CH246529A - Einspritzmengenregler für fremdgezündete Einspritzbrennkraftmaschinen, die in verschiedenen Höhenlagen arbeiten, z. B. für Flugmotoren. - Google Patents

Einspritzmengenregler für fremdgezündete Einspritzbrennkraftmaschinen, die in verschiedenen Höhenlagen arbeiten, z. B. für Flugmotoren.

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CH246529A
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CH
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pressure
nozzle
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quantity regulator
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Saurer Aktiengesellscha Adolph
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Saurer Ag Adolph
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    • F02COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02DCONTROLLING COMBUSTION ENGINES
    • F02D1/00Controlling fuel-injection pumps, e.g. of high pressure injection type
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02DCONTROLLING COMBUSTION ENGINES
    • F02D2700/00Mechanical control of speed or power of a single cylinder piston engine
    • F02D2700/02Controlling by changing the air or fuel supply
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    • F02D2700/0284Control of fuel supply by acting on the fuel pump control element
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Description


      Einspritzmengenregler    für fremdgezündete     Einspritzbrennkraftmaschinen,     die in verschiedenen Höhenlagen arbeiten, z. B. für Flugmotoren.    Bei     Einspritzbrennkraftmasehinen    mit  Fremdzündung ist es notwendig, dass das von  der Einspritzpumpe vermittelst der Ein  spritzdüse unmittelbar vor oder in den Ar  beitszylinder     eingespritzte    Brennstoffgewicht  in einem ganz bestimmten Verhältnis zu dem  in den Arbeitszylinder     eingebrachten    Frisch  laftgewicht steht. Zur Erreichung der ge  wünschten Betriebseigenschaften russ das  Mischungsverhältnis Brennstoff zu Luft  innerhalb ganz bestimmter, verhältnismässig  enger Grenzen gehalten werden können.  



  Es ist also bei den Maschinen dieser Gat  tung erforderlich, dass das von der Einspritz  pumpe dem Arbeitszylinder zugeführte  Brennstoffgewicht in Abhängigkeit von dem  in die Maschine eingeführten     Frischluftge-          wicht    geregelt wird, d. h., da das Zylinder  volumen eine feste Grösse darstellt, in Ab  hängigkeit von der Wichte der in die Ma  schine eingeführten Ladeluft. Die Regelung  der Brennstoffmenge kann bei diesen Maschi  nen in Abhängigkeit von dem im Luftzufuhr  rohr     herrschenden    Druck der Ladeluft erfol  gen, wobei die Temperatur der Ladeluft  durch einen sogenannten Wärmefühler     be-          riicksichtigt    werden kann.

   Hat     nun    aber die  Maschine in stark wechselnden Höhenlagen  zu arbeiten - handelt es     sich    z. B. um einen  Flugmotor - so führt die Erfassung des  Ladedruckes für die Regelung der Brenn  stoffmenge wegen Absinkens des     Aussenluft-          druckes    zu ziemlichen     Komplikationen,    Bei    bestehenden Reglern dieser Art wird     einer-          seits    ein unter dem Ladedruck stehender       Steuerkolben        (Biegehautkolben)    verwendet,  auf dessen Rückseite der Aussenluftdruck  wirkt.

   Jede     Steuerbewegung,    die der Kolben  infolge Veränderung des Aussenluftdruckes  ausführt, wird vermittelst einer Barometer  dose, die auf einen Zwischenhebel wirkt,  rückgängig gemacht. Da diese Dosen eine be  stimmte Temperaturcharakteristik besitzen,  welche die     Steuerbewegung    ebenfalls beein  flusst, bedürfen solche Barometerdosen noch  einer Einrichtung für den     Temperaturaus-          gleich,    z.

   B. in Form einer in. das Gestänge       eingeschalteten        Bimetallfeder.    In der Praxis  haben sich wegen der Empfindlichkeit der  Barometerdosen, deren leichtere     Ermüdbar-          keit    und     Unzuverlässigkeit    ernste     Schwierig-          keiten        gezeigt.    Sehr häufige Nachkontrolle  und Ersatz nach recht kurzer Betriebsdauer       sind    die Folge.  



