Einspritzmengenregler an Brennkraftmaschinen mit Fremdzündung: Bei Einspritzbrennkraftmaschinen mit Fremdzündung, bei welchen der Brennstoff von einer Einspritzpumpe und durch Ein- spritzdiisen unmittelbar vor oder direkt in den Arbeitszylinder der in diesen eingeführ ten Frischluft zugeführt wird und bei wel chen die Zündung des Brennstoff-Luft- gemisches gegen Ende der Verdichtung ver mittels eines Zündfunkens erfolgt, ist es not wendig,
dass das von der Einspritzpumpe vermittels der Einspritzdüse eingespritzte Brennstoffgewicht in einem bestimmten Verhältnis zu dem in den Arbeitszylinder gebrachten Frischluftgewieht steht. Nur wenn dieses Ge-v#Tichtsverhältnis innerhalb der Zünd- grenzen gehalten wird, ist bekanntlich eine Zündung des Gemisches möglich; zur Erzie lung eines günstigen Betriebes muss das Mischungsverhältnis in noch weit engeren Grenzen gehalten werden.
Bei den Maschinen dieser Gattung ist also eine Regelung des Brennstoffgewichtes in Abhängigkeit von dem in den Arbeits- zylinder eingeführten Luftgewicht oder, weil das Zylindervolumen eine feste Grösse darstellt, eine Regelung des Brennstoff gewichtes in Abhängigkeit von der Luft wichte notwendig. Bei Brennkraftmaschinen, die in nur wenig sich ändernden Höhenlagen arbeiten und bei denen die Temperatur der Ansaugluft nur in verhältnismässig engen Grenzen schwankt, kann in einfacher Weise die Regelung der Brennstoffmenge in Ab hängigkeit von dem im Luftzufuhrrohr vor dem Einlassorgan herrschenden Druck er folgen.
Dies ist möglich mit einem auf den an der Einspritzpumpe vorhandenen Mengen- vexstellhebel wirkenden federbelasteten Kol ben, der auf einer Seite vom Druck, der im Luftzufuhrrohr der Maschine herrscht, be- aufschlagt wird und dessen Gegenseite mit der Aussenluft in Verbindung steht.
Hat nun aber die Brennkraftmaschine in stark wechselnden Höhenlagen, das heisst unter Bedingungen, bei denen sowohl die Temperatur wie der Druck der Aussenluft in weiten Grenzen sich ändern, zu arbeiten, so ist mit der oben geschilderten einfachen Massnahme nicht auszukommen.
Der auf die Mengenverstellung der Einspritzpumpe wir kende Steuerkolben, der auf der Gegenseite mit dem Aussendruck in Verbindung steht, wird bei einer nicht. aufgeladenen 31-Iaschine mit zunehmender Höhe seine Stellung nicht ändern und trotz der abnehmenden Luft wichte die Brennstoffmengeneinstellung bei behalten, so dass eine Überfettung des Ge misches auftritt, was bis zum Aussetzen der Zündung führen kann. Handelt es sich um eine aufgeladene oder überladene Maschine, z.
B. einen Flugmotor, so wird zwischen Boden und Gleichdruckhöhe der Steuerkol ben mit zunehmender Flughöhe eine grössere Brennstoffmenge einstellen, weil die Diffe renz der Drücke vor und hinter dem Steuer kolben mit zunehmender Flughöhe anwächst. Weiterhin wird bei einer solchen Regulie rung auf die mit zunehmender Flughöhe stark abnehmende Temperatur der Aussenluft keine Rücksicht genommen.
Es sind nun für Brennkra.ftmaschinen, die in wechselnden Höhenlagen arbeiten, Ge mischregler bekannt geworden, bei denen zur Einstellung der Brennstoffmenge an der Einspritzpumpe ein Steuerkolben vorgesehen ist - in der Regel zwecks bester Abdich tung ein Biegehautkolben -, bei denen dann aber die Verstellbewegung dieses Kolbens, welche infolge der Veränderung des Aussen luftdruckes auftritt, wieder rückgängig ge macht wird durch eine auf den gemeinsamen Regelhebel wirkende Barometerdose, welche sich mit absinkendem Aussendruck ausdehnt. Biegehautkolben und Barometerdose regeln in Zusammenwirkung die Brennstoffmenge entsprechend dem absoluten Druck der dem Arbeitszylinder zugeführten Verbrennungs luft.
Da die Barometerdose ein heikles. Organ ist, bei dem mit einem Defektwerden gerech net werden muss, können keine evakuierten Dosen verwendet werden, da diese beim Leckwerden wesentlich länger werden und die Brennstoffzufuhr zum Motor in einem Grade reduzieren, der im Flugbetrieb ge- fährlich und zum gänzlichen Ausfall des Motors führen kann. Aus diesem Grunde können nur gasgefüllte. Barometerdosen ver wendet werden.
