DE1149570B

DE1149570B - Internal combustion engine for driving a power generator

Info

Publication number: DE1149570B
Application number: DES57924A
Authority: DE
Inventors: Claude Soule-Nan
Original assignee: SOC D CONST DE MATERIELS DE SE
Current assignee: SOC D CONST DE MATERIELS DE SE
Priority date: 1958-04-21
Filing date: 1958-04-21
Publication date: 1963-05-30

Description

Brennkraftmaschine zum Antrieb eines Stromerzeugers Die Erfindung bezieht sich auf eine Brennkraftmaschine zum Antrieb eines Stromerzeugers., bei welcher ein ein Regelorgan für die Kraftstoffmenge betätigender Fliehkraftregler die Drehzahl im ganzen Lastbereich von Leerlauf bis Vollast möglichst konstant halten soll. Wenn bei derartigen Maschinen der Stromerzeuger leer läuft, ist das fliehkraftbetätigte Regelorgan, bei Vergasermotoren eine Drosselklappe, fast geschlossen. Wenn die Belastung zunimmt, verringert sich zunächst die Drehzahl, und der Fliehkraftregler wirkt in der Öffnungsrichtung auf die Drosselklappe ein, wodurch die Zufuhr des Verbrennungsgemisches vergrößert wird. Selbstverständlich ist die Drehzahl in einem bestimmten Bereich dennoch geringer als die Drehzahl beim Leerlauf. In Fig. 1 der Zeichnung ist die Verlaufskurve dargestellt, welche die Bereiche des Gleichgewichts zwischen der vom Stromerzeuger zu erzeugenden Kraft und der Drehzahl des Motors zeigt.Internal combustion engine for driving a power generator The invention relates to an internal combustion engine for driving a power generator., at which is a governor for the amount of fuel actuating centrifugal governor Keep the speed as constant as possible over the entire load range from idling to full load target. If the generator runs idle in such machines, it is centrifugal force-operated Control element, a throttle valve in carburettor engines, almost closed. When the burden increases, the speed is reduced first, and the governor acts in the opening direction on the throttle valve, whereby the supply of the combustion mixture is enlarged. Of course, the speed is in a certain range nevertheless lower than the speed when idling. In Fig. 1 of the drawing is the Graph showing the areas of equilibrium between the dated Shows power generator generating power and engine speed.

Die bekannten Vergaser-Brennkraftmaschinen dieser Art haben jedoch den Nachteil, daß sie mit einem zu großen Ungleichförmigkeitsgrad arbeiten, d. h., der Drehzahlunterschied zwischen Leerlauf und Vollast ist für den Antrieb von Stromerzeugern zu groß. Die gewöhnliche Drosselklappe des Vergasers ist bei allen Betriebsbereichen offen und wird nur beim Leerlaufbetrieb geschlossen. In diesem letzteren Fall tritt die Leerlaufdüse in Wirksamkeit, und das Gemisch wird angereichert.The known carburetor internal combustion engines of this type, however, have the disadvantage that they operate with too great a degree of nonuniformity, i.e. H., the speed difference between idling and full load is for the drive of power generators too large. The ordinary throttle valve of the carburetor is in all operating ranges open and is only closed when idling. In this latter case occurs the idle jet is activated and the mixture is enriched.

