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Verfahren und Vorrichtung zur Regelung von Zündstrahlgasmaschinen
Die Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Vorrichtung zur Regelung von Zündstrahlgasmaschinen.
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Zündstrahlgasmaschinen wurden. bisher in der Weise geregelt, daß entweder
ein am Mengenverstellglied der Zündölpumpe oder ein an der Gasdrosselklappe angreifender
Regler sowohl die Leerlaufdrehzahl als auch die Höchstdrehzahl regelt. Der am Mengenverstellglied
der Zündölpumpe angreifende Regler begrenzt die Höchstdrehzahl der Maschine durch
Abstellen der Zündölzufuhr (Aussetzerregelung). Dabei gelangt aber unverbranntes
Gemisch in die Auspuffleitung, was beim Wiedereinsetzen der Zündölzufuhr heftige
Explosionen in der Auspuffleitung zur Folge hat. Der an der Gasdrosselklappe angreifende
Regler inuß auch bei der Regelung der niedrigen Leerlaufdrehzahl das schwere Gestänge
der Gasdrosselklappe bewegen und entsprechend dem großen Verstellweg letzterer große
Reglermuffenhübe ausführen. Diese Bedingungen führen zu untragbaren Abmessungen
des Reglers. Hinzu kommt, daß ein einwandfreier Leerlauf nur bei guter Gasqualität
möglich ist. Diese Bedingung ist jedoch insbesondere bei längeren Leerläufen nicht
erfüllbar, weil dann bei der Entnahme der geringen Leerlaufgasmenge aus. dem Gaserzeuger
infolge zunehmender Abkühlung
desselben die Gasqualität verschlechtert
wird. Diese Nachteile werden erfindungsgemäß dadurch vermieden, daß die Leerlaufdrehzahl
durch einen den Zündbrennstoff verstellenden Regler und die Höchstdrehzahl durch
einen die Gaszufuhr verstellenden Regler geregelt wird.
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Auf der Zeichnung ist ein Ausführungsbeispiel des Erfindungsgegenstands
schematisch dargestellt.
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Die Zündöleinspritzpumpe i, die genau wie eine normale kolbengesteuerte
Dieseleinspritzpumpe ausgebildet sein kann, saugt das Zündöl aus der Ansaugeleitung
2 und der sämtlichen Einspritzpumpen gemeinsamen Ansaugkammer 3 an und spritzt es
durch normale Einspritzventile gegen Ende des Verdichtungshubes in den Brennraum
der einzelnen Maschinenzylinder ein. An dem Mengenverstellglied 4. der Zündölpumpe,
z. B. einer sämtliche Pumpenkolben gleichzeitig verdrehenden Zahnstange, greift
entgegen der Reglerfeder 5 der Kolben 6 eines hydraulischen Leerlaufreglers 7 an,
der mit zunehmender Drehzahl das Mengenverstellglied d. nach links in Richtung der
Verkleinerung der Einspritzmenge verschiebt. Der Hub des Mengenverstellgliedes wird
in Richtung einer Vergrößerung der ülmenge mittels eines einstellbaren Höchstmengenbegrenzungsanschlages
8 begrenzt, und zwar verhindert der Begrenzungsanschlag in der dick gezeichneten
Stellung u das Überschreiten der Leerlaufmenge, in der -gestrichelten Stellung b
das Überschreiten der Zündölmenge und in der strichpunktierten Stellung c das: Überschreiten
der für den reinen Dieselbetrieb erforderlichen Höchstmenge.
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Der Regler 7 weist ein Drehzahlverstellglied 9, z. B. einen die Reglerfeder
5 vorspannenden Hebel auf. Dieses Drehzahlverstellglied ist über ein nachgiebiges
Zwischenglied io mit dem Gaspedal i i verbunden. Die Feder 12 des, Zwischengliedes
ist steifer als die Reglerfeder 5 in gespanntem Zustand (Höchstdrehzahl). Das Zwischenglied
gibt deshalb erst nach, wenn das. Verstellglied 9 am Höchstdrehzahlanschlag 13 anliegt.
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Die Gasdrosselklappe 14 ist mit dem Gaspedal i i über ein Schleppglied
15 verbunden, welches so bemessen ist, daß beim Niedertreten des Fußhebels die Gasdrosselklappe
erst geöffnet wird, nachdem das Drehzahlverstellglied 9 die Höchstdrehzahlstellung
eingenommen hat.
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In der Gasleitung ist eine zweite Gasdrosselklappe 16 vorgesehen,
die von dem Höchstdrehzahlregler 17, im vorliegenden Ausführungsbeispiel ebenfalls
einem Flüssigkeitsregler, gesteuert wird. Letzterer ist so j bemessen, daß er die
Gasdrosselklappe 16 bei normalen Drehzahlen offenhält und erst beim Überschreiten
der Höchstdrehzahl abschließt.
