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Regelung .von Brennkraftmaschinen mit einschaltbarem Aufladegebläse,
insbesondere von Fahrzeug-Dieselmotoren mit Abgas-Aufladegebläse Die Erfindung bezieht
sich auf eine Regelung von Brennkraftmaschinen mit einschaltbarem Aufladegebläse,
insbesondere von Fahrzeug-Dieselmotoren mit Abgas-Aufladegebläse, wobei für den
Betrieb mit Aufladegebläse die Brennstoffmenge vergrößert wird.
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Die Einschaltung des Aufladegebläses, z. B. eines durch die Abgase
betriebenen Turbogebläses, erfolgt in der Regel in Abhängigkeit von der Stellung
des vom Fahrer betätigten Leistungsregelgliedes, des sogenannten Gaspedals, und
zwar derart, daß bis zu einer bestimmten Stellung des Regelgliedes die Brennstoffmenge,
z. B. durch Verstellen des Regelgliedes einer Einspritzpumpe, bis zu einem Maximalwert
'ohne- Ladebetrieb vergrößert- -wird und bei Überschreiten dieser Stellung einerseits
das Aufladegebläse zugeschaltet und die Brennstoffmenge entsprechend- demüberladebetrieb
der Maschine weiter vergrößert wird. Das Ladegebläse, insbesondere ein Abgasturbogebläse,
braucht jedoch vom Augenblick des Zuschaltens ab eine gewisse Zeit, um auf die für
den Aufladebetrieb erforderliche Drehzahl zu gelangen, während die Brennstoffregelung
sofort auf den Auf ladebetrieb eingestellt wird. Die Folge davon ist, daß; solange
das Gebläse zunächst noch nicht die erforderlicheLuftmenge liefert, ein stark qualmender
Auspuff erzeugt wird. Dieses Qualmen stellt einerseits eine Belästigung des Straßenverkehrs
dar und bedeutet andererseits auch einen Nachteil für den Motor, da; abgesehen vom
erhöhten Brennstoff=
verbrauch, durch die Überfettung des Brennstoffgemisches
in den Zylindern Ölkohle erzeugt wird, die zur Ausschmirgelung der Zylinderlaufbahnen
beiträgt.
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Die Erfindung bezweckt eine Beseitigung dieser Nachteile und besteht
im wesentlichen darin, daß die Vergrößerung der Brennstoffmenge mit zeitlicher Verzögerung
erfolgt. Diese zeitliche Verzögerung wird zweckmäßig so gewählt, daß die Vergrößerung
der Brennstoffmenge ungefähr entsprechend der sich bei Wirksamwerden des Aufladegebläses
vergrößernden Luftmenge erfolgt, d. h. .die Zeitdauer der Verzögerung hat ungefähr
derjenigen Zeit zu entsprechen, welche das Gebläse bzrv. die Abgasturbine zum Antrieb
des Gebläses benötigt, um auf volle Drehzahl zu gelangen.
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In Ausführung der Erfindung wird z. B. das Regelglied für die Brennstoffmenge
,durch einen Federmechanismus mit dem Leistungsregelgliede, dem sogenannten Gaspedal,
verbunden und ferner ein das Mengenregelglied in der Einschaltstellung des Aufladegebläses
aufhaltender, mit einer Verzögerungseinrichtung verbundener Anschlag vorgesehen,
welcher dem Mengenregelgliede eine weitere Verstellung unter der Wirkung des Federmechanismus
erst durch ein mit einer gewissen Zeitverzögerung erfolgendes Nachgeben gestattet.
Zur Erzielung dieser Zeitverzögerung kann beispielsweise ein Ölkatarakt dienen,
welcher durch Drosselung des verdrängten Öles ein im Richtungssinne einer Vergrößerung
der Brennstoffmenge nur langsames Nachgeben des Anschlages zuläßt, im entgegengesetzten
Richtungssinne jedoch, also beim Abschalten des Aufladegebläses ein Nachgeben ohne
Verzögerung gestattet; gegebenenfalls kann jedoch auch beim Abschalten des Gebläses
die Verringerung der Brennstoffmenge mit zeitlicher Verzögerung erfolgen, so daß
sich die Brennstoffmenge der Wirkung des auslaufenden Ladegebläses anpassen kann.
Zweckmäßig ist der das Brennstoffregelglied mit Verzögerung aufhaltende Anschlag
einstellbar angeordnet.
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In der Zeichnung ist ein Ausführungsbeispiel für die Erfindung schematisch
dargestellt. An das. Leistungsregelglied (Gaspedal) a ist durch die Stange b über
einen Federmechanismus c das Lei: stungsregelglied d einerBrennstoffeinspritzpumpe
e,
z. B. eine die Pumpenkolben verdrehende Regelzahnstange, angeschlossen.
