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Regelvorrichtung für das Ladegebläse einer Brennkraftmaschine.
Die Erfindung bezieht sich auf eine Regelvorrichtung für das Ladegebläse einer Brennkraft- masehine, die zwecks Verringerung der zur Brennkraftmaschine geförderten Lademenge bei steigender
Drehzahl des Gebläses die Entfernung eines Teils des Lademittels gestattet.
Bei den bekannten Regelvorrichtungen dieser Art ist das den Abfluss der Teilmenge steuernde
Glied in einem am Gebläsegehäuse angebrachten Umführungskanal angeordnet, der die Baumasse des Ladegebläses ungünstig beeinflusst und den Baustoffaufwand erhöht. Ausserdem benötigen die bisher üblichen Regelvorrichtungen eine Reihe von Zwischengliedern, durch die die einem umlaufenden
Fliehkraftregler erteilten Verstellbewegungen auf das ortsfest im Umführungskanal angeordnete Steuer- glied übertragen werden.
Diese Nachteile werden vermieden, wenn erfindungsgemäss das den Abfluss der Teilmenge steuernde Glied in einem umlaufenden Teil des Gebläses, vorzugsweise im Arbeitskolben, angeordnet ist und bei einer bestimmten Mindestdrehzahl eine Verbindung zwischen dem Gebläse- druckraum und dem Saugraum oder dem Gebläsedruckraum und einer in der Gebläsewelle vorgesehenen ins Freie führenden Bohrung zu öffnen beginnt. Hiedurch wird der Aufbau des Ladegebläses wesentlich vereinfacht, da die bisher für den genannten Zweck üblichen Umführungskanäle in Fortfall kommen.
In der Zeichnung sind mehrere Ausführungsbeispiele der Erfindung dargestellt, u. zw. zeigen Fig. 1 einen Längsschnitt durch ein Drehkolbengebläse, Fig. 2 einen Schnitt nach Linie II-II in Fig. 1, Fig. 3 einen Längsschnitt durch eine andere Ausführungsform eines Drehkolbengebläses, Fig. 4 einen
Schnitt nach Linie IV-IV in Fig. 3, Fig. 5 und 6 einen Querschnitt und eine Seitenansicht einer weiteren Ausführungsform eines Drehkolbens, Fig. 7 und 8 einen Querschnitt und eine Seitenansicht einer weiteren Ausführungsform eines Drehkolbens.
In Fig. 1 und 2 ist ein Drehkolbengebläse dargestellt, dessen beide Kolben 1 und 2 mit ihren Wellen 3 und 4 fest verbunden sind. Die Wellen 3,4 sind in Seitenwänden 5, 6 eines Gehäuses 7 gelagert. Die Welle 3 wird durch ein Zahnrad 8 mittelbar oder unmittelbar von einer nicht dargestellten Brennkraftmaschine angetrieben. Der Antrieb der Welle 4 erfolgt durch ein Zahnradpaar 9, 10, von denen das eine Zahnrad auf der Welle 3 und das andere auf der Welle 4 befestigt ist.
Die linken Enden der Wellen 3 und 4 haben je eine Bohrung 11 und eine damit verbundene
Querbohrung 12. Die Querbohrungen 12 sind durch die Kolbenwand hindurch verlängert und stellen die Verbindung her zu Längsbohrungen 13 der Drehkolben 1 und 2, in deren Enden Deckel 14, 15 eingeschraubt sind. Der Deckel 14 hat einen Ansatz 16, gegen den sich unter dem Einfluss einer Feder 18 ein in die Längsbohrung 13 passender Schieber 17 anlegt. Durch eine Erhöhung des Flüssigkeitsoder Gasdrucks in den Bohrungen 11 und 12 und in dem links vom Schieber 17 liegenden Teil der Bohrung 13 kann der Schieber 77 gegen die Wirkung der Feder 18 nach rechts in Fig. 1 verschoben werden.