Die Länge dieser Dosen ist dann aber nicht nur vom Druck, sondern i -tue ,h von der Temperatur ziemlich stark ab- hängig. Bei der bekannten Reglerkonstruk- tion ist diese Temperaturdehnung der Baro- meterdose wieder
ausgegliehen durch einen aus einer Bimetallfeder bestehenden An schlag für die Dose, der so arbeitet, dass die Ges.a.nitlä ngc der Bimetallfeder plus Baro meterdose bei allen Temperaturen, die im Betrieb auftreten können, bei konstantem Luftdruck konstant bleibt. Zur weiteren Er höhung der Sicherheit besteht bei dem be kannten Gemischregler die Barometerdose zudem noch aus einem ganzen Paket von in sich geschlossenen Einzeldosen.
Da die Brennstoffregulierung nicht nur entspre chend dein Absolutdruch der in den Arbeits zylinder eingeführten Luft erfolgen muss, sondern in Abhängigkeit von der Wichte die ser Luft, muss die Temperatur derselben eben falls berücksichtigt werden, was durch den entsprechenden Eingriff eines in die Luft leitung vor den Arbeitszylindern eingebauten Wärmefühlers geschieht, der bei steigender Lufttemperatur die Spritzmenge der Ein spritzpumpe entsprechend reduziert, bei sin kender Temperatur entsprechend steigert.
In Zusammenwirkung dieses vielteiligen Aggregates wird dann bei richtiger ge"en- seitiger Abstimmung der vielen Organe schliesslich die Brennstoffmenge entsprechend der -#Viclite der dem Arbeitszylinder zu geführten Luft regiilicrt. Die Nachteile dieser Anordnung bestehen in ihrer Vielteiligkeit und in der Empfindlichkeit der notwendigen Einzelorgane. Auch der Biegehautkolbeil stellt deshalb ein empfindliches Organ dar, weil er grossen Druckdifferenzen ausgesetzt ist, die bei einem aufgeladenen Flugmotor 0,8 bis 1.
at erreichen können, was an die Biegehaut ausserordentliche Anforderungen stellt.
Die Erfindung betrifft einen Einspritz- mengenregler an fremdgezündeten, in ver- änderlichen Höhenlagen und mit verschie denen Drehzahlen arbeitenden Brenukraft- maschinen, die mit einer Einspritzpumpe aus gerüstet sind, deren durch ein Verstellorgan bestimmte Spritzmenge pro Arbeitshub an nähernd unabhängig von der Drehzahl ist.
Zur Vereinfachung und zur Steigerung der Sicherheit der Gemischregelung wird mit dem erfindungsgemässen Einspritzmengen- regier die Wichte der Ladeluft unmittelbar erfasst, so dass die empfindlichen Organe, wie vielteilige Barometerdose, Wärmedehnungs- ausgleich für diese und Wärmefühler, ent fallen.
Gemäss der Erfindung wird dies dadurch erreicht, dass das Verstellorgan an der Ein spritzpumpe zwecks Anpassung der pro Arbeitshub geförderten Brennstoffmenge an die Wichte der in den Arbeitszylinder ein geführten Luft in Abhängigkeit von dem Druckgefälle geregelt wird, das in einer zwi schen der Leistungsdrossel und der Maschine angeordneten, mindestens von einem Teil der Ladeluft durchströmten Düse erzeugt wird, und dass gleichzeitig die Wirkung der jenigen Veränderungen des in der Düse er zeugten Druckgefälles, welche durch Ände rungen der Maschinendrehzahl hervorgerufen werden, durch den Eingriff eines Regel- organes,
dessen Bewegungen durch die Ma schine bewirkt werden und welches seine Steuerbewegungen in Abhängigkeit von der Maschinendrehzahl ausführt, aufgehoben wird.
Der Erfindungsgegenstand ist in der Zeichnung in verschiedenen Ausführungsfor men beispielsweise dargestellt.
Die Fig. la und 1b zeigen Diagramme der in der Düse der Beispiele auftretenden Druclzabsenkung sowohl in Abhängigkeit von der Luftwichte als auch von der Maschinen drehzahl.
Fig. ? stellt schematisch eine eiste Aus führungsform dar.
Fib. 3 stellt eine zweite Ausführungsform dar, und Fig. 4 zeigt eine dritte Ausführungsform. In den Fig.la und 1b sind die Druck gefälle Ap dargestellt, die im. engsten Quer schnitt der bei den Beispielen in der Luft leitung zwischen der Leistungsdrossel und der Maschine angeordneten Düse auftreten; in Fig. la sind in Abhängigkeit von der Wichte der durch die Düse strömenden Ladeluft für verschiedene Drehzahlen n der Maschine die Druckgefälle aufgetragen.