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In der auf der Zeichnung dargestellten Leerlaufstellung ist die der
Geschwindigkeitsregelung dienende Gasdrosselklappe 14. geschlossen und die der Höchstdrehzahlregelung
dienende Gasdrosselklappe 16 geöffnet. Der Höchstmengenanschlag 8 befindet sich
in der Leerlaufstellung a und das Drehzahlverstellglied 9 des Leerlaufreglers 7
in der Leerlaufstellung am rechten Anschlag. Die Maschine erhält somit lediglich
die für den Leerlaufbetrieb erforderliche Ölmenge. Beim Gasgeben durch Niedertreten
des Gaspedals wird zunächst das Drehzahlverstellglied 9 bis gegen den Anschlag 13
in die Höchstdrehzahlstellung bewegt. Dadurch wird die Feder 5 sehr stark vorgespannt
und somit vermieden, daß beim anschließenden Öffnen der Gasdrosselklappe 1.4, wenn
die Maschinendrehzahl infolge der Gaszufuhr steigt, das für die Zündung des Gas-Luft-Gemisches
erforderliche 01 durch den Regler 7 abgestellt wird. Der Regler 7 wird also
durch das Spannen seiner Reglerfeder für den normalen, mit dem Gaspedal geregelten
Betrieb außer Tätigkeit gesetzt. Beim Überschreiten der Höchstdrehzahl kommt der
Gasregler 17 zum Einsatz, indem der auf seinen Kolben i8 wirkende Öldruck die Spannung
der Reglerfeder i9 überwindet und durch Verschieben des Kolbens 18 nach rechts die
Gasdrosselklappe 16 schließt. Um zu verhindern, daß der Regler 7 das Zündöl abstellt,
bevor noch die Gasdrosselklappe 16 geschlossen ist, ist die Feder des Reglers 7
etwas stärker gespannt als die des Reglers 17.
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'Während des Gasbetriebs wird der Höchstmengenbegrenzungsanschlag
8 in die Zündölstellung b bewegt und damit die von der Zündöleinspritzpumpe eingespritzte
Ölmenge auf die für die sichere Zündung ausreichende Menge verkleinert. Der Höchstmenge-nanschlag
8 ist zu diesem Zweck mittels eines federnden Zwischengliedes 2o mit der Gasdrosselklappe
14. verbunden, so daß gleich bei Beginn des Offnens derselben der Höchstmengenanschlag
in seine Zündölstellung b verschoben wird.
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Die Regler 7, 17 können beliebiger Bauart sein, mechanisch, pneumatisch
oder hydraulisch. Den hydraulischen Reglern ist jedoch der Vorzug zu geben, da sie
einfach sind und kleine Abmessungen aufweisen und da für beide nur eine gemeinsame
Reglerpumpe und eine Drosselstelle erforderlich ist. Bei dem auf der Zeichnung dargestellten
Ausführungsbeispiel werden die beiden Regler von der Übers.trömmenge der ggündölpumpe
i betätigt, die nach beendigter Einspritzung von den einzelnen Pumpenkolben in den
Überströmraum 21 geschoben wird und durch die Abfluß-
Leitung 22
abfließt. Die Arbeitsräume 23, 24 der Reglerkolben 6, 18 sind an die Abflußleitung
22 angeschlossen. Die Reglerdrossel 25 ist in dem Reglerkolben 6 angeordnet. Das
durch diese Drossel abfließende Zündöl gelangt durch die Leitung 26 zur Ansaugleitung
2 oder zum Vorratsbehälter zurück. Der in Strömungsrichtung vor der Drossel 25 erzeugte
Staudruck wirkt auf beide Reglerkolben 6 und 18.
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An Stelle des Überströmbrennstoffes kann natürlich auch das von den
Pumpenkolben vor Beginn der Einspritzung in den gemeinsamen Ansaugraum 3 zurückgeschobene
Zündöl zur Betätigung der Reglerkolben dienen. Schließlich kann auch beim Vorhandensein
einer der Zündöleinspritzpumpe vorgeschalteten Zubringepumpe die Reglerdrossel in
der Druckleitung dieser Pumpe angeordnet und die Arbeitsräume 21.24 vor dieser Drosselstelle
an die Druckleitung der Zubringepumpe angeschlossen sein. Die Verwendung des Zündöls.
als Reglerflüssigkeit und damit der für die Zündölförderung vorgesehenen Pumpe als
Reglerpumpe hat den erheblichen Vorteil, daß die Maschine bei unbeabsichtigtem Ausbleiben
der Reglerflüssigkeit (Zündöl) nicht durchgehen kann, da dann gleichzeitig auch
die Zündung unterbrochen wird.
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Der Umbau einer mit einer hydraulisch geregelten BrennstofFeinspritzpumpe
ausgestatteten Dieselmaschine auf Zündstrahlgasbetrieb ist besonders einfach, da
lediglich die Einspritzpumpe mit dem Höchstmengenbegrenzungsanschlag 8 versehen
zu werden braucht und der hydraulische Höchstdrehzahlregler 17 an jeder beliebigen
Stelle an die Gasleitung angebaut werden kann. Die Maschine ist nach dem Verschieben
des Höchstmengenanschlages 8 in die Stellung c ohne weiteres. für den Dieselbetrieb
bereit, da, wie bereits oben beschrieben, beim Niedertreten des Gaspedals. i i auch
das Drehzahlverstellglied 9 des die Ölmenge regelnden Reglers von der Leerlaufdrehzahlstellung
in die Höchstdrehzahlstellung verschoben wird.