DE3913358A1 - IC engine operating on gaseous fuel - has device to control flow of air and gas to suit engine load - Google Patents

IC engine operating on gaseous fuel - has device to control flow of air and gas to suit engine load

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Abstract

The IC engine operates on gaseous fuel and has a device to control the flow of gas and air and to mix the gas and air. The device has a gas supply pipe (27) and a mixing pipe (31) which is fitted with a throttle valve plate (4). A venturi nozzle (30) is fitted in the mixing pipe (31) in front of the throttle valve plate (4). The full load gas supply pipe (16) is connected to the mixing pipe (31) at the point of min. cross-sectional area of the venturi nozzle. The part load gas supply pipe (10) is connected to the mixing pipe (31) at a point just downstream of the throttle valve plate (4). USE - Gas fuelled IC engine.

Description

Die Erfindung betrifft einen Gas-Luftmischer zum Dosieren und Mischen von Brenngas und Verbrennungsluft für gasbe­ triebene, gemischverdichtende Brennkraftmaschinen, insbe­ sondere nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1.The invention relates to a gas-air mixer for metering and mixing fuel gas and combustion air for gasbe driven, mixture-compressing internal combustion engines, esp special according to the preamble of claim 1.

Handelsübliche Gas-Luftmischer zeigen in der praktischen Anwendung am Motor Probleme bezüglich der gewünschten individuellen Drehmomentgestaltung sowie der freien Aus­ wahl des Brennstoff-Luftverhältnisses im Teillastbereich. Meistens ist beides miteinander untrennbar verknüpft und nur bedingt durch Geometrieveränderungen des Gemischbil­ dungssystems zu beeinflussen. Die auftretenden Fertigungs­ toleranzen in den Gas-Luftmischern führen dann zu nicht korrigierbaren Drehmomentstreuungen der einzelnen Gasmo­ toren und bereiten der Motorenabnahme erhebliche Probleme.Commercial gas-air mixers show in the practical Application to the engine problems related to the desired individual torque design and free off Choice of the fuel-air ratio in the partial load range. Most of the time, both are inextricably linked and only due to changes in the geometry of the mixture influence system. The occurring manufacturing then tolerances in the gas-air mixers do not lead to correctable torque scatter of the individual Gasmo gates and cause considerable problems for the engine acceptance.

Einen weiteren Schwachpunkt vieler Gas-Luftmischer stellt das bewegliche Gemischbildungssystem dar. Es wird durch Ansaugluftpulsationen und Motorvibrationen (speziell bei Ein-Zweizylindermotoren) leicht zu Schwingungen angeregt. Dadurch ergeben sich im Resonanzbereich unkontrollierbare Veränderungen des Brennstoff-Luftverhältnisses und des Drehmomentverhaltens des Motors. Darüber hinaus wird dabei ein erheblicher Verschleiß im Mischer verursacht.Another weak point of many gas-air mixers is the mobile mixture formation system. It is by Intake air pulsations and engine vibrations (especially at One-two-cylinder engines) easily excited to vibrate. This results in uncontrollable resonances Changes in the fuel-air ratio and  Torque behavior of the engine. Beyond that it will causes considerable wear in the mixer.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen Gas-Luft­ mischer zu schaffen, der im gesamten Betriebsbereich der Brennkraftmaschine eine freie Wahl des Mischungsverhält­ nisses von Brenngas und Verbrennungsluft gestattet, der unempfindlich gegen Saugrohr- und Motorschwingungen ist und der wenig Verschleiß zeigt.The invention has for its object a gas-air to create mixers that operate throughout the Internal combustion engine a free choice of the mixing ratio allowance of fuel gas and combustion air, the is insensitive to intake manifold and engine vibrations and shows little wear.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die kennzeichnen­ den Merkmale des Anspruchs 1 gelöst. Durch die erfindungs­ gemäße Aufteilung des Gemischbildungssystems in ein Vol­ last- und ein Teillastsystem ist eine weitgehend unabhän­ gige Anpassung des Brennstoff-Luftverhältnisses für den Vollast- und Teillastbereich des Motors ermöglicht. Auf diese Weise läßt sich ein hohes Drehmoment (fettes Ge­ misch) mit niedrigem Teillastverbrauch und geringer Schad­ stoffemission (mageres Gemisch) kombinieren. Ebenso be­ steht die Möglichkeit, den Drehmomentverlauf des Gasmotors frei zu gestalten.According to the invention, this object is characterized by the solved the features of claim 1. Through the fiction appropriate division of the mixture formation system into a vol load and a partial load system is largely independent current adjustment of the fuel-air ratio for the Full load and partial load range of the engine enabled. On in this way a high torque (rich Ge mixed) with low partial load consumption and low damage Combine emissions (lean mixture). Likewise be there is the possibility of changing the torque of the gas engine free design.

