DE2042541A1

DE2042541A1 - Kraftstoffeinspritzanlage für Fahrzeuggasturbinen

Info

Publication number: DE2042541A1
Application number: DE19702042541
Authority: DE
Inventors: Franz 7000 Stuttgart. P Eheim
Original assignee: Robert Bosch GmbH
Current assignee: Robert Bosch GmbH
Priority date: 1970-08-27
Filing date: 1970-08-27
Publication date: 1972-03-02
Also published as: US3797235A; PL73504B1; AT309155B; DE2042541C3; FR2101347A5; RO61102A; DE2042541B2; SE414071B; BR7105603D0; ES394521A1

Description

R. 9943
21.8.1970 Kh/Kb

Anlage zur

Patent- und

Gebrauchsmusterhilfsanmeldung

R03ERT BOSCH GMBH, 7 Stuttgart

Kraftstoffeinspritzanlago für Fahrzeugftasturbinen

Die Erfindung betrifft eine kontinuierlich arbeitende Kraftstoffeinspritzanlage für Fahrzeuggasturbinen mit einer kontinuierlich arbeitenden Einspritzpumpe und Regelung der Einspritzmenge, mit einem Mengensteilwerk, das die Stellung eines die zu den Einspritzdüsen strömende Kraftstoffmenge zumessenden Steuerschiebers bewirkt, wobei an einem den Steuerschieber enthaltenden Zumeßventil dadurch ein konstantes Druckgefälle herrscht, daß in den Kraftstoff-Strom ein Differenzdruckventil eingeschaltet ist, und außerdem mit Mitteln zur dreh ζ aiii abhängigen Re ge lung der Menge, zur Druckbegrenzung innerhalb des hydraulischen Systems und zum Schutz gegen Überdrehzahl und Übertemperatur.

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Bei derartigen Kraftstoffeinspritzanlagen wird angestrebt, mit einer den Betriebsbedingungen der Gasturbine entsprechenden auf dae Zumeßventil wirkenden Stellgröße eine dieser entsprechende Durchströmquerschnittsänderung zu erreichen und mittels eines möglichst konstanten Druckgefälles an diesem Durchströmquerschnitt eine dem freien Querschnitt entsprechende gleichbleibend genaue Kraftetoffzumessung ^ zu erhalten, die unabhängig von den Drücken vor und nach dieser Zuineßstelle ist. Dabei muß die Kraftstoffeinspritzanlage selbst in hohem Maße zuverlässig arbeiten«und Sicherheitseinrichtungjen;" zum Beispiel für überdrehzahl und Ubertemperatur, enthalten.

Eb ist bekannt bei derartigen Regelvorrichtungen ein Zumeßventil in der Kraftetoffleitung vorzusehen, das aufgrund der Abweichung einer vorgewählten. Drehzahl von einer Istdrehzahl gesteuert und an dem das Druckgefälle durch ein Diff erenzdruclcventil.möglichst konstant gehalten wird. Derartige Vorrichtungen dienen dazu, Abweichungen einer. zu regelnden Betriebsgröße auf einen Hullwert einzuregeln, ψ wobei Sicherheitseinrichtungen beispielsweise für überdrehzahl oder Übertemperatur gegebenenfalls das Triebwerk durch Unterbrechung der Kraftstoffzufuhr abstellen. Es ist jedoch äußerst schwierig mechanische Begier zu entwickeln, die den Erfordernissen moderner Gasturbinen entsprechen und schnell genug auf Änderungen der Betriebsbedingungen reagieren und erforderliche Korrekturen vornehmen.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen Hegler zu schaffen, der den Erforderniesen moderner Gasturbinen entspricht und zuverlässig arbeitet. *_

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Biese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß der Durch st römquer schnitt des Zum.eßventils durch ein mit dem Steuerschieber unmittelbar verbundenes, innerhalb des Gehäuses angeordnetes Elektromagnetsystem änderbar ist.

Eine vorteilhafte Ausgestaltung des Gegenstandes der Erfindung besteht darin, daß das Elektromagnetsystem als Drehmagnetsystem und der Steuerschieber als Drehschieber ausgebildet ist, der eine mit dem zuströmenden Kraftstoff verbundene Ringnut hat, deren eine achsparallele Ausdehnung von zwei schrägen Steuerkanten begrenzt ist, die zugeordnete Steuersohlitze in der. Gleitbuchse je nach Drehstellung des Steuerschiebers mehr oder weniger freigeben, und daß der maximale und minimale Verstellwinkel des Steuerschiebers durch eine mit dem Steuerschieber fest verbundene Kurvenscheibe, die mit Anschlägen zusammenwirkt, begrenzbar und der Steuerschieber im stromlosen Zustand des Mengenstellwerkes durch eine Rückholfeder auf Null Burtickstellbar ist und außerd«m_tdaß die Xurveaecheibe ein induktives Bückmeldeglied betätigt* Bei einer Ausfuhrungsfora der eingangs beschriebenen Anlage mit einem induktiven Drehzahlgeber, dessen magnetischer Kreis innerhalb des Gehäuses angeordnet ist, besteht eine -weitere Ausgestaltung des Gegenstandes der Erfindung darin, daß der magnetische Kreis aus einer mit der Pumpenantriebswelle verbundenen Zahnscheibe und zwei diametral gegenüberliegenden Gebern besteht, wobei Jeder Geber ein eine Induktionsspule tragendes Joch hat, dessen der Zahnscheibe gegenüberliegende Enden eine entsprechende Zahnung aufweisen.

