<Desc/Clms Page number 1>
Regelvorrichtung für Mehrstoffmotoren, insbesondere für Zweistoffmotoren
Die Erfindung bezieht sich auf eine Regelvorrichtung für Mehrstoffmotoren, insbesondere Zweistoff- motoren, mit einem einzigen Regler und mindestens zwei mit diesem zusammenarbeitenden, je einem ändern Kraftstoff zugeordneten, die Füll-bzw. Einspritzmenge bestimmenden Steuergeräten, auf die die
Regelbewegung vom Regler mittels Gestänge, Wellen u. dgl. übertragen wird, wobei eine Schalteinrich- tung zur Einstellung der gewünschten Betriebsart vorgesehen ist.
Die mit einer derartigen Regelvorrichtung gesteuerten Verbrennungsmotoren können durch entsprechen- de Einstellung der Schalteinrichtung abwechselnd mit verschiedenen Kraftstoffen, z. B. mit Dieselöl,
Schweröl, Gas od. dgl., entweder mit einem dieser Kraftstoffe im Einstoffbetrieb bzw. im Zündstrahl- betrieb oder mit mehreren Kraftstoffen gleichzeitig im Mehrstoffbetrieb gefahren werden. Hiebei kann es jedoch vorkommen, dass der Kraftstoff, mit dem der Motor gerade betrieben wird, ausfällt oder ledig- lich in ungenügenderMenge oderqualität zugeführt wird, so dass der Motor nicht mehr die volle Leistung abgeben kann und unerwünschte und oftmals nachteilige Betriebsunterbrechungen auftreten.
Diese Gefahr besteht Insbesondere im Gasbetrieb, da der Heizwert des Gases und der Zuleitungsdruck vielfach Schwan- kungen unterworfen sind, beispielsweise bei einer Entnahme des Gases von einem Holzgasgenerator oder auch bei Verwendung von Hochofengas.
Zur Beseitigung dieser Nachteile geht die Erfindung davon aus, dass der Hub des Reglers über die die grösste Füll-bzw. Einspritzmenge wenigstens eines Kraftstoffes bestimmende Reglerstellung hinausreicht, wie dies bei Zweistoffmotoren an sich bereits bekannt ist. Bei der bekannten Ausführung ist der Hub des Reglers in zwei Bereiche von ungefähr gleicher Grösse unterteilt, wobei im ersten Bereich bis zur grösstmöglichen Gaszuteilung reguliert und in dem darüber hinausgehenden Bereich die Einspritzmenge der Kraftstoffpumpe vergrössert wird. Bei ungenügender Gaszufuhr läuft der Motor dabei zwar im Dieselbetrieb weiter ; durch eine derartige Unterteilung ist jedoch zwangsläufig einem kleinen Reglerhub ein verhältnismässig grosser Hub am Steuergerät zugeordnet.
Da aber meist ein grosses Arbeitsvermögen fUr die Regelung benötigt wird, weil der Verstellwiderstand der Steuerung verhältnismässig gross ist, wirkt sich eine Unterteilung auf die Regelung nachteilig aus. Der Regler kann bei Laständerungen nur schwer regulieren und ein ruhiger Lauf des Motors ist in Frage gestellt.
Die Erfindung vermeidet auch die sich durch eine Unterteilung des Reglerhubes ergebenden Nachteile und besteht darin, dass ein vom Regler im Bereich seines über die grösste Füll-bzw. Einspritzmenge hinausreichenden Hubes (Reservehub) betätigbarer Wächter vorgesehen ist, der mit der Schalteinrichtung zusammenarbeitet und bei der Betätigung die Schalteinrichtung und damit den Motor auf den Betrieb mit einem ändern Kraftstoff, vorzugsweise Dieselöl, umschaltet. Da der erfindungsgemäss vorgesehene Reservehub verhältnismässig klein sein kann, steht bei allen Betriebsarten der grösste Teil des Reglerhubes für die Betätigung der jeweils mit dem Regler antriebsverbundenen Steuergeräte zur Verfügung.
