DE2531658C2 - Steuer- und Dosiervorrichtung für gasförmige oder vergaste Brennstoffe bei Brennkraftmaschinen - Google Patents

Description

2. Steuer- und Dosiervorrichtung nach Anspruch I. dadurch gekennzeichnet, daß in Abliängigkeit vom Gasbedarf und vom Verhältnis /wischen den Drehzahlen der Kurbelwelle der Maschine und den Drehzahlen der Hohlwelle (2) pro Zylinder (7) mehrere Schlit/c (3) in der Wandung der Hohlwelle (2) vorgesehen sind, die in einer Ringebene liegen.

3. Steuer- und Dosiervorrichtung nach Anspruch I oder 2. dadurch gekennzeichnet, dall die Hohl« eile (2) durch wenigstens eine I oder (II) in Schließrichtung von Schlitz und Öffnung (3, 4) axialverschieblieh beaufschlagt ist.

4. Steuer- und Dosiervorrichtung nach Anspruch 3. dadurch gekennzeichnet, dai.l zur Axialverschiebung der Hohlwolle (2) ein Hebelgestänge (!4) vorgesehen ist, welches gegen die Kraft der Feder (11)iuif eine Stirnfläche der Hohlwelle (2,1.3) wirkt.

5. Steuer- und Dosiervorrichtung nach Anspruch 4. dadurch gekennzeichnet, daß das Gestänge (14) durch einen Richkraftmesser in Abhängigkeit von der Drehzahl der Kurbelwelle der Maschine beaufschlagt ist.

b. Steuer- und Dosiervorrichtung nach Anspruch 4. dadurch gekennzeichnet, daß das Gestänge (14) über einen Seilzug (15). ein weiteres Gestänge oder eine Hydraulik mit dem Gaspedal eines Fahrzeuges in Verbindung steht.

7. Steuer- und Dosiervorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß im abgeschalteten Zustand der Maschine und in Ruheiage der Hohlwelle (2) die Rcstüberdck- ?s kting Null ist.

8. Steuer- und Dosiervorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, da 1.1 die Restüberdeckung der Leerlaufstellung entspricht (κι

¹^. StciKM und Dosier\orrLhtuii;_" nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dall der auf die I lohlw eile (2) wirkende Anschlag (25, 26) in l.eerlaufstellung einrückbar ist.

K). Steuer- und Dosiervorrichtung n.u h An f«; spruch 9. dadurch gekennzeichnet, daß der Anschlag als ein \on einer Magnetspule (24) beaufschlagbarer Stift (25) ausgebildet ist. der die Hohlwelle (2) oder einen eine Verlängerung der Hohlwelle bildenden Schaft (13) in Leerlaufstellung untergreift.

11. Steuer- und Dosiervorrichtung nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß die Magnetspule (24) mit dem Zündschalter eines Fahrzeuges gekoppelt ist.

12. Steuer- und Dosiervorrichtung nach Ansprüche bis 11. gekennzeichnet durch ein zusätzliches Abschaltventil (17) für die Gaszufuhrleitung (18). das bei abgeschalteter Maschine die Gaszufuhrleitung schließt.

13. Steuer- und Dosiervorrichtung nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, daß das Abschaltventil (17) als Magnetventil ausgebildet ist und zusammen mit der Einschaltung der Zündung der Maschine be;:uf>~hlagbar ist.

14. Steuer- und Dosiervorrichtung nach An spruch 13. dadurch gekennzeichnet, daß das Ma- gnetvcntil(I7)als Drehmagneivenii! ausgebildet ist.

15. Steuer- und Dosiervorrichtung nach Anspruch 13. dadurch gekennzeichnet, daß das Abschaltventil (17) ein mechanisch betätigbares Ventil ist.

