DE894486C

DE894486C - Vorrichtung zur Speisung einer Verbrennungskraftmaschine mit Brennstoff

Info

Publication number: DE894486C
Application number: DEB10515A
Authority: DE
Original assignee: Bendix Aviation Corp
Current assignee: Bendix Aviation Corp
Priority date: 1946-06-06
Filing date: 1950-09-30
Publication date: 1953-10-26

Description

Vorrichtung zur Speisung einer Verbrennungskraftmaschine mit Brennstoff Bei der Erfindung handelt es sich um die Brennstoffversorgung einer Verhrennungskraftmaschine im allgemeinsten Sinne des Wortes, d. h. also nicht nur für Vergasermaschinen engeren Sinnes, sondern auch etwa für Gasturbinen u. dgl.
Dabei geht die Erfindung davon aus, daß der Zuflußdruck des Brennstoffes zu einer Brennstoffdbsierdrossel selbsttätig in Abhängigkeit von der Maschinendrehzahl geändert wird. Erfindungsgemäß soll der die Brennstoffzuflußmenge bestimmende Druckabfall über der Brennstoffdosierdrossel zwangsläufig und gesetzmäßig von der Stellung eines die Maschinenleistung vorgebenden Steuergliedes abhängig sein. Grundsätzlich ist es dabei gleichgültig, welcher Art dieses die Maschinenleistung vorgebende Steuerglied ist. Ebenso kann dieses Steuerglied sowohl von Hand als auch selbsttätig verstellt werden.
Zweckmäßig kommt für die Beeinflussung des Druckabfalles über der Brennstoffdosierdrossel ein die Luftzufuhr beherrschendes Steuerglied, d. h. z. B. im Falle einer Vergasermaschine die Vergaserdrosselklappe in Betracht. Dies hat den Vorzug, .daß sogleich eine zwangsläufige Abhängigkeit zwischen der Brennstoff- und, d'er Luftzufuhr und damit des Gemilschverhältnisse.s gegeben ist.
In Weiterentwicklung der Erfindung empfiehlt es sich, für das Anfahren der Maschine besondere Vorkehrungen zu treffen, mit denen vorübergehend das Brennstoff-Luft-Gemisch willkürlich angereichert werden kann, um das Anfahren zu erleichtern, ohne in die für den normalen Betrieb vorgesehene Steuerung als solche einzugreifen.
Für die drehzahlabhängige Änderung des Brennstoffzuflußdruckes zur Dosierdrossel eignet sich erfindungsgemäß besonders eine Kreiselpumpe, weil der von dieser erzeugte Druckanstieg sich quadratisch mit der Pumpendrehzahl ändlert und der funktionelle Zusammenhang des Druckabfalles über der Dosierdrossel und der diese durchströmenden Menge gleichfalls quadratisch ist (für die hier in Betracht kommende turbulente Strömung). Diese und weitere Merkmale der Erfindung werden an Hand einiger Ausführungsbeispiele im einzelnen erörtert, die in den Zeichnungen dargestellt sind, und zwar zeigt Fig. i ein Ausführungsbeispiel einer Vorrichtung zur Brennstoffvers-orgung mit erfindungsgemäßer .Steuerung des Brennstoffes, Fig. 2 eine abgewandelte Ausführung, Fig. 3 und 4 ein Umschaltventil in verschiedenen Stellungen, Fig. 5 ein drittes Ausführungsbeispiel.
Im Beispiel nach Fig. i ist zur Speisung eine Pumpe 2o mit Flügelkolben 24 vorgesehen, der Brennstoff durch einen Eintrittsstutzen 26 zufließt (etwa aus einem Vorratsbehälter od. dgl.) und deren Austrittsstutzen 28 in die zum Vergaser führende Verbindungsleitung 34 einmündet. Damit der Austrittsdruck ,aus der Speisepumpe 2-o, also der Druck in der Verbindungsleitung 34, möglichst gleivchbleibt, ist ein, Kurzschlußkanal 30 mit einem Rückschl'agventil 32 vorgesehen, so daß bei überschreiten eines durch die Vorspannung einer Feder 33, vorgegebenen Druckwertes das Venti132 den Rückfluß aus dem Austrittsstutzen 28 zum Eintrittsstutzen 26 mehr oder weniger freigibt.
Aus der Verbindungsleitung 34 gelangt der Brennstoff noch nicht unmittelbar zu einer Dosierdrossel5o (im Strömungswege zur Einspritzdüse 54), sondern zunächst in -den Eintrittsstutzen 36 einer Kreiselpumpe, deren Laufrad 42 über eine Welle 46 mittelbar oder unmittelbar von der Verbrennungskraftmaschine angetrieben wird, jedenfalls allen Drehzahlschwankungen der Maschine zwangsläufig folgt. Von den Schaufeln 43 des Laufrades 42 wird der Brennstoff unter Drucksteigerung in einen Kanal 4S gedrückt, der die Dosierdrossel 5o enthält. Nach Durchströmen dieser Dosierdrossel tritt der Brennstoff in eine Membrankammer 52 ein, und gelangt von hier schließlich in die Einspritzdüse 54, d. h. in den Vergaserladungskanal io, an den die Verteilerleitung der einzelnen Motorzylinder angeschlossen ist.
