DE205310C

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Publication number: DE205310C
Application number: DENDAT205310D
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Description

KAISERLICHESIMPERIAL

PATENTAMT,PATENT OFFICE,

Bei Gasmaschinen sind Vorrichtungen bekannt, durch welche die Einhaltung eines richtigen Mischungsverhältnisses zwischen Gas und Luft, sei es, wenn die Maschine mit verschiedenen Gasarten betrieben wird oder der Heizwert des zur Verfugung stehenden Gases Schwankungen unterworfen ist, in der Weise gesichert wird, daß die Durchtrittsquerschnitte für Luft und Gas bei gleichbleibendem Gesamtquerschnitt verändert werden, wobei dieser Gesamtquerschnitt vom Regler für den jeweiligen Gemischbedarf der Maschine eingestellt wird und für eine bestimmte Reglerstelle konstant bleibt.In gas engines devices are known through which compliance with a correct mixing ratio between gas and air, be it when the machine is using different Gas types are operated or the calorific value of the available gas Is subject to fluctuations, is ensured in such a way that the passage cross-sections for air and gas can be changed with the same overall cross-section, whereby this overall cross-section is set by the controller for the respective mixture requirements of the machine and remains constant for a certain controller point.

Die Ansaugung des Gemisches erfolgt nun bekanntlich nicht mit konstanter Geschwindigkeit, sondern dieselbe steigt während des Ansaugehubes gemäß der Bewegung des Kolbens von Null an bis zu einem Maximum und fällt am Ende des Hubes wieder auf Null. Dies hat zur Folge, daß ein dem Querschnittsverhältnis der Öffnungen· entsprechendes Mischungsverhältnis nicht während des ganzen Ansaugehubes aufrechtzuerhalten ist, wenn nicht etwa Gas und Luft von genau gleichem spezifischen Gewicht und unter genau gleichem Druck zur Verfügung stehen. Da diese Voraussetzungen naturgemäß in der Praxis nie zutreffen, ein möglichst konstantes Mischungsverhältnis für die ganze Ansaugungsperiode jedoch zur Erreichung des bestmöglichen Nutzeffektes anzustreben ist, so ist der Erfolg der eingangs erwähnten Vorrichtungen, wie die Erfahrung ergeben hat, unsicher.As is well known, the mixture is not sucked in at a constant speed, but the same increases during the intake stroke according to the movement of the piston from zero to a maximum and falls back to zero at the end of the stroke. This has the consequence that a mixing ratio corresponding to the cross-sectional ratio of the openings cannot be maintained during the entire intake stroke, unless gas and air are exactly the same specific weight and under exactly the same pressure. Because these requirements naturally never apply in practice, a mixing ratio that is as constant as possible for the entire suction period, however, to achieve the best possible efficiency is to be striven for, the success of the devices mentioned above, such as the Experience has shown unsafe.

Ein bei jeder Größe der Kolbengeschwin-^% digkeit, also während des ganzen Ansaugehubes möglichst konstant bleibendes Mischungsverhältnis läßt sich jedoch erzielen, wenn gemäß vorliegender Erfindung ein mit dem Einlaßventil verbundener zylindrischer Schieber verwendet wird, in welchem die Öffnungen für den Luft- und Gasdurchgang gegenüber den Öffnungen im Gehäuse so angeordnet sind, daß durch Drehen des Schiebers die Öffnungsweiten für Luft und Gas sich im entgegengesetzten Sinne ändern, so daß der jeweilige Gesamtquerschnitt unverändert bleibt und die Längsbewegung in eine solche Beziehung zur Kolbengeschwindigkeit gebracht wird, daß durch die freiwerdende Gesamtöffnung eine möglichst konstante Ansaugegeschwindigkeit erzielt wird. Wenn man den Schieber mit dem Einlaßventil verbindet, so daß er mit diesem zugleich hin und her bewegt wird, und den Steuerungsantrieb entsprechend gestaltet, so kann man die Öffnungsverhältnisse des Einlaßventiles und des Gas- und Luftdurchganges am Schieber der Veränderlichkeit der Kolbengeschwindigkeit so anpassen, daß einer größeren Kolbengeschwindigkeit ein größerer freierer Durchgangsquerschnitt am Ventil und ein größerer Gesamtdurchgangsquerschnitt am Schieber entspricht, und zwar so, daß die während eines kurzen Zeitteiles einströmende, je nach der Kolbengeschwindigkeit veränderliche Gemischmenge mit möglichst konstanter und großer Geschwindigkeit durch die Schieberöffnungen hindurch tritt. Der Querschnitt des Einlaßventiles ist natürlich etwas großer zu wählen als derjenige des Schiebers, um am Schieber die größte Geschwindigkeit zu behalten. IstHowever, at any size of ^{Kolbengeschwin-%} speed, so throughout the Ansaugehubes as possible remains constant mixing ratio can be obtained when the present invention is used an connected to the inlet valve cylindrical slider in which the openings for the air and gas passage over the Openings in the housing are arranged so that the opening widths for air and gas change in opposite directions by turning the slide, so that the respective total cross-section remains unchanged and the longitudinal movement is brought into such a relationship to the piston speed that a possible constant suction speed is achieved. If you connect the slide with the inlet valve so that it is moved back and forth with it at the same time, and the control drive is designed accordingly, you can adapt the opening ratios of the inlet valve and the gas and air passage on the slide to the variability of the piston speed so that A larger piston speed corresponds to a larger, freer passage cross-section on the valve and a larger total passage cross-section on the slide, in such a way that the mixture quantity flowing in during a short period of time, which varies depending on the piston speed, passes through the slide openings at a constant and high speed as possible. The cross-section of the inlet valve should of course be chosen to be somewhat larger than that of the slide in order to maintain the greatest speed on the slide. is