Die Erfindung betrifft eine Steuer- und Dosiervorrichtung für gasförmige oder vergaste Brennstoffe hei Brennkraftmaschinen, bestehend aus einer in einem Gehäuse rotierenden, durch die Maschine zumindest mittelbar angetriebenen, den Brennstoff zuleitenden Hohlwelle, deren Wandung mti wenigstens einem axial verlaufenden Schlitz \ ersehen ist. welchem in der OlTcnstellung der Vorrichtung eine in Richtung auf den Verdichtungsraum der Maschine führende Öffnung in der Gehäusewandung gegenüberliegt, wobei zur Veränderung des Überdeckungsgrades von Schlitz und Öffnung die Hohlwelle gegenüber dem Gehäuse betriebsgrößenabhängig axial verschiebbar ist.

Bei einer bekannten Vorrichtung dieser Art ist der Schlitz über den größten Teil seiner I auge mit parallelen Kanten verschen, die in eine kurze Spitze auslaufen.

Nachteilig bei dieser bekannten Anordnung ist es, dali sich bei einer linearen Verschiebung der Hohlwelle dei Überdeckiingsgrad ebenfalls linear ändert, während insbesondere bei gasförmigen Brennstoffen, wie beispielsweise bei Wasserstoff, infolge der durch die höheren Drehzahlen der Hohlwelle verkürzender Öffnungszeiten eine von der Linearität abweichende Vergrößerung des Überdeckungsgrades erforderlich ist Außerdem ist bei der bekannten Anordnung keine genau definierte Leerlauf- oder Schwachlaststellung vorgesehen, die einen einwandfreien und optimaler Betrieb auch im Leerlaufbereich gewährleistet.

Der Erfindung liegt demgemäß die Aufgabe zugrunde, in jedem Betncbsbereieh der Brennkraftmaschine die genaue Zumessung ties Gases zu gew ährleisten.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst daß die Verschiebung der Hohlwelle in Abhängigkei Min der Drehzahl erfolgt, dall der Schlitz in wesentlichen über seine gesamte Lange steigende! Drehzahl enisprechend sich erweitert und daß dii Verschiebung der HoIiIweik durch einen eine Restüber deckung definierenden Anschlag begrenzt ist.

Mit dieser Anordnung wird erreicht, daß für eiiu genaue Gasdosieruiij: in jedem Betriebsbereich Sorgi

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getragen ist, und zwar im Bereich höherer Drehzahlen bzw. höherer Last durch die Gestaltung des Schlitzes und im Leerlaufbereich durch einen exakten Anschlag. Durch die Ausbildung des Schlitzes wird es also möglich, daß bei steigenden Drehzahlen trotz konstantem Gasdruck das dem Verdichtungsraum zugeführte Gasvolumen konstant gehalten bzw. j-ogar vergrößert werden kann. Hierin liegt ein besonderer Vorteil insbesondere gegenüber denjenigen bekannten Maschinen, bei denen der Gasdruck in Abhängigkeit von der Drehzahl erhöht werden mußte. Dies hatte den erheblichen Nachteil, daß das in Flaschen od. dgl. zur Verfügung stehende Gas nicht voll ausgenutzt werden konnte, so daß in Abhängigkeit von dem in den jeweiligen Behältnissen vorliegenden Gasdruck das vorhandene Gas nur teilweise verbraucht wurde.

Trotz dieser Vorteile in den höheren Drehzahl- bzw. Lastbereichen arbeitet die erfindungsgemäße Vorrichtung auch im Lccrlaufbereich bzw. in einem Schwachlastbereich durch den auf die Hohlwelle wirkenden Anschlag mit genau definierten Bedingungen, so daß auch hier in Abhängigkeit von der Leerlaufdrehzahl eine genaue Gaszumessung erfolgt.

In Abhängigkeit vom Gasbedarl und '.(im Verhältnis /wischen den Drehzahlen der Kurbelwelle und den Drehzahlen der Hohlwelle können pro Zylinder mehrere Schlitze in der Wandung der Hohlwelle vo¹ besehen sein, die in einer Ringebene liegen.

