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Zweibrennstoffmaschine Die Erfindung betrifft Zweibrennstoffmaschinen.
Zweibrennstoffmaschinen sind so eingerichtet, daß sie entweder mit Gasbrennstoff
und einer geringen Menge eingespritzten, die Zündung bewirkenden Öls arbeiten oder
mit Ölbrennstoff als Dieselmaschinen.
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Bei der Zwefbrennstoffmaschine nach der Erfindung ist eine gekoppelte
Gas- und Ölzufuhr so ausgebildet, daß beide Betriebsarten von Hand eingestellt werden
können, und ist eine maschinelle Steuerung zur Regelung der gekoppelten Brennstoffzufuhr
angebracht, die einen selbsttätigen Übergang von einer Betriebsweise zur anderen
ermöglicht. Der Erfindungsgedanke ist gekennzeichnet in den angefügten Ansprüchen,
und seine Verwirklichung ,ist beschriebenunterBezugnafhme auf :dieZeichnung. Inder
Zeichnung ist Fig. x ein Schnitt durch einen die Erfindung verkörpernden Maschinenzylinder,
Fig. a eine vergrößerte Ansicht einer Einzelheit der Fig. r, Fig.3 ein Aufriß, teilweise
im Schnitt, einer Maschinensteuerung und Brennstoffregelung zum Gebrauch mit einer
Verkörperung der Erfindung, Fig. 4 ein vergrößerter Schnitt nach der Linie 4-4 der
Fig. 3, Fig. 5 ein Schnitt nach der Linie 5-5 der Fig. 3,
Fig. 6
ein vergrößerter Querschnitt einer Einzelheit der Fig. r, Fig. 7 eine vergrößerte
Abwicklung einer Einzelheit der Fig. 6, Fig. 8 ein Schema einer Gasbrennstoffzuführungsanlage
für die Maschine, Fig. 9 ein Schnitt einer Einzelheit der Fig. B. Die in Fig. i
dargestellte Maschine hat einen Zylinderblock i mit einer Luftkammer 3, einer Zylinderbohrung
5, einem Kühlmantelraum 6 rund um die Bohrung und eine diese Bohrung umfassende
Luftrinne 7, die sich aus. der Luftkammer 3 durch den Kühlmantelraum bis zur Bohrung
5 erstreckt. Ein Rootsgebläse 8 mit einem Gehäuse 9 liegt auf einer Seite des Zylinderblocks
i. Das Gehäuse 9 des Rootsgebläses hat einen Lufteinlaß i i und einen Druckauslaß
13, der auf einen Lufteinlaß 14 der Luftkammer 3 im Zylinderblock i paßt. Im Gebläsegehäuse
9 sind zwei Rotoren i5 und 17 angeordnet, die in üblicher Weise von der Maschine
so angetrieben werden, daß mehr Lade- und Spülluft in die Luftkammer 3 gefördert
wird, als von den Maschinenzylindern für alle möglichen Drehzahlen gebraucht wird.
Offensichtlich wächst der vom. Gebläse 8 erzeugte Druck mit der Geschwindigkeit
der Maschine.
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In jede Bohrung 5 des Zylinderblockes i ist eine Laufbüchse i9 fest
eingepreßt, jede dieser Laufbüchsen hat eine Reihe von Lade- und Spülöffhun@gen
2i, die sich -mit der Luftzufuhrrinne7 decken.
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In jeder Zylinderlaufbüchse ist ein :hin und her gehender Kolben 23
angeordnet, der durch eine Kolbenstange 24 mit der nicht dargestellten Kurbelwelle
verbunden ist. Jeder Kolben 23 legt Öffnungen 21 in der Zylinderlaufbüchse frei,
wenn er sich in die untere Totpunktlage bewegt.
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Gasbrennstoff wird in jede Zylinderlaufbüehse durch eine Gasbrennstoffdüse
25 (Fig. 2) eingeführt, die sich durch die Lufteinlaßrinne 7 im Zylinderblock erstreckt.
Die innere Stirnseite dieser Gasdüse hat eine Ringnut, in der ein biegsamer Ring
26 liegt, der gegen eine Aussparung 27 rund um die Gaseinlaßöffnung 27' in der Zylinderlaufbüchse
gepreßt wird.
