Steuerung für umsteuerbare Einspritzbrennlzraftmaschinen. die mit Druckluft angelassen werden. Die Erfindung betrifft eine Steuerung für umsteuerbare Einspritzbrennkraftmaschi- nen, welche mit Druckluft angelassen wer den und bei denen die Bewegung des Anlassventils vom Antriebsorgan der Brenn stoffpumpe abgeleitet wird.
Gemäss der Er findung wird einerseits als Antriebsorgan der Pumpe ein zur Regelung der Pumpen- lflistung und zur Umsteuerung der Maschine verstellbarer Doppelrollenlenker verwendet, anderseits betätigt der das Anlassen und den Betrieb der Maschine steuernde Hebel Ein richtungen, durch die beim Anlassen die Brennstoffleitung und -während des Betriebes die Leitung für die Anlassluft zwangläufig abgeschaltet werden.
Auf der Zeichnung ist ein Ausführungs beispiel des Erfindungsgegenstandes an einer Brennkraftmaschine mit luftloser Ein spritzung des Brennstoffes schematisch dar gestellt.
Fig. 1 zeigt die Brennkraftmaschine im Grundriss, Fig. 2 einen Schnitt nach der
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Ebene <SEP> <I>a-a</I> <SEP> in <SEP> Fig. <SEP> 1; <SEP> Fig. <SEP> 3 <SEP> ist <SEP> ein <SEP> Schnitt
<tb> nach <SEP> der <SEP> Ebene <SEP> <I>b-b</I> <SEP> der <SEP> Fig. <SEP> 1 <SEP> und <SEP> zeigt
<tb> den <SEP> Bedienungsmechanismus <SEP> für <SEP> die <SEP> Steue rung;
<SEP> Fig. <SEP> 4 <SEP> ist <SEP> ein <SEP> Schnitt <SEP> nach <SEP> der <SEP> Ebene
<tb> c-c <SEP> der <SEP> Fig. <SEP> 2 <SEP> und <SEP> zeigt <SEP> den <SEP> gemeinsamen
<tb> Antrieb <SEP> der <SEP> Brennstoffpumpe <SEP> und <SEP> des
<tb> Steuerorganes <SEP> für <SEP> die <SEP> Anlassluft.
<tb> Die <SEP> dargestellte <SEP> Brennkraftmaschine <SEP> be sitzt <SEP> vier <SEP> Arbeitszylinder <SEP> :
1. <SEP> B, <SEP> C" <SEP> und <SEP> D.
<tb> denen <SEP> die <SEP> Anlassluft <SEP> durch <SEP> die <SEP> Anlasssteuer ventile <SEP> 17 <SEP> und <SEP> der <SEP> Brennstoff <SEP> durch <SEP> die
<tb> Brennstoffpumpen <SEP> 49 <SEP> zugeführt <SEP> wird. <SEP> So wohl <SEP> die <SEP> Anlassventile <SEP> 17. <SEP> als <SEP> auch <SEP> die
<tb> Brennstoffpumpen <SEP> 49 <SEP> werden <SEP> durch <SEP> die <SEP> ge meinsame <SEP> Steuerwelle <SEP> 1 <SEP> mittelst <SEP> den <SEP> Nocken
<tb> 21 <SEP> beim <SEP> Vorwärtsgang <SEP> bezw.
<SEP> ?2 <SEP> beim <SEP> Rück wärtsgang <SEP> betätigt.
<tb> Die <SEP> Nocken <SEP> 21 <SEP> und <SEP> 22 <SEP> betätigen <SEP> über <SEP> die
<tb> Rollen <SEP> 3 <SEP> und <SEP> 4 <SEP> tragende, <SEP> an <SEP> Zapfen <SEP> 20 <SEP> der
<tb> Kreuzköpfe <SEP> 5 <SEP> angelenkte <SEP> Doppelrollenlenker
<tb> 2 <SEP> und <SEP> über <SEP> Kreuzköpfe <SEP> 5 <SEP> die <SEP> Brennstoff pumpenkolben <SEP> 7, <SEP> welche <SEP> durch <SEP> die <SEP> Federn
<tb> 6 <SEP> kraftschlüssig <SEP> mit <SEP> den <SEP> Kreuzköpfen <SEP> 5 <SEP> ver- Bunden sind. Der Brennstoff strömt durch die Saugventile 9 in die Arbeitsräume 8 und wird über die Druckventile 10 und 11 in die Brennstoffleitungen 28 und von hier zu den Einspritzvorrichtungen weitergeleitet.