Zweckmäßigerweise ist die angetriebene Hohlwelle lederbelastet, wobei die Feder bestrebt ist. die Hohlwelle derart zu bewegen, daß der Schlitz in Schließrichtung gezogen wird. Zur Axialverschiebung der Hohlwelle kann zweckmäßigerweise ein Hebelgestänge vorgesehen sein, welches gegen die Kraft der fetler auf -;ine Stirnfläche der Hohlwelle wirki. Dieses Gestänge kann über einen Seilzug, ein Gestänge oder iiuch eine Hydraulik, beispielsweise mit dem Gaspedal eines fahrzeuges in Verbindung stehen oder auch durch einen Fliehkraftmesser drehzahlabhängig beaufschlagt sein.

Bei einer bekannten mit reinem Brenngas arbeitenden Maschine wird die Ciaszufuhr und damit das Dreh/.ihlv erhalten durch ein Mischventil geregelt, das beispielsweise mit dem Gaspedal jines Fahrzeuges verbunden sein kann. Die erfindungsgemäße Anordnimg hat gegenüber dieser bekannten Anordnung den Vorteil, daß trotz des Vorteiles des Ausgleiches des Gasvolumens bei hohen Drehzahlen die Axialverschiebung der Hohlwelle gleichzeitig zum Gasgeben herangezogen werden kann, so daß ein zusatzliches Mischventil in der Gaszufuhrleitung entfallen kann.

Die crfindungsgemäße Anordnung ist daher in besonders vorteilhafter Weise tür alle diejenigen Maschinen geeignet, bei denen ein Gas. insbesondere Wasserstoffgas, unter Druck der Maschine bzw. dem y<« Zylinder zugeführt wird.

Im abgeschalteten Zustand der Maschine und in Ruhelage der I lohlvvelle kann die Rrstüberdeckuiiu Null scm, so tlaß kein Gas/.ulriti zum Zylinder mehl moglicl. ist. Zweckmäßigerweise enisp:icht die Rexiuberdek '■■'> kung tier Leerlaufstellung.

Besonders vorteilhalt ist c·. wenn tlei au! die Hohlwelle wirkend«. Anschlag in l.eerlaulstellung einrückbar ist. da hierdurch die Moglichke 1 gegeben ist. ans der geschlossenen Stellung mit der KcMuberdek- ^l!·· kung Null durch I mrüekon des Anschlages in die l.eerlaul'-iollimg überzugehen Hierzu kann der An M-hlar als ein von einer Magnetspule be.Hilsv.hlagi a>v Stift ausgebildet sein, der die hohlwelle oder einen eine Verlängerung der Hohlwelle bildenden Schaft in Leerlaufstellung untergreift. Die Magnetspule kann hierbei mit dem Zündschalter eines Fahrzeuges gekoppelt sein, so daß mit dem Einschalten der Zündung der Anschlag derart eingerückt wird, daß die Hohlwelle in die Leerlaufstellung verschoben wird. Auf diese Weise wird mit dem Einschalten der Zündung die Leerlaufstellung automatisch herbeigeführt.

Der Anschlag bleibt dann so lange eingerückt, w ie die Zündung eingeschaltet ist und wird mit dem Abschalten der Zündung ausgerückt, so daß die Hohlwelle daraufhin unter der Krafl der sie beaufschlagenden Feder in eine Stellung zurückgehen kann, in welcher die Öffnungen völlig verdeckt sind.

