DE1279418B

DE1279418B - Remote control device for the fuel metering device on internal combustion engines

Info

Publication number: DE1279418B
Application number: DEC28560A
Authority: DE
Inventors: Jiri Houba
Original assignee: CKD PRAG
Current assignee: CKD PRAG
Priority date: 1962-12-01
Filing date: 1962-12-01
Publication date: 1968-10-03

Description

Fernsteuereinrichtung für die Brennstoffzumeßvorrichtung an Brennkraftmaschinen Die vorliegende Erfindung betrifft eine hydraulische Einrichtung zur Fernsteuerung von besonders auf Schiffen installierten Brennkraftmaschinen, insbesondere Schwerölmotoren, deren Aufgabe im wesentlichen in der Regelung der zum Motor zugeführten Kraftstoffmenge und dadurch auch dessen Leistung von einem Fernsteuerstand aus an irgendeiner entfernten Stelle auf dem Schiff, z. B. von der Führerkabine, von der Kommandobrücke usw. besteht.Remote control device for the fuel metering device on internal combustion engines The present invention relates to a hydraulic device for remote control of internal combustion engines especially installed on ships, in particular heavy oil engines, their task essentially in regulating the amount of fuel supplied to the engine and thereby also its performance from a remote control station at any remote one Place on the ship, e.g. B. from the driver's cab, from the navigating bridge, etc. consists.

Bekannte hydraulische Steuereinrichtungen weisen bereits getrennt voneinander angeordnete Geber- und Nehmervorrichtungen auf, die miteinander mittels einer hydraulischen Rohrleitung verbunden sind. Besonders bei größerer Länge und größerer lichter Weite werden verhältnismäßig große Flüssigkeitsvolumen in Bewegung gesetzt, da es oft zu einer Verstellung der Lagen der Geber- und Nehmereinrichtung kommt, so daß sich die ursprünglich eingestellte Lage dieser Einrichtungen gegeneinander verändert und verstellt. Die Ursache dieser Verstellung liegt besonders in der Undichtheit der ganzen Einrichtung, in Wärmedehnungen, in Deformationen der Rohrleitung, des Schiffsrumpfes usw.Known hydraulic control devices already have separate mutually arranged donor and slave devices, which with each other by means of a hydraulic pipeline are connected. Especially with longer lengths and larger clearances result in relatively large volumes of liquid in motion set, as there is often an adjustment of the positions of the donor and receiver devices comes, so that the originally set position of these facilities against each other changed and adjusted. The cause of this adjustment lies particularly in the leakage the whole facility, in thermal expansions, in deformations of the pipeline, des Ship's hull, etc.

Es ist bereits eine pneumatische Fernsteuereinrichtung bekanntgeworden, bei der von einem Druckkessel über ein kompliziertes von Hand zu betätigendes Steuerventil eine Rohrleitung zu einem Kolben führt, mit dem die Feder eines Fliehkraftreglers auf bestimmte gewünschte Werte einstellbar ist, wobei der Fliehkraftregler über eine Regelstange auf die Brennstoffbetätigung einwirkt. Diese bekannte Steuereinrichtung ist durch die Besonderheiten des handbetätigten Ventils sehr kompliziert. Sie gibt keine Anregungen für den Bau einer einfachen hydraulischen Fernsteuereinrichtung, die die Nachteile der obengenannten hydraulischen Steuereinrichtungen vermeidet, insbesondere wird kein Weg gewiesen, wie Druckveränderungen in einem hydraulischen System leicht ausgeglichen werden können, ohne daß die Handverstellvorrichtung kompliziert wird.A pneumatic remote control device has already become known, in the case of a pressure vessel via a complicated manually operated control valve a pipe leads to a piston with which the spring of a centrifugal governor can be set to certain desired values, the centrifugal governor via a control rod acts on the fuel actuation. This known control device is very complicated due to the peculiarities of the manually operated valve. She gives no suggestions for the construction of a simple hydraulic remote control device, which avoids the disadvantages of the hydraulic control devices mentioned above, in particular, no way is shown how pressure changes in a hydraulic system System can be easily balanced without complicating the manual adjustment device will.

