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.
Method for regulating the fuel supply in internal combustion engines charged by exhaust gas turbines with fuel injection and control device for carrying out the method. 1)
The invention relates to a method for the fuel supply in internal combustion engines charged by exhaust gas turbines with fuel injection and a re-.guide for carrying out the process.
In burners with fuel injection, the supercharger is also driven by an exhaust turbine.
1) iv voti this exhaust gas turbo blower delivered 1, iiftiiieii "#e is dependent on the amount of exhaust gas sti-8- iaeiiden by the turbine, which again not only depends on the speed of the engine,
but depends on the amount of fuel delivered to your engine. -eIT e- U-:
If an engine with an exhaust gas turbo fan operates at part load, (ie with a smaller fuel quantity than the one it receives at full load, then the combustion iiiiii1 "-SILiftiiieti # - e supplied by the fan is smaller than at full fuel and the same engine speed.
If the full amount of fuel is suddenly fed to an engine running at partial load, it dates a certain time until the exhaust gas, through the now increasing exhaust gas amount, reaches a higher speed and this load is at a steady state supplies the corresponding amount of air.
This deficit means that the engine gets less air than in the steady state of the fan with this amount of fuel in this time before the increase in the amount of fuel until the fan speed corresponding to the larger amount of fuel is reached.
The full-load fuel quantity is set so firmly in the case of internal combustion engines with supercharging that the machine works on the smoke limit in order to get a high level of performance. Then, when there is a sudden transition from partial load to full load, the roughness limit is exceeded for a short time, which results in an undesirable, dark cloud of smoke in the exhaust gases.
The aim of the invention is to prevent this rough cloud that occurs when there is a sudden transition to full fuel in internal combustion engines with exhaust gas turbocharging.
This is achieved in those internal combustion engines with fuel injection according to the method according to the invention that the fuel supply is increased automatically and with inhibition to the set full load amount in the event of a sudden setting to full load. 7weekinissigerweise the sudden setting of the fuel supply to full load is opposed to a large inhibition, the slow setting to full load and the return to part load only slight inhibition.
If the fuel supply is suddenly set to full load, the inhibition can take place by delaying the actuation of the fuel injection belt caused thereby.
A control device is used to carry out this method according to the invention, in which a hydraulic inhibiting device and a resilient intermediate member which delay the movement of the control rod of the fuel injection pump are provided between the fuel quantity setting lever and the hydraulic inhibiting device.
The accompanying drawing shows an example embodiment of a control device which is used to carry out the method according to the invention, namely ZD show:
FIG. 1 shows the scheme of a fuel control system, FIG. 2 shows a hydraulic inhibiting device which results when the essential component of the control device according to the invention is arranged on the injection pump, and FIG B> 3 </B> an embodiment of the hydraulic locking device on the injection pump, in which the control rod does not come into contact with the operating fluid in the housing of the locking device.
In FIG. 1, a fuel quantity setting lever 1, e.g. 13, which can be actuated by hand or foot, is the foot lever of a diesel motor vehicle , connected to a lever 2 by a resilient connecting link, which consists of rod <B> 3 </B> a stop 4 attached to this rod and a spring <B> 5 </B>. The rod <B> 3 </B> is attached to the lever <B> 1 </B> in an articulated manner, while the lever <B> 9- </B> is only guided loosely on the rod <B> 3 </B> and is pressed by the spring <B> 5 </B> against the stop 4 on the rod <B> 3 </B>.
When the lever <B> 1 </B> is pressed down to increase the fuel quantity, this resilient intermediate element is initially still, namely as long as the resistance of the linkage to the injection pump is less than the pretensioning force of the spring <B> 5 , </B> rigid.
If, however, the adjustment resistance of the linkage to the injection pump is greater than the pretensioning force of the spring <B> 5 </B>, then the lever <B> 1 </B> can be pressed down without the lever 12 following, with then only an adjusting force is exerted on the lever 2.
The lever 2 is rigidly connected to the levers <B> 7 </B> and <B> 8 </B> via the shaft <B> 6 </B>. The lever <B> 7 </B> leads to the control rod or to the re-regulator of the injection pump and the lever <B> 8 </B> for the hydraulic locking device "ordering from a piston <B> 9 </B> one Cylinder <B> 10 </B> a back pressure valve <B> 11 </B> and a housing 12.
The housing 12 and the cylinder used in it are filled with liquid up to a level below the upper housing absehlusswandung, which in the steady state is the same inside and outside the cylinder because the cylinder in different hell is provided with the communication of the fluid allowing openings.
If the fuel quantity setting lever <B> 1 </B> is depressed to zero, its movement is first activated via the spring <B> 5 </B> on the lever 2 and via the shaft <B> 6 </ B> on the levers. <B> 7 </B> and <B> 8 </B> transmitted. The piston <B> 9 </B> moves downwards without noticeable resistance, because the liquid located under the piston in the cylinder can escape quickly enough through bores <B> 13 </B> in the Z-valve without great pressure . The backlash valve <B> 1.1 </B> is closed.