Bei der elektronischen Regelung von mit Gasturbinen angetriebenen Kraftfahrzeugen ist e"s erforderlich Wandler zu

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schaffen, die die elektrischen Ausgangsgrößen der elektronischen Steuergeräte in mechanische Größen umformen, womit dann auf den Betriebszustand der Gasturbine eingewirkt wird. Ein elektronischer Reglertyp ist vom Prinzip her für alle Arten von Gasturbinen geeignet, denn die jeweiligen Kennlinien sind leicht daran einzustellen; bei mechanischen Reglern dagegen muß für jeden Gasturbinentyp ein spezieller Regler oder komplizierte Zusatzgeräte zum Grundtyp entworfen werden. Mit Hilfe des innerhalb des Fumpengehäuses angeordneten Drehmagnetsysteraes ist es ip einfacher V/eise möglich, eine"elektrische Steuergröße in eine derartige mechanische Steuergröße umzuwandeln, die eine Veränderung der Einspritzmenge bewirkt. Der raumsparend in das Reglergehäuse integrierte induktive Drehzahlgeber enthält vorteilhafterweise aus Sicherheitsgründen und zum Ausgleich von auftretenden Rundlauftoleranzen des Luftspaltes zwei diametral gegenüber angeordnete Geber.

Eine bevorzugte Ausgestaltung des Gegenstandes der Erfindung ist derart, daß das Differenzdruckventil zum Zumeßventil hydraulisch in Reihe geschaltet ist und das Differenzdruck-. P ventil als Flachsitzventil ausgebildet ist, das als beweglichen Teil eine Membran hat, die in ihrem mittleren Bereich mit einem gehäuse!"ecten Flachsitzteil zusammenarbeitet.

Bei einer anderen ebenfalls bevorzugten Ausgestaltung der Erfindung ist das Differenzdruckventil durch eine mit einem Steuerschieber kraft schlüssig verbundene Membran betätigbar.

BAD ORIGINAL

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Eine vorteilhafte Ausgestaltung der Erfindung ist, daß das Magnetsystem als Hubmagnetsystem ausgebildet und der Steuerschieber entgegen einer ebenfalls axial zu ihm angeordneten Rückstellfeder axial verschiebbar ist und einen mit dem zuströmenden Kraftstoff verbundenen Ringraum hat, dessen eine Steuerkante zugeordnete Steuerschlitze in der Gleitbuchse je nach Hub mehr oder weniger freigibt, und bei der vorteilhafterweise das induktive Rückmeldeglied in der Achee des Steuerschiebers angeordnet ist·

Eine kennzeichnende Ausgestaltung der Erfindung ist derart, daß stromaufwärts der Einspritzpumpe ein magnetgesteuertes Sehne11schlußventil angeordnet ist, das durch ein Signal vom Üb erwachungBgIied eiaes elektronischen Reglers gesteuert wird und bei stromloser Magnetwicklung durch eine vorgespannte Feder den Zulaufkaaal aur Einspritzpumpe sperrt und gleichzeitig das hydraulische System stromabwärts der Einspritzpumpe entlastet, wobei das ßchnellschlußventil als Schieberventil ausgebildet ist. Um die zulässige Höchstdrehzahl und die zulässige Höchsttemperatur der Gasturbinemit Sicherheit zu halten, enthält die Brennstoffeinspritzanlage ein magnetisch gesteuertes Schnellschlußventil, das bei Überschreitung der Grenzwerte oder bei Ausfall der Stromversorgung des Elektromagneten den Zulauf zur Brennstoffpumpe sperrt und gleichzeitig den Druck in der Kraftstoffleitung zur Einspritzdüse plötzlich entspannt. _g_