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In einer äußeren Nut im anderen Ende der Gasdüse liegt ein anderer
biegsamer Ring 28 in dichtem Schluß mit der Wand einer Bohrung 29, die in der Abdeckplatte
3 1 eines Hohlraumes 33 angeordnet ist, der in der Seite des Zylinderblocks
i unmittelbar neben jeder Zylinderlaufbüdhse .i9 liegt. Die Abdeckplatte
3 1 wird durch einen Bolzen 35 in ihrer Lage gehalten. Zwischen der Platte
31 und dem Zylinderblock i ist eine Dichtung 34 angebracht. In die Platte 31 ist
ein Halterpfropfen 36 eingeschraubt, zwischen dem und einer Auflage an der Gasdüse
eine Feder 37 angeordnet ist, um den Ring 26 in der Nut in der inneren Stirnseite
der Gasdüse zu halten. Alle Platten 31 (Fig. 8) haben hohle Nippel 4o, die sich
auf beiden Seiten in der Längsrichtung der Maschine erstrecken. Biegsame Muffen
157 verbinden die Bohrungen in .den gegenüberliegenden Nippeln 4o der Platten
31. Die Öffnungen 41 (Fig. 2) in diesen Muffen und Nippeln erstrecken sich
diametral durch die Bohrung 29 in jeder Platte. Der Muffennippel4o an dem einen
Ende der Maschine ist mit der Gasspeiseleitung 155 verbunden; am anderen Ende der
Maschine ist die Platte durch einen Pflock 159 verschlossen. Jede Platte
3 1 kann abgenommen werden ohne Störung der benachbarten Platten.
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An jedem Zylinderblock i ist ein Zylinderkopf 43 (Fig. i) befestigt,
der eine Verbrennungskammer 45 bildet. Der Zylinderkopf 43 hat einen Wasserkühlmantel
47. Für jede Verbrennungskammer 45 ist im Zylinderkopf eine Einspritzbüchse 49 befestigt.
Ein oder mehrere Tellerauspuffventile 50 sind in jedem Zylinderkopf 43 angeordnet.
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In jeder Einspritzbüchse 49 ist eine Brennstofföleinspritzpumpe 51
eingebaut, deren Körper 53 (Fig.6) eine axiale Bohrung aufweist. In diese Bohrung
,des Körpers 53 ist ein Futter 55 mit einem dünneren Ende 57 eingesetzt; mit einem
Absatz liegt das Futter 55 an der inneren Stirnfläche des Körpers 53. Auf den Körper
53 ist eine Büchse 61 mit einem äußeren kegelförmigen Ende 62 aufgeschraubt, das
in eine innere kegelförmige Fläche der Haltebüchse 49 des Injektors eingesetzt werden
kann, die an die Verbrennungskammer heranreicht. Dieser kegelförmige Teil 62 der
Büchse 61 hat in seinem äußeren Ende eine axiale Bohrung von geringem Durchmesser
und anschließend eine gleichachsige Bohrung von größerem Durchmesser, so daß ein
Absatz 63 gebildet wird, der die Auflage für den äußeren Flansch 64 einer Brennstoffeinspritzdüse
65 bildet. Diese Öleinspritzdüse 65 erstreckt sich durch die engere Endbohrung in
der Büchse 61. Ihre äußere, in der Verbrennungskammer 45 der Maschine liegende Spitze
hat Spritzöffnungen 67. Diese Spritzöffnungen 67 in der Düsenspitze sind verbunden
mit einer axialen Bohrung 69 in der Brennstoffdüse, die innen von dem Ende am Flansch
64 aus verläuft. In einer Fortsetzung der großen Bohrung in der Büchse 61 sind zwischen
dem Flansch 64 der Brenustoffeinspritzdüse 65 und der inneren Endfläche des Futters
55 zylindrische Ventilsitze 71 und 73 mit gleichachsigen Bohrungen angeordnet.
Die Stirnfläche des Futters 55, die Ventilsitze 71 und 73 und der Flansch
64 werden flüssigkeitsdicht aufeinandergehalten, wenn die Schraubbüchse 61 fest
auf den Pumpenkörper aufgezogen wird. In der Einspritzdüse 65 sind ein Ventil 75,
eine Ventilfeder 77 und ein Federteller 78 untergebracht, wobei der Federteller
78 auf einem inneren Absatz 79 aufliegt. In der entgegengesetzten, mit dem Ventilsitz
73 zusammentreffenden Stirnseite des Ventilsitzes 71
liegt in einer Aussparung
81 eine Ventilscheibe 83, die an ihrem Rande Nuten 85 'hat und durch den Druck des
Brennstofföls von dem Futter 55 fort gegen die Bodenfläche der Aussparung 81 bewegt
wird.
