DE648024C - Einspritzbrennkraftmaschine mit pneumatischer Regelung - Google Patents

Description

Die Erfindung bezieht sich auf Einspritzbrennkraftmaschinen, insbesondere mit Gebläse, mit pneumatischer Regelung durch eine Drosselklappe in der Saugleitung.
Vorrichtungen zum Regeln der Drehzahl oder Belastung von Einspritzbrennkraftmaschinen unter Verwendung des statischen und dynamischen Unterdruckes in der Saugleitung des Motors sind bekannt. Dabei wird

to durch eine bestimmte Stellung der Drosselklappe in der Saugleitung die jeweils gewünschte Drehzahl eingestellt, bei welcher sich der für die Tätigkeit des pneumatischen Reglers nötige Unterdruck ergibt. Zur Regelung der niedrigsten, der Leerlauf drehzahl, wird dieser Unterdruck bei nahezu geschlossener Drosselklappe als statischer Unterdruck und zur Regelung der Höchstdrehzahl bei ganz geöffneter Drosselklappe als dynamischer, d. h. Strömungsunterdruck in einer Düse erzeugt.

In Abb. ι der Zeichnung ist eine derartige Zweitaktbrennkraftmaschine mit einer bekannten Regeleinrichtung dargestellt. Die Brennstoffeinspritzpumpe b wird durch die Welle c von der Maschine α angetrieben. Die gleiche Welle treibt das Rotationsgebläse d, das die Luft durch die Saugleitung e ansaugt und sie durch die Druckleitung f nach der Maschine fördert. Der mit einem Kolben oder einer Membran arbeitende pneumatische Reg-' ler g der Einspritzpumpe' wird durch den Unterdruck in der Saugleitung e betätigt. Er steht mit dieser durch die Leitung i in Verbindung und regelt die Einspritzpumpe mit Hilfe der Stange h. Zur Einstellung der vom Regler aufrechtzuerhaltenden Drehzahl wird durch den Fußhebel k über das Gestänge / die Drosselklappe m betätigt. Bei Viertaktmotoren ohne Gebläse ist die Wirkung des an die Saugleitung angeschlossenen Reglers dieselbe.

Für die Tätigkeit des pneumatischen Reglers, d. h. für die Regelung der Brennstoffeinspritzmenge von Vollast bis zur Abstellung, ■ ist ein Unterdruck¹ von beispielsweise 0,1 kg/cm² ausreichend. Die in Abb. 1 gezeigte Einrichtung besitzt jedoch den Mangel, daß sie einen wesentlich größeren Unterdruck als den für die Regelung benötigten dann erzeugt, wenn die Maschine eine höhere Drehzahl hat, als der Stellung der Drosselklappe entspricht. Die Maschine muß dann nach Abstellung der Brennstoffeinspritzung vom Fahrzeug aus angetrieben werden. Je größer das Verhältnis der vorhandenen zur eingestellten Drehzahl der Maschine ist, desto größer wird der Unterdruck hinter der Drosselklappe. Er ist demnach am stärksten, wenn die Maschine bei Stopstellung der Drosselklappe eine hohe Drehzahl besitzt, also bei einem plötzlichen Schließen der Drosselklappe oder bei Talfahrt mit schnellaufendem Motor.

Viertaktmaschinen ohne Gebläse haben bei der starken Saugdrosselung große Pumpverluste, d. h. eine starke Pumpwirkung, die in bestimmten Fällen unerwünscht sein kann. Der Unterdruck in der Saugleitung kann 0,8 bis 0,9 at erreichen.

Bei Einspritzmaschinen mit Gebläse, insbesondere bei Zweitaktmaschinen, wird durch die starke Drosselung der Saugluft, d. h. den

großen Unterdruck auf der Gebläsesaugseite, das Gebläse mechanisch und thermisch stark überlastet. Das Spülgebläse von Zweitakteinspritzmotoren hat im normalen Fahrbetrieb nur für einen geringen Spüldruck yoii beispielsweise 0,2 bis 0,3 atü aufzukommend Da außerdem bei Zweitaktmotoren der Hubraum des Gebläses wesentlich größer ist als der des Motors, so wirkt dieser starke Unterdruck im Gebläse stark bremsend auf den Motor. Durch die Energievernichtung entsteht nicht nur eine starke mechanische Beanspruchung des Gebläses, sondern auch eine starke Erwärmung des Gebläses und der Spülluft. Insbesondere bei langdauernder Talfahrt mit geschlossener Drosselklappe unter Verwendung des Motors als Bremse treten bei dem geringen Luftdurchfluß ganz unzulässig hohe Temperaturen im · Gebläse auf, da die ganze Wärmeentwicklung von der geringen Luftmenge aufgenommen werden muß.

