DE3721880A1 - Einrichtung zur steuerung der kraftstoffzufuhr in einem zuendstrahlgasmotor - Google Patents

Description

Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf einen Zündstrahlgasmotor, d. h. einen Verbren­ nungsmotor, de sowohl mit flüssigem Kraftstoff als auch im Mischbetrieb betrieben wird, und zwar betrifft sie Ein­ richtungen zur Steuerung der Kraftstoffzufuhr in einem Zünd­ strahlgasmotor.

Die erfindungsgemäße Einrichtung ist bei Zündstrahlgas­ motoren anwendbar, die sowohl als stationäre Anlagen ein­ gesetzt als auch als Kraftaggregate auf Fahrzeugen (Kraftwa­ gen, Lokomotiven, Schiffen u. dgl.) montiert werden.

Beim Mischbetrieb wird der flüssige Kraftstoff als Zündkraftstoff verwendet, der zuverlässige Selbstzündung und vollständige Verbrennung des Kraftstoff/Luft-Gemisches im Zylinder des Zündstrahlgasmotors gewährleistet, während für den Hauptanteil der durch den Zündstrahlgasmotor geleisteten Arbeit der verwendete gasförmige Kraftstoff sorgt. Bei fehl­ ender Zufuhr des gasförmigen Kraftstoffes wird der Betrieb des Zündstrahlgasmotors nur mit dem flüssigen Kraftstoff in außerordentlichen Fällen in keiner Weise durch die Einrichtung zur Steuerung der Kraftstoffzufuhr beeinflußt.

Bekannt ist z. B. eine Einrichtung zur Steuerung der Kraft­ stoffzufuhr in einem Zündstrahlgasmotor (US, A, 44 63 734). Die erwähnte Einrichtung zur Steuerung der Kraftstoffzufuhr enthält eine Hochdruck-Einspritzpumpe mit einem Organ zur Dosierung der Zufuhr des flüssigen Kraftstoffes, einen Dreh­ zahl-Hauptregler für den Zündstrahlgasmotor mit einem mit dem Organ zur Dosierung der Zufuhr des flüssigen Kraftstoffes kinematisch verbundenen Stellorgan. Der Hauptregler ist be­ stimmt zur Steuerung der Drehzahl des Zündstrahlgas­ motors beim Betrieb nur mit dem flüssigen Kraftstoff. Die Einrichtung enthält darüber hinaus eine Vorrichtung zur Be­ grenzung der Zufuhr des flüssigen Kraftstoffes, die mit dem Organ zur Dosierung der Zufuhr des flüssigen Kraftstoffes ebenfalls kinematisch verbunden ist. Für die Zufuhr des gasförmigen Kraftstoffes ist eine Leitung zur Zufuhr des gas­ förmigen Kraftstoffes vorgesehen, die eine Steuerstrecke mit einem Organ zur Dosierung der Zufuhr des gasförmigen Kraft­ stoffes aufweist. Die Einrichtung umfaßt auch einen zusätz­ lichen Regler und einen Steuerschalter, der zur Einschaltung des zusätzlichen Reglers und zur Öffnung einer Klappe im Or­ gan zur Dosierung der Zufuhr des gasförmigen Kraftstoffes der Gasleitung bei der Umstellung des Zündstrahlgasmotors vom Betrieb mit dem flüssigen Kraftstoff auf Mischbetrieb be­ stimmt ist. Das Stellorgan des zusätzlichen Reglers ist mit dem Organ zur Dosierung der Zufuhr des flüssigen Kraftstof­ fes kinematisch verbunden und gewährleistet die Zufuhr des flüssigen Kraftstoffes in einer Menge, die für die zuver­ lässige Selbstzündung und vollständige Verbrennung des Kraft­ stoff/Luft-Gemisches im Zylinder des Zündstrahlgasmotors aus­ reichend ist. Die Zufuhr des flüssigen Kraftstoffes bleibt da­ bei praktisch konstant unabhängig von der Belastung des Zünd­ strahlgasmotors. Das Stellorgan des zusätzlichen Reglers ist mit dem Organ zur Dosierung der Zufuhr des gasförmigen Kraft­ stoffes ebenfalls kinematisch verbunden und stellt je nach dem Bremsmoment des Zündstrahlgasmotors die erforderliche Zu­ fuhr des gasförmigen Kraftstoffes ein. Das Organ zur Dosie­ rung der Zufuhr des gasförmigen Kraftstoffes ist als Schieber ausgebildet, der sich um seine Längsachse dreht und je nach­ dem durch das Stellorgan des zusätzlichen Reglers vorgegebe­ nen Drehwinkel den erforderlichen Durchgangsquerschnitt des Ventils des Organs zur Dosierung des gasförmigen Kraftstof­ fes einstellt.