Durch Wegfall der sonst üblichen variablen Lufttrichter ist das erfindungsgemäße Gemischbildungssystem und damit das Betriebsverhalten des Motors unempfindlich gegen Gas­ schwingungen im Ansaugrohr und Motorvibrationen. Außerdem tritt kein Verschleiß in dem Mischsystem auf. Das wirkt sich günstig auf die Gleichmäßigkeit und Konstanz der Leistungswerte der einzelnen Gasmotoren aus.By eliminating the usual variable air funnels is the mixture formation system according to the invention and thus the operating behavior of the engine is insensitive to gas Vibrations in the intake manifold and engine vibrations. Furthermore there is no wear in the mixing system. It works favorably on the uniformity and constancy of the Performance values of the individual gas engines.

Durch eine vorteilhafte Weiterbildung der Erfindung wird eine sehr einfache Variation des Gas-Luftgemisches im gesamten Betriebsbereich des Motors erreicht. Die Wirkver­ bindung zwischen der Drosselklappe und den Querschnitts­ verstelleinrichtungen kann starr sein, so daß die Stellung der Querschnittsverstelleinrichtung unmittelbar von der Winkelstellung der Drosselklappe abhängt; es kann aber auch von Vorteil sein, eine elastische Verbindung oder eine solche mit Totwegen vorzusehen. Die Querschnittsver­ stelleinrichtungen und die Wirkverbindungen lassen sich verschleißfrei lagern. Dadurch sind sie gegen Motorvibra­ tionen unempfindlich. Auch Ansaugpulsationen können keine Störungen verursachen, da die beweglichen Teile durch Zwangssteuerung resonanzunempfindlich sind.Through an advantageous development of the invention a very simple variation of the gas-air mixture in the reached the entire operating range of the engine. The effec  bond between the throttle valve and the cross-section adjusting devices can be rigid, so that the position the cross-sectional adjustment device directly from the Angle position of the throttle valve depends; but it can also be advantageous, an elastic connection or to provide one with dead paths. The cross-sectional ver setting devices and the active connections can be store without wear. This makes them against motor vibra ions insensitive. Intake pulsations are also not possible Cause interference because of the moving parts Forced control are insensitive to resonance.

Eine vorteilhafte Weiterbildung der Erfindung gestattet die freie Gestaltung des Drehmomentverlaufs des Gasmotors. Abhängig vom Unterdruck im Mischrohr, d. h. bei offener Drosselklappe abhängig von der Motordrehzahl und abhängig von der im Betrieb verstellbaren ersten und zweiten Dros­ sel wird in die Vollastgasleitung mehr oder weniger Zu­ satzgas bzw. Zusatzluft hinzugegeben. Dadurch kann über das Brenngas-Luftverhältnis das Drehmoment entlang der Vollastlinie variiert werden. Der dabei verwendete Steuer­ schieber hat eine nur geringe Masse, so daß er von Motor­ schwingungen und Verschleiß weitgehend unberührt bleibt.An advantageous development of the invention allows the free design of the torque curve of the gas engine. Depending on the vacuum in the mixing tube, d. H. with open Throttle valve depending on the engine speed and dependent of the adjustable first and second Dros sel is more or less closed in the full-load gas line added gas or additional air. This can over the fuel gas air ratio the torque along the Full load line can be varied. The tax used Slider has only a small mass, so that it is from the engine Vibration and wear remains largely unaffected.

Anstelle des einen Steuerschiebers mit zwei steuernden Kanten kann es auch Vorteil sein, zwei oder mehrere Steu­ erschieber mit jeweils nur einer steuernden Kante zu ver­ wenden.Instead of one control spool with two control spools Edges it can also be beneficial to control two or more tax slider to ver with only one controlling edge turn.

Durch die erfindungsgemäße Verbindung des Steuerkolbens mit der Steuermembran wird die vom Unterdruck im Saugrohr abhängige Steuerung des Drehmomentverlaufs ermöglicht. Dabei wird die Lage des Drehmomentmaximums durch die Vor­ spannung der Druckfeder bestimmt, wobei die Vorspannung beispielsweise über eine Verstellschraube einstellbar ist.By connecting the control piston according to the invention with the control membrane is the vacuum in the intake manifold dependent control of the torque curve enables. The location of the maximum torque is determined by the front  determines the tension of the compression spring, the preload is adjustable, for example via an adjusting screw.

Durch die erfindungsgemäße Anordnung eines Rückschlagven­ tils in der Gassteuerleitung wird eine in unerwünschter Richtung verlaufende Strömung zwischen den beiden Ge­ mischbildungssystemen vermieden.The inventive arrangement of a Rückschlagven tils in the gas control line becomes an undesirable one Directional current between the two Ge mixed education systems avoided.

Eine vorteilhafte Weiterbildung der Erfindung gestattet die Begrenzung der maximalen Leistung (Leistungsblockie­ rung) und verhindert damit eine Überbelastung des Gasmo­ tors.An advantageous development of the invention allows the limitation of the maximum power (power block tion) and thus prevents an overload of the gas mo tors.

