DE2019513A1 - Brennstoff-Regelanlage - Google Patents

Brennstoff-Regelanlage

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DE2019513A1 DE19702019513 DE2019513A DE2019513A1 DE 2019513 A1 DE2019513 A1 DE 2019513A1 DE 19702019513 DE19702019513 DE 19702019513 DE 2019513 A DE2019513 A DE 2019513A DE 2019513 A1 DE2019513 A1 DE 2019513A1
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Description

Dr. Ing. H. Negendank
DIpI. Ing. H. Hauck DIpI. Phyj. W. Schmilz
t München 15.<>toc;!rtsir.23 IeJ. 5 386*86
The Bendix Corporation
Executive Offices
Bendix Center 20. April 1970
Southfield,Mich. 48075.USA Anwaltsakte M-I128
Brennstoff-Regelanlage
Die Erfindung bezieht sich auf eine Brennstoff-Regelanlage für einen Kolbenmotor, der einen regelbaren Luftzufuhrabschnitt und einen Abgasabschnitt enthält.
Die Vorteile von Brennstoff-Regelanlagen mit unmittelbarer Brennstoffeinspritzung für Kolbenmotoren, insbesondere luftgekühlte Plugmotoren, sind bekannt. Unter den Grundanforderungen an eine Regelanlage mit unmittelbarer Brennstoffeinspritzung sind zu nennen: (1) ein ausreichend fettes Brennstoff-Luftverhältnis, durch das der Motor-Zylinderkopf sowohl während der Bodenfahrt des Plugzeuges als auch während des bei maximaler Motorleistung erfolgenden Abhebens auf niedrigen Temperaturen gehalten wird, (2) eine Regelung des Brennstoffmengenflusses, durch die während des Reisezustandes des Plugzeuges das Brennstoff-Luftverhältnis verringert und somit für eine betrachtete Einstellung der Motorleistung der Brennstoffverbrauch auf einen Mindestwert gebracht wird, (^) eine ausreichende Angleichung des Brennstoffmengenstroms an die Plughöhe und die Umgebungstemperatur, damit ein betrachtetes Brennstoff-Luftverhältnis auf-
recht erhalten wird. 00M49/,m -2-
Die bekannten Brennstoff-Einspritzanlagen sorgen für das erforderliche Brennstoff-Luftverhältnis bei Bodenfahrten und maximaler Motorleistung und in manchen Fällen auch für einen Flughöhen-Ausgleich. Nur vereinzelt wird jedoch für einen Ausgleich der Umgebungstemperatur gesorgt. Das Brennstoff-Luftverhältnis wird im Reisezustand durch den Piloten von Hand mittels eines Steuerhebels für das Brennstoffgemisch verringert.
Um den Brennstoffverbrauch auf dem günstigsten Wert zu halten, mu3 der Pilot normalerweise die Einstellung der Motorleistung aufgrund der Flughöhe und der Umgebungstemperatur berechnen und anschließend den Steuerhebel für die Motorleistung auf den erforderlichen Leistungswert einstellen sowie den Brenristcffgemisch-Steuerhebel in Richtung auf eine Verringerung des Brennstoffmengenstroms verstellen, um eine maximale Abgastemperatür zu erzielen. Da die üblichen Abgastemperatur-Anzeigeeinrichtungen ein äußerst langsamen Ansprechverhalten haben, erfordert die Brennstoffmengenstrom-Einregulierung auf die maximale Abgastemperatur einen großen Zeitaufwand. Darüber hinaus muß der gesamte Vorgang wiederholt werden, falls der Pilot die Flughöhe wechselt. Da die Einhaltung optimaler Sicherheits- und Wirksamkeitsbedingungen während des Fluges hohe Ansprüche an die Aufmerksamkeit des Piloten stellt, ist der Zeitaufwand, den er für die Durchführung der oben erwähnten Einstellung der Motorleistung benötigt, von großem Nachteil.
Eine vollständig automatische Steueranlage zur Durchführung der oben erwähnten Leistungseinstellung würde ein hydromechanisches Regelungsnetz erfordern, das über ein verhältnismäßig komplizier-
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tes System von Fühlern, logischen Elementen und dergleichen verfügen müßte, um die erforderliche Berechnung und Regelung des dem Motor zugeführten Brennstoffmengenstroms durchzuführen, und würde infolgedessen von entsprechend großem Platzbedarf und Gewicht sein und gleichzeitig Schwierigkeiten hinsichtlich eines erhöhten Wartungsaufwandes und eines zuverlässigen Arbeitsverhaltens machen. Außerdem würde eine derartige kompliziert aufgebaute hydromechanische Anlage unvertretbar teuer sein. Zur Vermeidung der oben erwähnten Nachteile schafft die Erfindung eine Brennstoff-Regelanlage für einen Kolbenmotor, der einen regelbaren Luftzufuhrabschnitt und einen Abgasabschnitt enthält, die gekennzeichnet ist durch eine Fluidik-Verstärkerschaltung, die auf eine von dem den Motor zugeführten Brennstoff-Luftverhältnis abhängige Zustandsgröße der Abgase anspricht und ein in Abhängigkeit von dieser Zustandsgröße verändertes Strömungsmittel-Drucksignal erzeugt, und ferner durch eine Brennstoff-Steuervorrichtung, die den dem Motor zugeführten Brennstoffmengenstrom und somit das Brennstoff-Luftverhältnis in Abhängigkeit vom Strömungsaittel-Drucksignal steuert.
Die erfindungsgemäße vollautomatisch arbeitende Brennstoff-Einspritzanlage ist fluidik-gesteuert und regelt den dem Motor zugeführten Brennstoffmengenstrom grundsätzlich in Abhängigkeit von der Abgastemperatür. Falls einem Verbrennungs-Kolbenmotor zu viel Brennstoff zugeführt wird, werden die Zylinder mit einem ein fettes Brennstoff-Luftverhältnis aufweisenden Gemisch beladen, was zu einer unvollständigen Verbrennung führt, die Ihrerseits eine entsprechende Verringerung der Abgastemperatür und somit des Motor-Wirkungsgrades zur Folge hat. Unter der Annahme, daß der Luftmengenstrom zu den Zylindern konstant bleibt, führt eine Verringerung des Brennstoff-
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mengenstroms zu einer entsprechenden Verringerung des Brennstoff-Luftverhältnisses in den Zylindern, welche bei Annäherung an ein stöchiometrisches Brennstoff-Luftgemisch eine Erhöhung der Abgastem-
eine verbesserte
peratur und somit / Verbrennung in den Zylindern zur Folge hat.Die maximale Abgastemperatür wird im wesentlichen bei einem stöchiometrischen Brennstoff-Luftverhältnis erreicht. Falls der Brennstoffmehgenstrom zum Motor noch weiter bis unterhalb'des stöchiometrischen Brennst off -Luft Verhältnisses abgesenkt wird, übt die überschüssige Luft eine KUhlwirkung auf den Verbrennungsvorgang in den Zylinders aus, was seinerseits zu einer entsprechenden Verringerung der Abgastemperatur führt. Es ist nicht erwünscht, den Motor mit einem unterstöchiometrischen Brennstoff-Luftverhältnis zu betreiben, da die Verringerung der Zylindertemperatur zu einer Erhöhung des Ventil- und Kolbenverschleißes führt und somit die Lebensdauer des Motors ebenso wie die Nutzleistung herabsetzt.
Die günstigste Motorleistung bei einem optimalen Brennstoffverbrauch tritt bei oder nahe bei (im Betriebsbereich mit BrennstoffÜberschuß) der maximalen Abgastemperatur auf. Die erfindungsgemäße Brennstoff-Einspritzanlage vermag die beim jeweils günstigsten Leistungszustand auftretende, im wesentlichen maximale Abgastemperatur aufzufinden und während der Maximalleistung des Motors eine verringerte, um.die Umgebungstemperatur korrigierte Abgastemperatur aufrecht zu erhalten. Dabei muß die maximale Abgastemperatur nicht notwendigerweise ein bekannter Wert sein. Die erfindungsgemäße Brennstoff-Einspritzanlage verfügt über eine hinsichtlich der Temperatur geschlossene Regelschleife und sorgt dadurch selosttätig für einen Flughöhen-Ausgleich, was bei Verwendung in einem Flugzeug sehr vorteilhaft ist.
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Palls die erfindungsgemäße Regelanlage in einem Flugzeug verwendet wird, kann ein Wählschalter entweder am Instrumentenbord vorgesehen sein, der von Hand durch den Piloten betätigt wird, oder mit der Drehzahlsteuervorrichtung gekoppelt sein,falls die Maschine mit einer verstellbaren Luftschraube versehen ist. Beim Abheben des Plugzeuges, wenn eine maximale Motordrehzahl gefordert wird, und während der Bodenfahrten wird der Wählerschalter in eine "satte Brennstoff"-Lage gebracht, woraufhin die erfindungsgemäße Regelanlage,die über eine Abgastemperatursteuerung mit geschlossener Regelschleife verfügt, das oben erwähnte fette Brennstoff-Luftverhältnis einstellt, was zu entsprechend kühleren Betriebstemperaturen der Motorzylinder führt.
Beim Erreichen der Reiseflughöhe stellt der Pilot den Drosselhebel und\3en Luftschrauben-Steuerhebel annähernd auf die erwünschte Motorleistung ein. Der Wählerschalter wird entweder von Hand durch den Piloten umgelegt oder im Falle einer verstellbaren Luftschraube automatisch betätigt, um die Pluidik-Schaltung für den optimalen Wirkungsgrad einzuschalten, woraufhin der Brennstoffmengenstrom zum Motor soweit verringert wird, als dies zum Betrieb bei der oder er- wünschtenfalls nahe bei der maximalen Abgastemperatür erforderlich ist. Der Drosselhebel oder Luftschrauben-Steuerhebel kann so eingestellt werden, daß dem Motor der erwünschte Brennstoffmengenstrom zugeführt wird, was zur Folge hat, daß der Motor unabhängig von der Flughöhe oder Umgebungstemperatur mit der erwünschten Leistung arbeitet.
