CH306456A

CH306456A - Verfahren zur Regelung der Kraftstoffzuführung bei durch Abgasturbine aufgeladenen Brennkraftmaschinen mit Kraftstoffeinspritzung und Regeleinrichtung zur Durchführung des Verfahrens.

Info

Publication number: CH306456A
Authority: CH
Inventors: Ag Maschine Augsburg-Nuernberg
Original assignee: Maschf Augsburg Nuernberg Ag
Priority date: 1951-07-20
Filing date: 1952-07-11
Publication date: 1955-04-15

Description


  Verfahren zur Regelung der Kraftstoffzuführung bei durch     Abgasturbine    aufgeladenen       Brennkraftmaschinen    mit Kraftstoffeinspritzung und     Regeleinrichtung     zur Durchführung des Verfahrens.         1)

  ie    Erfindung     betrif     n     -it    ein Verfahren     zür     der     Kraftstoffzuführung    bei durch       Abgast        urbine    a     Lifgeladenen        Brennkraftmasehi-          iten        iiiit    Kraftstoffeinspritzung und eine     Re-          .geleitiriehtung        zür        Durehführung    des,     Verfah-          Pen.S.     



  Bei     Brennkniftinisehinen    mit     Kraftsloff-          einspritzung    -wird das     Aufladegebläse        mit-          mitei-        (111reli    eine     Ab--asturbine    angetrieben.

         1)iv        voti    diesem     Abgasturbogebläse    lieferte       1,iiftiiieii"#e    ist von der durch die Turbine     sti-8-          iaeiiden        Ab-        gasineng        e        abhängig,        welche        wie-          deraiii    nicht nur von der Drehzahl des     Mo-          fors,

      sondern     auelt    von der dein Motor     züi-          Ihrten        Kraftstoffmen-e    bestimmt wird.       -eIT        e-          U-:

  uft    ein     soleher    mit     Abgasturbogebläse     Motor mit Teillast, (las heisst  mit einer kleineren     Kraftstoffmen-e    als     der-          jettigen,    die er bei voller Last erhält, so ist       zilteh    die     voni    Gebläse gelieferte     Verbren-          iiiiii1"-SILiftiiieti#--e    kleiner als bei voller     Kraft-          stoffinenge    und gleicher Motordrehzahl.

   Wird       111111    einem mit Teillast laufenden Motor     plötz-          ]ich    die volle     Kraftstoffnienge        zu,geführt,    so  datiert es eine gewisse Zeit, bis das     Abgas-          durell    die nun grösser werdende  Abgasmenge     auif    höhere Drehzahl     --ebraeht    ist       I          und    die dieser Belastung im Beharrungs  zustand entsprechende     Luftmenge    liefert.

   Die  ser     Untstand    bedeutet,     dass    der Motor in     die-          sei-    Zeit     vorit        Augenbliek    der Vergrösserung    der     Kraftstoffmenge    bis zum Erreichen der  der grösseren     Kraftstoffmenge    entsprechenden  Drehzahl des Gebläses weniger Luft als im  Beharrungszustand des Gebläses bei dieser       Kraftstoffmenge    bekommt.  



  Die     Vollastkraftstoffmenge    wird auch bei       Brennkraftmasehinen    mit     Aufladung    so fest  gelegt,     dass    die Maschine dabei an der Rauch  grenze arbeitet, uni eine hohe Leistung her  auszuholen. Dann wird beim plötzlichen Über  gang, von Teillast     auf    Vollast für kurze Zeit  die     Rauehgrenze        übersehritten,    was sich in  einer     unerwünsehten,    dunklen Rauchwolke in  den Abgasen auswirkt.  



       Dureh    die     Erfinduna    soll nun diese beim       plötzliehen    Übergang auf volle Kraftstoff  menge bei     Brennkraftmasehinen    mit     Abgas-          turboaufladung    auftretende     Rauehwolke    ver  hindert werden.  



  Dies wird bei durch Abgasturbine aufgela  denen     Brennkraftmaschinen    mit Kraftstoff  einspritzung gemäss dem Verfahren nach der  Erfindung     dadureh    erreicht,     dass    die Kraft  stoffzufuhr bei plötzlicher Einstellung auf  Vollast selbsttätig und mit Hemmung auf die  eingestellte     Vollastmenge    vergrössert wird. Es  wird     7weekinissigerweise    der plötzlichen Ein  stellung der     Kraftstoffzufuhr        auf    Vollast eine  grosse, der langsamen Einstellung     auf    Vollast  und der Rückstellung auf Teillast nur geringe  Hemmung entgegengesetzt.