Es ist auch zur Regelung des gleichmäßigen Laufes einer Brennkraftmaschine eine Fernsteuereinrichtung für die Brennstoffzumeßvorrichtung an der Maschine bekanntgeworden, die einen Hydraulikkreislauf mit Flüssigkeitsbehälter, Pumpe und einem verstellbaren Überströmventil aufweist, wobei zwischen Pumpe und Überströmventil von dem Hydraulikkreislauf eine zu einem Betätigungszylinder für die Brennstoffzumeßvorrichtung führende Leitung abzweigt und bei welcher das überströmventil überströmöffnungen zum Flüssigkeitsbehälter in seiner zylindrischen Wandung aufweist, die durch einen von Hand betätigbaren mit seiner Stirnfläche als Steuerkante wirkenden Ventilkolben verschließbar sind. Von dieser Einrichtung geht die vorliegende Erfindung aus.It is also used to regulate the smooth running of an internal combustion engine a remote control device for the fuel metering device on the engine became known, which have a hydraulic circuit with a fluid tank, a pump and an adjustable one Has overflow valve, between the pump and the overflow valve of the hydraulic circuit a line leading to an actuating cylinder for the fuel metering device branches off and in which the overflow valve overflow openings to the liquid container has in its cylindrical wall, which can be actuated by a hand valve piston acting as a control edge can be closed with its end face. The present invention is based on this device.

Diese bekannte Einrichtung weist ein längliches Überströmventil auf, längs dessen Zylinderwandungen eine Anzahl von Bohrungen angeordnet ist, die durch einen Kolben in dem Zylinder verschließbar sind. Durch die Einstellung dieses Kolbens wird eine bestimmte Zahl von Öffnungen entsprechend der gewünschten Drehzahl geöffnet bzw. geschlossen. Dadurch läßt sich die Menge des überströmenden Öles und damit die Drehzahl einstellen. Steigt vor dem Überströmventil der Druck infolge einer höheren Drehzahl der Pumpe, so wird über die Abzweigleitung der Regler für die Brennstoffzufuhr durch die Druckerhöhung auf einen Wert eingestellt, der eine geringere Brennstoffzufuhr zur Folge hat. Die Fernsteuerung geschieht im bekannten Fall durch Anschluß eines Schaltgestänges an das Betätigungsglied des überströmventils, welches im Bereich der Brennkraftmaschine liegt. Die Erfindung benutzt wie bei der bekannten pneumatischen Fernsteuereinrichtung das Steuerventil selbst als entfernt von der Maschine liegendes Geberglied, und sie benutzt dabei nicht nur eine andere Pumpe als die Einrichtung mit Hydraulikkreislauf, sondern auch ein anderes Ventil, das in Form eines Überdruckventils angeordnet ist.This known device has an elongated overflow valve, along the cylinder walls a number of bores is arranged through a piston can be closed in the cylinder. By adjusting this piston a certain number of openings is opened according to the desired speed or closed. This allows the amount of oil flowing over and thus set the speed. If the pressure rises in front of the overflow valve as a result of a higher speed of the pump, the regulator for the fuel supply is activated via the branch line set by the pressure increase to a value that a lower fuel supply has the consequence. The remote control is done in the known case by connecting a Linkage to the actuator of the overflow valve, which is in the area the internal combustion engine. The invention is used as in the known pneumatic Remote control device the control valve itself as remote from the machine Donor link, and it does not just use a different pump than the device with hydraulic circuit but also another valve that is in the form of a pressure relief valve is arranged.

Überdruckventile, bei denen auf die eine Seite das Drucköl und auf die andere Seite eine Federkraft wirkt, sind bei Druckmittelleitungen allgemeiner Verwendung bekannt. Mit diesen Ventilen läßt sich jedoch im allgemeinen nur ein einziger Druck einstellen, wenn nicht zusätzliche Mittel derart vorgesehen werden, daß sich die Feder auch gegen ein Glied abstützt, das verstellbar ist. Indessen ist dann immer noch keine Unabhängigkeit von Druckschwankungen gegeben.Pressure relief valves, in which on one side the pressure oil and on the other side, a spring force acts, are more general in the case of pressure medium lines Use known. With these valves, however, can generally only be one Set only one pressure, unless additional funds are provided in such a way that the pen is also against a limb supports that is adjustable is. However, there is still no independence from pressure fluctuations.

Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, eine Fernsteuereinrichtung zu schaffen, bei der nur eine einzige hydraulische Leitung zwischen der Betätigungsanlage und der zu steuernden Maschine angeordnet ist und bei der sichergestellt ist; daß auch bei Erschütterungen, Verformungen und Undichtigketten der Leitung eine stets gleichbleibende Einstellung der zu steuernden Maschine 3n Abhängigkeit von der Stellung eines Betätigungshandgriffes gewährleistet ist.The invention is therefore based on the object of a remote control device to create with only a single hydraulic line between the actuation system and the machine to be controlled is arranged and in which it is ensured; that Always one, even in the event of vibrations, deformations and leaking chains in the line constant setting of the machine to be controlled 3n depending on the position an operating handle is guaranteed.

Bei der Fernsteuereinrichtung oben geschilderter Art besteht das Erfinderische darin, daß die Pumpe von der Brennkraftmaschine unabhängig angetrieben und ebenso wie der Ventilkolben am Femsteuerstand angeordnet ist, daß in an sich bekannter Weise der Ventilkolben mit seiner Stirnfläche durch den Druck des Hydraulikkreislaufes hinter der Pumpe und andererseits durch eine Schraubenfeder belastet ist, deren Verspannung von Hand einstellbar ist und daß die über den Umfang der zylindrischen Wandurig verteilten überströmöffnungen in Achsrichtung des Ventilkolbens eine im Verhältnis zur Gesamtverformung der Schraubenfeder geringe Ausdehnung besitzen.The remote control device of the type described above is inventive in that the pump is driven independently by the internal combustion engine and likewise how the valve piston is arranged at the remote control stand that in itself is known Way of the valve piston with its end face by the pressure of the hydraulic circuit behind the pump and on the other hand is loaded by a coil spring, whose Bracing is adjustable by hand and that the over the circumference of the cylindrical Wandurig distributed overflow openings in the axial direction of the valve piston an im Relative to the total deformation of the helical spring have a low expansion.

Das als an_ sich bekannt Bezeichnete ist im Zusammenhang mit einem öldruckregler für Kraftmaschinen bekannt, der einen Ölkreislauf mit Ölbehälter, von der Maschine angetriebener Pumpe und verstellbarem überströmventil aufweist, wobei zwischen Pumpe und überströmventil von dem Ölkreislauf eine zu einem Betätigungszylinder für ein Kraftmaschinen-Stellglied führende Leittang abzweigt und bei welcher das Überstrßmveritil zwar rillt einem Kolben verbunden ist, jedoch auf die Stirnfläche des Kolbens ein anderer Druck wirkt, als er am überstromveritil und in der zum Kraftmaschinen-Stellglied führenden, nach einer hinter dem den Kollier< aufnehmenden Zylinder angeordneten Drosselstelle irii Ölkreislauf herrscht. Dieser bekannte Öldruckregler kann somit keine Anregung zurr Lösung des der Erfindung zugrunde liegenden Problems geben.What is known per se is known in connection with an oil pressure regulator for engines, which has an oil circuit with an oil tank, a pump driven by the machine and an adjustable overflow valve, with an oil circuit between the pump and overflow valve leading to an actuating cylinder for an engine actuator Leittang branches off and in which the overflow valve is connected to a piston with grooves, but a different pressure acts on the end face of the piston than that on the overflow valve and in that leading to the engine actuator, after a throttle point located behind the cylinder receiving the necklace Oil circuit prevails. This known oil pressure regulator cannot therefore provide any suggestion for solving the problem on which the invention is based.