Während bei Viertaktgebläsemotoren bei starkem Unterdruck auf der Saugseite des Gebläses infolge der Saugwirkung des Motors ein gewisser Unterdruck sich einstellt, so daß das Gebläse einen verminderten Druckunterschied zu überwinden hat, ist bei Zweitaktgebläsemotoren auf der Druckseite des Gebiases mindestens voller Außenluftdruck vorhanden, so daß das Gebläse den vollen Druckunterschied von dem starken Unterdruck von beispielsweise 0,2 ata auf 1,0 ata zu überwinden hat.

Zur Vermeidung eines übermäßigen Druckunterschiedes, der bei Zweitaktmaschinen mit Gebläse und pneumatischer Regelung besonders schädlich ist, wird gemäß der Erfindung eine Vorrichtung angebracht, welche die Entstehung eines wesentlich größeren Druckunterschiedes, als für die Regelung erforderlich ist, verhindert.

In den Abb. 2 bis 6 sind Druckentlastungsvorrichtungen nach der Erfindung schematisch dargestellt..

In Abb. 2 wird die Einspritzpumpe b mit Hilfe der Regelstange h von dem pneumatischen Kolbenregler g geregelt. Dieser Regler ist durch die Leitung i an eine Düse η der Saugleitung e angeschlossen. Das hier beispielsweise als Rootsgebläse gezeichnete Spülgebläse d saugt durch die Saugleitung e Luft an und drückt sie durch die Druckleitung f dem Motor zu.

Die Drosselklappe m wird nun hier so ausgeführt, daß sie bei einer Steigerung des Unterdruckes über das eingestellte Maß von beispielsweise 0,1 kg/cm² durch den Unterdruck geöffnet wird. Um diese Bewegung der Drosselklappe zu ermöglichen, ist hier eine schwache und weiche Feder 0 in das Gashebelgestänge / eingeschaltet. Bei zunehmendem Unterdruck öffnet sich die Drosselklappe von selbst und drückt die Feder zusammen. Zweckmäßig wird die Feder 0 dabei in dem Gestänge mit einer Vorspannung eingebaut, /die diesem Unterdruck von 0,1 kg/cm² ent- ; 'spricht, um Pendelungen der Drosselklappe im Betriebe zu vermeiden. Der Gashebel nimmt also nicht an der' selbsttätigen Bewegung der Drosselklappe teil.

Die Feder 0 im Gestänge / kann auch wegfallen, wenn an ihre Stelle die Feder r des Gashebels tritt. In diesem .Falle wird der Gashebel durch die sich von selbst öffnende Drosselklappe in der Richtung auf die Volllaststellung zu bewegt.

Die Drosselklappe ist dabei außerhalb ihrer Mitte drehbar gelagert. Der Unterdruck kann somit entsprechend der Spannung der Feder ο oder r nie größer als 0,1 kg/cm² im vorliegenden Beispiel werden. Die Drosselklappe m und der Gashebel k sind in Abb. 2 in der Stop- bzw. Leerlaufstellung gezeichnet. Dabei strömt durch die kalibrierte öffnung p in der Drosselklappe bei der Leerlaufdrehzahl und der Druckdifferenz, auf die der pneumatische Regler eingestellt ist, noch genügend Luft zum Spülen des Motors.

In Abb. 3 ist eine starr betätigte Drosselklappe m gezeigt. Die Verhinderung eines zu großen Unterdruckes erfolgt hier durch eine Umgehungsleitung q um diese Drosselklappe. Das automatische Ventil s öffnet sich bei einer Steigerung des Unterdruckes über 0,1 kg/cm² von selbst, so daß das Gebläse stets eine genügende Luftmenge bei nur geringem Unterdruck erhält. Durch das Ventil s kann natürlich auch Luft ohne Umgehungsleitung direkt von außen angesaugt werden. Die Drosselklappe läßt sich durch einen Anschlag nie ganz schließen, so daß auch bei der Leerlaufdrehzahl noch genügend Luft durch sie hindurchtritt und dabei der Luftdruck nicht unter 0,1 kg/cm² sinkt.