Bei ungestörter Kraftstoffzufuhr arbeitet der Regler hiebei innerhalb seines normalen Hubbereiches und regelt die Kraftstoffzuführung der Motorleistung entsprechend. Sobald aber die erforderliche Menge oder Qualität des zugeführten Kraftstoffes unterschritten wird, bewegt sich das Stellglied des Reglers über den der maximalen Füll- bzw. Einspritzmenge der Steuergeräte zugeordneten Hubbereich hinaus in den Bereich des Reservehubes und bewirkt die Umschaltung auf einen andern Kraftstoff. Der Regler steuert sodann die diesem Kraftstoff zugeordneten Steuergeräte und kehrt wieder in seinen normalen Hubbereich zurück.
Dies geht in kürzester Zeit und ohne Störung des Betriebes vor sich, so dass der Motor seine volle Leistung
<Desc/Clms Page number 2>
beibehält. Durch die Erfindung ergibt sich somit eine erhebliche Verbesserung der Betriebssicherheit.
Nach einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung kann die Schalteinrichtung mit einer sie in einer Betriebslage haltenden Feder versehen und in die ändern Betriebslagen gegen die Kraft dieser Fe- der verstellbar sein sowie eine z. B. einrastbare Sperre od. dgl. vorgesehen sein, die die Schalteinrichtung in der gegen die Kraft der Feder jeweils eingestellten Betriebslage festhält, wobei im Bereich des Reser- vehubes des Reglers ein mit dem die Regelbewegung übertragenden Gestänge zusammenwirkender An- schlag od. dgl. zum Lösen der Sperre od. dgl. vorgesehen ist. Es handelt sich hiebei um eine einfache Aus- führungsform, bei der die automatische Umschaltung von einer Betriebsart auf eine andere durch mecha- nische Einrichtungen gesteuert wird und durch Federkraft erfolgt.
Die Schalteinrichtung kann jedoch auch elektrisch, hydraulisch oder auf andere Weise von einer Betriebslage in die andere verschoben werden, wobei der Regler im Bereich seines Reservehubes z. B. einen elektrischen oder hydraulischen Schalter be- tätigt.
In der Zeichnung ist ein Ausführungsbeispiel der Erfindung schematisch dargestellt. Die hiebei für
Zweistoffmotoren ausgebildete Regelvorrichtung besteht aus einem Regler 1 und zwei mit diesem zusam- menarbeitenden, je einem andern Kraftstoff zugeordneten Steuergeräten, z. B. einer Einspritzpumpe 2 und einem Gassteuergerät 3. Zur Übertragung der Regelbewegung vom Regler auf die Steuergeräte sind zwei Steuerwellen vorgesehen, von denen die Steuerwelle 4 über einen mit ihr drehfest verbundenen Kur- belarm 5 und ein Gestänge 6 mit der Einspritzpumpe 2 und die Steuerwelle 7 in analoger Weise über den Kurbelarm 8 und die Verbindungsstange 9 mit dem Gassteuergerät 3 in Verbindung steht.
Die beiden
Steuerwellen 4 und 7 sind mit dem Regler 1 mittels eines Doppelhebels 10 kraftschlüssig antriebsverbun- den, dessen eines Ende an einem auf der Steuerwelle 4 drehfest befestigten Kurbelarm 11 angelenkt und dessen anderes Ende über einen Zwischenhebel 12 mit dem auf der Steuerwelle 7 sitzenden Kurbelarm 13 gekuppelt ist. Am mittlerendrehpunkt desdoppelhebels 10 ist das zumRegler l führende Antriebsgestänge drehbar befestigt, das aus einer Gabelstange 14, einem Kurbelarm 15 und einer Welle 16 besteht. Die Antriebsverbindung zwischen der Welle 16 und dem Regler 1 erfolgt über eine am Stellhebel17 des'Reglers 1 angelenkte Verbindungsstange 18, die über eine koaxial auf ihr befestigte Schraubendruckfeder 19 mit einem auf der Welle 16 drehfest angeordnetenKurbelarm 20 in Verbindung steht.
Die Vorspannung der Feder 19 kann mittels einer auf die Verbindungsstange 18 aufgeschraubten Flügelmutter 21 eingestellt werden.