   Bei plötzlicher      Einstellung der     Kraftstoffzufuhr    auf Vollast  kann die Hemmung durch Verzögerung der  dadurch     veranlassten    Betätigung der     Kraft-          stoffeinspritzurtg    erfolgen.  



  Zur     Durehführung    dieses erfindungsgemä  ssen Verfahrens dient eine     Regeleinriehtung,     bei welcher eine hydraulische     Hemmvorrieh-          tung    und ein die Verzögerung der Bewegung  der Regelstange der     Kraftstoffeinspritzpumpe     bewirkendes, federndes Zwischenglied zwi  schen     Kraftstoffmenge-Einstellhebel    und     hy-          drauliseher        Ilemmvorrichtung    vorgesehen  sind.  



  Die beiliegende Zeichnung stellt eine zur       Durehführung    des erfindungsgemässen Ver  fahrens dienende, beispielsweise     Ausführangs-          .form    einer Regeleinrichtung dar, und zwar       ZD     zeigen:

         Fig.   <B>1</B> das Schema einer Kraftstoffrege  lung,       Fig.    2 eine hydraulische     Hemmvorrieh-          tung,    die sieh ergibt, wenn der wesentliche  Bestandteil der erfindungsgemässen     Regelein-          riehtun,-    an der Einspritzpumpe angeordnet  ist, und       Fig.   <B>3</B> eine Ausführungsform der     hydrau-          lisehen        Hemmvorriehtung    an der Einspritz  pumpe, bei welcher die Regelstange mit der  Betriebsflüssigkeit im Gehäuse der     Hemmvor-          riehtung    nicht in Berührung kommt.  



  In     Fig.   <B>1</B> ist ein mit Hand oder Fuss zu  betätigender     Kraftstoffmenge-Einstellhebel   <B>1,</B>  z.<B>13.</B> der Fusshebel eines     Diesel-Kraftfahrzeu-          ges,    mit einem Hebel 2 durch ein federndes       Zwisehenglied    verbunden, welches aus Stange  <B>3,</B> einem auf dieser Stange befestigten An  schlag 4 und einer Feder<B>5</B> besteht. Die Stange  <B>3</B> ist am Hebel<B>1</B> gelenkig befestigt, während  der Hebel<B>9-</B> nur lose auf der Stange<B>3</B> geführt  ist und durch die Feder<B>5</B> hin gegen den An  schlag 4 auf der Stange<B>3</B> gedrückt wird.

   Beim       \Xiederdrücken    des Hebels<B>1</B> zur Vergrösserung  der     Kraftstoffmenge    ist dieses federnde     Zwi-          .sehenglied    zunächst noch, nämlich so lange, als  der     Mliderstand    des Gestänges zur Einspritz  pumpe geringer ist als die     Vorspannkraft    der  Feder<B>5,</B> starr.

   Ist jedoch der     Verstellwider-          stand    des Gestänges zur Einspritzpumpe grö-         sser    als die     Vorspannkraft    der Feder<B>5,</B> so kann  der Hebel<B>1</B>     niedergedrüekt    werden, ohne     dass     der Hebel 12 folgt, wobei dann     nur    eine     Ver-          stellkraft        auf    den Hebel 2 ausgeübt wird.  



  Der Hebel 2 ist über die Welle<B>6</B> starr mit  den Hebeln<B>7</B> und<B>8</B> verbunden. Der Hebel<B>7</B>  führt     zur        Regelstange        bzw.        züm        Rezgler    der  Einspritzpumpe und der Hebel<B>8</B>     zür        hydrau-          lisehen        Hemmvorriehtuno"    bestellend aus einem  Kolben<B>9,</B> einem Zylinder<B>10,</B> einem     Rüek-          sehlagventil   <B>11</B> und einem Gehäuse 12.

   Das  Gehäuse 12 und der darin eingesetzte Zylin  der<B>10</B> sind bis zu einem unterhalb der obern       Gehäuseabsehlusswandung    liegenden Spiegels  mit Flüssigkeit     egefüllt,    die im     Beharrungs-          ,zustand    innerhalb und ausserhalb des Zylin  ders gleich hoch steht, weil der Zylinder in  verschiedener Hölle mit die Kommunikation  der Flüssigkeit     ermögliehenden    Öffnungen  versehen ist.  



