten wird der Abstell- und Starthebel in
Richtung Start betätigt. Dadurch wird ein federbelasteter Anschlagbolzen im Vollastanschlag über den
zweiarmigen Hebel (Doppelhebel) in die Einstellschraube hineingedrückt, und die Regelfeder kann
die Membran und damit die Regelstange in Richtung
Voll verschieben. Dem Motor wird also während des
Startens mehr Kraftstoff als bei Vollast zugeführt.
Leerlaufbereich des Motors (Bild 101)
Läuft der Motor'im Leerlauf, so liegt der Verstell-
Bild 100 Membranblock des pneumatischen Reglers mit eingebaulem Regelstangen-Anschlag für Vollast und Startmehrmenge.
hebel der Regelklappe am einstellbaren Leerlauf-Anschlag, und das Venturi-Rohr ist fast ganz geschlossen. Es entsteht in der Unterdruckkammer schon bei
der Leerlaufdrehzahl ein Unterdruck, der ausreicht,
die Regelstange - gegen den Druck der Regelfeder in ihre Leerlaufstellung zu ziehen. Wird die Belastung
des Motors kleiner, so beschleunigt er sich, also
wächst der Unterdruck. Folglich verschiebt die Membran die Regelstange noch weiter in Richtung Stop:
der Motor läuft also wieder langsamer. Wird da-
gegen die Belastung größer, so verzögert sich der
Motor, also läßt der Unterdruck nach; die Regelfeder
verschiebt daher die Regelstange in Richtung Voll,
und der Motor läuft wieder schneller. Der Regler begrenzt somit die Leerlaufdrehzahl nach oben und
unten, d. h. er regelt die Leerlaufdrehzahl.
Oberster Drehzahlbereich des Motors (Bild 102)
(Endabregelung)
Will der Fahrer auf die Nenndrehzahl (volle Leistung)
kommen, so muß er das Fahrpedal ganz niedertreten;der Verstellhebel der Drosselklappe liegt dann an
seinem (einstellbaren) Endanschlag an. Die Drosselklappe ist dabei ganz offen. Zunächst herrscht in der
Unterdruckkammer nur ein geringer Unterdruck; der
zur Enddrehzahlregelung notwendige Unterdruck
wird erst bei Nenndrehzahl erreicht. Die Regelstange
geht beim Überschreiten der Nenndrehzahl von ihrem
Vollast-Anschlag weg und verschiebt sich in Richtung
Stop so lange, bis die Kraftstoff-Fördermenge so
Bild 101 Leerlauf-Stellung.
klein geworden ist, daß die obere Leerlaufdrehzahl
nicht mehr überschritten werden kann.
Zwischen Leerlauf- und Enddrehzahl
Der pneumatische Regler hält - ebenso wie ein
Fliehkraft-Alldrehzahlregler - auch jede Drehzahl
zwischen der Leerlauf- und Enddrehzahl konstant,
und zwar in den Grenzen des P-Grads. Je mehr man
das Fahrpedal (bzw. die Regelklappe) in Richtung
Voll verstellt, desto höher wird die Motordrehzahl.
Bild 102 Endabregelung.
Links
:
Nenndrehzahl, Vollast,
rechts:
Obere Leerlaufdrehzahl.
45
Abstellen des Motors (Bild 103)
Der Abstellhebel am Membranblock kann mit einem
Ziehknopf oder einer Abstellvorrichtung' die mit dem
Schmierung Lagerschäden auftreten können und das
Luftfilter verbrennen kann. Die wirkungsvollste und
sicherste Methode, den Motor rasch abzustellen, ist
in diesem Fall einen Gang einlegen (am besten den
3. oder 4. Gang), Bremspedal durchtreten und Motor
durch Loslassen der Kupplung abwürgen. Weitere Abstellmöglichkeiten sind: Auspuffrohr zuhalten oder Ab-
Startglühschalter kombiniert ist, verbunden sein.
Beim Abstellen drückt der mit dem Abstellhebel gekuppelte Doppelhebel die Regelstange auf Stop. Es
wird also kein Kraftstoff mehr eingespritzt' und der
Motor bleibt stehen (Ausnahmc siehe ,,Rücklauf des
stellvorrichtung betätigen und gleichzeitig Vollgas
Motors").
geben.