  Es sind auch     Einspritzmengenregler    be  kannt, bei denen als Steuerorgan eine ge  schlossene, gasgefüllte Dose verwendet wird,  die unter der Einwirkung     des    Druckes der  Ladeluft steht. Die     Temperaturcharakteristik     der Dose ist gleichzeitig so abgestimmt, dass       die    von dieser abgeleitete Regelbewegung di  rekt eine Funktion der Wichte der die Dose  umgebenden Ladeluft ist. Noch viel mehr,  wie bei der oben erwähnten     Reglerbauart,     stellt bei dieser Anordnung die Dose ein sehr  heikles, häufigen Störungen und Veränderun-      gen unterworfenes Organ .dar, so dass diese  Regulierart als sehr unsicher angesehen wer  den muss.  



  Es sind noch einige andere Anordnungen  von solchen Reglern bekannt, bei denen aber  immer an einer vitalen Stelle eine geschlos  sene, evakuierte oder gasgefüllte Dose erfor  derlich ist, die zu den erwähnten Schwierig  keiten und Unzulänglichkeiten führen kann.  



  Bei einer neueren Bauart eines     Einspritz-          mengenreglers    ist die Anwendung von Baro  meterdosen gänzlich vermieden, indem bei  diesem Regler unmittelbar die Wichte der  Ladeluft durch den Wirkdruck erfasst wird,  der in einer von dieser Luft durchströmten  Düse erzeugt wird. Bei .diesem Regler muss  aber der     Volumdurchtritt    durch die Düse  über den ganzen Drehzahlbereich der Ma  schine konstant gehalten werden, was ver  mittels eines in Abhängigkeit von der Maschi  nendrehzahl regulierten Nebenschlusses ge  schieht. Hierzu ist ein von einem Drehzahl  regler betätigter     Steuerschieber    erforderlich,  der den     Durchatröniquerachnitt    des Neben  schlusses entsprechend verändert.

   Diese Aus  führung eines     Einspritzmengenreglers    hat  den Vorteil, dass er aus unempfindlichen  Organen besteht, indem er ganz ohne Dosen  auskommt, womit die mit diesem heiklen       Bauteil    auftretenden Störungen vermieden  sind. Nachteilig wirkt sich der etwas kompli  zierte mechanische Aufbau     aus.        Die    in der  Düse erzeugten Wirkdrücke sind nicht so       gross,    dass eine direkte Verbindung zwischen  dem     Steuerkolben    und ein     Verstellorgan    an  der     Einspritzpumpe    möglich ist; .es muss ein  Kraftverstärker dazwischen angeordnet wer  den. .  



  Der-     Einapritzmengenregler    gemäss der  Erfindung ist gegenüber dem zuletzt erwähn  ten Regler dadurch     wesentlich    vereinfacht,  dass die Regelung der von der Einspritz  pumpe in die Maschine geförderten Brenn  stoffmenge     selbsttätig    in Abhängigkeit von  der Druckdifferenz     zwischen    dem Ladeluft  druck, der vor dem Arbeitszylinder nach dem       Ladeluft-    Regelorgan herrscht, und dem die-         sein    Luftdruck entsprechenden kritischen  Druck     erfolgt.     



       Zweckmässigerweise    wirken der Ladeluft  druck und der entsprechende kritische Druck  auf je     eine    Seite eines     federbelasteten    Kol  bens, der die Stellung des     Mengenregelgliedes     .der     Einspritzpumpe    bestimmt. Die auf den       Kolben    wirkende Kraft ist hierbei proportio  nal zum Ladeluftdruck und     unabhängig    vom  Aussendruck, so dass jener Differenzdruck  zur Einstellung der Einspritzmenge benutzt  werden kann. Die Kräfte sind so gross; dass  es in der Regel keines Kraftverstärkers be  darf.  



  Die für die Regulierung benutzte Druck  differenz kann vorteilhaft in einer von nur  einem kleinen. Teil der Ladeluft durchström  ten     Düse    erzeugt werden, welche an einer       Stelle    mit so tiefem Druck ausmündet, dass in  ihrem engsten Querschnitt     Sahallg@eschwin-          digkeit    entsteht. Auf diese Weise     bleibt    der       Volumdurchsatz    durch die Düse konstant,  d. h. er ist     unabhängig    von der Maschinen  drehzahl, so dass eine Veränderung des     Quer-          schnittes    des Nebenschlusses in Abhängig  keit von einem Drehzahlregler dahinfällt.

    Der Raum, in den die besagte Düse einmün  det, kann von einer     Absaugpumpe    auf den  oder unter den dem Ladedruck entsprechen  den kritischen Druck abgesenkt werden.  



