DE674393C - Lokomotive mit Antrieb durch Zweitaktdieselmotor - Google Patents

Description

Ind.

10 HEI 1939

Es ist bekannt, bei Lokomotiven mit Dieselmotorantrieb, wobei der Motor die Leistung unmittelbar auf die Antriebsachsen überträgt, die Antriebsleistung auch bei sich ändernder Geschwindigkeit unveränderlich zu halten, und zwar dadurch, daß die Brennstoff- und Luftzufuhr selbsttätig in Abhängigkeit von der Geschwindigkeit der Lokomotive geregelt wird. Zu dem Zweck ist bei einer Viertaktdieselmaschine für Lokomotivantrieb bekannt, _v ein mit der Steigerung der Drehzahl gleichsinnig beAvegtes Organ zur Beeinflussung der Druckluftzufuhr oder der Brennstoffzufuhr oder beider anzuordnen, wobei ein Schwungkugelregler verwendet werden kann. Bei einem anderen Dieselmotor für Lokomotivantrieb, der mit Druckluftverbrennung in Gang gesetzt wird und für den Betrieb mit Aufladung eingerichtet ist, ist es bekannt, das Umschalten der Pumpen von Druckluftbetrieb auf Spülluftbetrieb selbsttätig vorzunehmen und dabei die Ventile der Dieselmaschine und der Brennstoffpumpen durch ein in Abhängigkeit von der wachsenden Geschwindigkeit wirkendes Organ umzuschalten.

Es ist weiterhin bekannt, daß, um die Leistung eines Verbrennungsmotors bei Abnahme der Geschwindigkeit konstant zu erhalten, die Verbrennungsluftzufuhr und proportional damit die Brennstoffzufuhr, die durch eine besondere Öffnung in den Zylinder gelangt, gesteigert werden muß. Zu dem Zweck ist vorgeschlagen worden, den üblichen Spülschlitzen, die ihre Eigenschaft als solche bei allen Geschwindigkeiten beibehalten, eine zur Zufuhr von Aufladeluft bestimmte Zusatzöffnung hinzuzufügen, durch welche die Aufladeluft bei einem den Atmosphärendruck übersteigenden Druck hindurchströmt, so'daß der Zylinder mit einer größeren Aufladung gefüllt bleibt. Dabei wird jedoch diese Menge an Aufladeluft, die die Zusatzöffnung durchströmt, nach und nach mit der Zunahme der Drehgeschwindigkeit des Motors vermindert, bis sie gänzlich aufgehoben wird, sobald die Geschwindigkeit ihre obere Grenze erreicht hat.

Die Erfindung bezieht sich nun auf eine Lokomotive mit Antrieb durch Zweitaktdieselmotor, der in Abhängigkeit von der Fahrgeschwindigkeit im veränderlichen Maße mittels eines Schiebers regelbar selbsttätig durch eine Zusatzöffnung mit Verbrennungsluft aufgeladen wird und mit einer Spülöffnung versehen ist, die diese Eigenschaft für sämtliche Geschwindigkeiten ständig beibehält.

Die Erfindung besteht darin, daß bei einer derartigen Lokomotive die Zusatzöfinung bei

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hohen Geschwindigkeiten als Überspülöffnung dient und durch den als Drehschieber ausgebildeten Schieber in Abhängigkeit von der Geschwindigkeit geregelt wird. Bei dieser erfindungsgemäßen Gestaltung kommt demnach im Gegensatz zu der erwähnten bekannten Einrichtung die durch die Zusatzöffnung hindurchströmende Aufladeluft bei den hohen Geschwindigkeiten nicht ιό in Fortfall, sondern sie gelangt als Überspülluft während der Öffnung der Austrittsmünr düngen in den Zylinder. Der Zweitaktdieselmotor nach, der Erfindung weist somit außer der Erennstoffzufuhröffnung weitere zwei öffnungen auf, und zwar eine ständige Spülöffnung und eine Öffnung zur Aufladung mit Luft oder zur Überspülung, je nachdem der Motor mit geringer oder großer Geschwindigkeit läuft.

So wird die Gesamtleistung der Lokomotive auch bei veränderter Drehzahl praktisch unverändert gehalten, indem zusätzlich Luft und Brennstoff in den Dieselmotor eingeführt werden, und zwar ist die zusätzlich eingeführte Luftmenge um so größer, je mehr die Geschwindigkeit des Motors fällt. Dagegen wird die Menge an Zusatzluft auf Null herabgesetzt, wenn die Geschwindigkeit der Lokomotive einen be-stimmten Normalwert erreicht hat, über den hinaus bei einer weiteren Steigerung der Geschwindigkeit die Zusatzluft lediglich alsSpülluft in dem Zylinder arbeitet. Die Einstellung des Drehschiebers, welcher die Zusatzluf' eines von einem Hilfsmotor angetriebenen Gebläses den Zylindern des Motors zuführt, wird durch den Zentrifugalregler gereg-lt. In Abhängigkeit von der Stellung dieses Schiebers und von der Geschwindigkeit der Lokomotive bewirkt die durch den S ;hieber zugeführte Luft eine Aufladung, wenn die Geschwindigkeit der Lokomotive fäDt. Hierdurch wird also eine größere Antriebskrait erzeugt. Wenn die Geschwindigkeit der Lokomotive steigt, wird die Einstellung des Schiebers selbsttätig so lange verändert, bis die zusätzliche Lufteinführung aufhört, worauf die durch den Schieber zugeführte Luft, sobald eine bestimmte Geschwindigkeit erreicht ist, nur als Spülluft in dem Zylinder arbeitet.