Für eine bestimmte Drehzahl ist das von der Brennkraftmaschine aufgenommene Luft volumen konstant. Der Geschwindigkeitsver lauf der durch die Düse strömenden Luft ändert sich dann auch bei verschiedener Wichte derselben nicht. Die Luftgeschwin digkeit im engsten Querschnitt der Düse<I>WD</I> ist für diesen Fall
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konstant und kann
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angesetzt werden, wenn mit<I>A</I> eine Konstante, mit<I>y</I> die Luft- Wichte und mit g die Erdbeschleunigung be zeichnet wird.
Bei konstanter Drehzahl ist also das in der Düse erzeugte Druckgefälle Ap <I>=</I> Ay. Für konstante Drehzahl wird also Ap proportional<I>y;</I> für verschiedene Dreh zahlen wird Ap in Abhängigkeit von<I>y</I> durch ein Geradenbündel dargestellt, wie Fig. la zeigt.
Wird anderseits die Luftwichte konstant gehalten und werden die Maschinendrehzah len verändert, so ist das- sekundlich durch die Düse strömende Luftvolumen
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und kann = K. <I>n</I> gesetzt werden, wenn K eine Maschinenkonstante bedeutet. a, ist die Durch flusszahl, a die Expansionszahl und f der engste Querschnitt der Düse; a und s können in dem betrachteten Betriebsbereich, sofern das Öffnungsverhältnis der Düse nicht ver ändert wird, praktisch als konstant voraus gesetzt werden.
Aus der obigen Bezeichnung folgt, dass
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und unter Zusammenfassung der konstanten Werte a, E, f, g und pi in eine Konstante B ist für konstante Luftwichte das in der Düse erzeugte Druckgefälle dp <I>=</I> B. n2. Für die verschiedenen Luftwichten y1, y",
y@ kann also in Abhängigkeit von der Maschinendreh zahl ia das in der Düse auftretende Druck gefälle ._1p durch ein Parabelbündel dar gestellt werden, wie es Fig.lb zeigt.
Es werden nun bei den Beispielen die in Fig. 1a in Abhängigkeit von der Luftwichte auf getragenen dp zur Regulierung der Brenn stoffmenge benutzt, während die in Fig.lb dargestellten Änderungen des Druckgefälles %1p, hervorgerufen durch Änderungen der Ma schinendrehzahl vermittels eines von der Ma schine angetriebenen, seine Steuerbewegungen in Abhängigkeit von der Maschinendrehzahl ausführenden Regelorganes, in ihrer Auswir kung aufgehoben werden.
Durch diese 'Mass nahme bleibt die angestrebte lineare, von der Drehzahl unabhängige Beziehung zwischen Druckgefälle Jp und Luftwichte ;@ bestehen, wie sie in Fig. 1a z. B. durch die Gerade dp' dargestellt werden kann.
Fig. ? zeigt schematisch die erste Aus führungsform. Der fremdgezündeten Brenn- kraftmaschine 1 wird durch die von letzterer angetriebene Einspritzpumpe 2der Brenn stoff zugeführt. Die Menge des eingespritz ten Brennstoffes wird durch Versehwenken des an der Einspritzpumpe vorgesehenen Mengenregelhebels 3 verändert und den Ver hältnissen angepasst. Der Hebel 3 bildet das Verstellorgan der Einspritzpumpe. Die Ver brennungsluft strömt dem Motor durch das Luftrohr 4 zu.
Sie wird der Aussenluft enf- nommen vom Druck p". Zur Verstellung der Leistung der Brennkraftmaschine ist im Luftrohr 4 eine die Leistungsdrossel der Maschine bildende Drosselklappe 5 eingebaut, die entsprechend dem Leistungsbedarf ein gestellt wird. Nach Durchströmen des von Klappe 5 eingestellten Drosselquerschnittes und Herabsetzung ihres Druckes auf den Saugrohrdruck p, strömt die Luft durch die in Rohr 4 zwischen der Drosselklappe und der Maschine eingebaute Düse 6.
Das in dieser von der gesamten Ladeluft durchström ten Düse sich einstellende Druckgefälle 4p, welches die Differenz darstellt zwischen dem Druck vor der Düse und dem Druck. im engsten Querschnitt der Düse, ist nun ab hängig sowohl von dem Luftvolumen, wel ches die Düse durchströmt, als auch von der Wichte. dieser Luft sowie auch von dem Off nungsverhältnis
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der Düse, welch letzteres einen festen Wert besitzt. Dieses Druck gefälle 4p wird nun zur Einstellung eines Regelli:olbens 7 benutzt, welcher als Biege- hautholben ausgebildet ist.
