Einrichtung an Viertaktgasmaschinen zur Steuerung der Gas-und Luftzufuhr
Das Patent 842, 724 erstreckt sich auf eine Gasmaschine mit Zuführungsvorrichtungen
für Gas und Luft zum Arbeitszylinder, welche während des Saughubes wirksam und außerdem
durch - eine weitere während des Verdichtungshubes wirksame Zuführungsvorrichtung
für Gas ergänzt sind. Das wesentlichste Merkmal des Hauptpatents besteht darin,
daß entweder allein die Zuführungsvorrichtung für Gas und Luft im Saughub oder zusätzlich
zu dieser Gemischzuführung noch die leistungssteigernde Zuführungsvorrichtung für
Gas im Verdichtungshub einstellbar ist, wobei die Saughubgaszuführung auf das Ansaugen
eines für sich nicht zündfähigen Gemisches drosselbar ist oder unter Abstellung
der Saughubgaszuführung die Zuführungsvorrichtung für Gas im Verdichtungshub allein
einschaltbar ist. Bei einer mit Drucl;-gasaufladung verbundenen Gemischzuführung
im Saughub geht das Streben dahin, Druckgas erst bei hoberLeistung zuzusetzen,um
dieVerdichtungsarbeit
-fuT-dasGas möglichst klein-halten-zu.lkönnen.
Man wind daher in der Folge den Betrieb der Gasmaschine bis zu einer möglichst hohen
Last im normalen Viertaktverfanrenxnit,Gemischansaugung führen, wozu ein .gegenüber
- dem -Lufteinli'aßquerschnitt genau abgestimmter Gasschlitz bestimmter Größe notwendig
ist. Die unverminderte Größedieses Gasschlitzes bewirkt aber, daß bei ganz geöffneten
Drosselschiebern das Gemisch noch zündfähig bleibt. Da dies nicht der dem Hauptpatent
entsprechenden Forderung entspricht, welche dahin geht, bei Leistungssteigerung
durch Aufladen eines Gasteiles das angesaugte !Gemisch nicht mehr zündfähig zu halten,
um mit Sicherheit trotz der Leistungssteigerung und der diäinit verbundenen stärkeren
Erwärmung der Verbrennungs.raumwandungen Frühzündungen-zn-vermeiden und darüber
hinaus das angesaugte Gemisch verstärkt zur Zylinderkühlung verwenden zu können,
begnügte man sich bei der im Hauptpatent naher erläuterten Ausführungsform damit,
die Maschine nur bis zu einem verhältnismäßig niedrigen mittleren Druck im normalen,
auf die Gemisichansaugung allein beschränkten Verfahren arbeiten zu lassen und schon
_ frühzeitig mit dem Nachladen von Druckgas einzusetzen.Device on four-stroke gas engines to control the gas and air supply
Patent 842,724 extends to a gas engine with supply devices
for gas and air to the working cylinder, which are effective during the suction stroke and also
by - another feeding device effective during the compression stroke
for gas are added. The most essential feature of the main patent is
that either only the supply device for gas and air in the suction stroke or in addition
to this mixture supply nor the performance-increasing supply device for
Gas is adjustable in the compression stroke, the suction stroke gas supply on the suction
a non-ignitable mixture can be throttled or switched off
the suction stroke gas supply, the supply device for gas in the compression stroke alone
can be switched on. With a mixture feed connected with pressure gas charging
In the suction stroke, the aim is to add compressed gas only when the power is too high
the compression work
-to-be-able-to-keep-the-gas as small as possible.
As a result, the gas engine is operated up to as high a level as possible
Load in the normal four-stroke process, mixture intake lead to what a .about
- A gas slot of a certain size, precisely matched to the air inlet cross section, is necessary
is. The undiminished size of this gas slot has the effect that when the
Throttle slide the mixture remains ignitable. Since this is not the main patent
corresponding requirement, which goes there, in the case of an increase in performance
to keep the sucked in mixture no longer ignitable by charging a gas part,
to be stronger in spite of the increase in performance and the diet associated with it
Heating of the walls of the combustion chamber - avoid pre-ignition and above
in addition to being able to use the sucked-in mixture to a greater extent for cylinder cooling,
if one was satisfied with the embodiment explained in more detail in the main patent,
the machine only up to a relatively low mean pressure in normal,
To let the process limited to the Gemisichansaugung work and already
_ to be used at an early stage with the reloading of pressurized gas.