Die Doppelrollenlenker 2 sind mittelst den Lenkern 24 mit auf der Regulierwelle 23 befestigten Hebeln verbunden und können mit ihrer Symmetrieachse in die den Lagen I, 1I, III der Regulierwelle 23 entsprechen den Lagen I, II, III gebracht werden. In der eingezeichneten Lage II arbeiten die Rollen 3 der Doppelrollenlenker 2 mit den Nocken 21 und die Steuerung ist für Vor wärtsgang eingestellt.
Beim Übergang der Doppelrollenlenker 2 in die mittlere Lage I wird die den Arbeitszylindern zugeführte Brennstoffmenge bis auf Null in der Lage I verkleinert, indem die Rollen 3 aus dem Be reich der Nocken 21 gelangen. Bei der Wei terbewegung der Doppelrollenlenker in die Lage III gelangen die Rollen 4 in den Be reich der Nocken 22 und die Steuerung ist für Rückwärtsgang eingestellt.
An jeder Brennstoffpumpe 49 ist ein Hebel 26 drehbar gelagert, der in seiner senkrechten Lage mittelst dem Exzenter 27 den Brennstoffpumpenkolben 7 anhebt und ihn ausserhalb des Bewegungsbereiches des Kreuzkopfes 5 hält, so dass er nicht mehr be wegt wird und den Einspritzventilen keinen Brennstoff mehr zuführt. Durch mehrfach hintereinander erfolgendes Auf- und Ab bewegen des Hebels 26 kann die Brennstoff leitung 28 mit Brennstoff aufgefüllt und die darin befindliche Luft durch den Brennstoff verdrängt werden.
Auf dem auf der Anlasswelle 25 auf- gekeilten Exzenter 12 sitzt ein zweiarmiger Hebel 13, welcher mit dem einen Ende an die Stange 14 angelenkt ist, deren Bewegung durch den Winkelhebel 15 auf die Ventil spindel 16 des Anlasssteuerventils übertragen wird. Durch Drehung des Exzenters 12 wird das andere Ende des Hebels 1'3 in oder ausser den Bereich des Kreuzkopfzapfens 20 gebracht, so dass in der einen Stellung, der Anlassstellung, das Anlassventil vom Kreuz- kopf 5 betätigt und in der andern Stellung. der Betriebsstellung, nicht betätigt wird.
Die Anlassluft strömt durch die Leitungen 48 zu den Anlassventilen 17 und durch den F1anschenanschluss 19 in den nicht gezeich neten Anlassluftkanal im Zylinderdeckel 50.
Zum Verstellen der Anlasswelle 25 und der Regulierwelle 23 ist auf einer Stirnseite eines Steuertroges eine Gewindespindel 32 gelagert, welche durch das Handrad 30 be tätigt wird, und ein Anlasshebel 35 auf der Anlasswelle 25 aufgefeilt, der in eine An lassstellung .4, in eine Stoppstellung S und in eine Betriebsstellung B gebracht werden kann.
Auf der Spindel 32 läuft eine Hutter 31, welche mittelst des Gabelhebels 33 die Regulierwelle 23 aus der Lage II für Vor wärtsgang über die Lage I für Stillstand in die Lage II für Rückwärtsgang drehen kann. Die auf der Anlasswelle 25 aufgekeilte Nockenscheibe 36 hebt mit ihrer Nocken kurve 37 in der Anlassstellung und in der Stoppstellung die Rolle 40 des Kreuzkopfes 41, dessen Bewegung durch den Stift 42 auf den Winkelhebel 43 und auf das Gestänge 44 übertragen wird. .Das Gestänge 44 ist.
seinerseits mit Hebeln 45 verbunden, welche mittelst je eines Hebels in den Brennstoff pumpengehäusen die Saugventile 9 der Pumpen anheben und dadurch die Förderung der Brennstoffpumpen unterbrechen. Die Teile 43 bis 45 sind der Deutlichkeit halber in den Fig. 2 und 3 um<B>90'</B> gedreht gezeich net.
