DE846338C - Vorrichtung zur Regelung der Brennstoffzufuhr von einer Brennstoff-Foerderpumpe mit veraenderbarer Foerderleistung zu einer Verbrennungskraftmaschine - Google Patents

Description

• Vorrichtung zur Regelung der Brennstoffzufuhr von einer Brennstoff-Förderpumpe mit veränderbarer Förderleistung zu einer Verbrennungskraftmaschine Die Lrfindung bezieht -,Ich auf eine Bretnistoffregelvorrichtung für Verbrennungskraftmaschinen, die eine Verbrennungskanirner haben, welcher der flüssige Brennstoff #-on einer regelbaren Förderpurnpe zugeführt wird, wobei die Regelung der Breiinstoffzuführung unter NvechselndenBrennstoffbedarfsverhältnisseti teilweise durch ein von Hand betätigtes Meßventil und teilweise durch selbsttätige Mittel, welche die Fürderleistung der Pumpe ändern können, bewirkt wird.
• Der Zweck der Erfindung ist, eine verbesserte Regelvorrichtung zu schaffen, die es ermöglicht, die Breiiiistoffzuführung über einen weiten Bereich verschiedenen Bedarfs besser als bisher durchzuführen.
• Die Erfindung umfaßt die Kombination eines .Nlei.I%-eiitils für den flüssigen, von der Pumpe gelieferten Brennstoff, einer federbelasteten Vorrichtung zur selbsttätigenÄnderung derFörderleistung der Punipe entsprechend ihrer Geschwindigkeit und einer handbetätigten Vorrichtung, die sowohl dazu geeignet ist, (las Ventil zu betätigen, als auch die Federbelastung der federbelastetenVorrichtung zu verändern, und zwar derart, daß die Förderleistung der Pumpe durch das Brenristoffmeßventil im Geschwindigkeitsbereich vom Leerlauf bis zu mäßigen Geschwindigkeiten und durch die Einstellung der genannten federhelasteten Vorrichtung in den Geschwindigkeitsgrenzen von mäßigen bis zu höchsten Geschwindigkeiten geregelt werden kann.
• In der Zeichnung ist schematisch ein Ausführungsbeispiel der Erfindung in Anwendung auf eine Brennstoffpumpe dargestellt, und zwar zeigt Fig. i eine Seitenansicht und Fig. 2 einen senkrechten Längsschnitt, während Fig. 3 eine andere Ausführungsforin der Erfindung wiedergibt.
• Gemäß den Fig. i und 2 wird irgendeine geeignete regelbare Speisepumpe verwendet, vorzugsweise eine der Taumelscheibenbauart, mit der Mittel zur selbsttätigen Änderung der l'umpenförderleistung in Abhängigkeit von der Geschwindigkeit der Pumpe vereinigt sind. Diese Mittel können auch von Hand eingestellt werden. Die Hauptmerkmale der Pumpe, die in der Zeichnung dargestellt ist, sind bereits bekannt, aber eine kurze Beschreibung wird zum besseren Verständnis der Erfindung beitragen. Innerhalb des Gehäuses a ist ein Rotor b gelagert. Dieser ist mit einer Anzahl Bolirungen c versehen, deren jede einen Kolben d enthält.' In Verbindung mit dem Rotor ist eine winklig verstellbare Taumelscheibe e angeordnet, die von einem Zapfen ei getragen wird. Die Einwärtsbewegung derKolben wird durch dieTaumelscheibe und ihre Auswärtsbewegung durch Federn f bewirkt. Die Förderleistung der Pumpe hängt von der Schrägstellung der Taumelscheibe ab. Damit diese selbsttätig geändert werden kann, ist die Taumelschelbe durch eine Stange g mit einem Kolben li verbunden, der in einer Kammer i gleitet und auf einer Seite durch eine Feder j belastet ist. Die andere Kolbenfläche gegenüber der Feder ist dem unmittelbaren Druck der von der Pumpe geförderten Flüssigkeit vor dem Abfluß aus dem Auslauf k ausgesetzt. Dazu ist die Pumpe mit einem l#,uflaufkanal kl versehen, durch den die Flüssigkeit zum Auslauf fließen kann und der durch eine andere Leitung k' mit der Kammer i an der erwähnten Seite des Kolbens verbunden ist. Beide Kammerenden stehen miteinander in Verbindung durch eine Leitung in, die eine verengte öffnung n enthält. Die Leitung in führt gleichfalls