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Der Ölbrennstoff kann frei durch die Nuten 85 in der Ventilscheibe
83 hindurchtreten, fließt durch die Bohrung in den Ventilsitz 71 und hebt das Ventil
75 gegen die Kraft der Feder 77 von seinem
Sitz ab bei einem bestimmten
Druck, der den Durchgang des hochgepreßten Brennstoffs durch Nuten im Federteller
78 und durch die verbindende Bohrung und Spritzöffnungen 67 in der Brennstoffdüse
gestattet. Das Öl wird dann unter hohem Druck direkt in die Verbrennungskammer 45
der Maschine eingespritzt. Der Gasdruck aus der Verbrennungskammer 45 der Maschine
hält das Ventil 75 normalerweise auf dem Sitz 71; etwa durch das Ventil und
seinen Sitz hindurchsickerndes Gas bringt die Ventilscheibe 83 zum Anliegen an den
Ventilsitz 73 und verhindert so den Eintritt des Leckgases aus der Verbrennungskammer
in das Futter 55. In dem Futter 55 ist ein Pumpenkolben 87 angeordnet, und eine
Pumpenbrennstoffkammer 8'8 wird zwischen dem inneren Ende des Kolbens 87 und dem
Ventil 75 gebildet. In dem Körper 53 sind ein Eintrittskanal 89 und ein Austrittskanal
9u für das Öl angeordnet, die beide in einen Brennstoffraum 93 zwischen der Außenfläche
des Futters 55 und der diese umgebenden Wand der Büchse 61 münden. Das Futter 55
hat eine obere Öffnung 95, die eine kombinierte Oleinlaß- und überlaufö$nung ist,
und eine untere Öffnung 97, die eine Öldruckentlastungsö$nung ist. Die obere und
untere Öffnung sind im wesentlichen um i8o° versetzt angeordnet und münden direkt
in den Brennstoffraum 93. Die Außenfläche des Kolbens 87 ist in die Bohrung des
Futters 55 dicht eingepaßt, um das Durchsickern des Brennstoffes zwischen beiden
möglichst zu verhindern. In dem Futter ist innen eine Sickerrinne 99 angebracht,
von der Durchtrittsöffnungen ioi sich radial zu dem Brennstoffraum 93 erstrecken.
Der Kolben 87 wird normalerweise in der in Fig. i dargestellten Lage gehalten durch
eine Feder 103 zwischen einem nicht dargestellten unteren Federsitz in einer Ausbohrung
des Körpers und einer kombinierten Federhalterung und Kolbenführung io5, die abnehmbar
an dem äußeren Ende des Kolbens befestigt ist und in dem äußeren Ende der Bohrung
im Pumpenkörper gleiten kann (Fig. i). Die Kolbenführung io5 steht im Eingriff mit
einem Schwinghebel i o6, der auf einer Schwingwelle 107 in einem Ständer io8 montiert
ist, der an dem Zylinderkopf 43 befestigt ist. Das äußere Ende des Schwinghebels
io6 wird durch eine Stoßstange und einen Nockenmechanismus iog angetrieben, während
des Umlaufens des Nockens um eine von der Maschine angetriebene Nockenwelle i io.
Ähnliche Schwinghebel i i i auf der Schwingwelle 107 werden in ähnlicher
Weise von der Nockenwelle i i o angetrieben und stehen im Eingriff mit den äußeren
Enden der Spindeln von Auspufftellerventilen, die auf ihren Ventilsitzen im Zylinderkopf
durch Federn und Federhalter gehalten werden, die zu beiden Seiten der Injektorfeder
io3 angeordnet sind.
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Auf dem Kolben 87 ist ein Zahnrad 113 (Fig. 6) axial gleitbar; aber
nicht drehbar angebracht und liegt zwischen einer Distanzbüchse 115, die sich gegen
die äußere Endfläche des Futters 55 abstützt, und dem nicht dargestellten Sitz der
Kolbenfeder io3. Das Zahnrad 113 wird so an einer axialen Bewegung während des Hinundherganges
des Kolbens 87 gehindert.
