DE2627723C2 - Einrichtung zur Gemischregelung einer gasbetriebenen Brennkraftmaschine - Google Patents

Description

bewegt werden, was über einen mit dem Ventilstößel fest verbundenen Soienoid-Versteller srfolgen kann. Dabei wird die an der Gegenseite der Membran angeordnete vierte Feder zusammengedrückt.

Zweckmäßige Ausgestaltungen der Erfindung sind Gegenstand der Unteransprüche.

Im folgenden wird ein Ausführungsbeispiel der erfindungsgemäßen Regeleinrichtung anhand der Zeichnung im einzelnen beschrieben. Es zeigt

F i g. 1 einen Axialschnitt einer Ausführung der Regeleinrichtung;

F i g. 2 einen vergrößerten Ausschnitt A in F i g. 1.

Die dargestellte Regeleinrichtung weist ein Gehäuse mit einer Kappe 2 auf, in dem vier Federn 3 bis 6 angeordnet sind. Zwischen dem Gehäuse 1 und der Kappe 2 ist eine Membra« 7 vorgesehen, an deren Oberseite ein napfförmiger Teil 10 und an deren Unterseite eine Platte 11 befesdgt sind. Ein Dosierventil 8 ist in einer Gasleitung 9 angeordnet Im napfförmigen Teil 10 sitzt ein Ring 12, der die Membran 7 mit einem Ventilstößel 13 verbindet

Die Kammer oberhalb der Membran 7 steht über einen Saugkanal 16 mit dem Saugkanal tier Gasmaschine im Bereich eines Venturieinsatzes in Verbindung. Die das Dosierventil 8 enthaltende Gasleitung 9 mündet in eine Ringkammer 17 des Venturieinsatzes 18, die über Löcher 19 mit dem Innenraum des Venturieinsatzes verbunden isL Das Brenngas wird durch die Löcher 19 von der durch den Venturieinsatz strömenden Luft angesaugt und mit dieser vermischt

Bohrungen 20 in den Wänden des napfförmigen Teiles 10 halten den gesamten Raum oberhalb der Membran 7 unter dem Maschinenunterdruck. Der Raum unterhalb der Membran 7 steht mit dem Ansaugrohr vor der Einlaßseite des Vetiturieinsatzes in Verbindung.

Auf den kappenförmigen Teil 10 wirkt die innere Feder 3, die derart dimensioniert ist, daß bereits bei einem sehr geringen Unterdruck von z. B. 200 mm WF sich die Membran 7 gegen die Kraft der Feder 3 nach oben bewegt, wodurch ein Mikroschalier 21 von der Platte 11 geschlossen wird. Ein Unterdruck von 200 mm WF tri't bereits beim Anlassen der Brennkraftmaschine mittels eines Anlassers auf. Zum Anlassen wird ein Anlaßschalter geschlossen. Der Mikroschalter 21 erregt beim Umschalten eine Zündanlage und öffnet ein in der Verbindungsleitung des Gastanks zum Druckregler angeordnetes elektrisches Sperrventil.

Wenn die Gasmaschine mittels eines Abstellschalters ausgeschaltet wird, fällt der Unterdruck an der einen Seite der Membran 7 und der Mikroschalter 21 schaltet die Zündanlage 25 aus.

Die zweite Feder 4 gelargt zur Wirkung, wenn bei Vollast und hohen Drehzahlen das Motordrehmoment niedriger als b^i geringeren Drehzahlen ist. Diese Feder 4 beginnt sich erst bei einem Unterdruck von z. B. höher als 15 mm Hg zusammenzudrücken.

Wie aus F i g. 1 ersichtlich, ragt der kappenförmige Teil 10 mit seinem oberen Ende in eine in einer Querwand 29 in der Kappe 2 vorgesehene Öffnung 30. Gegenüber der oberen Wand des kappenförmigen Teils 10 befindet sich eine mit einem Flansch 31 versehene Buchse 32. Die zweite Feder 4 stützt sich mit ihrem unteren Ende gegen diesen Flansch 31 und mit ihrem oberen Ende gegen eine oben in der Kappe 2 vorgesehene erste Stellscheibe 33, die in eine Gewindebohrung einer zweiten Stellscheibe 34 eingeschraubt ist. Die /weite Stellscheibe 34 ist in einen Gewindeteil der Kappe 2 eingeschraubt. Mittels der beiden Slellscheiben 33 und 34 können die Federn 4 und 5 unabhängig voneinander eingestellt werden.