Die Erfindung hat sich diesem Stand der Technik gegenüber die Herabsetzung des Drehzahlunterschiedes zwischen Leerlauf und Vollast bei gleicher Stabilität der Regelung zur Aufgabe gestellt. Die Lösung der gestellten Aufgabe liegt bei einer Brennkraftmaschine der eingangs geschilderten Art darin, daß in an sich bekannter Weise außer dem fliehkraftgesteuerten Regelorgan ein zusätzliches, mit abnehmender Belastung des Stromerzeugers im Sinne verminderter Kraftstoffgabe wirkendes Regelorgan vorgesehen ist und daß dieses Regelorgan derart verstellt wird, daß gegenüber einer nur fliehkraftabhängigen Regelung ein kleinerer Drehzahlunterschied zwischen Leerlauf und Vollast bei gleicher Stabilität der Regelung erreicht wird. Eine Ausführungsform der Erfindung sieht vor, daß bei einer Brennkraftmaschine mit Vergaser in an sich bekannter Weise als zusätzliches Regelorgan eine der fliehkraftbetätigten Drosselklappe vorgeschaltete Vorklappe dient, die in Abhängigkeit von der Belastung des Stromerzeugers verstellt wird. Hierbei kann in ebenfalls an sich bekannter Weise die Vorklappe vor der Mündung eines mit der Leerlaufdüse in Verbindung stehenden Kanales angeordnet sein. Vorteilhaft wird das zusätzliche Regelorgan durch ein Relais verstellt, das von einem Strom gespeist wird, dessen Stärke mit kleiner werdender Belastung des Stromerzeugers abnimmt. Oder es kann in an sich bekannter Weise das zusätzliche Regelorgan durch ein vom Stromerzeuger erregtes Solenoid betätigt werden, dessen Erregung eine ununterbrochene Funktion der Belastung des Stromerzeugers ist.The invention has the reduction compared to this prior art the speed difference between idling and full load with the same stability the regulation set the task. The solution to the given task lies with one Internal combustion engine of the type described in that in itself known Way, in addition to the centrifugal force-controlled control element, an additional one with decreasing Load of the power generator in the sense of reduced fuel supply acting regulating organ is provided and that this control element is adjusted so that compared to a only centrifugal force-dependent regulation a smaller speed difference between idling and full load is achieved with the same stability of the control. One embodiment the invention provides that in an internal combustion engine with a carburetor in itself known way as an additional control element one of the throttle valve operated by centrifugal force upstream flap is used, which depends on the load on the power generator is adjusted. Here, the pre-flap can also be used in a manner known per se arranged in front of the mouth of a channel communicating with the idle nozzle be. The additional control element is advantageously adjusted by a relay that is fed by a current, the strength of which with decreasing load of the Generator decreases. Or, in a manner known per se, the additional Control organ are actuated by a solenoid energized by the power generator, whose Excitation is an uninterrupted function of the load on the generator.

Die Stabilität einer Regulierung verändert sich bekanntlich im gleichen Sinne wie der Winkel, der von der Tangente der Kurve und der Kraftachse eingeschlossen wird (vgl. Fig. 1). Um eine gute Stabilität zu erreichen, muß daher ein beträchtlicher Drehzahlunterschied Va- V1 (Leerlaufdrehzahl-Vollastdrehzahl) vorgesehen werden, und jede Einstellung der Reguliervorrichtung zur Verminderung des Abstandes Vo-V1 bringt bei den bekannten Maschinen von selbst eine Verminderung der Stabilität mit sich. Demgegenüber kann bei der erfindungsgemäßen Maschine der Abstand Vo-V1 stark vermindert werden, ohne in einem gegebenen Bereich die Neigung der Kurve zu beeinträchtigen, welche die Bereiche des Gleichgewichts darstellt.As is well known, the stability of a regulation changes in the same way Senses like the angle enclosed by the tangent of the curve and the axis of force (see. Fig. 1). In order to achieve a good stability, therefore, a considerable Speed difference Va- V1 (idle speed - full load speed) can be provided, and any adjustment of the regulator to decrease the distance Vo-V1 brings with the known machines a reduction in stability by itself themselves. In contrast, in the machine according to the invention, the distance Vo-V1 can be strong be reduced without affecting the slope of the curve in a given area, which represents the areas of equilibrium.

Die Erfindung ist in der nachstehenden Beschreibung an Hand der Zeichnung in einem Ausführungsbeispiel näher erläutert.The invention is illustrated in the following description with reference to the drawing explained in more detail in an exemplary embodiment.

Fig. 1 zeigt den üblichen Verlauf der Drehzahl V in Abhängigkeit von der Last P, wenn die Drehzahlregelung in bekannter Weise nur durch einen Fliehkraftregler erfolgt; Fig. 2 zeigt den mit der Erfindung erzielten Kurvenverlauf; Fig. 3 stellt eine Schnittansicht im Bereich des Vergasers und des Ansaugrohres dar, aus welcher die Steuerung der Drosselklappen ersichtlich ist.Fig. 1 shows the usual course of the speed V as a function of the load P when the speed control in a known way only through a governor takes place; Fig. 2 shows the curve obtained with the invention; Fig. 3 shows a sectional view in the area of the carburetor and the intake pipe from which the control of the throttle valve can be seen.

