DE1523477A1

DE1523477A1 - In Abhaengigkeit von der Temperatur und/oder einer sonstigen physikalischen Eigenschaft der verwendeten Fluessigkeit wirkende Regeleinrichtung fuer Fluessigkeitsfoerdersysteme und -kreislaeufe

Info

Publication number: DE1523477A1
Application number: DE19651523477
Authority: DE
Inventors: Thoma Dipl-Ing Frank
Original assignee: Daimler Benz AG
Current assignee: Daimler Benz AG
Priority date: 1965-03-18
Filing date: 1965-03-18
Publication date: 1969-08-14
Also published as: GB1112705A; US3483855A

Description

Daimler-Benz Aktiengesellschaft 5 2 3477 Paim 6771/4 Stuttgart-Untertürkheim 15. Harz 1965

Patentanmeldung

Dr.Expj.

"In Abhängigkeit von der Temperatur und/oder einer sonstigen ph iiikaliaciien Eigenschaft der verwendeten Flüssigkeit wirkende Re eleinrichtung für ü)'lü.Bsigkeitsxörasrsysteme und -kreisläufe"

Die JJrfinc~im.^:/ betrifft eine Verbesserung und v/eitere Ausgestaltung von in Abhängigkeit von der Temperatur und/oder einer sonstigen physikalischen Eigenechaft der verwendeten Flüssigkeit wirkende Regeleinrichtung für Flüssijkeitsföraersysterce und -kreisläufe.

Um die durch den unterschiedlichen Elastizitätsmodul, das unterschiedliche spezifische Gewicht oder eine unterschiedliche Viskosität bedingten Schwankungen der Regelwirkung verschiedener oder verschieden warmer Flüssigkeiten durch eine entsprechende LIengenregelung wieder auszugleichen, hat man schon selbsttätig v/irkende Regeleinrichtungen vorgeschlagen. Diese wurden z.3. durch eine Schwimmersteuerung vom spezifischen Gewicht der Flüssigkeit her beeinflußt. Die Schwimmersteuerung hat den Hachteil einer großen·Erschütterung s- und xTeigungswinkel-Empfindlichkeit. LIaη hat daher diese Art Steuerungen auch schon durch Viskositätssteuerungen, die mit Kapillarleitungen besti;.:mter Länge arbeiten, zu verwirklichen versucht. Letztere verlangen jedoch wiederum eine sehr genaue Konstanthaltung eines bestimmten Druckes und ■einer bestimmten Durchflußmenge_β

Die vorliegende Erfindung beseitigt die ITachteile dieser bekannten Regelsysteme und macht den Dampfdruck der zu

909833/0599 _omalNAL

15. -^:irz 1965

fördernden Flüssigkeit oder Kreislaufflüssigkeit für den beabsichtigten Ro^alzweck nutzbar.

Die Erfindung besteht demgemäß in einer unmittelbar oder über ein auf Druck ansprechendes Zwischenglied (L.'eiabran-Druckdose, druckbeaufschlagter, fedorbelaste^or Kolben oder Servokraftcchieber) v/irksnde kavi tierer.-Ie Injektordüse, insbesondere in Venturiform. Ss ist lies oine Düse, welche den Betriebsdruck der durch sie hindurchstrüi:.enden ?lüceigkeit auf deren Dampfdruck abbaut.

Eine solche Anordnung ist konstruktiv außerordentlich einfach, baulich gedrungen, hat keine beweglichen Teile, e.bor ein großes Arbeitsvermögen. Außerdem ist sie in v/ei ten G-renzen gegen Schwankungen des Betriebsdruckes unorr.pfir.ilich.

In der Zeichnung ist die Erfindung an drei Anv/endungsbeispielen schematisch dargestellt!