  Wird der die Druckdifferenz liefernden  Düse noch ein divergenter Teil angeschlos  sen, in welchem die Luft     nach    dem     DurQh-          tritt    durch die engste Stelle wieder verdich  tet wird, so braucht der Raum, in den die  Düse'     mündet,    nicht bis auf den kritischen  Druck abgesenkt zu werden, so dass die AL  saugpumpe kleiner ausfallen kann.  



       Statt    einer     Absaugpump-e    ist es auch  möglich, eine in das     Ladeluftrohreingebaute          Multiplikatordüse    zu verwenden. Der Raum,  in den die den Differenzdruck liefernde Düse  ausmündet und dessen Druck abgesenkt wer  den muss, kann zu diesem Zwecke mit dem  engsten Querschnitt der     innersten        Düse    die  ser     Multiplikatordüse    verbunden sein.

             Schliesslieh    ist es     möglieh,    die den     Diffe-          renzdruek    liefernde Düse in das Innere der  im     Ladeluftrohr    eingebauten     Multiplikator-          düse    einzubauen, und zwar derart, dass deren  Ende im engsten Querschnitt der     Multiplika-          l;ordüse    mündet.  



  Da eine Zumessung des     Brennstoffge-          @viehtes    entsprechend der Wichte der Lade  luft erfolgen soll, kann, sofern grössere Tem  peraturveränderungen auftreten, zwischen  dem     Steuerkolben    und dem     Mengen-Verstell-          organ    an der Einspritzpumpe über eine belie  bige Art von     Knickgestängen    ein Wärme  fühler zur Einwirkung gebracht werden.  



  Da sich bei Maschinen, z. B. Flugmoto  ren, die in stark wechselnden Höhen zu ar  beiten haben, die Verhältnisse für die Fül  lung der     Arbeitszylinder    mit Frischluft auch  bei konstanter Wichte der Ladeluft in Ab  hängigkeit 'vom Aussenluftdruck insofern  ändern können, als mit absinkendem Aussen  druck, z. B. zunehmender Flughöhe, das  Ladegewicht wegen der     sagenannten    Rest  gasverdichtung und verbesserter Ausspülung  des     Totraumes    etwas zunimmt, ist es zweck  mässig,     da.ss    in Abhängigkeit vom Aussenluft  druck die     Einspritzmenge    ebenfalls entspre  chend verändert, d. h. mit absinkendem  Aussenluftdruck vermehrt wird.

   Dies kann       auf    einfache Weise, ohne Anwendung einer  Barometerdose, dadurch erreicht werden, dass  die die     Verstellbewegung    des     Regelkolbens     auf     das        Einspritzmengen-Verstellorgan    der  Einspritzpumpe übertragende Stange an der  Austrittsstelle aus dem Regelzylinder derart  angeordnet und bemessen ist, dass in Ab  hängigkeit vom Aussenluftdruck eine     zus.ätz-          li.che    Kraft auf den Regelkolben ausgeübt       wird    in dem Sinne, dass mit absinkendem  Aussenluftdruck die Kraft auf den Regelkol  ben verstärkt wird, so dass das     Verstellorgan     an der Einspritzpumpe auf eine :

  grössere Ein  spritzmenge eingestellt wird, als sie der  Wichte der Ladeluft bei grösserem     Aussen-          iuftdruck    entsprechen würde.  



  In der Zeichnung sind mehrere     Ausfüh-          rungsbeispiele    des Erfindungsgegenstandes  dargestellt, und zwar zeigt:         Fig.    1 schematisch ein erstes Ausfüh  rungsbeispiel des     Einsspritzmengenreglers,     mit     "normaler"    Düse und     Absaugpumpe.     



       Fig.    2 zeigt ein Schaubild über die Ver  änderung des     Differenzdruckes    bei verschie  denen Drehzahlen eines Flugmotors.  



       Fig.    3 zeigt eine Abwandlung des in       Fig.    1 gezeigten Reglers, mit konisch     erwei-          terter    Düse.  



       Fig.        4,zeigt        schematisch    ein zweites Aus  führungsbeispiel des     Einspritzmengenreglers     mit einer     Multiplikatordüse    in der Ladeluft  leitung.  



       Fig.    5 zeigt schematisch ein drittes Aus  führungsbeispiel mit einer     Multiplikatordüse     in der     Ladeluftleitung    und mit in deren  engstem Querschnitt angeordneter Düse zur       Differenzdruck-Erzeugung,    sowie     mitWärme-          fühler    für die Berücksichtigung der Lade  lufttemperatur.  



       Fig.    6 zeigt     schematisch    die Anordnung  zur Erzielung der Mehrfüllung mit zuneh  mender Betriebshöhe.  