Durch eine vorteilhafte Ausbildung der Erfindung wird eine feinfühlige Einstellung des Leerlaufgemisches ermöglicht. Dies wird durch einen einstellbaren Nebenluftstrom zur Teillastgasleitung bewirkt. Auf diese Weise ist eine weit­ gehende Veränderung des Brenngas-Luftverhältnisses mög­ lich. Gleichzeitig wird eine gute Vermischung von Brenngas und Luft erreicht.An advantageous embodiment of the invention is a allows sensitive adjustment of the idle mixture. This is made possible by an adjustable secondary air flow Partial load gas line causes. That way is a far one possible change in the fuel gas-air ratio possible Lich. At the same time, good mixing of fuel gas and reaches air.

In einer zweckmäßigen Weiterbildung der Erfindung wird erreicht, daß nach Abstellen der Zündung ein Nachdieseln des Gasmotors durch starke Gemischabmagerung verhindert wird. Dies geschieht durch ein von der Zündung aktiviertes Magnetventil, das am Gas-Luftmischer oder getrennt davon an einer geschützten Stelle angebracht sein kann.In an expedient development of the invention achieved that after switching off the ignition, after-diesel of the gas engine prevented by strong mixture emaciation becomes. This happens through an activated by the ignition Solenoid valve on the gas-air mixer or separately can be attached to a protected location.

Weitere Merkmale der Erfindung ergeben sich aus der fol­ genden Beschreibung und der Zeichnung, in der Ausführungs­ beispiele der Erfindung schematisch dargestellt sind. Further features of the invention result from the fol ing description and the drawing, in the execution examples of the invention are shown schematically.  

Es zeigt die Figur einen Querschnitt durch den erfindungsge­ mäßen Gas-Luftmischer.It shows the Figure shows a cross section through the fiction moderate gas-air mixer.

Der Gas-Luftmischer besitzt ein Mischrohr 31, das in Pfeilrichtung durchströmt wird und ein Teil der nicht dargestellten Ansaugleitung des Gasmotors darstellt. Im Mischrohr 31 ist eine Venturidüse 30 und eine Drosselklap­ pe 4 angeordnet. In der engsten Stelle der Venturidüse 30 mündet eine Vollastgasleitung 16 und in den in Strömungs­ richtung hinter der Drosselklappe 4 gelegenen Teil des Mischrohres 31 eine Teillastgasleitung 10.The gas-air mixer has a mixing tube 31 which is flowed through in the direction of the arrow and which is part of the suction line of the gas engine, not shown. A venturi nozzle 30 and a throttle valve 4 are arranged in the mixing tube 31 . In the narrowest point of the venturi nozzle 30, a Vollastgasleitung 16 and opens in the direction in flow downstream of the throttle valve 4 located part of the mixing tube 31 is a part-load gas line 10th

In der Vollastgasleitung 16 befindet sich eine Vollast- Querschnittsverstelleinrichtung 26, in der Teillastgaslei­ tung 10 eine Teillast-Querschnittsverstelleinrichtung 13, die untereinander und mit der Drosselklappe 4 und einem nicht dargestellten Gaspedal spielfrei verbunden sind.In the full-load gas line 16 there is a full-load cross-section adjustment device 26 , in the part-load gas line 10 a part-load cross-section adjustment device 13 , which are connected to one another and to the throttle valve 4 and an accelerator pedal (not shown) without play.

Die Vollastgasleitung 16 und die Teillastgasleitung 10 stehen mit der Gasleitung 27 in Strömungsverbindung, wobei sich in der Gasleitung 27 vor dem Abzweig der Vollastgas­ leitung 16 eine einstellbare Vollastbegrenzungsdrossel 28 befindet.The full-load gas line 16 and the part-load gas line 10 are in flow connection with the gas line 27 , with an adjustable full-load limiting throttle 28 being located in the gas line 27 before the branch of the full-load gas line 16 .

Der Vollastgasleitung 16 ist eine Steuervorrichtung 15 für den Drehmomentverlauf des Gasmotors zugeordnet. Diese besitzt eine erste Steuerleitung 21 und eine zweite Steu­ erleitung 22, die in die Vollastgasleitung 16 in Strö­ mungsrichtung hinter der Vollast-Querschnittsverstellein­ richtung 26 münden. Die erste Steuerleitung 21 und die zweite Steuerleitung 22 sind über eine Luftsteuerleitung 23 mit einer Luftleitung 24 oder über eine Gassteuerlei­ tung 14 mit der Gasleitung 27 verbunden. Außerdem besteht die Möglichkeit, die erste Steuerleitung 21 mit der Gas­ leitung 27 und zugleich die zweite Steuerleitung 22 mit der Luftleitung 24 zu verbinden. Die Art der Verbindung wird durch einen Stopfen 32 festgelegt, der sich in den Positionen A, B oder C in der Luftsteuerleitung 23 bzw. der Gassteuerleitung 14 befinden kann.A control device 15 for the torque curve of the gas engine is assigned to the full-load gas line 16 . This has a first control line 21 and a second control line 22 which open into the full-load gas line 16 in the flow direction behind the full-load cross-section adjustment device 26 . The first control line 21 and the second control line 22 are connected via an air control line 23 to an air line 24 or via a gas control line 14 to the gas line 27 . There is also the possibility of connecting the first control line 21 to the gas line 27 and at the same time the second control line 22 to the air line 24 . The type of connection is determined by a plug 32 , which can be in positions A , B or C in the air control line 23 or the gas control line 14 .