In der Fig. 3 ist das Ende 1 des Ansaugrohres und das Bodenteil 2 des Vergasers gezeigt. Diese beiden Bauteile schließen ein Gehäuse 3 ein und sind mit diesem durch Schraubenbolzen 4 verbunden. Im Bodenteil des Vergasers befindet sich die gewöhnliche Beschleunigungs-Drosselklappe 5, welche um eine mit einem Hebel 7 fest verbundene Achse 6 drehbar ist. Hinter dieser Drosselklappe mündet der Kanal S; der mit der Leerlaufdüse in Verbindung steht. Ferner befindet sich in dem Gehäuse 3 die Drosselklappe 9 der bekannten Vorrichtung, welche an einer mit einem Hebel 11 fest verbundenen Achse 10 angebracht ist.In FIG. 3 is the end 1 of the suction pipe and the bottom part 2 of the carburetor shown. These two components include a housing 3 and are connected to this by screw bolts 4. Located in the bottom part of the carburetor the usual acceleration throttle valve 5, which is one with a lever 7 fixed axis 6 is rotatable. The channel opens behind this throttle valve S; which is in communication with the idle jet. It is also located in the housing 3 the throttle valve 9 of the known device, which is attached to a lever 11 firmly connected axis 10 is attached.

Die zuletzt erwähnte Drosselklappe wird in der bekannten Weise von einem Fliehkraftregler 12 gesteuert, welcher auf den Hebel 11 über ein Steuergestänge 13 einwirkt. Die Drosselklappe 9 reguliert nur die zugeführte Menge des brennbaren Gemisches. Sie schließt sich um so mehr, je mehr die Drehzahl wegen abnehmender Last ansteigen will und öffnet sich um so mehr, je mehr die Drehzahl wegen zunehmender Last fallen will.The last-mentioned throttle valve is in the known manner of a centrifugal governor 12 controlled, which on the lever 11 via a control linkage 13 acts. The throttle valve 9 only regulates the amount of combustible material supplied Mixture. It closes the more, the more the speed decreases because of the decrease Load wants to increase and opens all the more, the more the speed increases because of increasing Wants to drop the load.

Der Hebel 7 ist mittels einer Stange 14 mit einem Magnetanker 15 verbunden, der sich m einem Elektromagneten 16 verschieben kann. Dieser Elektromagnet zieht den Anker 15 nach rechts oder nach links, je nachdem, ob die von dem Stromerzeugungsaggregat zu liefernde Kraft geringer oder höher ist. Es ergeben sich also zwei Stellungen der Drosselklappe 5, von welchen die eine, fast geschlossen, einer geringen Belastung entspricht und eine starke Anreicherung des Gasgemisches sicherstellt, während die andere, weit offen, die Zusammensetzung und die Zufuhrmenge des Gemisches nicht beeinflußt.The lever 7 is connected to a magnet armature 15 by means of a rod 14, which can move m an electromagnet 16. This electromagnet pulls the armature 15 to the right or to the left, depending on whether it is from the power generator power to be delivered is lower or higher. So there are two positions the throttle valve 5, one of which, almost closed, has a low load corresponds and ensures a strong enrichment of the gas mixture, while the others, wide open, the composition and the amount of intake of the mixture are not influenced.

