DE703981C - Verfahren zur Regelung des Drehmomentes einer vorzchine - Google Patents

Verfahren zur Regelung des Drehmomentes einer vorzchine

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DE703981C DE1936I0055961 DEI0055961D DE703981C DE 703981 C DE703981 C DE 703981C DE 1936I0055961 DE1936I0055961 DE 1936I0055961 DE I0055961 D DEI0055961 D DE I0055961D DE 703981 C DE703981 C DE 703981C
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    • F01MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
    • F01LCYCLICALLY OPERATING VALVES FOR MACHINES OR ENGINES
    • F01L13/00Modifications of valve-gear to facilitate reversing, braking, starting, changing compression ratio, or other specific operations

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  • Mechanical Engineering (AREA)
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Description

  • Verfahren zur Regelung des Drehmomentes einer vorzugsweise unter Belastung anlaufenden Brennkraftmaschine Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Regelung des Drehmomentes von vorzugsweise unter Belastung anlaufenden Brennkraftmaschinen, beispielsweise von Antriebsmaschinen für Fahrzeuge, Lasthebemaschinen oder sonstige Arbeitsmaschinen. Da in der Regel Brennkraftmaschinen nicht unter Belastung in Betrieb gesetzt werden können, sind, abgesehen von der Anordnung üblicher Rutschkupplungen und Übersetzungsgetriebe, bereits verschiedene Verfahren vorgeschlagen worden, welche ein Anlaufen von Brennkraftmaschinen unter Belastung und Regelung ihres Drehmomentes ermöglichen sollen. So ist es bekannt, die Brennkraftmaschine für die Zeit des Anfahrens eines Fährzeuges als Druckluftmotor arbeiten zu lassen. Dies Verfahren hat jedoch den Nachteil, daß zur Beschaffung der Druckluft außer dem Antriebsmotor auf dem Fahrzeug, z. B. der Lokomotive, ein weiterer .Maschinensatz, bestehend aus einem Kompressor nebst zugehöriger Antriebsmaschine, vorzusehen ist, dessen Leistung erfahrungsgemäß auf etwa ein Drittel der Fahrzeugantriebsleistung bemessen werden muß, um eine entsprechende Füllung der Motorarbeitsräume und das erforderliche. große Anfahrdrehmoment erzielen zu können. Man hat auch für die ersten Arbeitsspiele des Anfahrvorgangesein kombiniertes Arbeitsverfahren vorgeschlagen, bei welchem zusätzlich zur Druckluft bereits in den ersten Hüben Brennstoff zur Verbrennung zugeführt wird. Obgleich bei diesem Verfahren der Kompressor nebst Antriebsmotor unter Umständen in seiner Leistungs-"bemessung kleiner gehalten werden kann, so ist auch in diesem Falle ein Maschinensatz vorzusehen, welcher nach dem Anfahrv organg als totes Gewicht auf dem Fahrzeug mitzuschleppen ist. Auch ist bei diesem Verfahren unter Umständen mit unerwünscht hohen Triebwerksbelastungen infolge brisanter Verbrennung zu rechnen, weil bei einer Luftfüllung mit hohem Druck ein größerer Sauerstoffgehalt im Zylinder im Augenblick der Brennstoffzufuhr vorhanden ist.
  • Sodann wurde ein Maschinenaggregat, bestehend aus einem Brennkraftverdichter und einer Antriebsmaschine nebst zwischengeschaltetem Behälter, vorgeschlagen; ersterer verdichtet angesaugte Luft, schiebt einen Teil dieser Druckluft in einen Behälter, erhält dann Brennstoff und führt einen Verbrennungsprozeß zur Gewinnung seines eigenen Arbeitsbedarfes durch, ohne jemals weder während der Anfahrperiode des Fahrzeuges noch im Normalbetrieb selbst Leistung in Form von mechanischer Energie nach außen .an das Fahrzeug abzugeben. Die Antriebsmaschine arbeitet als Druckluftbrennkraftmaschine, erhält die verdichtete Luft aus dem Brenukraftverdichter, ohne je selbst aus der Atmosphäre Luft anzusaugen, so daß sie allein für sich nicht betriebsfähig sein kann. Auch liegen die Nachteile einer zusätzlichen Hilfsmaschine und deren unerwünschtem Zti-#atzgewiclit vor.
  • Ferner ist bekannt, zwei Verbrennungskraftmaschinen vorzusehen, von denen die eine für den Anfahrvorgang von den Treibachsen des Fahrzeuges abgekuppelt werden kann; diese Maschine arbeitet dann doppeltwirkend, indem auf der einen Kolbenseite der Motorverbrennungsprozel.l stattfindet und auf der anderen Kolbenseite Druckluft erzeugt wird, welche der zweiten mit den Fahrzeugtreibachsen gekuppelten Verbrennungskraftniaschine für den Anlaßvorgang des Fahrzeuges zugeführt wird. Nach Erreichung einer genügend holten Drehzahl beider Verürennungskraftniaschinen werden diese finit dann unabhängig voneinander sich abspielenden 'Verbrennungsarbeitsverfahren auf dieselbe gemeinsam anzutreibende Vorrichtung gekuppelt.