In der oberen Stirnwand der Buchse 32 ist eine Bohrung vorgesehen, so daß im gesamten Innenraum der Kappe 2 tier Unterdruck wie im Raum oberhalb der Membran 7 herrscht Der Flansch 31 der Buchse 32 ist gleitend in eine kappenförmige Platte 35 eingepaßt, deren Radialflansch gleitend in der Kappe 2 bewegbar ist

Wenn der Unterdruck oberhalb der Membran 7 durch die Zunahme der Maschinendrehzahl bis auf z. B. 15 mm Hg zunimmt, bewegt sich die Membran nach oben und beginnt die Feder 4 durch Verschieben des kappenförmigen Teils 10 zusammenzudrücken. Bei weiterer Zunahme des Unterdruckes durch Anstieg der Maschinendrehzahl kommt der kappenförmige Teil 10 mit dem Flansch 31 der Buchse 32 in Berührung, wodurch sich der Flansch 31 in dem kappenförmigen Teil der Platte 35 bewegt Dadurch wird das Dosierventil 8 in Schließrichtung auf einen Sitz 36 zubewegt, bis der Unterdruck bei Vollast erreicht ist

Die dritte Vxder 5 ist so dimensioniert, daß sie bei einem weiter erhöhten Unterdruck zusammengedrückt wird, der z. B. bei einer Drehzahlverringei ang auftritt Dabei wird die kappenförmige Platte 35 in der Kappe 2 gegen die Kraft dieser dritten Feder 5 nach oben bewegt wodurch das Dosierventil 8 die Gaszufuhr aus einer Leitung 37 zur Ringkammer 17 sperrt Gleichzeitig wird der stationäre Gasstrom von einem Flüssiggas-

JO Verdampfer zum Druckregler gesperrt, indem man durch Verbinden einer Unterdrucksignalleitung mit der Ringkammer 17 ein entsprechendes Unterdrucksignal wegfallen läßt. Der Unterdruck in der Ringkammer 17 ist während einer Drehzahlverringerung vernachlässigbar, weil die Drosselklappe durch Betätigen ihrer Welle nahezu voll geschlossen ist.

Mit dem Ventilstößel 13 ist ein Schaft 44 verbunden, der an seinem oberen Ende eine Zentralbohrung 43 zur Aufnahme der vierten Feder 6 aufweist. Ein Axialkanal 45 im Schaft 44 verbindet die Zentralbohrung 43 mit einem Ringraum 46. Der Schaft 44 ist gleitend und durch einen O-Ring abgedichtet in dem kappenförmigen Teil 10 geführt. Die in der Zentralbohrung 43 abgestützte dritte Feder 6 wirkt über den Schaft 44 auf den Ventilstößel 13 und sucht das Dosierventil 8 in seine geöffnete Lage zu drücken.

Im Ringraum 46 ist ein Schieber 47 vorgesehen, über dessen Radialbohrungen 48 der Axialkanal 45 mit dem Ringraum in Verbindung steht.

Oberhalb und unterhalb des Schiebers 47 ist je ein Dichtungsring 49 und 50 vorgesehen. Der Ringraum 46 steht bei geöffnetem Dosierventil 8 mit einer Unterdrucksignalleitung 51 iir Verbindung. Wenn sich der Ventilstößel 13 bei einer Drehzahlverringerung gegen die Kraft der Feder 5 nach oben bewogt, wird der am Ventilstößel 13 festgelegte Schieber 47 mitgenommen und unterbricht die Strömungsverbindung zwischen dem Kanal 45 und der Unterdrucksignalleitung 51, wodurch auch das den Druckregler 38 betätigende Unterdrucksignal aufhört.