Die erfindungsgemäße Brennstoff-Einspritzanlage für eine Brennkraftmaschine verfügt somit über eine reine Fluidik-Steuerschaltung,
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die auf die Umgebungs- und Abgastemperatür anspricht und automatisch den den Motorzylindern zugeführten Brennstofffluß auf einen Wert zu regeln vermag, bei dem im Hinblick auf eine optimale Motorleistung und einen optimalen Brennstoffverbrauch eine maximale Abgastemperatur aufrechterhalten wird, und gleichzeitig den Brennstofffluß automatisch auf einen Wert einzuregeln vermag, bei dem der Maschine ein fettes Brennstoff-Luftgemisch zugeführt wird, wodurch während eines Betriebszustandes maximaler Motorleistung eine vorgegebene, um die Umgebungstemperatur korrigierte, verhältnismäßig geringere Abgastemperatur erreicht wird. Die erfindungsgemäße, voll automatische Einspritz-Regelanlage hat eine kompakte, leichte Bauweise und eine hohe Betriebssicherheit. Falls der Motor in teilweise gedrosseltem Zustand läuft, stellt sie automatisch ein im wesentlichen stöchiometrisches Brennstoff-Luftverhältnis ein, und bei voll geöffneter Drosselstellung sorgt sie automatisch für eine Erhöhung des Brennstoff-Luftverhältnisses auf die oben beschriebene Weise.
Weitere Vorteile und Merkmale der Erfindung ergeben sich aus den übrigen Ansprüchen und der nachfolgenden, beispielsweisen Beschreibung in Verbindung mit den Zeichnungen. Essigt:
Fig. 1 eine schematische Darstellung eines Kolbenmotors in Verbindung mit einer erfindungsgemäßen Brennstoff-Einspritzanlage, wobei die mit Brennstoff und Luft arbeitenden Baugruppen In schematischer Form und mit den entsprechenden Zufuhr- und BntlUftungsleitungen gezeigt sind«
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Flg. 2 eine schematische Darstellung der erfindungsgemäßen, reinen Fluidik-Steuerschaltung, die reine Fluidik-Verstärker in Form von Oszillation, -monostabilen, bistabilen und proportional wirkenden Elementen enthält,
Fig. 3 eine Wertetabelle, die den Betriebszustand der verschiedenen, dort angeführten Fluidik-Verstärker in Abhängigkeit von verschiedenen, dort angegebenen Zuständen des Brennstoffmengenstroms und der Abgastemperatür zeigt,
Fig. 4 einen herkömmlichen monostabilen Fluidik-Verstärker, Fig. 5 einen herkömmlichen bistabilen Fluidik-Verstärker,
Fig. ό einen herkömmlichen proportional wirkenden Fluidik-Verstärker,
Fig. 7 einen herkömmlichen Fluidik-Schwingungsverstärker, und
Fig. B eine grafische Darstellung des über die Abgastemperatur
EGT aufgetragenen Brennstoff-Luftverhältnisses f .
"a
Gemäß Fig. 1 ist eine herkömmliche Kolben-Verbrennungsmaschine 20 mit einer Luftansaugleitung 22 versehen, die die Lufteinlaßventile 24 in geeigneter Weise mit Luft versorgt, wobei jedes der Einlaßventile 24 den Luftmehgenstrom zu seinem zugehörigen Zylinder 26 steuert. Es sind lediglich zwei Zylinder 26 eines Sechszylindermotors gezeigt, jedoch läßt sich die Erfindung auch in Verbindung mit
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Motoren verwenden, die eine größere oder kleinere Zylinderzahl haben. Jedem Zylinder ist eine Brennstoffeinspritzdüse 28 derart zugeordnet, daß sie durch die Wandung der Saugleitung 22 verläuft und stromaufwärts des Ventils 24 unter Druck stehenden Brennstoff in die Saugleitung 22 einspritzt, derart, daß durch das Ventil 24 ein Brennstoff-Luftgemisch strömt, wenn dieses geöffnet wird, um den zugehörigen Zylinder 26 zu füllen.
In der Lufteinlaßleitung ^O der Saugleitung 22 ist eine verstellbare Drosselklappe 52 angeordnet, durch deren Lage der durch die Saugleitung 22 angesaugte, in den Zylindern 26 verbrannte Luftmengenstrom bestimmt wird.
Der Motor 20 ist vorzugsweise ein Plugzeugmotor und kann mit einer herkömmlichen, verstellbaren Luftschraube (nicht gezeigt) versehen sein, die durch einen vom Piloten betätigten Luftschrauben-Steuerhebel verstellt werden kann.
An den Mctor 20 ist eine Abgasleitung 38 angeschlossen, über die die aus dem Zylinder 26 über entsprechende Auslaßventile 4o ausströmenden Abgase in die Atmosphäre ausgestoßen werden.
Die Nutzleistung des Motors wird durch einen vom Piloten betätigten Drosselhebel 42 reguliert, durch den die Luftdrosselklappe 22 verstellt werden kann.
Der im Sinne der Fig. 1 linke, die Baugruppe 44 enthaltende Abschnitt der Brennstoff-Einspritzanlage bildet einen Brennstoffstrom-Schaltkreis und der rechte, die Baugruppen 46, 48 und 50 enthaltende Ab-
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schnitt bildet einen Luftstrom-Sehaltkreis. Der Brennstoffstrom-Schaltkreis enthält einen Brennstofftank 52, der eine Hilfspumpe 54 mit Brennstoff versorgt, die den Brennstoff mit einem verhältnismäßig niedrigen Druck P einer motorgetriebenen Hauptbrennstoffpumpe 56 zuführt, welche ihrerseits den Brennstoff mit einem erhöhten Druck an die Brennstoffzufuhrleitung 58 abgibt. Der Brennstoffdruck P, in der Zufuhrleitung 58 wird auf einen vorgegebenen Wert gehalten, und zwar durch ein herkömmliches Druckregelventil 60, das in einer Brennstoffrückführleitung 62 liegt, die von der Zufuhrleitung 58 zu der unter dem verhältnismäßig geringen Druck P stehenden Einlaßseite der Pumpe 56 führt. Mehrere proportional wirkende reine Fluidik-Verstärker Af- und Ag in der Baugruppe 44 erhalten aus der Zufuhrleitung 58 Brennstoff unter dem Druck P1 und teilen den Brennstoffstrom in zwei getrennte Strömungspfade, nämlich die Leitungen 64 und 66t die zu der unter dem Druck P stehenden Brennstoffrückfuhrleitung 62 bzw. einem Stromteiler 68 führen. Der Stromteiler 68 teilt den ihm zugeführten Brennstoffmengenstrom gleichmäßig unter mehrere Brennstoffleitungen 70 auf, von denen jede zu einer entsprechenden Brennstoffeinspritzdüse 28 führt.
Der Luftstrom-Sehaltkreis enthält mehrere Teilkreise, die durch die reinen Fluidik-Verstärker A1, A2 und A, in der Baugruppe 46, mehrere Verstärker Ag, AQ, A- , A11 und A2 in der Baugruppe 48 und mehrere Verstärker A2. und A7 in der Baugruppe 50 gebildet werden. Die Verstärker A1, A2 und A-, werden über eine Zufuhrleitung 72 mit dem
Atmosphärendruck Pe versorgt, und die Verstärker Ap, AQ , A1n, ■_. . . a ο y i
A11 und A12 können über eine Zufuhrleitung 74 und die Verstärker Ajj und A7 über eine Leitung 76 zur Atmosphäre entlüftet werden. Die Zufuhdeitungen 74 und 76 sind je nach der Lage eines Schiebe-
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ventils 78 wahlweise versperrt, welches in Abhängigkeit von einem vom Piloten betätigten Schalter oder in Abhängigkeit von der mit der Drehzahl einer nicht gezeigten verstellbaren Luftschraube verknüpften Pluggeschwindigkeit betätigt wird. Wie gezeigt, hat das Ventil 78 zwei auf Abstand gehaltene Stege 80 und 82. Die Zufuhrleitung 74 kann durch den Steg 80 versperrt werden, wobei die Zufuhrleitung 76 gleichzeitig zur Atmosphäre entlüftet ist, oder umgekehrt. Wenn das Ventil 78 aus der gezeigten Lage nach links verschoben wird, versperrt der Steg 82 die Zufuhrleitung 76 und der Steg 80 entlüftet die Zufuhrleitung 74 zur Atmosphärenluft.
Der Luftstrom durch die verschiedenen reinen Pluidik-Verstärker wird durch eine maschinengetriebene Vakuumpumpe 84 erzeugt, die mit den Auslaßleitungen 86, 88 und 90 in Verbindung steht, welche ihrerseits mit den Ausgangskanälen der Verstärker A., Ap und A, in der Baugruppe 46, bzw. der Verstärker Ag, Ag, A10, A11 und A12 in der Baugruppe 48 bzw. der Verstärker Aj, und A1. in der Baugruppe 50 verbunden sind. Die Druckdifferenz Pa~Pv an der Pumpe 84 kann durch ein geeignetes Druckregelventil 91 auf einem konstanten Wert gehalten werden.
Gemäß Pig. 4 enthält ein herkömmlicher monostabiler Pluidik-Verstärker 92 einen Einlaß 94, der mit einer Strömungsmittel-Druckquelle, beispielsweise der unter dem Druck P_ stehenden Umgebungsluft,
verbunden ist und einen Strömungsmittel-Hauptstrahl 96 einer Strömungsmittel -Reaktiönskammer 98 zuführt, die einen mit dem Einlaß 94 fluchtend ausgerichteten Auslaßkanal 100 aufweist, der durch einen keilförmigen Strömungsspalter 104 von einem zweiten, divergent verlaufenden Auslaßkanal 102 getrennt 1st. Die Auslaßkanäle 100 und
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sind an eine Druckquelle angeschlossen, die im Vergleich zu der zum Einlaß 9^ führenden Druckquelle unter einem verhältnismäßig geringen Druck steht, und sind ferner mit Drosselstellen 101 bzw. versehen. Der Hauptstrahl 96 strömt an sich gegenüberliegenden Pluid-Steuertoren I06 und I08 vorbei, welche das unter verhältnismäßig niedrigem Druck stehende Steuerfluid quer gegen den Hauptstrahl einblasen und dadurch eine entsprechende Strömungsnittel-Druckdifferenz am Hauptstrahl 96 erzeugen. Falls am Hauptstrahl 96 keine Strömungsmittel-Druckdifferenz vorhanden ist, strömt der Hauptstrahl 96 durch die Reaktionskammer 98 zum Auslaßkanal 100, wodurch zwischen den Auslaßkanälen 100 und 102 ein maximaler Druck- oder Mengenstromunterschied hergestellt wird. Bei Erhöhung des Drucks des Steuerfluids am Tor I06 gegenüber dem Steuerfluid am Tor I08 wird ein Druckunterschied in Querrichtung des Hauptstrahls 96 erzeugt, der sich daraufhin abbiegt und infolgedessen auf den Strömungsspalter 104 auftrifft, wodurch die Auslaßkanäle 100 und 102 gleichzeitig und in Abhängigkeit von dem Ablenkungsgrad des Hauptstrahls 96 veränderbar mit Druck beaufschlagt werden. Die sich daraus ergebende Druck- oder Mengenstromänderung an jeden der Auslaßkanäle 100 oder 102 oder der Druck- oder Mengenstrom-unterschied zwischen den beiden Auslaßkanälen kann gemessen werden und ergibt ein verstärktes Ausgangssignal, das von dem Steuerfluid-Druckunterschied zwischen den Steuertoren I06 und IO8 abhängt. Das Ausgangssignal wird über die Druckanaapfungen HO und 112 in den Auslaßkanälen 100 bzw. abgenommen. Die Verstärkung des von einem oder beiden der Auslaßkanäle 100 und 102 entnommenen Ausgangssignales ist darauf zurückzuführen, daß der Hauptstrahl 96 auf verhältnismäßig geringe Änderungen des Druckunterschieds zwischen den Steuertoren 106 und 108 anspricht.
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Gemäß Fig. 5 enthält ein herkömmlicher bistabiler Fluidik-Verstärker 114 einen Einlaß 116, der mit einer Druckrnittelquelle, beispielsweise der Atmosphärenluft, in Verbindung steht und einen Strömungsmittel-Hauptstrahl 118 einer Strömungsmittel-Reaktionskammer 120 zuführt, welche divergent verlaufende Luft-Auslaßkanäle 122 und 124 aufweist, die durch einen keilförmigen Strömungsspalter 126 voneinander getrennt und mit Drosselstellen 125 bzw. 127 versehen sind. Der Haupstrahl 118 strömt zwischen einem oder mehreren Paaren sich gegenüberliegender Fluid-Steuertore hindurch, beispielsweise den Steuertoren 128 und 130, die gewünschtenfalls verdoppelt werden können. Ein Strömungsmittel-Steuerdruekimpuls, der lediglich am Steuertor 128 auftritt, wirkt in Querrichtung auf den Hauptstrahl Il8 ein und lenkt diesen zur gegenüberliegenden Wandung der Reaktionskammer 120 ab, an die sich der Hauptstrahl Il8 infolge des bekannten "Coanda-Effekts" anlegt, wodurch der Hauptstrahl 118 lediglich in den-Auslaßkanal 124 strömt. Selbst wenn der Steuerimpuls an dem Steuertor 128 verschwindet, bleibt der Hauptstrahl 118 an der Wandung haften, bis ein Druckimpuls lediglich an dem S*teuertor IJO auftritt, der den Hauptstrahl II8 zur gegenüberliegenden Wand der Reakticnskammer 120 ablenkt, wobei sich der Hauptstrahl 118 an diese Wand anlegt und infolgedessen lediglich zum Auslaßkanal 122 strömt und auch bei Verschwinden des Steuerimpulses am Steuertcr I30 in diesen Strömungszustand verharrt. Abwechselnd an den Steuertoren 128 und IJO auftretende Steuerimpulse führen jeweils auf die eben beschriebene Weise zu einer Ablenkung des Hauptstrahls 118 und dementsprechend werden die Auslaßkanäle 122 und abwechselnd unter Druck gesetzt. Wenn an den Steuertoren 128 und 130 gleichzeitig gleich große Steuerimpulse eintreffen, hebt sich deren Wirkung auf und der Hauptstrahl II8 verbleibt in seiner Lage.
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Die sich in den Auslaßkanälen 122 und 124 ergebenden Ausgangssignale werden über Druckanzapfungen 1J2 bzw. I36 abgenommen. Wie bei dem in Pig. 4 gezeigten monostabilen Verstärker sind die Auslaßkanäle und 124 mit einer Druckquelle verbunden, die im Vergleich zu der zum Einlaß II6 führenden Druckquelle unter einem verhältnismäßig niedrigen Druck steht.
Gemäß Fig. 6 enthält ein herkömmlicher, proportional wirkender reiner Pluidik-Verstärker 138 einen Einlaß 140, der mit einer Druckmittelquelle, beispielsweise der Atmosphärenluft, verbunden ist und einen Strömungsmittel-Hauptstrahl 142 einer Strömungsmittel-Reaktionskammer 144 zuführt, die divergent verlaufende Auslaßkanäle und 148 aufweist, welche durch einen keilförmigen Strömungsspalter 147 voneinander getrennt und mit Drosselstellen 149 bzw. 145 versehen sind. Die Spitze des Strömungsspalters 147 ist fluchtend zum Einlaß 140 ausgerichtet, so daß der Hauptstrahl 142 auf sie auftrifft und in gleich große strahlen aufgespaltentwird, die in die Auslaßkanäle 146 und 148 einströmen. Der Hauptstrahl 142 strömt zwischen einem oder mehreren Paaren von sich gegenüberliegenden Steuerfluidtoren hindurch, beispielsweise den Steuertoren 150 und 152, welche erwünschtenfalls verdoppelt werden können. Ein durch ungleiche Steuerfluid-Drüoke an den Steuertoren 150 und 152 hervorgerufenes Steuerfluid-Druckdifferential wirkt in Querrichtung auf den Hauptstrahl 142 ein, so daß dieser sich zum Auslaßkanal 146 oder 148 hin abbiegt, je nachdem, an welchem Steuertor 150 oder 152 der größere Fluiddruck herrscht. Die Größe der Ablenkung des Hauptstrahls 142 und somit der Mengenstromunterschied an den Auslaßkanälen 146 und 148 führt zu einem verstärkten Druckunterschied zwischen den beiden Auslaßkanälen,.der proportional dem Steuerdruckunterschied zwischen den Steuertoren 150 und I52 ist.
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Die Kanäle 146 und 148 sind mit Druckanzapfungen 151 bzw. 153 versehen.
Gemäß Pig. 7 enthält ein herkömmlicher reiner Pluidik-Verstärker in Form eines Oszillators 154 einen Einlaß 156, der mit einer Druckmittelquelle, beispielsweise der Atmosphäre, verbunden ist und einen Strömungsmittel-Hauptstrahl I58 einer Strömungsmittel-Reaktionskammer 160 zuführt, die divergent verlaufende Auslaßkanäle 162 und 164 aufweist, welche durch einen keilförmigen Strömungsspalter 163 voneinander getrennt sind, der in geeigneter Welse mit dem Einlaß 156 ausgerichtet ist, so daß der aus dem Einlaß I56 ausströmende ungestörte Hauptstrahl I58 vollständig zu dem Auslaßkanal 162 gelenkt wird. In den Auslaßkanälen 162 bzw. 164 sind Drosselstellen I65 und 167 angeordnet. Ein Teil des dem Auslaßkanal 162 zugeführten Strömungsmittelstroms fließt in einen Rückkoppelungskanal 166, der den Auslaßkanal 162 mit einem Steuerfluidtor I68 verbindet, das infolgedessen seinerseits unter Druck gesetzt wird, und infolgedessen den Hauptstrahl I58 zur gegenüberliegenden Wand der Reaktionskammer 160 hin ablenkt, woraufhin der Hauptstrahl 158 zum Auslaßkanal l64 strömt. Ein Teil des zum Auslaßkanal 164 str&nenden Hauptstrahls 158 gelangt in einen Rückkoppelungskanal 170, der den Auslaßkanal 164 mit einem Steuerfluidtor 172 verbindet, das dem steuerfluidtor 168 gegenüberliegt. Die sieh ergebende Druckbeaufschlagung des Steuertors 172 und die gleichzeitige Druekverringerung am gegenüberliegenden Steuertor 168 führen dazu, daß der Hauptstrahl 158 abgelenkt wird und dem Auslaßkanal 162 zuströmt. Die oben beschriebene Arbeitsfolge wird ständig wiederholt, solange der Hauptstrahl 158 vorhanden ist, so daß eine verstärkte Druckbeaufschlagung der Auslaßkanäle 162 und 164 undfeomit eine Druckimpulsreihe an jedem
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der Kanäle 162 oder 164 erzeugt wird, die eine Frequenz hat, welche den an den Steuertoren 168 und 172 ankommenden Rückkoppelungsimpulsen entspricht. Die Frequenz wird dadurch auf einen erwünschten Wert festgelegt, daß die Rückkoppelungskanale 166 und 170 entweder verlängert oder verkürtzt werden, wodurch sich die Impulsfrequenz verringert bzw. vergrößert. Wie bei den Verstärkern 92, 114 und 138 sind die Ausgangskanale 162 und 164 des Verstärkers 154 mit einer Druckquelle verbunden, die im Vergleich zu der am Einlaß I56 anliegenden Druckquelle verhältnismäßig schwach ist. Es sei darauf hingewiesen, daß die Frequenz weiterhin in Abhängigkeit von der Temperatur des durch die Rückkoppelungskanale 166 und 170 fließenden Strömungsmittels schwankt. Bei einer Temperaturerhöhung des Strumungsmittels erhöht sich die Impulsfrequenz, so daß der Oszillator 154 als Temperaturfühler verwendet werden kann. Die Kanäle 162 und 164 sind mit Druckanzapfungen 17I bzw. 173 versehen.
In Fig. 2 sind die verschiedenen dort gezeigten reinen Fluidik-Verstärker schematisch dargestellt und werden unter Bezugnahme auf die Fign. 4, 5, 6 und 7 durch ihre Bauart gekennzeichnet. Wie Fig. 1 2eitt, sind sämtliche Verstärker der in Fig. 2 gezeigten Schaltkreise nit Ausnahme eines Verstärkers, der dem Luftdruck P^ in der Saugleitung ausgesetzt ist, und der beiden Verstärker des Brennstoffstromkreises derart ausgebildet, da3 ihre Einlasse wahlweise mit der Atmosphäre verbunden sind und ihre Auslaßkanäle mit der motorgetriebenen Vakuum-Pumpe 84 in Verbindung stehen.
Der Oszillations-Verstärker A. ist der unter der Temperatur TA stehenden Umgebungsluft ausgesetzt und mit Rückkoppelungskanalen
die
174 und 176 gleicher Länge versehen, wodurch/an den Steuertoren 175
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und 177 und infolgedessen an den Auslaßkanälen 178 und 180 erzeugten Ausgangsdruckimpulse eine von der Temperatur T. abhängige, feste
rl
Frequenz haben.
Ein bistabiler Verstärker A2, der an seinen sich gegenüberliegenden Steuertcren 182 und 184 über gleich lange Kanäle I86 und 188 an die Rückkoppelungskanäle 174 bzw. 176 angeschlossen ist, spricht auf die durch den Verstärker A, erzeugten Impulse an und erzeugt eine entsprechend wechselnde Druckbeaufschlagung der Auslaßkanäle 190 und 192. Die Druckimpulse in den Auslaßkanälen 190 und 192 werden über Kanäle 194 und I96 den Steuertoren 198 und 200 eines monostaLilen Verstärkers A, zugeführt. Der Kanal 194 ist teilweise der unter der Temperatur T. stehenden Umgebungsluft und teilweise den unter der Temperatur Tg stehenden Abgasen des Motors ausgesetzt. Wie gezeigt, kann der den Motorabgasen ausgesetzte Abschnitt des Kanals 194 gerjogen verlaufen, so daß er durch eine entsprechende Zugangs öffnung 202 in der Abgasleitung 36 eingesetzt werden kann, wodurch der Kanal 194 dem durch die Abgasleitung 38 strömenden Abgasstrom ausgesetzt ist. Der übrige Teil des Kanals 194 ist der unter der Temperatur ΤΔ stehenden Umgebungsluft ausgesetzt. Die Druckimpulse im Auslaßkanal 192 .sind gegenüber den Impulsen in dem Auslasskanal 190 um eine halbe Periode oder Io0c pahsenverschoben·und wandern durch den Kanal 196, der der unter der Temperatur T. stehenden Atmosphärenluft ausgesetzt
•rl
ist und die gleiche Länge hat wie der der Umgebungsluft unter der Temperatur T. ausgesetzte Abschnitt des Kanals 194. Da die Laufzeit der durch die Kanäle 194 und 196 wandernden Impulse von der Temperatur der darin befindlichen Luft abhängt, gelangen die über die Kanäle 194 und 196 geleiteten Impulse zu unterschiedlichen Zeiten zu den Steuertoren I98 bzw. 200, wobei di© Zeitdifferenz von
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fl 0 $S i L @i /■ 1 9 1 ß
der Abgastemperatür T„ abhängt, welcher der Kanal 194 ausgesetzt 1st.
Der monostabile Verstärker A., hat einen normalen, stabilen Schaltzustand, in dem der gesamte Strömungsmittel-Hauptstrahl in den Auslaßkanal 204" geleitet wird. Der Hauptstrahl wird Jedoch zum Auslaßkanal 206 abgelenkt, falls am Steuertor 198 ein Druckimpuls anläuft und am Steuertor 200kein Druckimpuls vorhanden ist. Der Ablenkungsgrad des Hauptstrahls und somit die Relativverschiebung des Strömungsmittelstroms oder Drucks zwischen den Auslaßkanälen 204 und 206 ist unmittelbar proportional der Phasenverschiebung zwischen den Druckimpulsen an den Steuertoren I98 und 200.
Die oben erwähnten Verhältnisse lassen sich wie folgt beschreiben:
1) t = K^y- , wobei L die Länge eines Kanals darstellt, t die Zeit in Sekunden darstellt, die der Impuls zum Durchwandern der Länge L benötigt, T die Gastemperatur in dem Kanal der Länge L darstellt und K eine Konstante ist.
f - g— N ^- ; wobei T.. die Temperatur der Umgebungsluft, f die Frequenz in Perioden/Sekunden des Schwingungsverstärkers A,, L die Summe der beiden gleich langen Rückkoppelungskanäle 174 und 176 des Verstärkers A, und K eine Konstante ist.
Der bistabile Verstärker Ag, der mit dem S chwingungsver stärker A1 verkoppelt ist, hat eine Ausgabe, die im wesentlichen identisch der des Verstärkers A, ist. Die Zelt, die ein Impuls vom Auslaßkanal 190 des Verstärkers Ap benötigt, um zum Steuertor 198 des
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- 18 Verstärkers A-, zu gelangen, wird bestimmt durchs
3) t. = K / 1 + 2 ι , worin ΤΛ die Temperatur der Atmosphärenluft, Tg die Abgastemperatur, t, die Laufzeit des Impulses in Sekunden, L, die Länge des der Atmosphärentemperatur T, ausgesetzten Abschnittes des Kanals 194, Lp die Länjje des der Abgastemperatur Tg ausgesetzten Abschnittes des Kanals 194 und K eine Konstante ist.
Die Zeit, die ein ImpulsVom Auslaßkanal 192 des Verstärkers A2 benötigt, um zum Steuertor 200 des Verstärkers A-, zu gelangen, bestimmt sich nach:
L,
4) t2 = K τρρτ * worin L-, die Länge des der Umgebungslufttemperatur
T. ausgesetzten Kanals 196, tp die Laufzeit des Impulses in Sekunden und K eine Konstante ist.
Der Zeitunterschied in Sekunden zwischen den beiden Impulsen errechnet sich aus:
Da L1 gleich L, ist, vereinfacht sich Gleichung 5 zu;
L2
6) tx - t2 = K ^r
Der Zeitunterschied t. - t2 ist über die Frequenz mit der entsprechenden Phasenverschiebung wie folgt verknüpft.
7) 0 = 360°f (tj^-tg), worin 0 die Phasenverschiebung in Grad darstellt. Durch Einsetzen der Gleichungen 2, 5 und 4 in die Gleichung 7 ergibt^sich:
9) 0 = 360° L2 V~^~
E - I9 -
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Da eine ursprüngliche Phasenverschiebung von l80° zwischen den Druckimpulsen in den Auslaßkanälen 190 und 192. des Verstärkers Ap besteht,- ergibt sich eine gesamte Phasenverschiebung θ an den i^euertcren 2C4 und 206 des Verstärkers A, mit:
9) θ - l60° + 0, oder durch Einsetzen der Gleichung 8
10) θ« iöo° + 360° L0 '=£
Der Druckunterschied zwischen den Auslaßkanälen 204 und 206 des Verstärkers A^ ist über einen Bereich von l8o° unmittelbar proportional der Phasenverschiebung und läßt sich darstellen durch:
11) ^p = K1 · Θ, worin Δρ der Druckunterschied in ata zwischen den Ausla3kanälen 204 und 206 und K. eine Proportionalitätskonstante ist. Durch Einsetzung der Gleichung 10 in die Gleichung 11 ergibt sich:
12) ΔΡ = Kl ' 1ÖÜ +K1- 360° - L2 ψ-
Somit ist sowohl der Druckunterschied zwischen den Auslaßkanälen 204 und 206 des- Verstärkers A, als auch der Einzeldruck in dem Kanal x 204 bzw.206 unmittelbar abhitogig von dem Verhältnis der Umgebungstemperatur zur Abgastemperatür T.
11 I ft
Der oben beschriebene Schaltkreis, der die Verstärker A1, Ag und A, enthält, ist während des Betriebs des Motors ständig eingeschal tet .
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8AD
Der Auslaßkanal 2θβ des Verstärkers A-, ist über einen Kanal· 208 mit dem Steuertor 210 eines proportional wirkenden Verstärkers Au verbunden, der nur während des "voll-satten" Betriebs eingeschaltet wird, wie weiter unten beschrieben werden wird. Der pulsierende Druck aus dem Auslaßkanal 206 wird zu einem Steuerdruck mit in Abhängigkeit von der Phasenverschiebung des' pulsierenden Drucks schwankender Amplitude gedämpft, und zwar dadurch, daß im Kanal 208 eine Drosselstelle 212 und eine Kammer 214 angeordnet ist, wobei die Kammer 214 ein vorgegebenes Volumen hat und stromabwärts der Drosselstelle 212 mit dem Kanal 208 verbunden ist. Ein Steuertor 215, das dem Steuertor 210 gegenüberliegt, steht mit einem Kanal 216 in Verbindung, in dem Drosselstellen 218 und 220 in Reihe angeordnet sind. Der Kanal 216 wird über den Kanal 76 mit unter Atmosphärendruck P,, stehender Luft versorgt und giot die Luft an den unter verhältnismäßig niedrigerem Druck P„ stehenden Kanal 90 ab. Der zwischen den Drosselstellen 218 und 220 herrschende und dem Steuertor 214 zugefUhrte Druck ist in vorgegebener Weise von dem Durchflußquerschnittsverhältnis der Drosselstellen 218 und 220 abhängig, wobei die Drosselstellen derart gewählt werden können, daß sie für einen Bezugsdruck sorgen, der einer erwünschten Abgastemperatur T« entspricht. Bezüglich des Strömungsmitteldruckes, der in der Mitte zwischen.zwei Drcsselstellen erzeugt wird,und bezüglich des Einflusses des Durchflußquerschnittsverhältnisses auf diesen mittleren Druck wird auf die USA-Patentschrift 2 95Ο 596 verwiesen.
Der Auslaßkamal 222 des ifersfeärkeFs A1, ist über einen Kanal 224 der die Drosselstelle 226 ©ntfoält, mit dem Steu©z»feo2? 2J*6 dss ps'o«
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portional wirkenden Verstärkers Ar- verbunden. Der Auslaßkanal 230 des Verstärkers ku ist über einen Kanal 232, der die Drosselstelle 23^ enthält, mit dem Steuertor 228 des proportional wirkenden Verstärkers Af. verbunden. Der zwischen den Auslaßkanälen 222 und 230 herrschende und dem Verstärker Aj- zugeführte Druckunterschied ist proportional "dem an den Steuertoren 210 und 215 anliegenden Eingangsdruckunterschied und infolgedessen der Temperaturabweichung der Abgastemperatur TE von einer Bezugs-temperatur TR proportional.
Der proportional wirkende Verstärker A,- wird über eine Brennstoffleitung 58 mit Brennstoff versorgt und erzeugt einen Brennstoffstrahl, der in Abhängigkeit von dem an den Steuertoren 228 und 236 anliegenden Druckunterschied abgelenkt wird und infolgedessen die Auslaßkanäle 238 und 240 des Verstärkers A1. in entsprechender Weise mit Brennstoff unter Druck setzt. Der Auslaßkanal 238 ist über einen Kanal 242 mit dem Steuertor 244 eines proportional wirkenden Verstärkers Ag verbunden. Der Auslaßkanal 240 ist über einen Kanal 246 mit einem dem Steuertor 244 gegenüberliegenden Steuertor 248 verbunden. Der proportional wirkende Verstärker Ag wird über die Brennstoffleitung 58 mit druckbeaufschlagtem Brennstoff versorgt und erzeugt einen Brennstoff-Hauptstrahl, der in Abhängigkeit von dem an den Steuertoren 244 und 248 anliegenden Druckunterschied abgelenkt wird, wodurch eine entsprechend proportionale Aufteilung des Brennstoffmengenstroms zwischen den Auslaßkanälen 250 und 252 des Verstärkers Ag eingestellt wird. Der Auslaßkanal 250 ist über einen Kanal 254 mit dem Brennstoffstromteiler 68 verbunden, der seinerseits den Brennstoffmengenstrom gleichmäßig zwischen den sechs Brennstoffkanälen 70 verteilt, über die der Brennstoff den zugehörigen Brennstoffeinspritzdüsen 28 zugeführt wird. Der Aus-
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laßkanal 252 steht mit der Brennstoffrückführleitung 64 in Verbindung.
Wie weiter unten beschrieben werden wird, kann es unter bestimmten Betriebszuständen erwünscht SeIn1, denn den Steuertoren 210 und 215 des Verstärkers A^ zugeführten Fehltemperatur-Druckeingangssignal eine vorgegebene Vorspannung zu geben. Zu diesem Zweck kann der Verstärker A2^ mit einem Steuertor 256 versehen sein, das bei Druckbeaufschlagung den Strömungsmittel-Hauptstrahl zum Auslaßkanal hin ablenkt, so daß dort ein erhöhter Druck auftritt und infolgedessen eine entsprechende Änderung des Druckunterschiedes an den Steuertoren 228 und 2^6 des Verstärkers A,- erzielt wird. Das Steuertor 256 wird über einen Kanal 258 mit Druck beaufschlagt, der zum Auslaßkanal 260 eines proportional wirkenden Verstärkers A7 verläuft. Der Verstärker A7 ist mit sich gegenüberliegenden Steuertoren 262 und 264 versehen, die mit parallel geschalteten Luftstromkanälen 266 bzw. 268 verbunden sind. Die Kanäle 266 und 268 werden über den Kanal 76 mit unter Atmosphärendruck P_ stehender
Luft versorgt und über einen Kanal 270 zur Luftansaugleitung 22 des Motors, die unter einem verhältnismäßig niedrigeren Luftdruck steht, entlüftet. Der Kanal 266 ist mit in Reihe geschalteten Drosselstellen 272 und 274 und der Kanal 268 ist mit gleichen, in Reihe geschalteten Drosseleteilen 276 und 278 versehen, so daß die Steuertore 262 und 264 jeweils mit Luftdruck beaufschlagt sind. Eine Kammer 280 mit einem vorgegebenen Passungsvermögen ist zwischen den Drosselstellen 272 und 274 mit dem Kanal 266 \acbunden. Während des statischen Betriebszustandes des Motors ist der Saugleitungs~
druck PM im wesentlichen konstant, so daß sich die an den Steuer-Jn
toren 262 und 264 anliegenden Luftdrücke aufheben. Falls jedoch
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infolge einer durch die Verstellung des Steuerhebels 42 ausgelösten Verschiebung der Luftdrosselklappe 32 eine plötzliche Änderung des SauL'leitungsdrucks PM auftritt, ändert sich infolge der Anordnung der Kammer 260 der Luftdruck am Steuertor 264 je nach der Größe des Kammervolumens rascher als der Luftdruck am Steuertor 262.Der nacheilende Druck am Steuertor 262 führt zu einem vorübergehenden Druckunterschied an den Steuertoren 262 und 264, der proportional der änderung des Saugleitungsdrucks P„ ist. Die resultierende Ablenkung des Haaptstrahls des Verstärkers A7 gegenüber den Auslaßkanälen 260 und 261 führt zu einer entsprechenden proportionalen Änderung des dem Steuertor 256 des Verstärkers Aj, züge führten Luftdrucks und infolgedessen zu einer entsprechenden Änderung des Druckunterschiedes an den Auslaßkanälen 222 und 224 des Verstärkers A2,, welche an die Steuertore 228 und 236 des Verstärkers A1- weitergegeben wird. Der Verstärker A,- reagiert darauf mit einer Ablenkung des BrennstoffStrahls gegenüber den Auslaßkanälen 238 und 240, wodurch eine-entsprechende Änderung des Druckunterschiedes an den Steuertoren 244 und 248 des Verstärkers Ag erzeugt wird. Der Brennstoffstrahl des Verstärkers Ag wird gegenüber den Auslaßkanälen und 252 abgelenkt, wodurch der dem Stromteiler 68 zugeführte Brennstoffaengenstrom entsprechend »odifizfert wird.
Der Auslaßkanal 204 des Verstärkers A, ist über einen eine Drosselstelle 286 enthaltenden Kanal 284 mit den parallel geschalteten Kanälen 288 und 290 verbunden. Stromabwärts der Drosselstelle 286 ist eine Kammer 292 von vorgegebenem Volumen an den Kanal 284 angeschlossen und dient gemeinsam mit der Drosselstelle 286 dazu, die pulsierende Druckausgabe aus dem Ausgangskanal 204 zu einem
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Steuerdruck mit in Abhängigkeit von der Phasenverschiebung des pulsierenden Drucks veränderter Amplitude zu dämpfen. Die Kanäle 288 und 290 sind an den inter verhältnismäßig niedrigem Luftdruck Pv stehenden Kanal 90 angeschlossen. Der Kanal 288 enthält in Reihe geschaltete Drosselstellen 292 und 294, und der Kanal 290 enthält in Reihe geschaltete Drosselstellen 296 und 298. Zwischen den Drosselstellen 292 und 294 ist eine Kammer 300 von vorgegebenem Volumeninhalt an den. Kanal 288 angeschlossen. Der Kanal 288 ist zwischen den Drosselstellen 292 und 294 mit dem Steuertor 302 des bistabilen Verstärkers Ag verbunden, der außerdem mit einem gegenüberliegend angeordneten Steuertor 304 versehen ist, das an den Kanal 290 zwischen den Drosselstellen 296 und 298 angeschlossen ist. Die in Reihe geschalteten Drcsselstellen 292, 294 und 296, 298 sind derart gewählt, daß sie die Steuertore 302 bzw. 304 in Abhängigkeit von dem gemeinsamen Druckabfall an den Kanälen 288 und 290 mit gleich ör°ßen Drücken beaufschlagen. Falls sich der gemeinsame Druckabfall beispielsweise infolge einer Druckerhöhung im Kanal 284 ändert, erhöht sich augenblicklich der Druck am Steuertor 304, während der Druck am Steuertor 302 infolge der Anordnung der Kammer 300 je nach der Größe der Änderung des von der Motorabgastemperatur abhängigen Drucks im Kanal 284 verhältnismäßig langsamer ansteigt, wodurch ein entsprechender zeitweiliger Druckunterschied zwischen den Steuertoren 302 und 304 erzeugt wird, welcher ein Maß für die Änderung der Abgastemperatür ist.
Der Auslaßkanal 305 des-Verstärkers Ag ist zu dem verhältnismäßig niedrigen Luifiöruek ?« entlüftet,während der Auslaßkanal 306 über den Kanal ?08 an das Steuertor 310 des monostafoilen Verstärkers A
und über die Zweigleitung 312 an das Steuertor 314 des monostabilen Verstärkers A. angeschlossen ist. Der am Steuertor 3I0 anliegende Druck lenkt den Hauptstrahl des Verstärkers Ag zu dessen Entlüftungskanal 316 ab, woraus sich eine entsprechende Steuerung des Drucks im Auslaß 318 ergibt, der seinerseits über einen Kanal 320 mit dem Steuertor 322 des monostabilen Verstärkers A., verbunden ist. Das gegenüberliegende Steuertor 324 des Verstärkers A1 ist über einen Kanal 326 mit dem Auslaßkanal 328 des monostabilen Verstärkers A, verbunden, wobei der Auslaßkanal 328 in Abhängigkeit von dem am Steuertor 314 anlegenden Druck beaufschlagt wird. Der Auslaßkanal 329 des Verstärkers A, ist zum verhältnismäßig niedrigen Luftdruck Pv entlüftet.
Die Auslaßkanäle 330 und 332 des Verstärkers Αχ1 sind über Kanäle 334 bzw. 336 an den unter dem verhältnismäßig niedrigen Luftdruck Pv stehenden Kanal 90 angeschlossen. Der Kanal 334 ist mit in Reihe geschalteten Drosselstellen 338 und 340 versehen, und der Kanal 336 ist mit in Reihe geschalteten Drosselstellen 342 und 344 versehen. Kammern 346 und 348 von gleichem volumetrischen Fassungsvermögen sind zwischen den entsprechenden in Reihe geschalteten Drosselstellen 338, 340 und 342, 344 an die Kanäle 334 bzw. 336 angeschlossen. Die Kammem346 und 348 dienen dazu, stufenweise Änderungen des Drucks in den Auslaßkanälen 330 bzw. 332 zu dämpfen, so daß die Drücke in den Kanälen 334 und 336 sanft ansteigen oder abfallen, je nachdem, in welcher Richtung die Druckänderungen in den Auslaßkanälen 330 und 332 verlaufen. Ein Kanal 350 verbindet den Kanal 334 zwischen den Drosselstellen 338 und 3^0 mit dem Steuertor 352 des Verstärkers A1-. Ein Kanal 354 verbindet den
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Kanal 336 zwischen den Drosselstellen 342 und 344 mit dem dem Steuertor 352 gegenüberliegenden Steuertor 356. Ein Kanal 358 verbindet den Kanal 336 zwischen den Drosselstellen 342 und 344 mit parallel geschalteten Kanälen 36O und 362, die an ihren gegenüberliegenden Enden zu dem unter dem verhältnismäßig niedrigeren Luftdruck P„ stehenden Kanal 90 entlüftet sind. Der Kanal 362 ist mit in Reihe geschalteten Drosselstellen 364 und 366 versehen. Der Kanal 360 ist mit in Reihe geschalteten Drosselstellen 368 und 370 und einer Kammer 372 versehen, die zwischen den Drosselstellen und 370 an den Kanal 36O angeschlossen ist.
Ein bistabiler Verstärker A.g ist mit sich gegenüberliegenden Steuertoren 374 und 376 versehen, die an den Kanal 36O zwischen den Drosselstellen 368 und 370 bzw. an den Kanal 362 zwischen den Drosselstellen 364 und 366 angeschlossen sind. Der Auslaßkanal 378 des Verstärkers A, ρ ist über einen Kanal 380 an das Steuertor 382 des Verstärkers A, angeschlossen. Eine Zweigleitung 384 verbindet den Kanal 38Ο mit dem Steuertor 386 des Verstärkers Aq. Der Auslaßkanal 388 des Verstärkers A12 ist zum verhältnismäßig niedrigen Luftdruck Pv hin entlüftet. Der Verstärker A12 arbeitet auf ähnliche Weise wie der Verstärker Ag, indem der an seinen Steuertoren 374 und anliegende Druckunterschied durch'die Kammer 372 festgelegt wird. Bei einem Druckabfall im Kanal 358 entsteht am Steuertor 374 der größere Druck, da der Druck am Steuertor 376 schneller abfällt als am Steuertor 374, während bei einer Erhöhung des Drucks im Kanal 358 ein größerer Druck am Steuertor 376 auftritt. Infolge
den
einee Druckunterschiedes an/steuertoren 37^ und 376 wird der Hauptstrahl des Verstärkers A12 in die eine oderandere stabile Lage um-, gekippt, wodurch eine entsprechende Druckbeaufschlagung des Aus-
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laßkanales 378 erfolgt. Der Druck am Auslaßkanal 378 wird den
Steuertoren 382 und 386 der Verstärker A1 bzw. AQ zugeführt, infolge io y
wo der gegenüberliegenden druckbeaufschlagten Steuertore DZW. 310 ein Druckunterschied erzeugt wird.
Betriebsweise:
Da die oben beschriebene Brennstoff-Einspritzanlage vorzugsweise in Verbindung miteinem Plugzeug verwendet wird, wird die Betriebsweise anhand dieses Anwendungsbeispieles erläutert. Es sei angenommen, daß sich das Flugzeug am Boden befindet, beispielsweise rollt oder abhebt, und in diesem Fall wird der Motor mit einem satten Brennstoff-Luftgemisch versorgt, um die Zylinderkopftemperaturen des Motors auf einem verhältnismäßig geringen Wert zu halten. .
Das Schiebeventil 73 wird in die in Fig. 1 gezeigte Lage gebracht, die der "voll-satten" Schaltstellung entspricht, und zwar durch eine nicht gezeigte, übliche Betätigungsvorrichtung, die entweder
die
vom Piloten betätigt wird, oder 'im Falle einer motorgetriebenen verstellbaren Luftschraube in Abhängigkeit von einer nicht gezeigten, herkömmlichen Luftschrauben-Steuervorrichtung bei geringer Luftschraubenanstellung automatisch betätigt wird. Der Steg 8O des Schiebeventile 78 sperrt den Kanal 74, der seinerseits die Verstärker Ag, Aq, A10, A11 und Alg außer Betrieb setzt, während der Steg 82 den Kanal 76 mit der Umgebungsluft verbindet, wodurch den Verstärkern A2. und A7 ein Luftstrom zugeführt wird. Wie oben beschrieben, ist der bistabile Verstärker Ag tait dem Schwingungsverstärker A1 verkoppelt und erzeugt an seinen Auslaßkanälen I90 und
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192 verstärkte Druckimpulse, die eine vorgegebene Frequenz haben. Die Kanäle 194 und I96 leiten die Druckimpulse von den Auslaßkanälen 190 und 192 zu den Steuertoren 198 bzw. 200 des monostabilen Verstärkers A-, und infolge der Einwirkung der Umgebungstemperatur T. und der Abgastemperatur T« auf den Kanal 194 und der Einwirkung der Atmosphärentemperatur T. treffen die Druckimpulse an den Steuertoren 198 und 200 mit einem gegenseitigen Zeitunterschied ein, der eine Punktion desWerhältnisses der Abgastemperatur T„ zur Umgebungslufttemperatür Τ» ist. Die in Abhängigkeit von der Druckbeaufschlagung der Steuertore 198 und 200 erfolgende Umschaltung des Hauptstrahls des Verstärkers A-, führt zu ehern entsprechenden periodischen Anstieg des Mengenstroms öder Drucks im Auslaßkanal 206 und einem gleichzeitigen Abfall des Mengenstroms oder Drucks im Auslaßkanal 204, der proportional dem Verhältnis der Abgastemperatur Tg zur Umgebungslufttemperatur T. ist. Die pulsierende Druckausgabe im Auslaßkanal 206 wird gedämpft und der entsprechende Druck wird dem Steuertor 210 zugeführt, und zwar entgegengesetzt dem Bezugsdruck, der einer vorgegebenen Bezugstemperatur TR entspricht und am Steuertor 215 des proportional wirkenden Verstärkers A^ anliegt. Der sich daraus ergebende Druckunterschied zwischen den Auslaßkanälen 222 und 2JO des Verstärkers A2, entspricht der Abweichung der Abgastemperatur Tg von der Bezugstemperatür T* und wird dem Verstärker A1- über dessen Steuertore 228 und 236 zugeführt. Der brennstoffbetriebene Verstärker Ac wandelt den anliegenden Luftdruckunterschied in einen proportionalen Brennstoffdruckunterschied an seinen Auslaßkanälen 238 und 240 um. Der Brennstoffdruckunterschied zwischen den Auslaßkanälen 238 und 240 wird den Steuertoren 244 und 248 des brennstoffbetriebenen
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Verstärkers Ag zügeführt, der darauf seinerseits mit einer zur Einregelung der Abgastemperatür Tg auf die vorgegebene Bezugstemperatur TR erforderlichen Erhöhung oder Erniedrigung des dem Auslaßkanal 250 und somit dem Motor zugefuhrten Brennstoffmengenstroms reagiert. Die in Fig. 8 gezeigte Kurve gibt das Verhältnis
* W-
des Brennstoff-Luftverhältnisses 77=- zur Abgastemperatur Tc an,
wa 6
wobei der ausgezogene Kurvenast den Bereich darstellt, in dem eine zufriedenstellende Verbrennung in den Zylindern erwartet
werden kann. Die Bezugstemperatür Tn und somit die Abgastemperaxt
tür läßt sich durch geeignete Wahl der in Reihe geschalteten Drosselstellen 218 und 220 des Verstärkers Aj, einstellen, wie oben beschrieben wurde.
Es ist ^möglich, daß eine unerwünschte Motorverzögerung auftritt, falls die Drosselklappe 52 bei höherem Leistungsbedarf infolge einer Verschiebung des Steuerhebels 42 plötzlich geöffnet wird. Eine voreilende Anpassung an die Änderungen des Brennstoffbedarfs wird durch den bistabilen Verstärker A7 erreicht. Im statischen Betriebszustand des Motors sind die an den Steuertoren 262 und anliegenden Drücke gleich groß und infolgedessen wird der Hauptstrahl des bistabilen Verstärkers A7 von dem AusTaßkanal 260 fortgelenkt, wodurch das Steuertor 256 des Verstärkers A2^ vom Druck entlastet wird. Bei einer öffnung der Drosselklappe 32 vergrößert sich der Saugleitungsdruck P„, welcher den Kanälen 266 und 268 des Verstärkers A7 zugeführt wird. Der Druck zwischen den Drosselstellen 276 und 278 des Kanals 268 erhöht sich infolge der Anordnung der mit dem Kanall 266 verbundenen Kammer 280 schnelle· als der Druck zwischen den Drosselstellen 272 und 274 im Kanal 266.
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Der sich daraus ergebende, vorübergehende Druckunterschied an den Steuertoren 262 und 264 ist proportional dem Ausmaß der Änderung des Saugleitungsdruck PM und führt zu einer Umschaltung des Hauptstrahls des Verstärkers A7 zu dessen Auslaßkanal 26o, was wiederum eine Druckbeaufschlagung des Steuertors 256 des Verstärkers A2, zur Folge hat. Der Hauptstrahl des Verstärkers A^ spricht auf eine Druckbeaufschlagung des Steuertors 256 an und wird dementsprechend zum Auslaßkanal 222 abgelenkt, wodurch eine entsprechende Erhöhung des Druckunterschiedes der Auslaßkanäle 222 und 230 hervorgerufen und somit eine Erhöhung des Brennstoffmengenstroms zum Motor ausgelöst wird. Die Druckbeaufschlagung des Steuertors 256 ist vorübergehend, da der Druckunterschied zwischen den Steuertoren 262 und 264 des Verstärkers A7 zum Verschwinden gebracht wird, wodurch der Hauptstrahl von dem Auslaßkanal 260 des Verstärkers A7 fortgeschaltet wird.
Unter der Annahme, daß das Plugzeug fliegt und ein der Reisegeschwindigkeit entsprechender Betriebszustand eingestellt werden soll, wird das Schiebeventil 78 in die "günstigste Leistungs"-Stellung gebracht, wodurch der Steg 82 den Kanal 76 versperrt und der Steg 80 den Kanal 74 mit der Atmosphäre verbindet und somit die Verstärker A1^ und A außer Betrieb Wtzt und die Verstärker Ao bis A12 eingeschaltet werden. Der vom Auslaßkanal 204 des Verstärkers A, abgenommene Druck wird den Kanälen 288 und 290 des bistabilen Verstärkers Ag zugeführt, und der zugeführte Druck, sofern er im wesentlichen konstant bleibt, führt infolge der Anordnung gleich großer, hintereinander geschalteter Drosselstellen 292, 294 und 296, 298 zu gleich großen Drüeken an den Steuertoren 302 und 304β Der Druck am Steuertor 302 wird mittels der Kammer 3OO
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modifiziert, die bewirkt, daß sich der Druck in Abhängigkeit von der Größenänderung des an den Kanälen 288 und 290 anliegenden Drucks oder - anders ausgedrückt - in Abhängigkeit von der Größe der Änderung der Abgas tempera tür Tp. ändert. Wenn die Abgastemperatur Tg und somit der den Kanälen 288 und 290 zügeführte Druck anwächst, steigt der Druck am Steuertor 304 schneller an als der entgegengesetzt wirkende Druck am Steuertor 302, wodurch der Hauptstrahl des Verstärkers Ag zu dessen Auslaßkanal 306 umgeschaltet wird, wogegen im Falle einer Verringerung der Abgastemperatur ein urngekehrter Vorgang abläuft.