die Durchtrittsgeschwindigkeit, die ja eine Folge der Druckdifferenz ist, relativ groß, also auch die Druckdifferenz groß, so haben geringe Differenzen im Gasdruck und dem spezifischen Gewicht auch nur geringen Einfluß. Dadurch, daß die engste Stelle in die Schieberöffnung verlegt wird, daß also die Regelung der Gemischmenge mit der Regelung der Gemischzusammensetzung zusammen- fällt und dafür gesorgt ist, daß die Durchtrittsgeschwindigkeit eine relativ große und möglichst konstante ist, bleibt das Gemisch auch während der ganzen Ansaugung möglichst konstant.the passage speed, which is a consequence of the pressure difference, is relatively high, So the pressure difference is also large, so have small differences in gas pressure and the specific gravity also has only a minor influence. Because the narrowest point in the Slide opening is relocated, so that the regulation of the mixture quantity with the regulation of the mixture composition together. falls and it is ensured that the speed of passage is relatively large and is as constant as possible, the mixture remains as possible during the entire intake constant.

Die Zeichnung stellt eine Ausführungsform der Erfindung dar.The drawing shows an embodiment of the invention.

In dem Ventilgehäuse α sind durch Einsetzen der Büchse b die Kammern c und d gebildet. In die Kammer c tritt durch die Öffnung e die Luft, in die Kammer d durch f. das Gas ein. Die Büchse b enthält Durchtrittsöffnungen g_x für Gas und A₁ für Luft. In der Büchse b gleitet der konzentrisch zum Einlaßventile η angeordnete zylindrische Schieber i, welcher mit Öffnungen g₂ für Gas und A₂ für Luft versehen ist. Das Ventil η und der Schieber i werden gleichläufig bewegt und durch die Hebel k bzw. I von der Stange m aus gesteuert. Bei geschlossenem Einlaßventile deckt auch der Schieber' i die Öffnungen für Gas und Luft in bekannter Weise ab. Im übrigen aber nimmt er in bezug auf das Einlaßventil eine verschiedene Stellung ein. Der Hebel I ist nämlich an einem Exzenter q gelagert, welches vom Regulator aus durch den Hebel φ verdreht werden kann, so daß die Drehachse des Hebels I eine höhere oder tiefere Lage erhält und dadurch der Schieber i in bezug auf das Ventil η verstellt wird. Durch die Verstellung des Schiebers * wird die Regelung der Maschine bewirkt.In the valve housing α , the chambers c and d are formed by inserting the sleeve b. The air enters chamber c through opening e , and chamber d through f . the gas on. The sleeve b contains passage openings g _x for gas and A ₁ for air. The cylindrical slide i, which is arranged concentrically to the inlet valve η and is provided with openings g ₂ for gas and A ₂ for air, slides in the sleeve b. The valve η and the slide i are moved in the same direction and controlled by the lever k and I from the rod m. When the inlet valve is closed, the slide ' i also covers the openings for gas and air in a known manner. Otherwise, however, it assumes a different position with respect to the inlet valve. The lever I is namely mounted on an eccentric q , which can be rotated by the regulator by the lever φ , so that the axis of rotation of the lever I is in a higher or lower position and the slide i is adjusted with respect to the valve η. Adjusting the slide * controls the machine.

