Einrichtung für die Zuführung von flüssigem Brennstoff zu einer Kraftmaschine. Die Erfindung bezieht sich auf eine Ein richtung für die Zuführung von flüssigem Brennstoff zu einer Kraftmaschine mit einer Pumpe von veränderlicher Förderung, wel che mehrere in einem rotierenden Pumpen körper eingeschliffene Förderkolben, ein ein stellbares Glied für die Änderung des Hubes der Förderkolben und ein hydraulisch be tätigtes Hauptregulierglied besitzt, durch welches die Lage des einstellbaren, den Hub der Förderkolben beherrschenden Gliedes in Abhängigkeit von der Drehzahl des Pum penkörpers verändert wird.
Gemäss der vorliegenden Erfindung weist die Einrichtung dieser Art ein Zusatzregu lierglied auf, das dazu bestimmt ist, mit dem Hauptregulierglied zusammenzuwirken, um dem einstellbaren, den Hub der Förderkolben beherrschenden Glied in Abhängigkeit der Drehbeschleunigung des Pumpenkörpers eine Bewegung zu erteilen.
In der beiliegenden Zeichnung sind meh rere beispielsweise Ausführungsformen des Erfindungsgegenstandes dargestellt.
Fig. 1 ist eine schematische Schnittdar stellung einer Pumpe für flüssigen Brenn stoff nach einer ersten Ausführungsform, und Fig. 2 bis 4 sind gleiche schematische Teilschnitte von drei abgeänderten Ausfüh rungsformen.
Die in der Zeichnung dargestellte. Pumpe für fleissigen Brennstoff weist einen dreh baren Pumpenkörper a auf, der m einem Gehäuse b angeordnet ist und um seine Achse eine Mehrzahl Bohrungen c besitzt, wobei in jeder dieser Bohrungen ein hin und her be- weglicher Förderkolben d eingeschliffen ist. Der Pumpenkörper a wird durch die Kraft maschine (nicht gezeigt) angetrieben, wel cher durch die Pumpe flüssiger Brennstoff zugeführt wird.
Während der Drehung des Pumpenkörpers a werden die Förderkolben d durch eine drehbewegliche Schrägscheibe e in einer Richtung und durch Federn f in der andern Richtung bewegt, welche in den Boh rungen c liegen und dazu dienen, eine End- fläche des Körpers in Berührung mit einem flachen Sitz g des Gehäuses b zu halten.
Der Sitz g ist mit einem Kanal k, der mit einem Flüssigkeitseinlass i im Gehäuse b in Ver bindung steht, und mit einem weiteren Ka nal j versehen, der mit einem Flüssigkeits- auslass 1e. im Gehäuse in Verbindung steht.
Um zu ermöglichen, dass die beschriebene Pumpe bei Drehzahländerungen reguliert wird, ist der Pumpenkörper a so ausgebildet. da.ss er auch eine Zentrifugalpumpe bildet. Zu diesem Zweck ist der Pumpenkörper a mit einer axialen Bohrung m versehen, wel che einerends mit dem Einlass i über einen andern Kanal n im Sitz<I>g</I> in Verbindung steht und welche anderends mit einer 3l,ehr- zahl von radialen Durchlässen o im Pumpen körper in Verbindung steht.
Flüssigkeit fliesst vom Einlass -i durch die Bohrung ma und wird durch Zentrifugalwirkung durch die radialen Durchlässe o in das Innere des Pumpengehäuses b um den Pumpenkörper a ausgestossen. In einem Ende des Pumpen gehäuses b ist ein mit abgeschlossenen Enden versehener Zylinder p gebildet.
Innerhalb des Zylinders p ist ein Kolben q angeordnet, der durch eine Feder r belastet ist; von einer Seite dieses Kolbens und durch eine Bohrung im Gehäuse b am innern Ende des Zylinders erstreckt sich eine Stange s, die mit der Schrägscheibe e verbunden ist. Der innere Teil des Zylinders p, das, ist der Teil auf der Kolbenstangenseite des Kolbens q, steht durch einen Durchlass b im Gehäuse b in freier Verbindung mit dem Auslass k, und dieser Teil des Zylinders steht auch mit dem andern oder äussern Teil des Zylinders, wel cher die Feder r enthält, durch einen engen Durchlass t in Verbindung.