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In dem Pumpenkörper 53 gleitet eine Zahnstange 117 (Fig. i)
der Brennstoffsteuerung, die in das Zahnrad 113 eingreift und den Kolben 87 dreht,
wodurch sie dessen wirksamen Hub verändert. Jede Zahnstange 117 ist an einem Hebelarm
iig angelenkt, einem für jede Einspritzpumpe; diese Hebelarme sind an einer Steuerwelle
121 befestigt, die getragen wird von am Zylinderkopf 43 befestigten Ständern i23.
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Am Zylinderkopf sind Halter 125 für die Einspritzpumpen befestigt,
die alle Brennstoffeinspritzpumpen 5 i in den Montagebüchsen 49 im Zylinderkopf
halten.
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Der Kolben 87 (Fig. 6) hat außen nahe an seinem unteren Ende eine
Brennstoffmeßnut i27, die mit den Öffnungen 95 und 9.7 im Futter 55 zusammenarbeitet.
Von der Grundfläche der Nut 127 (Fig. 7) erstrecken sich radiale Kanäle i29 zu einem
axialen Kanal 130 in dem Kolben. Die innere Kante der Nut 127 enthält einen
schraubenförmigen Teil 131, während der andere Teil 133 kreisförmig senkrecht zur
Kolbenachse verläuft. Die Endteile 135 und 136 erstrecken sich parallel zueinander
in Achsenrichtung über die innere Kante des Kolbens hinaus mit einem halbkreisförmigen
Abschluß 137. Der Teil 138 der Unterkante der Kolbenmeßnut 127 verläuft parallel
zu dem oberenTeil 133, und drei schraubenförmige Teile 139, i4o und 141 erstrecken
sich teils vom Teil 138 8 in Achsrichtung nach außen, teils in Richtung auf die
innere Kante des Kolbens. Die Stellungen der Teile der Brennstoffmeßnut 127 in der
Lage des Kolbens am äußeren Ende des Füllhubes gegenüber den oberen und unteren
Öffnungen 95 und 97 im Kolbenfutter 55 sind am besten veranschaulicht in den Fig.6
und 7, wobei die öffnungen in Fig.7 durch gestrichelte Kreise dargestellt sind.
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Das Brennstofföl wird unter Druck in Umlauf gesetzt durch eine übliche
Brennstofförderpumpe und Brennstoffleitungen zu den Einlaß- und Rücklaufkanälen
89 und gi in den Körpern jeder dieser Einspritzpumpen 51, und zwar in Mengen größer
als der maximale, von den Pumpen 51 geförderte Betrag; das Brennstofföl zirkuliert
also durch die Brennstoffräume 93 in jeder dieser Pumpen.
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Gasbrennstoff wird zugeführt durch die Gasdüsen 25 (Fig. i) in den
Abdeckplatten 31 der Maschinenhohlräume von einer Gasduelle aus durch ein Druckregelventil
143 (F ig. 8), ein Gasabsperrventil 145 und Gassteuerventil 147, durch Verbindungsleitungen
149, 154 153 und 155 und durch Verbindungsmuffen 157.
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Das Gassteuerventil 147 (Fig. 3) ist befestigt im Flansch einer Öffnung
161 der maschinellen Steurung i62, die ein am Maschinenblock i befestigtes Gehäuse
163 hat. Diese Steuerung enthält die nicht dargestellten üblichen, gegen eine Feder
arbeitenden Fliehgewichte, die von der Maschine angetrieben werden und in der Weise
auf eine senkrechte Welle 165 im Steuerungsgehäuse 163 arbeiten, daß sie diese mit
dem an ihr befestigten Hebel 169 drehen.
An diesem vom Regulator
verstellten Hebel 169 ist ein Schwinghebel 171 um einen Zapfen 173 drehbar. Ein
an einem Ende des Schwinghebels 171 angebrachter Zapfen 175 erstreckt sich in einen
Schlitz 177 eines Hebelarmes 179, der am unteren Ende einer senkrechten Welle 181
befestigt ist. Diese ist drehbar in einer Büchse 18,3, die sich durch eine Öffnung
161 im Gehäuse des Gassteuerventils 147 aufwärts erstreckt. Das äußere Ende der
Büchse 183 ist in einer Öffnung einer Abdeckplatte 189 befestigt. Am oberen Ende
der Welle 181 sitzt ein von Hand verstellbarer Schalthebel i91. Um einen in der
Abdeckplatte 189 befestigten Zapfen 193 ist drehbar eine Rasterplatte 192, welche
die Lagen des Schalthebels 19i bei abgestellter Maschine, bei Leerlauf und voller
Drehzahl und Last sichert.
