DE587855C

DE587855C - Verfahren und Vorrichtung zur Aufhebung oder Verminderung der Drehschwingungen der Kurbelwelle beim Stillsetzen von Brennkraftmaschinen

Info

Publication number: DE587855C
Application number: DEM120212D
Authority: DE
Original assignee: MAN Maschinenfabrik Augsburg Nuernberg AG
Current assignee: MAN AG
Priority date: 1932-06-25
Filing date: 1932-06-25
Publication date: 1933-11-10

Description

Bei Brennkraftmaschinen, die mit gleichbleibender Betriebsdrehzahl laufen, sind die Schwungmassen und Wellen in der Regel so angeordnet und bemessen, daß innerhalb der Betriebsdrehzahlen keine Drehschwingungen der Kurbelwelle auftreten. Dagegen befinden sich meist unterhalb dieser Betriebsdrehzahlen ein oder mehrere kritische Drehzahlbereiche, in denen die Drehkraftstöße mit einer Periodenzahl auftreten, die sich mit einer Eigenschwingungszahl der Maschinenanlage deckt. Es tritt dann Resonanz der Zahl der Kraftimpulse mit der Eigenfrequenz ■ des Maschinensystems ein, und die auftretenden Drehkräfte können unter Umständen so groß werden, daß sie zu einem Bruch der Maschinenwelle führen.

Das Durchfahren dieser kritischen Drehzahlbereiche beim Anfahren der Brennkraftmaschine ist nun nicht von so schwerwiegender Bedeutung, da die meist unbelastet angelassene Maschine infolge der genügend großen Beschleunigung durch die Gasdrücke verhältnismäßig schnell durch die kritischen Gebiete hindurchgelangt. Beim Stillsetzen'bewirken jedoch die sehr großen Trägheitskräfte der im Gang befindlichen Massen, daß die Drehzahl der unbelasteten Maschine verhältnismäßig langsam fällt und die Maschine sich ziemlich lange in den betreffenden kritischen Drehzahlbereichen befindet.

Um nun die von den Verdichtungsdrücken herrührenden Kraftimpulse, die die gefährlichen Drehschwingungen hervorrufen, bei abgesfellter Brennstoffzufuhr zu beseitigen, hat man bereits vorgeschlagen, die Auspuffventile nach Abstellung der Brennstoffpumpe ständig offen zu halten und die angesaugte Luft während des Verdichtungshubes durch diese auszuschieben. Zu diesem Zweck wird die Rolle des Ventilhebels etwas von der Nockenscheibe abgehoben und in dieser' Stellung mittels einer besonderen Klinke gehalten. Eine derartige Vorrichtung hat den Nachteil, daß infolge des vergrößerten Spieles zwischen der Rolle des Ventilhebels und der Nockenscheibe das Anheben des Ventilhebels schlagartig einsetzt, was leicht zu einem Bruch der Steuereinrichtung führen kann. Außerdem wird bei mehrzylindrigen Maschinen durch die Anordnung einer solchen Vorrichtung an jedem einzelnen Zylinder der allgemeine Aufbau der Maschine erheblich kompliziert.

Nach der Erfindung wird zur Vermeidung dieser Nachteile die Aufhebung oder Verminderung der durch die Verdichtungsdrücke hervorgerufenen Kraftimpulse dadurch ermöglicht, daß gleichzeitig mit oder nach der Abstellung der Brennstoffzufuhr die Ansaugeleitung abgesperrt wird. Auf diese Weise können keine hohen Verdichtungs-

drücke auftreten, da wenig oder gar keine Luft während des Saughubes in die Zylinder gelangt.

Dieses Verfahren ergibt in seiner praktischen Durchführung gegenüber dem bekannten den Vorteil, daß es sich mit einem einzigen Absperrorgan für die Ansaugeleitung verwirklichen läßt.. Außerdem wird durch die Absperrung der Ansaugeleitung erreicht, ίο daß der entstehende erhebliche Unterdruck in der Leitung zwischen dem Absperrorgan und den Zylindern stark bremsend auf die auslaufende Maschine einwirkt und diese infolgedessen erheblich früher zum Stillstand gelangt.