Durch den Anschlag 38 der Nocken- scheibe 36 wird in der Anlassstellung durch Anheben des Stiftes 45' das unter dem Druck einer Feder stehende Anlassluftventil 46 geöffnet, so da.ss Anlassluft von einer nicht gezeichneten Flaschenbatterie durch die Leitung 37, das Ventil 46 und die Lei tung 48 zu den Anlassventilen 17 strömen kann.
Die Steuerung wirkt wie folgt: Steht die Maschine still, so befindet sich der Anlasshebel 35 in der Stellung S und das Handrad 30 in der Regel so, da.ss der Gabel hebel 33 die Stellung I einnimmt. In dieser Stellung des Handrades und des Anlasshebels ist die Rolle 40 des Kreuzkopfes 41 auf dem Nocken 37 der Nockenscheibe 36, so dass der Stift 42 die Hebel 43 und 45 nach links drückt und die Saugventile 9 der Brennstoffpumpen infolgedessen offen stehen. Die Brennstoffpumpen sind also ausgeschal tet.
Der Anschlag 38 der Nockenscheibe 36 berührt den Stift 45' des Ventils 46 nicht, so dass das Ventil 46 geschlossen und die Verbindung zwischen der Leitung 47 und der Leitung 48 unterbrochen ist. Der Stel lung I des Gabelhebels 33 entspricht die Stellung I des Doppelrollenlenkers 2.
Soll nun vorwärts angefahren werden, so wird zunächst das Handrad 30 so gedreht, dass der Gabelhebel 33 etwa die Mittelstel lung zwischen den Lagen I und 1I erreicht, wobei die Rollen 3 in den Bereich der Nok- ken 21 geraten. Der Anlasshebel 35 wird nun in die Stellung A gerückt. Die Rolle 40 des Kreuzkopfes 41 befindet sich immer noch auf der Nockenkurve 37, so dass die Saugventile 9 der Brennstoffpumpen an gehoben bleiben. Der Anschlag 38 hebt das Ventil 46 an, so dass die Anlassluft aus der Leitung 47 durch die Leitung 48 zu den Anlassventilen 17 gelangt.
Beim Schalten des Anlasshebels 35 in die Stellung A werden die Exzenter 12 so gedreht, dass die Hebel 13 in den Wirkungsbereich der Kreuzkopf zapfen 20 gelangen. Die Anlassventile 17 werden infolgedessen über die Winkelhebel 15, die Gestänge 14, die Hebel 13 und die Doppelrollenlenker 2 von den Nocken 21 der art betätigt, dass die Anlassluft jeweils kurz nach Überschreitung des obern Totpunktes zu Beginn des Arbeitshubes in die Zylinder gelangt und den wie eine Dampfmaschine geschalteten Motor in Bewegung setzt. Die Füllung kann durch Drehung des Handrades 30 vergrössert oder verkleinert werden.
Befindet sich die Maschine im Schwung, so wird der Anlasshebel 35 von der Stellung A in die Stellung B umgeschaltet. Dadurch wird zunächst der Anschlag 38 der Nocken scheibe 36 vom Stift 45' abgehoben, so dass das Ventil 46 schliesst und die Zufuhr der Anlassluft unterbindet. Die Nockenkurve 37 der Nockenscheibe 36 wird soweit nach rechts gedreht, dass die Rolle 40 des Kreuz kopfes 41 in die Vertiefung 49' neben dem Nocken 37 zu liegen kommt, wodurch die Hebel 43 und 45 freigegeben werden, so dass die Saugventile 9 von ihren Federn auf ihren Sitz gedrückt werden. Von diesem Augen blicke an sind die Brennstoffpumpen ein geschaltet, so dass sich die Maschine nun im Normalbetrieb befindet.
Soll der Gang beschleunigt werden, so wird das Handrad 30 weitergedreht, so dass die Rollen 3 immer mehr der Mittellage ge nähert werden. Dadurch werden der Hub der Brennstoffpumpen, die Einspritzmengen und die Leistung der Maschine vergrössert. Soll dagegen die Maschine langsamer laufen, so wird das Handrad 30 in der andern Rich tung gedreht, wodurch die Rollen 3 immer mehr aus der Mittellage herausgezogen wer den, so dass der Hub der Brennstoffpumpen die Einspritzmengen und die Leistung der Maschine entsprechend verkleinert werden.