Der Querschnitt der ersten Steuerleitung 21 und der zwei­ ten Steuerleitung 22 wird durch einen Steuerschieber 19 gesteuert, der über eine Verbindungsstange 29 mit einer Steuermembran 7 verbunden ist.The cross section of the first control line 21 and the two th control line 22 is controlled by a control slide 19 which is connected via a connecting rod 29 to a control membrane 7 .

Die Steuermembran 7 wird auf der Seite des Steuerschiebers 19 über die Luftleitung 24 und eine Verbindungsleitung 25 vom Außenluftdruck beaufschlagt. Auf die andere Seite der Steuermembran 7 wirken der Druck im Mischrohr 31, der durch die Steuerdruckleitung 6 unter die Steuermembran 7 gelangt und eine mittels einer Verstellschraube 33 ein­ stellbare Druckfeder 8.The control membrane 7 is acted upon by the outside air pressure on the side of the control slide 19 via the air line 24 and a connecting line 25 . The pressure in the mixing tube 31 , which passes through the control pressure line 6 under the control membrane 7 and an adjustable compression spring 8 by means of an adjusting screw 33, act on the other side of the control membrane 7 .

In der ersten Steuerleitung 21 befindet sich eine ein­ stellbare erste Drossel 17, in der zweiten Steuerleitung 22 eine einstellbare zweite Drossel 18, wobei die Drosseln (17, 18) den maximalen Durchfluß in den Steuerleitungen (21, 22) begrenzen.There is an adjustable first throttle 17 in the first control line 21 , and an adjustable second throttle 18 in the second control line 22 , the throttles ( 17 , 18 ) limiting the maximum flow in the control lines ( 21 , 22 ).

In die Teillastgasleitung 10 mündet die Luftleitung 24, in der sich eine einstellbare Leerlaufluftdrossel 12 befindet.The air line 24 , in which an adjustable idle air throttle 12 is located, opens into the part-load gas line 10 .

In Strömungsrichtung vor der Leerlaufluftdrossel 12 zweigt von der Luftleitung 24 eine Bypaßleitung 11 ab, die in Strömungsrichtung hinter der Teillast-Querschnittsver­ stelleinrichtung in die Teillastgasleitung 10 mündet, wobei die Bypaßleitung 11 von einem Magnetventil 9 be­ herrscht wird.In the flow direction in front of the idle air throttle 12 branches off from the air line 24 a bypass line 11 , the adjusting device opens in the flow direction behind the part-load cross-section ver into the part-load gas line 10 , the bypass line 11 being controlled by a solenoid valve 9 .

Bei geöffneter Drosselklappe 4 entsteht beim Durchströmen der Venturidüse 30 ein Unterdruck, durch den das Brenngas proportional zur Luftmenge aus der Vollastgasleitung 16 angesaugt wird. Die Größe der Vollastgasmenge entlang der Drehmomentkurve wird durch die Vollastbegrenzungsdrossel 28, die Vollast-Querschnittsverstelleinrichtung 26 und die Steuervorrichtung 15 bestimmt. Die Vollastbegrenzungsdros­ sel 28 begrenzt bei voll geöffneter Vollast-Querschnitts­ verstelleinrichtung 26 im Nenndrehzahlpunkt des Gasmotors die maximale Gasmenge. Mit der Vollastbegrenzungsdrossel 28 wird die Nennleistung des Gasmotors blockiert.When the throttle valve 4 is open, a negative pressure is created when flowing through the Venturi nozzle 30 , through which the fuel gas is drawn in proportion to the amount of air from the full-load gas line 16 . The size of the full-load gas quantity along the torque curve is determined by the full-load limiting throttle 28 , the full-load cross-section adjustment device 26 and the control device 15 . The full-load limiting throttle 28 limits the maximum gas quantity when the full-load cross-section adjusting device 26 is open at the nominal speed point of the gas engine. The rated power of the gas engine is blocked with the full-load limiting throttle 28 .

Die Vollast-Querschnittsverstelleinrichtung 26 steuert die Gasmenge nur im vollastnahen Bereich. Im Teillast- und Leerlaufbetrieb ist sie geschlossen, da in diesem Be­ triebsbereich in der Venturidüse 30 ein nur minimaler Unterdruck herrscht.The full-load cross-section adjustment device 26 controls the gas quantity only in the area near the full-load. In part-load and idle mode, it is closed, since in this operating area in the Venturi nozzle 30 there is only a minimal vacuum.