Fig. 1 zeigt als Beispiel für einen Flüssigkeitsverbraucher eine Kraftstoffmengenregelung für die Einspritzpumpe einer Brennkraftmaschine;

Fig. 2 zeigt als Ausführungsbeispiel an eineia ?lüssigkeitskreislauf eine in Abhängigkeit von der Kühlwassertemperatur v/irkende Regeleinrichtung für den abschaltbaren Kühlervsntilator eines Kraftfahrzeuges;

Fig. 3 zeigt den. Erfindungsgegenstand als Servokraftsteuerung·

Das Ausführungsbeispiel nach Fig. 1 ist insbesondere für

BAD 03!3WAL 3

9 0 9833/0599

15. Llärz 1965

mit verschiedenen Kraftstoffen betriebene Brennkraftmaschinen von Vorteil. Der kleinere Elastizitätsmodul eines leichteren oder des z.B. ii" Laufe des Betriebes wärmer v/erdenden Kraftstoffee verursacht eine kleinere Einspritzmenge bei unveränderter Stellung der Einspritzpumpon-Re^eleinrichtung, z.B. von deren Regelstange. Außerdem wird infolge des geringeren spezifischen Gewichtes selbst bei gleichem Spritzvolumen weniger Kraftstoffgewicht eingespritzt. Da der Heizwert pro Kg Kraftstoff bei den gebräuchlichen Kraftstoffen im wesentlichen gleich ist, wird dem Ivüotor weniger Energiemenge zugeführt. Durch die Erfindung wird der durch die oben beschriebenen Erscheinungen verursachte Leistungsverlust vermieden.

Die Pig. 1 veranschaulicht eine Einspritzpumpe 1, welcher der Kraftstoff mittels einer förderpumpe 2 durch die Leitung 3 aus einem Torretsbehälter 4 zugeführt wird. IJit 5 sind die zu den Einspritzdüsen führenden Druckleitungen der Pumpe und mit 6 deren Regelstange bezeichnet. Der Pfeil 7 kennzeichnet die Richtung der Segelstangenbewegung gegen ihre Vollaststellung zu. Diese ist durch einen federnden Anschlag 8 begrenzt.

G-emäß der Erfindung ist an irgendeiner geeigneten Stelle eine ortsfeste Kembran-Dose 9 angeordnet, deren nachgiebige Wand 10 den Anschlag 8 beeinflußt. Die Dose 9,10 ist über eine Leitung 11 an eine vorzugsweise venturidüsenförmige kavitierende Ejektordüse 12 angeschlossen, die den Betriebsdruck der durch sie hindurchströmenden Flüssigkeit auf deren Dampfdruck abbaut. Die Düse 12 kann an irgendeiner beliebigen Stelle der Kraftstoffleitungen 3 und 13 vor und hinter der Pumpe 1 unmittelbar oder im Nebenschluß zu diesen angeordnet sein. Die Anordnung in der Rücklaufleitung 13 wird

BAD ORIGINAL „^ 909833/0599

- ♦ - ,γ,,,π, Halm 6771/4

deshalb bevorzugt, weil eine Begünstigung zur Schaumbildung in der Zulaufleitung der Pumpe möglichst vermieden werden muß.

Die Wirkungsweise der Erfindung ergibt sich auc der Fig. 1 ohne weiteres« Erhöht sich die Kraftstofftemperatür oder wird ein spezifisch leichterer Kraftstoff verwendet, dann nimmt der Dampfdruck in der Düse 12 zu» DemzufQlge steigt der Druck in der Leitung 11 und in der Dose 9,10 ebenfalls an. Die Dose 9»10 dehnt sich aus und veranlaßt den Anschlag 8 sich von dem ihm zugekehrten Eegelstangenende zu entfernen, die jedoch durch die Wirkung des der Pumpe zugeordneten üblichen Stellmechanismus dieser Bewegung folgt. Dadurch wird die Vollaststellung auf eine größere Kraftstoff-Einspritzmenge eingestellt und die durch die veränderte Temperatur, Viskosität oder andere besondere physikalische Eigenschaften des verwendeten Kraftstoffes bedingte Verminderung der Einspritzmenge wieder ausgeglichen, wobei sogar noch eine zusätzliche Spritzmenge zum Ausgleich des Heizwertverlustea zur Verfügung steht. Die kavitierende Düse 12 ist eo auszulegen,.daß bei jedem vorkommenden Kraftstoff-Förderdruck an deren engstem Querschnitt der Dampfdruck des durchströmenden Kraftstoffes erreicht wird·