Soll nun die Maschine von Vorwärts- auf Rückwärtsgang umgesteuert werden, so wird der Anlasshebel aus der Stellung B in die Stellung .S gebracht, wodurch die Saugven tile 9 geöffnet und die Brennstoffzuführung zu den Einspritzvorrichtungen abgestellt wird. Das Handrad 30 wird nun so gedreht, dass der Gabelhebel 33 etwa die Mittellage zwischen den Stellungen I und III einnimmt, worauf der Anlasshebel 35 in die Stellung A geschaltet wird. Durch die Drehung des Handrades 30 sind nun die Rollen 4 in den Bereich der Nocken 22 gebracht worden, so dass die Anlassluft so gesteuert wird, dass die Maschine im umgekehrten Drehsinn laufen muss.
Sobald die Maschine in Schwung ge raten ist, wird der Anlasshebel 35 \viederum in die Stellung B gebracht, wodurch die An lassluft abgeschaltet und die Saugventile der Brennstoffpumpe freigegeben werden. Die Brennstoffpumpen werden von den Nocken 22 so betätigt, dass die Maschine im um gekehrten Drehsinn weiter laufen muss. Die Belastung der Maschine wird eingestellt, in- dem die Rollen 4 durch Drehen des Hand rades 30 mehr oder weniger aus der Mittel lage herausgedrängt und dadurch mehr oder weniger aus dem Bereich der Nocken 22 ge bracht werden.
Beim Abstellen der Maschine wird der Gabelhebel 33 in die Stellung I verstellt. Hierauf wird der Anlasshebel 35, zur wei teren Sicherung der Maschine, in die Stel lung S' gebracht.
Mit dem Winkelhebel 43 kann ein von einem Sicherheitsregler betätigtes Gestänge verbunden sein. Nimmt die Drehzahl der Maschine, zum Beispiel bei Schiffsmaschinen beim Austauchen der Schraube, unzulässig hohe Werte an, so kann der Sicherheits regler den Winkelhebel 43 unabhängig von der Stellung der Nockenscheibe '36 nach links drehen und damit die Brennstoff pumpen ausser Betrieb setzen.
Die beschriebene Steuerung ist bei ein fach und doppeltwirkenden Zweitakt- und Viertaktmaschinen für Drucklufteinsprit- zung wie für die luftlose Einspritzung des Brennstoffes anwendbar.
Control for reversible fuel injection engines. which are started with compressed air. The invention relates to a control for reversible internal combustion engines which are started with compressed air and in which the movement of the starting valve is derived from the drive element of the fuel pump.
According to the invention, on the one hand, a double roller control arm that can be adjusted to regulate the pump performance and to reverse the machine is used as the drive element of the pump; on the other hand, the lever controlling the start and operation of the machine actuates devices through which the fuel line and during start-up the line for the starting air must be switched off during operation.
In the drawing, an embodiment example of the subject invention on an internal combustion engine with an airless injection of the fuel is shown schematically.
Fig. 1 shows the internal combustion engine in plan, Fig. 2 shows a section according to the
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Level <SEP> <I> a-a </I> <SEP> in <SEP> Fig. <SEP> 1; <SEP> Fig. <SEP> 3 <SEP> <SEP> is a <SEP> cut
<tb> after <SEP> the <SEP> level <SEP> <I> b-b </I> <SEP> the <SEP> Fig. <SEP> 1 <SEP> and <SEP> shows
<tb> the <SEP> operating mechanism <SEP> for <SEP> the <SEP> control;
<SEP> Fig. <SEP> 4 <SEP> <SEP> is a <SEP> cut <SEP> after <SEP> of the <SEP> level
<tb> c-c <SEP> the <SEP> Fig. <SEP> 2 <SEP> and <SEP> shows <SEP> the common <SEP>
<tb> Drive <SEP> of the <SEP> fuel pump <SEP> and <SEP> of the
<tb> control element <SEP> for <SEP> the <SEP> starting air.
<tb> The <SEP> shown <SEP> internal combustion engine <SEP> has <SEP> four <SEP> working cylinders <SEP>:
1. <SEP> B, <SEP> C "<SEP> and <SEP> D.