In der Fig. 2 ist die Kurve dargestellt, welche der in der Fig. 3 dargestellten Vorrichtung entspricht. Bei geringer Belastung ist die Drosselklappe 5 fast geschlossen und die Drosselklappe 9 in ihrer maximalen Geschlossenstellung. Das Gemisch ist fett infolge der Wirkung der Leerlaufdüse, und die Drehzahl Yö ist verringert, weil die Drosselklappe 5 die Zufuhrmenge begrenzt (Kurvenpunkt A). Wenn die Belastung steigt, will die Drehzahl sinken und es. öffnet sich daher die Drosselklappe 9 zunehmend. Die Drehzahl fällt dabei etwas. entsprechend einer Kurve, welche derjenigen der Fig. 1 entspricht und von der Fliehkraftregelung abhängt. Es, wird dafür Vorsorge getroffen, daß in dem Augenblick (Punkt B der Fig. 2), in welchem die Drosselklappe 9 vollständig geöffnet ist, die Last P, so groß wird, daß sie den Anker 15 nach links zieht und die Öffnung der Drosselklappe, 5 herbeiführt, wodurch die Wirkung der Leerlaufdüse beendet wird. In diesem Augenblick hört die Anreicherung des Gemisches auf und das Mischungsverhältnis wird normal. Da die Drosselklappe 5 weit offen ist, ergeben sich nunmehr die Verhältnisse der Kurve nach Fig. 1, welche dem Fall entspricht, daß die Drosselklappe 5 nicht vorhanden ist. Der Kurvenpunkt verschiebt sich also nach C auf die gewöhnliche Kurve, welche einer Leerlaufdrehzahl V0 entsprach, und der Motor dreht sich mit der Drehzahl V. Gleichzeitig nimmt die mit dem Fliehkraftregler verbundene Drosselklappe 9 wieder ihre Anfangsstellung ein und öffnet sich sodann nach und nach, bis die volle Last P; erreicht ist. Hierbei fällt die Drehzahl auf den Wert Vl.FIG. 2 shows the curve which corresponds to the curve shown in FIG corresponds to the device shown. When the load is low, the throttle valve is 5 almost closed and the throttle valve 9 in its maximum closed position. The mixture is rich due to the action of the idle jet, and the speed is Yö reduced because the throttle valve 5 limits the amount supplied (curve point A). if the load increases, the speed decreases and it wants to. therefore the throttle valve opens 9 increasing. The speed drops a little. according to a curve which of those corresponds to FIG. 1 and depends on the centrifugal control. It becomes provision for it taken that at the moment (point B of Fig. 2) in which the throttle valve 9 is fully open, the load P is so great that it the armature 15 after left pulls and the opening of the throttle, 5 brings about the effect the idle jet is terminated. At that moment the mixture stops enriching and the mixing ratio becomes normal. Since the throttle valve 5 is wide open, there are now the relationships of the curve according to FIG. 1, which corresponds to the case that the throttle valve 5 is not present. So the curve point shifts after C to the usual curve, which corresponded to an idling speed V0, and the motor rotates with the speed V. At the same time the speed with the centrifugal governor increases connected throttle valve 9 returns to its initial position and then opens gradually until the full load P; is reached. The speed is noticeable here the value Vl.

Bei dem gewählten Ausführungsbeispiel ist die Geschlossenstellung der Drosselklappe 5 so gewählt, daß die Drehzahlen V und Vö ..gleich sind. Da die Drehzahl des Motors und die Öffnung der Drosselklappe 9 voneinander abhängig sind, nimmt die Drosselklappe 9 am Anfang der beiden Betriebsphasen jeweils die gleiche Stellung ein und dreht sich jedesmal zwischen einer etwa halb geschlossenen Stellung und der vollständigen Offenstellung. Der Abstand VJ- V; wird also auf die Hälfte vermindert, wobei dennoch dem System die gleiche Stabilität erhalten bleibt.In the selected embodiment, the closed position is the throttle valve 5 selected so that the speeds V and Vö ..are equal. Since the The speed of the engine and the opening of the throttle valve 9 are dependent on one another, the throttle valve 9 takes the same in each case at the beginning of the two operating phases Position and rotates each time between an approximately half-closed position and the full open position. The distance VJ-V; so it will be halved reduced, but the system still retains the same stability.

Die Größe der zur Erregung des Relais 16 erforderlichen Kraft und die Steuerung der Drosselklappe 5 können abgeändert werden, um das besondere Ausführungsbeispiel der Fig. 2 zu verlassen und zahlreiche Veränderungen des Betriebsablaufes ins Auge zu fassen, welche den verschiedenen Abszissen der Punkte A, B und C entsprechen.The size of the excitation of the relay 16 power required and the control of the throttle valve 5 can be modified to the particular embodiment of FIG. Exit 2 and to take numerous changes in operating procedure in the eye, which the various abscissae of the points A, B and C correspond.