Die erfindungsgemäße Vernsteuereinricbtung läßt sich am besten dadurch betätigten, daß in an sich bekannter Weise die Veränderung der Verspannung der Schraubenfeder mittels eines auf dein Zylinder der Vorrichtung schwenkbar angeordneten. Nockens durchgeführt wird.The Vernsteuerereinricbtung according to the invention can best be thereby actuated that in a known manner the change in the tension of the helical spring by means of a pivotably arranged on the cylinder of the device. Cam is carried out.

In der Zeichnung ist eine beispielsweise Ausführung einer hydraulischen Vernsteuerung von Schrveröhnotöreii gemäß der Erfindung dargestellt. In dieser zeigt F i, g. 1 ein Anordnungs- und Schaltschema der Fernsteuereinrichtüng, F i g. 2 und 3 Detailquerschnitte durch den Zylitider der Gebereinrichtung in zwei verschiedenen Arasführungen.The drawing shows an example of a hydraulic version Vernsteuer von Schrveröhnotöreii shown according to the invention. In this shows F i, g. 1 shows an arrangement and circuit diagram of the remote control device, FIG. 2 and 3 detailed cross-sections through the cylinder of the encoder device in two different ways Macaw guides.

Die hydraulische Perristeuereinrichtung besteht im wesentlichen aus einer Gebervorrichtung A fand einer Nehmervorrichtung B. her Gebet A ist an einem Vernsteuerstand gewöhnlich In der F`iihrerkabine öder auf der Kommandobrücke untergebracht, wogegen der Nehmer B im. Maschinenraum angeordnet ist und direkt mit der Einspritzpumpe 20 des Motors gekuppelt werden kann. her Geber A ist reit dein Nehmer .B durch eine mit Flüssigkeit - beispielsweise öl - gefüllte Rbhrloitung C verbunden. Der Geber A ist außer -mit einer Pumpe 8 noch mit einer elastischen Vorrichtung versehen, die aus einem Hohlzylinder 1 besteht, in dem ein durch eine Schraubenfeder 3 belasteter Kolben 2 verschiebbar gelagert ist. Das andere Ende der Schraubenfeder 3 stützt sich gegen eine Unterlage 5, welche durch die Vorspannung der Schraubenfeder 3 an den Umfang eines Nockens 6 angedrückt wird. Der Nocken 6 ist auf dem Zylinder 1 drehbar angeordnet und durch einen Handhebel ? in verschiedene Lagen verstellbar. Durch das Drehen des Nockens 6 verändert sich kontinuierlich die Verspannung der Schraubenfeder 3. Der Boden des Zylinders 1 ist mit einer Bohrung mit -Flausch 4 zum parallelen Anschluß des Zylinders 1 an die Druckleitung einer Pumpe 8 und dadurch zugleich an die Verbindungsleitung C versehen. Die Pumperisäugleitung ragt in einen ölbehälter 9 hinein. in der Wand des Zylinders 1 sind in der Nähe .des Zylinderbodens Öffnungen 10 mit Flansch angeordnet, cri die eine Rücklaufleitüng 11 angeschlossen ist, welche ebenfalls in den Ölbehälter 9 hineinragt. Der Abstand der Öffnungen 10 von dein Zylinderboden wird so gewählt, daß der Kolben 2 in seiner tiefsten Lage diese Öffnungen ganz überdeckt.The hydraulic peristaltic control device consists essentially of a transmitter device A, a slave device B. Prayer A is usually housed at a steering position in the driver's cab or on the navigating bridge, whereas slave B is in the. Machine room is arranged and can be coupled directly to the injection pump 20 of the engine. Here transmitter A is riding your receiver. B is connected by a pipe C filled with liquid - for example oil. In addition to a pump 8, the transmitter A is also provided with an elastic device which consists of a hollow cylinder 1 in which a piston 2 loaded by a helical spring 3 is displaceably mounted. The other end of the helical spring 3 is supported against a base 5 which is pressed against the circumference of a cam 6 by the bias of the helical spring 3. The cam 6 is rotatably arranged on the cylinder 1 and is operated by a hand lever? adjustable in different positions. By turning the cam 6, the tension of the helical spring 3 changes continuously. The bottom of the cylinder 1 is provided with a hole with a flask 4 for the parallel connection of the cylinder 1 to the pressure line of a pump 8 and thereby at the same time to the connecting line C. The Pumperisäugleitung protrudes into an oil container 9. In the wall of the cylinder 1, in the vicinity of the cylinder base, openings 10 with a flange are arranged, to which a return line 11 is connected, which also protrudes into the oil tank 9. The distance of the openings 10 from your cylinder base is chosen so that the piston 2 completely covers these openings in its lowest position.

