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Vorrichtung zur Regelung des Mischungsverhältnisses bei Zweistoff-Fahrzeugmotoren
Die Erfindung bezieht sich auf eine Vorrichtung zur Regelung des Mischungsverhältnisses bei Zweistoff-Fahrzeugmotoren, bei der Gasmengenregler und Einspritzpumpe zwecks gleichzeitiger Betätigung dauernd gekuppelt sind. Bei den bisherigen Vorrichtungen dieser Art wird durch die Kupplung von Gasmengenregler und Einspritzpumpe bei zunehmender Belastung gleichzeitig mit der Steigerung der zugeführten Gasmenge auch die Einspritzmenge des flüssigen Kraftstoffes erhöht, so dass das Mischungsverhältnis über den ganzen Belastungsbereich gleich bleibt.
Dadurch lassen sich zwar hohe Belastungen erreichen, doch muss von vornherein mit einem so hohen Anteil an flüssigem Kraftstoff gearbeitet werden, dass nur eine verhältnismässig geringe Einsparung an diesem vergleichsweise teuren Kraftstoff erzielbar ist. Dabei ergibt sich der hohe Anteil an flüssigem Kraftstoff daraus, dass bei Vollast ein bestimmtes Verhältnis von flüssigem Kraftstoff und gasförmigem Kraftstoff nicht zugunsten des gasförmigen Kraftstoffes überschritten werden darf, da sonst der Motor wegen zu hoher Verbrennungsdrücke zu Schaden kommen kann. Da das Mischungsverhältnis über den ganzen Belastungsbereich etwa konstant ist, ist dann der Anteil des flüssigen Kraftstoffes im Teillastbereich zu hoch.
Es ist auch schon bekannt, beim sogenannten Zündstrahlverfahren in der Weise zu arbeiten, dass die Menge des pro Arbeitstakt eingespritzten flüssigen Kraftstoffes über den gesamten Belastungsbereich konstant gehalten und nur die Menge des gasförmigen Kraftstoffes mit Hilfe des Gasmengenreglers geändert wird. Es hat sich nun gezeigt, dass bei einem solchen Betrieb der Motorbelastung bestimmte Grenzen gesetzt sind, deren überschreitung zu einem so hohen Druckanstieg führt, dass nicht nur unangenehme Geräusche, sondern auch Beschädigungen der Kolben-und Zylinderteile auftreten können.
Schliesslich ist eine Regelvorrichtung bekanntgeworden, bei der im Teillastbereich bei auf die Aufrechterhaltung der Zündung abgestimmter gleichbleibender Menge des flüssigen Kraftstoffes nur die Menge des gasförmigen Kraftstoffes verändert und dann im Vollastbereich bei konstanter Menge des gasförmigen Kraftstoffes die zugeführte Menge des flüssigen'Kraftstoffes vergrössert wird. Da die Zündstrahlmenge über einen weiten Belastungsbereich konstant gehalten wird, muss sie so gross gewählt werden, dass sie noch für den Grenzbereich zwischen Teil-und Vollast ausreicht, weil sonst die Einleitung einer geregelten Zündung nicht möglich ist.
Daraus ergibt sich für den unteren Teillastbereich eine zu hohe Zündstrahlmenge, damit auch ein ungünstiges Verhältnis zwischen gasförmigem und flüssigem Anteil, d. h. es wird wieder zu viel teurer, flüssiger Kraftstoff verbraucht.
Die Erfindung bezweckt die Beseitigung dieser Mängel und die Schaffung einer verhältnismässig einfachen Vorrichtung, mit deren Hilfe es möglich ist, das Mischungsverhältnis von gasförmigem und flüssigem Kraftstoff so zu regeln, dass der Verbrauch von flüssigem Kraftstoff im gesamten Belastungsbereich herabgesetzt wird, ohne einen zu hohen Druckanstieg bei Vollast befürchten zu müssen.
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Die erfindungsgemässe Vorrichtung zeichnet sich dadurch aus, dass dem Gasmengenregler eine Einrichtung zugeordnet ist, die von der einer 70 bis 80% eigen Motorbelastung entsprechenden Stellung des Regelgliedes der Einspritzpumpe an bei Weiterbewegung dieses Regelgliedes im Sinne der Zunahme der Einspritzmenge den freien Durchströmquerschnitt im Gasmengenregler verringert oder in an sich bekannter Weise konstant hält und aus einem am Ventilkörper des in an sich bekannter Weise als federbelastetes Ventil ausgebildeten Gasmengenreglers angeordneten, in die Durchströmbohrung vorragenden Drosselzapfen besteht, der sich vom Ventilkörper an allmählich verjüngt und anschliessend eine Erweiterung aufweist oder zylindrisch verläuft.
