DE729754C - Regeleinrichtung fuer eine Brennkraftmaschine mit Ladegeblaese - Google Patents

Regeleinrichtung fuer eine Brennkraftmaschine mit Ladegeblaese

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DE729754C
DE729754C DEB188832D DEB0188832D DE729754C DE 729754 C DE729754 C DE 729754C DE B188832 D DEB188832 D DE B188832D DE B0188832 D DEB0188832 D DE B0188832D DE 729754 C DE729754 C DE 729754C
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Germany
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control
throttle
accelerator lever
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internal combustion
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Expired
Application number
DEB188832D
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English (en)
Inventor
Dr-Ing Hans Heinrich
Dipl-Ing Werner Zeuch
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Robert Bosch GmbH
Original Assignee
Robert Bosch GmbH
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Publication date
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    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02DCONTROLLING COMBUSTION ENGINES
    • F02D9/00Controlling engines by throttling air or fuel-and-air induction conduits or exhaust conduits
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02DCONTROLLING COMBUSTION ENGINES
    • F02D2700/00Mechanical control of speed or power of a single cylinder piston engine
    • F02D2700/02Controlling by changing the air or fuel supply
    • F02D2700/0217Controlling by changing the air or fuel supply for mixture compressing engines using liquid fuel
    • F02D2700/022Controlling the air or the mixture supply as well as the fuel supply
    • F02D2700/0223Engines with fuel injection

Description

  • Regeleinrichtung für eine Brennkraftmaschine mit Ladegebläse Die Erfindung bezieht sich auf eine Regeleinrichtung für eine Brennkraftmaschine mit einem Ladegebläse, bestehend aus einem Regelglied, das zwecks Verringerung der zur Maschine geförderten Lademenge des Gebläses die Entfernung eines Teils des Lademittels ermöglicht, und .einer in der Förderleitung angeordneten Drosselvorrichtung, die ebenso wie das Regelglied vom Beschleunigerheb:el steuerbar ist, ;sowie mit einer vom Druck in der Förderleitung beeinflußten und auf die Brennstoffzufuhr einwirkenden Regelvorrichtung. Es ist bereits eine Vergasermaschine bekanntgeworden, bei der mit dem Beschleunigerhebel ein gleichzeitig als Drosselvorrichtung für die Förderleitung und als Umleitventil für einen Teil der Fördermenge dienendes Regelglied und überdies noch eine Vergaserdrossel, d. h. ein die Brennstoffzufuhr beeinflussendes Steuerglied, zwangsläufig gekuppelt ist. Bei einer derartigen Regeleinrichtung ist es schwierig, ,die Bewegungen des auf die Brennstoffzufuhr einwirkenden Steuergliedes so gegen die Steuerbewegungen des die Fördermenge beherrschenden Regelgliedes abzustimmen, daß bei allen Belastungsverhältnissen das für den Betrieb der Brennkraftmaschine zuträgliche Brennstoffluftverhältnis aufrechterhalten bleibt. Insbesondere muß die bekannte Regeleinrichtung versagen, wenn das Ladegebläse nicht mehr einwandfrei arbeitet oder wenn sich die Luftdichte in weiten Grenzen ändert.
  • Diese Nachteile werden vermieden, wenn die Brennstoffzufuhr nicht zwangsläufig vorn Beschleunigerhebel, sondern mittelbar durch die vom Beschleunigerhebel bewirkten Druckänderungen in der Förderleitung gesteuert wird. Die Erfindung besteht nun darin, daß die die Förderleitung beherrschende Drosselvorrichtung erst .dann die Förderleitung zur Erzeugung eines Unterdruckes in dem die Brennstoffzufuhr steuernden Regler und damit zur Verminderung der Brennstoffzufuhr merklich zu drosseln vermag, wenn der Beschleunigerhebel der Leerlaufstellung genähert ist, d. h. wenn das von diesem Hebel gesteuerte Regelglied die Lademittel.menge bereits erheblich verringert hat. Mit Hilfe dieser Einrichtung wird die Brennstoffzufuhr vollkommen selbsttätig der durch den Beschleunigerhebel bceinflußten Ladeluftmenge dergestalt angepaßt, daß im Leerlauf- und Teilla.stgebiet, in dem das Ladegebläse eine dem verminderten Luftverbrauch entsprechende geringe Antriebsleistung erfordert, gleichzeitig die Brennkraftmaschine einen sparsamen Brennstoffverbrauch aufweist und daß trotzdem bei großer Belastung der Maschine ein großes Leistungs- und Beschleunigungsvermögen gewährleistet ist.
