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Reglung der Kraftstoffmenge einer Brennkraftmaschine mit Kraftstofförderpumpe
und Ladegebläse Die Erfindung bezieht sich auf die Reglung der Kraftstoffmenge einer
Brennkraftmaschine mit Kraftstofförderpumpe und Ladegebläse. Sie hat den Zweck der
selbsttätigen Aufrechterhaltung der Proportionalität oder ungefähren proportionalen
Verhältnisse oder anderer mathematischer Relationen zwischen der Menge des flüssigen
Brennstoffes einerseits und ,der Ladeluftmenge andererseits, die der Maschine unter
den verschiedenen Betriebsbedingungen zugeführt wird:. Die Erfindung besteht :darin,
daß die Regelvorrichtung der Pumpe unter .dem Einfiuß sowohl des Pumpenförderdruckes
als auch des Gebläsedruckes steht, die in entgegengesetzten Richtungen auf die Regelvorrichtung
einwirken. In weiterer Ausbildung der Erfindung ist zwischen Pumpe und Motor ein
federbelastetes Ventil vorgesehen, dessen öffnungsquerschnitt vom Kraftstoffdruck
geregelt wird, derart, daß mit zunehmendem Kraftstoffdruck das Ventil weiter öffnet.
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In der Zeichnung ist die Erfindung beispielsweise dargestellt. Es
zeigt Fig. i einen schematischen Querschnitt einer Brennstofförderpumpe mit veränderlicher
Fördermenge, F ig. 2 einen Querschnitt durch einen Teil der Pumpe gemäß Fig. i und
Fig. 3 ebenfalls einen Schnitt .durch einen Teil der Pumpe in abgeänderter Form
und in vergräßertem Maßstab.
Die Pumpe besteht gemäß Fig. i aus
einem umlaufenden Pumpenkörper a, welcher innerhalb eines Gehäuses b angeordnet
ist und der um seine Achse herum eine Anzahl von Bohrungen c hat, innerhalb deren
hin und her bewegliche Tauchkolben d angeordnet sind. Der Pumpenkörper a wird durch
einen Hauptantrieb (in der Zeichnung nicht dargestellt) angetrieben, um flüssigen
Brennstoff mittels der Pumpe zu liefern. Während des Umlaufes des Pumpenkörpers
a werden die Täuc-rikolben d in der einen Richtung durch eine in ihrer Winkelstellung
veränderbare Führungsplatte e bewegt, während die Bewegung in der anderen Richtung
durch Federn @' vermittelt wird. Die Federn f sind innerhalb von Bobrungen c gelagert
und haben außerdem den Zweck, die Endfläche des Pumpenkörpers an eine flache, am
Gehäuse b angeordnete Sitzfläche g zu pressen. An der Sitzfläche ä mündet ein Einlaßkanal
1c, der sich innerhalb des Gehäuses b befindet und sich an eine. Einlaßhohrungi
anschließt. Ein Ausläßkanal y steht mit einer ebenfalls im Gehäuse angeordneten
Auslaßbobrung p für den flüssigen Brennstoff in Verbindung. Die Versbellbarkeit
der Führungsplatte e zur Regulierung der Fördermenge der Pumpe in Anpassung an die
verschiedenen Betriebsbedingungen wird mittels einer Stange in bewerkstelligt, welche
die Führungsplatte an einen Kolben n anschließt, der beweglich innerhalb einer in
der Gehäusewandung b vorgesehenen Zylinderbohrung gelagert ist. Die eine Seite der
Zylinderbohrung o ist mit der Auslaßöffnung p der Pumpe über einen Kanal k verbunden,
während die beiden Seiten der Zylinderbohrung untereinander über einen verengten
Durch-1 aß q in Verbindung stehen. In der Kammer o ist eine Feder r untergebracht,
die dazu dient, .den Kolben ft in Richtung auf .die maximale Fördermenge zu bewegen.
