DE1576285B1 - Brennstoffzufuhreinrichtung fuer Diesel-Brennkraftmaschinen - Google Patents

Description

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Die Erfindung betrifft eine Brennstoffzufuhreinrich- stoff-Luft-Gemisch zuzuführen. Bei dieser Einrichtung rung für Diesel-Brennkraftmaschinen mittels üblicher ist ein Gehäuse durch ein nachgiebiges Glied in zwei Einspritzdüsen in den Zylinderraum während des pneumatische Druckkammern unterteilt, von denen Normalbetriebes und einer Zufuhrvorrichtung für die erste über eine Leitung mit dem Ansaugkanal Zusatz-Brennstoff von einer unter Überdruck stehen- 5 verbunden ist und eine weitere Leitung aufweist, deren den Brennstoffqüelle in den Ansaugkanal der Ma- Auslaß während des Nqrmalbetriebes durch ein geschine, die zum Überschreiten der Höchstleistungs- steuertes Ventil geschlossen ist. Weiter ist bei dieser grenze des Normalbetriebes einschaltbar ist. bekannten Einrichtung mittels eines in einer Leitung

Bei einer solchen bekannten Brennstoffzufuhrein- angeordneten Steuerventils eine Verbindung dieser richtung (deutsche Patentschrift 919 798) wird bevor- io Leitung mit der Atmosphäre herstellbar, womit eine zugt derselbe flüssige Brennstoff wie der durch die Kammer sowohl vom Saugrohrdruck als auch vom Einspritzdüsen zugeführte Brennstoff benutzt, um als Atmosphärendruek beaufschlagbar und so ein Misch-Zusatz-Brennstoff in den Ansaugkanal eingeführt zu druck herstellbar ist.'

werden, wobei jedoch eine besondere Brennstoffquelle Ferner war es noch bekannt (deutsches Gebrauchsfür den Zusatz-Brennstoff vorgesehen sein kann. 15 muster 1 901894), bei einer Brennstoffzufuhreinrich-

Wie der Zusatz-Brennstoff geregelt in den Ansaug- rung für Diesel-Brennkraftrnaschinen mittels üblicher kanal eingeführt werden kann, ist dem bekannten Einspritzdüsen in den Zylinderraum während des Stand der Technik nicht zu entnehmen. Normalbetriebes und mittels einer Zufuhrvorrichtung

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, Brenn- für Zusatz-Brennstoff von einer unter Überdruck stestoff von einer gesonderten, unter Überdruck stehen- 20 henden Brennstoffquelle in den Ansaugkanal eine die den Brennstoffquelle in den Ansaugkanal einzuführen, Zusatz-Brennstoffmenge selbsttätig regelnde Hilfswenn die Höchstleistungsgrenze des Normalbetriebes einrichtung vorzusehen, die von einem von einer auf überschritten werden soll. Die Einrichtung soll völlig den Betriebszustand der Maschine ansprechenden selbsttätig arbeiten, einfach im Aufbau und wirtschaft- Vorrichtung (Thermostat, Bimetall) abgegebenen Silich herstellbar sein. Vorzugsweise soll als Zusatz- 25 gnal abhängig ist.

Brennstoff ein sich unter Überdruck verflüssigendes Ausführungsbeispiele der Erfindung sind nachfol-

Gas verwendet werden können, beispielsweise Propan. gend in Verbindung mit den Zeichnungen beschrie-Weiter sollen Vorkehrungen getroffen sein, die ein ben. In den Zeichnungen ist
Pumpen bei der Zusatz-Brennstoffzufuhr verhindern. ' Fig.. 1 ein Schaubild einer Dieselkraftmaschine,

Diese Aufgabe ist erfindungsgemäß durch eine 30 die mit einem Ausführungsbeispiel der erfindungs-Brennstoffzufuhrvorrichtung der eingangs genannten gemäßen Zusatzbrennstoffanlage versehen ist,
Art gelöst, die dadurch gekennzeichnet ist, daß ein Fig. 2 ein teilweises Schaubild einer abgeänderten

Gehäuse durch ein nachgiebiges Glied in zwei pneu- Ausführung der Erfindung.