In der Zeichnung sind einige Ausführungsbeispiele der Vorrichtung nach der Erfindung in schematischer Weise dargestellt, und zwar zeigt

Abb. ι die Anordnung eines Absperrschiebers in der Ansaugeleitung, mittels dessen die letztere vor den Abzweigungen zu den einzelnen Zylindern abgesperrt wird,

Abb. 2 die Anordnung eines rohrförmigen Absperrschiebers innerhalb der Ansaugeleitung, mittels dessen alle Abzweigungen zu den Zylindern gesondert abgesperrt werden,

Abb. 3 die Anordnung von gemeinsam betätigten Abschlußklappen in jeder zu den einzelnen Zylindern führenden Abzweigung.

In der Abb. ι ist mit α die an allen Zylindern entlang führende Ansaugeleitung bezeichnet. Von dieser Ansaugeleitung α führt je eine Abzweigung b zu dem an jedem Zylinderdeckel c angeordneten Einlaßventil. Vor der ersten dieser Abzweigungen ist in der Ansaugeleitung ο ein beweglicher Absperrschieber e angeordnet, der in der Zeichnung in Offenstellung dargestellt ist. Mit dem einen Ende des Schiebers e ist ein fest am Maschinengestell angelenkter Hebel f verbunden, an welchem zwischen dem Drehpunkt g und dem Angriffspunkt des Schiebers e eine Zugstange h befestigt ist. Die Zugstange h besitzt einen Anschlag i, gegen den sich in einer bestimmten Stellung der Arm / eines zweiarmigen Hebels k legt. Wird nun dieser Hebel beim Stillsetzen der Maschine gleichzeitig mit oder nach dem Abstellen der Brennstoffpumpe aus der Stellung O in die Stellung H gelegt, dann, drückt der Arm; die Stangeh zurück und diese zieht mit Hilfe des Hebels f den Schieber e in seine Abschlußstellung. Nachdem die Maschine zum Stillstand gelangt ist, wird der Hebel k aus der Stellung H .wieder in die Stellung O zurückgelegt, dadurch die Zugstange h freigegeben und der Schieber e mittels der Feder / wieder in seine Offenstellung gebracht. -

Um die Bedienung, der Maschine zu vereinfachen, können auch der Hebel k und die Reguliervorrichtung für die Brennstoffpumpe zwangsläufig miteinander verbunden werden. Die Stellung O entspricht dann der Abschlußstellung für die Brennstoffpumpe und die g-Stellungen L und V der Leerlauf- bzw. Volllaststellung. In diesen Stellungen des Hebels k wird der Schieber e von diesem nicht beeinflußt. Erst wenn der Hebel k über die Brennstoffabschlußstellung, die OS teilung, hinaus bis in die Η-Stellung gelegt wird, gelangt der Schieber e in Absperrstellung. Beim Stillsetzen braucht demnach der Hebel k nur in die ff-Stellung gelegt zu werden, um gleichzeitig ein Absperren der Brennstoffzuführung und der Ansaugeleitung zu erreichen.

In der Abb. 2 ist eine andere Absperrvorrichtung für die Saugleitung dargestellt, α ist wieder die Saugleitung, und b sind die Abzweigungen zu den einzelnen Zylinderdeckeln c. Im Innern der Säugleitung α ist ein Rohrschieber m angeordnet, der mit einer der Zylinderzahl entsprechenden Zahl von Schlitzen η versehen ist. Die Verbindung des Rohrschiebers m mit dem Stellhebel k erfolgt in ähnlicher Weise wie bei der Ausführung nach der Abb. 1. Der fest am Maschinengestell angelenkte Hebel o, der mit dem Rohrschieber m verbunden ist, wird unmittelbar von dem Stellhebel k bewegt, wenn dieser aus der O-Stellung in die //-Stellung gelegt wird. Diese Bewegung des Hebels 0 hat zur Folge, daß der Rohrschieber m so weit verschoben wird, daß die Schlitze» sich nicht mehr mit den Abzweigungen b decken und diese infolge dessen von der Saugleitung abgesperrt sind. Nach Stillsland der Maschine und Rücklegung des Hebels k in die O-Stellung zieht die Feder p mittels des Hebels 0 den Rohrschieber m in seine Offenstellung zurück. Die Verbindung des Hebels k mit der Brennstoffreguliervorrichtung kann die gleiche sein wie bei der Ausführung nach Abb. 1.