Bekannt ist auch eine Einrichtung zur Steuerung der Kraft­ stoffzufuhr in einem Zündstrahlgasmotor (FR, A, 25 56 780). Diese Einrichtung enthält eine Hochdruck-Einspritzpumpe mit einem Organ zur Dosierung der Zufuhr des flüssigen Kraftstof­ fes, einen Drehzahl-Hauptregler für den Zündstrahlgasmotor mit einem mit dem Organ zur Dosierung der Zufuhr des flüssi­ gen Kraftstoffes kinematisch verbundenen Stellorgan, eine mit dem Organ zur Dosierung der Zufuhr des flüssigen Kraftstoffes ebenfalls kinematisch verbundene, am Gehäuse des Drehzahlreg­ lers für den Zündstrahlgasmotor montierte Vorrichtung zur Be­ grenzung der Zufuhr des flüssigen Kraftstoffes. Der gasför­ mige Kraftstoff wird über eine Leitung zur Zufuhr des gas­ förmigen Kraftstoffes zugeführt, die ein in der Steuerstrecke der Leitung eingebautes Organ zur Dosierung der Zufuhr des gasförmigen Kraftstoffes enthält. Bei der erwähnten Einrich­ tung ist die Vorrichtung zur Begrenzung der Zufuhr des flüs­ sigen Kraftstoffes als pneumatischer Membranstellmotor mit zwei Kammern ausgebildet. Die zwischen seinen Kammern an­ geordnete Membran des Stellmotors ist mit dem Organ zur Do­ sierung der Zufuhr des flüssigen Kraftstoffes kinematisch verbunden. Die Kammern des Stellmotors werden mit am Ein­ tritt in eine Turbine entnommenem Abgas aus den Zylindern des Zündstrahlgasmotors gespeist. Mit dem Druck dieses Gases wird eine der beiden Kammern des Stellmotors über einen besonde­ ren pneumatischen Verteiler beaufschlagt, der zwei Arbeits­ stellungen besitzt. Die erste Arbeitsstellung des Verteilers entspricht dem Betrieb des Zündstrahlgasmotors mit dem flüs­ sigen Kraftstoff. Der Gasdruck vor der Turbine wird an der Membran in eine Kraft umgewandelt, die auf das Organ zur Do­ sierung der Zufuhr des flüssigen Kraftstoffes zwecks Vergrö­ ßerung der Zufuhr übertragen wird. Bei der anderen dem Misch­ betrieb entsprechenden Arbeitsstellung des Verteilers wirkt der Gasdruck vor der Turbine auf die andere Membranseite und wird in eine Kraft umgewandelt, die auf das Organ zur Do­ sierung der Zufuhr des flüssigen Kraftstoffes zwecks Verrin­ gerung der Zufuhr übertragen wird.

Eine kennzeichnende Besonderheit der bekannten Einrich­ tungen zur Steuerung der Kraftstoffzufuhr in den Zündstrahl­ gasmotor ist beim Mischbetrieb die Fixierung des Organs zur Dosierung der Zufuhr des flüssigen Kraftstoffes in einer Stel­ lung, die durch die Menge des flüssigen Kraftstoffes bestimmt wird, welche zur zuverlässigen und rechtzeitigen Selbstzün­ dung des Kraftstoff/Luft-Gemisches im Zylinder des Zündstrahl­ gasmotors und seiner Verbrennung erforderlich ist. Die fixierte Stellung des Organs zur Dosierung der Zufuhr des flüssigen Kraftstoffes bedingt auch eine fixierte Stellung des mit dem Organ zur Dosierung des flüssigen Kraftstoffes kinematisch verbundenen Stellorgans des Drehzahl-Hauptreglers für den Ver­ brennungsmotor, was der Ausschaltung des Hauptreglers gleich­ kommt. In diesem Zusammenhang ist bei den bekannten Vorrichtun­ gen ein zusätzlicher Drehzahlregler vorgesehen, der die Zu­ fuhr des gasförmigen Kraftstoffes beim Mischbetrieb steu­ ert. Durch den zusätzlichen Regler wird die Konstruktion der Einrichtung zur Steuerung der Kraftstoffzufuhr in ei­ nem Zündstrahlgasmotor komplizierter und, da er ein zu­ sätzliches Element ist, weniger zuverlässig.

Da bei der Regelung der Zufuhr des flüssigen Kraftstof­ fes durch den Drehzahl-Hauptregler die Zufuhr des flüssigen Kraftstoffes bis zu deren vollständiger Abstellung selbst­ tätig verringert werden kann, während die Zufuhr des gas­ förmigen Kraftstoffes durch den zusätzlichen Regler unab­ hängig von der Flüssigkraftstoffzufuhr geregelt wird, kann eine Situation eintreten, in welcher (z. B. beim Durchgehen des Zündstrahlgasmotors) der gasförmige Kraftstoff bei ab­ gestellter Flüssigkraftstoffzufuhr weiter zugeführt wird. In diesem Fall wird der Abgassammler mit dem die Zylinder des Zündstrahlgasmotors durchströmenden Gemisch aus Luft und gasförmigem Kraftstoff ausgefüllt, was zur Explosion des Zünd­ strahlgasmotors führen kann.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Einrich­ tung zur Steuerung der Kraftstoffzufuhr in einem Zündstrahl­ gasmotor mit einer solchen Konstruktion zu schaffen, die im gesamten Leistungsbereich vom Leerlauf bis zur Vollei­ stung bei Zufuhr der Zündteilmenge des flüssigen Kraftstof­ fes die Steuerung der Zufuhr des gasförmigen Kraftstoffes mittels ein und desselben Drehzahlreglers für den Zündstrahl­ gasmotor gewährleisten würde, welcher auch den Zündsrahl­ gasmotor beim Betrieb nur mit dem flüssigen Kraftstoff steu­ ert.