Das äussere Ende des Zylinders p ist mit einem kleinen Loch u versehen, welches an seinem äussern Ende einen Sitz für ein Verschlussglied v an einem Ende eines Hebels w bildet, welcher drehbar an einer Stelle zwischen seinen Enden an dem andern Ende des Zylinders gelagert und durch eine Feder x belastet ist, welche be strebt ist, das Verschlussglied auf seinem Sitz zu halten. Der Hebel w ist in einer Kam mer y enthalten, die am benachbarten Ende des Gehäuses b gebildet oder daran befestigt ist, und diese Kammer steht mit dem Pum peneinlass i in Verbindung.
Die Aussenseite der Kammer y ist durch eine Steuermembran z begrenzt, welche in ihrer Mitte einen Vor sprung 2 besitzt, welcher gegen das dem Ver schlussglied v entferntere Ende des Hebels w anliegt. Auf der äussern Seite der Membran z, und teilweise durch diese begrenzt, befindet sich eine andere Kammer 3, welche über einen Durchlass 4 des Gehäuses in Verbin dung mit der vorstehend erwähnten Zentri fugalpumpe steht. Auch ist die Membran z durch eine Feder 5 belastet, die mit einem Einstellglied 6 verbunden ist, welches auf irgendeine passende Weise durch eine Bedie nungsperson betätigbar isst, um die Wirkung der Feder zu verändern.
Es sei angenommen, dass eich die Schräg- scheibe e in der maximalen Schräglage ent sprechend dem maximalen Hub der Förder- kolben befindet. Die Schrägscheibe bleibt so lange in dieser Lage, als der Druck in der Kammer 3 und somit der auf die Steuer membran z wirkende Druck sich unterhalb eines vorbestimmten Wertes befindet. Unter dieser Bedingung befindet sich das Ver- schlussglied v in seiner Schliesslage, und die Flüssigkeitsdrücke auf den zwei Seiten des .Kolbens q sind gleich.
Wenn aber der auf die Membran z wirkende Druck den vor bestimmten Wert übersteigt, bewegt die Membran da.s: Verschlussglied v von seinem Sitz weg. Der Flüssigkeitsdruck in dem äussern Teil des Zylinders p wird nun sin ken und der Kolben q wird durch den Flui- dumsdruck im innern Teil des Zylinders ent gegen der Wirkung der Feder r bewegt, so dass die Schrägscheibe e im Sinne einer Ver kleinerung des Hubes der Förderkolben be wegt wird, bis eine neue Gleichgewichtslage erreicht ist.
Aus dem Vorhergehenden ist ersichtlich, dass die Lage der Schrägscheibe e von dem Flüssigkeitsdruck in der Kammer 3 abhän gig ist, und da dieser Druck von der Pum pendrehzahl abhängt, wird er durch die Drehzahl der Kraftmaschine geregelt, welche die Pumpe treibt.
Gemäss .der Erfindung wird nun noch eine zusätzliche Reguliervorrichtung vorgesehen, durch welche zusätzlicher Druck auf die Membran z bei - Drehzahländerungen der Pumpe und damit der Kraftmaschine ausge übt werden kann, und zwar abhängig von der Drehbeschleunigung. Typische Beispiele einer solchen Vorrichtung sind in der Zeichnung dargestellt.
Bei dem in F'ig. 1 gezeigten Beispiel ist auf der Aussenseite der Kammer 3 eine an dere Kammer vorgesehen, welche durch eine zweite Membran 8 in zwei Abteile 9, 10 un terteilt ist. Diese Membran ist parallel zur ersten Membran z angeordnet und ist mit ihr durch eine axiale Stange 11 verbunden, wel che durch eine Öffnung 12 in der benachbar ten Seite der Kammer 3 hindurchgeht. Das äussere Abteil 10 ist an seiner Aussenseite in der Mitte mit einer Ausbuchtung versehen, in welcher die Feder 5 untergebracht ist.