Der Drehmomentverlauf wird von der Steuervorrichtung 15 beeinflußt. Die Beeinflussung beruht auf einer mehr oder weniger starken Abmagerung oder Anfettung des Brenngas- Luftgemisches in Abhängigkeit von der Motordrehzahl. Auf diese Weise wird die durch Drossel-, Wärme- und Undichtig­ keitsverluste bedingte, natürliche Drehmomentcharakteri­ stik des Motors mit Drehmomentmaximum bei mittlerer Motor­ drehzahl modifiziert. The torque curve is influenced by the control device 15 . The influencing is based on a more or less severe leaning or enrichment of the fuel gas / air mixture depending on the engine speed. In this way, the natural torque characteristics of the engine due to throttling, heat and leakage losses are modified with maximum torque at medium engine speed.

Der Unterdruck im Mischrohr 31 hängt bei geöffneter Dros­ selklappe 4 nur von der Motordrehzahl ab. Dieser Unter­ druck wirkt über die Steuerdruckleitung 6 auf die Membran 7 und bewegt den Steuerschieber 19 gegen die Kraft der Druckfeder 8. Die Rückseite der Membran 7 wird über die Verbindungsleitung 25 und die Luftleitung 24 mit At­ mosphärendruck beaufschlagt.The negative pressure in the mixing tube 31 depends on the throttle valve 4 open only on the engine speed. This under pressure acts on the control pressure line 6 on the membrane 7 and moves the spool 19 against the force of the compression spring 8th The back of the membrane 7 is applied via the connecting line 25 and the air line 24 with atmospheric pressure.

Mit offener Drosselklappe ist der Unterdruck im Mischrohr 31 bei Nenndrehzahl am höchsten, so daß der Steuerschieber 19 seine unterste Stellung einnimmt. Dabei ist die zweite Steuerleitung 22 voll geöffnet und die erste Steuerleitung 21 voll geschlossen.With the throttle valve open, the negative pressure in the mixing tube 31 is highest at the nominal speed, so that the control slide 19 assumes its lowest position. The second control line 22 is fully open and the first control line 21 is fully closed.

Wenn sich der Stopfen 32 in der Stellung C befindet, ge­ langt im Nenndrehzahlpunkt Zusatzluft über die Luftleitung 24, die Luftsteuerleitung 23 und die zweite Steuerleitung 22 mit der zweiten Steuerdrossel 18 in die Vollastgaslei­ tung 16 und führt zu einer Gemischabmagerung und damit Drehmomentsenkung im Nennleistungspunkt. Die maximale Zusatzluftmenge in diesem Punkt ist mit der zweiten Steuerdrossel 18 im Betrieb einstellbar.If the stopper 32 is in position C , additional air reaches the nominal speed point via the air line 24 , the air control line 23 and the second control line 22 with the second control throttle 18 in the Vollastgaslei device 16 and leads to a mixture thinning and thus torque reduction at the nominal output point. The maximum additional air quantity at this point can be set in operation with the second control throttle 18 .

Mit sinkender Motordrehzahl sinkt der Unterdruck im Misch­ rohr 31 und damit auch unter der Membran 7, so daß die Druckfeder 8 den Steuerschieber 19 zunehmend nach oben schiebt. Dadurch wird bei noch geschlossener erster Steu­ erleitung 21 die zweite Steuerleitung 22 allmählich ge­ schlossen, das zu einer Verringerung der Zusatzluftmenge führt. Die dadurch bedingte Anfettung des Gasstromes in der Vollastgasleitung 16 hat ein starkes Ansteigen des Motordrehmomentes mit sinkender Motordrehzahl zur Folge. With falling engine speed, the vacuum in the mixing tube 31 and thus also under the membrane 7 decreases, so that the compression spring 8 pushes the control slide 19 increasingly upwards. As a result, while the first control line 21 is still closed, the second control line 22 is gradually closed, which leads to a reduction in the additional air quantity. The resulting enrichment of the gas flow in the full-load gas line 16 results in a sharp increase in the engine torque as the engine speed decreases.

Bei mittlerer Motordrehzahl, dem Bereich des natürlichen Drehmomentmaximums, sind beide Steuerleitungen durch den Steuerschieber 19 geschlossen, so daß keine Gemischabmage­ rung stattfindet und sich das natürliche Drehmomentmaximum einstellt. Dessen Lage kann mit Hilfe der auf die Druckfe­ der 8 wirkenden Verstellschraube 33 verändert werden.At medium engine speed, the range of the natural torque maximum, both control lines are closed by the control slide 19 , so that no mixture removal takes place and the natural torque maximum is established. Whose position can be changed with the help of the adjusting screw 33 acting on the Druckfe 8 .

