Ladegebläse für eine Brennkraftmaschine Zusatz zum Patent 684 266
Die Erfindung bezieht sich auf ein Ladegebläse für eine Brennkraftmaschine, in dessen
Kolben nach Patent 684 266 ein mit steigender Drehzahl Rückströmöffnungen aufsteuerndes
Regelglied angeordnet ist. Es sind bereits Brennkraftmaschinen mit Ladegebläsen
bekanntgeworden, bei denen mit Hilfe eines Regelgliedes, das mit dem Beschleunigerhebel
oder einer anderen auf die Kraftstoffzufuhr einwirkenden Einrichtung verbunden ist,
bei Leerlauf oder Teillast ein Rückströmkanal geöffnet wird, durch den ein Teil
des vom Gebläse geförderten Lademittels zur Saugseite des Gebläses zurückströmen
kann.Charging fan for an internal combustion engine, addendum to patent 684 266
The invention relates to a supercharger for an internal combustion engine, in which
Pistons according to patent 684 266 open a return flow openings with increasing speed
Control member is arranged. There are already internal combustion engines with superchargers
became known in which with the help of a control element that with the accelerator lever
or is connected to another device acting on the fuel supply,
at idle or part load, a return flow channel is opened through which a part
of the loading medium conveyed by the blower flow back to the suction side of the blower
can.
Dieses Regelglied und der Rückströmkanal können erspart werden, wenn
erfindungsgemäß das im Kolben angeordnete Regelglied außer durch ein von der Drehzahl
abhängiges Verstellglied noch zusätzlich durch den Beschleunigerhebel dergestalt
steuerbar ist, daß der freie Querschnitt der Rückströmöffnungen vergrößert wird
mit zunehmender Verschiebung des Beschleunigerhebels in die Leerlaufstellung.This control element and the return flow channel can be saved if
according to the invention, the regulating member arranged in the piston except by one of the speed
dependent adjusting member additionally designed in this way by the accelerator lever
it is controllable that the free cross section of the return flow openings is enlarged
with increasing displacement of the accelerator lever into the idle position.
Auf der Zeichnung ist in Abb. i ein Ausführungsbeispiel des Erfindungsgegenstandes
veranschaulicht. Abb. i ist ein Schnitt nach Linie II-II der Abb. 2, die einen Schnitt
nach Linie III-III der Abb. i darstellt.In the drawing, in Fig. I, an embodiment of the subject matter of the invention is shown
illustrated. Fig. I is a section along line II-II of Fig. 2, which is a section
along line III-III of Fig. i.
Die beiden Drehkolben 36, 37 sind in den Stirnwänden eines Gehäuses
35 mittels der Achszapfen 38, q:0 gelagert. Die Achszapfen 38 sind miteinander gekuppelt
durch zwei Zahnräder 39, von denen nur das eine, beispielsweise von der Kurbelwelle
einer Brennkraftmaschine i angetriebene, dargestellt ist.
In den
Achszapfen 40, die der Einfachheit halber als aus einem Stück mit dem Kolben bestehend
dargestellt sind, ist eine Regelstange 41 längs verschieblich gelagert. Diese Regelstange
ist mit einem in einer Bohrung des Kolbens geführten und durch eine vorgespannte
Feder 43 belasteten Schieber 42 fest verbunden. Der Schieber 42 hat Durchgangsöffnungen
44, die bei seiner Längsbewegung mit entsprechenden Öffnungen 45 (Abb, 2) des Kolbens
ganz odet teilweise in Deckung" gebracht werden können. Sind die Öffnungen 44, 45
miteinander in Dekkung, so kann beim Drehen des Gebläses ein Teil der vom Gebläse
angesaugten Luftmenge während des Verdichtungshubes wieder in den Saugraum zurückströmen.