Wenn kein Druckregler für die Brenngaszuführung vorgesehen ist, kann auch auf die Vorrichtung zur Erzeugung eines Unterdrucksignals verzichtet werden.

Zum Abstellen der Gasmaschine wird das Do?iei vcntil 8 gegen die Wirkung der Feder 4 geschlossen, und zwar durch ein kurzzeitiges Erregen eines Solenoids 26. in dem Vieh eine Bedienungsstange 52 für das Gasiegelventil 8 befindet. Eine kurzzeitige Erregung

dieses Solenoids 26 erfolgt auch während eines Schaltvorg/inges des automatischen Wechselgetriebes, so daß dabei die Maschine entlastet dreht. Nach der Erregung des Solenoids 26 ζ. Β. mittels eines Relais kehrt das Dosierventil 8 wieder in seine Ausgangsstellung zurück.

Hierzu 1 Blatl Zeichnungen

Claims (1)

1. Patentansprüche;

   1. Einrichtung zur Gemischregelung einer gasbetriebenen Brennkraftmaschine mit einer in einem Gehäuse eingespannten federbelasteten Membran, deren eine Fläche dem Unterdruck im Saugkanal stromab der Drosselklappe und deren andere Räche dem Druck stromauf eines im Saugkanal angeordneten Venturieinsatzes ausgesetzt ist, mit einer im Venturieinsatz ausmündenden Brenngasleitung und einem Dosierventil in der Brenngasleitung, dessen Ventilglied mit der Membran in Wirkverbindung steht, dadurch gekennzeichnet, daß die Membran (7, 55) bei geringem Unterdruck im Saugkanal stromab der Drosselklappe (42) an einer ersten schwachen Feder (3), bei einem mittleren Unterdruck zusätzlich noch an einer zweiten steiferen Feder (4) und bei einem durch Drehzahlverminderung der Brennkraftmaschine (22) erzeugten hohen Unterdruck zusätzlich an einer dritten Feder (5) abgestützt und über eine vierte Feder (6) mit dem Ventilstößel (13) des Dosierventils (8) in Wirkverbindung steht.

   2. Einrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die erste Feder (3) in einer gelochten Buchse (32) mit einem Radialflansch (31) angeordnet ist, auf den sich die zweite Fsder (4) mit ihrem unteren Ende abstützt und der in einem napfförmigen Teil (35) verschiebbar angeordnet ist, daß sich die dritte Feder (5) mit ihrem unteren Ende auf dem napfförmigen Teil (35) abstützt, daß beide Federn (4,

   5) mit ihrem jberen Ende an einer Scheibe (34) anliegen, die einstellbaren einer Tiitdem Gehäuse (1) verbundenen Kappe (2) angeordnet ist, daß das untere Ende der ersten Feder (3)'Ich gegen eine mit j5 der Membran (7) fest verbundene Kappe (10) abstützt, die in eine Ausnehmung (30) einer gehäusefesten Zwischenwand (29) eingreift, und daß die vierte Feder (6) sich mit ihrem oberen Ende gegen die Innenfläche der Kappe (10) abstützt und mit ihrem unteren Ende in einer eine Bohrung (43) im Ventilschaft (44) begrenzenden Ringschulter gehalten ist.

   3. Einrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß in einer Ausnehmung der Scheibe (34) eine weitere Scheibe (33) einstellbar angeordnet ist, gegen die sich die zweite Feder (4) mit ihrem oberen Ende abstützt.

   4. Einrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Ventilschaft (44) ?us zwei miteinander verbundenen Teilen (13, 44) besteht, von denen ein Teil (44) eine Zentralbohrung (43) aufweist, auf deren Boden sich der untere Teil der Feder (6) abstützt und die durch eine Achsialbohrung (45) mit einem Ringraum (46) verbunden ist, in welchem eine mit dem Ventilschaft (13, 44) verbundene Drosselklappenwelle (41) angeordnet ist, die einen Signalkanal (51) derart steuert, daß bei der Aufwärtsbewegung des Ventilschaftes (13, 44) dieser Signalkanai (51) mit der Ringkammer (17) der Venturidüse in Strömungsverbindung steht.