  • Die Erfindung betrifft nun ein Verfahren zur l#,'egelting des Drehnionients einer vor-Zu@sweise unter Belastung anlaufenden Brennkraftmaschine, deren Arbeitsrätnnen zur Erhöhung des Drehmoments Druckgas zeitweilig, insbesondere beine Anfahren aus den Arbeitsräumen einer zweiten mit höherer Drehzahl laufenden. während der Gasentnahme in der Regel keine mechanische Arbeit abgehenden Brennkraftmaschine zugeführt wird, wobei als Druckgas Verbrennungsgase in die Arbeitsräume übergeleitet werden und für das gleiche Arbeitsspiel weiterhin diesen Arbeitsräumen Brennstoff zugeführt wird. während nach Erreichung einer genügend holten Drehzahl beide Maschinen mit dem unabhängig voneinander sich abspielenden Verbrennungsarbeitsverfahren auf dieselbe gemeinsam anzutreibende Vorrichtutig gekuppelt werden.
  • Hierbei ist es ferner zweckmäßig, die Verbrennungsgase den Motorarbeitsräumen der ersten Maschine erst nach Zufuhr der normalen Brennstoffmenge zuzuführen, so daß also zuerst der normale Zünti- und Verbrennungsvorgang einsetzt und dann zur Erhöhung des Drehniornentes weiterhin Verbrennungsgas von bestimmtem Druck nachgeladen wird.
  • Gegenüber den bekannten Verfahren ist hiermit der Vorteil verbunden, daß durch die aßnahme, ini gleichen Arbeitsspiel nicht 2 nur hochgespannte Verbrennungsgase zuzuführen, sondern auch durch Zufuhr von Brennstoff selbst eine eigene Verbrennung stattfinden zu lassen, sich eine Drehmomentsteigerung ergibt, wie sie durch Druckluftzufuhr allein nicht mit der gleichen Wirtschaftlichkeit zti erzielen ist; andererseits wird durch die "Zufuhr von Verbrennungsgasen statt Druckluft die Gefahr unerwünscht kolier Triebwerksbelastungen infolge etwaiger 1)Yisaiiter Zündungen vermieden, da trotz Füllung unter relativ lioliem Druck der Sauerstoffgehalt im Zylinder auf ein gewünschtes Maß beschränkt werden kann.
  • Die Breiinkraftniaschinen können beide als Kolbenmaschinen gleicher oder verschiedener Zylinderzahl finit gleichen oder verschiedenen Kolbenflächen- und Kolbenhubverhältnissen ausgebildet sein; ebenso kann die zur Lieferung von Verl»-ennungsdruckgas herangezogene zweite Maschine eine Brennkraftturbine und die für große Drehmomente, z. 13. heim Anfahren und Beschleunigen eines Fahrzeuges, riiit Druckgas betriebene erste Maschine ziveckinäßig eine Kolbenmaschine oder auch beide Maschinen Brennkraftturbinen sein. Die Kupplung kann direkt zwischen den beiden Maschinen vorgesehen werden, so daß diese finit gleicher Drehzahl arbeiten. Andererseits ist es ebensogut möglich, die Maschinen mit verschiedenen Drehzahlen zu betreiben und die Kupplung über entsprechende Vbersetzungsgetriebe bzw. Untersetzungsgetriebe vorzunehmen, eine "lnordnung, welche insbesondere bei Zusammenschaltung von Kolbenmaschinen und "Turbinen notwendig wird. Naturgemäß kann die Kupplung der beiden Brennkraftmaschinen auch über das anzutreibende Fahrzeug selbst vorgenommen werden, indem beispielsweise jede Maschine auf eine andere Treibachse einwirkt, wobei zweckmäßigerweise für den Anfahrvorgang zur Ausnutzung des gesamten Reibungsgewichts die mit Verbrennungsgas betriebene erste Maschine auf alle Treibachsen gekuppelt wird.
  • Unter Umständen kann es erforderlich sein, mehrere Brennkraftmaschinen auf einem Fahrzeug usw. vorzusehen, die für den Anfahrvorgang zwecks Erzielung eines hohen Drehmomentes mit Verbrennungsgas gespeist werden, wobei dieses Gas ebenfalls einer oder, mehrerer Brennkraftniaschinen entnommen werden kann; grundsätzlich ist aber nur je eine Maschine für Verbrennungsgasentnahme und Verbrennungsgasaufnahme notwendig.