Die gestellte Aufgabe wird dadurch erreicht, daß bei der Einrichtung zur Steuerung der Kraftstoffzufuhr in einem Zünd­ strahlgasmotor, die eine Hochdruck-Einspritzpumpe mit einem Organ zur Dosierung der Zufuhr des flüssigen Kraftstoffes, ei­ nen Drehzahlregler für den Zündstrahlgasmotor mit einem mit dem Organ zur Dosierung der Zufuhr des flüssigen Kraftstof­ fes kinematisch verbundenen Stellorgan, eine mit dem Organ zur Dosierung der Zufuhr des flüssigen Kraftstoffes ebenfalls kinematisch verbundene Vorrichtung zur Begrenzung der Flüs­ sigkraftstoffzufuhr und eine eine Steuerstrecke mit einem Or­ gan zur Dosierung der Zufuhr des gasförmigen Kraftstoffes einschließende Leitung zur Zufuhr des gasförmigen Kraftstof­ fes enthält, erfindungsgemäß die Vorrichtung zur Begrenzung der Flüssigkraftstoffzufuhr als Kolbenstellmotor ausgebil­ det ist, dessen Gehäuse in einer am Gehäuse des Drehzahlreg­ lers für den Zündstrahlgasmotor starr befestigten Büchse hin- und herbewegbar gelagert ist, im Gehäuse des Stellmotors und in der Büchse Kanäle ausgebildet sind, wobei das Gehäuse des Kolbenstellmotors mit dem Organ zur Dosierung der Zu­ fuhr des flüssigen Kraftstoffes kinematisch verbunden ist, während die Kolbenstange des Kolbens des Kolbenstellmotors über das Stellorgan des Drehzahlreglers für den Zündstrahlgas­ motor mit dem Organ zur Dosierung der Zufuhr des gasförmigen Kraftstoffes kinematisch verbunden ist.

Zweckmäßig ist, daß bei der erfindungsgemäßen Einrich­ tung die Steuerstrecke der Leitung mit dem Organ zur Dosierung der Zufuhr des gasförmigen Kraftstoffes an der Büchse montiert ist, wobei das Organ zur Dosierung der Zufuhr des gasförmi­ gen Kraftstoffes mit dem Stellorgan des Drehzahlreglers für den Zündstrahlgasmotor über eine Zugstange kinematisch verbunden ist.

Sinnvoll ist, daß bei der erfindungsgemäßen Einrich­ tung die Büchse und das Gehäuse des Drehzahlreglers für den Zündstrahlgasmotor in einem Stück ausgebildet sind.

Zulässig ist, daß bei der Einrichtung die Steuerstrecke der Leitung zur Zufuhr des gasförmigen Kraftstoffes und die Büchse in einem Stück ausgebildet wären.

Durch Änderung der Konstruktion der Vorrichtung zur Be­ grenzung der Flüssigkraftstoffzufuhr und ihrer kinematischen Verbindungen mit anderen Baugruppen der Einrichtung wird die Anwendung eines einzigen Drehzahlreglers für den Zündstrahl­ gasmotor sowohl während des Betriebes nur mit dem flüssigen Kraftstoff als auch im Mischbetrieb unter der Bedingung der Zufuhr der Zündteilmenge des flüssigen Kraftstoffes er­ möglicht, was seinerseits erlaubt, die Betriebssicherheit zu erhöhen und die Konstruktion der Einrichtung zur Steuerung der Kraftstoffzufuhr zu vereinfachen, sowie zu gewährleisten, daß die Zufuhr des flüssigen Kraftstoffes abgestellt wird erst nachdem die Zufuhr des gasförmigen Kraftstoffes aufgehört hat, und dadurch eventuelle Explosionen im Abgassammler des Zündstrahlgasmotors zu vermeiden.

Nachfolgend wird die Erfindung anhand eines Ausführungs­ beispiels derselben mit Hinweisen auf beigelegte Zeichnungen näher erläutert. Es zeigt

Fig. 1 eine Einrichtung zur Steuerung der Kraftstoff­ zufuhr in einem Zündstrahlgasmotor (im Längsschnitt) im Misch­ betrieb mit Höchstzufuhr des gasförmigen Kraftstoffes;

Fig. 2 die gleiche beim Betrieb nur mit dem flüssigen Kraftstoff mit Mindestzufuhr;

Fig. 3 die gleiche beim Betrieb nur mit dem flüssigen Kraftstoff mit Höchstzufuhr;

Fig. 4 die gleiche im Mischbetrieb bei Mindestzufuhr des gasförmigen Kraftstoffes.