In jedem Schieber 17 ist quer zu seiner Achse eine Öffnung 19 angebracht, die bei seiner Rechtsbewegung mit entsprechenden Öffnungen 20 der Drehkolben 1, 2 in teilweise oder ganze Deckung gebracht werden kann. In der dargestellten Stellung gemäss Fig. 1 sind die Öffnungen 20 durch den rechten Teil des Schiebers 17 abgedeckt. Werden die Öffnungen 19, 20 durch die Rechtsbewegung des Schiebers17 mehr oder weniger geöffnet, so geben sie einem strömenden Mittel mehr oder weniger den Durchgang
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Drehkolben gefördert wird, so wäre überhaupt keine Verdichtungsarbeit sondern nur eine geringe Förderarbeit durch das Gebläse zu leisten.
Die Bohrung 11 ist an einen Regler angeschlossen, der mit wachsender Drehzahl der Brennkraftmaschine den Flüssigkeitsdruck in den Bohrungen 11, 12, 13 erhebt. Der Regler besteht in dem Ausführungsbeispiel gemäss Fig. 1 aus dem in einem Pumpengehiiuse 25 eingeschlossenen Zahnradpaar 9, 10, das durch das Zahnrad 8 in Abhängigkeit von der Drehzahl der Brennkraftmaschine angetrieben wird, wie bereits oben erwähnt ist. Der Zahnradpumpe 9, 10, 25 wird in an sich bekannter Weise, z.
B. von einem nicht dargestellten Vorratsbehälter, 01 zugeführt, das mit wachsender Drehzahl der Brennkraftmaschine reichlicher und unter grösserem Druck durch Kan : le 26 den Bohrungen 11, 12, 13 zufliesst. Da bei der dargestellten Ausführungsform gemäss Fig. 1 die linken Enden der Bohrungen 11 durch Stopfen 27 vollständig verschlossen oder stark gedrosselt sind, wird der Schieber 17 bei steigender Drehzahl der Brennkraftmaschine dergestalt entgegen der Wirkung der Feder 18 bewegt, dass die durch die Bewegung des Schiebers 17 gesteuerten Öffnungen 19, 20 in zunehmendem Masse selbsttätig geöffnet werden.
Hiedurch wird folgendes erreicht :
Sobald die Brennkraftmaschine gering belastet ist und sieh demzufolge auf eine erhöhte Drehzahl einstellt, wird selbsttätig, u. zw. in Abhängigkeit von dem Grad der Drehzahlerhöhung ein Teil der Ansaugmenge des Gebläses durch die Öffnungen 19. 20 wieder zurück in den Ansaugraum geleitet, anstatt dass in nachteiliger Weise die an sieh schon hohe Drehzahl der Brennkraftmaschine durch die gesteigerte Leistung des jetzt schneller laufenden Geblfses noch weiter erhöht würde.
Von besonderem Vorteil ist hiebei, dass das von den Drehkolben 1, 2 an den Gehi ; usewandungen entlanggeschobene Mittel nicht erst vor dem Rückströmen auf den vollen Gebl1 ; sedruck gebracht zu werden braucht, sondern bereits vorher in entsprechendem Masse, wie der Förderhub fortschreitet, wieder durch die ganz oder
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zum Fördern und Verdichten des nicht zur Brennkraftmaschine strömenden Teiles der Ladeluft geleistet zu werden.
Falls das Gebläse bei Vergasermaschinen zwischen dem Vergaser und der Brennkraftmaschine angeordnet ist und so zur Brennstoff-Luft-Gemischforderung dient, ist es zweckmässig, den rückströmenden Gemischteil wieder der Ansaugseite des Gebläses zuzuleiten. Natürlich könnten aber in den Fällen, in denen das Gebläse nur Luft zu fördern hat, die Öffnungen 19 im Schieber so gestaltet werden, dass der bei hohen Drehzahlen rückströmende Luftteil ins Freie entweicht. Dies könnte beispielsweise in der Weise geschehen, dass von der Öffnung 19 eine Verbindung zu einer ins Freie führenden Längsbohrung 28 der Welle 4 geschaffen wird, wie dies in Fig. 1 mit strichpunktierten Linien angedeutet ist.
Damit der Schieber 17 sich in der Bohrung 13 nicht drehen, sondern nur längsverschieben kann, ist er mit einem Stift 29 versehen, der in einer Längsnut 30 des Kolbens entlanggleitet. Natürlich kann der Schieber 17 zur Verringerung des Gewichtes oder aus andern Gründen auch als Rohr ausgebildet werden und zur Verbesserung der Gleitverhältnisse in einer im Kolben eingesetzten Büchse aus einem besonderen hiefür geeigneten Werkstoff geführt werden. Die Zahl der Öffnungen 19, 20 in Schieber und Kolben ist ebenfalls beliebig.
