DE1931388A1 - Motorsteuereinrichtung - Google Patents

Description

Motorsteuereinrichtung

Die Erfindung betrifft allgemein eine Einrichtung zum selbsttätigen Verzögern oder Abstellen einer Brennkraftmaschine, wenn deren Temperatur einen bestimmten Höchstwert überschreitet. Sie ist insbesondere zur Anwendung auf Motoren bestimmt, die in eng begrenzten Arbeitsbereichen verwendet werden, beispielsweise bei Bergwerksarbeiten unter Tage, wo die Sicherheitsanforderungen dazu zwingen, die Auspuffleitungen unterhalb einer bestimmten Temperatur zu halten.

Die Regelung der Abgastemperaturen geschieht durch Einspritzen von Wasser in die Abgase in der Auspuffleitung mit einem Volumenverhältnis, das proportional der Motordrehzahl ist. Diese Maßnahme ist zwar erfolgreich, jedoch gibt es FaIIe₉ bei welchen eine Überlastung oder ein Ausbleiben der Wassereinspritzung eine Überhitzung verursachen oder ermöglichen kann. Es ist ttfünschenswert

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und in der Tat oft erforderlich, daß die Anordnung so getroffen ist, daß der Motor gedrosselt oder abgestellt werden kann, wenn erforderlich, um eine gefährliche Überhitzung zu vermeiden. Aufgabe der Erfindung ist die Schaffung einer selbsttätigen Steuereinrichtung, die diesen Erfordernissen Rechnung trägt.

Gegenstand der Erfindung ist eine Einrichtung zur selbsttätigen Herabsetzung der Kraftstoff- und/oder Luftzufuhr zu einem überhitzten Motor, um diesen zu drosseln bzw. abzustellen, bis er sich auf eine sichere Temperatur abgekühlt hat.

Bei einer besonderen Ausführungsform der Erfindung geschieht die Hauptregelung der Motortemperatur durch gesonderte V7assereinspritzung in die aus jedem Zylinder austretenden Gase statt in die Auspuffleitung.

Erfindungsgemäß sind Ventile zum öffnen und Schliessen für die Kraftstoff- und Luftleitungen vorgesehen. Jedes Ventil ist so ausgebildet, daß es normalerweise offen oder geschlossen ist, für welchen Zweck gewöhnlich eine Federbelastung vorgesehen ist. Den Ventilen ist ein Steuerungssystem zugeordnet, das für jedes Ventil ein gasbetätigbares Ventilbetätigungsorgan aufweist, ferner Mittel für die Zufuhr von Steuergas vom Betriebsdruck zum Betätigungsorgan, um das Ventil offen zu halten, eine Einrichtung, die auf die Motortemperatur anspricht, um die Zufuhrgeschwindigkeit des Steuergases umgekehrt zur Motortemperatur so zu regeln, daß die Menge der Gaszufuhr abnimmt, wenn die Temperatur zunimmt und umgekehrt, und eine Einrichtung zum Entspannen des Druckes des Steuerungssystems während" der herabgesetzten Gasdurchflußgeschwindigkeiten, wodurch der Gasdruck auf das Betätigungsorgan unter den Betriebszustand "voll offen" herabgesetzt "ird, so daß sich das Ventil in die ^ciilieSstellung bewegt ₃ w;v»,n

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die Motortemperatur einen bestimmten Höchstwert überschreitet.

Eine Ableit- bzw. Entlüftungsöffnung ist in der Leitung vor den Ventilen vorgesehen. Steuergas wird dem System kontinuierlich mit einer solchen Menge zugeführt, daß der Betriebsdruck in der Leitung aufrechterhalten wird und der Kapazität der öffnung Rechnung getragen wird. So lange die Gasströmung angemessen ist, um den vollen Betriebsdruck auf die Ventile aufrecht zu erhalten und dem Bedarf der Ableitöffnung Rechnung zu tragen, bleiben die * Ventile offen. Wenn sich die Gasströmung unter die Menge verringert, die erforderlich ist, um der Ableitöffnung Rechnung zu tragen, strömt bereits im System befindliches Gas zur Ableitöffnung, um den Mangel auszugleichen, wodurch sich der Druck auf das Ventilbetätigungsorgan verringert, so daß sich die Ventile in ihre Schließstellung zur Kraftstoff- und Luftdrosselung bewegen.

Der in der vorliegenden Beschreibung verwendete Ausdruck Standardgas bedeutet Steuergas von der Temperatur und von dem Druck, mit welchen das Steuergas an der Ableitöffnung und/oder an den Ventilbetätigungsorganen während des normalen Motorbetriebs eintrifft.

Für die Zwecke der Erfindung besteht die wichtige Meßgrösse in der Zufuhrgeschwindigkeit bzw. -Menge des Standardgases von den Steuerelementen des Motors zu den Ventilbetätigungsorganen und/oder zur Ableitöffnung. Wenn diese Menge verringert wird, wird der Motor verzögert.

Erfindungsgemäß wird die Steuergasströmung umgekehrt zur Motortemperaturzunahme herabgesetzt indem das Gas erhitzt oder das Gas aus dem System abgeleitet oder seine Strömung physikalisch gedrosselt wird. In jedem Falle wird die Zufuhr von Standardgas unter diejenige herabgesetzt, die er-

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forderlich ist, um die Kraftstoff- und Luftventile offen zu halten.

Bei einer Ausführungsform der Erfindung strömt das Steuergas durch ein Steuerelement von hoher Wärmeleitfähigkeit, das in einem Wärmeaustauschverhältnis mit dem Motorabgas gehalten wird, so daß sich die Gastemperatur direkt mit der Motortemperatur verändert. Bei einer anderen Ausführungsform kann das Steuerelement eine Ventilanordnung zur Drosselung oder Begrenzung der Gasströmung bei zunehmender Temperatur und umgekehrt aufweisen, während bei einer weiteren Ausführungsform ein temperaturabhängiges Ableitventil für jeden Zylinder im Wärmeaustauschverhältnis zu den aus diesem aistretenden Gases vorgesehen ist. Das Steuergas tritt aufeinanderfolgend durch jedes dieser Ventile auf seinem Weg zu den Betätigungsorganen der Kraftstoff- und Luftventile hindurch. Wenn das Ableitventil überhitzt wird, öffnet es _y um das Gas aus dem System abzuleiten, wodurch die Kraftstoff- und Luftventile geschlossen werden.

Bei einer besonderen Ausführungsform der Erfindung ist eine bestimmte Ventilanordnung vorgesehen, bei welcher die Luft- und Kraftstoffventile aufeinanderfolgend so betätigt werden,daß bei einer Überhitzung das Kraftstoffventil vor dem Luftventil schließt und nach dem Abkühlen des Motors das Luftventil vor dem Kraftstoffventil öffnet.

Zum besseren' Verständnis der Erfindung wird diese anhand der beiliegenden Zeichnungen beispielsweise beschrieben und zwar zeigen:

Fig. 1* eine Seitenansicht im Aufriß einer Bergwerksmaschine, auf welche die Erfindung Anwendung gefunden hatj

Fig. 2 eine Draufsicht einer Brennkraftmaschine, die mit

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der erfindungsgemässen Steuereinrichtung ausgerüstet ist;

Fig. 3 eine Ansicht im Aufriß eines Steuerelements, das mit einer inneren Wassereinspritzdüse ausgerüstet ist, wobei mit gestrichelten Linien der Innenkanal dargestellt ist, durch welchen das Steuergas hindurchtritt ;

Fig. 4 eine Ansicht im Schnitt nach der Ebene der Linie 4-4 in Fig. 3, gesehen in der Richtung der Pfeile;

Fig, 5 eine sehematische Darstellung der erfindungsgemässenSteuerexnrxchtungj

Fig. 6 eine Schnittansicht eines gasbetätigbaren Ventils, das für die erfindungsgemässen Zwecke geagnet istj

Fig. 7 eine sehematische Darstellung einer Steuereinrichtung gemäß einer Ausführungsform der Erfindung, bei der Ableitventile an jedem Zylinder verwendet werden;

Fig. 8 eine Schnittansicht eines wärmeempfindliohen Ableitventils, das in der Gasaustrxttsleitung aus einem Zylinder angeordnet ist.

Fig. 1 zeigt eine Bergwerksmaschine 11, die mit einer Schaufel 12 und treibenden Rädern 13 ausgerüstet ist, welche von einem Dieselmotor bzw. von einer Brennkraftmaschine 14 mit Fremdzündung angetrieben wird, welche mit allen üblichen Steuerorganen ausgerüstet ist.

Wie in Fig. 2 gezeigt, treten die Abgase durch ein Zwischengehäuse IS, das nachfolgend als Steuerelement be-

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zeichnet wird, in Auspuffleitungen 17 aus, von denen aus sie zu einem Auspuffendrohr 18 gelangen.

Die Hauptsteuerung der» Abgas temperatur geschieht durch Einspritzen von Wasser in die Gase durch eine Düse 19, die in jedem Steuerelement 16 angeordnet ist. Das Wasser wird aus einem Behälter 21 über eine Pumpe 22 und geeignete Leitungen 23 zugeführt.

Um den höheren Abgastemperaturen bei erhöhter Motordrehzahl Rechnung zu tragen, wird die Wasserpumpe 22 durch einen Riemen von einer Riemenscheibe 21 aus angetrieben, die unmittelbar auf der Kurbelwelle angeordnet ist, so daß sich die Menge des in die Abgase eingespritzten Wassers direkt mit der Motordrehzahl verändert.

Die Wassereinspritzeinrichtung ist gewöhnlich so angemessen gestaltet _% daß die Motorabgastemperatur während des normalen Betriebs innerhalb sicherer Grenzen gehalten wird, jedoch ist keine Vorsorge zur Abschaltung des Motors im Falle einer Überhitzung getroffen, welche die Folge ungewöhnlicher Arbeitsbelastungen oder des Versagens der Wassereinspritzeinrichtung sein kann.

Wie erwähnt, drosselt die erfindungsgemässe Siaiereinrichtung den Motor, wenn aus irgendeinem Grunde eine Überhitzung eintritt.

Wie dargestellt, besitzt die Steuereinrichtung ein Steuerelement 18, das zwischen jedem Zylinder und den Auspuffleitungen 17 geschaltet ist. Innerhalb der Wand des Steuerelements 16 ist ein Gaskanal 26 ausgebildet und Steuergas, gewöhnlich Luft, wird aus einem Druckluftbehälter 27 über einen Druckregler 30 und eine Leitung dem ersten der Steuerelemente 16 zugeführt. Nach dem aufeinanderfolgenden Durchtritt durch alle Steuerelemente

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strömt das Steuergas zu den Luft- und Kraftstoffventilen weiter. Die InnenkanMle 26 der verschiedenen Steuerelemente 16 sind durch kurze Leitungsstücke 25 hintereinander geschaltet. Da die Steuerelemente in Reihe geschaltet sind, wird durch eine Überhitzung eines einzelnen Motorzylinders die Steuereinridtung zur Drosselung des Motors betätigt.

Wie in Fig. 5 gezeigt, teilt sich nach dem Durchtritt durch die verschiedenen hintereinander geschalteten Steuerelemente 16 der Steuergasstrom aus der Leitung 25 in der Weise, daß ein Teil durch eine Zweigleitung 28 strömt, die mit dem Betätigungsorgan des Kraftstoffventile 29 verbunden ist. Ein weiterer Teil strömt durch eine Zweigleitung 31 zum Betätigungsorgan des Luftventils 32, während ein letzter Teil durch eine Ableitöffnung 33 austritt, die in der Hauptleitung 25 vorgesehen ist. Im Zusammenhang mit der Ableitöffnung ist zu erwähnen, daß das Kraftstoffventil und das Luftventil 29 bzw. 31 während des Betriebs normalerweise geschlossen sind, während die·? 32 Ventile durch das unter Druck stehende Steuergas in die Offenstellung belastet werden, wobei das Gas mit einer Menge zugeführt werden muß, die ausreicht, den Arbeitsdruck auf die Ventile 29 und 32 aufrecht zu erhalten und ferner dem Bedarf der Ableitöffnung 33 Rechnung zu tragen.

Als zusätzliche Sicherheit ist die Einrichtung so ausgelegt, daß das Luftventil vor dem Kraftstoffventil beim Beschleunigen geöffnet und das Kraftstoffventil vor dem Luftventil beim Drosseln geschlossen wird. Dies geschieht durch eine Ventilanordnung, welche beim Beschleunigen eine verhältnismässig freie Gasströmung zum Luftventil ergibt, während sie die Strömung zum Kraftstoffventil beschränkt, und beim Abschalten eine beschränkte Gasströmung aus dem Luftventil und eine verhältnismässig freie Strömung aus dem Kraftstoffventil. Bei der beschrie-

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benen Einrichtung sind Verengungen 34 und 36 in den Leitungen 28 und 31 vorgesehen, die zum Luft- bzw. Kraftstoffventil führen. Jede dieser Verengungen ermöglicht eine relativ stärkere Gasströmung als die Hauptableitöffnung 33 beim gleichen Druck, so. daß im Betrieb Steuergas zu den Ventilen bevorzugt zur Ableitöffnung strömt.

Was den Einbau des Luft- und des Kraftstoffventils betrifft, so kann das Kraftstoffventil nahe der Stelle der Einspritzung in den Vergaser bzw. nahe den Einspritzdüsen angeordnet werden, während das Luftventil benachbart der Ansaugleitung angeordnet sein soll.

Um die Verengung 34 in der Leitung 28 führt eine Umgehungsleitung 37 herum, in der sich ein Rückschlagventil 38 befindet, welches eine Gasströmung nur in der Richtung vom Kraftstoffventil weg zuläßt.

Eine weitere Umgehungsleitung 39 führt um die Verengung 36 in der zum Luftventil führenden Steuergasleitung 31 herum. Diese Umgehungsleitung enthält ein Rückschlagventil Ul, welches eine Gasströmung nur in Richtung zum Luftventil zuläßt.

Daher strömt beim Beschleunigen Gas fra.er zum Betätigungsorgan für das Luftzufuhrventil als zum Kraftstoffventil-Betätigungsorgan. Es wird daher das Luftventil vor dem Kraftstoffventil geöffnet. Bei einer Überhitzung des Motors sinkt die Steuergasströmung unter diejenige ab, die erforderlich ist, um den vollen Bedarf der Ableitöffnung 33 zu befriedigen. Wenn dies geschieht, strömt Gas von beiden Ventilen weg, jedoch strömt es freier vom Kraftstoffventil weg als vom Luftventil, so daß die Kraftstoffströmung schneller als die Luftströmung verringert wird.

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Eine Veränderung der Steuergasströmung umgekehrt zur Motorabgastemperatur geschieht indem das Gas in indirektem Wärmeaustausch mit den Motorabgasen geleitet wird und, wenn gewünscht, durch physikalisches Drosseln der Gasströmung.

Wie in Fig. 3 und 4 gezeigt, können diese beiden Maßnahmen in einem Steuerelement 16 herbeigeführt werden, das dicke Wände aus einem Material mit einem hohen Wärmeausdehnungskoeffizienten und von hoher Wärmeleitfähigkeit aufweist. Erhöhe Abgastemperaturen erwärmen das Gas;durch eine erhöhte Gastemperatur wird die Standardgas-Strömung aus der Öffnung verringert. GMchzeitig wird die Querschnittsfläche des Kanals 26 verringert, wodurch die Gasströmung gedrosselt wird. Wenn die Gasströmung unter die Kapazität der Ableitöffnung 33, bezogen auf Standardgas, abfällt, tritt Gas aus dem Kraftstoffventil- und aus dem Luftventil-Betätigungsorgan aus, um das Defizit zu ergänzen, wodurch der Druck verringert und der Motor gedrosselt wird.

Obwohl die vorangehend beschriebene Einrichtung recht zufriedenstellend ist, tritt in der Nähe der kritischen Temperatur manchmal ein Übersteuern oder Pendeln auf. Diese Erscheinung kann auf ein Mindestmaß durch ein schnell wirkendes Ventil herabgesetzt werden, das beispielsweise die Form einer Bimetall-Membran 43 hat, das in einer Kammer 42 angeordnet ist, welche im Steuerelement 16 im Weg des Gaskanals 26 ausgebildet ist. Die Membran bildet die eine Wand des Kanals 26 und schnappt bei ihrer Überhitzung in der Kammer in ihre innere Stellung, wodurch der Strömungsquerschnitt und die Strömung des Steuergases plötzlich wesentlich herabgesetzt werden.

Fig. 6 zeigt ein einfaches gasdruckbetätigtes Luftventil

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zur Verwendung in der in Fig. 5 dargestellten Einrichtung.

Das Ventil 32 besitzt einen Körper 44, der in eine geschlossene Druck- oder Betätigungskammer 46 und in eine Strömungskammer 47 unterteilt ist. Das Medium,beispielsweise Luft oder Kraftstoff erhält Zutritt zur Strömungskammer über einen Einlaß 48, von dem aus es durch eine innere Öffnung 49 strömt und von dieser zu einem Auslaß 51. Die öffnung 49 ist normalerweise durch einen Stopfen 52 verschlossen, der in die Öffnung durchfeine Feder 53 belastet ist.

In der Betätigungskammer 46 ist eine undurchlässige biegsame Membran 54 angeordnet und eine steife Stange 56 verbindet den Stopfen 52 und die Membran. Steuergas tritt in die Betätigungskammer 46 aus der Leitung 31 ein, wie vorangehend erläutert. Wenn der Gasdruck auf die Membran ausreichend wird, wird die Kraft der Feder 53 überwunden, so daß sich der Stopfen 52 aus der Öffnung 59 herausbewegt und daher Luft aus der Luftleitung 48 durch das Ventil zum Auslaß 51 strömen kann. VJenn der Druck in der Kammer 46 unter den Arbeitsdruck abfällt, was bei einer Überhitzung des Motors der Fall ist, bewegt sich der feder- „ belastete Stopfen 52 in die Öffnung 49, wodurch die Strömung gedrosselt wird.

Das Kraftstoffventil 29 ist in seiner Bauform und in seiner Wirkungsweise dem Luftventil 32 ähnlich und tritt in Tätigkeit, wenn Gas über die Leitung 28 zur Steuerung der Kraftstoffströmung zum Motor durch die Kraftstoffleitung 58 zugeführt wird.

Wenn der Motor im Leerlauf gewesen ist, ist es möglich, daß der Steuergasbehälter 27 leer ist. Um eine Beschleunigung unter diesen Bedingungen zu ermöglichen, können die

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Ventile 29 und 32 mit einem äusseren Steuerorgan 59 zum öffnen der Ventile von Hand versehen sein, bis sich ein Steuergasdruck zur Übernahme aufbaut. Gegebenenfalls können die Ventile durch Leitungen 61, in denen sich von Hand betätigbare Ventile befinden, umgangen werden.

Im Betrieb sind, wenn der Steuergasdruck aufgebaut ist und der Motor unterhalb der angegebenen sicheren Temperatur arbeitet, das Kraftstoffventil 2 9 und das Luftventil 32 beide in die voll offene Stellung durch Gas belastet, das auf die Membran 54 in jedem Ventilkörper 44 wirkt.

Das Steuergas strömt nacheinander durch die Kanäle 26 in den Steuerelementen und wird mit einer solchen Geschwindigkeit und einem solchen Druck zugeführt, daß das Ventil offengehalten wird, wobei etwas Gas kontinuierlich durch die Ableitöffnung 33 austritt. Wenn die Motortemperatur ansteigt, werden die Steuerelemente heisser, wodurch die Steuergasströmung verringert wird. Wenn die Steuergasströmung abnimmt, treten Gase aus den Ventilen durch die Ableitöffnung 33 aus. Hierdurch geht Druck verloren, so daß sich die Ventile zu ihrer Schließstellung bewegen und der Motor gedrosselt wird.

Das Rückschlagventil 38 in der Umgehungsleitung 37 für die Gasleitung 28 zum Kraftstoffventil ermöglicht eine freie Gasströmung aus dem Kraftstoffventil. Andererseits sperrt das Rückschlagventil 41 in der Umgehungsleitung für die Gasleitung 31 zum Luftventil die Gasströmung, so daß diese zwangsläufig nur durch die Verengung 36 mit einer verhaltnismässig geringen Geschwindigkeit austreten kann. Auf diese Weise wird sichergestellt, daß die Kraftstoffströmung vor dem Luftsiiöiiungsventil gedrosselt wird, so daß kein unverbrauchter roher Kraftstoff im Motor bleibt.

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Wenn wieder die volle Steuergas strömung aufgenommen wird,-läßt das Rückschlagventil 41 eine freie Gasströmung zum Luftventil zu, so daß sich dieses sofort öffnöt. Andererseits sperrt das Rückschlagventil 38 die Gasströmung, so daß diese über die Verengung 34 zum Kraftstoffventil durchgeschaltet wird. Daher öffnet das Kraftstoffventil langsam im Verhältnis zum Luftventil. Hierdurch wird ein Oberfluten des Motors vermieden.

Obwohl die Erfindung in Verbindung mit einer Ausführungsform beschrieben wurde, bei welcher das durch die Steuerelemente hindurchtretende Steuergas unmittelbar auf die gasbetätigten Ventile arbeitet, können natürlich innerhalb des Rahmens der Erfindung andere Anordnungen vorgesehen werden. Beispielsweise können zwei Steuergasquellen verwendet werden. Eine Hiederdruckquelle kann über die Steuerelemente verlaufen, um ein Endstellungs-Schaltventil (on-off pilot valve) zu betätigen, das dem in Fig, 6 gezeigten Ventil ähnlich sein kann. Dieses Ventil steuert die Strömung eines Hochdruck-GasStroms, der seinerseits ein gesondertes Endstellungs-Ventil in der Luft- und/oder in der Kraftstoffleitung betätigt. Es kann daher ein stärkeres Ventil in der Luftleitung und in der Kraftstoffleitung verwendet werden. Bei jeder solchen Anordnung wird eine Umgehungs- oder Austritteöffnung im Ventil vorgesehen, die sich öffnet, wenn das Ventil geschlossen wird, um einen Gasverlust aus dem Luft- oder Kraftstoffventil zu ermöglichen, damit sie sich in die Schließstellung bewegen können.

Anstelle der vorangehend beschriebenen Anordnung, bei welcher gesonderte Umgehungsleitungen, Rückschlagventile und Drosselstellen verwendet werden, können innerhalb des Rahmens der Erfindung die sogenannte Fluiddiode (fluidic diode) vorgesehen werden, welche die Funktionen der

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vorgenannten Elemente kombiniert und eine freie Gasströmung in der einen Richtung sowie eine verringerte Strömung in der entgegengesetzten Richtung zuläßt. Wie ersichtlich, kann eine solche Einheit in der Luftleitung angeordnet werden und eine weitere in der Kraftstoffleitung. Bei der in Fig. 7 dargestellten Einrichtung sind Dioden verwendet.

Fig. 7 und 8 zeigen eine Ausführungsform der Erfindung, bei welcher Entlüftungsventile zur Regelung des Steuergasstroms verwendet werden. Die in Fig. 7 dargestellte Einrichtung ist im wesentlichen ähnlich wie die in Fig* gezeigte ausgelegt, so daß ähnliche Teile mit den gleichen Bezugsziffern bezeichnet sind und ihre Beschreibung nicht wiederholt wird mit der Ausnahme, wo es zur Klarstellung notwendig ist.

Bei dieser Ausführungsform werden die Steuerelemente durch temperaturempfindliche Entlüftungsventile 62 gebildet, von denen je eines in jeder Auslaßleitung aus einem Ein^- zelzylinder und im Wärmeaustauschverh'iltnis mit den aus diesen austretenden Gasen angeordnet ist. Steuergas strömt zum Ventil über die Leitung 25, tritt über den Einlaß in die obere Kammer 64 ein, um durch den Auslaß 65 auszutreten. Das Ventil ist mit einer Entlüftungsöffnung versehen, die mit der oberen Kammer 64 durch eine Öffnung 67 in Verbindung stehen kann. Die öffnung ist normalerweise durch einen federbelasteten Deckel 68 geschlossen, an dem eine verstellbare Schubstange 69 befestigt ist. Im unteren Teil des Ventils ist ein Ausdehnungselement befestigt, auf das die Abgase einwirken können. Wenn das Ausdehnungselement über einen bestimmten Wert hinaus erwärmt wird, wirkt es auf die Schubstange,.um den Deckel zu bewegen, wodurch die öffnung 67 freigegeben wird, so daß Gas aus der Entlüftungsöffnung 66 austreten kann. Dies

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führt zu einem Verlust an Steuergasströmung, was zur-FoI^e hat, daß das Kraftstoffvent.il und das Luftventil sch liessen, wie nachfolgend beschrieben wird.

Wenn die Entlüftungsventile 62 in die in Fig. 7 gezeigte Einrichtung eingesetzt werden, wirken sie ähnlich wie das Drosselventil, das heißt, eine Hberhitzung führt zu einer verringerten Gasströmung zum Kraftstoffvent.il und zum Luftventil.

Die in Fig. 7 dargestellte Einrichtung ist der in Fig. 5 gezeigten im wesentlichen ähnlich, verwendet jedoch Fluiddioden 71 anstelle der Rückschlagventilkreise der Einrichtung nach Fig. 5. Die Dioden ermöglichen eine ungedrosselte Strömung in der-einen Richtung, jedoch eine gedrosselte Rückströmung genau wie die Rückschlagventilkreise.

Bei der Einrichtung nach Fig. 7 ist die Betätigung der Kraftstoff- und Luftventile 72 wegen der Verwendung von Schaltventilen 72 in höherem Maße zwangsläufig. Diese SchaltventiLe können in ihrer Bauform und in ihrer V'irkungsweise den vorangehend beschriebenen Ventilen 32 identisch sein, werden jedoch dazu verwendet, die Strömung von Hochdruckluft zu steuern, die aus dem Behälter 27 über ein Regelventil 74 und Leitungen 7 5 zugeführt wird. Die Kochdruckluft wirkt auf die federbelasteten Kolben 76, um die Kraftstoff- und Luftventile in die Offenstellung zu bewegen und sie in diesen so lange zu halten, als der Steuergasdruck der Einrichtung wirksam ist. Wenn das Entlüftungsventil geöffnet und Druck verloren geht, schliessen das Kraftstoffventil und das Luftventil. Die Dioden dienen dazu, ein aufeinanderfolgendes Schliessen des Kraftstoff- und des Luftventils in der in Verbindung mit dem Rückschlagventilsystem vorangehend beschriebenen V/eise zu bewirken.

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Claims (1)

1. Patentansprüche ;

   1. Motorsteuereinrichtung, gekennzeichnet durch ein gasbetätigbares Endstellungs-Ventil (open-close valve) (2 9, 73) in der Motor-Kraftstoffzuführleitung (58), eine Steuergasquelle (27) zur Betätigung dieses Ventilf und ein wärmeempfindliches Steuerorgan (16, 2 6', 43), das auf die Motortemperatur anspricht, um das Steua?- gas so zu regeln, daß das erwähnte Ventil zur Schließstellung bewegt wird, wenn die Motortemperatur eine bestimmte Höhe überschreitet.

   Einrichtung nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch ein Betätigungsorgan (76) für das erahnte Ventil, welches, dieses Ventil normalerweise geschlossen hält und unter der Einwirkung des Steuergases, wenn dieses auf einem bestimmten Arbeitsdruck gehalten wird, das erwähnte Ventil öffnen kann, wobei die Steuergasquelle Mittel aufweist, durch welche eine kontinuierliche Zufuhr von Steuergas von dem erwähnten Arbeitsdruck (27, 30) erzielt wird, eine Leitung (25), durch welche Gas aus der Gasquelle zum Betätigungsorgan geleitet wird, um den Arbeitsdruck auf dieses aufrecht zu erhalten, um das erwähnte Ventil offen zu halten, welches wärmeempfindliche Steuerorgan eine Entlüftungsöffnung (62) in der Leitung zwischen der Gasquelle und dem Betätigungsorgan aufweist, um Gas aus der erwähnten Leitung austreten zu lassen, Mittel, die dem STeuerorgan zugeordnet sind, um die Entlüftungsöffnung normalerweise

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   zu verschliessen und sie bei Temperaturen oberhalb einer bestimmten Höhe (70) zu öffnen, und Mittel zur Halterung des Steuerelements im Wärmeaustauschvaphältnis zu den Abgasen ausdem Motor.

   3. Einrichtung nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch ein Betätigungsorgan für das erwähnte Ventil, welches Betätigungsorgan dieses Ventil normalerweise geschlossen hält und unter der Wirkung von Steuergas, das auf einem bestimmten Arbeitsdruck gehalten wird, das erwähnte Ventil öffnen kann, welche Steuergasquelle Mittel aufweist, durch welche eine kontinuierliche Zufuhr von Steuergas von dem erwähnten Arbeitsdruck erzielt werden kann, eine Leitung, durch welche Gas aus der Gasquelle zu dem Betätigungsorgan geleitet werden kann, um den Arbeitsdruck auf dieses aufrecht zu erhalten, um das erwähnte Ventil offen zu halten, und Mittel, durch welche die erwähnte Leitung im Wärmeaustauschwhältnis mit dem Motor an einer Stelle zwischen der Gasquelle und dem Betätigungsorgan geführt wird, um die Steuergasströmung durch die erwähnte Leitung zum Betätigungsorgan umgekehrt zur Veränderung 'der Motortemperatur zu verändern« ■''"■'.

   Einrichtung nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch ein Betätigungsorgan für das erwähnte Ventil, welches das erwähnte Ventil normalerweise geschlossen hält und unter der Einwirkung von Steuergas, das auf einem bestimmten Arbeitsdruck gehalten wird, das erwähnte Ventil öffnen kann, die Steuergasquelle Mittel aufweist, durch welche eine kontinuierliche Zufuhr von Steuergas von dem erwähn-

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   ten Arbeitsdruck erzielt werden kann, eine Leitung, durch welche Gas aus der Gasquelle zum Betätigungsorgan geleitet werden kann, eine AbleitÖffnung (33) in der erwähnten Leitung von solcher Kapazität, daß bei einer gegebenen Gasdurchflußgeschwindigkeit der Arbeitsgasdruck in der erwähnten Leitung zwischen der Ableitöffnung und dem Betätigungsorgan gleichzeitig mit einer kontinuierlichen Gasströmung aus der erwähnten Öffnung heraus aufrecht erhalten wird, und einen wärmeempfindlichen Gasströmungsregler im Viärmeaustauschverhält nis mit dem Motor und wirksam in der erwähnten Leitung zwischen der Gasquelle und der Ableitöffnung, welcher Gasströmungsregler dazu dient, die Gasdurchflußgeschwindigkeit durch die erwähnte Leitung umgekehrt zu Veränderungen in der Motortemperatur zu regeln und, wenn die Motortemperatur einen bestimmten Wert überschreitet, die Gasströmung unter die erwähnte gegebene Durchflußgeschwindigkeit herabzusetzen, die erforderlich ist, um den Arbeitsdruck in der erwähnten Leitung zwischen der Ableitöffnung und dem Betätigungsorgan aufrecht zu erhalten.

   5. Einrichtung nach Anspruch U, dadurch gekennzeichnet, daß der GasStrömungsregler durch einen Abschnitt in der erwähnten Hauptleitung im Wärmeaustauschverhältnis zum Motor und ein Ventil gebildet wird, welches in dem genannten Leitungsabschnitt zur Veränderung der Gasdurchflußgeschwindigkeit (67, 68, 69, 70, if 2, 43) wirksam ist.

   8. Einrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß

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   der Gasströmungsregler durch ein wärmeempfindliches Entlüftungsventil in der erwähnten Leitung gebildet wird, -das normalerweise geschlossen ist und öffnet, um Gas aus der Leitung bei Temperaturen oberhalb eines bestimmten Wertes freizugeben.

   7. Einrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß das Ventil durch eine Bimetall-Membran (43) gebildet wird, die sich in den V/eg der Gasströmung bei Temperaturerhöhungen ausdehnen kann.

   8* Einrichtung nach Anspruch 4, gekennzeichnet durch ein zusätzliches zweites normalerweise geschlossenes gasbetätigbares Ventil (32, 73) mit einem Betätigungsorgan, um das Ventil unter der Einwirkung von Gas zu öffnen, das auf dem Arbeitsdruck gehalten wird, um die Luftströmung zum Motor zu regeln, und eine Zweigleitung vorgesehen ist, durch welche Steuergas aus der erwähnten Leitung an einer Stelle unterstromseitig des GasStrömungsreglers zu dem Betätigungsorgan des zweiten Ventils geleitet wird, so daß sich beide Ventile in die Schlfeßstellung bewegen, wenn der Gasdruck in der erwähnten Leitung unter den «wähnten Arbeitsdruck abfällt.

   9. Einrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß zusätzlich Mittel vorgesehen sind, durch welche ein aufeinanderfolgendes Drosseln der erwähnten Ventile bewirkt werden kann, wenn die Motortemperaturen den erwähnten bestimmten Wert überschreiten, und auf-

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   einanderfolgend die erwähnten Ventile in umgekehrter Reihenfolge geöffnet werden können, wenn sich dar Motor abkühlt, welche Mittel durch zusätzliche Strömungsregler in der erwähnten Leitung zum Kraftstoffventil zwischen der Ableitöffnung und dem erwähnten Ventil gebildet werden, welche zusätzlichen Regler dazu dienen, die Gasströmung zu dem erwähnten Ventil zu drosseln und eine relativ ungedrosselte Gasströmung von dem erwähnten Ventil weg zu ermöglichen, und zusätzliche Strömungsregler in der erwähnten Zweigleitung zum Luftventil vorgesehen sind, die dazu dienen, eine relativ ungedrosselte Gasströmung zu dem zweiten Ventil zu ermöglichen und die Gasströmung vom zweiten Ventil (71, 38, »♦!) weg zu drosseln.

   10. Einrichtung nach Anspruch U, dadurch gekennzeichnet, daß der Motoj? mehrere gesonderte Verbrennungskammern aufweist und der wärmeemfindliche GasströmuBgeregler eine Leitung aufweist, die so angeordnet ist₉ daß sie im l'lärmeaustauschverhältnis aufeinanderfolgen^ zu allen Verbrennungskammern leitet·

   11. Einrichtung nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß zusätzlich eine Anzahl Düsen (19) und zwar je eine für jede Verbrennungskammer vorgesehen ist, welche Düsen zum Einspritzen von Wasser in die Abgase aus der jeweiligen Verbrennungskammer angeordnet sind, und Mittel vorgesehen sind, durch welche Wasser den Düsen in direkter Volumenproportion zur Motordrehzahl zugeführt werden kann.

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