  Bei der in     Fig.    1 gezeigten Ausführungs  form des     Einspritzmengenreglers    wird -die  Ladeluft der Maschine durch hie mit 1 be  zeichnete Rohrleitung zugeführt. Das Lade  luftgewicht, das in die Maschine gelangt,  kann vermittels des     Drosselorganes    2, der so  genannten Leistungsklappe, verändert wer  den. Nach dieser Leistungsklappe hat die  Ladeluft einen Druck     pL,    der für das in die       Maschine    eingeführte Ladegewicht mass  gebend ist. Nach der Leistungsklappe 2  zweigt eine Leitung 3 ab, die in einer Düse  4 endigt.

   Die Düse 4 mündet in eine Kammer  5 ein, in der von einer von der     Einspritz-          brennkraftmaschine    .oder von einem fremden       Antriebsmotor    angetriebenen     Absaugpumpe     7 beliebiger Bauart der Druck abgesenkt  wird, und zwar bei jedem Betriebszustand,  für den die     Einspritzmengenregelung    zur  Wirkung kommen soll, auf einen Druck     p,,     der gleich oder kleiner ist als der     denn:

      momen  tan bestehenden Ladedruck     pL    entsprechende  kritische Druck     px,.    Bekanntlich bestimmt  sich dieser kritische Druck nach der Formel           K     2     K_i          pgr    =     pL       Für Luft in dem in     Betracht        fallenden    Tem  peraturbereich berechnet sich     pKr    mit einem       g    - 1,4 zu     pKr    - 0,528 ,

       pL.    Aus der Lade  luftleitung 1 strömt durch Leitung 3 und  Düse 4 beständig ein kleiner Anteil der Lade  luft in die Kammer 5 ab und wird von dort  über     Leitung    6 von der Pumpe 7 abgesaugt  und wieder auf den Ladedruck     pL    verdichtet  und über Leitung 8 in die     Ladeluftleitung    1  zurückgefördert.

   Die abgezweigte Ladeluft  wird den engsten Querschnitt der Düse 4  immer     mit    der ihrem Zustand in diesem       Querschnitt    entsprechenden Schallgeschwin  digkeit     Ws    durchströmen, d. h. es wird sich  im engsten Querschnitt der Düse 4 immer der  dem jeweiligen Ladedruck     pL    entsprechende  kritische Druck einstellen.

   Vor der     Düse,    in  der Leitung 3, herrscht bei entsprechend  grossem Querschnitt der Ladedruck     pL.    Lei  tung 3     einerseits,    wie der     engste    Querschnitt  der Düse 4 sind durch Leitungen 10     resp.    11  mit den beiden Räumen eines Regelzylinders  12 verbunden, welche durch einen eingebau  ten Kolben 13 (z.

   B. ein     Biegehautkolben)     gebildet     werden.    Auf die eine     Seite    des Kol  bens 13 (links) wirkt also immer der Lade  druck     pL,    auf die andere Seite (rechts) der  entsprechende kritische Druck     pKr.    Auf den  Kolben 13 wirkt immer die Differenz dieser  Drücke, also     (pL    -     pKr)    - 0,472.     pL    . Ent  gegen der Kraftrichtung dieses Differenz  druckes     wirkt    eine Feder 14. Der Kolben 13  wird also bei jedem Ladedruck     pL    eine ganz       bestimmte    Lage einnehmen.

   Kolben 13 ist  nun mit einer     Stange    15, welche durch die  Stirnwand des Regelzylinders 12 hinausge  führt ist, mit dem     Einspritzmengen-Verstell-          organ    16 der von der Maschine     angetriebenen          Einspritzpumpe    17 verbunden,

   welche Pumpe  den     Arbeitszylindern    der Maschine die       Brennstoffe        zumisst.    Jedem Ladedruck     pL     entspricht bei dieser     Anordnung    eine ganz       bestimmte    Lage des     Verstellorganes    16 und  damit eine ganz bestimmte     Einspritzmenge.     Die     Charakteristik    der Feder 14 ist nun so         bemessen,    dass bei jedem Ladedruck     pL    das  von der Einspritzpumpe 17 den Arbeitszylin  dern -der Maschine zugeführte Brennstoffge  wicht einem gewünschten Mischungsverhält  nis Brennstoff zu Luft entspricht.  