  • Eine weitere Ausführungsform der Erlindttng ergibt sich, wenn (:e beiden Brennkraftinaschinen, von denen die eine Verbren- i nungsgas liefert, die andere dieses aufnimmt und die im Nornial'betriebe als Antriebsmotoren miteinander gekuppelt senil, in eineiri einzigen Maschinengehäuse untergebracht werden. _lußerlich sieht dann die Anlage so aus, i als ob nur eine Maschine vorhanden sei. Nach . Erreichung einer genügend holten Drehzahl beider Maschinen werden unter Angleichung der Drehzahlen diese Maschinen miteinander gekuppelt, womit die Überleitung von Verbrennungsgas von der einen Gruppe von Arbeitsräumen zur anderen eingestellt und beide Gruppen gewissermaßen als eine Brennkraftmaschine in normalem Arbeitsverfahren betrieben werden.
  • Die Regelung der Verbrennungsgaszufuhr und damit die Größe des Drehmomentes kann auf zweierlei Art erfolgen; einmal derart, daß die Verbrennungsgase in die Arbeitsräume der ersten Brennkraftmaschine bei annähernd konstant gehaltenem Druck unter Anpassung der Verbrennungsgasmenge an den jeweils erforderlichen Arbeitsbetrag je Arbeitsspiel zugeführt werden. Hierbei werden also die Verbrennungsgase den. ohne Ab-. gabe mechanischer Leistung arbeitenden Arbeitszylindern der zweiten Brennkrafttnaschine unter gleichem Druck entnommen, während diejenigen Arbeitszylinder, denen das Verbrennungsgas zugeführt wird, mit einer veränderbaren Steuerung zur Füllungsregulierung versehen sind, so daß die Größe der Füllung dem erforderlichen Drehmoment angepaßt werden kann.
  • Andererseits ist es ebensogut möglich, daß die Verbrennungsgase in die Arbeitsräume der ersten Maschine 'bei veränderlichem Druck unter Anpassung der Gasmenge und deren Druckhöhe an den jeweils erforderlichen Ärbeitsbetrag je Arbeitsspiel zugeführt werden. Für dieses Regelverfahren ist es zweckmäßig, die Steuerung an die das Verbrennungsgas liefernden Arbeitszylinder der zweiten Brennkraftmaschine zu verlegen, so daß die erforderliche Gasmenge bei veränderlichem Druck aus den Zylindern entnommen werden kann. Hierbei ist es vorteilhaft, diese Steuerung in Abhängigkeit von dem erforderlichen Drehmoment der ersten Brennkraftmaschine zu betätigen, und zwar derärt, daß mit jeweils kleiner werdendem notwendigen Drehmoment Verbrennungsgase von niedrigerem Druck der -zweiten Maschine entnommen und der ersten Maschine zugeführt werden. Die Änderung der Druckhöhe der zuzuführenden Gasmenge erfolgt daher in Abhängigkeit von der Drehzahl der mit diesemVerbrennungsgas betriebenen Maschine durch Verstellung einer Vorrichtung, durch welche der Anfangs- und Endpunkt der Gasentnahme aus der anderen Maschine gesteuert wird. -Unter Umständen kann es auch wünschenswert sein, sowohl an der Verbrennungsgas abgebenden zweiten Maschine eine Vorrichtung zur Regelung der Gasentnahme bei veränderlichem Druck als auch an der Verbrennungsgas aufnehmenden ersten Maschine eine Vorrichtung zur Regulierung der Füllung der Arbeitszylinder der letzteren Maschine vorzusehen.
  • Die zweite Maschine, welche in der Regel keine mechanische Arbeit nach außen abgibt, solange mehr oder weniger Verbrennungsgas unter wechselndem Druck entnommen wird, muß durch einen Drehzahlregler automatisch auf eine bestimmte Höchstdrehzahl begrenzt werden, um bei Verminderung der Gasentnahme ein Durchgehen der Maschine zu verhüten. Für den Leerlauf dieser Maschine, während dessen weder mechanische Arbeit noch Verbrennungsgas abgenommen wird, empfiehlt es sich, den automatischen Drehzahlregler der zweiten Brennkraftmaschine von Hand oder einer ebenfalls automatisch wirkenden Kraftquelle so zu beeinflussen, daß eine wesentlich kleinere Drehzahl, als der Regler bei normalem Betrieb zuläßt, eingehalten werden kann, um zur Schonung der Maschine den Leerlauf bei Höchstdrehzahl zu vermeiden.