<tb> to which <SEP> the <SEP> starting air <SEP> through <SEP> the <SEP> starting control valves <SEP> 17 <SEP> and <SEP> the <SEP> fuel <SEP> through <SEP> the
<tb> Fuel pumps <SEP> 49 <SEP> is supplied to <SEP>. <SEP> So probably <SEP> the <SEP> starting valves <SEP> 17. <SEP> as <SEP> also <SEP> the
<tb> Fuel pumps <SEP> 49 <SEP> are <SEP> through <SEP> the <SEP> common <SEP> control shaft <SEP> 1 <SEP> by means of <SEP> the <SEP> cams
<tb> 21 <SEP> with <SEP> forward gear <SEP> resp.
<SEP>? 2 <SEP> operated when <SEP> reverse gear <SEP>.
<tb> The <SEP> cams <SEP> 21 <SEP> and <SEP> 22 <SEP> press <SEP> via <SEP>
<tb> Rolls <SEP> 3 <SEP> and <SEP> 4 <SEP> load-bearing, <SEP> on <SEP> spigot <SEP> 20 <SEP> the
<tb> Crossheads <SEP> 5 <SEP> hinged <SEP> double roller links
<tb> 2 <SEP> and <SEP> via <SEP> crossheads <SEP> 5 <SEP> the <SEP> fuel pump piston <SEP> 7, <SEP> which <SEP> through <SEP> the <SEP> springs
<tb> 6 <SEP> force-fit <SEP> with <SEP> the <SEP> crossheads <SEP> 5 <SEP> are connected. The fuel flows through the suction valves 9 into the working spaces 8 and is passed on via the pressure valves 10 and 11 into the fuel lines 28 and from here to the injection devices.
The double roller links 2 are connected by means of the links 24 to levers fastened on the regulating shaft 23 and can be brought with their axis of symmetry into the positions I, II, III of the regulating shaft 23 corresponding to the positions I, II, III. In the illustrated position II, the rollers 3 of the double roller control arm 2 work with the cam 21 and the controller is set for forward gear.
When the double roller control arm 2 moves into the middle position I, the amount of fuel supplied to the working cylinders is reduced to zero in position I by the rollers 3 reaching the cams 21 from the loading area. In the further movement of the double roller link in position III, the rollers 4 reach the loading area of the cams 22 and the controller is set for reverse gear.
A lever 26 is rotatably mounted on each fuel pump 49, which in its vertical position by means of the eccentric 27 lifts the fuel pump piston 7 and holds it outside the range of motion of the cross head 5 so that it is no longer moved and no longer feeds fuel to the injectors. By moving the lever 26 up and down several times in succession, the fuel line 28 can be filled with fuel and the air contained therein can be displaced by the fuel.
A two-armed lever 13 is seated on the eccentric 12 wedged on the starter shaft 25, one end of which is articulated to the rod 14, the movement of which is transmitted by the angle lever 15 to the valve spindle 16 of the starter control valve. By rotating the eccentric 12, the other end of the lever 1'3 is brought into or out of the area of the crosshead pin 20, so that the starter valve is actuated by the crosshead 5 in one position, the starting position, and in the other position. the operating position, is not actuated.
The starting air flows through the lines 48 to the starting valves 17 and through the flange connection 19 into the starting air duct (not shown) in the cylinder cover 50.
To adjust the starting shaft 25 and the regulating shaft 23, a threaded spindle 32 is mounted on one end of a control trough, which is actuated by the handwheel 30, and a starting lever 35 filed on the starting shaft 25, which is in a starting position .4, in a stop position S and can be brought into an operating position B.
On the spindle 32 runs a hat 31, which by means of the fork lever 33 can rotate the regulating shaft 23 from position II for forward gear through position I for standstill in position II for reverse gear. The cam 36 keyed on the starting shaft 25 lifts with its cam curve 37 in the starting position and in the stop position, the roller 40 of the cross head 41, the movement of which is transmitted through the pin 42 to the angle lever 43 and to the linkage 44. The linkage 44 is.
in turn connected to levers 45 which, by means of a lever in each of the fuel pump housings, raise the suction valves 9 of the pumps and thereby interrupt the delivery of the fuel pumps. The parts 43 to 45 are shown rotated by <B> 90 '</B> for the sake of clarity in FIGS. 2 and 3.