matische Druckkammern unterteilt ist, von denen die In Fig. 1 der Zeichnungen ist eine allgemein mit

erste Druckkammer über eine Leitung mit dem An- 35 dem Bezugszeichen 11 bezeichnete Diesel-Brennkraftsaugkanal und über eine weitere Leitung, deren Aus- maschine dargestellt, die mit einer Zusatzbrennstofflaß während des Normalbetriebes durch ein von dem anlage 13 ausgestattet ist. Die Diesel-Brennkraftnachgiebigen Glied gesteuertes Zusatzbrennstoffventil maschine 11 besitzt eine Luftansauganlage 15 und geschlossen ist, mit der Brennstoffquelle verbunden eine Auspuffanlage 17 für Verbrennungsrückstände, ist, und daß die die erste Druckkammer mit dem An- 40 Die Ansauganlage enthält einen Luftfilter 19, einen saugkanal verbindende Leitung über eine Zweig- Luftansaugkanal 21 und ein Einlaßsammeirohr 23. leitung mit der zweiten Druckkammer und diese über Die Auspuffanlage enthält ein Auslaßsammeirohr 25, ein in einer Leitung angeordnetes Steuerventil mit der ein Auspuffrohr 27 und einen Auspufftopf 29. Die Atmosphäre verbindbar ist, das bei Erreichen der Maschine ist mit einer (nicht dargestellten) primären Höchstleistungsgrenze des Normalbetriebes durch ein 45 Brennstoffanlage versehen, durch welche der zum von einer auf den Betriebszustand der Maschine an- normalen Betrieb erforderliche Dieselbrennstoff zusprechenden Vorrichtung abgegebenes Signal geöffnet geführt wird.

wird, so daß der während des Normalbetriebes in Wie in der Zeichnung dargestellt ist, enthält die

beiden Druckkammern herrschende Druckausgleich Zusatzbrennstoffanlage 13 eine Quelle 9 für Brennunterbrochen und das Zusatzbrennstoffventil durch 50 stoff, der durch einen (nicht dargestellten) Regler das nachgiebige Glied infolge der darauf wirkenden oder eine ähnliche Vorrichtung unter einem bestimm-Druckdifferenz geöffnet wird. ten Überdruck gehalten wird. Obwohl es vorteilhaft

Die mit der Erfindung erzielten Vorteile bestehen ist, die Zufuhr von Brennstoff durch einen Regler zu insbesondere darin, daß die Einrichtung in Abhängig- steuern, weil dadurch das durch den verhältnismäßig keit von der Belastung der Dieselbrennloraftmaschine 55 großen Druck im Vorratstank bedingte Auftreten selbsttätig arbeitet und so ausgelegt ist, daß das Kraft- einer Pumpwirkung vermieden wird, da die Anlage stoffpumpen beim Einschalten oder Abschalten der bei NichtVorhandensein eines Reglers diesem hohen Anlage vermieden ist. Druck ausgesetzt ist, ist im Rahmen dieser Erfindung

Der Vollständigkeit halber sei noch erwähnt, daß eine beliebige Brennstoffzufuhr unter Überdruck verbereits eine Einrichtung zur Regelung der Brennstoff- 60 wendbar, und die Anordnung vermittels eines Reglers zufuhr für eine Dieselkraftmaschine bekannt war wird nur als ein Beschreibungsbeispiel dargestellt, (französische Patentschrift 1340 183 und ihr Zusatz Die Anlage ist außerdem mit einem Regler 31 ver-84 557), die, obwohl sie äußere Ähnlichkeiten mit sehen sowie mit einem Druckregulierventil 33 und dem Erfindungsgegenstand aufweist, doch einem ganz einem auf die Belastung der Maschine ansprechenden anderen Zweck als dieser dient und sich entsprechend 65 Steuerkreis, der allgemein mit 35 bezeichnet ist. Es in ihrer Funktion völlig von ihm unterscheidet. Die läßt sich jeder geeignete Brennstoff verwenden, ohne bekannte Einrichtung dient dazu, der Brennkraft- den Rahmen der Erfindung zu verlassen,
maschine im kalten Zustand ein angereichertes Brenn- Der Regler 31 weist ein Gehäuse 37 auf, in wel-