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Bei einer Ausführungsform der eingangs beschriebenen Anlage mit einem unmittelbar vor der Einspritzdüse oder in einem mit der Düse gemeinsamen Gehäuse angeordneten Schnellschlußventil besteht eine Ausgestaltung der Erfindung darin, daß das federbelastete Schncllschlußventil bei stromloser Magnetwicklung die Kraftstoffleitung zur Düse sperrt und . einen Rücklaufkanal zum Kraftstoffbehälter öffnet. Diese * Anordnung des Schnellschlußventiles bringt den Vorteil mit sich, daß aufgrund eines entsprechenden Signales des elektronischen Reglers bei Ausfall eines elektronischen Bauelementes oder bei Überdrehzahl oder Ubertemperatur der Zulaufkanal zur Einspritzdüse geschlossen wird und gleichzeitig die von der Pumpe noch während des Auslaufs der Gasturbine geförderte Brennstoffmenge auf die Saugseite der Förderpumpe oder in den Kraftstofftank zurückgeleitet wird, die Förderpumpe also während des Auslaufens nicht trocken läuft und somit die Freßgefahr verringert wird. Außerdem ist durch die unmittelbare Anordnung vor der Düse die Ansprechverzögerung aufgrund des Leitungs-P volumens optimal verbessert.

Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in den Zeichnungen dargestellt und werden im folgenden näher beschrieben. Es zeigen:

Fig. 1 eine schematische Anordnung einer Kraftstoffeinspritzanlage für eine Zwei-Vellen-Gasturbine mit verstellbarem Leitapparat vor der Arbeitsturbine und dem elektronischen Regler (Blockschaltbild), der die Einspritzmenge und die Leitapparatverstellung regelt,

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Fiβ. 2 einen Längsschnitt durch die Kraftstoffeinspritzanlage,

Fig. 3 einen Querschnitt entlang der Linie III-UI in Fig. 2,

Fig. <4 eine Draufsicht auf die Kraftstoffeinspritzanlage ohne Deckel,

Fig. 5 einen Querschnitt entlang der Linie V-V in Fig. 2, Fig. 6 einen Querschnitt entlang der Linie VI-VI in Fig.2,

Fig. 7 einen Schnitt durch ein vor der Düse angeordnetes Schnellschlußventil,

Fig. 8 eine Kraftstoffeinspritzanlage, bei der das Zuoeßventil mit dem Differenzdruckventil in Reihe geschaltet ist, in vereinfachter Darstellung,

Fig. 9 ein Differenzdruckventil mit Membran und Steuerschieber,

Fig. 10 einen Längsschnitt durch eine Kraftstoffeinspritzanlage mit Hubmagnetsystem.

Fig. Λ zeigt schematisch die Anordnung einer Kraftstoffeinepritzanlage KA für eine für Fahrzeuge bestimmte Zwei-Wellen-Gasturbine mit einem Verdichter V für die Verbrennungsluft, einer Verdichterturbine VT, einem durch eine Steuereinrichtung LV hydraulisch verstellbaren Leitapparat L vor der Arbeiteturbine AT und einem Wärmetauscher V/T, in dem die Verbrennungsluft durch Abgas erwärmt wird.

D:e Krnftrtoffeinspritzanlage KA enthält eine von der Verdichterturbine VT angetriebene Einspritzpumpe 3» die aus einem Kraftstofftank K Kraftstoff über ein Zumeßventil, an

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dem ein Differenzdruckventil 36 eine konstante Druckdifferenz aufrechterhält und dessen Steuerschieber elektromagnetisch von einem Mengensteilwerk 17 betätigbar ist, zu Düsen D in einer Brennkammer BK fördert. Der gewünschte Betriebszustand der Gasturbine läßt sich am Gaspedal A willkürlich einstellen, wobei die Stellung des Pedals A den Sollwert für den elektronischen Regler ER darstellt. Der tatsächliche Betriebszustand der Gasturbine wird dem elektronischen Regler ER einerseits von einem induktiven Rückmeldeglied 32, das mit dem Steuerschieber des Zumeßventils verbunden ist und auf dessen Stellung, die der Durchflußmenge gleichzusetzen ist, anspricht und andererseits von einem mit der Einspritzpumpenwelle 2 verbundenen induktiven Drehzahlgeber 4-8 gemeldet. Bei Abweichung von der Sollwertvorgabe erfolgt dann durch ein entsprechendes Signal vom elektronischen Regler ER eine Korrektur des Durchflußquerschnittes am Zumeßventil. Weiterhin überwacht der elektronische Regler ER die maximal zulässige Drehzahl und die maximal zulässige Temperatur T, um bei Überschreitung dieser Grenzwerte den Stromkreis des vor der Einspritzpumpe angeordneten magnetgesteuerten Schnellschlußventils 67 zu unterbrechen, wodurch die Kraftstoffzufuhr zur Einspritzpumpe 3 gesperrt und gleichzeitig das hydraulische System stromabwärts der Einspritzpumpe entlastet wird. Ein Überdruckventil 100 zwischen Pumpendruck- und-saugseite begrenzt den Maximaldruck in der Kraftstoffeinspritzanlage KA.