  Es ist auch eine Anordnung denkbar, bei  der die     Absaugpumpe    die durch die Leitung  3 aus -der     Ladeluftleitung    abströmende Luft  statt in die     Ladeluftleitung    durch Leitung 9  ins Freie oder z. B. in das Kurbelgehäuse  der     Brennkraftmaschine    fördert. Diese An  ordnung wird anzuwenden sein, wenn die       Absaugpumpe    einer Schmierung bedarf, so  dass von einer Zurückförderung der öligen  Luft in die     Ladeluftleitung    Abstand genom  men werden muss.  



  In     Fig.    2 sind z. B. für einen Flugmotor  die bei verschiedenen     Drehzahlen    herrschen  den Ladedrücke     pL    aufgetragen (Drossel  kurve     entsprechend    der Propellercharakte  ristik). Darunter sind die dazugehörigen  Werte des kritischen Druckes     pKr    eingetra  gen. Die für die Regulierung zur Verfügung  stehenden Differenzdrücke     4p    - 0,472.     pL     sind daraus ersichtlich.

   Es zeigt sich, dass  diese recht beträchtlich sind; sie wachsen bei  dem gezeigten Beispiel an von 0,236     ata    bei       kleinster    Maschinenleistung auf 0,708     ata    bei  voller Maschinenleistung. Bereits mit einem  kleinen Durchmesser der Regelkolbens 13  wird auch ohne     Kraftverstärker    selbst bei  einer kleinen Änderung des Ladeluftdruckes       pL    die     Stellkraft    für die Bewegung des     Ver-          stellorganes    1.6 überwunden und damit eine  grosse Empfindlichkeit der Regulierung er  reicht.  



  In     Fig.        3i    ist eine Abwandlung des Reglers  nach     Fig.    1 gezeigt. Hier ist an die Düse 4  noch ein divergenter Teil 18 angeschlossen.  in welchem die Luft nach dem     Durchströmen     des     engsten    Querschnittes der Düse 4 ver  dichtet wird, so dass der Raum 5 nicht bis  auf den kritischen Druck abgesaugt werden  muss,     sondern    nur auf einen Druck     p.,    grösser  als     pl#,    Bei dieser Anordnung kann die Ab  saugpumpe 7 kleiner .gebaut werden.  



  In     Fig.    4 ist ein zweites Ausführungs  beispiel des     Einspritzmengenreglers    gemäss      der Erfindung schematisch dargestellt.     Ilier     wird wieder der     Maschine    die Ladeluft durch  die Leitung 1 zugeführt. Der Ladedruck     pL     kann mit der Leistungsklappe 2 eingestellt  werden.

   Von der     Ladeluftleitung    1 zweigt  wieder eine Leitung 3 ab, durch die aus dem  Laderohr ein kleiner Teil der Ladeluft abge  leitet wird und durch eine Düse 4 in die auf  den Druck     p.,    entleerte Kammer 5     einströmt.          ISt    eine     "einfache"    Düse vorgesehen, so ist  der Druck in der Kammer auf den Wert       rat     <      pKr    abzusenken;

   ist der Düse ein diver  genter Teil     1 &         nachgeschaltet,    so braucht er  nur auf den Druck     px        pjo,.    gesenkt zu wer  den.     Die    Grösse der Druckabsenkung hängt  von der Wirksamkeit des     Diffusorteil,s    18  der Düse ab.  



  Statt einer mechanischen Pumpe ist bei  diesem Ausführungsbeispiel für die     Absau-          gung    der Kammer 5 im Laderohr 1 eine     Mul-          tiplikatordüse    19 eingebaut, die von der  Ladeluft durchströmt wird.

   Die     Multipli-          katordüse    besteht aus mehreren ineinander  angeordneten Düsen 19', 19",     19"',    die alle  nach dem engsten Querschnitt einen diver  genten Teil besitzen, in welchem die Lade  luft wieder angenähert auf den Ladedruck       resp.    auf den Druck, der im engsten     Quer-          schnitt,der    nächst äussern Düse 19"     resp.    19'  herrscht, verdichtet wird. Im     engsten    Quer  schnitt der innersten Düse, z. B. 19"', wird  der Druck auf     pY   <I>j</I>     pKr    abgesenkt.

   Dieser  Teil der     Multiplikatordüse    ist über die Lei  tung 6 mit der Kammer 5 verbunden. In der       Multiplikatordüseerfährt    der Ladedruck eine       leichte    Senkung von     pL    auf     pL'.    Dieser blei  bende Druckverlust ist aber bei     sorgfältiger     Ausbildung der     Multiplikatordüse    recht ge  ring.