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chem sich eine biegsame Membran 39 befindet, die in dieser Einstellung die Ventilklappe 51 in abdichin Verbindung mit dem Gehäuse eine Hochdruck- tendem Eingriff mit der Brennstoffzufuhrleitung 47 kammer 41 und eine Niederdruckkammer 43 bildet. befindet und verhindert, daß der in der Niederdruck-Eine Änsaugkanaldruckleitung 45 verbindet die kammer 43 herrschende Druck sich auf die Brenn-Niederdruckkammer mit dem Luftansaugkanal 21 der .5 Stoffzufuhrleitung 47 auswirkt. Auf diese Weise ist Maschine und dient dazu, Zusatz-Brennstoff zur An- sofort Brennstoff vorhanden, wenn die Ventilklappe saugluft zu leiten, wie noch beschrieben werden soll. 51 von ihrer abdichtenden Berührung mit der Brenn-In der Leitung 45 ist eine Einstellschraube 60 vor- stoffzufuhrleitung 47 gelöst wird, gesehen. Sie dient dazu, den Brennstoffzufluß durch Die Diesel-Brennkraftmaschine und die Zusatzdie Brennstoffzufuhrleitung 47 zu begrenzen. Die io brennstoffanlage sind so miteinander verbunden, daß Brennstoffzufuhrleitung 47 verbindet diese Kammer in Abhängigkeit von vergrößerter Belastung der Maaußerdem mit der Brennstoffquelle 9, die unter einem schine selbsttätig Brennstoff in den Luftansaugkanal regulierten Druck steht. 21 eingeführt wird. Es hat sich gezeigt, daß die im Innerhalb der Niederdruckkammer ist ein Hebel Auspuff der Maschine, z. B. im Auspuffrohr 27, ge-49 drehbar gelagert und mit einer Ventilklappe 51 15 messene Temperatur eine gute Anzeige für die Beversehen, die in ihrer Ruhestellung eine im wesent- lastung der Maschine darstellt. Mit anderen Worten, liehen für Brennstoff undurchlässige Abdichtung ge- mit zunehmender Belastung nimmt die Temperatur genüber der Brennstoffzufuhrleitung 47 bildet, indem im Auspuff zu und umgekehrt. Aus diesem Grunde sie durch eine unter Druck stehende Feder 53 beauf- ist der elektrische Schaltkreis 35 vorgesehen, der einen schlagt ist. Ein Druckstück 55 ist auf der Membran 20 auf die Temperatur ansprechbaren Schalter 83 in der verschiebbar angebracht und kann ein Drehmoment Auspuffanlage der Maschine enthält. Der Schalter 83 ausreichender Größe auf den Hebel 49 ausüben, so kann aus einem Bimetallstreifen oder einer anderen, daß die Brennstoffzufuhrleitung 47 geöffnet wird. auf die Temperatur ansprechbaren Vorrichtung bein Verbindung mit der Brennstoffzufuhrleitung 47 stehen, die mit dem Solenoid 79 und einer Spanist ein Solenoidventil 57 angeordnet. Es dient dazu, 25 nungsquelle 85 in Serie liegt, wobei die Spannungsim stromlosen Zustand die Brennstoffzufuhr zu unter- quelle 85 die gleiche sein kann wie die Spannungsbrechen und unter Druck stehenden Brennstoff in quelle 59. Es ist wichtig darauf hinzuweisen, daß der Brennstoffleitung zwischen dem Ventil 57 und der irgendeine Anordnung zum Anzeigen der Belastung Ventilklappe 51 in der Ruhestellung bereitzuhalten. der Maschine verwendet werden kann und daß die Das Solenoid liegt in einer Schaltung in Serie, 30 hier dargestellte Anordnung nur als ein Ausführungsweiche mit einer Spannungsquelle 59 und einem Schal- beispiel anzusehen ist.