Die zwischen die Verbindungsleitung 34 und die Meßdrossel 5o geschaltete Kreiselpumpe sorgt dafür, daß der Zuflußdruck zur Drossel 5o, sich in Abhängigkeit von der Maschinendrehzahl ändert, weil, wie gesagt, deren Änderungen gleichbedeutend sind mit den Änderungen der Pumpendrehzahl selbst.
Nach der Erfindung soll nun außerdem der Druckabfall über der Dosierdrossel 5o im Rahmen des Ausführungsbeisp;ieles nach Fig. i in Abhängigkeit von der Stellung der Drossel 14 zwangsläufig geändert werden. Diesem Zweck dient folgende Ausbildung: Von dem von der Kreiselpumpe kommenden Kanal 48 zweigt ein Kanal 48' zu einer Membrankammer 84 ab, deren Membran 76 ein Nadelventil 70 und damit eine Drosselöffhurng 68 für den Übertritt des Brennstoffes in eine Leitung 56' steuert. Diese Leitung 56' führt zu einem Kanal 56, der seinerseits in eine Membrankammer 6o einmündet, dlie durch die Membran 64 von der Kammer 52 getrennt ist, in die der Brennstoff nach Passieren der Dosierdrossel 5o gelangt. Die Drosselnadel 70 ist an einer abgeflachten Spindel 72 angeordnet, die in einer Büchse 74 geführt und z. B. durch Vernieten (Nietkopf 78) an der Membran 76 befestigt ist. Dabei ist der Mittelteil der Membran durch Scheiben 8o versteift, deren Ränder zum Schutz gegen Beschädigung der Membran aufgebogen sind.
Der Druck in der Membrankammer 84 hält deen Nietkopf 78 kraftschlüssig in Anlage an einem Nocken 86 (Kurvenkörper), der an einem Ende einer Achse 88' der Drosselklappe 14 befestigt ist. Das andere Endre der Achse trägt einen Steuerungshebel 92, an dem ein nicht dargestelltes Steuergestänge für die Klappe 14 angreift. Die Form des Kurvenkörpers 86 und seine Anordnung an der Achse 88 in, bezug auf die Klappe 14 sind so gewählt, daß beim Öffnen der Klappe 14 die Spindel 72 mit der Drosselnadel 70 nach rechts bewegt und dadurch die von dieser Nadel gesteuerte Drosselöffnung verkleinert wird. Sinngemäß ergibt sich eine Vergrößerung dieser Drosselöffnung im Zuge einer Schließbewegung der Klappe 14.
Die Leitung 56r' steht außer mit dem Kanal 56 auch nach mit der Eintrittsseite der Kreiselpumpe 42 über eine (unveränderliche) Drossel 58 in Verbindung.
Zu der die beiden Kammern 52 und 6o voneinander trennenden Membran 64 ist noch zu bemerken, daß diese mit ihrem zentralen Teil 66 den Übertritt des Brennstoffes aus der Kammer 52 in die Einspritzdüse 54 steuert und auf der der Kammer 6o zugekehrten Seite mit einer verhältnismäßig weichen Feder 67 belastet ist. Diese Feder wirkt also auf die Membran im Sinn einer Schließung der Einspritzdüse (Eintrittsöffnung), so daß beim Stillstand der Maschine die Feder 67 den zentralen Teil 66 auf die Düse 54 drückt und damit den Brennstoffzufluß zur Düse absperrt.
Die beschriebene Vorrichtung arbeitet wie folgt: Beim normalen Betrieb der Maschine fördert die Speisepumpe 2o den Brennstoff durch die Leitung 34 zur Kreiselpumpe 42. Diese bringt den Brennstoff unter erhöhtem Druck in den Kanal 48, von wo er durch die Dosierdrossel 50 in die Kammer 52 gedrückt wird. Der Druck in der Kammer 52 biegt die Membran 6.4 nach unten durch, so daß diese den Austritt des Brennstoffes zu der Spritzdüse 54 in den Kanal io freigibt.
Wird die Drosselklappe 14 ausgehend aus ihrer Abschluß.stellung teilweise geöffnet, so ergibt sich unter Vermittlung des Kurvenkörpers 86 ein Vermindern der Drosselöffnung 68. Infolgedessen sinkt der Druck hinter der Drosselnadel 7o, d. h. in der Leitung 56', dem Kanal 56 und der Membrankammer 6o, ab. Der Druck in der Kammer 6o- stellt sich dann auf einen Wert zwischen dem Zufluß-und Abflußrdruck der Kreiselpumpe ein. Welchen Zwischenwert der Druck in der Kammer 6o im Einzelfall annimmt, hängt von der Größe des Durchlaßquerschnittes 68 und damit der Stellung der Drosselnadel 7o ab. Wenn z. B. im Zuge der Verstellung der ,Drosselnadel 70 deren Drosselöffnung 68 genau so groß ist wie der Durchflußquerschnitt der Drossel 5,S, dann nimmt der Druck im Kanal 56 (und in der Kammer 6o) etwa einen Mittelwert zwischen dem Brennstoffdruck vor und jenem hinter der Kreiselpumpe (aber noch vor der Dosierdrossel So) an, und zwar gilt dties unabhängig von den Drehzahlschwankungen der Pumpe 42. Da sich nun, wie eingangs erwähnt, der Druck des aus der Kreiselpumpe austretenden Brennstoffes quadratisch mit der Pumpen- (d. h. Maschinen-) Drehzahl ändert, so folgt auch (bei irgendeiner Einstellung der Drosselnade17o) der Unterschied zwischen dem Druck des Brennstoffes im Kanal 48 (vor der Dosierdrossel So) und jenem im Kanal 56 dem Quadrat der Maschinendrehzahl.