Die Kammer o ist mit zwei Kanälen s, t versehen. Auf die Mündungen dieser Kanäle
wirken Schließelemente u, v. Wenn die Kanäle s und t verschlossen werden,
sind,die auf die beiden Seiten des Kolbens n wirkenden Flüssigkeitsdrucke ausgeglichen;
hierbei ist die Feder r bestrebt, über den Kolben die Führungsplatte e in die Stellung
der größtmöglichen Fördermenge zu bewegen. Sofern einer der Kanäle s, t geöffnet
wird, sinkt der Flüssigkeitsdruck auf derjenigen Seite des Kolbens n, auf welche
auch die Feder r wirkt, so daß der Flüssigkeitsüberdruck auf der anderen
Seite des Kolbens die Führung .platte e so verschwenkt, daß die Fördermenge. der
Pumpe sinkt: Das Ausmaß dieser Bewegung hängt von der jeweiligen öffnungs-,veite
ab. Das Schließelement tc für den Kanal s ist am einen Ende eines Hebels w angeordnet,
der schwingbar am Gehäuse b gelagert ist und der mit einer Feder x .belastet ist,
die bestrebt ist, das Schließelement in der geschlossenen Stellung zu halten. Der
Hebel w befindet sich in: einer Kammer y, die am Gehäuse angeordnet ist. Diese Kammer
steht mit der Einlaßöffnung i der Pumpe über ein Kanal -- in Verbindung. Die Außenseite
der Kammer 1! ist mit einer Steuermembran 2 verschlossen, die in ihrem Mittelpunkt
einen Anschlag 3 trägt, der sich gegen das eine Ende des Hebels w abstützt, welcher
seinerseits das Schließelement tt trägt. Auf der anderen Seite der Membrän 2 und
durch diese Membran von der Kammer y getrennt isst eine andere Kammer q. angeordnet,
die in geeigneter Weise unter einem Druck gehalten wird, der von der Pumpendrehzahl
abhängig ist (nicht gezeichnet). Die Membran -2 ist mit einer Feder 6 belastet,
welche an einem Einstellstift 7 befestigt ist. Dieser Stift wird in geeigneter Weise
betätigt, um die -Wirkung der Feder zu verändern.
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In Ausführung der Erfindung gemäß den Fig. z und 2 wird das Schließelement
v für die Öffnung t in Form einer Scheiibe, einer Kugel, eines Konus. od. dgl. hergestellt
und gegenüber einem ringförmigen Sitz 8 angeordnet, und zwar auf der Auslaßseite
.des Kanals t. Fernerhin ist :das Schließelement v auf einer Membran 9 befestigt,
die dazu dient, eine weitere Kammer im Gehäuse b in zwei Teilkammern zo, ii zu unterteilen:
DieTeilkammer io steht mit,der Kammery über einen Kanal 12 in Verbindung,
während die Teilkammer i i mit einem Stutzen 13 versehen ist, über welchen diese
Teilkammer mit einer Leitung verbunden werden kann, durch welche Luft vom Gebläse
(in der Zeichnung nicht dargestellt) zur Verbrennungskammer des Antriebsmotors gelangt.
Das Schließelement v ist so .den entgegengesetzten Einflüssen, und, zwar der geförderten
Druckluft einerseits (dieser Druck wirkt auf die Membran 9) und dem Pümpenförderdruck
oder einem Druck, welcher diesem proportional ist, andererseits (welcher auf das
Schließelement über den Kanal t wirkt), ausgesetzt. Die Öffnungsweite des Kanals
t (und dementsprechend-die Fördermenge des flüssigen Brennstoffes durch die Pumpe)
ist abhängig von der Differenz zwischen .diesen beiden Drücken.