zu einem Ventilsitz, mit dem ein Ventilverschlußteil o zusammenwirkt, der auf einem Hebel p gelagert ist. Der Flebel p steht unter der Wirkung einür Feder q und ist durch eine Membran r bewegbar. Die rechte Seite der Membran ist dem Druck irgendeiner geeignetenKontrollflüssigkeit ausgesetzt,derenDruck der Drehzahl des Rotors proportional ist. Im gezeichneten Beispiel wird diese Flüssigkeit von dem Rotor durch eine Leitung 24 zum Gehäuse a ge- fördert, da der Rotor in bekannter Weise als Zentrifugalpumpe wirken kann. Die linke Seite der Membran ist demDruck derFlüssigkeit ausgesetzt, die der Pumpe durch die Einlauföffnung s und eine Kammer s' im Gehäuse a zugeführt wird. Diese Kammer befindet sich zwischen der Einlauföffnung und einer Speiseleitung S2, die mit der Pumpe verbunden ist.
• .Nimmt man an, daß die Pumpe init einer bestimmten Drehzahl arbeitet, dann ist der Kolben h einem gleichen Druck von beiden Seiten ausgesetzt, und die Taumelscheibe wird unbeweglich bleiben. Erhöht sich aber z. B. der Druck, der auf die rechte Seite der Membran wirkt, dann wird der Ventilverschlußteil o aus seinem Sitz gehoben. Er gestattet dann der Flüssigkeit, aus der rechten Seite der Kammer i zu entweiclien, und erni(*-#,fl;cht dein Kolben h, unter dem Einfluß des Druckes, der auf seine linke Seite wirkt, sich nach rechts zu bewegen, und führt dadurcli eine flerabsetzung der Pumpenleistung herbei, bis ein neuer Gleichgewichtszustand erreicht ist.
• Gemäß der Erfindung ist in dem Gehäuse a ein Flüssigkeitsmeßventil t angeordnet, das geeignet ist, die Pumpenförderleistung zu überwachen. Das Ventil besteht aus einem gleitbaren Kolben mit einem kegeligen Endstück, der geeignet ist, den Durchgang der Flüssigkeit durch einen Sitz u zu regeln. An einer Seite des Ventils ist eine Zahnstange z, angebracht, in die ein Zahnrad 7i, eingreift. Dieses Zahnrad ist in der seitlichen Erweiterung der Kammer s' angeordnet, und (las Veritil lit durch diese Erweiterung hindurch, ohne dabei den Flüssigkeitsstrom aus (lern Elinlaufrohr s zur Pumpenspeiseleitung s2 zu belundern. Das Zahnrad u, wird von einer Spindel -v getragen, an deren Außenende ein Hebel z befestigt ist. Weiter ist in der Mitte der Membran r ein Ansatzstück 2 befestigt, an dem ein Ende einer Spannfeder 3 angebracht ist, deren anderes Ende an einem Ende eines Hebels 4 befestigt ist. Dieser Hebel wird von einer Spindel 5 getragen, an deren AuLlenende ein Hebel 6 fest angebracht ]Ist. Die beiden Hebel z und 6 sind miteinander durch eine von Hand zu betätigende Stange 7 verbunden. Uni eine richtige Bewegung der Membran zu gewährleisten. ist das AnsatZStÜCk 2 Mit dem freien I#tide einer Blattfeder 8 fest verbunden, deren anderes Ende eingespannt ist. Die Blattfeder 8 bildet mit der Mernbran r ein parallel schwingendes Svsteni, das Verzerrungen der Membran verhindert. Die Speise-und Abflußleitungen S2 und kl der Pumpe sind in der Fig. 2 zur besseren Darstellung nur scliematisch angedeutet. In der Praxis werden die Enden dieser Rohrleitungen an der Punipe init geeigneten Verbindungsstücken verschraubt, durch welche die Flüssigkeit von und zu der Pumpe in bekannter Weise fließen kann. Die Anordnung ist derart, daß bei geschlossenem Ventil t der Hebel -t die gezeichnete Lage einnimmt, in der er einen kleinenWinkel mit der Membran bildet und der durch die Feder 3 ausgeübte Zug an der Membran dann verhältnismäßig klein ist. Bei Öffnung des Ventils t durch die Stange 7 wird dem Hebel 4 eine gleichzeitige und entsprechende Bewegung erteilt, und die durch die Feder3 ausgeübteZugwirkung an derMembran wird nach und nach anwachsen. Die fortgesetzte Bewegung des Ventils t bis zu seitier vollkommen