Bei noch weiter sinkender Motordrehzahl wird die erste Steuerleitung 21 vom Steuerschieber 19 zunehmend geöffnet. Dadurch gelangt aus der Gasleitung 27 über die Gassteuer­ leitung 14 und die erste Steuerleitung 21 mit der ver­ stellbaren ersten Drossel 17 zusätzliches Gas in die Vol­ lastgasleitung 16 und führt zu einer Gemischanfettung im Gemischrohr 31. Auf diese Weise wird der natürliche Abfall des Motordrehmomentes bei tiefen Motordrehzahlen verrin­ gert.If the engine speed drops even further, the first control line 21 is increasingly opened by the control slide 19 . This leads from the gas line 27 via the gas control line 14 and the first control line 21 with the ver adjustable first throttle 17 additional gas into the vol lastgasleitung 16 and leads to a mixture enrichment in the mixture pipe 31st In this way, the natural drop in engine torque at low engine speeds is reduced.

Die Höhe des Drehmomentes im Punkte der niedrigsten, noch zulässigen Vollastdrehzahl des Motors ist durch die ver­ stellbare erste Drossel 17 einstellbar.The amount of torque in the points of the lowest, still permissible full-load speed of the engine is adjustable by the adjustable first throttle 17 .

Durch Verändern der Lage des Stopfens von Position C nach Position A wird das Brenngas-Luftgemisch im Mischrohr 31 auch oberhalb des natürlichen Drehmomentmaximums angefet­ tet, so daß sich ein insgesamt flacher Drehmomentverlauf einstellt.By changing the position of the plug from position C to position A , the fuel gas-air mixture in the mixing tube 31 is also enriched above the natural maximum torque, so that an overall flat torque curve is obtained.

Im Gegensatz dazu wird durch die Lage des Stopfens in der Position B das Brenngas-Luftgemisch im Mischrohr 31 sowohl oberhalb wie unterhalb des natürlichen Drehmomentmaximums abgemagert. Dadurch wird ein starker Drehmomentanstieg von der Nenndrehzahl zum Drehmomentmaximum und ein ebenso starker Drehmomentabfall vom Drehmomentmaximum zur unteren Grenzdrehzahl erreicht. Diese Drehmomentabstimmung kann bei klopfgefährdeten Gasmotoren vorteilhaft sein, während die Auslegung mit Stopfen in der Position A bei tempera­ tur- und klopfunempfindlichen Motoren den höchstmöglichen Drehmomentverlauf verwirklicht.In contrast to this, the position of the stopper in position B causes the fuel gas / air mixture in the mixing tube 31 to become leaner both above and below the natural maximum torque. As a result, a sharp increase in torque from the nominal speed to the maximum torque and an equally sharp decrease in torque from the maximum torque to the lower limit speed are achieved. This torque adjustment can be advantageous for gas engines that are at risk of knocking, while the design with a stopper in position A achieves the highest possible torque curve for engines that are not sensitive to temperature and knock.

Mit sinkender Motorlast als Folge des Schließens der Vol­ last-Querschnittsverstelleinrichtung 26 und der Drossel­ klappe 4 wird der Gas- bzw. Gemischstrom in der Vollast­ gasleitung 16 auf 0 gedrosselt, während der Gas- bzw. Gemischstrom in der Teillastgasleitung 10 durch das gleichzeitige Öffnen der Teillast-Querschnittsverstellein­ richtung 13 ansteigt.With falling engine load as a result of the closing of the vol load cross-section adjustment device 26 and the throttle valve 4 , the gas or mixture flow in the full-load gas line 16 is throttled to 0, while the gas or mixture flow in the part-load gas line 10 by the simultaneous opening of the Part load cross-section adjustment 13 increases.

Der Gas- bzw. Gemischstrom aus der Teillastgasleitung 10 wird durch den in Strömungsrichtung hinter der Drossel­ klappe 4 herrschenden Unterdruck in das Mischrohr 31 geför­ dert. Dabei verhindert das Rückschlagventil 20 eine Strö­ mung durch die Vollastgasleitung 16, die erste Steuerlei­ tung 21 und die zweite Steuerleitung 22 in der falschen Richtung und damit eine ungewollte Abmagerung des Teil­ lastgemisches.The gas or mixture flow from the part-load gas line 10 is promoted by the flap 4 in the direction of flow behind the throttle in the mixing tube 31 . The check valve 20 prevents a flow through the full load gas line 16 , the first Steuerlei device 21 and the second control line 22 in the wrong direction and thus an unwanted leaning of the part load mixture.