Das Rückströmen fängt bereits beim Beginn des Verdichtungshubes an, so daß die Rückströmmengen
überhaupt nicht auf den vollen Gebläsedruck verdichtet zu .werden brauchen. Es kann
also in den Fällen, in denen man nicht die volle Fördermenge des Gebläses für die
Luftlieferung zur Maschine braucht, durch Indeckungbringen der Öffnungen 44, 45
das Gebläse mit einem entsprechend geringeren Kraftbedarf von der Maschine aus angetrieben
werden.The two rotary pistons 36, 37 are mounted in the end walls of a housing 35 by means of the axle journals 38, q: 0. The axle journals 38 are coupled to one another by two gear wheels 39, only one of which is shown, for example driven by the crankshaft of an internal combustion engine. A control rod 41 is mounted to be longitudinally displaceable in the axle journals 40, which for the sake of simplicity are shown as consisting of one piece with the piston. This control rod is firmly connected to a slide 42 guided in a bore of the piston and loaded by a pretensioned spring 43. The slide 42 has through openings 44 which, during its longitudinal movement, can be brought fully or partially into congruence with corresponding openings 45 (Fig. 2) of the piston The amount of air sucked in by the blower flows back into the suction chamber during the compression stroke. The return flow begins at the beginning of the compression stroke, so that the return flow amounts do not need to be compressed to the full blower pressure at all does not need the full delivery rate of the blower for the air delivery to the machine, by bringing the openings 44, 45 covered, the blower can be driven by the machine with a correspondingly lower power requirement.
Zur Regelung der Fördermenge des Gebläses35 arbeitet die Regelstange
41 mit einem einstellbaren Anschlag 46 eines Hebels 47 zusammen, der über eine Stange
48 mit einem Beschleunigerhebe149 verbunden ist. Der Beschleunigerhebel 49 wird
durch eine Feder 5o, die stärker als die Feder 43 ist, im allgemeinen in seine Leerlaufstellung
gemäß Abb. i gezogen. In der Leerlaufstellung überdecken sich die Öffnungen 44,45
vollständig. Das Gebläse 35 hat in diesem Fall seine kleinste Förderleistung und
beansprucht auch nur eine geringe Antriebsleistung. Wird der Beschleunigerhebel49
aus der Leerlaufstellung heraus nach links in Abb. i auf Teillast oder Vollast gestellt,
so folgt die Regelstange 41 unter der Wirkung der Feder 43 dem Anschlag 46, und
die Öffnungen 44,45 kommen mit wachsender Verstellung immer weiter außer Deckung
miteinander. Vollständig außer Deckung miteinander sind die Öffnungen 44, 45 bei
Vollast. In diesem Fall fördert das Gebläse am meisten und verbraucht hierfür auch
eine entsprechend hohe Antriebsleistung. Zugleich ist dabei der Druck in dem zur
Maschine i führenden Laderohr 51 und im Rohr ii am größten. Es wird also bei Vollaststellung
des Beschleuniger hebels 49 auch die Brennstofförderung auf ihre Höchstmenge eingestellt.
In den Teillaststellungen des Beschleunigerhebels 49 dagegen wird durch die Änderung
des Überdeckungsgrades der Öffnungen 44, 45 mit der Änderung der Luftförderung des
Verdichters auch der Druck im Laderohr 51 geändert und damit auch eine entsprechend
verkleinerte Brennstofförderung eingestellt. In dem Laderohr 5i kann noch eine Drosselklappe
52 angeordnet werden, die durch einen auf ihrer Drehachse befestigten Arm 53 und
eine Feder 54 mit einem verstellbaren Anschlag 55 der Stange 48 zusammenarbeitet.
In der dargestellten Leerlaufstellung versperrt die Drosselklappe 12 fast den ganzen
Querschnitt des Laderohrs 51 und erzeugt hierdurch im oberen Teil des Laderohrs
einen Unterdruck, der sich natürlich auch über das Rohr ii zum Reglerkolben io fortpflanzt.
Durch diesen Unterdruck wird im Leerlaufgebiet die Einspritzpumpe auf eine sehr
geringe Fördermenge eingestellt. Dies ist bei der dargestellten Ausführung ohne
weiteres statthaft, weil bei Leerlauf infolge der weit geöffneten Durchflußquerschnitte
44, 45 für den Gebläseantrieb nur eine sehr geringe Antriebskraft benötigt wird,
was sich natürlich auch auf den Leerlaufkraftbedarf der ganzen Maschine und auf
den Brennstoffverbrauch günstig auswirkt.The control rod works to regulate the flow rate of the blower35
41 with an adjustable stop 46 of a lever 47 together, which is via a rod
48 is connected to an accelerator lift149. The accelerator lever 49 is
by a spring 5o, which is stronger than the spring 43, generally in its idle position
drawn according to Fig. i. In the idle position, the openings 44, 45 overlap
Completely. In this case, the fan 35 has its smallest delivery rate and
also only requires a small amount of drive power. If the accelerator lever49
from the idle position to the left in Fig. i to partial load or full load,
so the control rod 41 follows the stop 46 under the action of the spring 43, and
the openings 44, 45 come more and more out of congruence with increasing adjustment
together. The openings 44, 45 are completely out of register with one another
Full load. In this case, the fan delivers the most and also consumes it for this
a correspondingly high drive power. At the same time there is the pressure in the to
Machine i leading loading tube 51 and largest in tube ii. So it will be at full load
of the accelerator lever 49 also set the fuel delivery to its maximum amount.