  Wird null der     Kraftstoffmenge-Einstell-          hebel   <B>1</B>     h.eruntergedrilekt,    so wird zunächst  dessen Bewegung über die Feder<B>5</B> auf den  Hebel 2 und über die Welle<B>6</B> auf die Hebel.  <B>7</B> und<B>8</B> übertragen. Der Kolben<B>9</B> bewegt  sieh dabei ohne merklichen Widerstand nach  unten, weil die unter dem Kolben im Zylin  der     befindlielie    Flüssigkeit durch Bohrungen  <B>13</B> im     Z-vlinder    ohne grossen Druck schnell  genug austreten kann. Das     Rüeksehlagventil     <B>1.1</B> ist dabei geschlossen.

   Wird der     Kraftstoff-          menge-Einstellhebel   <B>1</B> so weit niedergetreten,       dass    der Kolben<B>9</B> die Bohrungen<B>13</B> im Zylin  der abschliesst, so     be-innt    eine Hemmun  wirksam zu werden, weil die Flüssigkeit beim  weiteren Niederdrücken des Kolbens<B>9</B>     nur     durch die<B>-</B> in     bezug    auf die Bohrungen<B>13</B>  verhältnismässig kleine<B>-</B> Öffnung 14 im Kol  ben ausströmen kann.

   Wird nun der     Kraft-          stoffmenge-Einstellhebel   <B>1</B> schnell     herabge-          drüekt,    nachdem der Kolben<B>9</B> die Bohrungen  <B>13</B> im Zylinder bereits     abgesehlossen    hat, so  kann der Kolben<B>9</B> dieser Bewegung nicht so  schnell folgen, und die Feder<B>5</B> wird     zusain-          mengedrüekt.    Durch die Grösse der Öffnung  14 im Kolben     bzw.    auch des Spiels des Kol  bens<B>9</B> im Zylinder<B>10</B> kann die Zeit bestimmt  werden, die der Kolben<B>9</B> braucht, um die der      Stellung des Hebels<B>1</B> entsprechende Lage  einzunehmen.

   Die schnelle Verstellung des  Hebels<B>1-</B> wird auf diese     _NN'eise    von einer be  stimmten Stellung an in eine langsame Ver  stellung der Einspritzpumpe verwandelt. Bei       Zurliehnahme    des Hebels<B>1</B> geht der Kolben<B>9</B>  ohne wesentlichen Widerstand nach oben, weil  sieh dabei das     Rüekschlagventil   <B>11</B> öffnet.  



  Die     Regeleinriehtung        lässt    sieh baulich     er-          lieblich    vereinfachen, wenn die hydraulische       ffemmvorriehtung    an der Einspritzpumpe     an-          ,-ebraeht    wird und der Regelstange die Funk  tion des Kolbens zuerteilt wird.  



  In     Fig.    2 ist schematisch eine solche     ver-          einfaelite    Bauform der hydraulischen     Hemm-          vorriehtung    dargestellt, und die den in     Fig.   <B>1</B>  dargestellten Teilen der Regeleinrichtung ent  sprechenden Teile der     Fig.    2 sind mit     glei-          ehen        Bezugszeiehen    versehen.

   Die Regelstange  der Einspritzpumpe ist als Kolben     ausgebil-          clet;    die     Kolbenregelstange   <B>9</B> entspricht dem  Kolben<B>9</B> in     Fig.   <B>1.</B> Auch hier weist die     hy-          dranlisehe        Hemmvorriehtuing    auf: den Zylin  der<B>10,</B> das     Rüekschlagventil   <B>11,</B> das Gehäuse  12, die, Bohrungen<B>13</B> im Zylinder<B>10;</B> der  kleinen, Öffnung im Kolben<B>9</B> der     Fig.   <B>1</B> ent  spricht     die    Öffnung 14 im Zylinder<B>10</B> der       Fig.    2.