Die letztere ist einerends mit der zweiten Membran 8 und anderends mit dem Einstell glied 6 verbunden Die Mittelteile der Ab teile 9, 10, welche die Stange 11 und die Feder 5 enthalten, sind von den Hauptteilen dieser Abteile durch irgendeine passende. Dichtung wie das biegsame Metallfaltenrohr 13 getrennt. Auch sind die Hauptteile der zwei Abteile 9, 10 durch einen engen Durch lass 14 miteinander verbunden, und der Hauptteil des äussern Abteils 10 ist mit einem Einlass 15 versehen, durch welchen er mit einem Luftgebläse (nicht gezeigt) ver bunden werden kann, das durch die Kraft maschine angetrieben wird. Der Einlass kann auch mit irgendeiner andern Fluidumsdruck quelle verbunden werden, welche sich mit Änderungen der Drehzahl der Kraftmaschine ändert.
Normalerweise sind die Fluidumsdrücke in den Abteilen 9, 10 gleich, aber eine rasche Erhöhung der Drehzahl der Kraftmaschine bewirkt, dass ein überdruck in dem äussern Abteil 10 gegenüber dem Abteil 9 auftritt; dieser Druck wird durch die zweite Membran 8 auf die erste Membran z übertragen, um den Hebel w des Verschlussgliedes v zu be tätigen.
Bei dem in Fig. 2 gezeigten Beispiel wird der zusätzliche Druck auf die Membran z durch die Flüssigkeit in der Kammer 3 über tragen. Zu diesem Zweck steht mit der Kam mer 3 der einen grösseren Durchmesser auf weisende Teil eines abgestuften Zylinders 16 in Verbindung, welcher Zylinder einen ent sprechend abgestuften, durch eine Feder 18 belasteten Kolben 17 enthält, wobei der Teil des Zylinders von kleinerem Durchmesser durch eine Leitung 19 mit dem vorstehend beschriebenen Pumpenauslass k verbunden ist.
Der die Kammer 3 mit der Zentrifugal pumpe verbindende Durchlass 4 ist mit einer Verengung 20 versehen, welche ermöglicht, dass zusätzlicher Druck in der Kammer durch die Wirkung des abgestuften Kolbens er zeugt wird.
Bei einer Erhöhung des Druckes im Pumpenauslass entsprechend der Dreh zahlerhöhung der Pumpe bewegt sich der Kolben 17 entgegen der Wirkung seiner Fe der 18 und verschiebt Flüssigkeit vom Zy linder 16 in die Kammer 3, wodurch in der Kammer ein zusätzlicher Druck erzeugt wird, welcher von der Geschwindigkeit der Druck änderung im Pumpenauslass und damit von der Drehbeschleunigung und der Grösse der Verengung im Durchlass 4 abhängig ist. Im Beharrungszustand ergibt sich infolge des Durchlasses 4 wieder ein Gleichgewichts zustand.
Bei dem in Fig. 3 gezeigten Beispiel wird der erforderliche zusätzliche Druck in der Kammer 3 mittels eines Kolbens 21 erhal ten, welcher den beweglichen Kern eines Elektromagneten bildet, der eine Erreger wicklung 22 besitzt, die mit Strom von einem Generator gespeist wird, dessen Spannung. von der Drehzahl der Kraftmaschine abhän gig ist, und der dazu dient, den Kolben ent gegen der Wirkung einer Feder 24 zu be wegen. Auch in diesem Fall ist der zusätz liche Druck von der Drehbeschleunigung ab hängig.
Bei dem in Fig. 4 gezeigten Beispiel wird der zusätzliche Druck in der Kammer 3 mit tels eines Kolbens 25 erhalten, welcher der Wirkung eines Zen:trifugalreglers 26 unter worfen ist, der bei Drehzahländerungen der Kraftmaschine sich verstellt und der dazu dient, den Kolben entgegen der Wirkung einer Feder 27 zu bewegen. Je rascher eine Drehzahländerung erfolgt, um so grösser ist der zusätzliche Druck auf die Membran z.
Aus den vorstehend beschriebenen Bei spielen ist ersichtlich, dass die gewünschte zusätzliche Regulierwirkung durch verschie denartige Mittel (Fluidum, elektromagne tisch oder mechanisch) ausgelöst werden kann, die so ausgebildet :sind, dass sie einen zusätzlichen Druck ausüben, welcher unmit- telbar oder mittelbar von der Drehbeschleu nigung der Kraftmaschine abhängt;
Dadurch, dass mit der hydraulisch be tätigten Hauptreguliervorrichtung eine zu sätzliche Reguliervorrichtung angewendet wird, welche, wie vorstehend beschrieben, von der Drehbeschleunigung abhängt und während einer solchen betätigt wird, kann man eine befriedigendere Regelung der Brennstoffzufuhr als Folge von Änderungen der Drehzahl der Kraftmaschine erhalten, als dies mit der Hauptreguliervorrichtung allein erreichbar ist.