Der Kolben 7 arbeitet als Trennwand in einem allseitig ge schlossenen Gehäuse 8 und teilt dieses in zwei Kammern 9 und 10. Die linke Kam mer 9 ist über Leitung 11' mit dem engsten Querschnitt der Düse 6 verbunden, die rechte Kammer 10 steht über Leitung 11" mit der Luftleitung unmittelbar vor der Düse 6 in Verbindung. In der vordern Kammer 9 und damit auf der linken Kolbenseite herrscht also stets der im engsten Querschnitt der Düse sich einstellende Luftdruck pD, in der hintern Kammer und damit auf der rechten Kolbenseite der stets unmittelbar vor der Düse vorhandene Luftdruck p" der durch Verstellen der Leistungsdrossel 5 verändert werden kann.
Der Kolben 7 steht also unter der Einwirkung der Druckdifferenz p,; <I>-</I> pD <I>=</I> dp, das heisst des in der Düse erzeugten Druckgefälles. Auf der Seite der Druchsenhung, das heisst in der linken Kam mer ist eine auf die linke Kolbenseite wir kende Riickfiihrfeder 13 eingebaut, gegen deren Spannung der Kolben 7 zu arbeiten hat. Jedem Druckgefälle Jp entspricht also nach 'Massgabe der Charakteristik der Feder 1? eine ganz bestimmte Stellung des Regel kolbens 7.
Dieser ist nun über ein Gestänge 13 mit der mittleren Lagerstelle M eines schwenkbaren Hebels verbunden. Das obere Ende dieses Hebels 14 ist an den Mengen regelhebel 3 der Einspritzpumpe angehängt, das untere Ende des Hebels 14 steht über ein Gestänge 15 mit dem untern Ende eines an einem festen Punkt angehängten Hebels 16 in Verbindung, der mit seinem obern Ende in die Verstellmuffe 17 eines Drehzahl reglers 18 eingreift.
Der Drehzahlregler 18, <I>der</I> seine Steuerbewegungen in Abhängig keit von der Maschinendrehzahl ausführt, wird von der Maschine angetrieben; seine Fliehgewichte und damit seine Reglermuffe nehmen bei jeder Drehzahl n eine bestimmte Stellung ein. Er bildet ein Regelorgan.
Die Wirkungsweise dieser Regelanord nung ist nun die folgende: Betrachtet man vorläufig die Drehzahl der Maschine als konstant = n,. Die dem _Motor zugeführte Luft hat nach Durchströ men der Leistungsdrossel 5 einen Druck p, und je nach Temperatur der Luft eine ge wisse Wichte y, Der Maschine wird zufolge konstanter Drehzahl ein bestimmtes Luft volumen TT, zugeführt. Entsprechend dem durch die Düse strömenden Luftvolumen I', und der Wichte y, dieser Luft vor der Düse wird in derselben, wie in Fig. 2 dargestellt, eine Druckabsenkung Ap sich einstellen.
Diese wirkt über die Leitungen 11' und 11" auf die beiden Seiten des Regelkolbens 7. Dieser wird so lange verschoben, bis zwischen der auf ihn wirkenden Druckdifferenz Ap und der Kraft der Feder 12 Gleichgewicht besteht. Der Hebel 14 wird in die entspre chende Lage gebracht, wobei zu berücksich tigen ist. dass bei der vorausgesetzten Dreh zahl n, der untere Anlenkpunkt des Hebels 14 ein fester Drehpunkt ist, weil der Dreh zahlregler seine Lage beibehält.
Der Fül lungshebel 3 der Einspritzpumpe wird in die dem besten Mischungsverhältnis entspre chende Lage F gebracht. Vergrössert man nun die Belastung der Maschine unter Beibehal tung der Drehzahl n, durch Öffnen der Lei stungsdrossel 5, so steigt der Druck p, nach dieser Drossel an und damit auch die Wichte der Luft, z. B. auf den Wert 7s'. Trotzdem das Volumen der durch die Düse 6 strömen den Luft konstant bleibt, da ja die Ma schinendrehzahl konstant bleibt, tritt infolge der Zunahme der Wichte der durch die Düse strömenden Luft eine Vergrösserung des Druckgefälles von Ap auf Ap' ein.
Nach den obigen Beziehungen ist
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Unter diesem grösseren Druckgefälle wird der Regelkolben 7 gegen die Spannung der Feder 12 nach links verschoben, bis wieder Kräftegleichgewicht herrscht. Hierbei wird der Hebel 14 um den untern, der konstanten Drehzahl n, entsprechenden Drehpunkt nach links verschwenkt, M kommt nach M', und der Hebel 3 für die Einspritzmenge wird ebenfalls nach links in die Lage F' ver- schwenkt. In dieser Stellung wird dem 2-1otor eine grössere Brennstoffmenge zu geführt,
und zwar bei richtiger Dimensionie- rung der Verstellorgane genau soviel Brenn stoff, wie der grösseren Wichte ye der in den Motor eingeführten Verbrennungsluft ent spricht.