Mit weiter abnehmender Motorlast wird bei geschlossener Vollast-Querschnittsverstelleinrichtung 26 auch die Teil­ last-Querschnittsverstelleinrichtung 13 und die Drossel­ klappe 4 weiter geschlossen, bis die Leerlauflast bzw. Leerlaufdrehzahl des Motors erreicht ist. Die Zusammen­ setzung des Leerlaufgemisches und die Leerlaufdrehzahl ist mittels der variablen Leerlaufdrossel 12 in der Luftlei­ tung 24 über die Menge der Zusatzluft feinfühlig ein­ stellbar. With further decreasing engine load when the full-load cross-section adjustment device 26 is closed, the partial load cross-section adjustment device 13 and the throttle valve 4 are further closed until the idle load or idle speed of the engine is reached. The composition of the idle mixture and the idle speed can be adjusted by means of the variable idle throttle 12 in the air line 24 via the amount of additional air.

Der Gasmotor wird durch Ausschalten der Zündung abge­ stellt. Um ein eventuelles Nachdieseln zu verhindern, wird dem Gemischstrom in der Teillastgasleitung 10 über die Motorabstelleitung 11 und das durch Ausschalten der Zündung geöffnete Magnetventil 9 soviel Zusatzluft zugemischt, daß die magere Zündgrenze des Gemisches unterschritten wird und der Motor sofort zum Stehen kommt.The gas engine is switched off by switching off the ignition. To prevent any after-diesel, the mixture flow in the part-load gas line 10 via the engine shut-off line 11 and the solenoid valve 9 opened by switching off the ignition is admixed with so much additional air that the lean ignition limit of the mixture is undershot and the engine comes to a standstill immediately.

Claims (10)