  • Für den Kupplungsvorgang beider Maschinen ist .es erforderlich, die Drehzahlen beider Maschinen einander entsprechend anzugleichen, d. h. also, die Drehzahl derjenigen Maschine, der bisher, ohne nach außen mechanische Arbeit abzugeben, nur Verbrennungsgas entnommen worden ist, auf die Drehzahl der zweiten Maschine herabzusetzen. Da der Kupplungsvorgang bei ganz verschiedenen Drehzahlen je nach den Widerstandsverhältnissen des Fahrzeuges erfolgen muß, so wird diese Einregulierung der Kupplungsdrehzahlen zweckmäßigerweise willkürlich den Verhältnissen entsprechend vorgenommen. Es muß demnach eine willkürlich zu betätigende Verstellvorrichtung an dem. Drehzahlregler der 'Verbrennungsgas abgebenden zweiten Brennkraftmaschine zum Zwecke des Angleichens der Drehzahlen beider . Maschinen vorgesehen werden. Diese Verstellvorrichtung arbeitet beispielsweise auf die Reglerfeder des Maximaldrehzahlreglers. In diesem Falle wird also diejenige Brennkraftmaschine, welcher die Verbrennungsgase entnommen werden, bestrebt sein, so lange immer mit der Höchstdrehzahl zu arbeiten, bis durch willkürliche Beeinflussung ihrer Reglerfeder die Drehzahl auf Angleichung an die Drehzahl der ersten Maschine herabgeregelt wird.
  • Im Gegensatz hierzu kann man auch der zweiten Maschine, welcher die Verbrennungsgase entnommen werden, eine andere Drehzahlcharakteristik aufzwingen, indem der Regler dieser Brennkraftmaschine mit einer in Abhängigkeit von der Drehzahl der durch Verbrennungsgas angetriebenen ersten Maschine wirkenden Verstellv orrichtung versehen ist, welche bei steigender Drehzahl dieser letzteren -Maschine den Regler ebenfalls im Sinne einer Drehzahlerhöhung bis zti einer Höchstdrehzahl beeinflußt. Da mit steigender Drehzahl der ersten Maschine, welcher das Verbrennungsgas zugeführt wird. ein höherer Gasbedarf einsetzt, so wird auch in Abhängigkeit von der Drehzahl dieser Maschine der Regler der zweiten -Maschine ini Sinne: ansteigender Drehzahl beeinflußt, uni die Entnahme einer höheren Gasmenge zu erniöglielien; auch in dieseln Falle ist zum Zwecke des willkürlichen Aiigleichens der Drehzahlen _ beider Maschinen zum Zwecke der. Kupplung ein weiteres, auf den Regler wirkendes Verstellglied vorzusehen.
  • Für besondere Fälle, beispielsweise für cien Lokomotivbetrieb, kann die Kupplungseinrichtung, durch welche nach Erreichung g e nügend e, hoher Drehzahlen beide Brennkraftmaschinen auf dieselbe gemeinsam allzutreibende Vorrichtung gekuppelt werden. automatisch in Abhängigkeit von der Drehzahl betätigt werden. Ferner kann es sich im Fahrbetrieb als wünschenswert erweisen, bei zeitweilig geringem Leistungsbedarf die beiden Brennkraftmaschinen wieder zu entkuppeln und eine -Maschine stillzusetzen, da es wirtschaftlicher ist, beispielsweise nur die Hälfte der auf dein Fahrzeug eingebauten Maschinenanlagen unter Halblast arbeiten zu lassen, als etwa die gesamte Maschinenanlage mit Viertellast zu betreiben.
  • Die Erfindung soll nun all Hand voll Ausführungsbeispielen näher erläutert werden, und zwar zeigen Abb. i und 4. schematisch Anordnungen von Brennkraftmaschinen mit Zweitaktbetrieb und der Hierzu notwendigenSteuerungseinrichtungen gemäß der Erfindung, wobei der Einfachheit halber jede Brennkraftmaschine svinbolisch nur durch einen Arbeitszylinder dargestellt ist, und @1bb.2, 3, 5 und 6 Diagranitne für Zweitaktmaschinen über die Veränderung von Drehmomenten und Drehzahlen.