ter 58 versehen ist. Der Schalter 58 kann auch der Wenn die Auspufftemperatur infolge einer stärke-Betriebsschalter der Maschine sein. ren Belastung der Maschine ansteigt, schließt sich der Das Druckregulierventil 33 weist eine Ventilkam- Schalter 83 und erregt das Solenoid 79. Dadurch wiemer 61 auf. Eine sekundäre Druckleitung 63 verbin- 35 derum löst sich das Ventil 77 von dem Ventilsitz 71 det die Ventilkammer 61 mit der Ansaugkanaldruck- und gelangt in abdichtenden Eingriff mit dem Venleitung 45 und läuft in der Ventilkammer 61 am Ven- tilsitz 65. Wenn sich das Ventil in dieser neuen Stel·- tilsitz 65 aus. Ein Luftkanal 67 verbindet die Ventil- lung befindet, erhält die Ventilkammer 61 des Regukammer 61 über einLuftfilter 69 mit der freien Atmo- lierventils nicht länger das Drucksignal vom Einlaßsphäre und mündet in einen zweiten Ventilsitz 71 ein, 40 sammelrohr der Maschine, sondern ein Drucksignal der in einem Abstand unmittelbar gegenüber dem aus der freien Atmosphäre, welches verhältnismäßig Ventilsitz 65 angeordnet ist. Ein Verbindungskanal 73 viel größerist. Das größere Drucksignal gelangt durch verbindet die Ventilkammer 61 mit der Hochdruck- den Verbindungskanal 73 zur Hochdrückkammer 41. kammer 41 im Regler 31. Sowohl die Druckleitung 63 Da die Niederdruckkammer immer noch ein Druckais auch der Luftkanal 67 sind jeweils mit einer Dros- 45 signal von dem Ansaugkanal der Maschine erhält, sei 75 versehen, durch welche die Geschwindigkeit entsteht ein Druckunterschied an der Membran 39 des Ansprechens auf ein Drucksignal begrenzt wird. und bewegt diese nach unten. Durch diese Bewegung Ein allgemein ringförmiges Druckventil 77 ausrei- kommt das Druckstück 55 in Eingriff mit dem Hebel chender Größe, um einen der beiden Ventilsitze 65 49 und drückt die Ventilklappe 51 von der Brennoder 71 zu verschließen, ist zwischen den Ventilsitzen 50 stoffzufuhrleitung 47 weg, so daß Brennstoff durch und in axialer Ausrichtung mit diesen angeordnet. die Änsaugkanaldruckleitung 45 unmittelbar in den Das Ventil wird durch das Solenoid 79 gesteuert und Luftansaugkanal 21 der Maschine gelangen kann. In in seiner Ruhestellung durch die Druckfeder 81 gegen diesem vermischt sich der Brennstoff mit der angeden Ventilsitz 71 beaufschlagt. Wenn das Solenoid saugten Luft, so daß der erwünschte Leistungssteigeunter Strom gesetzt wird, bewegt es das Druckventil 55 rungseffekt erzielt wird. Wenn die Belastung der Ma-77, so daß es in einen abdichtenden Eingriff mit dem schine abfällt, unterbricht der Schalter 83 den elek-Ventilsitz 65 gelangt, trischen Schaltkreis, so daß das Solenoid 79 stromlos In der vorstehend beschriebenen Ruhstellung führt wird und die Zusatzbrennstoffanlage in ihre Ruhedie Zusatzbrennstoffanlage ein Drucksignal vom Luft- stellung zurückkehrt.

ansaugkanal 21 durch die Änsaugkanaldruckleitung 60 Bei den Übergängen von und zu der Betriebsbedin-

45 zur Niederdruckkammer 43. Gleichzeitig führt-sie» - - gung der zusätzlichen Kraftstoffzufuhr bewirken die

ein Drucksignal gleicher Größe durch die sekundäre Düsen 75, daß das durch den Luftkanal 67 bzw. durch

Druckleitung 63 in die Ventilkammer 61, durch den die Druckleitung 63 gelangende Drucksignal nur einen

Verbindungskanal 73 und in die Hochdruckkammer bestimmten maximalen Wert erreichen kann. Dadurch

41. Aus diesem Grunde herrscht in der Ruhestellung 65 wird ein freier Durchfluß verhindert, der sonst ein

der gleiche Druck auf beiden Seiten der Membran 39, augenblickliches Öffnen oder Schließen der Brenn-

und diese befindet sich im wesentlichen in ihrer mitt- Stoffzuführung und die damit verbundene Pumpwir-

leren Lage. Es muß hervorgehoben werden, daß sich kung auslösen würde.

In der F i g. 2 der Zeichnungen wird eine abgeänderte Ausführung der Erfindung dargestellt. In dieser Ausführung sind alle Bestandteile der Anlage unverändert im Vergleich zu der in F i g. 1 dargestellten Anlage, mit Ausnahme des Druckregulierventils 33.

In dieser Ausführung sind eine sekundäre Druckleitung 63 α und ein Verbindungskanal 73 a mit der (nicht dargestellten) Hochdruckkammer 41 des Reglers über eine Ansaugkanaldruckleitung 45 α verbunden und ein Luftkanal 67 α ist mit einem Luftfilter 69 a verbunden, so daß eine gemeinsame Verbindung der Kanäle besteht, wie an der Stelle 90 dargestellt ist.

Ein einfachwirkendes Druckventil 33 α ist im Luftkanal 67 α angeordnet. Dieses Ventil weist einen Ventilkörper 77 a auf, der zwischen einer geöffneten Stellung, in welcher eine Verbindung zur freien Atmosphäre über den Luftkanal 67 a gegeben ist, und einer normalerweise gegebenen Ruhestellung, in welcher keine Verbindung zwischen der Atmosphäre und den Kanälen 63 α und 73 α besteht, verschiebbar ist.