   5. Einrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß dem Mengenregelventil (8) ein Elektromagnet (26) zugeordnet ist, welcher bei Erregung das Ventil kurzzeitig schließt.

   Die Erfindung betrifft eine Einrichtung zur Gemischregelung einer gasbetriebenen Brennkraftmaschine der im Oberbegriff des Patentanspruchs 1 angegebenen Gattung.

   Aus der US-PS 2 896 599 ist bereits eine derartige Einrichtung zur Gemischregelung einer gasbetriebenen Brennkraftmaschine bekannt, die mehrere Membran-Druckdosen enthält Die von den verschiedenen Membranen begrenzten Druckkammern sind über entsprechende Leitungen mit dem Ansaugrohr stromauf eines Venturieinsatzes, im engsten Querschnittsbereich dieses Venturieinsatzes sowie stromab der dem Venturieinsatz nachgeordneten Drosselklappe verbunden. Die verschiedenen Membran-Druckdosen gehören i\i zwei Regelsystemen, wobei eine Druckdose eines ersten Systems ein Dosierventil eines Druckreglers im Maschinenleerlauf offenhält, damit ein ausreichender Gasstrom in den Ansaugkanal im Bereich des engsten Venturieinsatz-Querschnittes eingeführt werden muß. Ein in dieser Druckdose vorgesehenes Sperrventil schließt, sobald die Gasmaschine abgeschaltet wird. Dieses Sperren kann entweder elektrisch oder auch durch Wegfall des Unterdruckes erfolgen. Diese bekannte Regeleinrichtung ist konstruktiv aufwendig und erfordert einen erheblichen Platzbedarf. Darüber hinaus ist auch eine genaue Anpassung der Gemischzusammensetzung an unterschiedliche Beiriebszustände, z. B. eine Anreicherung des Gemisches bei geringer Drehzahl und Vollast sowie ein Absperren der Gaszufuhr bei Drehzahlverminderungen, nicht möglich.

   Aufgabe der Erfindung ist es, eine Einrichtung zur Gemischregelung einer gasbetriebenen Brennkraftmaschine zu schaffen, die bei einfacher konstruktiver Ausgestaltung nur einen geringen Platz beansprucht und die eine genaue Anpassung der Gemischzusammensetzung an die jeweiligen Betriebszustände der Brennkraftmaschine ermöglicht.

   Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die kennzeichnenden Merkmale des Patentanspruchs 1 gelöst.

   Durch die Kombination von vier, an einer einzigen Membran in bestimmten Betriebszuständen angreifenden Federn werden folgende Wirkungen erzielt: Die schwächste, erste Feder wird bereits bei einem niedrigen Unterdruck durch die Membran zusammengedrückt, welcher z. B. durch Betätigen des Anlassers erzeugt wird. Die Bewegung der Membran gegen die Kraft dieser schwachen ersten Feder kann zum Schließen eines M'kroschalters ausgenützt werden, welcher die Zündeinrichtung einschaltet. Im Vollastbetrieb bei hohen Drehzahlen sowie im gesamten Teillastbereich wird die Membran durch den entsprechend ansteigenden Unterdruck entgegen der Kraft der zweiten Feder bewegt, so daß diese zweite Feder einer zu großen öffnung des Dosierventils in diesem Betriebsbereich entgegenwirkt und eine Verarmung des Gemisches herbeiführt. Nur bei geringen Drehzahlen und Vollast hat das Dosierventil eine größere Durchströmöffnung, so daß eine Anreicherung des Gemisches und damit eine vergrößerte Maschinenleistung erhalten wird. Die dritte, härteste Feder kommt nur bei extrem hohem Unterdruck zur Wirkung, der 7.. B. beim Bremsbetrieb der Gasmaschine auftritt. Bei einem derart hohen Unterdruck in der von der Membran begrenzten Kammer wird die Membran gegen die Kraft der dritten Feder verschoben und das Dosierventil geschlossen. Zum Abstellen der Gasmaschine muß das Dosierventil entgegen den Federkräften