Das Nehmerorgan B besitzt einen Hohlzylinder 12, in dessen ilohlrauin sich ein verschiebbar angeordneter, durch eine Schraubenfeder 14 belasteter Kolben 13 befindet. An den Kolben 13 ist eine Stange 15 mit 16 angeschlossen, mit der ein Zahnrad 17, weiches an der-izeglerwelle 18 der Einspritzpumpe 20 befestigt ist, im Eingriff steht.The slave member B has a hollow cylinder 12, in its ilohlrauin a displaceably arranged piston loaded by a helical spring 14 13 is located. To the piston 13, a rod 15 is connected to 16 with which a Gear 17, which is attached to the izeglerwelle 18 of the injection pump 20, is engaged.

Die Arbeitsweise der beschriebenen Einrichtung ist folgende: Das Öl wird durch die Pumpe 8 aus dem Behälter 9 angesaugt und teils unter den Kolben 2 im Zylinder 1 des Gebers A und teils durch die llohrleitatiig C unter den Kolben 13 im Zylinder 12 des Nehmerorgans $ gefördert, Beim Erreichen eines bestimmten pldrückes in der Rohrleitung C, der der Nockenlage 6 und dadurch auch. der Vorspannung der Schraubenfeder 3 entspricht, werden sich bei weiterer Druckerhöhung in der Rohrleitung C die Kolben 2 und 13 in ihren Zylindern so weit verschieben, bis der Kolben 2 anfängt, die Mündung der Öffnungen 10 im Zylinder 1 freizulegen, so daß ein Teil des Öles durch die kückläufleitung 11 in den Behälter 9 zurückströMen wird. Bei der Freigabe eines bestimmten Querschnitts der Öffnungen 10 wircy infolge der auf den Kolben Z von beiden Seiten (P i g.1) wirkenden Dtuckräfte die Lage des Kolbeüs 2 stabilisiert. Der gleiche Öldruck wird auch im Zylinder 12 auf den Kolben 13 einwirken, der die Lage einnimmt, welche eitler Kraftstoffmenge entspricht, die durch die Einspritzpumpe 20 in die Motorzylinder gefördert wird.The method of operation of the device described is as follows: The oil is sucked in by the pump 8 from the container 9 and is conveyed partly under the piston 2 in the cylinder 1 of the sender A and partly through the oil duct C under the piston 13 in the cylinder 12 of the slave organ $, When a certain pressure is reached in the pipeline C, that of the cam position 6 and thereby also. corresponds to the bias of the coil spring 3, if the pressure in the pipe C increases further, the pistons 2 and 13 move in their cylinders until the piston 2 begins to expose the mouth of the openings 10 in the cylinder 1, so that some of the oil will flow back through the return line 11 into the container 9. When a certain cross section of the openings 10 is released, the position of the piston 2 is stabilized as a result of the pressure forces acting on the piston Z from both sides (P i g.1). The same oil pressure will also act in the cylinder 12 on the piston 13, which assumes the position which corresponds to the amount of fuel that is delivered by the injection pump 20 into the engine cylinder.