Dreht man die Leistungsdrossel 5 wieder in ihre frühere Lage zurück, so sinkt der Luftdruck p,' wieder auf ps, die Luftwichte ys wieder auf y,. Ap' nimmt wieder den Wert Ap an, und der Regelvorgang ist rück gängig gemacht, indem die Feder 12 den Hebel 14 mit dem untern Drehpunkt als An lenkpunkt wieder in die frühere Lage zu rückzieht. Der Brennstoffverstellhebel 3 an der Einspritzpumpe 2 kehrt aus der Lage F' nach F zurück.
Lässt man nun die Drehzahl der Maschine steigen von n, auf n2, bringt aber die Lei stungsdrossel 5 in eine Lage, bei welcher der Druck vor der Düse 6 auch bei der höheren Drehzahl konstant = p, bleibt, so wird das dem Motor zugeführte Luftvolumen nach Massgabe der Drehzahlsteigerung von TT, auf K_
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steigen. In der Düse wird die Durchströmgeschwindigkeit jedenfalls zuneh men, als Folge davon wird' das Druckgefälle in der Düse Ap ebenfalls anwachsen. Nimmt man z.
B. an, die Drehzahl sei so gesteigert worden, dass Ap wieder auf Ap' ansteigt, und wird die neue Drehzahl mit n_ bezeichnet, so besteht nach den obigen Betrachtungen die Beziehung
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Der Kolben 7 wird wieder um denselben Be trag nach links geschoben, der mittlere Drehpunkt 1T des Hebels 14 bewegt sich wie der nach 1T'. Gleichzeitig ist nun aber wegen Änderung der Drehzahl n, auf die Dreh zahl n" der untere Drehpunkt N des Hebel von N, nach N.., verlegt worden.
Bei richtiger Bemessung der Reglerwege und der Hebel übersetzungen ist nach Ablauf des Regelvor ganges der Hebel 3 an der Einspritzpumpe in seiner Anfangslage F geblieben, so dass bei einer Drehzahländerung unter gleich zeitiger Konstanthaltung der Wichte der dem 3lotor zugeführten Luft die Brennstoffmenge nicht beeinflusst wird. Das Mischungsverhält nis Brennstoff : Luft bleibt also dem in den Motorzylinder eingeführten Luftgewicht an gepa.sst.
Im praktischen Betrieb der Brenn- kraftmaschine spielen sieh natürlich in der Regel Änderungen der Leistungsdrosselein- stellungen und damit der Luftwichte y, und Drehzahlveränderungen der Maschine gleich zeitig ab, so dass sich die zur Erläuterung getrennt betrachteten Regelvorgänge über lagern.
Bei richtiger Bemessung der Hebel verhältnisse und der Charakteristik des Dreh zahlreglers ist es möglich, an der Einspritz pumpe die Spritzmenge über den ganzen Be triebsbereich ausschliesslich in Abhängigkeit von der Wichte der in die Maschine ein geführten Verbrennungsluft einzustellen, so dass immer das günstigste Mischungsverhält nis gewahrt bleibt. Sowohl Druch wie Tem peratur der Ladeluft werden dabei berück sichtigt, gleichgültig, mit welcher Drehzahl. in welcher Höhe und mit welcher Belastung die Maschine arbeitet.
Die empfindlichen Organe wie Barometerdosen, Wärmedeh- nungskompensator und Wärmefühler im Luftrohr werden nicht benötigt, und auch der Regelkolben 7, der als Biegehautkolben ausgebaut wird, ist nur von kleinen Druck differenzen beansprucht: Der Drehzahlregler und die Düse sind unempfindliche und sicher arbeitende Organe. Zwischen das Regelorgan 18 und den Hebel 14 sind mehrere. die erfor derlichen Bewegungsverhältnisse des Hebels verwirklichende Lbertragungsglieder vor gesehen.
Zur Anpassung der Wegverhältnisse des Drehzahlreglers 18 kann zwischen ihm und dem Hebel 1.4 an einer beliebigen Stelle noch eine Kurvenscheibe eingeschaltet werden, mit weleber die Regelbewegungen in Einklang gebracht werden können. Sowohl in das i.bertrao,unoso-estänme 13 des Reo belholbens 7 als auch in dasjenige des I>rehzahlreglers kann zur Vergrösserung der Verstellkräfte ein an sich bekannter druckinittelgesteuerter Hilfskra.ft;kolben eingeschaltet werden.
Es kann also sowohl zwischen den Regelkolben und den Hebel 3 als auch zwischen den Regler 18 und den Hebel 3 ein @ilfskraft- kolben eingeschaltet werden. Statt des ge zeigten Fliehkraftreglers kann auch ein anderes, in Abhiingigheit von der Maschinen- dreli7ahl a.rl-@eitendes Regelorgan treten.