Die Einrichtung zur Steuerung der Kraftstoffzufuhr in einem Zündstrahlgasmotor enthält eine Einspritzpumpe 1 (Fig. 1), z. B. eine Plungerpumpe, die ein Organ zur Dosierung der Kraftstoffzufuhr z. B. in Form einer Regelstange 2 auf­ weist, die im Gehäuse 3 der Einspritzpumpe 1 hin- und her­ bewegbar (s. Pfeil "α") angeordnet ist, wobei in der einen Endlage der Regelstange 2 die Zufuhr des flüssigen Kraftstoffes abgestellt ist, während in der entgegengesetz­ ten Endlage der Regelstange 2 die Zufuhr des flüssigen Kraft­ stoffes maximal ist. Die Zwischenwerte der Zufuhr des flüs­ sigen Kraftstoffes entsprechen den Zwischenstellungen der Re­ gelstange 2 (z. B. so wie in Fig. 1 dargestellt, was der Zu­ fuhr der beiden Kraftstoffarten, d. h. des flüssigen und des gasförmigen Kraftstoffes entspricht, wobei die Zufuhr des gasförmigen Kraftstoffes der maximalen nahekommt.) Die Ein­ spritzpumpe 1 hat einen Stutzen 4 zur Zufuhr des flüssigen Kraftstoffes von einer (in Fig. 1 nicht eingezeichneten) Flüs­ sigkraftstoffleitung und ein Hochdruckrohr 5 zur Zufuhr des flüssigen Kraftstoffes von der Einspritzpumpe 1 in den (in Fig. 1 nicht gezeichneten) Zündstrahlgasmotor.

Die Einrichtung zur Steuerung der Kraftstoffzufuhr in dem Zündstrahlmotor enthält auch einen an der Stirnseite des Gehäuses 3 der Einspritzpumpe 1 montierten Drehzahlregler 6 (Drehzahlwähler) für den Zündstrahlgasmotor, wobei in der an die Stirnseite des Gehäuses 3 der Einspritzpumpe 1 anschließenden Wand des Gehäuses 7 des Reglers 6 eine Öffnung 8 zur Aufnahme des En­ des des Regelstange 2 ausgeführt ist. Der Drehzahlregler 6 für den Zündstrahlgasmotor umfaßt ein Stellorgan 9, das z. B. als Hebel 10 ausgebildet ist, der auf einer Welle 11 gemäß Pfeil β verschwenkbar ist.

Die Einrichtung umfaßt auch eine Vorrichtung zur Begrenz­ ung der Zufuhr des flüssigen Kraftstoffes, die als Kolbenstell­ motor 12 ausgebildet ist, der ein Gehäuse 13 aufweist und hin- und herbewegbar in einer Büchse 14 (Pfeil "γ") gelagert ist, die am Gehäuse 7 des Reglers 6 starr befestigt ist. Im inneren Hohlraum 15 des Gehäuses 13 des Kolbenstellmotors 12 ist ein Kolben 16 angeordnet, dessen Kolbenstange 17 über eine Zugstange 18 mit dem Stellorgan 9, d. h. dem Hebel 10 kinematisch verbunden ist. Im Gehäuse 13 des Kolbenstell­ motors 12 ist eine Rückstellfeder 19 angeordnet, die normal den Kolben 16 zur Innenwand des Gehäuses 13 des Kolbenstell­ motors 12 abdrückt. Im Gehäuse 13 sind z. B. Kanäle 20 aus­ gebohrt, die den inneren Hohlraum 15 mit der Außenfläche des Gehäuses 13 des Kolbenstellmotors 12 verbinden und Arbeits­ kanten "A" und "B" z. B. in einer Ringnut 21 des Kanals 20 aufweisen.

In der Büchse 14 sind ein Zulaufkanal 22 und ein Ablaufkanal 23 zur Zu- bzw. Ableitung einer Druckflüssigkeit z. B. des Öls aus dem (in Fig. 1 nicht gezeigten) System zur Schmierung des Zündstrahlgasmotors in den inneren Hohlraum 15 des Gehäuses 13 des Kolbenstellmotors 12 ausgebildet. Der Zu­ laufkanal 22 weist eine Arbeitskante "a" und der Ablaufka­ nal 23 eine Arbeitskante "b" auf, die in je einer Ringnut 24 bzw. 25 angeordnet sind. In der Büchse 14 des Stellmotors 12 ist ein Kanal 26 ausgebildet, der die Steuerstrecke der Leitung zur Zufuhr des gasförmigen Kraftstoffes darstellt, über wel­ che die Zufuhr des gasförmigen Kraftstoffes von einem (in Fig. 1 nicht eingezeichneten) Gasbehälter zum Mischer des Zünd­ strahlgasmotors erfolgt. In dem wie oben ausgeführt die Steu­ erstrecke der Leitung zur Zufuhr des gasförmigen Kraftstoffes darstellenden Kanal 26 ist ein Organ zur Dosierung der Zufuhr des gasförmigen Kraftstoffes zum Zündstrahlgasmotor gelagert, das z. B. als Schwenkklappe 27 ausgebildet ist, die auf ei­ ner beweglichen Achse 28 entsprechend Pfeil δ schwenkbar angeordnet ist. Die Schwenkklappe 27 ist mit dem Stellorgan 9, und zwar mit dem Hebel 10 mittels Zug­ stangen 29 und 30 über eine im Gehäuse 7 des Drehzahlreg­ lers 6 für den Zündstrahlgasmotors vorgesehenen Öffnung 31 kinematisch verbunden. Das Gehäuse 13 des Stellmotors 12 ist mit dem Organ zur Dosierung der Zufuhr des flüssigen Kraft­ stoffes, d. h. mit der Regelstange 2, mittels einer Zugstan­ ge 32 kinematisch verbunden, wodurch auch die kinematische Wirkung des Stellorganhebels 10 auf das Organ zur Dosie­ rung der Zufuhr des flüssigen Kraftstoffes (Regelstange 2) über die Zugstange 18, die Kolbenstange 17, den Kolben 16, die Rückstellfeder 19 und die Zugstange 32 sichergestellt wird.