If the fuel quantity adjustment lever <B> 1 </B> is depressed so far that the piston <B> 9 </B> closes the bores <B> 13 </B> in the cylinder, then one is triggered Inhibition to become effective because, when the piston <B> 9 </B> is pressed down further, the liquid only passes through the <B> - </B> relatively small <B> with respect to the bores <B> 13 </B> - </B> Opening 14 in the piston can flow out.
If the fuel quantity setting lever <B> 1 </B> is now pressed down quickly after the piston <B> 9 </B> has already closed the bores <B> 13 </B> in the cylinder, then the piston <B> 9 </B> does not follow this movement so quickly, and the spring <B> 5 </B> is compressed. Through the size of the opening 14 in the piston or the play of the piston <B> 9 </B> in the cylinder <B> 10 </B>, the time that the piston <B> 9 </ B > needs to take the position corresponding to the position of the lever <B> 1 </B>.
The quick adjustment of the lever <B> 1- </B> is transformed from a certain position into a slow adjustment of the injection pump. When the lever <B> 1 </B> is used, the piston <B> 9 </B> goes up without any significant resistance because the check valve <B> 11 </B> opens.
The control unit can be structurally simplified if the hydraulic locking device is attached to the injection pump, and the function of the piston is assigned to the control rod.
In FIG. 2, such a simplified design of the hydraulic inhibiting device is shown schematically, and the parts of FIG. 2 corresponding to the parts of the control device shown in FIG. 1 are given the same reference numerals Mistake.
The control rod of the injection pump is designed as a piston; The piston control rod <B> 9 </B> corresponds to the piston <B> 9 </B> in FIG. <B> 1. </B> Here, too, the hydraulic locking device has: the cylinder of the <B> 10 , </B> the non-return valve <B> 11, </B> the housing 12, the, bores <B> 13 </B> in the cylinder <B> 10; </B> of the small, opening in the piston <B > 9 </B> of FIG. <B> 1 </B> corresponds to the opening 14 in the cylinder <B> 10 </B> of FIG. 2.
In this arrangement, a connection channel 15 to the fuel chamber of the E injection pump is provided. Housing 12 and cylinder <B> 10 </B> of the hydraulic Hemmvorriehtung are filled with liquid, specifically with diesel fuel, which is supplied via the channel <B> 15 </B> of the Injection pump flows.
The inhibiting effect of this arrangement begins when the full-load fuel quantity is suddenly set by moving the piston control rod 9 to the right at the moment the piston control rod 9 </B> closes the bores <B> 13 </B>. The fuel enclosed in the cylinder 10 can then flow out through the opening 14 in the cylinder base, which is precisely dimensioned and is smaller in relation to the bores 13.
When the control rod is withdrawn to the left, the backlash valve <B> 11 </B> opens, whereby no inhibition is exerted on the piston control rod <B> 9 </B>. The Fig. <B> 3 </B> shows another embodiment of the inhibiting device on the injection pump, which compared to the embodiment of the invention shown in Fig. 2 has the advantage that the control rod with the liquid, for. B. the diesel fuel does not come into contact in the housing of the hydraulic braking device's rule.
As a result, the possibly possible penetration of leech oil along the control rod in the construction according to FIG. 2 in the construction according to FIG. 3 is avoided.
In the arrangement according to FIG. 3, the cylinder 10 of the hydraulic inhibiting device is actuated by the movement of the fuel quantity adjusting lever 1 or the rule rod <B> 17 </B> on the piston <B> 9 </B> of the hydraulic Hemmvorriehtung transferring bending skin <B> 16 </B> completed.
The control rod <B> 17 </B> of the injection pump is shifted to the right when it is set to a larger amount of fuel and, from a certain position, presses on the piston <B> 9 via the interposed flexible skin <B> 16 </B>. </B> The piston <B> 9 </B> slides in the cylinder of the <B> 10 </B> and, after covering the bores <B> 13 </B>, must be in the cylinder <B> 10 </ B > Press out the liquid contained in the cylinder through the narrow <B> opening </B> 14 in the piston. A spring 20 is arranged between piston <B> 9 </B> and check valve <B> 11 </B>, which returns the piston <B> 9 </B> after the control rod <B> 17 </B> has returned pushes into the starting position.
The bore <B> 18 </B> in the cylinder <B> 10 </B> leads from the space between the flexural skin <B> 16 </B> and the piston <B> 9 </B> to the space between the cylinder < B> 10 </B> and the outer housing 1.2 and effects the pressure compensation of these in the rooms. A line 19 leads from the housing 12 of the hydraulic inhibiting device to the fuel chamber of the injection pump, through which the interior of the housing 12 is filled with fuel. Only the space to the right of the flexible skin inside the housing 12 is filled with liquid (fuel), while the space to the left of the flexible skin is connected to the outside air through a bore.