DE332309C - Vorrichtung zum Regeln der Groesse und Dauer der OEffnung des Brennstoff-Einblaseventils von Verbrennungskraftmaschinen - Google Patents

Description

Die Erfindung bezieht sich auf solche Verbrennungskraftmaschinen, bei denen der Brennstoff mittels hochgespannter Luft eingeblasen wird und die mit stark wechselnden Umdrehungszahlen arbeiten, und bezweckt, auch bei niedrigen Umdrehungszahlen gute Verbrennung unter wirtschaftlich günstigsten Verhältnissen zu ermöglichen. Zur Erreichung dieses Zweckes wird der Erfindung

ίο gemäß die Größe und Dauer der Öffnung des Brennstoff-Einblaseventils innerhalb gewisser Grenzen verändert, und zwar dadurch, daß der Raumgehalt einer an sich bekannten in das Bewegungsgetriebe des Einblaseventils eingeschalteten Flüssigkeitssäule von veränderlicher Länge durch ein Drosselventil und eine Pumpe derart beeinflußt wird, daß zu Beginn der Eröffnung des Einblaseventils stets die ganze Flüssigkeitssäule vorhanden

ao ist, während beim Schließen des Einblaseventils je nach der Einstellung des Drosselventils und je nach Größe der Umdrehungszahl der Maschine die Flüssigkeitssäule einen um einen gewissen Betrag verminderten Raumgehalt besitzt.

Auf der Zeichnung sind zwei Ausführungsbeispiele des Gegenstandes der Erfindung dargestellt, und zwar zeigt

Fig. I zum Teil in Ansicht, zum Teil im Schnitt eine Steuerung mit einem Brennstoffventil,

Fig. 2 das zugehörige Steuerdiagramm,
Fig. 3 in einer der Fig. ι entsprechenden Darstellung eine Steuerung mit zwei Brennstoffventilen, Fig. 4 einen Schnitt nach 4-4 der Fig. 3 und Fig. 5 einen Schnitt nach 5-5 der Fig. 3.

Es soll zunächst das in Fig. 1 dargestellte Ausführungsbeispiel beschrieben werden.

A ist die Steuerwelle mit dem Steuernocken a¹, C der um die Achse B schwingbare Steuerhebel, D der Zylinderdeckel, E das Brennstoffventilgehäuse und e¹ dieBrennstoffnadel. In einem mit dem Ventilgehäuse Il in Verbindung stehenden Körper R sind zwei unter Federdruck stehende Kolben G und H geführt. Von diesen steht der eine, G, mit dem Steuerhebel C und der andere, H, mit einem Hebel e² in Eingriff, der auf die Brennstoffnadel e¹ einwirkt und an dem Gehäuse E angelenkt ist. Unterhalb der Kolben G und H befindet sich ein Hohlraum F, der mit Druckflüssigkeit gefüllt werden kann. Der Raum F steht durch eine Druckleitung /, in die ein Rückschlagventil L eingebaut ist, mit einer (auf der Zeichnung nicht dargestellten) Druckpumpe und durch eine Leitung iV mit dem Saugbehälter dieser Pumpe in Verbindung. In die Leitung N ist ein Drosselventil M eingebaut, durch das diese Leitung mehr oder weniger abgeschlossen werden kann.

Während des Betriebes steht der Raum F durch die Leitung / " unter Druck, und es fließt gleichzeitig eine ganz, kleine Flüssigkeitsmenge durch das Drosselventil M in die

Rüekleitung N ab. Wird der Steuerhebel C durch den Steuernocken α¹ angehoben, so drückt er den Kolben G, der in seiner obersten Stellung durch einen Anschlag g¹ gehalten wird, herunter. Diese Bewegung überträgt sich durch die in dem Räume enthaltene Flüssigkeit auf den Kolben H₁ der nun seinerseits sich aufwärts bewegt und die Brennstoffnadel e¹ anhebt. Bei diesem Vorgange

ίο wird das Rückschlagventil L infolge des im Räume F eintretenden Überdruckes geschlossen, und es strömt durch das Drosselventil M eine gewisse Menge Flüssigkeit ab und beeinflußt dadurch die Größe und die Dauer der Öffnung des Brennstoffventils.