  g 'iffiieteii Lage wird den Hebel 4 in die Lage

  e(

  bringen, in der die Feder 3 eine Verhältnismäßig

  starke Zugwirkting auf die Membran ausüben kann;

  die maxi niale Zugwirk-ung tritt dann ein, wenn

  sich der Il(-1)el 4 lin rechten Winkel zur Membran

  belindet. 1)urch geeignetes Zusammenspiel der lk-

  w(-rungen (]es \'eiitils t und des Hebels 3 können

  (Iii.# erwünschten Verli:iltnisse erreicht werden.

  Weim die leer läuft und infolge-

  uM an l)reiiiistoti benötigt, ist

  fla-# M c1.,)\ L.lit 11 1 bo.,111alle geschlossen, und die Pumpe

  arbeitet wie eine kotl-;tante Druckpumpe, wobei

  sich t, in der Lage der kleinsten

  Schriigstellung befindet. Dabei ist der Betriebs-

  druck durch die Ueder (1 bestimmt, und die Fläche

  des o ist dem Flüssigkeits-

  druck. fler in der Leitung ni herrscht, ausgesetzt.

  Somit iSt \er,#tändlich, (laß der beim Anlaufen

  der 1-#raftniaschine von der Punipe erzeugte Druck

  das Ventil o (-)finet und es dadurch ermöglicht, daß

  der li durch l-'liissigleits(Irucl, bewegt

  wird, und zwar entole-eil der Wirkuno, seiner lie-

  la.#tiiii,s,#fe(ler j ini Sinne einer Verminderung der

  1,111111)eilleistung bis Zu einer angemessenen Höhe.

  Obwohl der Flüssigkeitsdruck beim Leerlauf der

  111-i-.iftriia,iliiiie auch auf der rechten Seite der

  Membran r auftritt, so wirkt die Feder 3 diesen'

  Druck- entgegen, so (laß er keinen Einfluß auf (las

  o hat. Die Pumpenleistung

  wird \-ollkoriiiiieii durch die Lage des Meßveritils t

  bestimmt. (*in die Brennstofizuführung zu erhöhen,

  wird (las Niel##\-eiitil t durch die \-on Hand betätigte

  Vorrichtung 7 Bis züi einer mäßigen Ge-

  -indigkeit der Punipe ist der auf der rechten

  'cliu

  Seite der Membran r herrschende Druck unge-

  nügend, uni die entgegengesetzte Wirkung der

  Feder 3 auf die Meinbran zu überwinden. friner-

  halb des l)ereiclis \-oii einer mäßigen bis zur höch-

  sten Geschwindigkeit wird die weitere Erhöhung

  Z,

  der Pumpenleistung durch dieTätigkeit derFeder3

  über\\acht. Diese \\irkt dein erli(')'liteii Flüssigkeits-

  druck auf der rechten Seite der Meinbran r ent-

  #ITUgen Und bestimmt sornit die Voratissetzungen,

  ti , iter denen sich der Schlic13liebel p öffnet und den

  1,%-#()11)eil 11 111 diejenige Lage gleiteil läßt. bei welcher

  pl

  die Punipu die erforderliche Leistung hergibt. Die

  also aufGeschwin-

  aii, die in dein zweiten Geschwindigkeits-

  bercich lje(r(!tj.