  • Weitere Erfindungsmerkmale sind der nachfolgenden Beschreibung zu entnehmen, die sich auf die in der Zeichnung dargestellten beiden Ausführungsbeispiele bezieht.
  • Abb. i zeigt eine Brennkraftmaschine i, die eine Einspritzung 2, beispielsweise eine Benzineinspritzpumpe, und über ein Zahnrad 6 und einige nicht dargestellte Zwischenräder ein Ladegebläse 5 antreibt. Dieses Gebläse, dessen Drehzahl sich stets zwangsläufig mit der Drehzahl der Brennkraftmaschine i ändert, saugt durch einen Stutzen 7 Verbrennungsluft an und fördert diese durch ein Laderohr 4 zur Brennkraftmaschine. Vom Laderohr ist eine Druckzuführungsleitung i i abgezweigt, die in das Gehäuse 3 eines durch Federn 8, g belasteten und mit dem Einspritzmengenregelgl.ied der Pumpe 2 verbundenen Reglerkölbens fo einmündet. Ist der statische Druck im Laderohr 4 an der Mündungsstelle des Rohrs i i groß, so bewegt sich der Reglerkolben fo gegen die Wirkung der Feder 8 nach links und stellt die Einspritzpumpe auf eine große Fördermenge ein. Der umgekehrte Fall einer geringen Brennstofförderung tritt ein, wenn an der Mündungsstelle des Rohrs i i im Laderohr der :statische Druck abnimmt.
  • Im Laderohr .4 ist in einem Gehäuse i2 ein Drehschieber 13 angeordnet, der je nach seiner Stellung den Durchgang der Luft durch das Laderohr oder eine Abblaseöffnung 1d. mehr oder weniger verschließen kann. In Abb. i ist die Stellung derart, daß eine geringe Luftmenge durch das Laderohr zur Bnennkraftmaschine und ein beträchtlicher Teil der vom Gebläse 5 geförderten Luft seitlich durch die Öffnung 14 ins Freie strömt.
  • Zum Verstellen des Drehschiebers 13 ist auf seiner Achse ein Hebel 15 befestigt, dessen freies Ende durch einen Schlitz 16 mit einem Ansatz einer Stange 17 verbunden ist. Die Stange 17 ist in zwei Lagern 18 längs verschiebbar geführt und hat an ihrem rechten Ende einen Flansch ig. Eine Feder 2o, die sich einerseits an dem einen Lager i8 und anderseits an einem am linken Stangenende aufgeschraubten Stellmutternpaar 21 abstützt, hält den Flansch ig in Anlage mit einem einstellbaren Anschlag22 einer Stange23. DieStange 23 ist an ihren beiden Enden mit zwei Ortsfest gelagerten Hebeln 24, 25 gelenkig verbunden, von denen der eine, beispielsweise mit dem Fuß bedienbare Hebel 2;, im folgenden Beschleunigerhebel genannt ist.
  • Der Beschleunigerhebel 25 wird beim Wegnehmen des Fußes durch eine Feder 26, die stärker als die Feder 2o ist, in der Uhrzeigerrichtung in die dargestellte Ruhe- oder Leerlaufstellung gezogen. Hierbei geht auch der Drehschieber 13 in die dargestellte Stellung, bei der ein beträchtlicher Teil der vom Gebläse 5 geförderten Luftmenge bei 14 ins Freie strömt. Durch diese vom Beschleunigerhebel einstellbare Abblasemöglichkeit für die bei Leerlauf nicht benötigte, vom Gebläse geförderte Luftmenge wird der Leistungsbedarf für den Gebläseantrieb verkleinert. Denn wenn die Öffnung 14 nicht vorhanden wäre, müßte das Gebläse die angesaugte Luft mit hohem Druck gegen den Drehschieber 13 fÖrdern, der gemäß Abb. i bei Leerlauf nur einen kleinen Teil des Laderohrquerschnitts freigibt. Die geringere Leistungsaufnahme des Gebläseantriebs setzt natürlich auch den Leistungsbedarf der ganzen Maschine bei Leerlauf herunter und ermöglicht auf diese Weise einen geringeren Brennstoffverbrauch. Mit Hilfe des pneumatischen Reglers fo stellt sich der geringere Brennstoffverbrauch dadurch von selbst ein, daß bei geöffneter Abblaseöffnung 14 der Druck hinter dem Gebläse abnimmt und infolgedessen auch nur eine geringere Luftmenge in das Laderohr 4. gelangt. Hierdurch sinkt oberhalb des Drehschiebers 13 und im Rohr i i der absolute Wert des Druckes bzw. Unterdruckes, und der Reglerkolben fo geht nach rechts, um die Brennstoffeinspritzpumpe auf eine geringere Fördermenge einzustellen.