  • In Abb. i sind zwei Brennkraftmaschinen i und 2 dargestellt, von denen die Brennkraftniaschine i finit dein anzutreibenden Fahrzeug unlösbar bei 33 gekuppelt ist. 3 und .1 sind die Brennstoffzuteilungsorgane, z. B. Brennstoffpumpen der beiden Brennkraftinaschinen; die Veränderung der über die Leitung 36 der 'Maschine 2 zuzuführenden Brennstoffmenge erfolgt durch einen von dieser Maschine angetriebenen Drehzahlregler 5 über ein Gestänge 6, 7, wobei jedoch zur willkürlichen Veränderung der durch den Drehzahlregler begrenzten Höchstdrehzahl die Reglerfeder 8 über einen Hebel 9 beeinflußt werden kann. Das Regelgestänge der Brennstoffprlinpe 4 wird über eine Feder to im Sinne der Vollastbrennstoffeinstellung beeinflußt. Der Brennstoff wird hier über Leitung 38 von der Brennstoffpumpe 4 der -Maschine r zugeführt. Außer den normalen Ein- und l'Nuslaßsteuerschlitzen ii und 12 sind die Zylinder der Brennkraftmaschine 2 mit gesteuerten I=ntnalimeventilen 13 versehen, während die Maschine i ebenfalls außer ihren normalen Einlaßsteuerschlitzen 14 und Auslaßsteuerschlitzen 15 Druckgaszuführungsventile 16 aufweist. Die Ventile 13 und 16 werden durch besondere Steuerungsvorrichtungen (Nockenwellen 17, i9, Hebel 18, 2o und Verstellglieder 21, 22) betäfigt. "Zwischen den beiden Maschinen i und 2 ist eine lösbare Kupplungsvorichtung 23 vorgesehen. Durch einen voll Hand zu betätigenden Hebel 2-1 kann diese Kupplung mittels des Gestänges 25, 26 gelöst, gleichzeitig über die Stangen 27, 28 die Steuerung der Entnahme- und Zufuhrventile 13 und 16 und über das Gestänge 29, 30, 31 die Regulierung der von den Brennstoffpumpen 3 und 4 zu fördernden Brennstoffmenge vorgenommen werden. Selbstverständlich ist es nicht erforderlich, all diese Verstelleinrichtungen durch einen einzigen Hebel zu bedienen; es können auch verschiedene unabhängig voneinander zu betätigende Verstelleinrichtungen vorgesehen werden.-Die Wirkungsweise ist in dem dargestellten Beispiel folgende: Der Hebel 24 ist in seiner Nullstellung dargestellt; wird er aus ! dieser Stellung über die Lage a in die Stellung al verschoben, so wird über die Mitnahtnehebel 25, 26 die Kupplungseinrichtung 23 gelöst,-%so daß nur mehr die Maschine i finit dem anzutreibenden Fahrzeug in unlösbarer Verbindung steht, während die Maschine 2 in bekannter Weise mittels Druckluft oder elektrisch angelassen und, ohne mechanische Arbeit abzugeben, im Leerlauf betrieben werden kann. Der Regler 5 verstellt dabei über das Gestänge 6, 7 die Brennstoffpumpe 3 so, daß eine gewünschte Drehzahl im Leerlauf nicht überschritten wird. Um gegebenenfalls diese Leerlaufdrehzahl der Brennkraftmaschine 2 beeinflussen zu können, wird der Hebel 9 so betätigt, claß eine Entlastung der Reglerfeder 8 und damit eine Verstellung der Reglergewichte schon bei niedrigerer Drehzahl eintritt. Die Ventile 13 und 16 werden in dieser Stellung a1 des Bedienungshebels 24 noch nicht betätigt; wird der Hebel jedoch in die Stellung b verschoben, so findet durch Bewegung der Verstellglieder 21 und 22 eine Verschiebung der Endpunkte der Ventilhebel 18, 2o statt, so daß nunmehr durch die Nockenwellen 17 und i9 die Ventile 13 und 16 der beiden Brennkraftmaschinen betätigt werden. Es wird also nun zu gegebenem Zeitpunkt über Ventil 13 aus der Brennkraftmaschine 2 bei jedem Arbeitsspiel eine bestimmte Gasmenge entnommen und mittels der Leitung 37 der Maschine i über Ventil 16 zugeführt. Dieses Verbrennungsgas expandiert hier und setzt dadurch die Maschine i und das mit ihr unmittelbar gekuppelte Fahrzeug in Bewegung. Da die Drehzahl der Maschine 2 sich durch Freigabe des Verstellhebels 9 mittels des Reglers 5 auf eine Höchstdrehzahl einregulieren kann, so braucht aus der Maschine 2 je Arbeitsspiel nur eine verhältnismäßig geringe Gasmenge über das Ventil 13 entnommen zu werden, welche in Anbetracht der sehr geringen Drehzahlen der Maschine i während des Anfahrvorganges doch eine große Füllung in den einzelnen Zylindern und damit ein großes Drehmoment dieser Maschine ergibt, wobei die Füllung, d. h. die Öffnungszeit des Ventils 16, durch Verstellung des. Hebels 24 im Bereich zwischen den Stellungen b und c infolge der schrägen Steuerkante 32 des Verstellgliedes 22 beliebig eingestellt werden kann. Selbstverständlich können die beiden Maschinen i und 2 als Viertaktmaschinen mit entsprechender Steuerung von Ein- und Auslaßventilen an Stelle der bei Zweitaktmaschinen üblichen Schlitzsteuerung betrieben werden.