  Durch dic Vcrbindutilf des Flüssigkeitsregel-

  ventils und der kügelvorrichtung für die Pumpe.

  wie oben beschrieben, kann die gewünschte Rege-

  lung der lirennstoffzufuhr in weiten Grenzen etit-

  sprechend (lern l',reiiiistoffl)edarf in

  einer sehr uinfachen und zufriedenstellenden Weise

  erreicht \\erden.

  liei der .\tisfiillrtiiic"#;forni nach Fig.3 sind die

  Pumpe und die Teile. die mit der Meinbran r in

  7

  Verhindun- stehen, iiii wesentlichen den Teilen in

  Fig. 1 1111(1 2 "]UiC]l und mit gleichen Buchstaben

  ])(-zeichnet, 1 )c r 1 lauptunterschied betrifft das Brenn-

  t. Dieses \'ctitil ist verschiebbar In

  e ilic111 lo [limitiert, \Kelches ini Gehäuse a

  der Punipe untergebracht oder, wie dargestellt, ein getrennter Teil sein kann, der durch ein Rohr ii mit dem Ptimpenabfluß verbunden ist; der Abfluß aus dein Gehäuse io ist init k bezeichnet. Das Ventil ist verschiebbar (wie in der oben beschriebeneu Bauart) durch ein Ritzel. 7v, das von einer Spindel r getragen wird, die mit dem Hebel z verbunden ist. Der Hebel z ist mit dein Hebel 6 durch eine von Hand zu betätigende Stange 7 Das kitzel w greift in eine Zahristangeitzahnung auf (lern Ventil t ein. An (las Gehäuse io i#;t eine Kammer 12 angeschlossen. die durch eine Metnbran 13 in zwei Abteile geteilt ist. Das Ventil t arbeitet mit einern Ringsitz it zusammen. und die beiden Seiten des Sitzes sind mit den beiden Ahteilen durch Kanäle 14 bz%N-- 15 verbunden. In dein unteren Abteil ist das eine Ende eines Hebels i0 enthalten, der durch eine Feder 17 belastet ist und auf den die Membran durch einen Stift 18 wirken kann. Der Drelipunkt des Hebels 1,6 ist in einer Wand ig untergebracht, die das erwähnte untere Abteil \-oii einer anderen Kammer 20 trennt. Diese enthält einen Sitz, der mit einem Verschlußteil 21 an (]ein anderen Ende des Hebels 16 zusammenarbeitet. Dieser Sitz ist mit der Kammer i der Punipenkontrollvorrichtung mittels eines Kanals 22 verbunden.
• In der in Fig. 3 gezeigten Anordnung wird der Unterschied des Flüssigkeitsdrucks an den gegenüberliegeriden Seiten des Sitzes i( ausgenutzt, der durch (las Brennstoffmeßveritil t reguliert wird, uni durch die 'Membran 13 den Hebel, 116 einzustellen. Der VerschlUßteil 21 wird auf seinem Sitz in dor Verschlußstellung durch die Feder 17 festgehalten. Aber sobald ein entsprechender Druckunterschied an der Membran auftritt, wird der Verschlußteil von seinem Sitz abgehoben und erlaubt der Flüssigkeit, ans der Kammer i zu entweichen, so (laß der Flüssigkeitsdruck, der auf die linke Seite des Kolbens li wirkt, die Taumelscheibe e iiii-Siiiiie der Herabsetzung der Pumpenleistung bewegen kaiiii.
• Wie bei der Anordnung nach den Fig. i und 2 wird die Pumpenleistung über den einen Teil des Bereiches durch Verrnittlung des Fiüssigkeitsiiiel.iventils t und über den anderen Teil des Bereichs durch Vermittlung des Druckes, der an der Meinbran r auftritt, geregelt. über den letzteren Tei] des Bereiches ist der Unterschied des Fl#issigkelt*#-drucks auf den entgegengesetzten Seiten des Sitzes t( ungenügend, um die -Membran A3 111 liewe,-lutig zu setzen, aber über denTeil des Bereiches. der durch (las Flüssigkeitsmeßventil t geregelt wird, kann die Membran 13 durch den erwähnten Unterschied des Flüssigkeitsdrucks bewegt \verden, urn die Lage des VerschlußteilS 21 und damit auch die Schl-ä-stellung der c zu bestimmen. Dadurch kann der durch die Pumpe ermvickelte Druck, wenn die Kraftmaschine leer läuft, niedriger sein als in (lern Falle. wenn dieser r' Druck- durch den Verschlußteil o. wie in (lern vorge henden Beispiele geschildert wurde. geregelt würde.
• Die 1--.riiii4]tttig ist nicht, auf die beschriebenen Beispiele beschränkt. Wenn es auch zweckmäßig ist, die selbsttätigen Mittel zur Einstellung der Pumpenteistung inAbhängigkeit von derGeschwindigkeit der Pumpe mit der Pumpe zusammenzubauen, so können die Vorrichtungen auch in einem getrennten Bauteil untergebracht werden, der in irgendeinem geeigneten Teil des Brennstoffversorgutigssysterns angeordnet werden kann.