  • Der Beschleunigerhebe125 ist aus seiner Leerlaufstellung entgegen der Uhrzeigerrichtung bis zu der mit 27 bezeichneten Vollaststellung verstellbar. Bei dieser Verstellung gibt der Drehschieber 13 mit zunehmender Entfernung des Beschleunigerhebels von der Leerlaufstellung einen immer größeren Teil des Laderohrquerschnitts 4 frei und versperrt einen immer größeren Teil der Abblaseöffnung 14. Bei Vollast ist der volle Querschnitt des Laderohrs 4 offen und die Öffnung 14 vollständig zu. In der Vollaststellung des Beschleunigerhebels 25 kann also das Gebläse die volle Luftmenge mit hohem Druck der Maschine zuführen, wobei auch der Druck im Rohr i i ansteigt und so die Brennstoffeinspritzpumpe auf ihre Höchstförderung einstellt. Die Maschine hat also in der Volllaststellung des Deschleunigerhebels ein sehr großes Beschleunigungs- und Durchzugsvermögen.
  • Bei Teillaststellungen, d. h. wenn der Beschleunigerhebel zwischen Leerlauf und Volllast steht und keine so große Motorleistung verlangt wird, ist je nach der Freigabe des Laderohrquerschnitts auch die Öffnung 14 mehr oder weniger geöffnet. Daher herrscht auch im Teillastgebiet oberhalb des Abdeckteils des Drehschiebers 13 ein geringer Luft-,druck, der durch entsprechende Beeinflussung des Rfeglerkolbens io unmittelbar zu einer Brennstoffersparnis führt. Dies ist von erlieblichem Vorteil, wenn man bedenkt, daß die Brennkraftmaschine, insbesondere die Fahrzeugmotoren, während ihrer überwiegenden Laufzeit nicht voll belastet sind, sondern fast immer im Teillastgebiet zu arbeiten haben.
  • Neben dieser Regelvorrichtung, bei welcher der vom Beschleunigerhebe125 aus verstellbare Drehschieber 12, 13 als Regelglied dient, ist noch eine zweite Regelvorrichtung dargestellt, die mit der ersten zusammen und als Ergänzung zu dieser benutzt werden kann. Wie die folgenden Ausführungen zeigen werden, läßt sich die zweite Regelvorrichtung sogar baulich mit der ersten vereinigen, daß sie auf dasselbe Regelglied 12, 13 einwirkt.
  • Am rechten Achszapfen 28 des Gebläses 5 ist ein Fliehkraftregler befestigt, dessen Schwunggewichte 29 bei wachsender Drehzahl des Gebläses und der Brennkraftmaschine eine Muffe 3o nach links ziehen. Bei der Linksbewegung nimmt die Muffe 3o einenHebe131, ,der bei 32 gelagert ist, in der Richtung des Uhrzeigers mit. Bei steigender Drehzahl trifft ein am Hebel31 angebrachter verstellbarer Anschlag 33 auf den Flansch i9 und bewegt die Stange 17 und den Arm 15 entgegen der Wirkung der Feder 2o nach rechts. Voraussetzung ist hierfür, daß der Drehschieber 13 durch Bewegen des Beschleunigerhebels 25 in eine Teillast- oder in die Vollaststellung vorher in der Uhrzeigerrichtung verstellt worden war. In diesem Fall kann bei genügend hoher Drehzahl durch den Anschlag 33 und durch die Teile i9, 17, 15 der Drehschieber 13 entgegen dem Uhrzeiger zurück bis in die dargestellte Stellung gebracht werden. Wenn also beispielsweise bei geringer Maschinenbelastung, z. B. beim Bergabfahren eines Kraftfahrzeugs, die Drehzahl des Motors sehr groß geworden ist, wird die Abblaseöffnung 14 geöffnet und die zur Maschine strömende Luftmenge verringert. Hierdurch wird :der Luftdruck im Laderohr 4 geringer, und dieser verringerte Druck wiederum verstellt den Reglerkolben io derart, daß die Brennstoffeinspritzpumpe weniger fördert. Es wird demnach bei hohen Drehzahlen und geringen Maschinenbelastung, auch wenn der Beschleunigerhebel 25 auf Vollast stehen sollte, nicht die große Brennstoffmenge verbraucht, die die Maschine bei großer Belastung benötigt. Die zweite Regelvorrichtung wirkt sich also brennstoffsparend im hohen Drehzahlbereich aus, während die erste bei Teillast und Leerlauf einen ähnlichen Erfolg bewirkt. Außerdem wird .durch beide Vorrichtungen die Maschine gegen schädliche Beanspruchungen geschützt.