Die Erfindung ist jedoch nicht auf die gegebenen Beispiele beschränkt, da unter geordnete Einzelheiten verändert werden können, um verschiedenen Erfordernissen zu genügen.
Device for supplying liquid fuel to an engine. The invention relates to a device for the supply of liquid fuel to an engine with a pump of variable delivery, wel che several ground in a rotating pump body delivery piston, an adjustable member for changing the stroke of the delivery piston and a hydraulic loading Has operated main regulating member, through which the position of the adjustable, the stroke of the delivery piston dominating member is changed depending on the speed of the Pum penkörpers.
According to the present invention, the device of this type has a Zusatzregu lierglied, which is intended to cooperate with the main regulating member to give the adjustable, the stroke of the delivery piston controlling member depending on the rotational acceleration of the pump body a movement.
In the accompanying drawings, several exemplary embodiments of the subject invention are shown.
Fig. 1 is a schematic sectional representation of a pump for liquid fuel according to a first embodiment, and Figs. 2 to 4 are the same schematic partial sections of three modified Ausfüh approximate forms.
The one shown in the drawing. The pump for busy fuel has a rotatable pump body a, which is arranged in a housing b and has a plurality of bores c around its axis, a reciprocating feed piston d being ground into each of these bores. The pump body a is driven by the engine (not shown) wel cher is supplied by the pump liquid fuel.
During the rotation of the pump body a, the delivery pistons d are moved in one direction by a rotatable swash plate e and in the other direction by springs f, which lie in the bores c and serve to bring an end face of the body into contact with a flat one Hold seat g of housing b.
The seat g is provided with a channel k, which is connected to a liquid inlet i in the housing b, and with a further channel j, which is provided with a liquid outlet 1e. is in communication in the housing.
In order to enable the described pump to be regulated when the speed changes, the pump body a is designed in this way. that it also forms a centrifugal pump. For this purpose, the pump body a is provided with an axial bore m, which at one end is connected to the inlet i via another channel n in the seat and which at the other end is connected to a 31, number of radial passages o in the pump body is connected.
Liquid flows from the inlet -i through the bore ma and is ejected by centrifugal action through the radial passages o into the interior of the pump housing b around the pump body a. In one end of the pump housing b, a closed-ended cylinder p is formed.
A piston q is arranged within the cylinder p and is loaded by a spring r; from one side of this piston and through a bore in the housing b at the inner end of the cylinder extends a rod s which is connected to the swash plate e. The inner part of the cylinder p, that is, the part on the piston rod side of the piston q, is in free communication with the outlet k through a passage b in the housing b, and this part of the cylinder is also connected to the other or outer part of the cylinder which contains the spring r, communicates through a narrow passage t.
The outer end of the cylinder p is provided with a small hole u, which at its outer end forms a seat for a locking member v at one end of a lever w which is rotatably supported at a point between its ends at the other end of the cylinder and through a spring x is loaded, which endeavors to keep the closure member on its seat. The lever w is contained in a chamber y which is formed at or attached to the adjacent end of the housing b, and this chamber is in communication with the pump inlet i.
The outside of the chamber y is bounded by a control membrane z, which has in its center a front jump 2, which rests against the end of the lever w further away from the closure member v. On the outer side of the membrane z, and partially bounded by this, there is another chamber 3, which is in connec tion with the aforementioned centrifugal pump via a passage 4 of the housing. Also the membrane z is loaded by a spring 5 which is connected to an adjusting member 6 which is operable in any suitable manner by an operator to change the action of the spring.
It is assumed that the swash plate e is in the maximum inclined position corresponding to the maximum stroke of the delivery pistons. The swash plate remains in this position as long as the pressure in the chamber 3 and thus the pressure acting on the control membrane z is below a predetermined value. Under this condition the closure member v is in its closed position and the fluid pressures on the two sides of the piston q are the same.