Rücklauf des Motors
P-Grad beim pneumatischen Regler
Meist wird heute vom Motorenhersteller eine Sicherung gegen das Anlaufen in umgekehrter Drehrichtung serienmäßig eingebaut. Es kommt aber vor, daß
warmgelaufene Motoren (insbosondere Vorkammermotoren) ohne diese Sicherurtg, z. B. durch Rück-
Beim pneumatischen Regler ist der P-Grad über den
ganzen Drehzahlbereich ziemlich gleich. Die üblichen
P-Grade bei Fahrzeugmotoren sind 6 bis 12ol0.
schlag beim Anlassen oder wenn das Fahaeug rückwärts bergab rollt, in der falschen Drehrichtung anspringen, also rückwärts laufen. ln diesem Fall arbeitet der pneumatische Regler nicht mehr richtig, denn
beim Rückwärtslaufen eines Motors wird die Ansaugleitung zum Auspuff. Weil die Regelklappe im Leerlauf nur wenig geöffnet ist, würden sich nun die Abgase in der Ansaugleitung stauen. Überdruck in der
Ansaugleitung bedeutet aber, daß auch in der Unterdruckkammer des Reglers Überdruck entsteht. Auf
die Membran wirken dann keine Saug-,
Bild '104 Luftströmung im Klappenstutzen bei Vorwärts- und Rüc*wärtslauf des Motors.
Venturirohr Drosselklappe
sondern
Druckkräfte. Von der Regelfeder unterstützt, wird dadurch die Regelstange sehr kräftig in Richtung Voll
gedrückt. Die Folge ist nun, da8 sich der Motor rasch
beschleunigt und durchgehen will. Mit dem Abstell-
ziehknopf läßt sich der Motor dann nicht abstellen,
wegen der großen Gegenkräfte.
Das Zusatz-Venturirohr ist in den Klappenstutzen an
der Anschlußstelle für den Unterdruck im Venturirohr
eingebaut und durchdringt die Regelklappe, so daß
selbst wenn diese geschlossen ist, die Ausputfgase
beim Rückwärtslauf entweichen können. Wird aber
während des Rückwärtslaufs die Regelklappe kurz
geöffnet, so will der Motor durchgehen, auch wenn
die Regelklappe sofort wieder gescftlossen wird.
Ein rückwärtslaufender Motor, bemerkbar durch
starke Qualmentwicklung aus der Motorhaube, muß
sofort abgestellt werden, da sonst infolge fehlender
Bild 103 Abstellen des Motors.
Vorwärtslauf
Bild 105 P-Grad eines pneumatischen Reglers bei verschiedenen
D
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13
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8
7
1000
Pumpendrehzahl
46
1500
2000 min-t
Sonderausführungen
Membran block mit Leerlaulzusatzfeder (Stupser)
Die Leerlaufzusatzfeder tritt nur bei Leerlauf in Tätigkeit. Sie ist wesentlich steifer als die Endregelfeder
und dient zur Stabilisierung des Leerlaufs. Die Bilder
108 und 109 zeigen einen Membranblock, dessen Zusatzfeder bei Nullast durch einen Nocken automatisch
eingeschaltet und bei Vollast wieder ausgeschaltet
wird. Dadurch wird eine sichere Abregelung z. B. bei
Sch
iebebetrieb erreicht.
Bild 106 Schema eines pneumatischen Reglers; Membranblock
mit Leerlauf-Zusatzfeder in der Leerlaufeinstellschraube
Luftfilter Klappenstutzen
Brld
107
u
be
mit Leerlauf-Zusatzfeder und Schaltnocken
Motorsaugrohl
Einspritzpumpe Membranblock
sch ra
Eild 108 Schema eines pneumatischen'Reglers; Membranblock
Membranblock EP MZ 60 A (mit Zusatzteder) Einstellinnen von außen ernstellbar
Leerlauf-Zusatzfeder Schalthebel
Brld 109 Membranblock EP MN
und Schaltnocken
60
A mit Leerlauf-Zusalzledet
Schalthebel
47
dungsbolzen von Regelstange und Membran steckt
Schwingungsdämpfung
Bei Motoren mit vier oder weniger Zylindern können
im Membranblock zu große Unterdruckschwankungen auftreten und einen unruhigen Lauf des Motors
verursachen. Um diese Schwankungen auf ein zulässiges Maß zu begrenzen, ist in die Anschlußschraube
der Unterdruckleitung am Membranblock eine Drossel eingebaut (siehe Bild 110).