   Für eine genaue Gemischregulierung  ist der Druck     pL'        massgebend,    weshalb die  Zweigleitung 3 nach der     Multiplikatordüse     angeschlossen ist, so dass am Regelkolben der  Differenzdruck     (pL'    -     pKT)    wirkt. Ein An  schluss der Zweigleitung 3 vor der     Multipli-          katordüse    ist aber auch durchführbar; die  leichte Abweichung kann bei der     Charakte-          ristik    der Feder 14 wieder ausgeglichen wer  den. Diese Anordnung hat den Vorteil, dass    keine mechanische Pumpe notwendig ist.

   Zur  Verringerung des     bleibenden    Druckverlustes  wird bei dieser Anordnung vorteilhaft die       Düse    4 mit dem divergenten Teil 18 versehen.  



  Es ist auch möglich, die     Ylultiplikator-          düse    19 in einer     nach    der Leistungsklappe 2  abgezweigten, im     Nebenschluss    zur Ladeluft  leitung angeordneten Luftleitung     anzuordnen,     so dass die     Multiplikatordüse    19 nur von  einem Teil der     Ladeluftmenge    durchströmt  wird     und    demzufolge kleiner dimensioniert  werden kann.  



  In     Fig.    5 ist ein drittes Ausführungsbei  spiel     -des    Erfindungsgegenstandes dargestellt.  Bei dieser Anordnung ist die Düse 4, in wel  cher der kritische Druck erzeugt wird, im  Innern der     Multiplikatordüse    19 angeordnet.       Vorteilhafterweise    ist sie mit einem diver  genten 'feil 18 ausgerüstet, .der im engsten  Querschnitt der     innersten    Düse des     Multipli-          kators    mündet.

   Zur Erläuterung ist der sich  in den verschiedenen Düsen des     Multiplika-          tors    und in der innersten Düse 4, 18 mit drei       verschiedenen        Luft-Durchsatzmengen    einstel  lende Druckverlauf aufgetragen, und zwar in  den Düsenquerschnitten<I>a,</I> b, c und<I>d.</I> Die  ausgezogenen Kurven zeigen den Druckver  lauf in den Düsen bei kleinem Luftdurch  satz, die     strichlierten        und        striehpunktierten     bei grösserem Luftdurchsatz.

   Der Druckver  lauf in der     innern    Düse 19"', in welche die  Düse 4, 18 eingebaut ist, ist mit     c    bezeich  net, der Druckverlauf in der Düse 4, 18  mit     d.    Im engsten Querschnitt der Düse 19"'  wird der Druck bei kleinem Luftdurchsatz  nicht ganz auf den     kritischen    Druck abge  senkt. Trotzdem wird im engsten Querschnitt  der Düse 4 der kritische Druck .erreicht, weil  im divergenten Teil 18 dieser Düse die Luft  auf den Druck, der im engsten Querschnitt  der Düse 19"' herrscht, verdichtet wird. Bei  einem mittleren Luftdurchsatz wird im eng  sten     Querschnitt    der Düse 19"' gerade der  kritische     Druck    erreicht.

   Bei noch grösserem  Luftdurchsatz sinkt im engsten     Querschnitt     der Düse 19"' der Druck     unter    den dem  Ladedruck     pL        entsprechenden    kritischen  Druck, so dass dann die Düse 4, 18 als Laval-      düse     arbeitet,    d. h. im divergenten Teil die  Expansion weitergeführt wird. Aber auch in  diesem Falle     wird    im engsten     Querschnitt     der Düse 4, 18 der kritische Druck       pl:r    = 0,528 .     pL     erreicht.

   Der Raum links von dem Regelkol  ben 13 ist durch eine Leitung 10 an der Lade  luftleitung 1 zwischen Leistungsklappe 2  und     Multiplikatordüse    19 angeschlossen.  Stattdessen ist auch eine Verbindung über  die angedeutete Leitung 10 mit der Lade  luftleitung nach der     Multiplikatordüse    mög  lich.  



  Bei dem in     Fig.    5 gezeigten Beispiel ist  auch schematisch die Anordnung eines  Wärmefühlers 20, der die Temperatur der  Ladeluft erfasst, dargestellt. Dieser Wärme  fühler besteht bekanntlich aus einem Organ,  das in Abhängigkeit von der Temperatur  eine Längendehnung erfährt.     Die    Längendeh  nung des Wärmefühlers wird über ein Ge  stänge 21,     einen    Hebel 22 auf ein Knick  gestänge 23, 24 übertragen, das in das     Ver-          hindungsgestänge    15 zwischen Regelkolben  13 und     Einspritzmengen-Verstellorgan    16  eingeschaltet ist.