Der Druck des dosierten Brennstoffes in der Kammer 52 und in der Kammer 6o wird im wesentlichen im gesamten Betriebsbereich der Maschine konstant gehalten. Wenn nämlich der Druck in der Kammer 52 wegen gesteigerter Brennstoffzufuhr zuzunehmen beginnt, wird das Gleichgewicht der Membran 64 .gestört und ihr zentraler Teil 66 mehr von der Einspritzdüse 54 entfernt, so daß die überschüssige Brennstoffmenge mit erhöhter Geschwindigkeit in den Ansaugkanal io gelangt und die Membran sich selbsttätig wieder ins Gleichgewicht einspielt. Eine Störung des Gleichgewichtes in entgegengesetzter Richtung (Abnahme des Druckes in der Kammer 52) hat ein stärkeres Drosseln des Brennstoffes beim übertritt in die Einspritzdüse 54 und dadurch einen Druckanstieg in der Kammer 52 im Gefolge; so lange, bis wieder Gleichgewicht besteht.
Demgemäß ändert sich der Unterschied, zwischen dem Druck in der Kammer 52 und dem Druck im Kanal 48, d. h. aber der Druckabfall über der Dosierdrossel 54 bei irgendeiner Stellung der Drosselnadel 70 ebenfalls mit dem Quadrat der Maschinendrehzahl. Dies ist nun wesentlich im Hinblick darauf, daß der Druckabfall einer (turbulenten) Strömung sich quadratisch mit der Strömungsgeschwindigkeit ändert und also die durch die Dosierdrossel So strömende Brennstoffmenge der Quadratwurzel des Druckabfalles über So folgt. Dieser ist aber eine quadratische Funktion der Maschinendrehzahl, so daß eine lineare Abhängigkeit zwischen der Brennstoffmenge und der Maschinendrehzahl (für eine gegebene Einstellung der Drosselnadel 7o bzw. der Drosselklappe 14) besteht.
Diesem Sachverhalt kommt auch insofern eine besondere Bedeutung zu, als das Luftgewicht, das bei einer gegebenen Stellung der Drosselklappe 14 in die Maschine gelangt, im wesentlichen linear von deren Drehzahl abhängig ist (mit Ausnahme von Änderungen, die durch Variable, wie z. B. Auspuffrückdruck und Eintrittsluft, verursacht werden). Demgemäß gewährleistet die erfindungsgemäße Steuerung eine Brennstoffzufuhr nach Maßgabe des Luftgewichtes, wobei unter Wahrung des Gemischverhältnisses die Zufuhr jeweils nach dem Leistungsbedarf mit Hilfe der Drosselklappe verändert werden kann.
Wie wirkt sich nun der Einfluß einer Verstellung der Drosselnadel 7o aus? Wird. mit öffnen der Klappe 14 die Drosselöffnung 68 durch die Nadel 70 stärker gedrosselt, so sinkt der Druck im Kanal 56 und nähert sich damit mehr dem Zuflußdruck vor der Kreiselpumpe. Infolgedessen geht auch der Druck in der Membrankammer 6o zurück, die Membran 64 entfernt sich mehr und mehr von der Einspritzdüse 54 und .gibt eine größere Zuflußmenge zur Düse frei. Deshalb ,geht der Druck in der Kammer 52 zurück und gleicht sich dem geminderten Druck in 56 und 6;o- an. Mit anderen Worten verursacht eine Minderung des Druckes im 56 auch eine Druckabnahme in 52, wodurch wiederum der Druckabfall über So heraufgesetzt wird und die Durchflußgeschwindigkeit durch So zunimmt. Die damit gegebene Steigerung der Brennstoffzufuhr steht im Einklang mit der Erhöhung der Luftzufuhr infolge der diesen Steuerungsvorgang auslösenden öffnungsbewegun.g der Drosselklappe 14.
Auf Grund dieser Arbeitsweise kann jedes Brennstoff-Luft-Verhältnis durch sinngemäße Ausbildung der Drosselnadel 710 oder des Kurvenkörpers 86 erreicht werden. So ist es@ z. B. möglich, die Drosselnadel 70 so zu profilieren, daß im Bereiche ihrer Endstellungen jeder gewünschte Gemischreichtum gewährleistet ist. Desgleichen kann der Kurvenkörper 86 sinngemäß gestaltet, d,. h. z. B. mit Ansätzen versehen werden, die im Zuge der Drehung der Achse 88 bei weit geöffneter Drosselklappe 14, also bei nahezu geschlossener Nadel 70, wirksam werden. Dadurch wird dann der Druck im Kanal 56 nach Maßgabe der gewünschtenGemischanreicherung vermindert, und, zwar beim Arbeiten der Maschine mit hoher Drehzahl oder unter großer Last.