Gibt der Steuerungsnocken a¹ den Hebel C frei, so wird die Brenustofrnadel e¹ des Einblaseventils infolge des auf ihr lastenden Federdrucks geschlossen; dabei wird der Kolben H genau in seine Anfangsstellung zurückgedrückt. Der Kolben G dagegen erreicht zunächst seine Anfangsstellung nicht ganz, da ein Teil der Flüssigkeit aus dem Räume F durch das Drosselventil M entwichen ist. Da nun aber der in der Leitung /' bestehende Druck wieder wirksam wird und das Rückschlagventil A⁷ öffnet, wird der Raum /^; wieder ganz mit Flüssigkeit gefüllt, und auch der Kolben G kehrt in seine Anfangsstellung zurück.

Wie erwähnt, fließt durch das einstellbare Drosselventil M auch im Ruhezustande des Einblaseventils eine gewisse Flüssigkeitsmenge ab, die dem der Flüssigkeitssäule durch die Druckpumpe erteilten Drucke entspricht; die Flüssigkeitssäule selbst bleibt dabei unverändert.

Beim Anheben der Brennstoffnadel des Einblaseventils steigert sich der Druck im Räume F ganz erheblich. Durch das Rückschlagventil L wird verhindert, daß dabei ein Teil der Flüssigkeitssäule zur Pumpe zurück- ' strömt; anderseits kann die Pumpe nicht gegen diesen hohen Druck weitere Flüssigkeit zuführen, da in der Druckleitung J zwischen Rückschlagventil L und Pumpe ein Regel- , organ eingeschaltet ist, das die Überschreitung eines gewissen Druckes verhindert. Infolge der verhinderten Flüssigkeitszufuhr verliert die Flüssigkeitssäule durch das einstellbare Drosselventil .1/ eine bestimmte Menge, so daß gewissermaßen eine Verkürzung der Flüssigkeitssäule eintritt, die bewirkt, daß die Brennstoffnadel weniger angehoben wird, als der vom Steuernocken erteilten Bewegung entspricht. Auch für die größte Umdrehungszahl muß also mit einem Verlust an der Größe und Dauer der Öffnung des Einblaseventils gerechnet werden. Unter Berücksichtigung dieses Verlustes wird die Maschine für die größte Umdrehungszahl und Leistung eingestellt. Wird die Umdrehungszahl jetzt herabgesetzt, so würde die tatsächliche Zeitdauer der Öffnung des Einblaseventils bei der üblichen bekannten, rein mechanischen Nockensteuerung umgekehrt proportional der Umdrehungszahl vergrößert. Bei der beschriebenen Steuerungsanordnung strömt jedoch in diesem Falle — da der Antriebsnocken in Länge und Höhe unverändert bleibt und die Zeit der Einwirkung des erhöhten Druckes auf die Flüssigkeitssäule größer ist — eine größere Menge Flüssigkeit ab als bei der größten Umdrehungszahl; dadurch wind Hub und Öffnungszeit des Einblaseventils, letztere auf den Kurbelkreis bezogen, selbsttätig vermindert, wie dies für gute Verbrennung bei kleinstem Luftbedarf erforderlich ist. . ,

Die Einwirkung bei verschiedenen Umdrehungszahlen ergibt sich aus dem Diagramm nach Fig. 2, wo durch O die Kurve des Steuernockens und durch K die Erhebungskurve des Einblaseventils bei größter Umdrehungszahl dargestellt ist; X bezeichnet den Beginn, Z den Schluß und T die Zeitdauer der Öffnung des Einblaseventils, bezogen auf den Kurbelkreis.

Die Kurven /e¹, ¥■, k^s mit den Zeiten i¹, i², t^z stellen die Ventilerhebungskurven für drei verschiedene verminderte Umdrehungszahlen dar.