In Fig. 2 ist ein Schnitt durch eine Kraftstoffeinspritzanlage gezeigt, die innerhalb ihres Reglergehäuses 1 eine über die Antriebswelle 2 von der Verdichterturbine angetriebene Zahnradpumpe 3 enthält, die Kraftstoff über die Bohrung 4 in eine Ringnut 5 einer Gleitbuchse 6 fördert, von wo aus der Kraftstoff über Bohrungen 7 in einen Ringraum 8 gelangt, der von dem Steuerschieber 11 und der

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Innenbohrung 14 der Gleitbuchse 6 gebildet wird. Die Bohrung 4 kann erforderlichenfalls als hydraulisches Dämpfungselement (Speicher) ausgebildet sein. Die beiden Steuerkanten 12 des Steuerschiebers 11 und die entsprechenden Steuerschlitze 15 bilden ein Zumeßventil, dessen Durchflußquerschnitt 21 durch ein direkt mit dem Steuerschieber 11 verbundenes Mengenstellwerk 17 änderbar ist. Das Mengenstellwerk enthält einen Drehmagneten 18, der drehbar zwischen den beiden Spulen 19 angeordnet ist, die sich auf einem Kern 20 befinden, so daß sich über den Drehmagneten 18 und den Kern 20 ein geschlossener magnetischer Kreis ausbilden kann (Fig. 4). Der Drehmagnet 18 ist auf dem Steuerschieber 11 befestigt, der in axialer Richtung zwischen Spitzen 23 gelagert ist. Die axiale Fixierung des Steuerschiebers 11 erfolgt durch die Einstellschraube 24 gegen den Anschlag 25, der sich im Deckel 27 gegen die Feder 26 abstützt.

Oberhalb des Drehmagneten 18 ist auf dem Steuerschieber 11 eine Nockenscheibe 30 angeordnet, die entsprechend der Drehung des Steuerschiebers 11 über einen Taster 31 ein induktives Rückmeldeglied 32 betätigt (Fig. 4).

Der an den Steuerschlitzen 15 zugemessene Kraftstoff strömt über die Ringnut 16 und den Kanal 34- in die obere Kammer 35 des Differenzdruckventils 36, das als Flachsitzventil ausgebildet ist, und dessen Membran 37 zwischen Reglergehäuse 1 und Ventilgehäuse 38 in einer Ebene mit dem feststehend angeordneten Ventilsitz 39 eingespannt ist. An dem Gehäuse 38 stützt sich über einen Zwischenring 40 eine Schraubenfeder 41 ab, die eine möglichst flach verlaufende Charakteristik hat. Diene Schraubenfeder 41 belastet die Membran 37 über einen Federteller 42 in Öffnungsrichtung, so daß das

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Differenzdruckventil außer Betrieb geöffnet ist. Aus der Ringnut 5 strömt Kraftstoff ungedrosselt durch die Bohrung 9 in eine Kammer 10 des Differenzdruckventils 36·

Aus der Kammer 10 wird eine gewisse überschüssige Kraftstoffmenge durch eine Drosselbohrung 44 in den Raum 45 geleitet, wo sie zusammen mit der im System auftretenden Leckmenge das Drehmagnetsystem, das induktive Rückmeldeglied 32 und den induktiven Drehzahlgeber 48 umspült und wirkungsvoll kühlt, um dann durch den Rückstromkanal 46 im Deckel 27 in den Kraftstoffbehälter K zurückgeleitet zu werden.

Auf der Antriebswelle 2 ist eine Zahnscheibe 49 des induktiven Drehzahlgebers 48 angebracht, die zusammen mit Je einem Joch 50, dessen der Zahnscheibe gegenüberliegende Enden eine entsprechende Zahnung aufweisen (Pig. 6), einen magnetischen Kreis bilden, dessen magnetischer Fluß sich entsprechend der V/inkelgeschwindigkeit der Zahnscheibe pulsierend ändert. Auf jedes Joch ^O ist jeweils eine Induktionsspule 51 aufgebracht, in welcher durch die Flußänderungen Spannungsimpulse induziert werden. Die aus je einem Joch 50 und einer Induktionsspule 51 gebildeten Geber 5^ sind an dem Lagerkörper 52 befestigt, gleichfalls Kontaktfahnen 56, an die die Anschlüsse der Induktionsspulen 51 angeschlossen sind. Das Reglergehäuse 1 wird von einem Deckel 27 verschlossen, der einen als Stecker ausgebildeten Fortsatz 57 aufweist. Auf der Innenseite des Deckels 27 befindet sich eine Leiterplatte 58, die teilweise Kontaktfedern 59 und teilweise Kontaktflächen trägt, die im Betrieb gegen Kontaktfedern 60 gepreßt sind. Alle elektrischen Verbindungen innerhalb des Reglergehäuses sind auf der Leiterplatte 58 hergestellt. Die Anschlüsse, die aus dem Reglergehäuse herausgeführt werden sollen, werden

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unterhalb des als Stecker ausgebildeten Fortsatzes 57 an Metallstifte 61 geführt, die druckdicht und temperaturfest aus dem ,Reglergehäuse herausgeführt sind. An diese Metallstifte 61 sind die Steckkontakte 62 innerhalb des Steckers 57 geführt.