Das Ausführungsbeispiel nach Fig. i zeigt noch eine von Hand zu bedienende Vorrichtung zur vorübergehenden Gemischanreicherung beim Anfahren der Maschine. Diese Vorrichtung besteht aus einem Zylinder 96, der einerseits über einen Kanal ioo an den Kanal 56 und. andererseits unter Zwischenschaltung eines Kuäelrückschlagventils io4 an einen. zur Einspritzdüse 54 führenden Förderkanal io2 angeschlossen ist. Die Kolbenstange io8 eines Kolbens 98 trägt am äußeren Ende einen Knopf i 1o, der' zugleich als Widerlager für eine Rückführfeder i o6 dient. Der im Zylinder 916 befindliche Brennstoff wird beim Hereinschieben des Kolbens c9& und nach Absperren des Zuflußkanals f oo durch den Kanal ita2 in die Einspritzdüse 54 gedrückt.
Das zweite Ausführungsbeispiel nach Fig.2 unterscheidet sich von jenem nach Fig. i rein äußerlich . dadurch, daß die Kreiselpumpe vom eigentlichen Vergaser getrennt angeordnet und mit der ihr vorgeschalteten Speisepumpe zu einer Baueinheit vereinigt ist. Weiterhin ist nach Fig. 2 als Speisepumpe eine Zahnradpumpe mit zwei Zahnrädern 23o und 232 vorgesehen. Dabei ist das Zahnrad 232 .gleichachsig zum Laufrads 42 der Kreiselpumpe angeordnet, so daß also beide Pumpen, d. h. die Speisepumpe und die Kreiselpumpe, von ein und derselben Welle 236 angetrieben werden.
Schaltungsmäßig ist im Vergleich zur Ausführung nach Fig. i der Unterschied bemerkenswert, daß an Stelle -des von der Kreiselpumpe unmittelbar zur Dosierdrossel.5o führenden Kanals 48 (nach Fig. i) nunmehr eine Leitung 26o, zur Dosiernadel 70 führt, während eine Leitung 26o' mit der Dosierdrossel 5o die Membrankammer 84 mit der Membrankammer 52 verbindet. Die von der Kammer 52 durch die Membran 64 getrennte Kammer 6o (mit Feder 67) ist über. eine Leitung 3.i8 und eine Drossel 319 an die zwischen der Speisepumpe und der Kreiselpumpe liegenden Brennstoffzuflußstelle angeschlossen. Die Vorspannung der Feder 67 für die Membran 64 kann bei dieser Ausführung mittels einer Einstellschraube 326 verändert werden. Im übrigen steuert die Membran 64 den Zufluß zur Einspritzdüse 54 nicht unmittelbar, sondern unter Vermittlung eines Ventils 298, dessen abgeflachte Spindel 302 z. B. mittels eines Nietkopfes 314 an der Membran 64 befestigt ist.
Die übrigen Einzelheiten stimmen grundsätzlich mit der Ausführung nach Fig. 1 überein und bedürfen also im einzelnen keiner besonderen Erwähnung.
Bei der Schaltung nach Fig.2 liegen auf dem Brennstoffwege von der Kreiselpumpe42 zur Membrankammer 52 zwei Drosselstellen hintereinander, und zwar die Drosselnadel 70 und' die Dosierdrossel 5o. Grundsätzlich ist nur eine der beiden Drosseln, und zwar zweckmäßig eine einstellbare Drossel erforderlich. Indessen empfehlen sich beide Drosseln, damit der gesteuerte Drosselquerschnitt viel größer als derjenige sein kann, der zum Dosieren notwendig ist; denn auf diese Weise läßt sich mit größerer Genauigkeit dosieren. überdies wird es zuweilen erwünscht oder gar notwendig sein, die Dosierdrossel für Einstellz,vecke zu ändern. Sind, wie bei der Ausführung nach Fig.2, zwei Drosseln vorhanden, so braucht. in einem solchen Falle nur die Dosierdrossel 5o geändert bzw. ausgewechselt zu werden, während beim Vorhandensein nur der gesteuerten Drossel 7o. die gesamte Steuereinheit abgeändert werden müßte. Der Druck in der Austrittsleitung 28 der Zahnradpumpe wird grundsätzlich wie im Fall der Fig. i im wesentlichen 'konstant gehalten (vgl. Kurzschlußventil 32). Demgemäß bleibt auch der Druck in der Membrankammer 6o im wesentlichen unverändert, indem ,die Kammer 6o beim normalen Betrieb der Maschine unter Vermittlung eines weiter unten noch zu erörternden Umschaltventils 33.o an den Kanal 2-8 (über 318) angeschlossen ist. Auf die Membran 64 wirkt in Schließrichtung ,des Ventils 298 sowohl der Druck in der Kammer 6o als auch die (einstellbare) Vorspannung der Feder 67. Es empfiehlt sich im allgemeinen, die Feder so einzustellen, daß sie -beim Stillstand: der Maschine das Ventil 298 geschlossen hält und damit den Brennstoffausfluß absperrt.