Soweit ein ortsfester Anschlag vorgesehen ist. der ein Zurückgehen der Hohlwelle in eine Stellung, bei welcher die Restüberdeckung Null ist. nicht gestattet. aber auch zur zusätzlichen Sicherung, kann ein zusätzliches Abschaltventil für die. Gas/ufuhrleiiung vorgesehen sein, das bei abgeschalteter Maschine di·: Gaszufuhrleitung schließt. Hiermit wird sichergestellt, daß bei abgestellter Maschine und sich zufälligerweise überdeckenden Öffnungen kein weiteres (Sas entweicht. Das Absehaltventil kann als Magnetventil ausgebildet und zusammen mit der Einschaltung der Zündung der Maschine beaufschlagbar sein. Zvveckmiißigerweise ist es bei einer Ausbildung als Magnetventil als Drchmagnetventil ausgeführt. Das Abschaltventil kann aber auch ein mechanisch betäiigbares Ventil sein, fs kann zusät/lich /π dem einrückbaren Anschlag eingesei/i •.«.erden.

Die f.rfindiing wird im folgenden anhand von

Ausführur.gsbeispielen in der Zeichnung naher erlainen.

!■'i >j. I zeigt in schemalischer Darstellung im leil-

schniit eine Ausführungsform der erlmdungsgemäßen Steuer- und Dosiervorrichtung.

1 1 g. 2 zeigt im Aussclimti und in vergrößerter Darstellung die Ausbildung eines in der rotierenden Hohlwelle nach F i g. 1 angeordneten Schlitzes.
F i g. 3 ist der Teilschnitt 111-1 Il nach Fig. 1,
F i g. 4 zeigt im Schnitt eine Ausfühningsloi 111 des Abschaltventils.

f 1 g. 5 zeigt in schematischer Darstellung im Schnitt eine Ausführungsform zur selbsttätigen l.eerlaulemstellimg.

Gemäß f 1 g. I besteht die Steuer- und Dosiervorrichtung aus einer in einem Gehäuse I rotierenden Hohlwelle 2, die mit wenigsten' einem sich nach einer Seite hm erweiternden Schiit/ 3 versehen ist (vgl. F1 n. 2) und die axialwrschieblich im Gehäuse 1 angeordnet ist.

Dem Schiit/ } ist eine Otlnung 4 in tier Wandung des Gehäuses /ugeordnct. die über einen K.mal 5 in den Verdichtungsraum b eines Zylinders 7 od. dgl. einer Brennkraftmaschine, vorzugsweise einer mit reinem Brenngas, wie Wasserstoflgas. bei reihbaren Maschine führt.

Ilic Hohlwelle 2 im mittels eines Ru/els 8 über eine Kette 4 od. J.gl. entweder direkt von der Kurbelwelle oder vi-.-i der Nockenwel'e >dcr auch iiif andere Weise aiiiieihl\ir. Bei HiiHi.olbc· "lavchmen entspricht die \n/ahl ihrer schlit/c π l'··.:'* Ringebenc und ihre Ί'i eh/ah! dor icweiK erlorderlicheii 1 aktlolge.

item- dargestellten Ausfuhrungsbeispiel ist zwischen der unteren Abdeckung H) des Gehäuses 1 eine On ick leder 1 j angeordnet, die auf das Ritzel 8 wirkt und !-estiebt i^t, das Ritzel und damit die Hohlwelle 2 in

Richtung des Pfeiles 12, also in Sehlicßrichtung, zu verschieben. Beim dargestellten Ausführungsbeispiel wirkt auf die Stirnseile eines die Verlängerung der Hohlwelle bildenden Schaftes 13 ein Hebelgeslänge 14, das mit einem Seilzug 15. einer Hydraulikeinrichtimg od. dsl. verbunden sein kann, liine Bewegung des Seilzuges 15 in Richtung des Pfeiles 16 bewirkt also eine Axialverschiebung der Hohlwelle 2 entgegen der Richtung des Pfeiles 12. also in Offenstellung des Schlitzes.

