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Drehzahlbegrenzer für Brennkraftmaschinen Die Erfindung betrifft eine
Einrichtung zum Begrenzen der Drehzahl einer Brennkraftm.aschine in Abhängigkeit
vom Unterdruck in der Saugleitung.
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Die bekannten Einrichtungen dieser Art wirken nur so lange, als der
Unterdruck in der Saugleitung mit steigender Drehzahl noch merklich zunimmt. Dies
ist im allgemeinen nur bis zu der Drehzahl der Fall, bei welcher die Maschine ihre
Höchstleistung erreicht hat. Wird dieser Punkt überschritten, so nimmt die angesaugte
Luftmenge mit steigender Drehzahl nicht mehr zu, so daß auch der Unterdruck nicht
mehr anwächst. Bereits kurz vor Erreichen dieses Punktes wächst er nur noch wenig.
Hierdurch entfällt aber jede Reglerkraft, so daß die bekannten Unterdruckregler
versagen, sobald man an die Grenzdrehzahl kommt, in deren Nähe die Regelung gerade
am wichtigsten wäre. Aber auch außerhalb dieses Bereichs arbeiten die Unterdruckregler,
wenn nicht besondere Vorrichtungen vorgesehen werden, unbefriedigend, weil sich
infolge. der unvermeidbaren Schwingungen .in der Ansaugleitung keine eindeutige,
sich stetig ändernde Abhängigkeit zwischen Unterdruck und Drehzahl einstellt.
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Es sind auch schon Einrichtungen zum Begrenzen der Drehzahl bekanntgeworden,
bei denen ein drehzahlabhängiger Regler, z. B. Fliehkraftregler, bei Erreichen einer
bestimmten Drehzahl über eine vom Unterdruck in der Ansaugleitung betätigte Servoeinrichtung
die Gaszufuhr unterbricht.
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Gemäß der Erfindung wird eine besonders einfache und leicht anzubauende
Einrichtung dadurch geschaffen, daß ein als Drosselglied ausgebildeter und in einer
zur Ansaugleitung senkrechten Kammer gleitender Schieber auf der einen Seite dem
Ansaugdruck und auf der anderen Seite einem in der Kammer herrschenden Druck, welcher
niedriger als der Ansaugdruck ist, ausgesetzt ist. Dieser niedrigere Druck wird
dadurch erzeugt, daß entweder der Kolben oder die Ansaugleitung oder beide entsprechend
ausgebildet werden, wobei in einer an die Kammer angeschlossenen Leitung ein Ventil
angeordnet ist, das bei Überschreitung einer bestimmten Höchstdrehzahl durch einen
Regler, z. B. Fliehkraftregler, geöffnet wird.
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Die Zeichnung zeigt beispielsweise zwei Ausführungsformender Erfindung
im Schnitt. 1n dieser Zeichnung ist Fig. i ein Axialschnitt, Fig. 2 ein Querschnitt
nach Linie 2-2 der Fig. i und Fig. 3 ein Axialschnitt nach Fig. i bei einer anderen
Ausführungsform gemäß der Erfindung.
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Das Ansaugrohr ist mit a bezeichnet. Oberhalb der Brennstoffdüse c
und zweckmäßig gleichachsig zu dieser weist das Ansaugrohra
eine
domförmige, im Querschnitt beispielsweise zylindrische oder auch quadratische Erweiterung
d auf, innerhalb welcher der Schieber b gleitet. Dieser Schieber hat eine kappenartige
Ausnehinung ;ia, welche in seiner unter-:ten Stellung b die Düse c abdeckt, während
seine Oberkante n gerade noch innerhalb der F_rweiterung d liegt, so daß
der Schieber b
auch in seiner untersten Stellung geführt ist. An cler der
Drosselklappe k zugekehrten Seite des Schiebers b weist dieser einen Kanal e auf
(vgl. auch den Querschnitt gemäß Fig. z), der das Ansaugrohr a mit dem oberhalb
der Kolbenfläche ja liegenden Raum f verbindet. An diesem Raum f ist beispielsweise
eine Rohrleitung h. angeschlossen, die durch eine Klappe g abgeschlossen wird.