Der über den Kanal 358 von einer Stelle zwischen den Droseelstellen 342 und 344 des Kanals 336 den Kanälen 360 und 362 des Verstärkers A.o zugeführte Luftdruck ist proportional dem Eingangsdruckunterechied, der an den Auslaßkanälen 330 und 332 des Verstärkers A11 erzeugt wird, und somit dem dem Motor zugeführten Brennstoffmengenstrom, wodurch in die Kanäle 360 und 362 ein Druck eingegeben wird, der die Änderungen des Brennstoffmengenstroms darstellt. Die Drücke an den Steuertoren 374 und 376 des bistabilen Verstärkers A.g heben sich infolge eines im wesentlichen konstanten, über den Kanal 358 zugeführten Drucks auf. Eine über den Kanal 358 den Kanälen 36O und 362 zügeführte Druckerhöhung stellt eine Erhöhung des demMctor zugeführten Brennstoffmengenstroms dar, welche infolge der Anordnung der Kammer 372 einen Druckunterschied zwischen den Steuertoren 374 und 376 auslöst, wodurch der Hauptstrahl des Verstärkers A12 zu dessen Auslaßkanal 378 umgeschaltet wird, während bei einer Verringerung des den Kanälen 360 und 362 zugeführten Drucks der umgekehrte Vorgang
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abläuft. Der an den Steuertoren 374 und 376 erzeugte Druckunterschied ändert sich in Abhängigkeit von der Größe der Änderung des den Kanälen 36O und 362 zugeführten Drucks und somit in Abhängigkeit von der Größenänderung des dem Motor zugeführten Brennstoffmengenstroms. Der am Auslaßkanal 378 des Verstärkers A-2 erzeugte Druck wird den Steuertoren 382 und 386 der Verstärker A1 bzw. A»
· Io
zugeführt, wo er mit dem Druck an den entgegengesetzt wirkenden Steuertoren 314 und 3IO verglichen wird. Die sich daraus an den Steuertoren 314, 382 und 310, 386 der Verstärker A1,. bzw. An ergebenden Druckunterschiede ändern sich in Übereinstimmung mit den aEinander bezogenen Größenänderungen der Abgastemperatur T„ und des dem Motor zugeführten Brennstoffmengenstroms W-.·
Hinsichtlich der logischen Verknüpfung der monostabilen Verstärker Ag, A-o und A1 wird auf die Wertetabelle der Fig. 3 Bezug genommen. Ein Betriebszustand, bei dem sich die Abgastemperatür T„ erhöht und der Brennstoffmengenstrom abnimmt, stellt einen brennstoff-reichen Betriebszustand dar, bei dem eine Verringerung des dem Motor zugeführten Brennstoffstroms durch die Verstärker Aqi A10 und A11 aufrechterhalten wird. Falls bei abnehmendem Brennstoffmengenstrom die Abgastemperatür T„ abzunehmen beginnt, befindet sich der Motor in einem brennstoff-mageren Betriebszustand und die Verstärker Ag, A.o und A-. lösen eine Umkehr der Orientierungsrichtung des Brennstoffmengenstroms und somit ein Anwachsen des Brennstoffmengenstroms aus* Insgesamt pendelt daher der dem Motor zugeführte Brennstoffmengenstrom um eine maximale Abgastemperatur Tg und somit um den im Hinblick auf die Leistung günstigsten Betriebszustand des Motors. Die Brennst of fmengenstr.om-
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Schwankungen können dadurch auf einen unmerklichen Wert gebracht werden, daß der Brennstoffmengenstrom verhältnismäßig langsam verändert wird und hochempfindliche bistabile Verstärker Ag un d Α,ρ verwendet werden. Der dem Motor zugeführte Brennstoffmengenstrom ist daher im wesentlichen konstant und gleich dem Mindest-Brennstoffmengenstrom, der für eine betrachtete Leistungseinstellung des Motors erforderlich ist.
Es kann erwünscht sein, auf der "brennstoff-reichen" Seite der maximalen Abgastemperatür zu arbeiten, und in diesem Fall wird dem zwischen den Steuertoren 302 und 304 des Verstärkers An anliegenden Druckunterschied eine geeignete Vorspannung gegeben .
Der Plughöhenausgleich erfolgt bei der erfindungsgemäßen Brennstoff-Einspritzanlage selbsttätig, da die Steuerschaltung hinsichtlich der Temperatur eine geschlossene Regelschleife enthält und den Brennstoffmengenstrom als Punktion der Motorabgastemperatur Tg regelt.
Es sei darauf hingewiesen, daß auf die Brennstoffsteuer-Fluidik-Verstärker An. und kc verzichtet werden kann und an deren Stelle ein herkömmliches Brennstoffsteuerventil verwendet werden kann, das durch eine geeignete, strömungsmitteldruckempfindliche Vorrichtung, beispielsweise eine Membran oder dergleichen, betätigt wird,wobei in diesem Fall die Kanäle 350 und 354 ebenso wie die Kanäle 224 und 232 zur Membran führen.
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Claims (1)

  1. DIpI. Ing. H. Hauck Dip!. Phys. W. Schmitz
    Tel. 5 38CS86
    The Bendix Corporation
    Executive Offices
    Bendix Center 20. April 1970
    Sputhfield,Michigan 48075-,USA Anwaltsakte M-1128
    Pa tentansprüche
    ( 1.!Brennstoff-Regelanlage für einen Kolbenmotor, der einen regelbaren Luftzufuhrabschnitt und einen Abgasabschnitt enthält, gekennzeichnet durch eine Pluidlk-Verstärkungsschaltung (46, 48, 50), die auf eine von dem dem Motor zugeführten Brennstoff-Luftverhältnis abhängige Zustandsgröße der Abgase anspricht und ein in Abhängigkeit von dieser Zustandsgröße verändertes Strömungsmittel -Drucksignal erzeugt* und ferner gekennzeichnet durch eine Brennstoff-Steuervorrichtung (44), die den dem Motor zugeführten Brennstoffrnengenstrora und somit das Brennstoff-Luftverhältnis in Abhängigkeit vom Strömungsmittel-Drucksignal steuert.
    2. Brennstoffregelanlage nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Zustajndsgröße der Abgase die Abgastemperatur ist.
    3. Brennstoff-Regelanlage nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Fluidik-Verstärkungsschaltung (46,48,50) sowohl auf die Abgptemperatur als auch auf die Temperatur der Zufuhrluft anspricht und ©in im Abhängigkeit von der Abgastemperatur un<3 der Zufuhrlufttemperatur verändertes Strömungsmittel-Drucksignal
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    4. Brennstoff-Regelanlage nach Anspruch 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Fluidlk-Verstärkungsschaltung (46,48,50) enthält? Eine erste Pluidik-Verstärkungsvorrichtung (46), die auf die Abgas- und Zufuhrlufttemperatur anspricht und ein erstes in Abhängigkeit von der Abgas- und Zufuhrlufttemperatür verändertes Strömungsmittel-Drucksignal erzeugt, sowie eine zweite Pluidik-Verstärkungsvorrichtung (48,50), die auf das erste Strömungsmittel-Drucksignal anspricht und ein zweites« in Abhängigkeit von dem ersten Strömungsmittel-Drucksignal verändertes Strömungsmittel-Drucksignal erzeugt.
    5. Brennstoff-Regelanlage nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß das erste Strömungsmittel-Drucksignal durch eine Strömungsmitteldruclc-Impulsreihe gebildet wird, die eine dem Verhältnis der Abgastemperatur zur Zufuhrlufttemperatur proportionale Frequenz hat, und daß eine Dämpfungseinrichtung (212,214;286,292) zum Glätten der ströraungsmitteldruck-ImpulEreihe vorgesehen ist.
    6. Brennstoff-Regelanlage nach Anspruch 4 oder 5, dadurch gekennzeichnet, daß die erste Fluidik-Verstärkungsvorrichtung enthält: einen Fluidik-Schwingverstärker (A1), der eine erste und zweite Strömungsmittel-Druckimpulsreihe erzeugt, die eine vorgegebene Frequenz hat» einen bistabilen Fluldlk-Verstärker (A2), der an seinen ersten und zweiten, sich gegenüberliegenden Steuertoren (182, 184) die erste bzw. zweite Strömungsmittel-Druckimpulsreihe empfängt und eine entsprechende dritte und vierte Ströinungsmitteldruck-impulsreihe von vorgegebener Frequenz erzeugt, einen monostabilen Fluidik-Verstärker (A5) mit dritten
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    ORIGINAL
    und vierten, sich gegenüberliegenden Steuertoren (198,200), einen ersten Kanal (194), der über einen Teil seiner Länge der Abgastemperatur (Tj7) und über den verbleibenden Teil seiner Länge der Zufuhrlufttemperatur (T») ausgesetzt ist und die dritte Strömungsmitteldruck-Impulsreihe von dem bistabilen Fluidik-Verstärker (A2) an das dritte. Steuertor (I98) leitet, sowie einen zweiten Kanal (196), der die gleiche Länge wie der verbleibende Abschnitt des ersten Kanals (194) hat und der Zufuhrlufttemperatur (T,,) ausgesetzt ist und die vierte Strömungsmitteldruck-Impulsreihe von dem bistabilen Verstärker (A2) zu dem vierten Steuertor (200) leitet.
    7. Brennstoff-Regelanlage nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß das erste Strömungsmitteldrucksignal von dem monostabilen Verstärker (A^) abgenommen wird und sich proportional zur Phasenverschiebung zwischen der dritten und vierten Druckimpulsreihe ändert, wobei sich die Phasenverschiebung nach der Beziehung l80° + 360° · L2 · \tT/Te verändert, worin Lg die der Abgastemperatur ausgesetzte Länge des Kanals, T„ die Abgastemperatur und T. die Zufuhrlufttemperatur ist.
    8. Brennstoff-Regelanlage nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die ersten und zweiten Fluidik-Verstärkungsvorrichtungen (46,48,50) mit ihren Einlassen (72,74,76) Umgebungsluft aufnehmen und über Luftauslaßkanäle (86,88,90) zu einer verhältnismäßig schwächeren Luftdruckquelle (84) entlüftet sind.