Bei dem Ausführungsbeispiele nach den Fig. 3 bis 5 sind auf dem Zylinderdeckel O zwei Brennstoffventile angeordnet. Zwischen den Gehäusen E dieser Ventile ist der Körper R mit den Kolben G und H derart angeordnet, daß der hinter den Ventilgehäusen E liegende Steuerhebel C auf den Kolben G einwirkt, während der Kolben H die beiden Brennstoffnadeln e¹ unter Vermittelung eines gemeinsamen Querarmes h¹ bewegt. Statt des einen Kolbens H könnte natürlich auch für jedes Ventil ein besonderer Kolben vorgesehen werden.

Auch für Verbrennungskraftmaschinen, die mit gleichbleibender Umdrehungszahl, aber wechselnder Belastung arbeiten, läßt sich die erläuterte Steuerung verwenden. Für solche Maschinen wäre das Drosselventil M mit dem Geschwindigkeitsregler derart in Verbindung zu bringen, daß sein Durchtrittsquerschnitt bei abnehmender Belastung der Maschine vergrößert, bei zunehmender Belastung dagegen verringert wird.

Es sei noch darauf hingewiesen, daß Nockensteuerungen für Ventile bereits bekannt sind, bei denen die Kraftübertragung durch eine in das Gestänge eingeschaltete Flüssigkeitssäule erfolgt, deren Größe sich während eines Arbeitsspiels vermindert. Bei diesen bekannten Steuerungen ist das Flüssig-

keitsgestänge derart flüssigkeitsdurchlässig, daß das Gestänge für den Anhub des Ventils ganz oder nahezu ganz starr ist, nach der Anhubbewegung aber durch Entweichenlassen von Flüssigkeit sich verkürzt und dadurch ein gewisses Spiel hervorruft, um ein völliges Aufsetzen des Ventils zu veranlassen, während nach der Schließung des Ventils durch Wiederansaugen einer gewissen Flüssigkeitsmenge das Gestänge auf seine frühere Länge wieder eingestellt und das Spiel wieder ausgeglichen wird. Im Gegensatz zu diesen bekannten Steuerungen gestattet die oben beschriebene Vorrichtung, die während des Anhubs des zu steuernden Ventils entweichende Flüssigkeitsmenge regelbar einzustellen. Hierdurch wird erreicht, daß die Eröffnungsdauer und der Hub des Brennstoff-Einblaseventils einer Verbrennungskraftmaschine den Anforderungen eines guten Verbrennungsprozesses bei verschiedenen Umdrehungszahlen und bei \*erschiedenen Belastungen der Maschine in bequemer und einfacher Weise angepaßt werden können.

Claims (2)

1. Patent-Ansprüche:

   i. Vorrichtung zum Regeln der Größe und Dauer der öffnung des Brennstoff-Einblaseventils von Verbrennungskraftmaschinen, bei denen der flüssige Brennstoff mittels Druckluft eingeblasen wird, dadurch gekennzeichnet, daß der Raumgehalt einer an sich bekannten in das Bewegungsgetriebe des Einblaseventils eingeschalteten Flüssigkeitssäule von veränderlicher Länge durch ein Drosselventil und eine Pumpe derart beeinflußt wird, daß zu Beginn der Eröffnung des Einblaseventils stets die ganze Flüssigkeitssäule vorhanden, ist, während beim Schließen des Einblaseventils je nach Einstellung des Drosselventils und je nach Größe der Umdrehungszahl der Maschine die Flüssigkeitssäule einen, um einen gewissen Betrag verminderten Raumgehalt besitzt.
2. 2. Regelvorrichtung nach Anspruch 1 für das Brennstoff-Einblaseventil von Verbrennungskraftmaschinen, die mit einem Regler zur Aufrechterhaltung gleicher Umdrehungszahlen bei verschiedener Belastung ausgerüstet sind, dadurch gekennzeichnet, daß der Geschwindigkeitsregler auf das Drosselventil (M) derart einwirkt, daß er dessen Durchtrittsquerschnitt bei abnehmender Belastung vergrößert, bei zunehmender Belastung verringert.

   Hierzu 1 Blatt Zeichnungen.

   niimtucKT in öer reicMsdrückerei.·