Da Gasmengenregler und Einspritzpumpe gekuppelt sind, wird zunächst mit zunehmender Belastung gleichzeitig mit der Steigerung der Einspritzmenge des flüssigen Kraftstoffes auch die zugeführte Gasmenge erhöht, so dass das Mischungsverhältnis konstant bleibt. Sobald aber eine Stellung erreicht ist, die einer 70 bis 80% igen Motorbelastung entspricht, wird nur mehr die Einspritzmenge des flüssigen Kraftstoffes erhöht, wogegen die zugefihrte Menge des gasförmigen Kraftstoffes konstant gehalten oder sogar verringert wird, so dass sich das Mischungsverhältnis im oberen Belastungsbereich zwischen 70 bis 80% niger Motorbelastung und Vollast zugunsten des flüssigen Kraftstoffes ändert.
Daraus ergibt sich der Vorteil, dass im unteren Teillastbereich gerade so viel flüssiger Kraftstoff eingespritzt wird, wie zur Einleitung einer geregelten Zündung notwendig ist, dass also in diesem Bereich ein günstiges Mischungsverhältnis vorliegt und insgesamt flüssiger Kraftstoff eingespart wird. Im oberen Belastungsbereich sinkt dagegen der relative Gasanteil, so dass ein sonst wegen Zunahme des Gasanteiles zu erwartender zu hoher Druckanstieg vermieden wird. Dabei besteht die Einrichtung bei als federbelastetes Ventil ausgebildetem Gasmengenregler bloss aus dem am Ventilkörper angeordneten Drosselzapfen ; es ergibt sich also eine sehr einfache Konstruktion.
Wird der Ventilkörper bei Betätigung des Regelgliedes von seinem Ventilsitz abgehoben, so ergibt sich zufolge der Verjüngung des Drosselzapfens eine allmähliche Erweiterung des freien Durchströmquerschnittes im Gasmengenregler, so dass auch die dem Motor zugeführte Gasmenge wächst. Der Durchströmquerschnitt erweitert sich aber nur so lange, bis der Mindestdurchmesser des Drosselzapfens im Bereich der Durchströmbohrung liegt. Wird der Ventilkörper dann weiterbewegt, so erfolgt keine weitere Vergrösserung des Durchströmquerschnittes, es wird dieser vielmehr je nach der anschliessenden Form des Drosselzapfens wieder verringert oder konstant gehalten, wodurch auch die dem Motor zufliessende Gasmenge verringert wird bzw. gleich bleibt.
In den Zeichnungen ist der Erfindungsgegenstand beispielsweise dargestellt, u. zw. zeigen Fig. 1 eine Vorrichtung zur Regelung des Mischungsverhältnisses bei Zweistoff-Fahrzeugmotoren im Schema und Fig. 2 den Gasmengenregler im Schnitt.
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--2-- ausgebildetesGestänge --3-- zwecks gleichzeitiger Betätigung dauernd mit einem Gasmengenregler-4-gekuppelt ist. Dem Gasmengenregler --4-- wird Gas aus einem entsprechenden Behälter zugeführt. Durch die Leitung --5-- gelangt das Gas in das Saugrohr des Motors.
Das Regelglied --2-- der
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auf, an dem das Gestänge --3-- angreift. Der Ventilkörper --8-- ist mit einem in die Durchströmbohrung-9-des Ventilsitzes-7-vorragenden Drosselzapfen-10-versehen, der sich vom Ventilkörper an allmählich verjüngt und anschliessend eine Erweiterung aufweist.
Beim Betätigen des Fahrfusshebels aus der Leerlaufstellung wird durch entsprechendes Verschwenken des Hebels --2-- die Einspritzmenge an flüssigem Kraftstoff allmählich erhöht. Gleichzeitig wird aber auch der Ventilkörper--8--im Gasmengenregler--3--vom Ventilsitz
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Zunahme der Einspritzmenge weiter bewegt, so verengt sich wieder der freie Durchströmquerschnitt im Gasmengenregler und die dem Motor zuströmende Gasmenge wird verringert.