In the partial load positions of the accelerator lever 49, however, the change
the degree of coverage of the openings 44, 45 with the change in the air flow of the
Compressor also changed the pressure in the loading pipe 51 and thus also a correspondingly
reduced fuel delivery discontinued. A throttle valve can also be installed in the loading tube 5i
52 are arranged by a fixed on its axis of rotation arm 53 and
a spring 54 cooperates with an adjustable stop 55 of the rod 48.
In the idle position shown, the throttle valve 12 blocks almost the whole
Cross section of the loading tube 51 and thereby generated in the upper part of the loading tube
a negative pressure, which of course also propagates via the pipe ii to the regulator piston io.
This negative pressure causes the injection pump to open to a very high level in the idle area
low delivery rate set. This is without in the illustrated embodiment
further permissible because when idling due to the wide open flow cross-sections
44, 45 only a very low drive force is required for the fan drive,
which of course also affects the idle power requirement of the whole machine and on
has a positive effect on fuel consumption.
Im Teillastbereich, in dem die Drosselklappe 52 weiter offen ist als
bei Leerlauf, hat die Drosselklappe 52 die beschriebene Wirkung teilweise. Bei Vollast
ist die Drosselklappe 52 vollständig offen, und ihr Arm 53 liegt an einem ortsfest
zur Brennkraftmaschine i angeordneten Anschlag 56 an. Die Anschlagschraube 55 ist
mit der Stange 48 zweckmäßig durch ein Führungsstück 57 verbünden, das eine geringe
Verschiebung auf einem Ansatz 58 der Stange 48 ermöglicht. Wenn die Teile 55, 57
nach oben in Abb. i geschoben werden, so wird die wirksame Hebellänge des Armes
53 verkleinert, und es genügt bereits eine kleine Bewegung des Beschleunigerhebels
49 und der Stange 48 aus der dargestellten Leerlaufstellung, um den Arm 53 an dem
Anschlag 56 anschlagen zu lassen. Durch eine solche Einstellung kann also die Drosselklappe
52 außer bei Vollast auch noch in einem beliebig großen Bereich des Teillastgebietes
vollständig offen gehalten werden. In diesem Fall wird die Regelung der Luft- und
Brennstoffmenge bei Vollast und einem mehr oder weniger großen Teil des Teillastgebietes
bei vollständig offener Drosselklappe 52 allein durch den vom Beschleunigerhebel
49 eingestellten Überdeckungsgrad der Öffnungen 44, 45 bewirkt, und nur im unteren
Teillastgebiet und bei Leerlauf wird die Drosselklappe 52 zur Regelung benutzt.