Die Steuerstrecke der Leitung zur Zufuhr des gasförmi­ gen Kraftstoffes kann an der Büchse 14 oder in ihrer näch­ sten Nähe montiert werden, wobei die kinematische Verbin­ dung zwischen dem Organ zur Dosierung des gasförmigen Kraft­ stoffes und dem Stellorgan 9 ebenso wie bei der oben be­ schriebenen Variante als Zugstange ausgebildet werden kann.

Außerdem ist eine Ausführung der Einrichtung zur Steu­ erung der Kraftstoffzufuhr im Zündstrahlgasmotor mit einem solchen Regler 6 möglich, bei welchem das Gehäuse 7 und die Büchse 14 in einem Stück ausgebildet sind.

Fig. 2 zeigt die gleiche Einrichtung im Zeitpunkt des Betriebes nur mit dem flüssigen Kraftstoff bei dessen Mindest­ zufuhr. Die Regelstange 2 ist dabei in den Hohlraum des Reg­ lers 6 ausgefahren, der Hebel 10 nach rechts geneigt, das Ge­ häuse 13 mittels der Rückstellfeder 19 gegen den Kolben 16 angepreßt.

Fig. 3 zeigt die Einrichtung auch im Zeitpunkt des Be­ triebes nur mit dem flüssigen Kraftstoff jedoch bei dessen Höchstzufuhr. Der Hebel 10 ist in eine Stellung gebracht, die der senkrechten nahekommt, die Regelstange 2 befindet sich in ihrer linken Endlage, unter der Wirkung der Rückstell­ feder 19 liegt das Gehäuse 13 des Stellmotors 12 am Kolben 16 dicht an, während die Schwenkklappe 27 maximal geöffnet ist, die Zufuhr des gasförmigen Kraftstoffes jedoch fehlt.

Fig. 4 zeigt die Einrichtung während des Mischbe­ triebes des Zündstrahlgasmotors im Zeitpunkt der Mindest­ zufuhr des gasförmigen Kraftstoffes. Hier ist ein Teil des inneren Hohlraumes 15 zwischen dem Gehäuse 13 und dem Kol­ ben 16 mit der Druckflüssigkeit aus dem Kanal 22 ausgefüllt. Die Stellung des Hebels 10 fällt praktisch mit seiner in Fig. 2 eingezeichneten Stellung zusammen, während die Regel­ stange 2 eine Zwischenstellung einnimmt, die der Zufuhr des flüssigen Kraftstoffes in einer Menge entspricht, die zur zuverlässigen Zündung und Verbrennung des Gemisches aus den beiden Kraftstoffarten im Zündstrahlgasmotor (Zündteilmen­ ge) erforderlich ist.

Die Einrichtung zur Steuerung der Kraftstoffzufuhr in einem Zündstrahlgasmotor funktioniert folgenderweise.

Wird der Zündstrahlgasmotor nur mit dem flüssigen Kraft­ stoff bei dessen konstanter Zufuhr betrieben, wenn die Druck­ flüssigkeit z. B. das Öl aus dem System zur Schmierung des Zündstrahlgasmotors dem Zulaufkanal 22 (Fig. 2) der Kapsel 14 nicht zugeführt wird und wenn der gasförmige Kraftstoff dem Kanal 26 nicht zugeführt wird, wirkt die entspannte Rück­ stellfeder 19 auf die linke Stirnseite des Gehäuses 13 des Stellmotors 12, wobei dadurch seine rechte Stirnseite gegen den Kolben 16 angepreßt wird. Der Kolben 16 verbleibt in der fixierten Stellung, da der mit ihm kinematisch verbundene Hebel 10 des Stellorgans 9 bei unveränderter Zufuhr des flüssigen Kraftstoffes in den Zündstrahlgasmotor auf der Welle 11 unbeweglich (gemäß Pfeil "β" nach rechts geneigt) bleibt.

Wird der Betriebszustand des Zündstrahlgasmotors ver­ ändert, wenn die Zufuhr des flüssigen Kraftstoffes zu ver­ ändern, z. B. zu erhöhen, ist (Fig. 3), wird gemäß dem z. B. von einer Bedienungsperson erteilten Steuerkommando die Stellung des Stellorgans 9 des Reglers 6 durch Drehung der Welle 11 und des darauf angebrachten Hebels 10 nach links in Richtung des Pfeils "β" verändert. Diese Änderung der Stellung des Stellorgans 9 wird über die kinematische Ver­ bindung, d, h. über die Zugstange 18 und die Kolbenstange 17, auf den Kolben 16 des Kolbenstellmotors 12 übertragen. Der Kolben 16 wirkt über die Rückstellfeder 19 auf das Gehäuse 13 des Kolbenstellmotors 12 und die Zugstange 32 ein, wobei auf diese Weise die oben angeführte Bewegung des Hebels 10 auf das Organ zur Dosierung der Zufuhr des flüssigen Kraft­ stoffes, d. h. auf die Stange 2 , übertragen wird. Die letz­ tere bewegt sich nach links gemäß dem Pfeil "α", wodurch somit die Zufuhr des flüssigen Kraftstoffes durch die Ein­ spritzpumpe 1 über das Hochdruckrohr 5 (Fig. 1) in die Zy­ linder des Zündstrahlgasmotors geändert wird. (Der Kraft­ stoff wird der Einspritzpumpe 1 bekanntlich von der Flüssig­ kraftstoffleitung über den Stutzen 4 zugeführt.)