Der Federmechanismus c besteht z. B. aus einem mit der Stange b verbundenen Anschlag
cl und einem mit dem Mengenregelgliede d verbundenen, z. B. die Feder c2 umschließenden
gehäuseförmigen Anschlag c3 derart, daß normalerweise die Anschläge cl, c3 durch
die unter Vorspannung stehende Feder c2 'in einer bestimmten Endlage zueinander
gehalten werden, gegebenenfalls jedoch ein relatives Auseinanderziehen der Gestänge-
bzw. Regelteile b und d gestatten. Mit f ist ferner schematisch eine
durch die Auslaßleitungg mitAbgasen belieferteAbgasturbine angedeutet, welche in
beliebig geeigneter Weise das Gebläse 1T für die Belieferung der Einlaßleitung
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antreibt. Zum Ein- und Ausschalten der Abgasturbine ist ein Schaltmechanismus
k vorgesehen, welcher z. B. die Abgase entweder durch eine Leitung l unmittelbar
ins Freie bzw. unter Umgehung der Abgasturbine zu einem Auspufftopf m oder aber
zum Antrieb der Abgasturbine f durch diese hindurchleitet. Der Schalthebeln ist
durch ein Gestänge o an einen Winkelhebel p angeschlossen, der durch einen Anschlag
q am Gestänge b, z. B. gegen die Wirkung einer Feder, verstellt wird
und dadurch durch Verstellung des Hebels n im Uhrze@igergegensinn das Abgasgebläse
einschaltet, sobald das in Leerlaufstellung A, gezeichnete Leistungsregelglead a
eine bestimmte Stellung A1 überschreitet.
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Der Anschlag c3 bzw. ein sonstiger mit dem Gestänge für das Leistungsregelglied
d verbundener Anschlag stößt ferner in der gleichen Stellung Al das Leistungsregel-glied
a gegen den Hebel r, der über ein Gestänge s mit einem .in einen Zylinder
t gleitenden Kolben u verbunden ist. Die beiden Kolbenseiten des Kolbens u sind
durch eine Drosselleitung v oder Drosselöffnung, welche z. B. auch im Kolben angeordnet
sein kann, miteinander verbunden, so daß das vom Kolben im Zylinder t auf der linken
Kolbenseite verdrängte Medium, z. B. Öl, nur unter Verzögerung auf die rechte Kolbenseite
gelangen kann. Für die rückläufige Bewegung kann eine Umlaufleitung w reit geringer
Drosselung und einem Rückschlagventil x vorgesehen sein derart, daß bei Bewegung
des Kolbens u von links nach rechts das Öl ungedrosselt oder nahezu ungedrosselt
von der rechten auf die linke Kolbenseite gelangen kann. Im Gestänge s oder an sonstiger
geeigneter Stelle kann eine Einstellvorrichtung y vorgesehen sein, welche eine relative
Verstellung des als Anschlag dienenden Hebels r zum Kolben u ermöglicht.
Ferner kann die Drosselleitung v bzw. die entsprechende Drosselöffnung zur Einregelung
der gewünschten Zeitverzögerung einstellbar oder auswechselbar sein.
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Die Wirkungsweise der gezeigten Einrichtung ist folgende: A, sei die
Leerlaufstellung, A1 die Vollaststellung des -Gaspedals a bei nicht eingeschaltetem
Abgasgebläse. In dieser Stellung stößt einerseits der Anschlag q gegen den
Hebel p und andererseits der Anschlag c3 gegen den Hebel r. Wird das Gaspedal aus
der Stellung A1 in die Stellung A2 weiter durch-_getreten, so kann dies nur gegen
die Wirkung der Feder c2 sowie z. B. gegen die Wirkung von z. B. verhältnismäßig
schwachen Federn erfolgen, welche das Gestänge n, o, p für die Abgasturbine
bzw, das Gestänge r, s, u für die Zeitverzögerungseinrichtung in deren Endlage halten.
Während nun bei der Bewegung des Gaspedals von A1 nach A2 die Einschaltung der Abgasturbine
unmittelbar erfolgt, indem der Hebel p durch den Anschlag q zwangsläufig
mitgenommen und dadurch der Hebeln in die gestrichelte Lage n verschwenkt wird,
wird das Mengenregelglied d der Einspritzpumpe zunächst durch den als Anschlag wirkenden
Hebel r in seiner Lage festgehalten, indem die Feder c2 durch den nach rechts gezogenen
Anschlag cl gespannt wird. Die Spannung der Feder c2 sucht über r und s den
Kolben u nach links zu verschieben, -was jedoch je nach der Drosselung in der Drosselleitung
v nur mit
einer gewissen Zeitverzögerung möglich ist. Zweckmäßig
wird die Drosselung so eingestellt, daß die Entspannung der Feder c2, d. h. die
Verschiebung des Kolbens u bis in seine andere Endlage, gerade so viel Zeit erfordert,
als die Abgasturbine f bzw. das Gebläse h braucht, um auf volle Drehziahlen zu gelangen.
Nach -der Entspannung der Feder c2, d. h. sobald der'Anschlag cl wieder am Anschlag
c3 anliegt, ist. die Brennstoffmenge durch das Regelglied d auf einen Wert eingestellt,
welcher der durch das Gebläse h gelieferten Ladeluftmenge entspricht.
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Die Erfindung ist vorzugsweise für Dieselmaschinen, Fahrzeugantrieb
und Abgasturbogebläse bestimmt, kann jedoch auch bei anderen Maschinen, anderen
Verwendungszwecken und anderen Gebläseantrieben angewendet werden. Das Gebläse kann
als Kreiselgebläse oder als Kolben- bzw. Kapselgebläse ausgebildet sein. In letzterem
Fall ist eine besondere, das Gebläse umgehende Einl:aßleiturng bzw. ein entsprechender
Einlaßstutzen erforderlich, durch welchen die Maschine die Luft bei ausgeschaltetem
Gebläse ansaugen kann. Der Antrieb :des Gebläses kann unmittelbar durch die Abgasturbine
oder z. B. unter eines Übersetzungsgetriebes erfolgen.