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Bei der Ausführungsform in Fig. i ragt die mit dem Kanal e versehene
Seite des Schiebers b weiter in das Ansaugrohr a hinein als die gegenüberliegende
Kanter, die in der obersten Stellung des Schiebers mit der Rohrwandung a gerade
bündig liegen möge.
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Beim Arbeiten der '.Maschine entsteht in der Ansaugleitung a. ein
Unterdruck. In dem von der Strömung der angesaugten Luft nicht unmittelbar berührten
toten Raum p hinter dem Schieber b wird sich jedoch ein höherer Unterdruck als in
dem von der Strömung erfüllten Querschnitt des Rohres a einstellen, der sich über
den Kanal e in den durch die Klappe g abgeschlossenen Raum f über dem Kolben fortpflanzt,
so daß der Schieber b gegen die Wirkung seiner Schwerkraft im Zylinder d hochgehalten
wird. Wird nun eine bestimmte Drehzahl überschritten, so spricht der Regler, z.
B. ein Fliehkraftregler oder ein eine beliebige Bauart aufweisender, in Abhängigkeit
vom Ansaugdruck arbeitender Regler, an, der jedoch keine größere Arbeit zu leisten
hat, als die die Luftleitung h abschließende Klappeg ein wenig um die Achse q zu
schwenken. Hierdurch sinkt der Unterdruck im Raum f über der Seite n des Schiebers
b, der Schieber b fällt infolge seiner Schwerkraft in das Rohr a herab und deckt
mit seiner Ausnehmung in die Brennstoffdüse c mehr oder weniger ab. Damit sinkt
die Drehzahl der Maschine, so daß der Regler im umgekehrten Sinne anspricht und
die Klappe g der Leitung h wieder schließt, wodurch der Unterdruck im Raum f wieder
zunimmt und der Schieber b angehoben wird.
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Wesentlich für die Wirkung dieses Drehzahlbegrenzers ist, daß sich
auf der der Maschine zugekehrten Seite des Schiebers b ein von der Strömung nicht
erfaßter toter Raum p bilden kann. Bei dein in Fig. i dargestellten Ausführungsbeispiel
erfolgt dies dadurch, daß die der Maschine zugekehrte Seite des Schiebers
b weiter in das Saugrohr a hineinragt als die gegenüberliegende Seite
r, wobei das Saugrohr a einen gleichbleibenden Querschnitt aufweist. Man kann jedoch
die gleiche Wirkung auch gemäß Fig. 3 dadurch erzielen, daß die untere Fläche des
Schiebers b parallel zur Achse des Saugrohres verläuft und der Durchmesser des Saugrohres
a auf der der Maschine zugekehrten Seite des Schiebers größer als an der Lufteintrittsseite
ist.
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Um eine Einstellung des Schiebers b von Hand zu ermöglichen, kann
ein verstellbarer Anschlag i vorgesehen werden, der die obere Lage des Schiebers
und damit die Drehzahl begrenzt. Statt dieses Anschlages i kann man jedoch auch
zwischen dem Schieber b und der Maschine eine Drosselklappe k anordnen, bei deren
Schließen sich der Unterdruck hinter dem Schieber vermindert und dieser niedergeht.
Jeder Stellung der Drosselklappe k entspricht daher eine bestimmte Stellung des
Schiebers b. Auch kann die zusätzliche Handverstellung im Regler selbst erfolgen,
beispielsweise kann die Spannung einer Feder und damit die Drehzahl verändert werden,
bei welcher der Regler anspricht.
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Die Erfindung ist nicht nur bei Vergasermaschinen, sondern mit gleichem
Vorteil auch bei Gasmaschinen oder Einspritzmaschinen (Dieselmaschinen) anwendbar.
In letzterem Fall kann beispielsweise die Förderung der Brennstoffpumpe durch die
Stellung des Schiebers b beeinflußt werden, indem man beide entweder mechanisch
oder gleichfalls pneumatisch durch eine Luftleitung miteinander verbindet.