Schließlich ist zu Fig. 2 im Vergleiche zu Fig. i noch zum Umschaltventil 330 zu erwähnen, daß dieses aus der normalen Betriebsstellung gemäß Fi-g. 2 in eine Absperrstellung nach Fig. 3 oder eine Anlaßstellung nach Fig.4 z. B. mittels eines Hebels 336 gebracht werden kann. Der zylindrischeVentilkörper 330 ist mit zwei Umfangskanälen, einem längeren 33,2 und einem kürzeren 33q., versehen. In der Betriebsstellung nach Fig. 2 ist der Kanal 334 unwirksam, während 332 .die obererwähnte Verbindung von 28 nach 31$ (über 319) herstellt.
In der Absperrstellung gemäß Fig.3 ist die Speisepumpe 230, 23.2 über den Kanal 334 kurzgeschlossen, der in eine Rückflußleitung 32o einmündet, und der Kanal 28 ist gegen die Kreiselpumpe 42 abgesperrt.
In (der Anlaßstellung (Fig. 4) ist 'die Leitung 31$ über den längeren Umschaltkanal 332 an die Leitung 320 angeschlossen, während der aridere Umschaltkanal 334 dem Brennstoff den Web aus der Zahnradpumpe zur Kreiselpumpe freigibt. Die Bedeutung des Anschlusses ider Leitung 318 -an :die Leitung 32o wird weiter unten im Zusammenhang mit -der Arbeitsweise idergesamten Vorrichtung erörtert.
Die Vorrichtung nach Fng. 2 arbeitet wie folgt: Beim normalen Arbeiten (Umschialtventil33o in Betriebsstellung nach Fig. 2) fördert die Zahnradpumpe den Brennstoff aus der Zuflu@ßleitung 26 mit im wesentlichen gleichbleibenden Druck ,in den Kanal 28. Von. hier fließt der Brennstoff zur Kreiselpumpe, die ihn unter @drehzahlalbhängi.ger Druckheraufsetzung in die Leitung 26o, an der Drosselnadel 7o vorbei,durch (die Mernbrankammer 84, die Leitung 216ö' und: die Dosierdrossel 5!a in idie Membrankammer 52 @druckt, von wo ider Brennstoff dann nach- Maßgabe der Stellung des Ventils 2.98 bzw. der Membran 64 in die Einspritzdüse 54 gelangt. Gleichzeitig strömt der Brennstoff aus dem Kanal 2-8 durch die Drost9ed 319 in idie Leitung 318 uniddamit in die Mernbranlkammer 6o, so d@aß der in,dieser Kammer herrschende Druck im Verein mit der Kraft der Feder 67 auf die Membran 64 und damit,das Ventil 298 in, idessen Schließrichtung einwirkt. Da oder -Hub der Membran 6i¢ nur gering rast und sich infolgedessen das Volumen der Kammer 6o nur unwesentlich ändert, bleibt: der Druck in dieser Kammer im wesentlichen gleich. dem Druck, mit dem der Brennstoff aus der Zahnradpumpe in den Kanal 28 eintritt. Dieser Druck ist aber wiederum, wie erwähnt, .im wesentlichen konstant. Folglich gilt dasselbe für den im Schließsinn auf der Membran 64 lastenden Druck. Dabei kann, wie erwähnt, die gesamte Schließkraft, zu der auch idie Kraft der Feder 67gehört,durch Änderung Ader Vorspannung dieser Feder (.Drehen der Einstellschraube 326) verändert werden.
Im übrigen gilt auch für diese Ausführung bezüglich der quadratischen Abhängigkeit des Druckunterschiedes (zwischen 28 und 26oi) von dien Maschinendrehzahl grundsätzlich dasselbe, wvas zu Fig. i vermerkt worden ist. Demgemäß ist auch bei der Ausführung mach Fig. 2 id!as Druckgefälle über der Dosierdross-ei 5o proportional dien Quadrat der Maschinendrehzahl. Soibaid der Druck in -der Kammer 52 zu steigen beginnt und dadurch das Kräftegleichgewicht an der Membran 64 gestört wird, gibt,das Ventil 2,98 einen größeren Durehflußquerschnitt frei, so daß mehr Brennstoff abströmen kann. Dadurch wird das Gleidh;gewicht an der Membran wieder hergestellt, @d. h. aber, es werden -die Drücke in denbeiden Kammern 52 und 6o mindestens in erster Annäherung konstant gehalten. Die Arbeitsweise der Membran 64 ist somit Grunde sätzl.ich die gleiche wie bei der Ausführung nach Fig. i.