   Bei dieser Anordnung ist ein     Verbin-          d        ungskanal   <B>15</B> zum     Kraftstoffraum    der<B>E</B>     in-          spritzpumpe    vorgesehen. Gehäuse 12 und<B>Zy-</B>  linder<B>10</B> der hydraulischen     Hemmvorriehtung     sind mit Flüssigkeit, und zwar mit     Diesel-          liraftstoff,    gefüllt, der über den Kanal<B>15</B> der  Einspritzpumpe zufliesst.

   Die hemmende     Wir-          kun-    dieser     Vorriehtung    beginnt bei     plötz-          lieher    Einstellung der     Vollast-Kraftstoff-          menge    durch Verschieben der     Kolbenregel-          stan-e   <B>9</B> nach rechts in dem Augenblick, in  dem die     Kolbenregelstange   <B>9</B> die Bohrungen  <B>13</B> abschliesst. Der im Zylinder<B>10</B> eingeschlos  sene     Kraftstoff    kann dann durch die genau  und in     bezug    auf die Bohrungen<B>13</B> kleiner  bemessene Öffnung 14 im Zylinderboden aus  strömen.

   Bei Zurücknahme der Regelstange  nach links öffnet sieh das     Rüeksehlagventil     <B>11,</B> wobei keinerlei Hemmung     auf    die     Kolben-          regelstange   <B>9</B> ausgeübt wird.    Die     Fig.   <B>3</B> stellt eine andere Ausführungs  form der Hemmvorrichtung an der Einspritz  pumpe dar, die gegenüber derjenigen in     Fig.    2  dargestellten Ausführungsform des Erfin  dungsgegenstandes den Vorteil hat,     dass    die  Regelstange mit der Flüssigkeit, z. B. dem       Dieselkraftstoff,    im Gehäuse der hydrauli  schen Hemmvorrichtung nicht in Berührung  kommt.

   Dadurch wird das bei der Bauweise  nach     Fig.    2 allenfalls mögliche Eindringen  von     Leeköl    entlang der Regelstange in die  Pumpe bei der Bauweise nach     Fig.   <B>3</B> vermie  den.  



  Bei der Anordnung gemäss     Fig.   <B>3</B> ist der  Zylinder<B>10</B> der hydraulischen     Hemm-vorrich-          tung    durch eine die Bewegung des     Kraft-          stoffmenge-Einstellhebels   <B>1</B>     bzw.    der Regel  stange<B>17</B> auf den Kolben<B>9</B> der hydraulischen       Hemmvorriehtung    übertragende Biegehaut<B>16</B>  abgeschlossen.

   Die Regelstange<B>17</B> der Ein  spritzpumpe wird bei Einstellung auf grö  ssere Kraftstoffmenge nach rechts verschoben  und drückt von einer bestimmten Stellung an  über die     zwisehengeschaltete    Biegehaut<B>16</B> auf  den Kolben<B>9.</B> Der Kolben<B>9</B> gleitet im Zylin  der<B>10</B> und     muss    nach Überdeckung der Boh  rungen<B>13</B> im Zylinder<B>10</B> die im Zylinder  enthaltene Flüssigkeit durch die enge<B>Öff-</B>  nung 14 im Kolben herausdrücken. Zwischen  Kolben<B>9</B> und     Rückschlagventil   <B>11</B> ist eine  Feder 20 angeordnet, welche den Kolben<B>9</B>  nach Rückgang der Regelstange<B>17</B> zurück in  die Ausgangsstellung schiebt.

   Die Bohrung<B>18</B>  im Zylinder<B>10</B> führt von dem Raume zwi  schen Biegehaut<B>16</B> und Kolben<B>9</B> zum Raume  zwischen Zylinder<B>10</B> und äusserem Gehäuse  1.2 und bewirkt den     Druekausgleich    dieser bei  den Räume. Vom Gehäuse 12 der hydrauli  schen     Hemmvorrichtung    führt eine Leitung  <B>19</B> zum     Kraftstoffraum    der Einspritzpumpe,  durch die das Innere des Gehäuses 12     init          Kraftstoff    gefüllt wird. Lediglich der Raum  rechts der Biegehaut     innerhal   <B>b</B> des Gehäuses  12 ist mit Flüssigkeit (Kraftstoff) gefüllt,  indes der Raum links der Biegehaut durch  eine Bohrung mit der Aussenluft verbunden  ist.

