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Dieseltriebfahrzeug
Die Erfindung betrifft ein Dieseltriebfahrzeug mit einem vom Traktionsmotor angetriebenen Heizstromgenerator für die elektrische Heizung der Reisezugwagen, bei welchem ein zum Ein- und Ausschalten der elektrischen Heizung dienender Heizungsschalter vorgesehen ist, der mit einem Heizungsschütz und der Erregung des Heizstromgenerators in Verbindung steht, wobei die Einspritzpumpe des Traktionmotors mit einem verstellbaren Anschlag für die maximale Fördermenge versehen ist.
Bahnen, welche teilweise elektrifiziert sind, gehen zur Vereinheitlichung der Personenwagenheizung dazu über, auch bei der Dieseltraktion die elektrische Heizung zu benützen. Die Dieseltriebfahrzeuge, in diesem Zusammenhang vorzugsweise Diesellokomotiven, werden zu diesem Zweck mit einem eigenen, die elektrische Heizleistung liefernden Generator ausgerüstet. Der Heizgenerator, der je nach dem bei der betreffenden Bahnverwaltung verwendeten Traktionssystem für Lieferung von Gleichstrom oder mit Rücksicht auf die Verwendbarkeit der Heizungsschalter in den Wagen für Wechselstrom gebaut ist, wird dabei entweder vom Traktionsdieselmotor selbst oder von einem eigenen Hilfsdieselmotor angetrieben.
Bei Antrieb des Heizgenerators von einem Traktionsdieselmotor ergibt sich, abgesehen von dem Einfluss derbetriebsbedingtenDrehzahlschwankungendes Dieselmotors auf Spannung bzw. Frequenz, der Nachteil, dass infolge des Leistungsbedarfes des Heizgenerators im Winter für die Traktion eine geringere Leistung zur Verfügung steht als im Sommer, denn ein beträchtlicher Teil der Traktionsmotorleistung muss für den Antrieb des Heizgenerators abgezweigt werden.
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Traktionsleistung ausnützen zu können, besitzt entsprechend einer Weiterbildung der. Erfindung der Fahrschalter des Fahrzeuges zusätzliche Kontakte, welche in dem Haltestromkreis des Heizungssrhützes liegen und in der oder den dem oberen Fahrbereich entsprechenden Stellung bzw. Stellungen des Fahrschalters durch diesen geöffnet werden.
Es ergibt sich dann, dass die Zugheizung während der Fahrtabschnitte mit dem grössten Leistungsbedarf vorübergehend unterbrochen ist.
Statt der radikalen vorübergehenden Abschaltung der Zugheizung in den obersten Fahrstufen sieht ei. ne Variante der Erfindung vor, dass der Fahrschalter zusätzliche Kontakte aufweist, welche parallel zu einem in der Erregerleitung des Generators liegenden Widerstand liegen und die in der oder den dem oberen Fahrbereich entsprechenden Stellung bzw. Stellungen des Fahrschalters durch diesen geöffnet werden. Hier wird die Heizleistung in den obersten Fahrstufen nur vermindert, so dass für die Traktionszwecke zwar nicht die volle Leistung des den Generator antreibenden Dieselmotors zur Verfügung steht, aber doch ein Leistungsgewinn entsprechend der Verminderung der Heizleistung der Traktion zugute kommt.
Weitere Merkmale der Erfindung werden an Hand der Zeichnung erläutert, welche verschiedene Ausbildungsformen der Erfindung schematisch darstellt. Hiebei zeigt Fig. 1 einen Ausschnitt eines Drehzahl-Leistungs-Schaubildes eines enstprechend der Erfindung ausgerüsteten und betriebenen Traktiondieselmotors, Fig. 2 ist das Schema der Anordnung hauptsächlich auf die Erfindung Bezug habender Maschienenteile einer Diesellokomotive-und Fig. 3 ist das Prinzipschaltbild einerdieErfindungbenützenden beispielsweisen Heizungsanlage.
In der Zeichnung gemäss Fig. 1 ist in horizontaler Richtung die Drehzahl 1, in vertikaler Richtung die Leistung 2 aufgetragen. Die voll ausgezogene Linie 4 gibt den auf die Welle des Dieselmotors bezogenen
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Leistungsbedarf für die Traktion an. Die strichlierte200 Aussenlufttemperatur eingestelltem Begrenzungsanschlag der Brennstoffpumpe. Im Schnittpunkt 12 der
Linien 4 und 3 wird sich die maximale Volleistung im Traktionsbetrieb einstellen. Nimmt man an, dass die Strecke 5 - 6 den grössten Leistungsbedarf des Heizgenerators angibt, so steht während der Heizperiode und bei voller Einschaltung des Heizgenerators nur die durch die strichpunktierte Linie 7 dargestellte und um die Strecke 5 - 6 tiefer als 3 liegende Leistung für die Traktion am Dieselmotor zur Verfügung.