Die gezeigte Anordnung hisst sich nicht nur auf selbstansaugende Maschinen, wie in Fig. dargestellt, anwenden, sondern auch für auf geladene oder überladene Brennkraftmasehi- nen, z. B. Fluginotoi-en. Die Düse 6 kann auch in einem zwischen Leistungsdrossel und 3,Iascliine a.iigeordneten Nebenast der Luft leitung vorgesehen werden, so dass sie nur von einem Teil der der ITaseliine zugeführten Luft durchströmt wird.
Bei Brennkraftinasehinen, die innerhalb eines grossen. Drelizahlbereiclies zu arbeiten haben, fallen die vom Drehzahlregler zu be streitenden @usgleiehsregelbewegungen ziem lich gross aus. Ausserdem werden bei solchen Maschinen die zur Regelung zur Verfügung stellenden Druel@gefitlle 4p bei der niedrig sten Drehzahl ziemlich klein ausfallen, will man bei der grössten Drehzahl zu grosse , Druckgefälle und die damit verbundenen, bleibenden Druckverluste vermeiden. Für solche Maschinen werden vorteilhaft die in den Fig. 3 und 4 gezeigten Anordnungen vor gesehen.
Bei der in Fig. d gezeigten Ausführungs form wird wieder der Brennkraftmasahine 1 durch die von ihr angetriebene Einspritz pumpe 2 der nötige Brennstoff zugeführt. Die Brennstoffmenge kann durch Verstellen des Hebels 3 verändert, d. h. den Betriebs verhältnissen angepasst werden. Die Luft wird der Maschine durch das Luftrohr 4 zu geführt. Sie wird auch bei diesem Beispiel der Aussenluft vom Druck p. entnommen. Zur Leistungsveränderung der Maschine ist auch hier eine Drosselklappe 5 eingebaut, die entsprechend dem Leistungsbedarf eingestellt wird. Die dem Motor zugeführte Luft durch strömt auch bei diesem Beispiel die im Luft rohr 4 eingebaute Düse 6.
Das in dieser Düse sich einstellende Druckgefälle dp ist wieder abhängig von der Wichte der durch die Düse strömenden Luft und von deren Volumen sowie auch vom Öffnungsverhältnis
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der Düse. Das in der Düse erzeugte Druck gefälle 4p wirkt wie beim vorigen Beispiel auf einen federbelasteten Regelkolben 7, und zwar einen Biegehautkolben, der in einem geschlossenen Gehäuse 8 eine Trennwand bildet und dieses in zwei Kammern 9 und 10 unterteilt, von denen die eine Kammer 9 über Leitung 11' mit der engsten Stelle der Düse 6 in Verbindung steht, so dass dort der Druck pD herrscht, und die andere Kam mer 10 über Leitung 11" mit der Luftleitung vor der Düse verbunden ist,
so dass in dieser Kammer der Druck pherrscht. Der Kol ben 7 steht auf diese Weise unter der Ein wirkung des in der Düse erzeugten Druck gefälles 4p. Auf der Seite der Drucksenke ist der Kolben mit einer Feder 12 belastet. Jedem Druckgefälle 4p entspricht dann eine bestimmte Stellung des Regelkolbens 7. Die ser ist über ein Gestänge 13 mit dem Mengenregelhebel 3 an der Einspritzpumpe verbunden. Hier ist der Querschnitt der Düse in einem gewissen Bereich derselben ver änderbar.
Dies ist durch Anordnung eines gleichachsig mit der Düse gelagerten und axial verschiebbaren stromlinienförmigen Regel körpers 19 erreicht, der mehr oder weniger in die Düse eingeschoben werden kann, so dass dadurch der Querschnitt der Düse in einem gewissen Bereich sich ändert. Die Ver schiebung dieses Regelkörpers wird nun in Abhängigkeit von der Maschinendrehzahl vorgenommen, derart, dass bei sinkender Drehzahl der Düsendurchgang verengt, bei steigender Drehzahl erweitert wird.
Zu die sem Zweck ist der Hals 20 des Regelkörpers 19 über eine Hülse 21 mit der Verstellmuffe 17 eines von der Maschine angetriebenen, das Regelorgan bildenden Drehzahlreglers 18 verbunden, und zwar derart, dass bei Ab sinken der Maschinendrehzahl der Regelkör per 19 in die Düse 6 hineingeschoben, also auf den engsten Querschnitt zu bewegt, und bei Anwachsen der Maschinendrehzahl dieser aus der Düse zurückgezogen wird, also von dem engsten Düsenquerschnitt wegbewegt wird.
Das Bewegungsgesetz des: Regelkörpers <B>19</B> und dessen Formgebung sind so zu ge stalten, dass bei konstanter Wichte y, der durch die Düse strömenden Luft bei jeder Maschinendrehzahl das Druckgefälle dp sich nicht ändert.
