AT159583B

AT159583B - Verfahren und Einrichtung zur Regelung der Brennstoffzufuhr bei Verbrennungsmotoren.

Info

Publication number: AT159583B
Authority: AT
Inventors: Emil Schimanek
Original assignee: Emil Schimanek
Filing date: 1936-06-25
Publication date: 1940-10-10
Also published as: AT160693B; AT160690B

Description

EMI1.1

EMI1.2

In dieser Saugleitung 1 ist eine die Leistung des Motors regelnde Drosselklappe entweder vor oder nach dem Venturirohr 4 bzw. den Anschlüssen 7 und 6 des Regelapparates eingebaut, also entweder die Drosselklappe 5 oder die Drosselklappe 5'.

Die in der Ansaugleitung auftretende Druckdifferenz wird durch zwei verschieden grosse Membranen, eine kleinere Membrane 11 und eine grössere 12, welche durch ein Verbindungsstück 13 zu einer Differentialmembrane vereinigt sind, zur Regelung der Brennstoffzufuhr ausgenutzt. Diese Membranen sind in einem Gehäuse derart angeordnet, dass durch die festen Wände 16, 18 und 17 und die Membranen 11, 12 drei geschlossene Räume. 8, 9, 10 gebildet werden. In den Raum 9 wird durch das Röhrchen 6'der Druck, welcher im Saugrohr im Anschlusspunkt 6 herrscht, übertragen, während in dem Raume 8 der durch das Rohr 7'vom Anschlusspunkt 7 übertragene Druck herrscht.

Dem Raume 10 fliesst der Brennstoff unter Druck durch die Leitung 15 über das Ventil 14 zu, welches, von der Differentialmembrane gesteuert, den Brennstoffeinspritzdruck im Raume 10 vor der Düse 21 regelt.

Der Druck, unter welchem der Brennstoff durch die Leitung 15 dem Regelorgan, z. B. durch eine Brennstoffpumpe od. dgl., zugeführt wird, muss höher sein als der höchste erforderliche Einspritzdruck, der im Raume 10 herrscht. Zweckmässig wird der Pumpendruck durch Regelung, z. B. durch ein Überströmventil mit einstellbarer Belastung, auf beliebiger Höhe konstant gehalten.

In der Regelvorrichtung wirkt nun der im Raume 9 herrschende Druck, das ist der im Saugrohr an der Stelle 6 der grösseren Luftgesehwindigkeit abgenommene kleinere der beiden zur Regelung herangezogenen Drücke, auf die einander zugekehrten Flächen der grösseren und der kleineren Membrane, während der im Raume 8 herrschende grössere der beiden Drucke nur auf die grössere Membrane wirkt.

Es wird daher durch die in den Räumen 8 und 9 herschenden Drücke auf die Differentialmembrane eine Kraft nach oben ausgeübt, welche dem im Raume 10 herrschenden Brennstoffeinspritzdruck das Gleichgewicht hält. Durch die Differentialwirkung der verschieden grossen Membranen wird hiebei erreicht, dass der im Raume 10 sich einstellende Brennstoffdruck grösser ist als der grössere der beiden zur Regelung herangezogenen Drücke, das ist der im Raume 8 herrschende Druck. Dieser im Raume 8 herrschende Druck kann aber gegebenenfalls auch atmosphärischer Druck sein.

Um den auf die Membrane 11 wirkenden Druck des Brennstoffes von der Lage der Regelvorrichtung möglichst unabhängig zu machen, was insbesondere bei Flugmotoren, welche auch in verkehrter Lage arbeiten können müssen, wichtig ist, ist der Raum 10 so niedrig bzw. die Entfernung der Düse 21 von der Membrane 11 so klein gehalten, dass das auf der Membrane 11 lastende Gewicht der Brennstoffsäule praktisch vernachlässigt werden kann.

Unter dem im Raume 10 herrschenden Druck wird der Brennstoff aus der Düse 21 durch die Leitung 19 an der Stelle 23 in die Ansaugleitung 1 gepresst, wobei die Einführung des Brennstoffes in den Luftweg an einer beliebigen Stelle, z. B. an den Stellen 23'oder 23", durch die Leitungen 19' oder 19"vor oder hinter der Drosselklappe oder bei Kompressormotoren auch vor oder hinter dem Kompressor erfolgen kann.

