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Regelungsvorrichtung für Lokomotiv-Dieselmotoren Die Erfindung bezieht
sich auf eine Regelungsvorrichtung für solche Lokomotiv-Dieselntotoren, bei denen
das Anfahren mit Druckluftverbrennungen erfolgt und auch während der Fahrt die Möglichkeit
gegeben ist, bei notwendiger Steigerung des Drehmomentes (besonders starke Zuglast
oder Fahrt auf Steigung) Drucl;luftverbrennungen einzuschalten. Die Regelung einer
solchen Maschine rriuß daher in.der Steuerung des Druckluftfüllungsorgans und des
Brennstoffüllungsorgans bestehen. Hierbei ist zu berücksichtigen, daß- beim .Fahren
mit Druckluftverbrennungen nicht immer eine bestimmte, größtmögliche Druckluftfüllung
und Brennstoffüllung in Betracht kommt, wie man sie etwa bei den ersten Anlaßhüben
benötigt, sondern daß auch Zwischenstellungen mit geringerer Druckluft- und Brennstoffüllung
vor dem obergang in den reinen Brennstoffbetrieb gegeben werden müssen. Außerdem
ist zu beachten, daß zitr Sicherung der Druckluftzufuhr in jeder Kurbelstellung
beim Anfahren eine sehr große Füllung (von etwas über 6o° bei der 6-Zylinder-Maschine)
vorgesehen sein muß. Würde man diese Füllung aber auch nur während weniger Umdrehungen
beibehalten, so ergäbe sich wegen der geringen Expansion ein viel zu großer Druckluftverbrauch.
Es wird daher, sobald die Maschine die Reibung der Ruhe überwunden und einen gewissen
Bruchteil einer Kurbelumdrehung zurückgelegt hat, das Druckluftfüllungsorgan auf
eine wesentlich geringere Füllung zurückgelegt (etwa 25% ). Die Brennstoffpumpenfüllung
braucht dieser großen Füllung für das Anfahren aus der Ruhe (nach obigem Beispiel
6o") nicht zu folgen. Es genügt, wenn ihre Steuerung bei i`berschreitung einer gewissen
Höchstdrucklufttüllung, bei der noch eine gute Expansion möglich ist (also 25?/0)
unverändert bleibt und sich erst bei Unterschreitung dieser Füllung im Sinne einer
Verminderung der Füllung ändert.
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Dies sind im wesentlichen die Beziehungen zwischen dem Steuerorgan
für die Druckluftfüllungen und dem Steuerorgan für die Brennstoffpumpenfüllungen.
D:e Erfindung löst nun die Aufgabe, die Steuerung der beiden Organe durch einen
einzigen Handhebel- auszuführen, indem auf einer Welle verschiebbar der Steuernocken
für die Druckluftzufuhr und der Steuernocken für die Brennstoffüllung angeordnet
und zwecks Angleichung der Druckluftfüll.ung an die jeweilige Brennstoffüllung kraftschlüssig
miteinander verbunden ist.
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Um die Lösung der Aufgabe deutlich zu machen, sollen die verschiedenen
Betriebszustände der Maschine mit den zu fordernden Stelluneen der beiden Organe
nachstehend iri einem Zahlenbeispiel angegeben werden. wobei die Pumpenfüllung bezeichnet
ist in Vonhundertsätzen der;eniren Füllung, die del-Vollbelastung ohne L@ruclcluttbetrieb
entspricht. Es ist angenotnrnen, dafi zur Erzeugung des größten Drehmomentes eine
P.-:m
penfüllung von Zoo °/o, zur Erzeugung des Leerlaufes eine
solche von 2o °/o benötigt wird.
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i. Ingangsetzen aus dem Ruhezustand (während eines Bruchteiles einer
Kurbelumdrehung) : Druckluftfüllung 65 °/a, Brennstoffpumpenfüllung 200 %; 2. Anfahren
mit Druckluftverbrennungen: Druckluftfüllung 25 bis o °[o, Brennstoffpumpenfüllung
Zoo bis ioo%; 3. Normaler Betrieb ohne Druckluft: Druckluftfüllung = Null, Brennstoffüllung
ioo bis -o@!o Da der Steuernocken für die Zulassung der Druckluft und der Steuernocken
für die Brennstoffüllung miteinander kraftschlüssig verbunden sind in der Weise,
daß das Druckluftorgandas Brennstofforgan mitnimmt, so entspricht jeder Druckluftfüllung
eine bestimmte Brennstoffpumpenfüllung. Hierbei kann das Brennstofforgan jederzeit
unter Überwindung des Kraftschlusses auf ,eine geringere Brennstoffpumpenfüllung
eingestellt werden, als der Druckluftfüllungentspricht. Hat der Händhebel bei allmählicher
Verminderung der Druckluftfüllung schließlich die Luftfüllung Null erreicht, wobei
die Brennstoffpumpenfüllung gleichzeitig die dem normalen, druckluftlosen Betrieb
entsprechende Höchstfüllung erreicht hat, so wird auch bei Weiterbewegung des Handhebels
die Brennstoffpumpenfüllung weiter bis auf Leerlauf (z. B. 200"o) vermindert. Wird
dagegen der Handhebel über diejenige Druckluftfüllung hinaus verstellt, welche dem
größten 4urch Druckluftverbrennungen zu erzeugenden Drehmoment entspricht, so vergrößert
sich nur noch die Druckluftfüllung, während die Brennstoffpumpenfüllung, durch Anschlag
gesichert, stehenbleibt und der Kraftschluß der beiden Organe aufgehoben ist.