Aus diesem Grund besteht auch im Fall der Fig. 2 eine lineare Abhängigkeit zwischen der die Dosierdrossel 5o passierenden Brennstoffmenge und der M.aschinendrelizahl (bei einer gegebenen Stellung ,der Drosselnadel 7b). Schließlich ist gleichfalls eine Brennstoffzumessung nach Maßgabe der Luftmenge aus demselben Grund wie bei der Ausführung nach Fig. i, näml,i!ch ,des@h@al:b gewährleistet, weil die von der Drosselklappe beherrschte Luftmenge in erster Annäherung linear von der Maschinend,'rehzahl abhängt.
Zu der Arbeitsweise der Drosselnadel 70 im Zusammenwirken mit der Drosselklappe 14 ist im Vergleich zu Fig. i zu bemerken, daß im Fall der Fig. 2 wegen der von Fig. i abweichenden Schaltung Nadel 70 und Drosselklappe 14 nicht gegensinnig zueinander, sondern gleichsinnig zu verstellen sind, indem beim Öffnen der Klappe 14 auch die Drosselnadel 7o einen größeren Durchflußquerschnitt aus 26o nach 84 freigeben soll, weil ein Weiteröffner der Drosselklappe 14 ein, Anwachsen der Luftmenge bedeutet und dieser eine größere Brennstoffmenge zuzuordnen ist.
Demgemäß folgt einem Weiteröffnender Klappe 14 zwangsläufig ein Rückzug der Drosselnadel 70 und damit die Freigabe eines größeren Brennstoffstromes in die Kammer 84 und @durch 26o' sowie die Dosierdrossel 5o und schließlich zur Einspritzdüse 54. Der beim Anwachsen -der Brennstoffmenge sich zunächst ergebende Druckanstieg in ider Mennbr.ankammer 52 wird, wie erwähnt, dadurch ausgeglichen, daß -die Membran -64 in eine neue Gleichgewichtslage kommt, in der das Ventil 298 einen größeren Durchflußquerschnitt freigibt. Beim Weiterschließender Drosselklappe 14 stellt sich sinngemäß das umgekehrte Spiel ein, @d. h.. der Minderung der Luftmenge wird @die Brennstoffmenge zwangsl@äjufig glei,dhsinnig nachgezogen, wobei ebenfalls die Membran 64 sich auf Druckausgleich zwisehen ,ihren beiden Kammern einstellt; denn ihr Wesen besteht ja gerade darin, ihre Lagjeweils bei Gleichgewichtsstörung und: dann. so lange zu verändern, bis, eine neue Gleichgewichtslage gefunden worden ist.
Schließlich gilt auch bezüglich der Profilierung der Drossielnadel 7io und des Kurvenkörpers 8@G auf der Drosselklappenachse 88 dasselbe, was. oben mit Bezug auf Fig. i gesagt worden ist.
Während nach der in Fig. i dargestellten Ausführung zum Anfahren der Maschine, d. h. zum vorübergehenden Anreichern des Gemisches ein h:andbeitätigter Hil,£skol,b,en 98 vorgesehen ist, hedarf es im Fall de:r Fing. 2 eines solchen: Kolbens nicht, indem hier eine vorübergehende Gemischanreicherung beim Anfahren durch Einstellen des 'Umschaltventils 330 in seiner Anfahrstellun.g zu erreichen ist. In dieser Stellung herrscht in der Kammer 64 der Zuflußdruck zur Zahnradpumpe, der verhältnismäßig niedrig ist, so daß .heim Umschalten von der Stellung nach Fig. 2 in jene nach Fig. 4 der Druck in der Kammer 6o abnimmt. Folglich sinkt auch der Druck in der Kammer 52 nach Maßgabe der reuen Gleichgewichtslage .der Membran 64, so, :daß sich über der Dosierdrossel ein größeres Druckgefälle ergibt, das mit der für die vorübergehende Gemischanreicherung erwünschten Brennstoffmengenvergrößerun g gleichbedeutend ist.
Sobald mit Erwärmung der Maschine die Anfahrperiode abgeschlossen ist, braucht das Umschaltventil aus seiner Stellung nach Fig. 4 nur kn jene nach Fig. 2 zurückgestellt zu werden. Damit ergeben sich neue Druckverhältnisse an der Membran 64 in idem Sinn, daß ein für das normale Arbeiten erwünschtes Gemisch eingesteuert wird.
Zum Abstellen der Maschine wird,das Umschaltventil in die Absperrstellung nach Fig. 3 gebracht. Bei der Ausführung nach Fig. 5. führt der Weg des von der Kreiselpumpe 42 kommenden Brennstoffesdurch eine Leitung 442 zur Dosierdrossel 5o. in die Membrankammer 512, ,die wieder durch die Membran 64 von einer zweiten Kammer 6a abgetrennt ist. Aus der Kammer 52 gelangt der Brennstoff :dann über ein Drosselventil 298 (vgl. Fig. 2) nicht unmittelbar in die Einspritzdüsee, sondern in eine Leitung 460, die z. B. zu einem Verteiler für mehrere Brennstoffdüsen führt. Das Ventil 298 wird grundsätzlich genau :so wie im Fall der Fig. 2 von der Membran 64 gesteuert, und zwar in dem Sinn, @daß sich die Membran 6.1. auf ein Gleichgewicht zwischen den Drücken in ihren Kammern 52 und 6o einstellt.