Das Druckregulierventil 33 α wird durch einen auf die Temperatur ansprechenden Schaltkreis, wie z". B. den in Fig. 1 gezeigten Schaltkreis 35, unter Strom gesetzt, so daß die Betätigung in gleicherweise selbsttätig und in Abhängigkeit von der Belastung der Maschine erfolgt. Wenn das Druckregulierventil 33 α unter Strom gesetzt wird, gelangt das Ventil 77 a in seine geöffnete Stellung und gestattet eine Verbindung zwischen dem Luftkanal 67 a und den Kanälen 63 a und 73 a. Eine Verbindung dieser Art gestattet, daß unter atmosphärischem Druck stehende Luft zum Verbindungskanal 73 a gelangen kann und daß die Hochdruckkammer des (nicht dargestellten) Reglers einem Druckunterschied wie in der Ausführung von F i g. 1 ausgesetzt ist, so daß durch die Ansaugkanaldruckleitung 45 a Zusatzbrennstoff in den Luftansaugkanal 21 der Maschine gelangen kann.

Es soll darauf hingewiesen werden, daß in dieser Ausführung der Ventilkörper 77 a bei Betätigung des Druckregulierventils 33 a nicht die sekundäre Druckleitung 63 a schließt und nicht die Verbindung zur freien Atmosphäre unterbricht. Aus diesem Grunde kann eine unbedeutende Luftmenge durch die Druckleitung 63 α in den Ansaugkanal der Maschine gelangen.

Wie aus dem Vorstehenden ersichtlich sein dürfte, ist eine verbesserte Zusatzbrennstoffanlage dargestellt und beschrieben worden, die selbsttätig in Abhängigkeit von einer großen Belastung der Maschine wirksam ist. Diese Anlage ist außerdem so ausgelegt, daß das Brennstoffpumpen beim Einschalten oder Abschalten der Anlage vermieden ist.

Claims (4)

Patentansprüche:

1. Brennstoffzufuhreinrichtung für Diesel-Brennkraftmaschinen mittels üblicher Einspritzdüsen in

55 den Zylinderraum während des Normalbetriebes und einer Zufuhrvorrichtung für Zusatz-Brennstoff von einer unter Überdruck stehenden Brennstoffquelle in den Ansaugkanal der Maschine, die zum Überschreiten der Höchstleistungsgrenze des Normalbetriebes einschaltbarist, dadurch gekennzeichnet, daß ein Gehäuse (37) durch ein nachgiebiges Glied (39) in zwei pneumatische Druckkammern (43, 41) unterteilt ist, von denen die erste Druckkammer (43) über eine Leitung (45) mit dem Ansaugkanal (21) und über eine weitere Leitung (47), deren Auslaß während des Normalbetriebes durch ein von dem nachgiebigen Glied (39) gesteuertes Zusatzbrennstoffventil (51) geschlossen ist, mit der Brennstoffquelle (9) verbunden ist, und daß die die erste Druckkammer (43) mit dem Ansaugkanal (21) verbindende Leitung (45) über eine Zweigleitung (63, 73; 63 a, 73 a) mit der zweiten Druckkammer (41) und diese über ein in einer Leitung (67; 67a) angeordnetes Steuerventil (33; 33a) mit der Atmosphäre verbindbar ist, das bei Erreichen de^ Höchstleistungs- ( grenze des Normalbetriebes durch ein von einer auf den Betriebszustand der Maschine ansprechenden Vorrichtung (83) abgegebenes Signal geöffnet wird, so daß der während des Normalbetriebes in beiden Druckkammern (43, 41) herrschende Druckausgleich unterbrochen und das Zusatzbrennstoffventil (51) durch das nachgiebige Glied (39) infolge der darauf wirkenden Druckdifferenz geöffnet wird.

2. Einrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die das Signal abgebende Vorrichtung ein im Auspuffkanal (25) angeordneter Thermostatschalter (83) ist, der mit einem das Steuerventil (33; 33 a) betätigenden Solenoid (79) in einem Stromkreis (35) angeordnet ist.

3. Einrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Steuerventil (33) zwischen einem ersten (63) und einem zweiten Abschnitt (73) der Zweigleitung (63, 73) angeordnet ist und einen Ventilkörper (77) aufweist, der in erregtem Zustand des Solenoids (79) den Durchgang des ersten Abschnittes (63) der Zweigleitung vom Ansaugkanal (21) in die zweite Druckkammer (41). verschließt und gleichzeitig den Durchgang für atmosphärische Luft über den zweiten Abschnitt (73) der Zweigleitung in die zweite Druckkammer (41) öffnet.

4. Einrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß in der die erste Druckkammer (43) mit dem Ansaugkanal (21) verbindenden Leitung (45) eine verstellbare Drossel (60) und in dem ersten Zweigleitungsabschnitt (63; 63 a) und in der mit der Atmosphäre verbundenen Leitung (67; 67 a) je eine feste Drossel angeordnet ist.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen