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Anlage zur Zusatz-Patent- und Gebrauchsmusterhilfsanmeldung Kraftstoffeinspritzanlage
für Fahrzeuggasturbinen
Die Erfindung bezieht sich auf eine kontinuierlich arbeitende Kraftstoffeinspritzanlage
für Fahrzeuggasturbinen mit einer annähernd kontinuierlich arbeitenden Einspritzpumpe
und mit Regelung der Einspritzmenge durch ein unmittelbar mit einem Steuerschieber
verbundenes Elektromagnetsystem, das die Stellung des die zu den Einspritzdüsen
strömende Kraftstoffmenge zumessenden Steuerschiebers bestimmt, wobei in den Kraftstoffstrom
ein an einem Zumeßventil ein konstantes Druckgefälle aufrechterhaltendes insbesondere
als Flachsitzventil ausgebildetes Differenzdruckventil eingeschaltet
ist,
dessen bewegliches Teil an einer Membran angeordnet ist, die in ihrem mittleren
Bereich mit einem gehäusefesten Ventilsitz zusammenarbeitet, nach Patentanmeldung
2 o42 541.
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Bei dieser Kraftstorfeinspritzanlage besteht die Gefahr, daß die naturgemäß
ungleichmäßige Mengenförderung der Kraftstoffeinspritzpumpe zu einer Druckpulsation
mit unterschiedlich großen Druckamplituden in den beiden Leitungen zum Differenzdruckventil
führt, da das ZumeP-ventil als D'impfung wirkt und sonit in der Leitung stromabwärts
des Zumeßventiles die Druckamplitude kleiner ist als in der direkt mit der Druckseite
der Kraftstoffpumpe verbundenen Leitung zum Differenzdruckventil. Durch diese kurzzeitige
relative Druckdifferenz in dendurch die Membran getrennten Räumen des Differenzdruckventiles
wird die Membran sychron nit der Druckpulsation zum festen Ventilsitz hin durchgebogen.
Diese Durchbiegung der Membran ist um so größer, je kleiner die Kraftstoffeinspritzmenge
ist.
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Da außerdem der Abstand der Membran vom festen Ventilsitz mit abnehmender
Kraftstoffeinspritzmenge immer kleiner wird, besteht die Gefahr, daß die Membran
bei diesen kleinen Einspritzmengen mit der Pulsationsfrequenz gegen den festen Ventilsitz
schlägt, wodurch die Membran beschädigt wird.
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Bei plötzlicher Fördermengenverminderung durch das Zumeßventil besteht
ebenfalls die Gefahr, daß die Membran gelten den festen Ventilsitz schlägt und beschädigt
wird.
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Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, die Kraftstoffeinspritzanlage
nach der Hauptpatentanmeldung so weiterzubilden, daß eine Beschädigung des Differenzdruckventiles
verhindert wird.
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Diese Aufgabe wird erfindungsgem.«ß dadurch gelöst, daß in
der
direkt mit der Druckseite der Kraftstoffpumpe verbundenen Leitung zum Differenzdruckventil
eine Drossel angeordnet ist.
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Ein Ausfilhrungsbeispiel der Erfindung ist in der Zeichnung dargestellt
und wird im folgenden näher beschrieben.
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Die Zeichnung zeigt schematisch eine Kraftstoffeinspritzanlage mit
einem Mengenstellwerk 1 und einem zu einem Zumeßventil 2 in Reihe geschalteten Differenzdruckventil
3, das als Flachsitzventil ausgebildet ist und als bewegliches Teil eine Membran
4 hat, die mit einen gehäusefesten Ventilsitz 5 zusammenarbeitet. Mit 7 ist eine
Kraftstoffpumpe bezeichnet, die aus einem Kraftstoffbehälter 8 Kraftstoff in eine
Leitung 9 fordert, die in eine Ringnut lo einer Buchse 11 mündet, von wo aus der
Kraftstoff huber Bohrungen 12 in einen Ringraum 13 gelangt, der voii dem Steuerschieber
14 und der Innenbohrung 15 der Buchse 11 gebildet wird. Die Zumessung des Kraftstoffes
erfolgt durch Steuerkanten 17, die Steuerschlitze 18 mehr oder weniger überdecken.