In der Zeichnung ist ein Ausführungsbeispiel gezeigt, bei welchem der durch die Düse gepresste Brennstoff mit einer gewissen Menge von Luft vermischt als Schaum (Vorgemiseh) in die Saugleitung strömt. Zu diesem Zwecke wird die zur Schaumbildung notwendige Luft dem Saugrohr entnommen und durch das Rohr 20 zur Misehstelle 22 geleitet, wo die Luft mit dem aus der Brennstoffdüse 21 herausgepressten Brennstoff gemischt wird und das Vorgemisch (Schaum) durch das Rohr 19 dem Saugrohr zuströmt. Hiebei ist das Rohr 20 an die Saugleitung an einer Stelle angeschlossen, an welcher ein Druck, der einem der beiden zur Regelung herangezogenen Drücke gleich ist, herrscht.

Die Wirkungsweise der Vorrichtung ist nun folgende :
Wenn der Motor sich im Ruhezustand befindet, herrscht in allen drei Räumen 8, 9, 10 der gleiche Druck. Demzufolge bleibt Ventil 14 geschlossen und der Brennstoffzufluss zum Raum 10 ist abgeschlossen. Dieser Abschluss kann auch durch eine schwache, das Ventil 14 schliessende Feder unterstützt werden.

Wenn der Motor angedreht wird, entsteht zwischen den Anschlusspunkte 7 und 6 ein Druckunterschied. Der Druck im Punkte 6 wird kleiner als derjenige im Punkte 7. Hiedureh wird die Differentialmembrane nach oben deformiert und Ventil 14 geöffnet. Durch das offene Ventil strömt so lange Brennstoff in den Raum 10 zu, bis der Druck in diesem Raum eine gewisse Höhe erreicht hat.

Das ist der Druck, mit welchem der Brennstoff durch die Düse 21 gepresst wird. Wenn dieser Druck erreicht wird, bleibt er, solange der Motor mit demselben Luftgewicht arbeitet, unverändert. Denn wenn sich der Druck im Raum. M vergrössert, schliesst das Ventil 14, wenn er sich verkleinert, öffnet das Ventil. M Der Brennstoff wird also mit einem Überdruck durch die Düse 21 gepresst, um von dort entweder ungemischt oder mit Luft zu Schaum vermischt in die Saugleitung zu gelangen.

Einem grösseren oder kleineren im Motor verarbeiteten Luftgewicht entspricht ein grösserer bzw. kleinerer Druckunterschied im Luftwege zum Motor und demnach eine grössere bzw. kleinere Druckdifferenz in den Räumen 8 und 9. Dadurch wird der Brennstoffdruck im Raume 10 auf einen grösseren bzw. einen kleineren Wert geregelt, wobei in Abhängigkeit vom Brennstoffdruck die durch die Düse 22 ausgepresste Brennstoffmenge entsprechend dem grösseren Luftgewicht vergrössert bzw. entsprechend dem kleineren Luftgewicht verkleinert wird.

Die Anordnung ist gemäss der Erfindung so getroffen, dass für einen Zylinder bzw. an die Stelle eines Vergasers entweder eine oder mehrere solche Regelvorrichtungen vorgesehen sind, wobei der
Brennstoff der oder den Regelvorrichtungen durch eine einzige Brennstoffpumpe oder jeder Regel- vorrichtung durch eine besondere Pumpe zugeführt werden kann. So kann z. B. bei einem Mehr- vergasermotor je ein Vergaser durch je eine Regelvorrichtung gemäss der Erfindung ersetzt werden.

PATENT-ANSPRÜCHE :
1. Verfahren zur Regelung der Brennstofförderung von Gemischmotoren unter Überdruck durch einen oder mehrere in den Luftweg zum Zylinder eingeschaltete Druckregler, welche den Ein- spritzdruck und damit die eingespritzte Brennstoffmenge entsprechend dem jeweilig verarbeiteten
Luftgewicht auch in Abhängigkeit von der jeweiligen Belastung und Drehzahl des Motors durch die
Differenz von an verschiedenen Stellen des Luftweges abgenommener Drucke verändern, dadurch gekennzeichnet, dass die Druckdifferenz im Luftwege zum Motor, zweckmässig eine künstlich durch
Verengung einer Stelle des Luftweges (z.