  • Beim Ausführungsbeispiel nach Abb. 2 ist der von einer Feder 64 in der Leerlaufstellung gehaltene Beschleunigerhebel63 mit einem Ende einer Stange 65 gelenkig verbun-,den, deren anderes Ende an einen ortsfest an der Brennkraftmaschine i gelagerten Rebel66 angelenkt ist. Die Stange 65 liegt mit einem einstellbaren Anschlag 67 an einem Arm 68 einer Drosselklappe 69 an, die ins Laderohr 7o eingebaut ist. Eine an diesem Rohr angebrachte Öffnung 71 kann durch einen Ventilkegel 72 verschlossen werden, der in einem an der Brennkraftmaschine befestigten Lagerböckchen 73 geführt ist. Durch einen Ansatz 74 und eine einstellbare Schraube wird der Ventilkörper unter der Wirkung einer Feder 75 mit einem Anschlag 76 der Stange 65 in Anlage gehalten. Die Feder 75 ist verhältnismäßig schwach und kann erst dann das Ventil 71, 72 schließen, wenn der Beschleunigerhebel 63 gegen die Wirkung der starken Feder 64 aus der dargestellten Leerlaufstellung heraus bewegt wird. In der Vollaststellung 27 des Beschleunigerhebels 63 ist das Ventil 71, 72 vollständig geschlossen, während es in den Teillaststellungen des Beschleunigerhebels 63 entsprechende Zwischenstellungen einnimmt.
  • Die von rder Brennkraftmaschine geförderte Luft wird durch ein Ladegebläse 35 gefördert, dessen um zwei Achszapfen 38 und 4o umlaufender Arbeitskolben 36 durch ein Zahnrad 39 von der Brennkraftmaschine i angetrieben wird. Im Arbeitskolben ist entgegen der Kraft einer Schraubenfeder 43 ein Kolbenschieber 42 längs verschieblich gelagert, der mit einer durch den Achsstummel 4o hindurchgeführten Regelstange 41 verbunden ist. Der Schieber 42 weist Durchgangsöffnungen 44 auf, die bei einer Längsbewegung des Schiebers mit entsprechenden Öffnungen 45 ganz oder teilweise zur Deckung kommen und dabei während des Verdichtungshubes einen Teil der angesaugten Luftmenge wieder in den Saugraum zurückströmen lassen. Dieser Teilbetrag wird geregelt durch zwei mit dem Arbeitskolben 36 umlaufende und an zwei Auslegerarmen 6o des Achsstummels 4o gelagerte Fliehgewichtshebel 58, 61, die an einer mit der' Regelstange 41 verbundenen Scheibe 62 angreifen. Die in Abb. 2 dargestellte Bauform arbeitet in den verschiedenen Belastungsbereichen der Maschine wie folgt: Bei Leerlauf fördert das auf die größte Fördermenge eingestellte Ladegebläse den größten Teil der Luft bei 71 ins Freie, während ein kleiner Teil an der fast geschlossenen Drosselklappe 69 vorbei zur Maschine gelangt. Da hierbei oberhalb der Drosselklappe ein verhältnismäßig kleiner -Druck herrscht, wird durch die Reglerkolben io auch die Einspritzpumpe 2 auf eine geringe Fördermenge eingestellt. Diese Einregelung der Leerlaufbrennstoffmenge-wird dadurch begünstigt, daß der Anschlag 67 die Drosselklappe 69 erst dann - der Schließstellung merklich nähern kann, wenn der Beschleunigerhebel 63 in die Nähe der in Abb.2 dargestellten Leerlaufstellung gelangt. Wenn beim Bergabfahren mit auf Leerstellung stehendem Beschleunigerhebel die Maschine eine sehr hohe Drehzahl erreichen sollte, kann außerdem noch durch den Fliehkraftregler 58 die Fördermenge des Gebläses 36 durch Indeckungbringen der Öffnungen 44, 45 verringert werden, wobei auch die Einspritzmenge der Pumpe nochmals kleiner wird.