  • Abb. 2 zeigt Druckvolumendiagramme eines Arbeitszylinders - der Maschine i. Wird diese Maschine als normale Zweitaktmaschine ohne Zuladung von Verbrennungsgas, d. h. also ohne Betätigung des Ventils 16 betrieben, so ist die Arbeitsfläche des Diagramms zwischen den Linienzügen d und e eingeschlossen; es findet dann nach der Verdichtung gemäß Linie d die Einspritzung von Brennstoff und dessen Verbrennung sowie die Expansion der Verbrennungsgase nach der Linie e statt. Für den ersten Anfahrhub der Maschine wird jedoch lediglich über das Ventil 16 Druckgas gemäß der Linie f zugeführt, wodurch ein sehr völliges Diagramm und damit ein großes Drehmoment der Maschine erzeugt wird. Es ist im Interesse einer möglichst großen Arbeitsleistung zweckmäßig, schon im nächsten Arbeitsspiel auch in der Normalbetriebsweise Brennstoff zuzuführen und zu verbrennen, so daß dann nach Verdichtung gemäß der Linie d auf dem Arbeitshub des Kolbens zuerst nach der Linie g Brennstoff zur Verbrennung gelangt, dann gemäß der Linie f Verbrennungsgas, welches der Maschine 2 entnommen ist, zugeführt wird. Durch Verstellung des Bedienungshebels 2q. zwischen den Stellungen b und c kann nun die Füllung je Arbeitshub reguliert werden, so daß sich im Druckvolumendiagramm die Kurvenzüge fi, fü. ta usw, und damit ein jeweils kleineres Drehmoment ergeben. Ist nun die erforderliche Drehzahl der Brennkraftmaschine und damit eine gewisse Geschwindigkeit des Fahrzeuge erreicht, so kann nunmehr die Gasentnahme aus der Maschine 2 und die Gaszufuhr zur Maschine i unterbunden und beide Maschinen direkt miteinander auf die anzutreibende Vorrichtung, z. B. Lokomotive, durch Zurücknahme des Hebels a.4 in die Stellung a. gekuppelt `-erden. Hierdurch sind die Verstellglieder 21 und 22 wieder so weit verschoben, daß die Betätigung der Ventile 13 und 16 unterbunden ist. Die beiden auf dem Fahrzeug installierten Brennkraftmaschinen arbeiten nun als normale vollwertige Zweitaktantriebsmaschinen, ohne daß irgendein besonderer Maschinensatz als totes Gewicht auf dem Fahrzeug mitzuführen ist. Die Regelung der Maschinen erfolgt nun mittels des Hebels 24. innerhalb der Hebelstellungen von der Nullstellung bis a, indem die Brennstoffpumpen 3 und 4. über das Gestänge 29. 30, 3 i vom Hebel 24. verstellt werden können. Sobald infolge erhöhter Fahrzeugwiderstände, z. B. bei Bergfahrten, wiederum eine Vergrößerung des Antriebsdrehmomentes erforderlich ist, kann nach Entkupplung der beiden Maschinen die zweite Maschine in gleicher Weise wie während des Anfahrvorganges erneut durch zusätzliche Gaszufuhr mit hohem Drehmoment betrieben werden.
  • Während nach Abb.2 das Verbrennungsgas der Brennkraftmaschine 2 bei jeweils gleicher Kolbenstellung und damit bei angenähert gleichem Druck entnommen und somit der Brennkraftmaschine i unter gleichem Druck zugeführt wird, wobei die Größe des Drehmomentes durch Veränderung der Füllung geregelt wird, ist in Abb. 3 ein zweites Regelverfahren veranschaulicht, bei welchem die Gaszufuhr bei angenähert gleicher Füllung, jedoch unter verschieden hohem Drticic gemäß der Linienzüge ui, gT, g;;, gi USW. erfolgt.
  • Die Anordnung und Betätigung der hierfür erforderlichen Steuereinrichtungen ist in Abb. q. veranschaulicht. Dieses Ausführungsbeispiel stimmt mit dem gemäß Abb. i fast vollkommen überein; es sind lediglich - die Verstellglieder 21 und 22 der beiden Maschinen i und 2 vertauscht. Während nämlich im Verstellbereich b-c des Regulierliebels 2¢ gemäß Abb. i eine Veränderung' in der Steuerung des Entnahmeventils 13 nicht stattfindet, hier also immer bei dem gleichen I#,'-urbelwinlzel das Ventil geöffnet und geschlossen wird, da das Verstellglied 21 mit einer unveränderlichen Rast 34 versehen ist und andererseits die Rast 32 des Verstellgliedes 22 innerhalb des Regelbereiche: 1-c dauernd austelgt und somit eine immer längere i)ffnungszeit des Ventils 16 gewährleistet, so wird nun gemäß Abb.4 das ltifiihrungsventil 16 während des gesamten Regelbereiches voll b-c immer bei dein gleichen Kurbelwinkel geöffnet und geschlos seil, da jetzt Glas Verstellglied 121 dieses Ventils mit einer unveränderlichen Rast 134 versehen ist, wogegen andererseits der Kurbelwinkel, innerhalb dessen (las 1?iitilaliilies,ent:l 13 geöffnet ist, in Abhängigkeit voll der schrägen Steuerkante 132 des betreffenden Verstellgliedes 122 verändert wird, so daß die je -Arbeitsspiel aus der Brennkraftmaschine 2 entliollinieile Gasmenge und ihr Entnahmedruck geregelt werden kann.