Nach den bisher beschriebenen Ausführungen arbeitet der pneumatische Regler als Unterdruckregler, d. h. durch den Druckunterschied zwischen dem Druck der Außenluft und dem Unterdruck in der Saugleitung. Im Gegensatz hierzu werden in den Abb. 4 und 5 pneumatische Überdruckregler gezeigt, die an die Druckleitung des Gebläses angeschlossen werden und mit einer dort erzeugten Druckdifferenz arbeiten.

In Abb. 4 und 5 ist der pneumatische Regler g an die Druckleitung/ des Gebläses angeschlossen, und zwar nach Art eines Druckdifferenzreglers vor und hinter der Drosselklappe m mit Hilfe der beiden Leitungen I₁ und ig. Auch hierbei wird bei voll geöffneter Drosselklappe die Druckdifferenz dynamisch

Claims (6)

1. erzeugt und bei geschlossener Drosselklappe statisch. Bei Stoppstellung des Gashebels wird oberhalb der Leerlauf drehzahl jede Brennstofrorderung abgestellt.

   Bei Steigerung des Überdruckes bzw. der Druckdifferenz über das vom pneumatischen Regler benötigte Maß öffnet sich nach Abb. 4 die Drosselklappe m gegen die Feder 0 im Gashebelgestänge von selbst, denn hier würden bei einer starr geschlossenen Drosselklappe der Druckanstieg -und die Beanspruchungen des Gebläses noch weit größer werden. Auch hier genügt eine größte Druckdifferenz von beispielsweise 0,1 kg/cm².

   In Abb. 5 ist zur Vermeidung eines gefährlichen Druckanstieges von einer starren Drosselklappe m eine Umgehungsleitung q um die Drosselklappe von gleicher Ausführung und Wirkung wie nach Abb. 3 gezeigt.

   In Abb. 6 ist als Drosselorgan ein federbelastetes Ventil j verwendet, "das von dem Gashebel oder einer gesteigerten Druckdifferenz geöffnet wird. Ein solches Organ ist für die pneumatische Regelung in der Saugleitung oder in der Druckleitung des Spülgebläses verwendbar.

   _D Patentansprüche:

   i. Einspritzbrennkraftmaschine, insbesondere mit Gebläse, mit pneumatischer Regelung durch eine Drosselklappe in der Saugleitung, gekennzeichnet durch eine Vorrichtung (m, s), welche die Entstehung eines wesentlich größeren Unterdruckes, als zur Regelung erforderlich ist, verhindert.
2. 2. Einspritzbrennkraftmaschine mit Gebläse und pneumatischer Regelung durch eine Drosselklappe in der Druckleitung des Gebläses, gekennzeichnet durch eine Vorrichtung (w, s), welche die Entstehung eines wesentlich größeren Druckanstiegs, als zur Regelung erforderlich ist, verhindert.
3. 3. Brennkraftmaschine nach den An-Sprüchen 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß als Druckbegrenzungsvorrichtung die Drosselklappe (m) selbst dient, die sich gegen den Druck einer Feder (0) öffnet (Abb. 2 und 4).
4. 4. Brennkraftmaschine nach den Ansprüchen ι und 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Druckbegrenzungsvorrichtung ein Ventil (s) darstellt, das eine die Drosselklappe (m) umgehende Nebenleitung (q) öffnet (Abb. 3 und 5).
5. 5. Brennkraftmaschine nach den Ansprüchen ι bis 3, dadurch gekennzeichnet, · daß als Drosselorgan ein federbelastetes Ventil (s) verwendet wird (Abb. 6).
6. 6. Brennkraftmaschine nach den Ansprüchen 2 bis 5 mit Anschluß des Reglers an die Druckleitung des Gebläses, dadurch gekennzeichnet, daß eine Seite des Reglerkolbens (g) mit einer Stelle vor der Drosselklappe («) und die andere Seite mit einer Stelle hinter der Drosselklappe im) verbunden ist.

   Hierzu 1 Blatt Zeichnungen