Durch vorliegende Erfindung soll die Möglichkeit geschaffen werden,
den Betrieb mit der Gemischansaugung bis zu einer möglichst hohen Leistung durchführen
zu können, um erst bei über diese Normalleistung hinausgehenden Leistungssteigerungen
mit der Drudvgasaufladung einzusetzen. Dies wird .durch eine besondere Bemessung
der Gas- und Luftdurchlässe in einer Drosseleinrichtung erireicht, #und zwar besitzen
diese einen derartigen Steuerkantenverlauf und eine derartige gegenseitige Lage,
daß in an sich bekannter Weise der Gasschlitz für die Saugghubgaszuführung
bis zur normalen-Sauggasvollastleistung kontinuierlich geöffnet wird und von dieser
Stellung an bei beginnender Druckgasaufladung nur der Luftschlitz eine Vergrößerung
erfährt, wogegen der Gasschlitz durch Gegenüberdeckungen sich - -langsam verkleinert.,
.und: zwar so weit, daß bei ganz geöffnetem Luftfenster nur noch so viel Gas einströmt,
daß das angesaugte Gemisch nicht mehr zündfähig ist.The present invention is intended to create the possibility of being able to carry out the operation with the mixture intake up to the highest possible power, in order to only use pressure increases when the power is increased beyond this normal power. This is achieved .by a special dimensioning of the gas and air passages in a throttle device, # and these have such a control edge course and such a mutual position that the gas slot for the suction stroke gas supply is continuously opened in a known manner up to normal suction gas full load and from this position only the air slot is enlarged when the compressed gas starts to be charged, whereas the gas slot is slowly reduced by overlaps is no longer ignitable.
In einem Ausführungsbeispiel wird die Erfindung näher erläutert.The invention is explained in more detail in an exemplary embodiment.
In der schematischen Darstellung nach Abb. i sind die in beliebiger
Zahl, vorgesehenen Zylinder einer gegebenenfalls auch als Gasdieselmaschine.zu betreibenden
Gasmaschine mit Z bezeichnet, welche mit einer nicht weiter dargestellten Ansaugeleitung
für die Zuführung -von Gas und Luft im Saughub versehen sind. Die Regelung der Zusammensetzung
dieses Saughubgemisches erfolgt durch eine für sämtliche Zylinder gemeinsame oder
vornehmlich für jeden Zylinder gesondert vorgesehene Zumeßeinrichtung. Diese Zumeßemrichtung
oder Regeldrossel R kann aus Kolben- oder Drehschiebern bestehen, welche mit je
einem Gas- und Luftfenster dem Durchgang von Gas und Luft regeln. Die Kolben-'oder
Drehschieber aller Zumeßeinrichtungeri'sind über die Arme @62 mit der I#eglerstan.ge
63 verbunden, die ihrerseits wieder über das Gestänge 64, 65, 66 mit :dem
Zapfen 67 einer längs verschiebbaren . Schraubenspindel, 68 verbunden ist, welche
von einem Handrad - verstellt werden kann. Die Schraubenspindel 68 wund gleichzeitig
auch zur Öffnung des Druokgasventils 8 benutzt, dessen gefederte Ventilstange
70 über einen Federkörper 71
mit einem Kurvensegment 72 in Verbindung
steht. Das I'urvensegment%7z ist mit einem Arm 73 versehen, dessen-Gabel in ein
Gleitstück der Schraubenspindel68 eingreift und von dieser Spindel verstellt wird.In the schematic representation according to Fig. I, the cylinders provided in any number of a gas machine, which may also be operated as a gas diesel machine, are designated by Z, which are provided with a suction line (not shown) for the supply of gas and air in the suction stroke. The regulation of the composition of this intake stroke mixture is carried out by a metering device common to all cylinders or primarily provided separately for each cylinder. This metering device or regulating throttle R can consist of piston or rotary valves, which regulate the passage of gas and air with a gas and air window each. The pistons or rotary slides of all metering devices are connected via the arms 62 to the I # eglerstan.ge 63, which in turn via the rods 64, 65, 66 with: the pin 67 of a longitudinally displaceable. Screw spindle, 68 is connected, which can be adjusted by a handwheel. The screw spindle 68 is also used at the same time to open the pressure gas valve 8, the spring-loaded valve rod 70 of which is connected to a curved segment 72 via a spring element 71. The curve segment% 7z is provided with an arm 73, the fork of which engages in a sliding piece of the screw spindle 68 and is adjusted by this spindle.
Da der Druckgasbetrieb erst dann einsetzen soll, wenn der gänze-Regelbereich
der Saughubgaseinführung erschöpft ist, ist die Verbindung zwischen dein. Zapfen
67 des Regelgestänges 62 bis 66 und der Schraubenspindel 68 kraftschlüssig
ausgeführt und erfolgt unter Zwischenschaltung einer Feder 74, welche beim Wieiterdrehen
der Spindel 68 aus dem Saughubregelbereich zusammengedrückt wird. Der Zapfen,67
bleibt in diesem Falle in seiner Endstellung stehen, und es wird nur noch die Spindel
68 unter, Spannung der Feder 74 verschoben, wobei sie auf dem Kurvensegment
72 die das D.ruckgasventil8 öffnende Erhebung einstellt. Der Übergang auf den Druckbgasbetri@ab
ist dabei so gewählt, daß die gemischanreichernde Druckigaseinführung bereits gegen
Ende des Regelbereiches. für die Sauggaseinführung erfolgt, bei dem die Zündfähigkeit
des Gemisches zufolge der durch die in Abb. 2 und 3 gezeigten besonderen Formen
der Gas- und Luftfenster bedingten freigegebenen Querschnitte schon erheblich abnimmt.