Auch bei dieser Anordnung werden also die Veränderungen, die das Druckgefälle 4p infolge Änderung der Maschinendrehzahl er fahren würde, durch den Eingriff eines von der Maschine angetriebenen, seine Steuer bewegungen in Abhängigkeit von der Ma schinendrehzahl ausführenden Regelorganes 18 aufgehoben. Da die Düsenfläche im glei chen Sinne wie die Drehzahl sich ändert, stehen für die Regulierung auch bei Maschi nen, die in einem grossen Drehzahlbereich arbeiten, selbst bei kleinster Maschinendreh zahl noch sehr wirksame Druckgefälle zur Verfügung, ohne dass das Druckgefälle bei grösster Maschinendrehzahl auf einen unzu lässigen Wert gesteigert werden muss.
Statt des Regelkörpers 19 könnte im engsten Querschnitt der Düse auch eine den Querschnitt der Düse an dieser Stelle ändernde Drehklappe vorgesehen werden, sofern der damit verbundene grössere, blei bende Druckabfall nicht als nachteilig emp- funden wird. Auch hier wäre zwischen dem Regelorgan 18 und der Drehklappe minde stens ein die erforderlichen Bewegungsver hältnisse der letzteren verwirklichendes Über tragungsglied vorgesehen.
An Stelle des Drehzahlreglers 18 kann auch jedes beliebige andere, in Abhängigkeit von der Maschinendrehzahl arbeitende Regel organ treten.
Zwischen Drehzahlregler 18 und Regel körper 19 sowie auch zwischen Regelkolben 7 und Brennstoffverstellhebel 3 an der Ein spritzpumpe kann zur Überwindung grösserer Regelwiderstände auch noch ein druclzmittel- gesteuerter Hilfskraftkolben eingeschaltet werden, wie z. B. in Fig. 3 an letzterer Stelle durch \?? angedeutet ist.
Die in Fig. 3 gezeigte Anordnung lässt sich sinngemäss auch anwenden bei aufgela denen oder überladenen 1Taschinen. An Stelle des gezeigten Biegehautkolbens kann auch eine andere Kolbenausführung, z. B. ein Tauchkolben, Anwendung finden. Auch hier kann die Düse 6 in einem zwischen Leistungs drossel und Maschine angeordneten Nebenast der Luftleitung vorgesehen werden, so dass sie nur von einem Teil der der Maschine zugeführten Luft durchströmt wird.
In Fig. 4 ist die dritte Ausfiihrun(ysforni des Erfindungsgegenstandes dargestellt. Hier wird mit 1 die Brennkraftmaschine, mit die Einspritzpumpe und mit 3 der Hebel an der Einspritzpumpe. der zur Einstellung der Spritzmenge dient, bezeichnet. Die Luft wird auch bei diesem Beispiel dem Motor durch ein Rohr 4 zugeführt. Beispielsweise ist hier eine aufgeladene Brennlzraftniasehine gezeigt. ?3 ist das vom Motor aus angetrie bene Ladegebläse. Es könnte statt dessen auch ein durch eine Abgasturbine getriebenes Gebläse vorgesehen sein.
Mit ?4 ist der Lade druckregier bezeichnet, der den 1)ruel@ hL bis zu einer bestimmten Betriebshöhe konstant hält, indem er auf eine auf der Druck- oder auf der Saugseite des Gebläses vorgesehene Drossel einwirkt. Entsprechend der erforder lichen Motorleistung wird die nach dem CTe- bläse vorgesehene Leistungsdrossel 5 ein- gestellt.
Beim Durchströmen der Leistungs drossel wird der hriick der Ladeluft auf den erforderlichen Drueli 1), abgesenkt.
Bei diesem dritten Ausführungsbeispiel ist nun die Düse 6, in welcher das für den. Regelvorgang erzeugte Druckgefälle 4p er zeugt wird, in eineng im Nebenschlass zur Hauptluftleitung vorgesehenen Leitungsast eingebaut.
Der Durcliströmduerschnitt der Düse 6 ist. bei diesem Beispiel nicht ver änderbar. -Wie bei dem früheren Beispiel ist auch hier das in der Diise 6 erzeugte Druck gefälle . p zur Verstellung eines Regelkol bens Herangezogen. Er ist hier beispielsweise als Tauchkolben ?5 gezeichnet, der in einem allseitig geschlossenen Zylinder 3 7 sich be wegt und diesen in zwei Kammern ?6 und ?7 scheidet.
Auf die eine Seite des Kolbens ?5 wirkt über Leitung 11' der Druck pn, der im engsten Quersehnitt der Düse 6 herrscht: auf die. Gc.g,@n scite: des Kolbens ? wirkt über Leitung 11" der Druck p, vor der Düse 6. Auf der Seite f;er Drucksenkung, das heisst in Kammer ?6 ist eine; den Kolben be lastende Rüekfülirfeder \38 vorgesehen.