Das Ausführungebeispiel nach Fig. 2 zeigt die Anwendung der Erfindung an einem durch die KÜhlwasβerwärme geregelten abßchaltbaren Kühlerventilator für Kraftfahrzeuge. Bei diesem besteht die Regelbedingung, daß er bei kaltem Kühlwasser stillsteht und ab einer bestimmten Wassertemperatur mitläuft.

Zu diesem Zweck 1st der Läufer 14- der Kühlwasserpumpe 15 des Motors an einer Stelle zwischen zwei Schaufeln 16 mit einer Erhebung 17 versehen, die mit dem ihr gegenüberliegenden

-5-909833/0599

15. I-ärz 1965

Puinpengehäusewandabcchnitt wieder einen verituridüsenartigen Durchfluß-Kanulrrb-chni tt bildet. Von diesem führt ein im läufer 14 vorgesehener Kanal 18 über die Läuferwelle 19 zu einer a»B. in der l\abe des FlÜPüi.keitspunpenantriebsrades 20 vorgesehenen Qr.crboh.rung 21, die ii: öina?den beweglichen ieil einer Lüfterventilatorkui^plung 22 steuernden Druckdose 23 endigt.

Die wirkungsweise der Anordnung nach Jj¹I.... 2 ist folgende: Solange das Kühlwasser noch kalt ist, bleibt lie Kupplung 22 gelöst Uli,- :1er Ventilator 24 steht entweder still oder läuft s.J. bei einen in Fahrt befindlichen Kraftfahrzeug nur unter dem Druck des durch den Kuhler hiniurchströrnenden Fahrwindes lose mit um. Sobald sich das Kühlwasser sov/eit erwärmt hat, daö seine Kühlung zveckmäßig ist, steigt auch der Danpfdruck an Durchlaß 1*7 soweit an, daß der im IC?r^l 18 und in der Dose 23 gleichfalls ansteigende Druck die Kupplung 22 einrückt und der Ventilator 24 mit umzulaufen beginnt. Durch an sich bekannte Mittel kann dafür gesorgt werden, daß die Kupplung gegenüber ihrem Verstellimpuls mit Verzögerung arbeitet und der Ventilator eine bestimmte Drehzahl nicht übersteigt. Derartige Einrichtungen, z.B. Federrasten, -Yiderstände oder Anschläge für die beweglichen Teile des Stellzeuges sind an sich bekannt und nicht Gegenstand der vorliegenden Erfindung.

Man kann den Unterdruck anstatt unmittelbar auch über einen Servokraftverstärker auf die druckr.nsprechende Regeleinrichtung einwirken lassen, wie dies z.3. die ?ig. 3 zeigt. In diesem Fall steuert der Unterdruck z.B. in der Leitung 11 einen als Steuerschieber ausgebildeten Kolben 25, der ein durch eine Leitung 26 zuströmendes besonderes Druckmittel, je nach seiner Einstell-Lage, durch die Leitungen 27,28 auf die eine oder anäere Seite eines Stellkolbens 29 einwirken läßt

_nnn BAD ORIQINAL -6-

909833/0599

15. v:zvz 1965

und von der gerade .nicht beaufschlagten Kolbenseite durch die leitung 30 oder 31 den JJruck wieder wegnimmt.