Die Regelung im Druckgaslyetrieb selbst erfolgt durch entsprechende Verstellung
.des Durchlaßquerschnlittes im Druclc@gasventil B.Since the compressed gas operation should only start when the entire control range of the suction stroke gas inlet is exhausted, the connection between your. Pin 67 of the control rod 62 to 66 and the screw 68 positively performed, and is carried with the interposition of a spring 74 which is compressed from the Saughubregelbereich Wieiterdrehen when the spindle 68th The pin 67 remains in its end position in this case are, and it is shifted 74, only the mandrel 68 under, tension of the spring, wherein it is adjusted to the curve segment 72, the opening D.ruckgasventil8 the survey. The transition to pressurized gas operation is chosen so that the mixture-enriching pressurized gas introduction is already towards the end of the control range. for the introduction of suction gas takes place in which the ignitability of the mixture already decreases considerably as a result of the released cross-sections caused by the special shapes of the gas and air windows shown in Fig. 2 and 3. The control in the pressure gas drive itself is carried out by appropriate adjustment of the passage cross-section in the pressure gas valve B.
In Abb. - sind, die beiden zusammenarbeitenden Schieber mit 85 und
86 bezeichnet, in denen sich die Fenster 87 und 90 für Gas und die Fenster
88 und 9i für Luft befinden. Die von der Regelung bewegten Fenster ,87 und 88 erweitern
sich von der Leerlaufstellung L an stetig oder in einem bestimmten Kurvenverlauf,
währenddem die Fenster 9o und gi im feststehenden Schieber im wesentlichen rechteckigen
Querschnitt erhalten. Es wird hierbei erreiol#t, daß bis zur Sauggasvolla-st V (vgl.
strichpuriktierte Fensterstellung im Schieber 86) der Gas- und Luftschltitz gleichzeitig
kontinuierlich geöffnet wird. Bis zu einer diese übersteigenden Überlast im Sauggasbetrieb
vergrößert sich der Gasschlitz in einer flacheren Kurve (Stellung N). Von hier an
setzt nun das Druckgasaufladeverfähren ein, wobei zunächst ein Übergang zu einem
nicht zündfähigen Gemisch geschaffen werden muß. Man erreicht .dies dadurch, daß
bei gleichbleibender Gasöffnung nur das Luftfenster noch weiterhin geöffnet wird.,
wobei die Fensterformen 92 oder 92' denkbar sind. Erreicht die Schmalseite 93 des
Gasschlitzes 87 die Kante 94 des Gasschlitzes go, so wird die Gaszuführung durch
diese Gegenüberdeckung langsam kleiner, und zwar so weit, da:ß bei -gänzlich geöffnetem
Luftfenster
(Stellung U) die Gaszufuhr so verringert ist, d aß das Gemisch nicht mehr zündfähig
ist.In Fig. -, the two cooperating sliders are labeled 85 and 86, in which the windows 87 and 90 are for gas and the windows 88 and 9i for air. The windows 8, 87 and 88 moved by the control system expand continuously from the idle position L or in a specific curve shape, while the windows 9o and gi in the stationary slide have a substantially rectangular cross-section. It is achieved here that the gas and air slots are continuously opened at the same time until the suction gas is full V (cf. dashed window position in slide 86). Up to an overload in suction gas operation that exceeds this, the gas slot increases in a flatter curve (position N). From here on, the pressurized gas charging process begins, whereby a transition to a non-ignitable mixture must first be created. This is achieved in that, with the gas opening remaining the same, only the air window is still opened, window shapes 92 or 92 'being conceivable. When the narrow side 93 of the gas slot 87 reaches the edge 94 of the gas slot go, the gas supply slowly becomes smaller as a result of this overlapping, to the extent that: when the air window is completely open (position U), the gas supply is so reduced that this Mixture is no longer ignitable.
Nach Abb. 3 sind die von der Regelung bewegten Fenster 87"
und &7b für das Gas aufgeteilt, wobei während des Überganges zu nicht zündfähigem
Gemisch entweder das obere Fenster 87b durch die Gegenüberderkung g6 allein verdeckt
wild oder zusätzlich noch eine weitere Absperrung von der Schmalseite 9311 aus durch
Gegenkante 9q.a erfolgen kann.According to Fig. 3, the windows 87 ″ and & 7b for the gas, which are moved by the control, are divided up, with either the upper window 87b being covered by the opposite g6 or an additional barrier on the narrow side 9311 during the transition to the non-ignitable mixture can be made from through opposite edge 9q.a.