   Mit zunehmender Ladeluft  temperatur wird bei konstantem Ladeluft  druck das Gestänge 21 in Pfeilrichtung be  wegt und das     Verstellorgan    16 nach links  gezogen und damit auf kleinere     Einspritz-          menge    verstellt, und zwar derart, dass die  Einspritzmenge nicht nur dem Druck, son  dern der Wichte der Ladeluft angepasst wird.  



       Fig.    6 zeigt die bei     einem    solchen Ein  spritzmengenregler bestehende Möglichkeit,  ohne die Anwendung einer Barometerdose  die bei stark wechselnden Höhenlagen erfor  derliche     Anpassung    der Einspritzmenge an  die auch bei konstantem Ladedruck auftre  tenden Änderungen des Ladegewichtes in  Abhängigkeit vom Aussenluftdruck zu errei  chen.

   Es ist erforderlich, mit zunehmender  Betriebshöhe, also bei     absinkendem        Aussen-          luftdruck,    entsprechend der Vergrösserung  des Ladegewichtes infolge der sogenannten       Restgasverdichtung    und der intensiveren  Ausspülung des     Totraumes    die Einspritz-         menge    zu steigern:

   Diese Anpassung wird in  Abhängigkeit vom Aussenluftdruck dadurch  erreicht, dass die Kolbenstange 15, die durch  die Stirnwand des Regelzylinders 12 hinaus  geführt ist, an der     Austrittstelle    so dimensio  niert wird, dass der von aussen auf die Stange  wirkende Aussenluftdruck     p.,    eine zusätzliche  Kraft auf den Regelkolben 13 ausübt, in  dem Sinne, dass mit absinkendem Aussen  luftdruck die von Luftdruck herrührende re  sultierende Kraft, die. auf den Regelkolben  13 wirkt, grösser wird.

   Diese     Dimensionie-          rung    der Kolbenstange erfolgt beim darge  stellten Beispiel dadurch, dass an der Aus  trittstelle auf die Stange     13.    ein kleiner Kol  ben 25 aufgesetzt wird, der in einem     kleinen     Zylinder 26, der in der Stirnwand des Regel  zylinders 12 vorgesehen ist, gleitet.     I3at    der  Regelkolben 13. die wirksame Fläche F, der  Zusatzkolben 25 auf Stange 15 die wirksame  Fläche     f,    so wirkt vom Luftdruck her auf  den Regelkolben die     resultierende    Kraft  <I>P =</I>     pL   <I>.

   F -</I>     px,   <I>(F -</I>     f)   <I>-</I>     p.   <I>.</I>     f.     



  Bei konstantem Ladedruck     pL    und demzu  folge konstantem zugehörigen kritischen  Druck     pi"r    ist P nur vom     Aussendruck        p.,    ab  hängig, und zwar so, dass bei Absinken von       p"    die Kraft P grösser wird und der Kolben  das     Einspritzmengen-Verstellorgan    auf grö  ssere     Brennstoffmenge    einstellt.

   Bei gegebener  Fläche F und gegebener Charakteristik der  Feder 14, kann für den mit der     Betriebshöhe     sich ändernden     volumetrischen    Wirkungsgrad  der Maschine die Grösse     f    des     Ausgleichkölb-          chens    2'5 bestimmt werden.  



  An Stelle des     Kölbchens    25 kann auch  ein kleiner     Biegehautkolben        -treten.  

Claims (1)