Der Druck in, den beiden Kammern 52 und 6o wird durch den Druck im Kanal 318bestimmt, der sowohl mit dem nicht idosierten Brennstoff hinter der Kreiselpumpe 42 als auch mit jenem vor dieser Pumpe in. Verbindung steht, und zwar im letzteren Fall unter Zwiischenschaltung einer Drossel 3i9 (vgl. Fig. 2). -Ein mit der Drosseln@ade@l 7a (Feg. i und 2) gleichbedeutendes Ventil 484 beherrscht .den Druck im Kanal 3116. Zur Mem'brankammer 84 führt eine Leitung 4q.12..
Der für ,die Steuerung dies Ventils 484 vOrgesehene Kurvenkörper 86 ist hier nicht unmittelbar an der Schwenkachse der Drosselklappe 1,4, sio:nclern an einem Arm eines zweiarmigen Hebelis 53i2 angebracht, an (dessen anderem Arm eine Stange 534 angreift, ,die zu einem einarmigen Hebel 535 mit Schwenkzapfen i536 führt. Der Hebel 535 hat einen Längsschlitz 537 für Iden. Eingriff eines Mitnehmerzapfens 538, der an einem @,n der Schwenkachse der Drosselklappe ,befestigten Steuerhebel 464 angebracht ist.
Die Anordnung .ist so getroffen"diaß ,beim Öffnen der Drosselklappe 14 (Rechtsschwenkung) der zweiarmige Hebel 532 in gleichem Sinn verschwenkt und damit dem 'Ventil 484 eine Schließbewegung erteiltwird. Diese Schließ1bewegung hat ein stärkeres Drosseln des vom Ventil 484 beherrschten Durchflußquersc!hni.ttes und damit eine Steigerung ,der in die @ei,bung 46o geförderten Brennstoffmenge im Gefolge in. Übereinstimmung mit der Vergrößerung der Luftmenge durch. eine Rechtsschwenkung der Drosselklappe 1.4.
Die wirksame Länge der Venbindungs.stange 534 kann für Einstellzwecke verändert werden und ist beim. dargestellten Beispiel am rechten Ende mit zwei Einstellmuttern 542 und 544 versehen:.
Im übrigen gilt für die Gestaltung des Kurvenkörpers 86 wiederum das oben Gesagte im Hinblick auf,das gewünsch te Brennstoff-Luft-sVerhältnis.
Die oben erörterten Ausführungen stellen nur einige der möglichen Beispiele dar, auf welche die Erfindung nicht beschränkt ist. Weiterhin sei bemerkt, sdaß dieAusführungen nach diesenB.eispielen im Rahmen derErfindung in verschiedenerH inssdht weiter ausgebaut werden können. So ist außer der Möglichkeit einer zeitweiligenGemischanreicherung bei geöffneter Drosselklappe z. B. eine Temperatursteuerung zur Änderung ,des Gemischreichtums nach Maßgabe der Miaschinentemperatur zu erwähnen. Eine,solche Temperatursteuerung könnte, gesondert angeordnet oder mit den. anderen Einzelteilen der geschilderten Vorrichtung kombiniert werden. Desgleichen ist ohne weiteres idie Anordnung eines Brennstoffverteilers mit mehreren Brenustoffeinspri.tzdüsen möglich. Die zu Fig. i, erwähnte Vorrichtung zur vorübergehenden Anreicherung beim Anfiahren kommt auch für die anderen Ausführungen -in Betracht.
Hervorgehoben sei außerdem die Möglichkeit, die Drehzahl der Kreiselpumpe inAibhängigkeit von. dem atmosphärischen Druck zu ändern, was insbesondere für Flugmotoren zweckmäßig ist, denen die Verbrennungsluft beim Flug in verschiedenen Höhen mit unterschiedlicher Dichte zugeführt wird.
Daibei. kann z. B. in der Weise vorgegangen werden, daß in Iden Pumpenantrieb ein. mechanisches oder hydraulisches Übersetzungsgetriebe eingeschaltet wird', dessen Übersetzungsverhältnis sich nach Maßgabe ,des abmospMrischen Druckes selbsttätig ändert.
Schließlich liegt es auf ,der Hand, daß die Vorrichtung gemäß der Erfihdu ng gleichermaße11 .in Verbindung mit einem Auf'laider .arbeiten kann, der vor oder hinter der Drosselklappe angeschlossen ist.