Mit 66 ist der Elektromagnet des Schnellschlußventilε 67 bezeichnet, das in Fig. 5 näher erläutert wird.

Fig. 3 zeigt einen Querschnitt durch die Kraftstoffeinspritzanlage in der Ebene-des Mengenstellwerkes und des Zumeßventiles mit dem Steuerschlitz 15 und der Steuerkante 12. Zum Druckausgleich ist der Raum 71 mit dem Raum 45 durch eine Bohrung 70 verbunden.

In Fig. 4 ist eine Draufsicht auf eine Kraftstoffeinspritzanlage nach Fig. 2 gezeigt, bei der Deckel abgenommen ist. Hierbei ist von oben das Joch 50 mit der Induktionsspule 51 für den magnetischen Kreis des induktiven Drehzahlgebers zu sehen. Oberhalb des Drehmagneten 18 ist die Nockenscheibe 30 sichtbar, die auf den Taster 31 des induktiven Rückmeldegliedes 32 wirkt. Die Vinkelbegrenzung des Drehmagneten 18 erfolgt durch Anschlagflächen 75 und 76 an der Nockenscheibe 30 und die Anschlagplatte 74. Eine Rückholfeder 77 stellt im stromlosen Zustand des Mengenstellwerkes 17 den Steuerschieber 11 auf die Nullstellung zurück, in der der Durchflußquerschnitt 21 Null ist. Auf dem induktiven Rückmeldeglied 32 sind Kontaktflächen 79 angebracht, die bei geschlossenem Deckel 27 gegen die Kontaktfedern 59 der Leiterplatte 58 gepreßt werden. Über die Kontaktfedern 60 werden die Spulen 19 iait der Betriebsspannung versorgt.

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In Fig. 5 ist mit 81 die Zuflußbohrung bezeichnet, durch die über die Bohrungen 82 und 83 der Kraftstoff aus dem schematisch dargestellten Kraftstoffbehälter K von der Zahnradpumpe-3 angesaugt wird. In der Zuflußleitung 81,

82 befindet sich ein Schnellschlußventil 67, das über einen Kolbenschieber 88, der mittels einer Kupplung 89 mit dem Anker 90 des Elektromagneten 66 verbunden ist. Bei stromloser Magnetwicklung schließt das Schnellschlußventil 67 aufgrund der Wirkung einer vorgespannten Feder 91 (Fig. 7) die

^ Bohrung 82 zur Kraftstoffpumpe. Gleichzeitig werden damit die Druck- und die Saugseite der Kraftstoffpumpe miteinander verbunden, indem der Kraftstoff über die Rückströmbohrung 85» die Ringnut 93 und Bohrungen 94 in der Buchse 95 in den Ringraum 96 des Kolbenschiebers 88 gelangt. Der Ringraum' 96 steht in dieser Stellung des Kolbenschiebers mit der Ringnut 97 ^n^ Bohrungen 98 in Verbindung, die in die Zuflußbohrung 81 münden.

Parallel zur Zahnradpumpe 3 ist in einer Bohrung 84 ein Druckbegrenzungsventil 100 angebracht, das in geöffnetem Zustand bei Überdruck die Druckseite 4 mit der Saugseite 83 der Zahnradpumpe verbindet. Dabei wird der Kolben 101 gegen eine Feder 102 ψ von dem Anschlagkörper 103 abgehoben und gibt die Ringnut 104 im Ventilkörper 105 frei, wodurch Kraftstoff durch Bohrungen 106 in den Ringraum 107 strömen kann, der mit der Bohrung

83 in Verbindung steht. Das Druckbegrenzungsventil hält ein bestimmtes Druckniveau im System aufrecht.

Fig. 6 zeigt den in das Reglergehäuse integrierten Drehzahlgeber. Die auf der Antriebswelle 2 befestigte Zahnscheibe 4-9 bildet zusammen mit zviei diametral gegenüberliegenden Gebern 54, die aus je einer Induktionsspule 51 und einem Joch 50

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bestehen, dessen der Zahnscheibe gegenüberliegende Enden eine entsprechende Zahnung aufweisen, einen magnetischen Kreis. Der obere Geber weist zwei Kontaktfahnen 56 auf_r an die die Anschlüsse der Induktionsspulen 51 führen. Durch die Verwendung von zwei Gebern sollen auftretende Rundlauftoleranzen im Luftspalt ausgeglichen werden.