Ist z. B. der Schieber i gegenüber dem Einlaßventile η so fixiert, daß bei Schluß des letzteren die unteren Abschlußkanten der Löcher g₂ und A₂ gerade mit den oberen Abschlußkanten der Löcher g_x und A₁ zusammenfallen, so werden beim öffnen des Einlaßventiles gleichzeitig auch die Schlitze ^₁ und A₁ geöffnet und gleichzeitig mit dem Ventile wieder geschlossen. In diesem Falle ist für Gas und Luft der größtmögliche Durchgangsquerschnitt vorhanden. Wird jedoch der Schieber so verschoben, daß er bei Schluß des Ventiles eine höhere Stellung einnimmt, so werden die Schlitze g_x und A₁ später als das Ventil η geöffnet und bereits vor Schluß des letzteren wieder geschlossen, und es tritt entsprechend der geringeren Größe der freigegebenen Durchgangsquerschnitte und der verkürzten Öffnungsdauer derselben eine geringere Gemischmenge durch das Ventil η in den Zylinder ein.Is z. B. the slide i relative to the inlet valve η fixed so that at the end of the latter, the lower edge of the holes g ₂ and A ₂ just coincide with the upper edge of the holes g _x and A ₁ , so when the inlet valve is opened, the Slots ^ ₁ and A ₁ opened and closed again at the same time as the valves. In this case, the largest possible passage cross-section is available for gas and air. However, if the slide is moved so that it assumes a higher position _{when the valve closes, the slots g x} and A _{1 are opened} later than the valve η and closed again before the latter closes, and it occurs according to the smaller size of the released passage cross-sections and the shortened opening time of the same a smaller amount of mixture through the valve η in the cylinder.

Ganz unabhängig von dieser Regelung kann das Mischungsverhältnis in weiten Grenzen durch Drehung des Schiebers i geändert werden. Um eine solche. Drehung des Schiebers zu ermöglichen, ist der durch das Handrad ν und das Zahnrad s drehbare Deckel 0 angebracht, welcher mit einer Gabel t versehen ist, die über eine Rippe des Schiebers i greift. Die Zinken der Gabel sind so lang, daß die achsiale Bewegung des Schiebers nicht behindert wird. Es kann also unabhängig von . der Längsbewegung des Schiebers i und auch während des Betriebes der Maschine eine Drehung des Schiebers vorgenommen werden. Die öffnungen für Gas und Luft sind, wie aus Fig. 2 bis 5 zu ersehen ist, so angeordnet, daß bei Drehung des Schiebers die eine Öffnung genau um dasselbe Maß verkleinert wird, um welches sich die andere vergrößert.The mixing ratio can be changed within wide limits by turning the slide i, completely independently of this regulation. To such a. To enable rotation of the slide, the cover 0 , which is rotatable by the handwheel ν and the gearwheel s, is attached, which is provided with a fork t which engages over a rib of the slide i. The fork prongs are so long that the axial movement of the slide is not hindered. So it can be independent of. the longitudinal movement of the slide i and a rotation of the slide can also be carried out during operation of the machine. As can be seen from FIGS. 2 to 5, the openings for gas and air are arranged in such a way that when the slide is turned, one opening is reduced in size by exactly the same amount by which the other is enlarged.

Die Regelung der Gemischmenge und die Veränderung des Mischungsverhältnisses finden also an derselben, und zwar an der engsten Stelle der Zuführungsleitung statt, wodurch die im vorstehenden angegebenen Vorteile erreicht werden.Find the regulation of the mixture quantity and the change of the mixture ratio so instead of at the same, namely at the narrowest point of the supply line, whereby the advantages indicated above can be achieved.

Der Schieber i kann auch durch eine besondere Steuerung bewegt werden, welche von der Steuerung des Einlaßventil es ganz unabhängig ist. Auch kann' der Schieber mit der Spindel des Einlaßventiles ohne die Möglichkeit einer Längsverschiebung auf derselben verbunden sein und die Regelung der Gemischmenge durch Veränderung des Ventilhubes bewirkt werden. Ferner kann die Drehung des Schiebers zum Zwecke der Regelung des Mischungsverhältnisses selbsttätig durch einen Regulator bewirkt werden.The slide i can also be moved by a special control which is completely independent of the control of the inlet valve. The slide can also be connected to the spindle of the inlet valve without the possibility of longitudinal displacement on the same, and the mixture quantity can be regulated by changing the valve lift. Furthermore, the rotation of the slide for the purpose of regulating the mixing ratio can be brought about automatically by a regulator.

Claims

Patent claim:

Control device for internal combustion engines, in which the air and gas inlet openings are arranged on a slide moved by the control rod and influenced by a regulator, characterized in that a quantity control is effected by longitudinal adjustment of the slide (i) which can be adjusted for different types of gas.

1 sheet of drawings.