Claims

PATBNTANSPßÜCIiE:

i. Vorrichtung zum Steuern der Brennstoff- zu-fuhr zu, einer Verbrennungakraftmaschine mit einer Brennstoffdesiendrossel und -selbsttätiger Änderung des Zuflußidnuokes zur Drossel in Ab- hängigkeit vors der Maschinendrehzahl, dadurch gekennzeichnet, daß der ,die Brennstoffmenge bestimmende Druckabfall über,der Brennstoff- dosüerdros:sel (i5ta) zwangsläufig und gesetzmäßig von der Stellung eines die Maschinenleistung vorgebenden Steuergliedes, (14) abhängig ist. 2. Vorrichtung nach Anspruch i, idiadurch ge- kennzeichnet, daß die zwangsläufige Änderung des Druckabfalles über der Brennstofdosier- drossel (So) von einem die Luftzufuhr zur Ma- schine beherrschenden Steuerglied, z. B. -der Vergaserdrosselklappe (at4), abgeleitet ist. 3. Vorrichtung nach Anspruch i oder ä, da- durch gekennzeichnet, idaß von einer Stelle (48, 48') der Brznns-toffzuflußleitung, an der ein drehzahlabhängiiger Druck herrscht, zu einer idavorliegenden Stelle niederen Druckeis eine Nebenschlußleitung (56') mit einer Hilfsdrossel (68, 70) führt, deren Durchfiu:ßquers@chn:itt zwangsläufig mit der Stellung (des Steuergliedes, z. B. Drosselklappe (14), und, zwar gegensinnig zu :diesem veränderlich ist, und daß edier Steuer- druck -in derNebenschluß,leitung(5'6i') Iden Druck auf einer Seite -der Do:sierdrossel (5o) bestimmt. 4. Vorrichtung nach Anspruch 3, ,dadurch ge- kennzeichnet, idaß in die Nebenschlußleitung (56') außer der gesteuerten Drossel (68, 7o) in Strömungsrichtung hinter dieser eine zweifite (unveränderliche) Drossel (58) eingeschaltet ,ist. 5. Vorrichtung nach Anspruch, 3 oder 4, da- durch .gekennzeichnet, @daß mit ,dem hinter -der Dasiendrossel herrschenden Druck eine Seite (52) einer Memibr.an,(64) beaufschlagt ist, auf deren andere Seite (6o) der Steuerdruck der Nebenachluß,leitunig i(56') wirkt (Feg. i). 6. Vorrichtung nach Anspruch 2 und 3, ge- kennzeichmet durch einen mit der Drosselklappe (14) zwangsläufig verstellten Kurvenkörper (86) zum Steuern: der veränderlichen Neibenschluß- drossel (68, 71o), dessen Steuerkurve nach Maß- gabe des für verschiedene Maschinenleistungen gewünschten Brennstoff Luft-Verhälitnisses ge- staltet ist. 7. Vorrichtung nach Anspruch, 6, dadurch ge- kennzeichnet, .daß die gegenseitige Stellung von Drosseliklappe (14) und Kurvenkörper (8i6) ver- änderlich und ein Verbindungsgestänge (532, 534 535) zwischen Kurvenkörper i(86) und

Drosselklappe (14) einstellbar ausgebildet ist (Fig. 5). B. Vorrichtung nach Anspruch i, id@adurch ge- kennzeichnet, d@aß in die Brennistoffleibung (216o) zur Dos.ierdrossel (5o) eine vom Stenerglieid (i'4) beherrschte Hilf sidros,sel (,7o) ein@geschastet ist (Fig. 2). 9. Vorrichtung nach Anspruch: 8, idadureh ge- kennzeichnet, :daß ,den Brennstoffdruck auf einer Seite ,der Dosierdrosisel (5o) oder der Hilf s- ,drossel ('7o) ein in Strömungsrichtung :hinter der Dosierdros e (50) vorgesehenes Einspritz- ventil (a'918) beherrscht, idessen Steuerglied (64) mit :dem noch dreh@zahlun@abhiäingigen Brenmstoff- zuflußidruck in einer Nebenleitung (3i8) beauf- schlagt ist (Fig. 2). i o. Vorrichtung nach Anspruch; 8 und 9, da- durch a kennzeichnet, @diaß zwischen ider Hilfs- drossel (7o) und,der ein .z.B. auf,der Klappenschwe:nkachse (88) angeordneter Kurvenkörper (86) vorgesehen urid nach Maß- gabe der jeweils gewwn:schten drosselklappen.

abhängigen Steuerung ,der Hilfsdrossel gestaltet ist. ri. Vorrichtung nach Anspruch 8 oder 9, ge- kennzeichnet :durch ein Umschaltventil (33o), mit idem die Nebenleitung (318) für Idas An, fahren ider Maschine an einen geringeren Vor- @druck (32o) anzuschließen und vorzugsweise auch der Brennsitoff für ein Abstellen der Ma- schine abzusperren ist (Füg. 2 bis 4). r2. Vorrichtung nach Anspruch ii, iäadurch -gekennzeichnet, idaß zum voriibergehen(den will- kürlichen Anreichern des Gemisches beim An- fahren der Maschine an ;die Brennstoffleitung eine Kammer (96) mit einem Verdränger (98) .angeschlossen ist, von ider eine Einspritzleitung (io2) zur Einspritzstelle (54) führt (Fig. i). 13. Vorrichtung nach einem der Ansprüche i bis 12, dadurch gekennzeichnet, daß zur dreh- zahlabhämg-igen Änderung ,des Brennstoffdruckes eine von der Maschine angetriebene Kreisel- pumpe (42) vor der Dosieridrosisel (5o) vor- gesehen ist.