Man kann auf diese Weise in einem weiten Belastungsbereich die leistungsverzehrende
Förderung gegen die mehr oder weniger geschlossene Drosselklappe ersetzen durch
die mit einem besseren Wirkungsgrad arbeitende Regelvorrichtung 49, 44, 45. Bei
Dieselmaschinen, bei denen die Fördermenge der Einspritzpumpe beispielsweise hydraulisch
geregelt wird, kann natürlich die Drosselklappe 52 fortgelassen werden. In diesem
Fall ist die Regelung, die in Abhängigkeit von der Drehzahl und von der Stellung
des Beschleunig erpedals arbeiten kann, so auszubilden, daß
sie
bei der Einstellung der Gebläseöffnungen 44, 45 auf eine große bzw. kleine Luftförderung
auch eine entsprechend veränderte Brennstofförderung einstellt.In the partial load range, in which the throttle valve 52 is more open than
when idling, the throttle valve 52 has the effect described in part. At full load
the throttle valve 52 is fully open, and its arm 53 rests on a stationary
to the internal combustion engine i arranged stop 56. The stop screw 55 is
with the rod 48 expediently connect by a guide piece 57, which has a low
Displacement on a shoulder 58 of the rod 48 allows. When the parts 55, 57
upwards in Fig. i, it becomes the effective lever length of the arm
53, and a small movement of the accelerator lever is sufficient
49 and the rod 48 from the idle position shown to the arm 53 on the
Let stop 56 strike. With such an adjustment, the throttle valve
52 except at full load also in any large area of the partial load area
be kept completely open. In this case, the regulation of the air and
Amount of fuel at full load and a more or less large part of the partial load area
when the throttle valve 52 is fully open, solely by the accelerator lever
49 adjusted degree of overlap of the openings 44, 45 causes, and only in the lower
Partial load area and when idling, the throttle valve 52 is used for regulation.
In this way, one can exercise the power-consuming exercise in a wide range of stresses
Replace promotion against the more or less closed throttle valve by
the control device 49, 44, 45, which works with better efficiency
Diesel machines in which the delivery rate of the injection pump is, for example, hydraulic
is regulated, the throttle valve 52 can of course be omitted. In this
The case is the regulation, which depends on the speed and the position
the accelerator pedal can work to train that
she
when setting the fan openings 44, 45 to a large or small air delivery
also adjusts a correspondingly changed fuel delivery.
Außer der vom Beschleunigerhebel abhängigen Regelvorrichtung 49, 44,
45 ist in Abb, i noch eine zweite Regelvorrichtung dargestellt. Bei dieser sind
Schwunggewichte 58 verwendet, die drehbar gelagert sind in einem mit dem linken
Achszapfen 4o der Drehkolben 36, 37 befestigten Ring 6o. Durch Ansätze 61 können
die Schwunggewichte 58 bei hohen Drehzahlen mit einem Bund 62 der Regelstange 41
zusammenarbeiten. Hierdurch können Regelstange 41 und Schieber 42 in Abhängigkeit
von derMaschinendrehzahl gegen die Wirkung der Feder 43 nach rechts in Abb. i verschoben
werden, um die Öffnungen 44, 45 ganz oder teilweise miteinander in Deckung zu bringen,
falls sie nicht schon (gemäß Abb. i) infolge der Stellung des Beschleunigerhebels
49 und des Anschlags 46 miteinander in Deckung sind. Auf diese Weise wird, wenn
beispielsweise beim Bergabfahren eines Kraftfahrzeugs der Beschleunigerhebel 49
auf Vollast steht und der unbelastete Motor seine Drehzahl - sehr vergrößert, der
Verdichter 35 selbsttätig auf eine geringere Fördermenge eingestellt und gleichzeitig
auch infolge des nun abfallenden Ladedrucks die Einspritzmenge der Brennstoffpumpe
entsprechend verringert. Natürlich kann der Fliebkraftregler 58 auch bereits dann
wirken, wenn der Beschleunigerhebel 49 nicht vollständig auf Vollast eingestellt
ist, sondern in einer Teillaststellung steht.Apart from the control device 49, 44, which is dependent on the accelerator lever,
45 a second control device is shown in Fig, i. With this are
Flyweights 58 used, which are rotatably mounted in one with the left
Axle journal 4o of the rotary piston 36, 37 attached ring 6o. Through approaches 61 can
the flyweights 58 at high speeds with a collar 62 of the control rod 41
work together. As a result, the control rod 41 and slide 42 can be dependent
shifted by the engine speed against the action of the spring 43 to the right in Fig. i
in order to bring the openings 44, 45 completely or partially into congruence with one another,
if not already (according to Fig. i) due to the position of the accelerator lever
49 and the stop 46 are in register with one another. That way, if
For example, when driving a motor vehicle downhill, the accelerator lever 49
is at full load and the unloaded engine increases its speed - the
Compressor 35 automatically set to a lower flow rate and at the same time
also as a result of the now falling charge pressure, the injection quantity of the fuel pump
accordingly reduced. Of course, the centrifugal governor 58 can already then
act when the accelerator lever 49 is not fully set to full load
is, but is in a partial load position.