Damit die etwa noch auftretenden, kleinen Membranschwankungen sich nicht aul die Regelstange
übertragen können, verbindet man Regelstange und
Membranbolzen nicht starr miteinander. Der Verbin-
Bild 110 Dämpfungsdrossel im Schlauchanschluß.
Brld 111 Kupplungsstück zwischen Regelstange und Membranbolzen
Regelstange
Gummidämpfer
Membranbolzen Membran
48
deshalb nicht in einer Bohrung, sondern in einem
Schlitz des Membranbolzens. Der Membranbolzen
kann sich daher um einen kleinen, bestimmten Betrag axial hin- und herbewegen, ohne die Regelstange mitzunehmen. Durch diese Maßnahme wird
ein ruhiger Lauf des Motors erzielt (Bild 111).
Zur Dämpfung der Geräusche im Leerlauf ist (bei
Reglern mit Leerlauf-Zusatzfeder) der Membranbolzen
auf der Unterdruckseite mit einem Gummidämpfer
versehen.
Bild 112 Einbau der Leerlauf-Zusatzfeder.
Angleichvorrichtung beim pneumatischen Regler
Wird die volle Motorleistung verlangt, so muß der
Fahrer das Gaspedal ganz niedertreten. Dabei wird
die Regelklappe voll geöffnet, und in der Unterdruckkammer entsteht wegen der verhältnismäßig niederen Drehzahl ein geringer Unterdruck. lnfolgedessen
drückt die Regelfeder die Regelstange an ihren Volllastanschlag, die Angleichfeder wird zusammengedrückt, bis der Angleichweg Null ist, d. h. die Regelstange geht nocJr um den Angleichweg in Richtung
Voll. Durch das ,,Gasgeben" steigert sich die Drehzahl. Je mehr diese zunimmt, desto größer wird der
Unterdruck, wodurch der Druck der Regelfeder auf
die Angleichfeder kleiner wird. Die Angleichfeder beginnt sich zu entspannen und schiebt die Membran
mit Regelstange um den Angleichweg in Richtung
Stop.
Bild 113 Pneumatischer Drehzahlregler mit Angleichvorrichtung.
Angleichfeder
Regelfeder
Angleichweg = 0
Membranbolzen Membran
max. Angleichweg
Wartung der
Drehzahlregler
Fliehkraftregler werden fast ausschließlich über die
Einspritzpumpe mit Schmieröl versorgt. ln Sonderfällen, z. B. bei Schrägeinbau, gibt es jedoch noch
Sumpfölschmierung mit getrenntem Ölhaushalt für
Einspritzpumpe und Regler. Pumpen und Regler mit
getrenntem ölhaushalt haben zur ölstandskontrolle
je einen Pegelstab oder eine Ölkontrollschraube. Vor
erster lnbetriebnahme ist in den Regler das gleiche
Schmieröl wie beim Motor einzufüllen. Der Ölstand
wird mit Hilfe des Pegelstabs oder mit der Ölkontrollschraube eingestellt. ölstand alle 1500 km oder 50 Betriebsstunden kontrollieren, überschüssiges Öt OaOei
ablassen, fehlendes ergänzen. Nach etwa 15 000 km
oder 500 Betriebsstunden Frischöl einfüllen.
Pneumatische Regler neuerer Bauart, d. h. ohne
Klappöler bedürfen keiner Schmierung.
49
Reglerarten
Typ
Reglerart
Meßwerk
für Pumpen- Verwendung für
größe
Fliehkraftmeßwerk A, P
LeerlaufRQ
Enddrehzahlregler
ZW
RQU' oder nur
Straßenfahzeuge,
Lokomotiven,
Aggregate
Enddrehzahlregler
EPIRS
und
LeerlaufEnddrehzahlregler
Fliehkraftmeßwerk
A,
P
Rev ilL*:iljJtil"' Ftiehkrartmeßwerk A, P
zw
*r*
3t#enor"n."htregter
Straßenfahrzeuge
Fahrzeuse mit Nebenantrieb, Lkw
Aggregate
i
RQV-K Alldrehzahlregler Fliehkraftmeßwerk
A,
P
Straßenfahrzeuge
mit beliebiger
Angleichung
EPIRSV Alldrehzahlregler Fliehkraftmeßwerk
EPIRSUV'
EPIM Alldrehzahlregler
pneumatisches Meßwerk A,
* mit Übersetzung für langsam laufende Motoren
12
P
P,ZW
A, M,
M
Schlepper, Aggregate, Fahrzeuge
Aggregate
Pkw, Schlepper