An ihrem dem Ritzel 8 gegenüberliegenden Knde ist die Hohlwelle 2 offen und damit an eine Gaszufuhrleitung 18 angeschlossen. Zwischen der Gaszufuhrleiuing 18 und dem Hohlwellengehause kann ein Absperrventil 17 angeordnet sein.

l^: i g. J laßt erkennen, daß das Hohlwellengeli.iuse 1 111 einer gesonderten durch Schrauben 19 zusammenspannbaren Halterung 20 angeordnet sein kann, wobei die Halterung 20 den Zuleitungskanal 5 /um Verdichtungsraum 6 aufweist. Unter Zwischenschaltung ent· sprechender Dichtungen ist die Halterung 20 .1111 Motorgehäuse 21 befestigt. Mit 22 ist ein heim Verdichtungsraum b zugeordnetes Ventil bezeichnet.

I' ig. 4 zeigt eine Ausfülirungsform des Absperrventils 17. das hier als Drehmagnetventil ausgebildet ist. _2S wobei eine Spule 22 einen Drehkolben 23 in Offen· oder Schließstellung beaufschlagt und derail mit der Zündung gekoppel¹ ist. daß bei ausgeschalteter Zündung das Ventil 17 geschlossen wird.

I i g. 3 zeigt in schematiseher Darstellung eine Ausfühningsform für die Bildung eines Anschlages zur Herstellung einer l.cerlaulsiellung, wobei der Anschlag aus einem innerhalb einer Magnetspule 24 verschiebba reu Stift 25 besteht, tier mit einer Abschragung 2b versehen ist, welche ilen Hoden tier Hohlwelle 2 in der AiischlagstL'llimg imtcrgieilt. Bei eingeschalteter Z.im· dung wird also der Stift 25 in Richtung des Plciles 27 verschoben und si_hiebt damit die Hohlwelle in Richtung des Pfeiles 28 in die (.lurch die Lage der Öffnungen 3 und 4 111 1- 1 g ) angedeutete I eerlaufsiellung. Zw isi hen dem vorderen |-.nde des Stiftes 25 und der Hohlwelle 2 können gcgcbenen'alK Drucklager zwischengeschaltet sein. In entsprechender Weise kann gegebenenfalls auch der Still 25 nicht auf die I lohlwclle. s> ndern auf ilen be: 29 gelagerten Schall Ii wirken. Bei abgeschalteiei Zündung wird tier Stilt 25 entgegen tier Richtung de^k Pfeiles 27 zunickgezogen, so daß die Hohlw eilt entgegen der Richtung des Pfeiles 28 so weit zurückgehen kann, daß sich die Öffnungen 3 und 4 mein mehr überdecken.

Das (j es! auge 14 und der Seilzug 15 bzw. die anderer in diesem Zusammenhang vorgesehenen getrieblicher Mittel können mit einem Gaspedal oiler einen entsprechenden Handhebel verbunden sein.

Hierzu 3 Blatt Zeichnunoen

Claims (1)

Patentansprüche:

1. Steuer- und Dosiervorrichtung für gasförmige oder vergaste Brennstoffe bei Brennkraftmaschinen, bestehend aus einer in einem Gehäuse rotierenden. durch die Maschine zumindest mittelbar angetriebenen, den Brennstoff zuleitenden Hohlwelle, deren Wandung m^;t wenigstens einem axial verlaufenden Schlitz versehen ist, welchem in der Offenstellung der Vorrichtung eine in Richtung auf den Verdichtungsraum der Maschine führende Öffnung in der Gehäusewandung gegenüberliegt, wobei zur Veränderung des Überdeckungsgrades von Schlitz und öffnung die Hohlwelle gegenüber dem Gehäuse betriebsgrößenabhängig axial verschiebbar ist, dadurch gekennzeichnet, daß die Verschiebung der Hohlwelle (2) in Abhängigkeit von der Drehzahl erfolgt, daß der Schlitz (3) im wesentlichen über seine gesamte Länge steigender Drehzahl entsprechend sich erweitert und daß die Verschiebung der Hohlwelle (2) durch einen eine Restübcrdeckung definierenden Anschlug (25, 26) begrenzt