Die mit dem Hebel 10 (Fig. 3) stets verbundene Zugstan­ ge 30 und die mit dieser verbundene Zugstange 29 steuern das Organ zur Dosierung der Zufuhr des gasförmigen Kraftstof­ fes, d. h. die auf der Achse 28 angeordnete Schwenk­ klappe 27 wird entgegen dem Uhrzeigersinn gedreht und, da im Kanal 26 kein gasförmiger Kraftstoff vorhanden ist, läuft die Schwenkklappe 27 leer.

Wird dem Zulaufkanal 22 (Fig. 4) Druckflüssigkeit, z. B. aus dem System zur Schmierung des Zündstrahlgasmotors zugeführt, was der Fall ist, wenn er aus dem Betrieb nur mit dem flüssigen Kraftstoff auf den Mischbetrieb, d. h. auf den Betrieb mit dem flüssigen und gasförmigen Kraftstoff, umgestellt wird, strömt die Druckflüssigkeit über den Kanal 20 in den inneren Hohlraum 15, während der gasförmige Kraft­ stoff von der Quelle des gasförmigen Kraftstoffes in den Kanal 26 gelangt. Beim Einströmen der Druckflüssigkeit in den inneren Hohlraum 15 bewegt sich das Gehäuse 13, während der Kolben 16 unbeweglich ist, da seine Stel­ lung durch die Stellung des Stellorgans 9 festgelegt ist, die von der Bedienungsperson fixiert wurde, um eine gleich­ bleibende summierte Zuführung von Energie zu gewährleisten, die von den beiden Kraftstoffarten geliefert wird.

Die Druckflüssigkeit setzt die Ausfüllung des Volumens des inneren Hohlraumes 15 fort und verschiebt unter Über­ windung der Kraft der Rückstellfeder 15 das Gehäuse 13 nach rechts gemäß dem Pfeil "γ" (Fig. 1) so lange, bis dieses die in Fig. 1 (oder in Fig. 4) eingezeichnete Stellung je nach der von dem Bedienungsmann vorgegebenen summierten Kraftstoffmenge eingenommen hat, und zwar so lange, bis die Kante "A" (Fig. 1) der Ringnut 21 des Kanals 20 des Gehäuses 13 und die Kante "a" der Ringnut 24 des Kanals 22 der Kapsel 14 sowie die Arbeitskante "B" der Ringnut 21 des Kanals 20 und die Arbeitskante "b" der Ringnut 25 des Ablaufkanals 23 der Kapsel 14 zusammengefallen sind.

Bei der Verschiebung der Kolbenstange 17 des Kolbens 16 nach links aus der in Fig. 1 gezeigten Stellung, was wieder durch die Änderung der Stellung des Stellorgans 9 im Falle der erforderlich gewordenen Erhöhung der Zufuhr des flüssi­ gen Kraftstoffes bewirkt wird, verschiebt sich die Arbeits­ kante "A" in bezug auf die Arbeitskante "a" nach links und gibt die Strömung der Druckflüssigkeit über den Zulaufkanal 22 und den Kanal 20 in den inneren Hohlraum 15 frei. Durch die Druckflüssigkeit wird somit wieder eine auf den Boden des Kolbens 16 gerichtete Kraft ausgeübt, die durch die Rück­ stellfeder 19 ausgeglichen wird. Die auf die rechte Wand des Gehäuses 13 gerichtete Kraft verschiebt es nach rechts ge­ mäß dem Pfeil "γ" so lange, bis die Arbeitskanten "A" und "a" und "a" wieder zusammengefallen sind und den Durch­ laß der Druckflüssigkeit in den inneren Hohlraum 15 gesperrt haben und bis die Arbeitskanten "B" und "b" den Austritt der Druckflüssigkeit über den Ablaufkanal 23 freiegeben haben. Somit wird die Fixierung der Stellung des Gehäuses 13 bei des­ sen unwesentlichen Schwankungen nach links bzw. rechts und folglich auch die Fixierung der Stellung der Leiste 2 zur Gewährleistung einer konstanten Zufuhr der Zündteilmenge des flüssigen Kraftstoffes erreicht.