Die Schalteinrichtung zur Einstellung. der gewünschten Betriebsart bzw. zur Umschaltung von einer Betriebsart auf eine andere weist eine Achse 22 auf, auf welcher der zur Betätigung der Schalteinrichtung dienendeHandhebel 23 sowie zwei Hebelarme 24 und 25 drehfest angeordnet sind. Der Hebelarm 24 steht über eine Verbindungsstange 26 mit einem axial verschiebbar gelagerten Stössel 27 in Verbindung, der mit einem auf der Steuerwelle 4 drehfest angeordnetenAnschlag 28 zusammenarbeitetund die Steuerwelle 4 je nach der Stellung des Handhebels 23 entweder freigibt oder in einer bestimmten Lage festhält.
Der Hebel 25 betätigt über die Verbindungsstange 29 den Stössel 30, der wiederum mit dem auf der Steuerwelle 7 sitzenden Anschlag 31 zusammenarbeitet und diese bei freigegebener Steuerwelle 4 blockiert und umgekehrt. Um die Stellung der Steuerwelle 4 und 7 in blockiertem Zustand genau festlegen zu können, sind mit denKurbelarmen 11 bzw. 13 zusammenarbeitende verstellbare Anschläge 32 und 33 vorgesehen, wobei der Anschlag 32 gegen die Kraft einer Schraubendruckfeder 34 verschiebbar und durch eine Stellschraube 35 einstellbar ist.
Die Schalteinrichtung wird in der dargestellten Lage des Handhebels 23 mittels einer auf der Achse 22 vorgesehenen Feder 36 festgehalten. Bei einer Umschaltung von einer Betriebsart auf die andere wird der Handhebel 23 in Richtung des Pfeiles 37'gegen die Kraft der Feder 36 in seine durch die strichpunktierte Linie 37 angedeutete Endlage verschoben, wobei die Feder 36 vorgespannt wird. Um die Schalteinrichtung auch in dieser Endlage festhalten zu können, ist auf der Achse 22 eine Sperrnocke 38 drehfest angeordnet, die mit einem durch eine Zugfeder 39 belasteten und durch eine Schraube 40 einstellbaren Sperrhebel 41 zusammenarbeitet, der beim Verschwenken des Handhebels 23 in Richtung des Pfeiles 37'hinter der Sperrnocke 38 einrastet, sobald der Handhebel 23 die durch die Linie 37 angedeutete Endlage erreicht hat.
Der Sperrhebel 41 steht über eine Welle 42 mit einem Klinkenhebel 43 in Verbindung, an dessen Ende eine Stellschraube 44 angeordnet ist, die bei eingerastetemSperrhebel 41 mit dem Doppelhebel 10 zusammenarbeitet.
In der gezeichneten Lage des Handhebels 23 hält die Schalteinrichtung mittels des Stössels 30 die Steuerwelle 7 in ihrer durch den Anschlag 33 einstellbaren Endlage fest, während der Stössel 27 die Steuerwelle 4 freigibt. Die Regelbewegung wird daher vom Regler 1 über den Doppelhebel 10 und den Kurbelarm 11 auf die Steuerwelle 4 und damit auf die Einspritzpumpe 2 übertragen. Der Motor arbeitet
<Desc/Clms Page number 3>
dabei in reinem Dieselbetrieb, wobei der Pfeil l'die Richtung der Aufregelung des Reglers 1 und der Pfeil 2'die entsprechende Bewegungsrichtung der Einspritzpumpe 2 bezeichnet.
Wird nun der Handhebel 23 der Schalteinrichtung in Richtung des Pfeiles 37'gegen die Kraft der Feder 36 in die durch die strichpunktierte Linie 37 angedeutete Endlage verschwenkt, so rastet der Sperrebel 41 hinter der Sperrnocke 38 ein und hält die Schalteinrichtung in dieser Stellung fest. Der Stössel 30 gibt die Steuerwelle 7 frei, während der Stössel 27 über den Anschlag 28 die Steuerwelle 4 blockiert. Die Regelbewegung wird dadurch vom Regler 1 über den Doppelhebel 10, der hiebei um das Gelenk am Ende des Kurbelarmes 11 verschwenkbar ist, auf die Steuerwelle 7 und von dieser auf das Gassteuergerät 3 übertragen.