Das
Fahrzeug kann dann nicht mehr im ganzen Leistungsbereich gefahren werden, denn schon im Punkt 8 als
Schnitt zwischen den Linien 7 und 4 besteht Gleichgewicht zwischen der am Dieselmotor freien Traktions- leistung und dem Leistungsbedarf.
Die schematische Anordnung gemäss Fig. 2 der Apparate einer mit einer Anlage nach der Erfindung ausgestatteten Diesellokomotive bezieht sich auf ein vierachsiges Fahrzeug mit Mittelführerstand 13 und einem einzigen Traktionsdieselmotor 14. Am Motor sind die Einspritzpumpe 21 mit dem Begrenzungsan- schlag 22 für die Einspritzmenge sowie der Drehzahlregler 24 angedeutet. Über die Zwischenwelle 15 treibt der Dieselmotor den Primärteil des beispielsweise hydraulischen Hauptgetriebes 16 an, von dessen Sekundärteil die Traktionsleistung über Kardanwellen 26 zu den Achsgetrieben 27 beiderseits abgeleitet wird.
Vom Primärteil des Hauptgetriebes 16 wird über das Nebengetriebe 17 und die Zwischenwelle 25 der Heizgenerator 18 angetrieben.
Die Steuerung der Locomotive erfolgt in irgendeiner bekannten Weise über den Fahrschalter 19, wobei die einzelnen Traktionsstufen mit dem Handrad 20 eingestellt werden. Der in Fig. 2 sichtbare Hebel 23 dient dazu, die elektrische Heizung ein- bzw. auszuschalten. Gemäss der Erfindung wird zugleich mit der Betätigung des Hebels 23 durch den Heizungsschalter der Brennstoffpumpenanschlag 22 auf irgendeine Art, z. B. mechanisch, pneumatisch oder elektrisch, in der Weise fernbetätigt, dass bei eingeschalteter Heizung der Dieselmotor entsprechend der niedrigeren Aussenlufttemperatur eine grössere Grenzeinspritzmenge erhält.
Im Schaltschema nach Fig. 3 ist beispielsweise angedeutet, dass die Verstellung des Begrenzungsanschlages 22 an der Einspritzpumpe 21 elektrisch erfolgt, u. zw. durch die Erregung der Magnetspule 33 dann, wenn der Heizungsschalter 41 vom Führer mittels des Handhebels 23 in die Stellung "Heizung ein" gelegt wird. Es ergibt sich dann ein Stromkreis vom Pluspol der Hilfsstromquelle über das geschlossene Schaltsegment 52a, 49, 52b des Heizungsschalters zur Magnetspule 33 und zurück zum Minuspol der Hilfsstromquelle. An die Einspritzpumpe 21 ist ein Drehzahlregler 54 angebaut, der mit einem Drehzahlverstellhebel 38 ausgestattet ist. Dieser kann mittels des Gestänges 39 von einem Stellgerät 53 verstellt werden. Der Regler betätigt die Brennstoffregelstange 55.
Die grösste Brennstoffmenge wird durch den Brennstoffregelstangenanschlag 22 begrenzt. Bei Erregung der Magnetspule 33 wird die Stange 32 gegen die Kraft der Feder 37 in den bei 35, und 36 angedeuteten Lagern hochgezogen, so dass der Anschlag 22, der als Kegelfläche ausgebildet ist, einen grösseren Grenzausschlag der Regelstange 55 gestattet.
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In der Zeichnung nach Fig. 1 stellt sich der beschriebene Vorgang so dar, dass der Dieselmotor nach bei Umstellung des Heizungsschalters vollzogener Verstellung des Begrenzungsanschlages an der Einspritzpumpe auf der höher liegenden Kennlinie 9 arbeitet. Durch Absetzen der Heizleistung 5 - 6 ergibt sich die für Traktion freie Dieselleistung nach der Linie 10 und die höchste Leistung entsprechend dem Schnittpunkt 11 zwischen den Linien 10 und 4, also höher liegend als die Leistung entsprechend dem Schnittpunkt 8 ohne die erfindungsgemässe Einrichtung.
Im Schaltbild gemäss Fig. 3 ist weiters der Heizgenerator 18. mit seiner Erregerwicklung 28 angedeutet.