Claims

PATENTANSPRÜCIIE: L Verfahren zur Regelung der Kraftstoff- zuführun- bei durell Abgasturbine aufgelade nen Brennkraftmasehinen mit Kraftstoffein spritzung, dadureh gekennzeiehnet, dass die Kraftstoffzufuhr bei plötzlieller Einstellung auf Vollast selbsttätig und mit Hemmung auf die eingestellte Vollastmen-.ge vergrössert, wird.

II. Regeleinriehtung zur Durchführun- des Verfahrens naeh Patentansprueli I, da- dureh gekennzeiehnet, dass eine hydraulisehe Hemmvorriehtung (9, 10, 12)

Lind ein die Ver- zögerung der Bewegung der Regelstan-ge der Kraftstoff-Einspritzpumpe bewirkendes fe derndes Zwisehenglied (13), 4,5) zwisehen Kraftstoffmenae-Einstellhebel (1) und by- drauliseher Hemnivorriehtung vorgesehen sind.

UNTERANSPRÜCHE: 1. Verfahren naeh Patentanspr-Lieh 1, da- (Itireh gekennzeiehnet, dass der plötzlielien E instellung der Kraftstoffzuführ auf Vollast eine grosse, der langsamen Einstellung auf Vollast und der Rüekstellunc, auf Teillast mir eine geringe Hemmung entgegengesetzt wird.

2. Verfahren naeli Unteranspriieh 1., da- dureli gekennzeiehnet, dass bei plötzlieher Einstellung der Kraftstoffzufuhr auf Vollast die Hemmung dureh Verzögerung der Betäti gung der Kraftstoffeinspritzung erfolgt.

3. Regeleinriehtung naeh Patentansprueb. II, dadtireh gehennzeiehnet, dass die hydrau- lisehe Henirnvorriehtung aus einem Kolben (9), einem flüssigkeitsgefüllten Zvlinder (10), einem Gehäuse (12) und einem Rücksehlag,- ventil (11) besteht, und dass im Zylinder Bohrungen, (13)

züm selinellen Austritt der Plüssigkeitsmenge aus dem Zylinder, im Kol ben(9) eine kleinere Bohrung (14) und das Pt-iiehsehla!-#veiitil (11) im, Boden des Zylin ders(10) vorgesehen sind.

4. Regeleinriehtung nach Patentansprueli II, dadureh gekennzeiehnet, dass die hv(Irau- liselie lIeiiimvori-ielitiiii"- aus einem Kolben (9), einem flüssigkeitsgefüllten Zylinder(10), einem Gehäuse (12) und einem Rüekselilag- ventil (11) besteht, und dass im Zvlinder Bohrungen(13)

 zum sehnellen Austritt der Flüssigkeitsmenge aus dem ZvEnder und eine kleinere Bohrung (1.4) sowie im Boden des Zylinders(10) das Rüelzselilti-#ventil (11) vor- ,gesehen sind.

5. Re',#,eleinriehtuii--- naeb. Unteransprueli 3, dadureb. gekennzeiehnet, dass bei plötzlieher Einstellung der Kraftstoffzafuhr auf Vollast die Verdrängung der Flüssigkeit ans dem Zy linder(10) in der Henimphase jeweils dureh die kleinere öffnung (1.4.)

und bei Rüekstel- lung der Kraftstoffzufuhr auf Teillast das Zurüeksauio,eii der Flüssi-keit in den Zviin- der (10) dureh das, im Quersehnitt grösser beinessene Rüelzsehla---ventil. (11) erfolgt.

6. Re-eleizirieht-Liii-- naeb. Unteransprueh 5, dadureh ---#ekeiinzeieliiiet, (lass der Zylinder (10) der Hemmvorriehtung dureh ein(, die Bewegung des Kraftstoff- menge-Einstellhebels (1) auf den Kolben (9,)

der bydraulisehen über tragende Biel-ehaut (16 # abgesehlossen ist. 7. Re---eleinrielitiiii#- naeh Patentanspriieh II, dadureh --ekennzeiehnet, dass die Re-el- stangge der l#',iii.-,pritzl)iiiii.pe als Kolben.(9)

 der hydraulisehen Heninivorriehtung ausgebil det ist. ,S. Rep-eleinriehtung naeh 1- nteranspruelt 6, dadureh gekennzeiehnet., dass die Regelstange (17) der Einspritzpumpe über die Bieggehaut (16) auf den Kolben0) der livaraulisehen Hemnivorriehtung wirkend angeordnet ist. I