Zur Rückführung des Öles oder der Ladeluft, die etwa zwischen dem Schieber 17 und der Bohrung 13 hindurch auf die in Fig. 1 rechts liegende Seite des Schiebers 17 gelangen könnte, dient eine kleine Durchgangsöffnung 31 im Abschlussdeckel 75.
In Fig. 3 und 4 ist eine andere Ausführungsform des Gebläses dargestellt. Hiebei wird Luft oder ein Ladegemiseh durch die Flügel 40 des Drehkolbens 41 von der Saugseite 42 des in Pfeilriehtung 43 umlaufenden Gebläses auf die Druckseite 44 gefördert. Im Innern jedes Kolbens 4 ist ein Schieber 45 längsbeweglich geführt, der nach links in Fig. 3 durch eine Feder 46 und nach rechts durch eine Stange 47 bewegt werden kann. An dem äusseren Ende der Stange 47 greift ein Winkelhebel 48 an, der bei wachsender Drehzahl der Brennkraftmaschine durch einen nicht dargestellten Regler, z. B. einen Fliehkraftregler, in der Richtung des Uhrzeigers gedreht wird.
Da in dem Schieber 45 eine Querbohrung 49 und in dem Kolben 41 eine Querbohrung 50 angebracht ist, die bei Rechtsverschiebung des Schiebers 45 miteinander in Deckung gebracht werden, so wird auch bei dieserAusführungs- form mit wachsender Drehzahl der Brennkraftmaschine ein vergrösserter Teil der Ansaugmenge wieder durch die Öffnungen 49, 50 zurückströmen, um eine Überladung bei geringer Belastung zu vermeiden.
In Fig. 5 und 6 ist eine weitere Ausführungsform eines Drehkolbens 51 für ein Ladegebläse dargestellt. In dem Kolben sind Öffnungen 52 angebracht, die je nach der Stellung von durch Federn 53 belasteten Steuerschiebern 54 geöffnet oder versperrt werden können. Die Gewichte der Steuerschieber 54 und die Stärke der Federn 53 sind dabei so bemessen, dass die Steuerschieber 54 bei Erreichen einer gewünschten Drehzahl der Brennkraftmaschine und der von dieser angetriebenen Kolben 51 nach aussen geschleudert werden. Auf diese Weise geben sie die Öffnungen 52 mehr oder weniger frei
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und verhindern das Überladen der Brennkraftmaschine, sobald diese infolge einer niedrigen Belastung eine hohe Drehzahl erreicht.
In entsprechender Weise wie die Steuerschieber 54 bei der Ausführungsform nach Fig. 5 und 6 mit wachsender Drehzahl des Kolbens 51 nach aussen geschleudert werden, so werden auch bei einer weiteren Bauart eines Arbeitskolbens 59 gemäss Fig. 7 und 8 als Steuerschieber 60 dienende Teile, die um einen Zapfen 61 drehbar sind und durch eine Feder 62 in der dargestellten Ruhestellung gehalten werden, bei wachsender Drehzahl der Brennkraftmaschine durch die Fliehkraft nach aussen geschleudert, um Durchgangsöffnungen 63 für das Rückströmen des verdichteten Mittels in grösserem oder geringerem Masse selbsttätig freizugeben.
PATENT-ANSPRÜCHE :
1. Regelvorrichtung für das Ladegebläse einer Brennkraftmaschine, die zwecks Verringerung der zur Maschine geförderten Lademenge bei steigender Drehzahl des GeMSscs die Entfernung eines Teiles des Lademittels gestattet, dadurch gekennzeichnet, dass das den Abfluss der Teilmenge steuernde Glied (y, 45, 54, 60) in einem umlaufenden Teil des Gebläses, vorzugsweise im Arbeitskolben (2, 41, 51, 59), angeordnet ist und bei einer bestimmten Mindestdrehzahl eine Verbindung zwischen dem Gebläsedruckraum und dem Saugraum oder dem Gebläsedruckraum und einer in der Gebläsewelle (4) vorgesehenen ins Freie führenden Bohrung (28) zu öffnen beginnt.