DE520784C - Verfahren und Vorrichtung zur Aufrechterhaltung eines normalen Zuenddruckes bei kompressorlosen Dieselmotoren - Google Patents

Description

• Verfahren und Vorrichtung zur Aufrechterhaltung eines normalen Zünddruckes bei kompressorlosen Dieselmotoren Einspritzdieselmotoren mit vom Brennstoffdruck geöffnetem Einspritzventil, bei denen die Einspritzung des Brennstoffes durch eine in Abhängigkeit von der Kurbelachse bewegte Brennstoffpumpe erfolgt, zeigen die Eigentümlichkeit, daß bei gleichbleibendem mittlerem Druck der Zünddruck, d. h. der höchste Verbrennungsdruck, bei Verminderung der Drehzahl stark ansteigt. Stellt man daher den Zünddruck so ein, daß er bei normaler Drehzahl einen günstigsten Wert entsprechend niedrigstem Brennstoffverbrauch bei zulässiger Beanspruchung der Maschinenteile erreicht, so steigert sich der Zünddruck bei abnehmender Drehzahl auf eine für die Sicherheit der Maschine unzulässige Höhe. Wenn bisher bei Schiffsdieselinaschinen, die bekanntlich starken Geschwindigkeitsänderungen ausgesetzt sind, ein Übelstand in dieser Richtung noch nicht bemerkt worden ist, so erklärt sich das aus dein Umstande, daß bei diesen das Widerstandsmoment mit abnehmender Drehzahl sich erheblich, nämlich in der dritten Potenz der Drehzahl, vermindert. Um so mehr macht sich die Störung bemerkbar bei Landfahrzeugmotoren, bei denen beim Anfahren und bei Steigungen gleichzeitig mit verminderter Umdrehungszahl ein starkes Widerstandsmoment eintritt. Diese Erscheinung ist voraussichtlich dadurch zu erklären, daß die Verbrennung der ersten Brennstoffteilchen, die sich während des Zündverzuges angesammelt haben, in einer von der Motorkolben-und Pumpenkolbengeschwindigkeit unabhängigen Zeit vor sich geht und daß bei langsamem Motorkolbenvorgang während der ansteigenden Verbrennung der ' Kolben nur wenig, bei schnellem Kolbenvorgang aber weiter vorwärts geht und daher im ersteren Fall der Gasentwicklung ein geringerer Raum zur Verfügung steht als im zweiten Fall.
• Man hat schon eine Anpassung der Brennstoffpumpensteuerung an die Drehzahl der Maschine in dem Sinne vorgeschlagen, daß bei geringgerer Drehzahl das Verhältnis der Brennstoffpumpen- zur Motorkolbengeschwindigkeit vergrößert wurde, und umgekehrt, um bei wechselnder Motorkolbengeschwindigkeit eine etwa gleichbleibende Pumpengeschwindigkeit zu erzwingen und dadurch auch bei geringerer Drehzahl eine gute Zerstäubung zu erreichen, was insbesondere bei offenen Düsen sonst nicht immer eintritt. Dem obengenannten Übelstand wird aber dadurch nicht abgeholfen; denn es wird im Gegenteil bei langsamer Drehzahl innerhalb des Zündverzuges mehr Brennstoff in den Zylinder gelangen als bei einer unbeeinflußten Pumpe. Gemäß der Erfindung wird der Übelstand dadurch beseitigt, daß man die Belastung des Einspritzventils mit abnehmender Maschinendrehzahl erniedrigt, und umgekehrt.
• Die durch Versuche bei einer bestimmten Maschine festgestellte Gesetzmäßigkeit zwischen der Ventilbelastungsfeder und der Drehzahl bei gleichbleibendem Zünddruck ist in der Abb. r dargestellt. Die Abszissen stellen die Drehzahl, die Ordinaten die Düsenöffnungsdrücke dar, die durch Belastung der Feder eingestellt werden. Kurve r entspricht gleichbleibender Belastung des Einspritzventils; Kurve -9 entspricht der wachsenden Belastung des Einspritzventils gemäß der Erfindung; Kurve 3 entspricht der offenen Düse, bei der bekanntlich der Einspritzdruck mit Verminderung der Drehzahl sehr stark abfällt, so daß dadurch die Güte der Zerstäubung leidet, sofern nicht andere, außerhalb des Bereiches dieser Erfindung liegende Maßnahmen ergriffen werden.