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    9. Brennst of f-Regelarilage nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die zweite Fluidik-Verstärkungsvorrichtung (50) einen proportional wirkenden Verstärker (Ah) und eine Vergleichseinrichtung (76,90,216.,218,22O) enthält, die einen eine Bezugstemperatur darstellenden Bezugs-Strömungsmitteldruck erzeugt, und daß der proportional wirkende Verstärker (A^) auf das erste -Strömungsmittel drucksignal und dem Bezugs-Strömungsmitteldruck anspricht und das zweite Strömungsmitteldrucksignal in Form eines von der Abweichung des ersten Strömungsmitteldrucksignals von dem Bezugs-Strömungsmitteldruck abhängigen und dieser Abweichung proportionalen Druckunterschieds erzeugt, und die Brennstoff-Steuervorrichtung (44) eine brennstoffbetriebene, proportional wirkende Verstärkungsvorrichtung (Ap-, Ag) enthält, die auf den Druckunterschied anspricht und einen dem Motor zugeführten Brennstoffmengenstrom einstellt, welcher sich proportional zu dem Druckunterschied ändert, wodurch die Abgastemperatur auf einem im wesentlichen konstanten, der Bezugstemperatur entsprechenden Wert gehalten wird.
    10.Brennstoff-Regelanlage nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die zweite Fluidik-Verstärkungsvorrichtung (48,50) enthält: Eine erste Reihe von Fluidik-Verstärkern (Aj,,Ay), eine Vergleichseinrichtung (76,90,216,218,220);die ein einer Bezugstemperatur entspinnendes Strömungsmittel-Bezugsdrucksignal erzeugt, wobei die erste Reihe von Fluidik-Verstärkern (A^, A7) auf das erste strömungsmitteldrucksignal und das Strömungsmittelbezugsdrucksignal anspricht und das zweite Strömungsmitteldrucksignal erzeugt, das sich in Übereinstimmung mit
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    der Abweichung der Abgastemperatur von der Bezu^stemperatur ändert, und daß die zweite Pluidik-Verstärkungsvorrichtung (48,50) ferner enthält: Sine zweite Reihe von Fluidik-Verstärkern (Aq,A^,Aj^A11), einen Signalgeber (A12), der ein in Abhängigkeit von dem dem Motor zugeführten Brennstoffmengenstrcm verändertes Strömungsmltteldrucksignal erzeugt, wobei die zweite Reihe von Fluidik-Verstärkern auf das erste Stromungsmittel-Drucksignal und auf das Brennstoffstrom-Drucksignal anspricht und das zweite Strömungsmittel-Drucksignal erzeugt, das in Abhängigkeit von der auf eine Änderung des dem Motor zugeführten Brennstoffmengenstroms bezogenen Änderung der Abgastemperatur verändert ist, und einen Steuerschalter (78), der mit dar ersten und zweiten Reihe von Fluidik-Verstärkern verbunden ist und in Abhängigkeit vom Betriebszustand des Motors die eine oder andere der ersten und zweiten Verstärkerreihen abschaltet.
    11. Brennstoff-Regelanlage nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß die erste Reihe von Fluidik-Verstärkern (A1,, A7) den dem Motor zugeführten Brennstoffmengenstrom derart einregelt, da3 unabhängig von Änderungen des dem Motor zugeführten Luftmengenstroms ein im wesentlichen konstantes, demMotor zur Verbrennung zugeführtes Brennstoff-Luftverhältnis und somit eine im wesentlichen konstante Abgastemperatur aufrechterhalten wird.
    12. Brennstoff-Regelanlage nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß die Luftzufuhr zum Motor durcheine Luftdrosselklappe (32) regelbar ist und die Regelanlage ferner enthält: Eine Fluidik-
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    VerstärkunjjGvorrichtung (A7), die auf den stromabwärts der Drosselklappe-'-(32) herrschenden Luftdruck anspricht und ein drittes, proportional zur Änderung des Luftdrucks verändertes Strüraun. sniitteldrucksignal erzeugt, wobei das dritte Strömungs- :::i*ofceldruck£sit:nal der ersten Reihe von Fluidik-Verstärkern (A^) zugeführt wird und dort das zweite Strömungsmittel-Drucksignal zwecks einer voreilenden Änderung des Brennstoffmengenstroms verändert.
    IjJ. Brennstcff-Re.r-ilanlace nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Zufuhrluft im wesentlichen die Temperatur der Umgebun^sluft hat und das erste .Strömun^smitteldrucksignal in Abhängigkeit vom Verhältnis der Umgebungslufttemperatur zur Äbgastemperätur verändert wird.
    14. Brenhstoff-Regelanlage nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die erste und zweite Pluidik-Verstärkungsvorrichtung (46,48, 50) mit Druckluft betrieben und das zweite Strömungsmitteldrucksignal aus der Druckluft abgeleitet wird, und daß die Brennstoff-Steuervorrichtung (44) einen ersten und zweiten, proportional wirkenden, äurch unter Druck stehenden Brennstoffbetriebenen Fluidik-Verstärker (A1-,Ag) enthält, wobei der erste proportional wirkende Fluidik-Verstärker (A5) auf das zweite in Form eines Luftdrucksignals abgeleitete Strömungsmittel-Drucksignal anspricht und einen dem zweiten Ströraungsmittel-Drucksignal proportionalen Brennstoff-Steuerdruckuntersehied erzeugt und der zweite proportional wirkende Fluidik-Verstärker auf den zweiten Brennstoff-Steuerdruckunterschied anspricht und den dem Motor
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    zugeführten Brennstoffmengenstrom auf einen Wert einstellt, der sich proportional zu dem Brennstoff-Steuerdruckunterschied ändert.
    15. Brennstoff-Regelanlage nach Anspruch 10,dadurch gekennzeichnet, daß der Signalgeber (A12) enthält} Einen ersten bistabilen Fluidik-Verstärker (A.2) mit einem ersten und zweiten Steuerfluidtor (37^,376) und einem ersten und zweiten Strömungsmittel-Auslaßkanal (370,388), erste und zweite Strömungsmittelkanäle (360,362), denen das zweite Strömungsmittel-Drucksignal zugeführt wird und die zu einer verhältnismäßig schwachen strömungsmitteldruckquelle (84) entlüftet sind, ein erstes Paar von Drosselstellen (368,370), die in Reihe in dem ersten Strömungsmittelkanal (360) angeordnet sind und ein vorgegebenes Durchflußflächenverhältnis haben,, ein zweites Paar von Drosselstellen (364,366), die in Reihe in dem zweiten Kanal (362) angeordnetsind und ein vorgegebenes Durchflußflächenverhältnis haben, eine Kammer (372^, die ein vorgegebenes volurnetrisehes Fassungsvermögen hat und mit dem ersten Kanal (360) zwischen der ersten und zweiten Drosselstelle (368,370) verbunden ist, wobei die ersten und zweiten Steuertore (374,376) mit dem ersten bzw. zweiten Strömungsmittelkanal (360,362) zwischen den entsprechenden Drosselstellen (368,37O;364,366) verbunden sind und einen ersten steuerdruckunterschied erzeugen, der sich in Abhängigkeit von der Änderung des den Brennstoffmengenstrom zum Motor darstellenden Strömungsmitteldrucksignals ändert, und somit den ersten Auslaßkanal (378) entsprechend unter Druck setzen, und daß die zweite Reihe von Fl uidik-Verstärkern (Ag, Ag, A10,A. ^ enthält:
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    Einen zweiten bistabilen Verstärker (Ag) mit einem dritten und einem vierten Steuertor (302,504) und einem dritten und vierten Auslaßkanal (306,305), dritte und vierte Strömungsmittelkanäle (288,290), denen das erste Strömungsmitteldrucksignal zugeleitet wird und die zu der verhältnismäßig schwachen Druckmittelquelle (84) entlüftet sind, ein drittes Paar von Drosselstellen (292, 294), die hintereinander in dem dritten Kanal (288) angeordnet sind und ein zweites vorgegebenes Durchflußflächenverhältnis haben, ein viertes Paar von Drosselstellen (296,298), die hintefiinander in dem vierten Kanal (290) angeordnet sind und das zweite vorgegebene Durchflußflächenverhältnis haben, eine Kammer (300), die ein vorgegebenes volumetrisches Fassungsvermögen hat und zwischen dem dritten Drosselstellenpaar (292,294) mit dem dritten Kanal (288) verbunden ist, wobei die dritten und vierten Steuertore (302,304) mit dem dritten bzw. vierten Strömungsmittelkanal (288,290) zwischen dem entsprechenden Paar von Drosselstellen (292,294;296,298) verbunden sind, einen zweiten Strömungsmittel-Steuerdruckunterschied erzeugen, der sich in Abhängigkeit von der Änderung des ersten Strömungsmitteldrucksignals ändert, und dadurch den dritten Auslaßkanal (306) entsprechend mit Druck beaufschlagen, und daß die zweite Reihe von Pluidik-Verstärkern ferner mehrere monostabile Flüidik-Verstärker (Aq, A10, A,.) enthält, die mit dem ersten und dritten Auslaßkanal (378,306) verbunden sind und auf den zwischen diesen herrschenden strömungsmitteldBuckunterschied ansprechen und das zweite Strömungsmitteldrucksignal erzeugen.
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    16. Brennstoff-Regelanlage nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß der Fluidik-Schwingun^sverstärker (A,) bistabil und luftbetrieben ist und somit einen Luft-Hauptstrahl erzeugt, der zwecks wechselnder Druekbeaufschlagung zwischen dem ersten und zweiten Auslaßkanal (178,180) ablenkbar ist, da3 in Querrichtung des Hauptstrahls erste und zweite, sich gegenüberliegende Steuertore (175,177) angeordnet sind, daß der erste Auslaßkanal (178) und das erste Steuertor (175) über einen ersten Rückkopplungskanal (174) verbunden sind, und da3 der zweiue Auslaßkanal (I80) und das zweite Steuertor (177) über einen zweiten RUckkoppelungskanal (176) verbunden sind, wobei die ersten und zweiten Rückkoppelungskanäle (174,176) der Temperatur der Umgebungsluft ausgesetzt sind und die erste und zweite Druckimpulsreihe an das erste bzw» zweite Steuertor (175*177) mit einer Frequenz übertragen, die von der Umgebungslufttemperatür abhängt.
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DE19702019513 1969-04-23 1970-04-22 Brennstoff-Regelanlage für gemischverdichtende Brennkraftmaschinen Expired DE2019513C (de)

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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE2855097A1 (de) * 1978-01-12 1979-07-19 Nippon Denso Co Brennstoff-regelsystem

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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE2855097A1 (de) * 1978-01-12 1979-07-19 Nippon Denso Co Brennstoff-regelsystem

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FR2041194B1 (de) 1974-02-01
FR2041194A1 (de) 1971-01-29
GB1306094A (de) 1973-02-07
US3548795A (en) 1970-12-22
JPS4943652B1 (de) 1974-11-22

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