Der Grad der Uberdeckung zwischen den Stuerkanten 17 und den Steuerschlitzen 18
ist durch das Mengenstellwerk 1 nderhar.
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Das Mengenstellwerk 1 enthält einen Drehmegneten 20, der drehbar zwischen
nicht dargestellten Snuien angeordnet ist, die sich auf einem Kern 21 befinden,
so daß sich über den Drehmagneten 20 und den Kern ein geschlossener magnetischer
Kreis ausbilden kann. Der Drehmagnet 20 ist auf der Steuerschieber 14 befestigt,
der in axialer Richtung zwischen Spitzen 22 gelagert ist.
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Der an den Steuerschlitzen 18 zugemessene Kraftstoff strömt über die
Ringnut 24 und die Leitung 25 in eine Warmer 26 des Differenzdruckventiles 3. In
der Kammer 26 ist eine Feder 27 angeordnet, die die Membran l über einen Federteller
28 in n Öffnungsrichtung belastet, so daß das
Differenzdruckventil
bei nicht arbeitender Fahrzeuggasturbine geöffnet ist. Aus der Kammer 26 strömt
der Kraftstoff bei geöffnetem Differenzdruclcventil 4, 5 durch eine Leitung 29 zur
Einspritzdüse 30.
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Die durch die Membran 4 von der Kammer 26 getrennte Kammer 32 des
Differenzdruckventiles 3 steht über eine Leitung 33, in der sich eine Drossel 34
befindet, mit der Ringnut 10 in Rrerbindunr.
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Ein Überdruckventil 36 zwischen der Kraftstoffpumpendruck und - saugseite
begrenzt den Maximaldruck in der iraftstoffeinspritzanlage.
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Die Wirkungsweise der dargestellten Kraftstoffeinspritzanlage ist
folgende: Der Kraftstoff wird von der Kraftstoffpumpe 7 zu dem Zumeßventil 2 gefördert,
an dem die Zumessung unter Aufrechterhaltung eines konstanten Druckgefälles durch
das Differenzdruckventil 3 erfolgt. Dadurch ist der je nach Überdeckung der Steuerschlitze
durch die Steuerkanten gebildete Zumeßquerschnitt ein Maß für die Kraftstoffdurchflußmenge.
Die Änderung des Zumeßquerschnittes erfolgt in Abhängigkeit von Gasturbinenkenngrößen
durch das Mengenstellwerk 1.
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Am Zumeßquerschnitt erfolgt eine Dämpfung der von der Kraftstoffpumpe
7 erzeugten Pulsation. Diese Dämpfung ist un so größer, je kleiner der Zumeßquerschnitt
ist.
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Bei kleinem Zumeßquerschnitt ist ebenfalls der Abstand zwischen der
Membran 4 und dem festen Ventilsitz 5, zwischen denen der kraftstoff in die Leitung
29 zur Einspritzdüse strönt, sehr klein. Um zu vermeiden, daß durch den Unterschied
der
Druckamplituden in den Kammern 25 und 32 des Differenzdruckventiles 3 die Membran
4 fffie?en den festen Ventilsitz 5 schb'l£;t und dadurch beschädigt wird, ist in
der Leitun- 33, die die Kammer 3;? direkt mit der Druckseite der Kraftstoffpumpe
7 verbindet, eine Drossel 34 angeordnet. Dadurch werden die Schwingungen der Membran
4 durch die Druckpulsation und das Durchschwingen der Membran bei plötzlicher Fördermengenverminderung
gedämpft, so daß eine Beschädigung der Membran vermieden wird.