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in den Abbildungen dargestellt. In diesen zeigt

Abb. ι schematisch in Seitenansicht die allgemeine Anordnung einer Lokomotive, welche mit der Vorrichtung nach der Erfindung ausgerüstet ist.

Abb. 2 stellt einen Längsschnitt durch einen

Zylinder des Verbrennungsmotors dar mit den Anschlüssen zu dem Aufladegebläse und dem Luftverteilungsschieber, der in der Stellung für die niedrigere Geschwindigkeit der Lokomotive gezeichnet ist.

Abb. 3 zeigt einen Längsschnitt durch den ' Motorzylinder und den Drehschieber in der Einstellung für hohe Geschwindigkeiten der Lokomotive.

In allen Abbildungen bezeichnen die gleichen Bezugzeichen entsprechende Teile.

Im Zylinder 1 eines Dieselmotors, welcher nach dem Zweitaktverfahren arbeitet, ist der Kolben 2 angeordnet, der mit den Antriebsachsen der Lokomotive durch eine Treibstange 3 verbunden ist. Ein Drehschieber 4 steuert die Eintrittsöffnungen 5 des Zylinders ι (Abb. 2 und 3). Ein Rohr 6 führt dem Motor durch die öffnungen 17 die von den Kolbenpumpen 7 (Abb. 1) gelieferte Spülluft zu.

Der Motor 8 treibt außer dem Kompressor 9 ein Aufladegebläse 14 an, das durch das Rohr 15 Luft dem Motorzylinder 1 zuführt. Das Rohr 15 ist mit einem Rückschlagventil 16 versehen (Abb. 2 und 3).

Am Zylinder 1 sind die Öffnungen für die Spülluft 17 und für die Zusatzluft 5 'sowie die Austrittsöffnung 18 vorgesehen. Der Drehschieber 4 steuert die Einlaßöffnungen 5 und ist mit einem umlaufenden Regler verbunden, der in der Zeichnung nicht dargestellt ist. Dieser Regler wird von den Triebrädern der Lokomotive angetrieben.

Die von den Pumpen 7 durch das Rohr 6 · geförderte Luft gelangt in die Kammer 19 und tritt von dort, wenn der Kolben 2 die Öffnungen 17 freilegt, in den Zylinder 1 und spült diesen aus.

Die dem Zylinder des Motors 1 durch das Kreiselgebläse 14 zugeführte Zusatzluft tritt durch das Rückschlagventil iö in die Kammer 20 (Abb. 2 und 3) und wird dem Zylinder des Motors 1 durch den Drehschieber 4 zugeleitet. Die Einlaßöffnungen 5 werden von dem Kolben 2 \-erschlossen, nachdem dieser die Austrittsöffnungen iS überschritten hat.

Die oben beschriebene Vorrichtung arbeitet wie folgt:

Die von dem Kompressor 9, der von dem Motor 8 angetrieben wird, gelieferte Druck- n° luft wird den Spülpumpen 7 durch den Vorratsbehälter 10 und das Rohr 11 zugeführt, indem der Regler 21 geöffnet wird. Hierdurch wird eine Verbindung zwischen dem Vorratsbehälter 10 und den Spülpumpen 7 geschaffen. Die in bekannter Weise als Druckluftmotoren arbeitenden Spülpumpen, die mit den Rädern der Lokomotive verbunden-sind, übertragen ihre Bewegung dann auf die Räder der Lokomotive, wodurch der Zylinder oder die Zylinder i, welche die Luft von den umpen 7 erhalten, in Betrieb gesetzt werden.

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Wenn der Hauptmotor angelassen ist und die Lokomotive ihre normale Geschwindigkeit erreicht hat, wird der Zutritt der Druckluft zu den Pumpen 7 durch Betätigung des Reglers 21 abgestellt. Die Pumpen arbeiten dann nicht mehr als D>ruckluf tmotoren, sondern wirken, indem sie Luft durch das Ventil 23 ansaugen, als normale Spülluftpumpen, die von den Rädern der Lokomotive angetrieben werden.