Bei der Verschiebung der Kolbenstange 17 des Kolbens 16 nach rechts (bei Verringerung der summierten Zufuhr) aus der in Fig. 1 eingezeichneten Sellung und der Anfangsverschie­ bung des Gehäuses 13 nach rechts verschiebt sich die Arbeits­ kante "B" des Kanals 20 in bezug auf die Arbeitskante "b" des Ablaufkanals 23 nach rechts und gibt, der Austritt der Druck­ flüssigkeit aus dem inneren Hohlraum 15 frei. Beim Austritt der Druckflüssigkeit aus dem inneren Hohlraum 15 ent­ spannt sich die Rückstellfeder 19 und verschiebt das Ge­ häuse 13 nach links so lange, bis die Kanten "B" und "b" zusammengefallen sind und den Ablauf der Druckflüssigkeit gesperrt haben. Die weitere Bewegung des Gehäuses 13 nach links verschiebt die Arbeitskante "A" nach links in bezug auf die Arbeitskante "a", wobei jedoch unter der Druckwir­ kung der zuströmenden Druckflüssigkeit wieder die Verschie­ bung des Gehäuses 13 nach rechts einsetzt, d. h. es nimmt die in Fig. 1 eingezeichnete Stellung ein. Der Kolben 16 nimmt in diesem Fall eine Stellung ein, die der in Fig. 4 gezeigten nachkommt, nachdem er mittels der oben beschriebe­ nen kinematischen Verbindung die Stellung der Schwenkklappe 27 im Kanal 26 geändert und somit die Dosierung der Zufuhr des gasförmigen Kraftstoffes bei ungeänderter Lage der Re­ gelstange 2, d. h. bei gleichbleibender Zufuhr des flüssigen Kraftstoffes, verringert hat, die durch die Lage der Regel­ stange 2 und des Gehäuses 13 bestimmt wird.

Die weitere Ver­ schiebung des Hebels 10 nach rechts wird den Ablaufkanal 20 öffnen, wobei die Druckflüssigkeit aus dem Hohlraum 15 ab­ fließt und die Schwenkklappe 27 (s. Fig. 2) geschlossen wird, was die Abstellung der Zufuhr des flüssigen Kraftstoffes bewirkt erst nachdem die Zufuhr des gasförmigen Kraftstoffes abgestellt ist. Die in Fig. 1, 4 eingezeichnete Stellung des Gehäuses 13 entspricht der Lage der Regelstange 2, bei welcher der flüssige Kraftstoff in einer Menge zugeführt wird, die zur Selbstzündung und Verbrennung der beiden Kraft­ stoffarten erforderlich ist (z. B. der Zündteilmenge ent­ spricht), während verschiedene durch das Stellorgan 9 vorge­ gebene Stellungen der Kolbenstange 17 gewährleisten, daß der gasförmige Kraftstoff in solchen Mengen zugeführt wird, daß die Gesamtmenge der Wärme, die bei der Verbrennung der bei­ den Kraftstoffarten im Zylinder des Zündstrahlgasmotors frei­ gesetzt wird, der Bremskraft und/oder der Rotationsfrequenz des Zündstrahlgasmotors beim vorliegenden Ist-Drehmoment ent­ sprechen würde, wobei die Zufuhr des gasförmigen Kraftstoffes von der Bedienungsperson mit dem gleichen Steuersystem ein­ gestellt wird wie bei der Zufuhr des flüssigen Kraftstof­ fes beim Betrieb nur mit dem flüssigen Kraftstoff. Die Än­ derung der summierten Kraftstoffmenge, die den Zylindern des Zündstrahlgasmotors beim Mischbetrieb zugeführt wird, er­ folgt durch Änderung der Zufuhr des gasförmigen Kraftstof­ fes bei der durch den Kolbenstellmotor 12 fixierten Lage der Regelstange 2, die der Zufuhr der Zündteilmenge des flüs­ sigen Kraftstoffes entspricht.

Die vorliegende Erfindung ermöglicht die Anwendung eines einzigen Drehzahlreglers 6, der den Betrieb des Verbrennungs­ motors nur mit dem flüssigen Kraftstoff gewährleistet, zur Steuerung desselben Zündstrahlgasmotors beim Mischbetrieb.

Die Anordnung des Kolbenstellmotors 12 in der kinemati­ schen Verbindung zwischen dem Stellorgan 9 des Reglers 6 und dem Organ zur Dosierung der Zufuhr des flüssigen Kraft­ stoffes unabhängig von der Betriebsart des Zündstrahlgasmotors (mit dem flüssigen Kraftstoff oder im Mischbetrieb) bewahrt die Verschiebungsfreiheit des Stellorgans 9 des Reglers 6 auf ein Steuerkommando, z. B. das Kommando der Bedienungsper­ son. Die Zufuhr der Druckflüssigkeit zum Kolbenstellmo­ tor 12, d. h. die Umstellung des Zündstrahlgasmotors vom Be­ trieb mit dem flüssigen Kraftstoff auf Mischbetrieb fixiert das Gehäuse 13 des Stellmotors 12 in bezug auf seine Büchse 14 und fixiert somit die Stellung des Organs zur Dosierung der Zufuhr des flüssigen Kraftstoffes, d. h. der Regelstan­ ge 2 der Einspritzpumpe, wobei die Verschiebungsfreiheit des Stellorgans 9 des Reglers 6 nicht begrenzt wird. Die Fixie­ rung der Stellung des Organs zur Dosierung der Zufuhr des flüssigen Kraftstoffes, ohne die Bewegbarkeit des Stellor­ gans 9 des Reglers 6 zu begrenzen, ermöglichte den Antrieb des Organs zur Dosierung der Zufuhr des gasförmigen Kraft­ stoffes durch die kinematische Verbindung zwischen ihm und dem Stellorgan 9 des Reglers 6. Die Einschaltung des Stell­ motors 12 und die Zufuhr des gasförmigen Kraftstoffes nur bei die Zündteilmenge des flüssigen Kraftstoffes überschreit­ ender Zufuhr des flüssigen Kraftstoffes erlaubte zu verhin­ dern, daß die Zufuhr des flüssigen Kraftstoffes vor der Ab­ stellung der Zufuhr des gasförmigen Kraftstoffes abgestellt wird, und somit zu verhindern, daß das im Zylinder nicht verbrannte Gas/Luft-Gemisch in den Auslaßsammler des Zünd­ strahlmotors gelangt, sowie Bedingungen zu vermeiden, die eine Explosionsgefahr in der Auslaßleitung des Zündstrahl­ gasmotors bewirken könnten.