Insbesondere wenn bei einem mit der erfindungsgemäßen Vorrichtung ausgestatteten Stromerzeugungsaggregat nicht die ganze Nutzkraft des Motors ausgenutzt wird, kann der Abstand VJ- V; einen negativen Wert annehmen (Vollastdrehzahl größer als Leerlaufdrehzahl), wenn die zur Verfügung stehende, nicht ausgenutzte Kraft des Motors ausreicht. In diesem Fall ist die dem Fliehkraitregler zugeordnete Drosselklappe bei Lastbetrieb mehr geschlossen als bei Leerlauf.In particular when with one with the device according to the invention equipped power generator does not use the full useful power of the engine becomes, the distance VJ-V; assume a negative value (full load speed greater as idle speed), if the available, unused power of the engine is sufficient. In this case it is the throttle valve assigned to the flight speed controller more closed when operating under load than when idling.

Schließlich können die Erregungsstufen des Relais 16 vervielfacht werden, wobei sich dann die Darstellungskurve als eine Kurve mit mehreren senkrecht angeordneten Sägezonen darstellt. Ebenso ist es möglich, einen Anker zu verwenden, der sich in einen Elektromagneten 16 verschiebt, welcher in Abhängigkeit von der Last fortschreitend gespeist wird, derart, daß sich eine allmähliche Öffnung der Drosselklappe 5 ergibt. Der Abstand VJ- V1 kann sich also außerordentlich stark verringern. Ersichtlich kann der Drehzahlunterschied gegen Null geführt werden, wobei dennoch eine ausgezeichnete Stabilität aufrechterhalten bleibt, wie dies mit keinem Fliehkraftregler möglich ist. Im letzten Fall arbeitet übrigens die dem Fliehkraftregler zugeordnete. Drosselklappe stets etwa in der gleichen Betriebsstellung.Finally, the energization levels of the relay 16 can be multiplied be, whereby then the display curve as a curve with several perpendicular represents arranged sawing zones. It is also possible to use an anchor which moves into an electromagnet 16, which depends on the Load is fed progressively in such a way that there is a gradual opening of the Throttle valve 5 results. The distance VJ-V1 can therefore be extremely strong to decrease. Obviously, the speed difference can be reduced to zero, while still maintaining excellent stability, as is the case with no centrifugal governor is possible. In the latter case, by the way, the governor works assigned. The throttle valve is always in approximately the same operating position.

Claims

PATENT CLAIMS: 1. Internal combustion engine for driving a power generator, in which a centrifugal governor which actuates a regulating element for the amount of fuel Keep the speed as constant as possible over the entire load range from idling to full load should, characterized in that in a known manner in addition to the centrifugal force-controlled Control organ an additional., With decreasing load of the, power generator in the sense reduced fuel delivery acting control element is provided and that this control element is adjusted in such a way that compared to a control that is only dependent on pulling force smaller speed difference between idle and full load with the same stability the scheme is achieved. z. Internal combustion engine according to claim 1 with carburetor, characterized in that in a known manner as an additional Control element is a pre-valve upstream of the throttle valve (9) operated by centrifugal force (5) is used, which is adjusted depending on the load on the power generator. 3. Internal combustion engine according to claim 2, characterized in that in per se known Put the front flap (5) in front of the mouth of one with the idle jet in connection standing channel (8) is arranged. 4. Internal combustion engine according to one of the claims 1 to 3, characterized in that the additional control element is by a relay is adjusted, which is fed by a current, the strength of which becomes smaller Load on the power generator decreases. 5. Internal combustion engine according to one of the claims 1 to 3, characterized in that in a known manner the additional Control element is actuated by a solenoid energized by the power generator and that the Excitation is an uninterrupted function of the load on the generator. In Documents considered: German Patent Specifications No. 448 224, 1008 049; French Patent No. 1003,934; U.S. Patent No. 1991078.