Die Funktion des in Fig. Λ bis 6 dargestellten Ausführungsbeispieles ist folgende:

Mit Hilfe des elektronischen Reglers ES in den u.a. als Eingangsgröße die Stellung des Gaspedals A eingeht, und mit Hilfe eines im elektronischen Regler enthaltenen Steuergerätes wird eine elektrische Stellgröße erzeugt, die so verstärkt wird, daß sie den Drehmagneten 18 entgegen dem Uhrzeigersinn und entgegen der Spannung der Rückholfeder zu verdrehen vermag. Die jeweilige Stellung des Drehmagneten wird hierbei über das induktive Rückmeldeglied 32 dem elektronischen Regler gemeldet.

Als weitere Größen gehen in den elektronischen Regler ER die Temperatur T der Gase in der Brennkammer BK und der Druck der Außenatmosphäre ein.

Der Drehmagnet 18, dessen Ruhelage durch eine Rückholfeder 77 bei stromlosen Spulen 19 eingestellt wird, verstellt bei seiner Drehbewegung über eine Nockenscheibe 30ein induktives Rückmeldeglied 32. Dieses induktive Rückmeldeglied enthält zwei in Reihe geschaltete Induktivitäten, die als Spulen ausgebildet sind und innerhalb deren ein Ferritkern axial beweglich angeordnet ist (Fig. 10). Die Bewegung der Nockenscheibe 30 wird über einen Taster 31

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auf den Ferritkern übertragen. Die Reproduzierbarkeit der Ausgangsgröße des induktiven Rückmelders wird durch eine Spielausgleichsfeder erhöht, die den Ferritkern ständig leicht gegen den Taster 31 und diesen gegen die Nockenscheibe drückt. Der Kraftstoff wird von der Zahnradpumpe 3 zu dem Zumeßventil 13 gefördert, an dem die Zumesiung unter Aufrechterhaltung eines konstanten Druckgefälles durch das Differenzdruckventil 36 erfolgt. Dadurch ist "' der Durchflußquerschnitt 21 ein Maß für die Kraftstoffdurchflußmenge .

Bei Ausfall der" Elektronik, bei Überdrehzahl oder Ubertemperatur wird die V/icklung des Elektromagneten 66 stromlos und die Feder 91 schiebt den Anker 90 und somit den Kolbenschieber 88 nach oben, wodurch schlagartig der Kraftstoffzulauf zur Zahnradpumpe 3 durch das Schnellschlußventil67 unterbrochen und gleichzeitig das hydraulische System auf der Druckseite der Zahnradpumpe entlastet wird, indem der Kraftstoff über die Rückströmbohrung 85 und die Ringnut 96 in die Zuflußbohrung 81 gelangen kann.

Fig. 7 zeigt ein Ausführungsbeispiel eines vor der Düse D in dem Ventilgehäuse 110 angeordneten Schnellschlußventiles 67. Der über die Bohrung 111 zuströmende zugemessene Kraftstoff gelangt bei geöffnetem Sehne11schlußventil 67 über den Einspritzkanal 113 direkt zur Düse D. Der im stromlosen Zustand der Magnetwicklung 119 des Elektromagneben 66 von einer Feder 91 auf den Ventilsitz 114 gepreßte Kolbenschieber 115 trägt an der dem Ventilsitz zugewandten Stirnseite einen Dichtring 117 und an der der Magnetwicklung 119 zugewandten Stirnseite den Anker 118. Im geschlossenen Zustand des Schnell-

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schlußventiles 67 gelangt der Kraftstoff aus dem Raum 112 über Schlitze 120 und die Ringnut 121 der Führungsbuchse 122 in einen zwischen Kolbenschieber und der Innenbohrung 123.der Führurigsbuchse gebildeten Ringraum 124-, der über Bohrungen 125 und eine Ringnut 126 mit dem zum Kraftstoffbehälter K führenden Rücklaufkanal 127 verbunden ist. Die Bohrung 128 ermöglicht einen Druckausgleich zwischen dem Raum 129 unterhalb des Ankers 118 und dem Raum 112. Der Vorteil dieses Ausführungsbeispiels liegt darin, daß durch die unmittelbare Anordnung des Schnellschlußventiles vor der Düse die Ansprechverzögerung der Turbine aufgrund des kürzeren Leitungsvolumens verkürzt wird und gleichzeitig durch die Kraftstoffrückleitung nach der Brennstoffpumpe die Freßgefahr verringert wird, da die Brennstoffpumpe bis zum Stillstand der Turbine nicht trocken läuft.