Man kann durch die Regeleinrichtung allein oder gleichzeitig mit dem Zu- und Abschalten des L'ihlerventilators auch eine Kühlerjalousie öffnen und schließen lassen oder ein Wechsel·»· getriebe, ein Verschiebe zahnrad oder Verschie-beglied für einen Riemenantrieb betätigen usw. Die Anwendung der Danpfdruckregelung oder -steuerung nach der Erfindung durch eine auf Druck ansprechende Einrichtung mit vorgeschalteter kavitierender Düse ist also überall dort möYlich, v/o der Einfluß von Temperatur oder sonstigen physikalischen Eigenschaften der Flüssigkeit ausgeschaltet oder zu beatii:arten Steuer- und Regelzwecken herangezogen v/erden soll* Gegebenenfalls kann.als Servokraft auch eine elektrische Einrichtung verwendet werden, wobei die druckansprechende Einrichtung dann einen elektrischen Schalter betätigt.

BAD

909833/0599

Claims

Patentansprüche

1. In Abhängigkeit von der Temperatur und/oder einer sonstigen physikalischen Eigenschaft der verwendeten Flüssigkeit wirkende Segeleinrichtung für Flüssigkeitsförder— systeme und -kreisläufe, dadurch gekennzeichnet, daß der Dampfdruck der Flüssigkeit für den beabsichtigten Regeloder Steuerzweok nutzbar gemacht ist.

2. Regeleinrichtung nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch eine in der Flüssigkeitsleitung angeordnete kavitierende Ejektordüse (12,17), von der eine leitung (11,18) zu einem an sich bekannten auf Druck ansprechenden Regelglied (9,10,23,25) abzweigt.

5* Regeleinrichtung nach den Ansprüchen 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Ejektordüse (12,17) ala Venturidüse ausgebildet ist·

4. Regeleinrichtung nach den Ansprüchen 1 bis 3# gekennzeichnet durch ihre Anwendung als Vollastmengenregler für Einspritzbrennkraftmaechinen (Fig. 1).

5* Regeleinrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennaeiohnet, daß die B^ektordüae (12) itt der K*aftetQffrUok!«i*WS§ (13) der Einspritzpumpe(1) Angeordnet let·

6* Regeleinrichtung nach den Ansprüchen 4 und 5, d*4mroh gekennzeichnet_f daß di· vOJft &♦# Blektordtt·· 112) *baweigeode Leitung (11) über #ifl IrtiolcÄhapreclieadie fitgtiflied auf einen verstellbaren Vollastanschlag (8) der Lumpenrege !stange (6) in der Weise einwirkt, daß sie die ^t-

909833/0 599

-8-

15. März 1965

/eiligs ■?;>: lastaMsiiellung ±:a einer solchen Weise ein tellt, da:. r:i±-]j zunehmender Erwärmung des Kraftstoffes 'ier :)&i " rwar^iiin ^Ι-υΐβ spisifischsn leichteren Kr.aft toff.5i cv F:v-i;^:.";!stange (5) ταί' eine soviel mehr Kraft-

, daß

beeinflußt

⁼ > i"' ^:: -■-":-— ^τ----■■ ~'j~~\V'^J'f'tui.&.SC~l~'~ Γΐ£Ί

-viit¹ cuit; Offaen und

i.-ü:-iLv/:2.';-";i.r3 der Tentl— ia ri'ililerjalousie laeiir

..::.-....-■ λ-~ - Γ.-::.ι A' .^'^f-x'c^n I eis 8, dadurch . -'·^:, ■·.:=-' .·-■: -ryA :,:-7: 2j-r—üordüse (17) er-■;: ■■.■;■..::::^:.."';^;-^: '-^Χ-.-τ od;;" :ii:. ""'Oil ihr gesteuertes . :?·> Ii .23 _f 25} iinc Kupplung (22), ein Versciiie· :::iati;.. Servokraftsieuerschieber (25) od.dgl.

ORiQiNAL

9098 3 3/0 5 99