  • Bei Teillast fördert der Verdichter 35 bei verschiedenen Drehzahlen in Abhängigkeit von der Stellung der Fliehgewichte 58 und der Öffnung 44, 45 verschieden große Luftmengen. Hiervon geht ein kleinerer Teil als bei der Leerlaufstellung durch das nunmehr weniger geöffnete Ventil 71, 72 und ein größerer Teil an der mehr geöffneten Drosselklappe vorbei zur Maschine. Diese jeweils durch das Laderohr 70 zur Maschine strömende Luftmenge bestimmt den Druck im Rohr i i und damit die Fördermenge der Brennstoffpumpe.
  • Bei Vollast ist die Öffnung 71 geschlossen und die Drossel 69 offen. Es kann nun die vom Gebläse 35 geförderte Luftmenge unter hohem Druck durch das Laderohr 7o zur Maschine strömen und auch mit Hilfe des Reglerkolbens io die Einspritzpumpe 2 aui ihre Höchstförderung einstellen. Dies gilt mit der einen Ausnahme, daß bei der Vollaststellung des Beschleunigerhebels 63 die Maschine selbst wenig belastet ist. In diesem Fall der geringen Belastung bei auf Vollast stehendem Beschleunigerhebel steigt die Drehzahl der Maschirre, und die-Fliehgewichte 58 öffnen die Querschnitte 44, 45, so daß das Gebläse weniger fördert und infolge des hierbei sinkenden Ladedrucks auch die Brennstoffeinspritzpumpe sich auf eine geringere Fördermenge einstellt.

Claims (3)

  1. PATENTANSPRÜCHE: i. Regeleinrichtung für eine Brennkraftmaschine mit einem Ladegebläse, bestehend aus einem Regelglied, das zwecks Verringerung der zur Maschine geförderten Lademenge des Gebläses sie Entfernung eines Teiles des Lademittels ermöglicht, und einer in der Förderleitung angeordneten Drosselvorrichtung, die ebenso wie das Regelglied vom Beschl.eunigerhebel steuerbar ist, sowie mit einer vom Druck in der Förderleitung beeinflußten und: hüf die Brennstoffzufuhr einwirkenden Regelvorrichtung, -dadurch gekennzeichnet, daß die Drosselvorrichtung (i3, 69) erst dann die Förderleitung (4, 70) zur Erzeugung eines Unterdruckes in dem die Brennstoffzufuhr steuernden Regler (io) und damit zur Verminderung der Brennstoffzufuhr merklich zu drosseln vermag, wenn der Beschleunigerhebel (25, 63) der Leerlaufstellung genähert ist, d. h. wenn das von diesem Hebel gesteuerte Regelglied (i3, 72) die Lademittelmenge bereits erheblich verringert hat.
  2. 2. Regeleinrichtung nach Anspruch i, gekennzeichnet durch einen einstellbaren Anschlag (67), der die Verbindung zwischen dem Beschleunigerhebel (63) und der in der Förderleitung (7o) befindlichen Drosselvorrichtung (69) erst dann herzustellen und damit die Drosselvorrichtung merklich der Schließstellung zii nähern vermag, -,nenn der mit dem Lademengenregelglied(72) gekuppelte Beschleiinigerhebel in die Nähe seiner Leerlaufstellung gelangt.
  3. 3. Regeleinrichtung nach Anspruch i oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß ein von der :Maschinendrehzahl beeinflußtes Verstellglied (29, 30) unabhängig voni Beschleunigerhebel (25) auf die von diesem Hebel steuerbare Drosselvorrichtung (i3) einzuwirken vermag.
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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE1094043B (de) * 1957-01-31 1960-12-01 Ivan Micik Leistungsregelung einer mit Selbstaufladung arbeitenden Diesel-Brennkraftmaschine

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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
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