8 zeigt Echematisch die schon in Fig. 2 beschriebene konstruktive Anordnung einer Kraftstoffeinspritzanlage mit einem Mengenstellwerk 1? und einem zu einem Zumeßventil 13 in Reihe geschalteten Differenzdruckventil 36, das als Flachsitzventil ausgebildet ist und als beweglichen Teil eine Membran 37 hat, die mit einem gehäusefesten Flachsitzteil zusammenarbeitet. Fig. 9 zeigt ein Differenzdruckventil 36, bei dem eine Membran 37 abhängig von den Kraftstoffdrücken vor und nach dem Zumeßventil, im Gegensatz zu Fig. 8,einen mit ihr kraftschlüssig verbundenen Steuerschieber 133 betätigt. Der über den Kanal 131 einer Ringnut 136 zufließende Kraftstoff strömt entsprechend der Stellung einer Steuerkante über den Einspritzkanal 113 zur Düse D. Auf die der Membran 37 abgewandte Stirnfläche des Steuerschiebers 133 wirkt eine Feder 134· ,in Öffnungsrichtung des Ventils. Die am Steuerschieber 133 durchleckende Kraftstoffmenge wird über einen Leckkanal 135 zum Kraftstoffbehälter rückgeleitet. Diese

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Ventilkonstruktion hat den Vorteil, daß Druckänderungen in der Leitung 113 eine geringere Rückwirkung auf den Differenzdruck ergeben.

Fig. 10 zeigt, einen Längsschnitt durch eine Kraftstoffeinspritzanlage mit einem Hubmagnetsystem 158. Der Kraftstoff gelangt von der Druckseite der Einspritzpumpe über Bohrungen 4 und 142 in eine Ringnut 143 der Gleitbuchse 144 und von dort in den Ringraum 146, der zwischen dem Steuerschieber 145 und der inneren Bohrung 150 der Gleitbuchse 144 gebildet wird. Die Zumessung des Kraftstoffes erfolgt mittels¹ einer Steuerkante ™ 147 "und Steuerschlitzen 148, durch die der Kraftstoff in eine Ringnut 149 gelangt und von dort über den Kanal 152 in die eine Kammer des Differenzdruckventils. Die Verbindung zur anderen Kammer des Differenzdruckventils wird durch die Bohrung 151 hergestellt. Der Anker 155 des Hubmagnetsystems 158 ist direkt mit dem Steuerschieber 145 verbunden und im Betriebszustand entgegen einer Rückstellfeder 156* die sich auf dem Kern 157 abstützt, verschiebbar. Der Kern 157 dient gleichzeitig als unterer Anschlag für die. Stellung des Steuerschiebers. Längsnuten Ί54 im Anker 155 dienen zum Druckausgleich am Anker.

^ Bei diesem Ausführungsbeispiel wird die Stellung des Steuerschiebers 145 unmittelbar durch die Stirnseite 160 des Steuerschiebers auf den in axialer Richtung angeordneten Taster 31 des induktiven Rückmeldegliedes übertragen. Dieses induktive Rückmeldeglied enthält zwei in Reihe geschaltete Induktivitäten 161 und 162, die als Spulen ausgebildet sind und innerhalb deren ein Ferritkern 163 axial beweglich angeordnet ist. Die Reproduzierbarkeit der Ausgangsgröße des induktiven RückmeIdegliedes wird durch eine Spielausgleichsfeder 164 erhöht, die den Ferritkern 163 ständig leicht gegen den Taster 31 drückt.

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Claims

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Ansprüche

/1J Kontinuierlich arbeitende Kraftstoffeinspritzanlage für· Ifahrzeuggasturbinen mit einer kontinuierlich arbeitenden Einspritzpumpe und Regelung der Einspritzmenge, mit einem Mengenstellwerk, das die Stellung eines die zu den Einspritzdüsen strömende Kraftstoffmenge zumessenden Steuerschiebers bewirkt, wobei an einem den Steuerschieber enthaltenden Zumeßventil dadurch ein konstantes Druckgefälle herrscht, daß in den Kraftstoffstrom ein Differenzdruckventil eingeschaltet ist, und außerdem mit Mitteln zur drehzahlabhängigen Regelung der Menge, zur Druckbegrenzung innerhalb des hydraulischen Systems und zum Schutz gegen Überdrehzahl und Übertemperatur, dadurch gekennzeichnet, daß der Durchströmquerschnitt (21) des Zumeßventils (13) durch ein mit dem Steuerschieber (11) unmittelbar verbundenes, innerhalb des Gehäuses (1) angeordnetes Elektromagnetsystem (17) änderbar ist.
2. Kraftstoffeinspritzanlage nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Elektromagnetsystem (17) als Drehmagnetsystem und der Steuerschieber (11) als Drehschieber ausgebildet ist, der eine mit dem zuströmenden Kraftstoff verbundene Ringnut (8) hat, deren eine achsparallele Ausdehnung von zv/ei schrägen Steuerkanten (12) begrenzt ist,