The stop 38 of the cam disk 36 opens the starting air valve 46, which is under the pressure of a spring, in the starting position by lifting the pin 45 ', so that starting air from a cylinder battery (not shown) through the line 37, the valve 46 and the Lei device 48 to the starting valves 17 can flow.
The control works as follows: If the machine is at a standstill, the starting lever 35 is in position S and the handwheel 30 is usually in such a way that the fork lever 33 assumes the position I. In this position of the handwheel and the starter lever, the roller 40 of the cross head 41 is on the cam 37 of the cam disk 36, so that the pin 42 presses the levers 43 and 45 to the left and the suction valves 9 of the fuel pumps are consequently open. The fuel pumps are therefore switched off.
The stop 38 of the cam disk 36 does not touch the pin 45 'of the valve 46, so that the valve 46 is closed and the connection between the line 47 and the line 48 is interrupted. The position I of the fork lever 33 corresponds to the position I of the double roller link 2.
If a forward movement is now to be made, the handwheel 30 is first turned in such a way that the fork lever 33 approximately reaches the middle position between the positions I and 11, the rollers 3 coming into the area of the cams 21. The starting lever 35 is now moved to position A. The roller 40 of the cross head 41 is still on the cam curve 37, so that the suction valves 9 of the fuel pumps remain raised. The stop 38 lifts the valve 46 so that the starting air from the line 47 passes through the line 48 to the starting valves 17.
When the starting lever 35 is switched to position A, the eccentrics 12 are rotated so that the levers 13 come into the effective area of the crosshead pins 20. As a result, the starting valves 17 are actuated by the cams 21 via the angle lever 15, the linkage 14, the lever 13 and the double roller link 2 so that the starting air enters the cylinder shortly after the top dead center is exceeded at the beginning of the working stroke and how sets a steam engine in motion. The filling can be increased or decreased by turning the handwheel 30.
If the machine is in swing, the starting lever 35 is switched from position A to position B. As a result, the stop 38 of the cam disk 36 is first lifted off the pin 45 ', so that the valve 46 closes and prevents the supply of starting air. The cam curve 37 of the cam disk 36 is rotated to the right so far that the roller 40 of the cross head 41 comes to lie in the recess 49 'next to the cam 37, whereby the levers 43 and 45 are released so that the suction valves 9 from their springs be pressed onto their seat. From this moment on, the fuel pumps are switched on so that the machine is now in normal operation.
If the gear is to be accelerated, the handwheel 30 is turned further so that the rollers 3 are closer and closer to the central position. This increases the stroke of the fuel pumps, the injection quantities and the performance of the engine. If, on the other hand, the machine is to run more slowly, the handwheel 30 is turned in the other direction, whereby the rollers 3 are pulled more and more out of the central position, so that the stroke of the fuel pumps, the injection quantities and the performance of the machine are reduced accordingly.
If the machine is to be switched from forward to reverse gear, the starter lever is moved from position B to position .S, whereby the suction valve 9 is opened and the fuel supply to the injectors is shut off. The handwheel 30 is now rotated so that the fork lever 33 takes approximately the middle position between the positions I and III, whereupon the starter lever 35 is switched to the position A. By rotating the handwheel 30, the rollers 4 have now been brought into the area of the cams 22, so that the starting air is controlled in such a way that the machine must run in the opposite direction of rotation.
As soon as the machine has started to swing, the starter lever 35 is again brought into position B, which switches off the starter air and releases the suction valves of the fuel pump. The fuel pumps are actuated by the cam 22 so that the machine must continue to run in the opposite direction of rotation. The load on the machine is adjusted in that the rollers 4 are pushed more or less out of the central position by turning the handwheel 30 and thereby more or less moved out of the area of the cams 22.
When the machine is switched off, the fork lever 33 is moved into position I. The starting lever 35 is then brought into position S 'to further secure the machine.
A linkage actuated by a safety regulator can be connected to the angle lever 43. If the speed of the machine, for example in the case of ship engines when the screw is removed, reaches impermissibly high values, the safety regulator can turn the angle lever 43 to the left regardless of the position of the cam disk '36 and thus put the fuel pumps out of operation.
The control described can be used in single and double-acting two-stroke and four-stroke machines for compressed air injection as well as for airless injection of fuel.