1. Gas-Luftmischer zum Dosieren und Mischen von Brenn­ gas und Verbrennungsluft für gasbetriebene, gemischver­ dichtende Brennkraftmaschinen, mit einer Gasleitung (27) und einem Mischrohr (31), das von der Verbrennungsluft durchströmt wird und in das dosiert Brenngas eingeleitet und mit der Verbrennungsluft vermischt wird, wobei in dem Mischrohr (31) eine Drosselklappe (4) angeordnet ist, dadurch gekennzeichnet, daß im Mischrohr (31) in Strö­ mungsrichtung vor der Drosselklappe (4) eine Venturidüse (30) vorgesehen ist, wobei im Bereich von deren engstem Querschnitt eine Vollastgasleitung (16) und in Strömungs­ richtung nach der Drosselklappe (4) in das Mischrohr (31) eine Teillastgasleitung (10) mündet.1. Gas-air mixer for metering and mixing fuel gas and combustion air for gas-operated, Mischver-sealing internal combustion engines, with a gas line ( 27 ) and a mixing tube ( 31 ), through which the combustion air flows and into which metered fuel gas is introduced and with the combustion air is mixed, a throttle valve ( 4 ) being arranged in the mixing tube ( 31 ), characterized in that a venturi nozzle ( 30 ) is provided in the mixing tube ( 31 ) in the direction of flow in front of the throttle valve ( 4 ), the narrowest of which being in the area Cross section of a full-load gas line ( 16 ) and in the flow direction after the throttle valve ( 4 ) in the mixing tube ( 31 ) opens a part-load gas line ( 10 ). 2. Gas-Luftmischer nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß in der Vollastgasleitung (16) eine Vollast-Querschnittsverstelleinrichtung (26) und in der Teillastgasleitung (10) eine Teillast-Querschnittsver­ stelleinrichtung (13) angeordnet sind, wobei die Vollast-Quer­ schnittsverstelleinrichtung (26) und die Teillast-Quer­ schnittsverstelleinrichtung (13) untereinander und mit der Drosselklappe (4) in Wirkverbindung stehen. 2. Gas-air mixer according to claim 1, characterized in that in the full-load gas line ( 16 ) a full-load cross-section adjustment device ( 26 ) and in the part-load gas line ( 10 ) a part-load cross-section adjustment device ( 13 ) are arranged, the full-load cross-section adjustment device ( 26 ) and the part-load cross-section adjustment device ( 13 ) are in operative connection with one another and with the throttle valve ( 4 ). 3. Gas-Luftmischer nach einem der vorangehenden An­ sprüche, dadurch gekennzeichnet, daß in Strömungsrichtung nach der Vollast-Querschnittsverstelleinrichtung (26) in die Vol­ lastgasleitung (16) mündend eine erste Steuerleitung (21) mit einer einstellbaren ersten Drossel (17) und eine zwei­ te Steuerleitung (22) mit einer einstellbaren zweiten Drossel (18) angeordnet sind, wobei der Durchfluß durch die Steuerleitungen (21, 22) durch Steuerschieber (19) beeinflußbar ist.3. Gas-air mixer according to one of the preceding claims, characterized in that in the flow direction after the full-load cross-section adjustment device ( 26 ) into the vol load gas line ( 16 ) opening a first control line ( 21 ) with an adjustable first throttle ( 17 ) and one two control lines ( 22 ) with an adjustable second throttle ( 18 ) are arranged, the flow through the control lines ( 21 , 22 ) being able to be influenced by control slides ( 19 ). 4. Gas-Luftmischer nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß ein Steuerschieber (19) mit einer vorderen Steuerkante (19 a) und einer hinteren Steu­ erkante (19 b) vorgesehen ist, wobei die vordere Steuer­ kante (19 a) den Querschnitt der zweiten Steuerleitung (22) und die hintere Steuerkante (19 b) den Querschnitt der ersten Steuerleitung (21) beherrscht.4. Gas-air mixer according to claim 3, characterized in that a control slide ( 19 ) with a front control edge ( 19 a ) and a rear control edge ( 19 b ) is provided, the front control edge ( 19 a ) the cross section of the second control line ( 22 ) and the rear control edge ( 19 b ) controls the cross section of the first control line ( 21 ). 5. Gas-Luftmischer nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß am Steuerschieber (19) eine Verbindungsstange (29) angeordnet ist, wobei die Verbin­ dungsstange (29) mit einer Membran (7) verbunden ist, deren zum Schieber (19) gerichtete Seite mit dem Druck der Umgebungsluft und deren andere Seite mit dem Druck im Mischrohr (31) sowie der Kraft einer Druckfeder (8) beauf­ schlagt ist.5. The gas-air mixer according to claim 4, characterized in that a connecting rod (29) is arranged on the control slide (19) wherein the Verbin extension rod is connected (29) with a membrane (7) which is directed towards the slide (19) side with the pressure of the ambient air and the other side with the pressure in the mixing tube ( 31 ) and the force of a compression spring ( 8 ) is applied. 6. Gas-Luftmischer nach einem der vorangehenden An­ sprüche, dadurch gekennzeichnet, daß eine mit der Außenluft in Verbindung stehende Luftleitung (24) vorgesehen ist, und daß die Steuerleitungen (21, 22) über eine Luftsteuerlei­ tung (23) mit der Luftleitung (24) und/oder über eine Gassteuerleitung (14) mit der Gasleitung (27) verbindbar sind.6. Gas-air mixer according to one of the preceding claims, characterized in that an air line in communication with the outside air ( 24 ) is provided, and in that the control lines ( 21 , 22 ) via an air control line ( 23 ) with the air line ( 24 ) and / or can be connected to the gas line ( 27 ) via a gas control line ( 14 ). 7. Gas-Luftmischer nach einem der vorangehenden An­ sprüche, dadurch gekennzeichnet, daß in der Gassteuerleitung (14) ein in Richtung Gasleitung (27) schließendes Rückschlag­ ventil (20) angeordnet ist.7. Gas-air mixer according to one of the preceding claims, characterized in that in the gas control line ( 14 ) in the direction of the gas line ( 27 ) closing check valve ( 20 ) is arranged. 8. Gas-Luftmischer nach einem der vorangehenden An­ sprüche, dadurch gekennzeichnet, daß in der Gasleitung (27) in Strömungsrichtung vor dem Abzweig der Vollastgasleitung (16) eine verstellbare Vollastbegrenzungsdrossel (28) angeordnet ist.8. Gas-air mixer according to one of the preceding claims, characterized in that an adjustable full throttle restriction ( 28 ) is arranged in the gas line ( 27 ) in the flow direction before the branch of the full-load gas line ( 16 ). 9. Gas-Luftmischer nach einem der vorangehenden An­ sprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Luftleitung (24) in die Teillastgasleitung (10) in Strömungsrichtung hinter der Teillast-Querschnittsverstelleinrichtung (13) mündet, und daß in der Luftleitung (24) zwischen dem Abzweig der Luft­ steuerleitung (23) und der Teillastgasleitung (10) eine einstellbare Leerlaufluftdrossel (12) angeordnet ist.9. Gas-air mixer according to one of the preceding claims, characterized in that the air line ( 24 ) opens into the part-load gas line ( 10 ) in the flow direction behind the part-load cross-section adjustment device ( 13 ), and that in the air line ( 24 ) between the branch the air control line ( 23 ) and the part-load gas line ( 10 ) an adjustable idle air throttle ( 12 ) is arranged. 10. Gas-Luftmischer nach einem der vorangehenden An­ sprüche, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen der Luftleitung (24) und der Teillastgasleitung (10) eine Bypaßleitung (11) angeordnet ist, die in Strömungsrichtung oberhalb der Leerlaufluftdrossel (12) abzweigt und die in Strömungs­ richtung unterhalb der Teillast-Querschnittsverstellein­ richtung in die Teillastgasleitung (10) mündet, wobei die Bypaßleitung (11) von einem Magnetventil (9) beherrscht ist.10. Gas-air mixer according to one of the preceding claims, characterized in that a bypass line ( 11 ) is arranged between the air line ( 24 ) and the part-load gas line ( 10 ), which branches in the flow direction above the idle air throttle ( 12 ) and which flows Direction below the part-load cross-section adjuster opens into the part-load gas line ( 10 ), the bypass line ( 11 ) being controlled by a solenoid valve ( 9 ).
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