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die zugeordnete Steuerschlitze (15) in. der Gleitbuchse (6) je nach Drehstellung des Steuerschiebers mehr oder weniger freigeben.
3. Kraftstoffeinspritzanlage nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Drehschieber reibungsarm zwischen Spitzen (23) gelagert ist, die sich einerseits.auf einer Einstellschraube (24) und andererseits auf einem federnden Glied (25*26) abstützen, wodurch die Lage des Steuerschiebers (11) axial änderbar ist.
4. Kraftstoffeinspritzanlage nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß der maximale und minimale Verstellwinkel des Steuerschiebers (11) durch eine mit dem Steuerschieber fest verbundene Kurvenscheibe (30), die mit Anschlägen (74-,75,76) zusammenwirkt, begrenzbar und der Steuerschieber (11) im stromlosen Zustand des Mengen-Stellwerkes (17) durch eine Rückholfeder (77) auf Null zurückstellbar ist.
5. Kraftstoffeinspritzanlage nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Kurvenscheibe (30) ein induktives Ruckmeldeglied (32) betätigt.

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6. Kraftstoffeinspritzanlage nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Nagnetsystem (17) zur Kühlung von Kraftstoff umspült wird.
7. Kraftstoffeinspritzanlage nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß stromaufwärts der Einspritzpumpe (3) ein magnetgesteuertes Schnellschlußventil (67) angeordnet ist, das durch ein Signal vom Überwachungsglied eines elektronischen Reglers (ER) gesteuert wird und bei stromloser Magnetwicklung (119) durch eine vorgespannte Feder (91) den Zulaufkanal (83) zur Einspritzpumpe sperrt und gleichzeitig das hydraulische System stromabwärts der Einspritzpumpe entlastet.
8. Kraftstoffeinspritzanlage nach Anspruch 7» dadurch gekennzeichnet, daß das Schnellschlußventil (67) als Schieberventil ausgebildet ist.
9· Kraftstoffeinspritzanlage nach Anspruch 1, mit einem unmittelbar vor der Einspritzdüse oder in einem mit der Düse gemeinsamen Gehäuse angeordneten Schnellschlußventil, dadurch gekennzeichnet, daß das federbelastete Schnellschlußventil (67) bei stromloser Hagnetwicklung (119) die Kraftstoffleitung (113) zur Düse sperrt und einen Rücklaufkanal (127) zum Kraftstoffbehälter (K) öffnet.

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10. Kraftstoffeinspritzanlage nach Anspruch 1, mit einem induktiven !Drehzahlgeber, dessen magnetischer Kreis innerhalb des Gehäuses angeordnet ist, dadurch gekennzeichnet, daß der magnetische Kreis aus einer mit der Pumpenantriebswelle (2) verbundenen Zahnscheibe (49) und zwei diametral gegenüberliegenden Gebern (54) besteht, wobei jeder Geber (54) ein eine Induktionsspule (51) tragendes Joch (50) hat, dessen der Zahnscheibe (49) gegenüberliegende Enden eine entsprechende Zahnung aufweisen.
11. Kraftstoffeinspritzanlage nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Differenzdruckventil (36) zum Zumeßventil (13) hydraulisch in Eeihe geschaltet ist.
12. Kraftstoffeinspritzanlage nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß das Differenzdruckventil (36) als Flachsitzveritil ausgebildet ist^ das als beweglichen Teil eine Membran (37) hat, die in Ihrem mittleren Bereich mit einem gehäusefesten Flach.sit2.teil (39) zusammenarbeitet.
13. Kraftstoffeinspritzanlage nach_Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß das Diff erenzdruckventil (36) durch eine mit einem Steuerschieber (133) kraftschlüssig verbundene Membran (37) betätigbar ist.

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14·. Kraftstoffeinspritzanlage nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Magnetsystem (17) als Hubmagnetsystem (158) ausgebildet ist und der Steuerschieber entgegen einer ebenfalls axial zu ihm angeordneten Rückstellfeder (156) axial verschiebbar ist und einen mit dem zuströmenden Kraftstoff verbundenen Ringraum (146) hat, dessen eine Steuerkante (147) zugeordnete Steuerschlitze (148) in der Gleitbuchse (144) ge nach Hub mehr oder weniger freigibt.
15. Kraftstoffeinspritzanlage nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, daß das induktive Rückmeldeglied (32) in der Achse des Steuerschiebers (145) angeordnet i

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