  1. PATENTANSPRUCH Einspritzmengenregler für fremdgezün dete Einspritzbrennkraftmaschinen, die in verschiedenen Höhenlagen arbeiten, z. B. für Flugmotoren, dadurch gekennzeichnet, dass die Regelung der von der Einspritzpumpe in die Maschine geförderten Brennstoffmenge selbsttätig in Abhängigkeit von der Druck differenz zwischen dem Ladeluftdruck, der vor dem Arbeitszylinder nach dem herrscht, und dem diesem Luft druck entsprechenden kritischen Druck er folgt.
    UNTERANSPRüCIIE 1. Einspritzmengenregler nach Patent- ansl)ruch, dadurch gekennzeichnet, dass der Ladeluftdruck und der entsprechende kri tische Druck auf je eine Seite eines feder belasteten Kolbens wirken, der .die Stellung des Mengenregelgliedes der Einspritzpumpe bestimmt.
    2. Einspritzmeng enregler nach Patent anspruch, dadurch gekennzeichnet, dass die für die Regulierung benutzte Druckdifferenz in einer von einem Teil der Ladeluft durch strömten Düse erzeugt wird, welche Düse an einer Stelle mit so tiefem Druck:
    ausmündet, dass in ihrem engsten Querschnitt Schallge schwindigkeit entsteht. 3. Einspritzmengenregler nach Patent anspruch und Unteranspruch 2, dadurch ge kennzeichnet, da,ss die Düse, in der die Druck differenz erzeugt wird, in einer Abzweig leitung der Ladeluftleitung angeordnet ist und in einen Raum ausmündet, in dem der Druck von einer Absaugpumpe mindestens auf den dem Ladedruck entsprechenden kri tischen Druck abgesenkt wird.
    4. Einspritzmengenregler nach Patent anspruch und Unteranspruch 2, dadurch ge kennzeichnet, dass die Düse, in der die Druck differenz erzeugt wird, nach dem engsten Querschnitt noch einen divergenten Teil be sitzt, in welchem die durchströmende Luft wieder verdichtet wird, so .dass im engsten Querschnitt sich der kritische Druck.einstellt, auch wenn der Druck in dem Raum, in den die Luft ausströmt, über dem kritischen Druck liegt.
    5. Einspritzmengenregler nach Patent anspruch und Unteranspruch 2, dadurch ge kennzeichnet, dass zur Druckabsenkung der Raum, in den die den Differenzdruck lie fernde Düse ausmündet, mit dem engsten Querschnitt der innersten Düse einer Multi plikatordüse verbunden ist. 6. Einspritzmengenregler nach Patent anspruch und Unteransprüchen 2 und 5, da durch gekennzeichnet, d.ass die Multiplikator- düse in das Ladeluftrohr eingebaut ist.
    7. E.inspritzmengenregler nach Patent anspruch und Unteransprüchen 2 und 5, da durch gekennzeichnet, dass die Multiplikator- düse in eine Zweigleitung zum Ladeluftrohr eingebaut ist. B. Einspritzmengenregler nach Patent anspruch und Unteransprüchen 2 und 5, da durch gekennzeichnet, dass die .den Diffe renzdruck liefernde Düse in das Innere der Multiplikatordüse eingebaut isst, wobei deren Ende im engsten Querschnitt der Multipli- katordüse mündet.
    9. Einspritzmengenre.gler nach Patent anspruch und Unteranspruch 1, dadurch ge kennzeichnet, dass in das Verbindungs- bestängezwischen dem Regelkolben und dem Fördermengen-Verstellorgan der Einspritz pumpe ein auf die Temperatur der Ladeluft ansprechender Wärmefühler wirkt, der mit zunehmender Ladeluft-Temperatur die Ein- spritzmenge verringert.
    10. Einspritzmengenregler nach Patent anspruch und Unteranspruch 1, dadurch ge kennzeichnet, dass die die Verstellbewegung des Regelkolbens auf das Einspritzmengen Verstellorg.an an der Einspritzpumpe über tragende Stange an der Austrittstelle aus dem Regelzylinder derart angeordnet und be messen ist, dass in Abhängiglz-eit vom Aussen luftdruck eine zusätzliche Irraft auf den Regelkolben ausgeübt wird in dem Sinne, dass mit absinkendem Aussenluftdruck die Kraft auf den Regelkolben verstärkt wird,
    so dass das Verstellorgan an der Einspritzpumpe auf eine grössere Einspritzmenge eingestellt wird, als sie der Wichte der Ladeluft bei grösserem Aussenluftdruck entsprechen würde.
CH246529D 1943-06-12 1943-06-12 Einspritzmengenregler für fremdgezündete Einspritzbrennkraftmaschinen, die in verschiedenen Höhenlagen arbeiten, z. B. für Flugmotoren. CH246529A (de)

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Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE969616C (de) * 1952-04-11 1958-06-26 Snecma Sicherheitsvorrichtung fuer die Brennstoffzufuhr bei Pulsotriebwerken oder anderen, mit pulsierender Verbrennung arbeitenden Maschinen
US2882883A (en) * 1956-09-17 1959-04-21 Gen Motors Corp Fuel induction system
DE1061126B (de) * 1956-12-24 1959-07-09 Junkers Maschinen Und Metallba Verfahren und Einrichtung zur Regelung von Motorverdichtern mit frei fliegenden Kolben

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