Die Sicherstellung der Arbeit des Zündstrahlgasmotors sowohl im Betrieb mit dem flüssigen Kraftstoff als auch im Mischbetrieb durch einen einzigen Drehzahlregler 6 für den Zündstrahlgasmotor, welcher den sicheren Betrieb des letz­ teren im gesamten Leistungsbereich vom Leerlauf bis zur Volleistung gewährleistet, vereinfacht die Einrichtung zur Steuerung der Kraftstoffzufuhr, wobei die Betriebszuver­ lässigkeit des Zündstrahlgasmotors erhöht wird, weil keine weiteren zusätzlichen Regelmittel erforderlich sind, und wo­ bei explosionsgefährliche Situationen vermieden werden, wo­ durch die Betriebssicherheit des Zündstrahlgasmotors mit der erfindungsgemäßen Einrichtung ebenfalls erhöht wird.

Claims (4)

1. Einrichtung zur Steuerung der Kraftstoffzufuhr in einem Zündstrahlgasmotor, die eine Hochdruck-Einspritzpumpe (1) mit einem Organ zur Dosierung der Zufuhr des flüssigen Kraftstoffes, einen Drehzahlregister (6) für den Zündstrahl­ gasmotor mit einem mit dem Organ zur Dosierung der Zufuhr des flüssigen Kraftstoffes kinematisch verbundenen Stell­ organ (9), eine mit dem Organ zur Dosierung der Zufuhr des flüssigen Kraftstoffes ebenfalls kinematisch verbundene Vor­ richtung zur Begrenzung der Flüssigkraftstoffzufuhr, eine eine Steuerstrecke mit einem Organ zur Dosierung der Zufuhr des gasförmigen Kraftstoffes einschließende Leitung zur Zufuhr des gasförmigen Kraftstoffes enthält, dadurch gekenn­ zeichnet, daß

• - die Vorrichtung zur Begrenzung der Flüssigkraftstoffzu­ fuhr als Kolbenstellmotor (12) ausgebildet ist,
• - am Gehäuse (7) des Drehzahlreglers (6) für den Zünd­ strahlgasmotor eine Büchse (14) starr befestigt ist, in der das Gehäuse (13) des Kolbenstellmotors ( 12) hin- und her­ bewegbar gelagert ist,
• - im Gehäuse (13) des Kolbenstellmotors (12) Kanäle (20) zur Zuführung einer Druckflüssigkeit in den inneren Hohlraum (15) des Gehäuses (13) ausgebildet sind,
• - in der Büchse (14) ein Zulaufkanal (22) und ein Ab­ laufkanal (23) zur Zu- bzw. Ableitung der Druckflüssigkeit in bzw. aus dem inneren Hohlraum (15) des Gehäuses (13) aus­ geführt sind,
• - das Gehäuse (13) des Kolbenstellmotors (12) mit dem Organ zur Dosierung der Zufuhr des flüssigen Kraftstoffes kinematisch verbunden ist,
• - während die Kolbenstange (17) des Kolbens des Kolben­ stellmotors (12) mit dem Organ zur Dosierung der Zufuhr des gasförmigen Kraftstoffes über das Stellorgan (9) des Dreh­ zahlreglers (6) für den Zündstrahlgasmotor kinematisch ver­ bunden ist.

2. Einrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekenn­ zeichnet, daß

• - die Steuerstrecke der Leitung mit dem Organ zur Do­ sierung der Zufuhr des gasförmigen Kraftstoffes an der Büchse (14) montiert ist,
• - wobei das Organ zur Dosierung der Zufuhr des gasför­ migen Kraftstoffes mit dem Stellorgan (9) des Drehzahlreg­ lers (6) für den Zündstrahlgasmotor über eine Zugstange (30) kinematisch verbunden ist.

3. Einrichtung nach Anspruch 1 und/oder Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Büchse (14) und das Gehäuse (7) des Drehzahlreglers (6) für den Zündstrahl­ gasmotor in einem Stück ausgebildet sind.

4. Einrichtung nach Ansprüchen 1, 2, 3, dadurch ge­ kennzeichnet, daß die Steuerstrecke der Leitung zur Zufuhr des gasförmigen Kraftstoffes und die Büchse (14) in einem Stück ausgebildet sind.