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Die Zeichnungen stellen Ausführungsbeispiele dar.
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Abb. i zeigt einen Schnitt durch eine Mehrzylindermaschine, die zum
Betrieb der Lokomotive dienen soll.
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Abb.2 läßt die Verbindung der beiden Organe für Druckluftfüllung und
Brennstofffüllung schematisch erkennen.
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Der Arbeitszylinder B mit Kolben B' wird im Zweitakt betrieben und
läßt die Zufuhrleitung C der Spülluft erkennen. Einer der Auslaßschlitze D ist punktiert
angedeutet. Der Verdichtungsraum enthält das Druckluftventil E, die Brennstoffdüse
F und die Zündvorrichtung G. Die Steuerung der hier in. Betracht kommenden Organe
erfolgt von einer Steuerwelle H aus, die beispielsweise durch eine Kette mit der
gleichen Drehzahl der Kurbelwelle betrieben wird. Sie wirkt durch Nockenscheibe
L und Rolle 1' einesteils auf die Brennstoffpumpen 1, andernteils
durch Rolle I(', Hebel I( und Stange I(" auf das Druckluftventil E.
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Die Steuerung der beiden hier in Betracht kommenden Organe erfolgt
beispielsweise durch Schrägnocken. Der Schrägnocken L' für die Rolle
J' dir Brennstoffpumpe kann die Pumpenfüllung von 200a10 (höchster Druckluftverbrennungssroellung)
bis auf 2o% (Leerlaufstellung) verändern. Die gezeichnete Stellung der Rolle entspricht
i00%, also dem Vollastbetrieb ohne Druckluft. Der Schrägnocken N des Druckluftventils
kann Druckluftfüllungen geben, welche den Brennstoffüllungen zwischen 2ooo;o und
iooo;ö entsprechen. Jenseits der Stellung, die 2000/0 Pumpenfüllung entspricht,
liegt jedoch noch die Stellung A, nämlich die Anlaßstellung, bei der der Nocken
auf ungefähr 650% öffnet, während die einer Pumpenfüllung von 20o% entsprechende
Druckluftfüllung nur etwa 25% beträgt. Auch: in diesem Fall entspricht die gezeichnete
Stellung iooo/o Brennstoffpumpenfüllung. Die Rollex' läuft in diesem Fall also noch
nicht über den Nocken, da bei ioo% Brennstoffüllung noch ohne Druckluft gearbeitet
wird und erst bei größeren Brennstoffpumpenfüllungen die Druckluftverbrennungen'einfreten.
Die Verstellung der beiden Nockenscheiben L, N' geschieht durch einen Handhebel
0, der unmittelbar an der Nockenscheibe NI angreift. Der Hebel 0' zur Verstellung
der Nockenscheibe L mit Nocken L' wird vom Hebel O durch eine Stange
P mitgenommen, die durch eine Feder Q auf einen Zapfen Q' am Hebel0' einwirkt. Die
Feder ist so b@-messen, daß die bei der Verstellung der Nokkenscheiben M und
L auftretenden Reibungswiderstände, sofern der Hebel0' nicht gegen Anschläge
stößt, überwunden werden.
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Die Wirkung ist folgende: Wird der He-'be10 nach links bewegt, so
schaltet sich die Pumpenfüllung von iooo/o allmählich bis auf 20o % .ein, entsprechend
steigert sich auch die Druckluftfüllung. Wird der Hebe1O hierüber hinaus bewegt,
so legt sich Hebel0' an den Anschlag X, die Pumpe bleibt also auf 2000,10 stehen,
und Hebe10 kommt allmählich in die Stellung Ai, die der großen Druckluftt> beim
Andrehen aus der Ruhestellung entspricht.
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Wird der Hebel O aber nach rechts verlegt, so bleibt die Druckluft
ausgeschaltet, da die Rolle nur über den leeren Teil der Nockenscheiben läuft. Dagegen
wird die Brennstoffpumpenfüllung allmählich von ioo% bis auf 20%, also Leerlauf,
vermindert. Dies entspricht also dem gewöhnlichen Betrieb ohne Druckluftverbrennung.
In jeder beliebigen Stellung des Hebels O ist es indessen möglich,
auch
den Hebel O' mit Hilfe des Handgriffes R nach rechts zu verstellen und dadurch unter
Spannung der Feder Q kleinere Brennstofffüllungen zu geben, als der durch den Hebel
O hervorgerufenen Einstellung entspricht.