Der Motor arbeitet hiebei mit Gas im Zündstrahlbetrieb, wobei die erforderliche Zündstrahlmenge mittels der Stellschraube 35 des Anschlages 32 eingestellt wird, der die Steuerwelle 4 und damit die Einspritzpumpe 2 in der der Zündstrahlmenge entsprechenden Stellung festhält.
Der Regler 1 besitzt einen über die maximale Füllmenge des Gassteuergerätes 3 hinausgehenden Hub (Reservehub). Im normalen Betrieb verändert der Regler l, der Motorleistung entsprechend, die vom Gassteuergerät 3 gesteuerte Füllmenge des Gases, wobei sich bei Aufregelung der Stellhebel 17 des Reglers 1 in richtung des Pfeiles l'verdreht und den das Gassteuergerät 3 betätigenden Kurbelarm 8 der Steuerwelle 7 in Richtung des Pfeiles 3'mitnimmt. Beim Absinken des Gasdruckes oder der Qualität des Gases so-
EMI3.1
gerät 3 auf maximale Füllung stellende Lage.
Wenn die in dieserStellung des Gassteuergerätes 3 dem Motor tatsächlich zugeführte Gasmenge für die Erzeugung der verlangten Motorleistung nicht ausreicht, bewegt sich der Stellhebel17 des Reglers 1 über den normalen Hubbereich hinaus in den Bereich des Reservehubes, wobei das Ende des Doppelhebels 10 an der entsprechend eingestellten Stellschraube 44 anschlägt und über den Klinkenhebel43 und die Welle 42 denSperrhebel 41 gegen die Kraft der Zugfeder 39 aus der Sperrnocke 38 ausklinkt. Die Achse 22 wird sodann durch die Feder 36 verdreht, so dass die Schalteinrichtung und damit der Handhebel 23 in Richtung des Pfeiles 23'wieder in die dargestellte Endlage zurückkehrt.
Die Regelvorrichtung wird dadurch automatisch von Gas auf Dieselbetrieb umgeschaltet, wobei die Steuerwelle 7 gesperrt, die Steuerwelle 4 der Einspritzpumpe 2 hingegen freigegeben wird. Der Regler 1 steuert dabei über die Steuerwelle 4 die Einspritzpumpe 2 und kehrt wieder in seinen normalen Hubbereich zurück. Sobald die Gaszufuhr wieder gesichert ist, kann die Regelvorrichtung durch Verschwenken des Handhebels 23 der Schalteinrichtung wieder auf Gasbetrieb umgeschaltet werden.
Das Abstellen des Motors erfolgt bei beiden Betriebsarten durch Verschiebung der Gabelstange 14 in Richtung des Pfeiles 45, wodurch die jeweils freigegebene Steuerwelle verdreht und das zugehörige Steuergerät auf Nullfüllung gestellt wird. Im Falle des eingestellten Gasbetriebes wird gleichzeitig auch die hiebei auf der Zündstrahlmenge festgehaltene Steuerwelle 4 der Einspritzpumpe 2 verdreht, was infolge der Feder 34 des Anschlages 32 möglich ist. Die Feder 19 gestattet dabei das Abstellen des Motors auch gegen die Wirkung des Reglers 1.
PATENTANSPRÜCHE :
1. Regelvorrichtung für Mehrstoffmotoren, insbesondere Zweistoffmotoren, mit einem Regler und mindestens zwei mit diesem zusammenarbeitenden, je einem ändern Kraftstoff zugeordneten, die Füllbzw. Einspritzmenge bestimmenden Steuergeräten, auf die die Regelbewegung vom Regler mittels Gestänge, Wellen u. dgl. übertragen wird, wobei eine Schalteinrichtung zur Einstellung der gewünschten Betriebsart vorgesehen Ist und der Hub des Reglers über die die grösste Füll- bzw. Einspritzmenge wenigstens eines Kraftstoffes bestimmende Reglerstellung hinausreicht, dadurch gekennzeichnet, dass ein vom Regler im Bereich seines über die grösste Füll-bzw.
Einspritzmenge hinausreichenden Hubes (Reservehub) betätigbarer Wächter (44) vorgesehen ist, der mit der Schalteinrichtung (23-31) zusammenarbeitet und bei der Betätigung die Schalteinrichtung und damit den Motor auf den Betrieb mit einem ändern Kraftstoff, vorzugsweise Dieselöl, umschaltet.