Claims (2)

1. PATENTANSPRCCIIE: i. Vorrichtung zur Regelung der Brennstoffzufulir #-on einer Brennstoff-FÖrderpunipe init veranderbarer Förderleistung zu einer Verbrennungskraftmaschine, gekennzeichnet durch die Verbindung eines Meßventils für den von der Pumpe gelieferten Brennstoff, einer federbelasteten Vorrichtung zur selbsttätigen Änderung der Leistung der Pumpe entsprechend ihrer Geschwindigkeit und einer von Hand zu betätigenden Vorrichtung, die geeignet ist, sowohl das Ventil zu betätigen als auch die Federbelastung der federbelasteten Vorrichtung zu ändern, derart, daß die Pumpenleistung im Bereich von Leerlauf bis zu einer mäßigen Geschwindigkeit durch das Flüssigkeitsmeßventil und in dem Bereiche von der mäßigen zur höchsten Geschwindigkeit durch Einstellung der federbelasteten Vorrichtung geregelt wird.
2. 2. Vorrichtung nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß die federbelastete Vorrichtung aus einer Membran besteht, die auf Flüssigkeitsdruck zur Regelung der Förderleistung der Pumpe entsprechend der Geschwindigkeit der Pumpe anspricht und mit der ein Hebel durch eine Feder verbunden ist, die unter dem Einfluß des Hebels eine veränderliche Wirkung auf die Membran ausüben kann, und daß von Hand zu betätigende Verbindutigsmittel zwisehen dem Hebel und dein Brennstoffmeßventil angeordnet sind. 3. Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß zur Änderung der Pumpenleistung ein federbelasteter und durch Flüssigkeitsdruck bewegbarer Kolben \-orgesehen ist, der in einer zylindrischen Kammer m7it durch eine verengte öffnung verbundenen Enden verschiebbar ist, und daß zur Steuerung eines Auslasses aus dem einen Ende der Kammer ein federbelastetes Ventil angeordnet ist, auf das die Membran entsprechend der Geschwindigkeit der Pumpe wirkt. 4. Vorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß zur Steuerung von Auslässen aus dem einen Ende der zvlindrischen Kammer ein Paar federbelastete '\#'entile und für jedes Ventil eine auf Flüssigkeitsdruck ansprechende Membran vorgesehen ist, von denen die eine Membran, die durch den mit (lern Brennstoffmeßventil veAundenen Hebel über die Feder beeinflußbar ist, dazu dient, das zugehörige Ventil entsprechend der Geschwindigkeit der Pumpe zu betätigen, während das Brennstoffmeßventil so ausgebildet ist, daß es einenUnterschied zwischen den Drücken auf den beiden Seiten der zweiten -Membran erzeugt.