  • Abh.5 zeigt die Veränderung der Drehzahlen beider Maschinen, aufgetragen über der Fahrzeuggeschwindigkeit. Hierbei steigt die Drehzahl der unmittelbar mit dem Fahrzeug gekuppelten Brennkraftmaschine i proportional der Fahrzeuggeschwindigkeit gemiß Linie k all, während die Drehzahl der Brennkraftmaschine 2 durch den Drehzahlregler 5 auf einen konstanten Wert geinälf Linie i -gehalten wird, nachdem die Entlastung der Feder 8 durch den Hebel 9. WO- durch für den Leerlauf die Drehzahl herabgesetzt war, aufgehoben ist. Die beiden Drehzahllinien h und i treffen sich nun in einem Punkte k, welchem eine bestimmte Fahrzeuggeschwindigkeit entspricht. Da in diesem Punkte beide Maschinen gleiche Drehzahlen erreicht haben. ist nunmehr der geeignete Zeitpunkt für die Einschaltung der hupplu11g 23 und damit der Übergang zu normalem Betrieb beider Brennkraftmaschinell. gegeben. Ini Fahrzeugbetrieb mit seinen wechselnden \Viderstanden ist es je- doch zweckmäßig, den Zeitpunkt der Kupplung nicht ein für allemal auf eine dem Punkt k entsprechende Geschwindigkeit festzulegen, sondern je nach den Fahrverhältnissen veränderlich ztt gestalten. bi dieseln Zwecke ist also die Drehzahl der l1,rennkraft-IllZischille 2 durch Beeinflussung der Feder 8 des Reglers 5 (Abb. i) über den Hebel g willkürlich so zu beeinflussen, daß eilte Herabsetzung der Drehzahlen geinali den Linienzügen h, I#, 1, wahlweise erreicht «erden kann, so dal.l bereits bei niedrigeren Drehzahlelf, entsprechend den Punkten kt; k=, k.s. und damit auch geringeren Fahrzeuggeschwindigkeiten die Kupplung beider Maschinen vorgenommen werden kann.
  • In Abb.6 ist eine gegenüber Abb. 5 geänderte Charakteristik der Drehzahl der Brennkraftmaschine 2 dargestellt; hier wird die Regelung so getroffen, daß mit der tinstcitieliden Drehzahl der Maschine 1 und damit mit zunehmendem Gasverbrauch in der Leiteinheit <fieser Maschine auch eilte Zunahme der Drehzahl der Maschine 2 von der Leerlaufdrehzahl bis zur l-liiclistdi-elizalil eintritt. Zu dieseln Zweck sind gemäß :11>b. 4 all der Brennkraftinaschine i in Abhängigkeit von der Drehzahl ausschlagende Fliehgewichte 4o vorgesehen. welche über ein Gestänge a1, 42 die Feder N des Drehzahlreglers 5 beeinflusseil, so daß mit steigender Drehzahl gemäß Linie 11 der Maschine t auch die Maschine 2 gemäß der Linie nr' mit ansteigender Drehzahl bis zu einer Ilficlistdrelizalil betrieben wird. Hierbei ist das Verhältnis der Drehzahl der Maschine I in dein Z(-itpunkt, in Welchem die Maschine 2 gerade ihre Höchstdrehzahl erreicht, zu dieser klöchstdrehzahl so zu "wählen, daß die Maschine 2 noch so viel Verbrennungsgas liefern kann, damit die Maschine i noch die größtm(«igliclie Füllung (vB1. Linienzug % in Abb. 2) bekommt. Die beiden Linienzuge h und nz schneiden sich wiederum in einem Punkte si, so daß bei der diesem Punkte entsprechenden Fahrzeug- -geschwindigkeit die Maschinen gekuppelt werden können. Auch bei diesem Verfahren der Drehzahlreglung ist es zweckmäßig, die Drehzahl der Brennkraftmaschille 2 gegebenenfalls schon bei niedrigeren Fahrzeuggeschwindigkeiten der Drehzahl der Maschine i anzugleichen, indem die Reglerfeder 8 des Drehzahlreglers 5 willkürlich so beeinflußt wird, daß die Drehzahl der Brennkraftmaschine 2 nach den Linien ol, o." o., oder 0.l verläuft und somit scholl in den Punkten ftl, i1_>, n,s, it, gleiche @rehz:(hl(n Neider Ma= schinen erreicht werden.