B. nach Art eines Venturirohres) erzeugte Druckdifferenz, in einem auf der Differentialwirkung zweier Flächen (Differentialmembranen od. dgl. ) beruhenden
Regelorgan zur Regelung des Brennstoffeinspritzdruckes ausgenutzt wird, derart, dass der Brennstoff- einspritzdruck grösser als der grössere der zur Regelung herangezogenen Drücke ist.

Claims

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Druck, unter welchem der Brennstoff von der Brennstoffpumpe od. dgl. zum Druckregler gefördert wird, konstant erhalten wird, zweckmässig aber einstellbar ist.

3. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, dass zwecks Regelung des Druckunterschiedes (Förderdruckes) an den zwei Seiten der Brennstoffdüse Luft unter einem beliebigen Druck hinter die Düse zugeführt wird, welche Luft (Bremsluft) mit dem Brennstoff ein reiches Gemisch (Schaum) bildet.

4. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass ein Vergaser durch mehrere Druckregelapparate ersetzt ist.

5. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass bei Mehrvergasermotoren je ein Vergaser durch je einen oder mehrere zwischen der Brennstoffördereinrichtung und dem Luftweg zum Motorzylinder eingeschalteten Brennstoffdruckregler ersetzt ist, über welchen respektive welche der Brennstoff in den Luftweg zum Motorzylinder gefördert wird.

6. Vorrichtung zur Ausführung des Verfahrens nach den Ansprüchen 1 bis 3, gekennzeichnet durch einen dreikammerigen Druckregler zweckmässig mit miteinander verbundenen Zwischenwänden (Membranen od. dgl. ), die einer Differential-od. dgl. Wirkung fähig sind, wobei zwei Kammern mit zwei Stellen verschiedenen Druckes des Luftweges zum Motor verbunden sind und an die dritte Kammer die Brennstoffzuleitung und Brennstoffableitung angeschlossen ist, so dass die dritte Kammer unter einem aus dem Zusammenwirken der beiden verschieden grossen Drücke im Luftwege des Motors jeweils resultierenden Druck gesetzt ist.

7. Vorrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Brennstoffkammer des drei- kammerigen Druckreglers möglichst niedrig ausgebildet ist, so dass die auf der Membrane lastende Flüssigkeitssäule möglichst klein ist.

8. Vorrichtung nach den Ansprüchen 6 und 7, gekennzeichnet durch zwei verschieden grosse, miteinander verbundene Membranen od. dgl., von welchen die grössere unter der Wirkung der zwei verschiedenen zur Regelung herangezogenen Drücke gesetzt ist und die kleinere Membrane od. dgl. einerseits unter der Wirkung des kleineren der beiden auf die grosse Membrane einwirkenden Drücke und anderseits unter der Wirkung des zu regelnden Brennstoffeinspritzdruckes steht.

9. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 6 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass die Regelung des Brennstoffeinspritzdruckes durch ein durch die Membranen gesteuertes Ventil od. dgl. erfolgt, welches den von der Brennstoffpumpe unter höherem als dem Einspritzdruck geförderten Brennstoff auf den jeweilig erforderlichen Einspritzdruck regelt.

10. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 6 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass vom Luftweg des Motors an einer Stelle oder von der Atmosphäre eine Luftleitung hinter die Brennstoffdüse abgezweigt ist und durch diese Luftleitung (20) Bremsluft zugeführt wird und zur Weiterleitung des Schaumes eine Gemischleitung (19) vorgesehen ist.

11. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 6 bis 10, dadurch gekennzeichnet, dass der Brennstoff für einen Zylinder durch eine oder mehrere Brennstoffpumpen der Regelvorrichtung bzw. den Regelvorrichtungen zugeführt wird.

12. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 6 bis 11, dadurch gekennzeichnet, dass für einen Mehrzylindermotor die Regelvorrichtungen und die Pumpe gemeinsam für alle Zylinder oder getrennt für jeden ausgeführt werden.