Diese Ausführung hat gegenüber der nach der Abb. 1 den Vorteil, daß jeder einzelne Zylinder von der Hauptansaugleitung abgesperrt wird und das zwischen dem Zylinder und dem Schieber vorhandene Luftvolumen wesentlich geringer ist als bei der ersten Ausführung, so daß der Verdichtungsenddruck und damit die Kraftimpulse schneller abfallen. In der Abb. 3 ist ein Ausführungsbeispiel dargestellt, bei welchem die Absperrung der Zylinder von der Saugleitung unmittelbar am Zylinderdeckel erfolgt. In den Abzweigun- ;en b sind Klappen r angeordnet, die mittels der Verbindungsstangen s und der gemeinsamen Druckstange t bewegt werden können^ Der "Stellhebel k lehnt sich beim Legen aus der O-Stellung in die ii-Stellung gegen die 120. Druckstange t und bewegt diese entgegen der Kraft der Feder 11 nach rechts, so daß die

Klappen r mit Hilfe der Verbindungsstangen s in Abschlußstellung gebracht werden. Wird der Stellhebelfe in die O-Stellung zurückgelegt, dann gibt er die Druckstange t wieder frei und die Feder u zieht diese in ihre Ruhestellung zurück, die der. Offenstellung der Absperrklappen r. entspricht. Auch in diesem Falle kann der Hebel k in geeigneter Weise mit der Reguliervorrichtung der Brennstoffpumpe verbunden sein.

Claims

Patentansprüche:

i. Verfahren zur Aufhebung oder Verminderung der Drehschwingungen der Kurbelwelle beim Stillsetzen von Brennkraftmaschinen, die mit hohen Verdichtungsdrücken arbeiten, insbesondereDieselmaschinen, dadurch gekennzeichnet, daß gleichzeitig mit oder nach Abschaltung der Brennstoffpumpe die Ansaugeleitung der Brennkraftmaschine abgesperrt und während der Dauer des Auslauferis geschlossen gehalten wird.
2. Vorrichtung zur'Ausführung des Verfahrens nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß in der Ansaugeleitung (a) ein oder mehrere Absperrorgane (e, m, r) angeordnet sind, die gleichzeitig mit oder nach der Abschaltung der Brennstoffpumpe in Abschlußstellung gebracht werden.
3. Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß ein einziges Absperrorgan (e) vor der ersten der Abzweigungen (b) zu den einzelnen Zylindern in der Ansaugeleitung (α) angeordnet ist.
4. Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß in der Ansaugeleitung (a) ein mit Schlitzen («) versehener Rohrschieber (m) angeordnet ist, der jede von der Ansaugeleitung (0) zum Zylinderdeckel (c) führende Abzweigung (b) absperrt.
5. Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß jede Abzweigung (b) von der Ansaugeleitung (α) mit einem besoriderenAbsperrorgan (?·) (Klappen, Schieber o. dgl.) versehen ist. ■
6.' Vorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß alle Absperrorgane (r) untereinander verbunden sind und gemeinsam betätigt werden.
7. Vorrichtung nach Anspruch 2 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß das Absperrorgan der Ansaugeleitung mit dem Brennstoffabsperrorgan zwangsläufig verbunden ist, so daß bei der Bewegung des gemeinsamen Bedienungshebels aus der Betriebsstellung über die Nullstellung hinaus in die Haltstellung das Absperrorgan für die . Ansaugeleitung gleichzeitig mit den Brennstoffabsperrorganen in die Abschlußstellung übergeführt wird.

Hierzu ι Blatt Zeichnungen