hirreh die Umstellung des Nockens 6 in eine andere Lage ändert sich. die Verspannung der SChräüberifeder 3, wodurch das Gleichgewicht am Kolben 2, der sieh entweder nach oben oder nach unter< bewegen wird, gestört wird. Nach wiederholtem Erreichen des Gleichgewichtes der Kräfte wird sich der Kolben 2 von nettem in einer Lage einstellen, welche entweder die Vergrößerung öder die Verkleinerung der lichten Weite der Öffnung 10 bedeutet. Durch die Veränderung der Größe, der Öffnungen 10 wird ebenfalls eine Veränderung des Druckes in der Rohrleitung C hervorgerufen, und zwar in einer indirekten Abhängigkeit, was sich an der Verstellung des Kolbens 13 des Steuergliedes B und dadurch auch an der Veränderung der in den Motor eingespritzten Kraftstoffmenge bemerkbar machen wird.hirreh the conversion of the cam 6 to a different position changes. the tension of the screw spring 3, as a result of which the equilibrium on the piston 2, which will either move up or down, is disturbed. After the equilibrium of the forces has been repeatedly reached, the piston 2 will adjust itself from nicely to a position which means either the enlargement or the reduction of the clear width of the opening 10 . The change in the size of the openings 10 also causes a change in the pressure in the pipe C, namely in an indirect dependence, which is reflected in the adjustment of the piston 13 of the control member B and thereby also in the change in the injected into the engine Amount of fuel will make noticeable.

Es ist erforderlich, die Achsenhöhe der Abflußöffnungen 10 im Verhältnis zur Gesamtdeformation der Schraubenfeder 3 mit Vorteil möglichst klein zu wählen. Dadurch wird erreicht, daß der Öldruck in der Rohrleitung C bei einer bestimmten Nockeneinstellung 6, und zwar auch bei Veränderungen der Öltemperatur, in breiten Grenzen und dadurch auch bei Veränderungen der Viskosität sehr konstant bleibt. Bei der Verwendung einer geeigneten frostbeständigen Flüssigkeit an Stelle von Öl arbeitet die Einrichtung auch bei sehr niederen Temperaturen genau.It is necessary to choose the axis height of the drainage openings 10 in relation to the total deformation of the helical spring 3 with advantage as small as possible. It is thereby achieved that the oil pressure in the pipeline C remains very constant at a certain cam setting 6, even with changes in the oil temperature, within wide limits and thus also with changes in the viscosity. If a suitable frost-resistant liquid is used instead of oil, the device works precisely even at very low temperatures.

In der F i g. 2 ist eine Anordnung von zwei seitlichen Abflußöffnungen 10 dargestellt, die durch gleichmäßige beiderseitige Einschnitte in den Zylindermantel 1 entstanden. Demgegenüber ist in der F i g. 3 eine Reihe von gebohrten Öffnungen 10 aufgezeichnet, welche in Form eines Kranzes angeordnet sind. Die Schnitthöhe der Einschnitte gemäß F i g. 2 oder die in der F i g. 3 eingezeichneten Durchmesser der Öffnungen sind aus den obengenannten Gründen klein.In FIG. 2 shows an arrangement of two lateral drainage openings 10 , which were created by uniform cuts on both sides in the cylinder jacket 1. In contrast, in FIG. 3 shows a series of drilled openings 10 which are arranged in the form of a ring. The cutting height of the incisions according to FIG. 2 or the one shown in FIG. 3 diameters of the openings are small for the reasons mentioned above.

Claims

Claims: 1. Remote control device for the fuel metering device on internal combustion engines, which has a hydraulic circuit with liquid container, pump and an adjustable overflow valve, with a line leading to an actuating cylinder for the fuel metering device branches off from the hydraulic circuit between the pump and overflow valve and in which the overflow valve overflow openings to the liquid container in its cylindrical wall, which can be closed by a manually operable valve piston with its end face acting as a control edge, characterized in that the pump (8) is driven independently by the internal combustion engine (20) and, like the valve piston (2), is arranged on the remote control station is that the valve piston (2) is loaded with its end face by the pressure of the hydraulic circuit behind the pump (8) and on the other hand by a helical spring (3), the bias of which is known per se is adjustable by hand and that the overflow openings (10) distributed over the circumference of the cylindrical wall in the axial direction of the valve piston (2) have a small extent in relation to the overall deformation of the helical spring (3).

2. Establishment according to claim 1, characterized in that the change in a manner known per se the bias of the helical spring (3) by means of one on the cylinder (1) of the overflow valve pivotably arranged cam (6) is carried out. Considered publications: German Patent Nos. 621097, 664 962, 673 527; British patents No. 590 482, 850 547; U.S. Patent No. 2,481,020.