Claims (9)

  1. PATENT ANSPRÜCI1L: i. Verfahren zur Regelung des Drehinoinentes einer vorzugsweise unter Belastung anlaufenden Brennkraftmaschine, deren Arbeitsräumen zur Erhöhung des Drelimomentcs Druckgas zeitweilig, insbesondere beim Anfahren aus den Ar-1>citsräumen einer zweiten mit höherer Drehzahl laufenden, während der Druckgasüntnahinc in der Regel keine mechanische Arbeit abgebenden Brennkraftmaschine zugeführt wird, während nach l?rreichung einer genügend hohen Drehzahl beide Maschinen mit dann unabhängig voneinander sich abspielenden Ver; lirennungsarl>eitsverfahren auf dieselbe ge-Illeinsani anzutreibende Vorrichtung gelcuppelt werden, dadurch gekennzeichnet: daß als Druckgas Verbremlungsgase der zweiten Maschine (2) in die Arbeitsräume der ersten Maschine (i) übergeleitet werden und für das gleiche Arbeitsspiel weiterhin diesen Arbeitsräumen Brennstoff zugeführt wird. :
  2. 2. Verfahren nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß die Verbrennungsgase den Motorarbeitsräumen der ersten Maschine (i) erst nach erfolgter Zufuhr von Brennstoff zugeführt werden.
  3. 3. Verfahren nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß die Verbrennungsgase bei annähernd konstant gehaltenem Druck unter Anpassung der Verbrennungsgasmenge an den jeweils erforderlichen Arbeitsbetrag je Arbeitsspiel der ersten Brennlcraftmaschine (i) zugeführt werden. -l.
  4. Verfahren nach Anspruch r, dadurch gekennzeichnet, daß die Verbrennungsgase bei veränderlichem Druck unter Anpassung der Verbrennungsgasmenge und deren Druckhöhe an den jeweils erforderlichen Arbeitsbetrag je Arbeitsspiel der ersten Brennkraftmaschine (i) zugeführt «-erden.
  5. 5. Verfahren nach einem der Ansprüche i bis 4., dadurch gekennzeichnet, daß die die Verbrennungsgase abgebende zweite Brennkraftmaschine (2) während der Gasabgabe durch einenDrehzahlregler (5) automatisch auf eine bestimmte Höchstdrehzahl eingestellt wird.
  6. 6. Verfahren nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß für den Leerlauf, `während dessen weder mechanische Arbeit noch Verbrennungsgase abgenommen werden, der automatische Drehzahlregler (5) der zweiten Brennkraftmaschine (2) von Hand oder einer ebenfalls automatisch wirkenden Kraftquelle so beeinflußt wird, daß eine wesentlich kleinere Drehzahl eingehalten wird, als der Regler (5) bei normalem Betrieb zuläßt.
  7. 7. Einrichtung zur Ausübung des Verfahrens nach den Ansprüchen i bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß an der mit Verbrennungsgasen beschickten ersten Brennkraftmaschine (i) eine Vorrichtung (22, 32) zur Regulierung der Füllung der Arbeitsräume dieser Brennkraftm.aschine (i) angeordnet ist (Abb. i). B.
  8. Einrichtung zur Ausübung des Verfahrens nach den Ansprüchen i und 4., dadurch gekennzeichnet, daß an der zweiten Brennkraftmaschine (2), der die Verbrennungsgase entnommen werden, eine Steuerungsvorrichtung (i22, 132) zur Veränderung der zu entnehmenden Verbrennungsgasmenge und damit deren Druckhöhe an geordnet ist (Abb. q.).
  9. 9. Einrichtung zur Aitsübung des Verfahrens nach den Ansprüchen i bis 6, dadadurch gekennzeichnet, daß der Drehzahlregler (5) der Verbrennungsgas abgebenden zweiten Brennkraftmaschine (2) zur Einstellung ihrer Höchstdrehzahl und zum Angleichen der Drehzahlen beider Maschinen (i und 2) mit einer willkürlich zu betätigenden Verstellvorrichtung (9) versehen ist (Abb. i). io. Einrichtung zur Ausübung des Verfahrens nach den Ansprüchen i bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß der Regler (5') der Verbrennungsgas abgebenden zweiten Brennkraftmaschine (2) mit einer in Abhängigkeit von der Drehzahl der durch Verbrennungsgas angetriebenen ersten Maschine (i) wirkenden Verstellvorrichtung (40, 41, 42) versehen ist, die bei steigender Drehzahl der letzteren Maschine den genannten Regler (5) ebenfalls im Sinne einer Drehzahlerhöhung bis zu einer Höchstdrehzahl beeinflußt, und daß ein weiteres willkürlich zu betätigendes, auf den Regler wirkendes Verstellgliecl (9) vorgesehen ist (Abb.4).
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