Der Ankerstromkreis des Generators kann mittels des Heizschützes 31 an die einpolige Zugheizungsleitung 29 in der Lokomotive geschaltet werden, welche Leitung beiderseits zu den Heizkupplungsanschlüssen 30 für die Anhängewagen führt. Der Rückschluss des Zugheizungsstromes erfolgt wie üblich über den Erdungsanschluss 56. Die Generatorerregung wird vom Pluspol der Hilfsspannung über den Kontakt 52e, 51,52f des Heizungsschalters 41, den festen Vorwiderstand 44, den regelbaren Widerstand 43 und über die Er-
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dass ihre Anschlüsse gezeichnet sind. Im Fahrschalter befinden sich weiters die zusätzlichen Kontakte 47,
47', 48, 48'. Die Kontakte 48, 48'arbeiten mit dem Belag 46 der Schaltwalze zusammen und schliessen den festen Vorwiderstand 44 für die Erregung des Heizgenerators in allen Fahrstufen-ausgenommen die zwei obersten Stufen - kurz.
Die Wirkung dieser Einrichtung ist demnach so, dass in den zwei obersten
Fahrstufen ein zusätzlicher Widerstand in den Erregerstromkreis geschaltet wird, wodurch eine Herabmin- derung der Generatorspannung und somit der Heizleistung eintritt.
Im Leistungsschaubild nach Fig. 1 entspricht der bei der obersten Fahrstufe verminderten Heizleistung die Strecke 5-6'. Setzt man diese Strecke von der Linie 9 für die beim Einschalten der Heizung erhöhte
Dieselleistung ab, so kommt man angenähert beispielsweise wieder auf die Linie 3 entsprechend der ur- sprünglichen Diesel-Voll-Leistung ohne Heizungsbetrieb und zu dem Leistungsschnittpunkt 12 für die erreichbare Traktionsleistung.
Gemäss Fig. 3 arbeiten die Fahrschalterkontakte 47, 47'mit dem Schaltwalzenbelag 45 zusammen. Über die Kontakte 47, 47'geht der Stromkreis der Heizschützspule 31 derart, dass mittels der Kontaktbrücke 52c, 50,52d der Stromkreis für das Heizschütz geschlossen werden kann, wenn der Heizungsschalter 41 eingelegt ist. Auf der obersten Fahrstufe sind jedoch die Kontakte 47, 47'unterbrochen, so dass in dieser Stufe das Heizschütz durch den Fahrschalter ausgeschaltet wird und so die entfallende Heizleistung für die Traktion wieder zur Verfügung steht.
Für die Darstellung der Fig. 1 bedeutet die Abschaltung der gesamten Heizleistung in der obersten Fahrstufe, dass die erhöhte Leistungskennlinie 9 mit der Traktionskennlinie 4 zum Schnitt zu bringen ist, wodurch sich der Schnittpunkt 40 entsprechend einer erhöhten Traktionsleistung ergibt. Verzichtet man in der oberen Fahrstufe auf die Fernverstellung der Leistungsbegrenzung an der Einspritzpumpe, dann bleibt die Höchstleistung für die Traktion entsprechend Punkt 12 im Schnitt von 3 und 4 so wie im Sommerbetrieb.
Als Variante der Erfindung ist es schliesslich denkbar, dass in manchen Fällen allein die Vorkehrung einer Abschaltung oder Verringerung der Heizleistung in der oder den obersten Fahrstufen genügt, so dass hier die Fernverstellung des Begrenzungsanschlages an der Brennstoffeinspritzpumpe entfallen kann.
PATENTANSPRÜCHE :
1. Dieseltriebfahrzeug mit einem vom Traktionsmotor angetriebenen Heizstromgenerator für die elektrische Heizung der Reisezugwagen, bei welchem ein zum Ein- und Ausschalten der elektrischen Heizung dienender Heizungsschalter vorgesehen ist, der mit einem Heizungsschütz und der Erregung des Heizstromgenerators in Verbindung steht, wobei die Einspritzpumpe des Traktionsmotors mit einem verstellbaren Anschlag für die maximale Fördermenge versehen ist, dadurch gekennzeichnet, dass eine Einrichtung zur Verbindung des Heizungsschalters (41) mit dem verstellbaren Anschlag (22) vorgesehen ist, welche bei Stellung"ein"des Heizungsschalters (41) den Anschlag (22) im Sinne einer Vergrösserung der Einspritzmenge über die Höchstmenge bei Fahrbetrieb hinaus verstellt, und dass der Fahrschalter (19) Einrichtungen aufweist,
welche ihn mit dem Heizungsschütz (31) und der Erregung (28) des Heizstromgenerators (18) verbinden, so dass bei Einschaltung der zweithöchsten oder der höchsten Fahrstufe am Fahrschalter die Erregung des Heizstromgenerators verringert und/oder der Heizstromgenerator über das Heizungsschütz (31) von der Heizleistung getrennt wird.