Wenn die Drehzahl der Lokomotivenräder niedrig ist, beispielsweise von 100 Umdr./min abwärts ab, öffnet der Drehschieber 4, welcher die von dem Kreiselgebläse 14 gelieferte Luft steuert, die Leitung 5 in dem Augenblick, wenn der Kolben 2 die Austrittsöffnun-' gen 18 (Abb. 2) schließt. Dadurch tritt die Luft, die unter einem höheren Druck als dem im Zylinder vorhandenen steht, in überschüssiger Menge in den Zylinder ein. Der Motor kann so eine höhere Leistung abgeben, da er entsprechend der größeren zugeführten Luftmenge eine größere Brennstoffmenge verbrennt. Wenn die Räder mit ungefähr 200 Umdr./min umlaufen, wird der Drehschieber 4 mit Hilfe des Zentrifugalreglers in der Drehrichtung vorgestellt, so daß, wenn der Antriebskolben 2 die Austrittsöffnungen iS verschließt, der Drehschieber 4 auch die Eintrittsöffnungen 5 (Abb. 3) abschließt. In diesem Fall kann keine zusätzliche Lufteinführung in den Zylinder 1 erfolgen, da. während das Ventil 4 die Öffnungen 5 freigibt, der Kolben 2 die Austrittsöffnungen 18 noch nicht verschlossen hat. Die Fülluft arbeitet daher als Spülluft.

Das Voreilen des Drehschiebers 4 wird, wie oben ausgeführt, durch einen Zentrifugalregler erzielt, der in beliebiger geeigneter Weise mit den Rädern der Lokomotive verbunden ist, so daß bei einer niedrigen Drehzahl (bis zu ungefähr 100 Umdr./min) der Drehschieber die in Abb. 2 dargestellte Lage gegenüber dem Kolben 2 einnimmt, während bei einer Drehzahl von ungefähr 200 Umdr./min der Zentrifugal regler den Drehschieber in der in Abb. 3 gezeigten Weise vorgestellt hat. Für die dazwischenliegenden Geschwindigkeiten, nämlich für 100 bis 200 Umdr./min, nimmt der Schieber die entsprechenden Zwischenstellungen ein, so daß zu jeder Drehzahl der Räder ein entsprechender Füllungsgrad gehört mit einem Maximtim bei 100 Umdr./min und einem Minimum bei 200 Umdr./min und darüber. Wenn die Menge an Zusatzluft abnimmt, fällt auch der mittlere Druck im Motorzvlinder, während die Gesamtleistung annähernd konstant bleibt, da mit abnehmendem Füllungsgrad die Drehzahl der Räder steigt.

Bei einer höheren Drehzahl, beispielsweise von ungefähr 200 Umdr./min bis zu einem Maximum von etwa 350 Umdr./min, kann das Kreiselgebläse 14 ausgeschaltet werden. Tn diesem Fall tritt die von den Pumpen 7 gelieferte Spülluft aus der Kammer 19 durch das in der Trennwand der beiden Kammern vorgesehene Rückschlagventil 22 in die Kammer 20. Von der Kammer 20 gelangt die Luft durch das Ventil 4 in .die Zuleitung 5 (Abb. 2 und 3), so daß beide Zuleitungen 17 und 5 als Spülluftzuführung dienen. Die Ausschaltung des Kreiselgebläses 14 kann automatisch durch den gleichen Zentrifugalregler erfolgen.

Wenn die Lokomotivräder mit ungefähr 200 Umdr./min und darüber laufen, ist es erforderlich, die von den Spülluftpumpen gelieferte Luft durch beide Leitungen 17 und 5 zuzuführen, da mit steigender Drehzahl die Öffnungszeit für die Zuleitung abnimmt, während die Menge der bei jeder L'mdrehung der Pumpen gelieferten Luft die gleiche bleibt, so daß, wenn der Durchgang der Luft nur auf die Zuleitung 17 beschränkt würde, der Druck der Spül luft zu sehr steigen und ein beträchtlicher Gegendruck in den Pumpen entstehen würde. Bei niedrigen Geschwindigkeiten reicht dagegen die Zuleitung 17 für den Durchtritt der Luft aus, so daß die Zuleitung 5 für die Zusatzluft verwendet werden kann.

Das Ventil 16 ist ein Rückschlagventil, dessen Zweck darin besteht, ein Austreten der Spülluft aus der Kammer 20 in das Rohr 15 zu verhindern, wenn das Kreiselgebläse stillgesetzt wird.

Claims (1)

1. Patentanspruch :

   Lokomotive mit Antrieb durch Zweitaktdieselmotor, der in Abhängigkeit von der Fahrgeschwindigkeit im veränderlichen Maße mittels eines Schiebers regelbar selbsttätig durch eine Zusatzöffnung mit Verbrennungsluft aufgeladen wird und mit einer Spülöffnung versehen ist, die diese Eigenschaft für sämtliche Geschwindigkeiten ständig beibehält, dadurch gekennzeichnet, daß die ZusatzöfFnung (5) bei hohen Geschwindigkeiten als Überspülöffnung dient und durch den als Drehschieber ausgebildeten Schieber (4¹) in Abhängigkeit von der Geschwindigkeit geregelt wird.

   Hierzu ι Blatt Zeichnungen