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Innerhalb eines Hohlkörpers 14. (Fig. 2), welcher Teile des Durchlasses
bildet, durch den der flüssige Brennstoff von dem Pumpenaüslaß p zu dem Verbrennungsraum
der Brennkraftmaschine geliefert wird, ist ein Ventil 15 angeordnet, das mit einer
Feder 16 belastet ist. Dieses Ventil 15 ist in Form eines zylindrischen Stiftes
ausgebildet, der im Innern des Körpers 1¢ beweglich gelagert ist und der ein konisch
verjüngtes oder in anderer Weise geformtes Ende aufweist, das mit dem ringförmigen
Sitz 17 des Körpers i.1 zusammenwirkt. Dieser Körper 1.4 ist mit Auslaßbohrungen
18, i9 versehen, aus denen der flüssige Brennstoff durch Ventile gesteuert strömen
kann. Der Körper 14 ist außerdem mit einem Auslaß 20 für flüssigen Brennstoff versehen,
der von Undichti:gkeiten stammt, die vom Ventil 15 herkommen. Die Öffnungsweite
:des Ventils 15 ist abhängig vom Pumpenförderdruck und von der Ausgestaltung des
Ventils. Die Abmessungen des Durchtrittsquerschnittes zwischen dein Ventil und dem
Sitz 17 ändern sich in Ab-
hängigkeit t vom Flüssigkeitsdruck, :der auf das
Ventil wiitt.
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Anstatt das Schließelement v auf einer Membran, wie oben beschrieben,
anzuordnen, kann die in Fig. 3 :dargestellte andersartige Konstruktion gewählt
werden.
In dieser Figur sind diejenigen Teile, welche ähnlich oder analog zu den oben beschriebenen
Teilen sind, mit den gleichen Bezugszeichen versehen, wobei außerdem noch der Index
i angeschrieben ist. Das Schließelement v1 hat, wie Fig. 3 zeigt, die Form einer
Scheibe, die an einem Ende des Ilohll"örpers 21 angebracht ist, der mit seinem anderen
Ende zwischen den einander zugekehrten Enden eines Paares gleichachsig angeordneter,
wellblechartig gestalteter Metallkapseln 22, 23 eingreift. Die Kapseln 22, 23 sind
in einer Kammer 24 angeordnet, welche sich am Gehäuse b1 befindet. Das äußere Ende
der Kapsel 22 ist am äußeren Ende der Kammer 24 befestigt und mit einem Rohrstutzen
25 versehen, durch `welchen er mit der Druckluftleitung verbunden wird, die vom
Gebläse zur Verbrennungskammer der Brennkraftmaschine führt. Die andere Kapsel 23
ist luftleer gemacht. Ihr von der Kapsel 22 abgewendetes Ende ist durch eine feststehende
Platte 27 verschlossen, die am Umfang Einkerbungen hat, durch die hindurch zwecks
Sicherung gegen Verdrehen die langen Schrauben 26 geführt sind, die für eine Verbindung
der Kammer 2:I mit dem Gehäuse b1 sorgen. Es ist erkennbar, daß das Schließelement
v1 entgegengesetzten Wirkungen des Gebläsedruckes (welcher über die Kapsel 22 wirkt)
und dem Förderdruck oder einem diesem proportionalen Druck unterwarfen ist (welcher
am Schließelement über die Öffnung t1 wirkt). So ist die Öffnungsweite (und demgemäß
die Fördermenge der Brennstoffflüssigkeit durch die Pumpe) abhängig von der Differenz
zwischen diesen beiden Drücken.
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Unter Verwendung des oben beschriebenen Ventils i 5 innerhalb des
Zuführungskanals der Pumpe und unter Verwendung von Pumpensteuereinrichtungen, welche
entgegengesetzten Wirkungen des Gebläses und der Pumpenfärderdrücke ausgesetzt sind,
ist man in der -Lage, auf sehr einfache und bequeme Weise die erforderliche Proportionalität
oder angenäherte Proportionalität des zu fördernden flüssigen Brennstoffes und der
zu fördernden Luft zu dem Brennraum über einen weiten Bereich der Änderung der Gebläsefördermenge
aufrechtzuerhalten.