If, however, the pressure acting on the membrane z exceeds the predetermined value, the membrane moves da.s: closure member v away from its seat. The fluid pressure in the outer part of the cylinder p will now sink and the piston q is moved by the fluid pressure in the inner part of the cylinder against the action of the spring r, so that the swash plate e in the sense of a reduction in the stroke of the Delivery piston is moved until a new equilibrium position is reached.
From the foregoing it can be seen that the position of the swash plate e is dependent on the fluid pressure in the chamber 3, and since this pressure depends on the pump speed, it is controlled by the speed of the engine that drives the pump.
According to the invention, an additional regulating device is now provided, by means of which additional pressure can be exerted on the membrane z when the speed of the pump and thus of the engine changes, depending on the rotational acceleration. Typical examples of such a device are shown in the drawing.
With the one in Fig. 1 is an example shown on the outside of the chamber 3 is provided on another chamber, which is divided by a second membrane 8 into two compartments 9, 10 un. This membrane is arranged parallel to the first membrane z and is connected to it by an axial rod 11 which passes through an opening 12 in the neighboring side of the chamber 3 wel che. The outer compartment 10 is provided on its outside in the middle with a bulge in which the spring 5 is accommodated.
The latter is connected at one end to the second membrane 8 and at the other end to the adjustment member 6. The central parts of the Ab parts 9, 10, which contain the rod 11 and the spring 5, are separated from the main parts of these compartments by any suitable one. Seal like the flexible metal folding tube 13 separated. Also, the main parts of the two compartments 9, 10 are connected by a narrow passage 14, and the main part of the outer compartment 10 is provided with an inlet 15 through which it can be connected to an air blower (not shown) that passes through the prime mover is driven. The inlet can also be connected to any other source of fluid pressure which changes with changes in the speed of the engine.
Normally the fluid pressures in the compartments 9, 10 are the same, but a rapid increase in the speed of the engine causes an overpressure to occur in the outer compartment 10 relative to the compartment 9; this pressure is transmitted through the second diaphragm 8 to the first diaphragm z in order to actuate the lever w of the closure member v.
In the example shown in Fig. 2, the additional pressure on the membrane z through the liquid in the chamber 3 is carried over. For this purpose is with the Kam mer 3 of a larger diameter facing part of a stepped cylinder 16 in connection, which cylinder contains a stepped accordingly, loaded by a spring 18 piston 17, the part of the cylinder of smaller diameter through a line 19 is connected to the pump outlet k described above.
The passage 4 connecting the chamber 3 to the centrifugal pump is provided with a constriction 20 which enables additional pressure to be generated in the chamber through the action of the stepped piston.
When the pressure in the pump outlet increases in accordance with the speed increase of the pump, the piston 17 moves against the action of its Fe of 18 and moves liquid from the cylinder 16 into the chamber 3, whereby an additional pressure is generated in the chamber, which is of the Speed of pressure change in the pump outlet and thus on the rotational acceleration and the size of the constriction in the passage 4 is dependent. In the steady state, the passage 4 again results in an equilibrium state.
In the example shown in Fig. 3, the required additional pressure in the chamber 3 is obtained by means of a piston 21, which forms the movable core of an electromagnet having an excitation winding 22 which is fed with current from a generator, the voltage of which . is dependent on the speed of the engine, and serves to move the piston against the action of a spring 24. In this case, too, the additional pressure depends on the rotational acceleration.
In the example shown in Fig. 4, the additional pressure in the chamber 3 is obtained by means of a piston 25, which is subjected to the action of a Zen: trifugal regulator 26, which is adjusted when the engine speed changes and which serves to counteract the piston the action of a spring 27 to move. The faster a change in speed occurs, the greater the additional pressure on the membrane z.
From the examples described above, it can be seen that the desired additional regulating effect can be triggered by various means (fluid, electromagnetic or mechanical) that are designed so that they exert additional pressure, which is directly or indirectly from the rotational acceleration of the engine depends;
The fact that an additional regulating device is used with the hydraulically operated main regulating device, which, as described above, depends on the rotational acceleration and is actuated during such, one can obtain a more satisfactory control of the fuel supply as a result of changes in the engine speed, than can be achieved with the main regulator alone.
However, the invention is not limited to the examples given, since subordinate details can be changed in order to meet different requirements.