Auch hier entspricht jedem Druckgefälle .Ap eine ,ganz bestimmte Stellung des Kolbens \?5. Zur Aufhej)un.- der durch die Drehzahländerun gen der Maschine hervorgerufenen Ände- rumgen desruck@@efälles .Ap ist in dem zur Nebensclilusslci.t.ung parallelen Ast der Hauptluftleitung, also zwischen den beiden Zweigstellen der N(,
bensehlussleitung in der Hauptlei.tun@@, ein den Durchströmquersehnitt dieses Hauptastes verändernder Regelkörper eingebaut. Im vorliegenden Fall ist eine Drehl@lappe \?9 gezeichnet. Mit diesem Regel- köiper ?9 kann der Anteil der Luft, der durch die Nebenleitung strömt, eingestellt werden.
Die Klappe ?9 wird nun selbsttätig, in Abhängigkeit von der Drehzahl immer derartig eingestellt, dass bei unveränderlicher Luftwichte das in der Düse 6 erzeugte Drucl@gefälle Alp bei jeder Maschinendrehzahl unverändert bleibt, das heisst dass -11i nur von der Luftwichte ;,, nicht aber von der Ma schinendrehzahl r?. abhängig ist.
Dies wird dadurch erreicht, dass der Regelkörper<B>29</B> in Abhängigkeit von der Maschinendrehzahl derart eingestellt wird, dass das durch den Nebenast und die Düse 6 strömende Luft volumen Q@ immer mindestens angenähert konstant bleibt, mit welcher Drehzahl die iNlasehine auch immer läuft. Um dies zu er reichen, ist der Regelkörper 29 über ein Ge stänge 30 mit einem Regelorgan 34 verbun den, dessen Bewegungen durch die Maschine bewirkt werden und welches seine Steuer bewegungen in Abhängigkeit von der Ma schinendrehzahl ausführt. Hier ist eine von der Maschine angetriebene Pumpe verwendet.
Bei der gezeigten Anordnung handelt es sich um die Zubringerpumpe 31, die den Brenn stoff aus dem Vorratstank über die Förder- leitung 32 der Einspritzpumpe 2 zuführt. In der Förderleitung 32 ist eine Drosselstelle 33 eingeschaltet. Die in dieser in Abhängig keit von der durchströmenden Brennstoff menge entstehende Druckdifferenz wird in bekannter Weise zur Betätigung des das Regelorgan bildenden Steuerkolbens 34 be nutzt.
Da die Fördermenge der Zubringer pumpe in direkter Abhängigkeit steht zur Masehinendrehzahl, wird auch das an der Drosselstelle 33 erzeugte Druckgefälle p,-p_, mit der Maschinendrehzahl stetig zunehmen, so dass der Kolben 34, der einerseits mit pi, o anderseits mit p.2 belastet ist und gegen die auf der Seite des kleineren Druckes vorhan dene Rückführfeder 35 arbeitet, bei jeder Maschinendrehzahl eine ganz bestimmte Stel lung einnimmt.
Die Bewegung des also mittelbar von der Maschine bewegten Steuer kolbens 34 wird über ein Gestänge 30 auf den Regelkörper 29 übertragen, so dass auch dieser bei jeder Drehzahl eine ganz be stimmte Stellung einnimmt. Zur Angleichung der erforderlichen Wegverhältnisse kann, wie bei diesem Ausführungsbeispiel angedeutet, in das Übertragungsgestänge eine Kurven scheibe 36 eingeschaltet werden, mit welcher jedes beliebige Übertragungsgesetz verwirk licht werden kann.
Statt der Brennstofförderpumpe 31 kann jede andere an der Maschine vorhandene Pumpe, wie Schmierölpumpe, Kühlflüssig- keitspumpe, Luftpumpe üsw., verwendet werden. Es kann auch bei dieser Ausfüh rungsform wie bei dem vorhergehenden Bei spiel für das in Abhängigkeit von der Ma schinendrehzahl arbeitende Verstellorgan ein Fliehkraftregler vorgesehen werden.
An Stelle der in der Hauptluftleitung vorgesehenen Drehklappe 29 kann auch jedes andere Organ, welches eine stetige Verände rung des Durchströmquerschnittes der Haupt luftleitung ermöglicht, Anwendung finden, z. B. auch die in Fig. 3 gezeigte Einrichtung 19. Am vorteilhaftesten ist natürlich eine Anordnung, welche einen möglichst klein bleibenden Druckverlust verursacht.
Die in Fig. 4 gezeigte Anordnung ist sinngemäss auch anwendbar bei Maschinen ohne Aufladung, bei denen also das Gebläse 23 nicht vorhanden ist.