• Versuche haben ergeben, daß bei Aufrechterhaltung eines Brennstoffdruckes von 4.0o at bei einem Einspritzventil mit unveränderlicher Belastung und bei Aufrechterhaltung eines mittleren Druckes von 5 at der Zünddruck von ,43 auf 69 anstieg, wenn sich die Drehzahl von 6oo auf 300 ändert. Dagegen bleibt der Zünddruck von 43 at aufrechterhalten, wenn die Belastung des Ventils entsprechend der Kurve 2 im Verhältnis von 1,4 : r vermindert wird. Die Kurve entspricht der Formel p - a + b X nc wo n die Drehzahl der Maschine, a, b und c Konstante sind, die von der Größe der Maschine und ihrer Gattung und der Förderkurve der Brennstoffpumpe abhängen.
• Man erkennt aus dem Abstand ;der Kurven 2 und 3, daß ,die hier willkürlich hervorgerufene Änderung der Belastung durch die von selbst eintretende Änderung des Einspritzdruckes bei Maschinen mit offener Düse nicht ersetzt werden kann.
• Es ist zwar an sich bekannt, eine Änderung der Belastung des Einspritzventils beim Anlassen der Maschine vorzunehmen; die hierfür angegebenen Mittel bewirken aber nicht gleichzeitig eine entsprechende Änderung der Belastung des Ventils beim späteren Betrieb in Abhängigkeit von der Drehzahl, auf die es zur Erreichung des Zieles der gleichen Zünddrücke bei verschiedenen Drehzahlen bei gleichen mittleren Drücken ankommt.
• Abb. 2 der Zeichnung stellt ein Ausführungsbeispiel dar. Es bedeutet a die Brennstoffnadel, die durch die Düse b den Brennstoff nach Überwindung einer Federspannung c in den Zylinder einläßt. Die Federspannung wird überwunden durch den Druck der Brennstoffpumpe. Die Feder wird daher während des wirksamen Druckhubes der Pumpe zusainmengedriickt und ist bestimmend für den Flüssigkeitsdruck, mit dem der Brennstoff bei Öffnung der -Nadel in den Zylinder gelangt. Es ist nun eine Einrichtung vorgesehen, um den Druck dieser Feder zu ändern, indem der Federteller d mittels eines Hebels e sich gegen eine Schraubenspindel f legt, die durch einen Hebel g verdreht wird. Dieser Hebel g kann in einer in Abb. 3 dargestellten Weise mit der Einrichtung zur Veränderung der Geschwindigkeit in Verbindung gebracht werden, in vorliegendem Beispiel mit einer Stellvorrichtung der Reglerfeder.

Claims (3)

1. PATrN TANSPRÜCHR: z. Verfahren zur Aufrechterhaltung eines normalen Zünddruckes bei kompressorlosen Dieselmotoren, insbesondere Landfahrzeugmotoren, mit vom Brennstoffdruck geöffnetem Einspritzventil bei stark wechselnder Drehzahl, dadurch gekennzeichnet, daß man die Belastung des Einspritzventils mit abnehmender Maschinendrehzahl erniedrigt, und umgekehrt.
2. 2. Vorrichtung zur Ausführung des Verfahrens nach Anspruch z, dadurch gekennzeichnet, daß die Belastungsfeder des Einspritzventils und die Reglerfeder des Geschwindigkeitsreglers gleichzeitig gespannt und entspannt werden.
3. 3. Vorrichtung nach Anspruch z und 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Federn des Einspritzventils und des Reglers durch ein gemeinsames, von Hand verstellbares Gestänge gespannt und entspannt werden.