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Das andere Ende des Schwinghebels 171 ist durch einen Zapfen z95 drehbar
mit dem einen Ende des Gestänges 197 verbunden, dessen anderes Ende (Fig. 4) sich
quer durch eine Öffnung 198 in dem Steuerungsgehäuse 163 und durch eine Öffnung
im Zylinderblock i zu einem der Lenker i 19 auf der Injektorsteuerwelle 121 (F ig.
i) erstreckt -zwecks Verstellung der Zahnstangen 117 der Brennstoffeinspritzpumpen,
wodurch in ähnlicher Weise die Pumpenkolben 87 in diesen Pumpen gedreht und der
wirksame Hub und die Menge des in die Brennstoffkammer der Maschine eingespritzten
Brennstoffs verändert werden. Das am Schwinghebel 171 drehbar gelagerte Ende des
Gestänges 197 trägt einen Zapfen i99, der sich waagerecht durch einen Schlitz in
einem das Gassteuerventil bewegenden Hebel toi erstreckt. Dieser ist drehbar gelagert
auf einem waagerechten Zapfen 2o3, der in den gegenüberliegenden Wänden der Öffnung
161 des Gasventilgehäuses 185 befestigt ist. An dem kreisbogenförmigen oberen Ende
des das Gassteuerventil einstellenden Hebels toi sind Zähne 2o5 angebracht, die
in ein Zahnrad 207 am inneren Ende des Drehschiebers 2o9 des Gassteuerventils
eingreifen. Das innere Ende des Gasventildrehschiebers 2,o9 liegt drehbar in einem
am inneren Ende der Ventilbüchse 213 angebrachten Kugellager 211. Diese Ventilbüchse
213 ist gasdicht in eine Bohrung im Gasventilgehäuse 185 eingesetzt. Das
äußere Ende des Gasventildrehschiebers 2o9 ist drehbar in einem anderen Kugellager
montiert. Dieses ist in einem Lagerhalter 215 angebracht, der in einer Bohrung des
Gehäuses einwärts von dem Gasauslaßstutzen 217 liegt, der mittels durch die Deckplatte
236 des Auslaßstutzens hindurchgehender Kopfschrauben 2i9 im Gasventilgehäuse 185
befestigt ist. Die Bohrung im Ventilgehäuse 185 hat innen Gasauslaßnuten 22o und
221, die im Abstand voneinander in der Bohrung rund um die Ventilbüchse 213 verlaufen.
Von diesen Nuten 22o und 221 verlaufen axiale Öffnungen 233, die mit den Öffnungen
234 und 235 in dem Lagerhalter 215 und der Deckplatte 236 an der Innenseite des
Gasauslaßstutzens 217 ausgerichtet sind. Mit dem Gäsauslaßstutzen an dem Gassteuerventil
ist die Gasspeiseleitung 155 (Fig. 8) verbunden. Die Gasauslaßnut 22o (Fig. 3) in
dem Gasventilgehäuse deckt sich mit radialen Bohrungen 237 in der Ventilbüchse 2r3,
die zu einem Raum 23g rund um dein Endteil der Ventilspindel mit verringertem Durchmesser
führen; die andere Gasauslaßnut 221 in dem Gehäuse hat Anschluß an einen Raum 2,41
zwischen dem Lagerhalter 215 und dem äußeren Ende der Ventilbüchse, durch die sich
der äußere Endteil der Ventilspindel mit verringertem Durchmesser erstreckt.
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Das Gasventilgehäuse 185 hat eine Gaseinlaßöffnung 243, die mit einer
in Fig. 8 dargestellten Gasspeiseleitung 153 verbunden ist. Der Gaseinlaß 243 im
Gasventilgehäuse liegt in der Gehäusebohrung. Er mündet in eine äußere Gaseinlaßnut
2.45 in der Ventilbüchse 213, die in der Mitte zwischen den beiden Gasauslaßnuten
22o und 22i im Ventilgehäuse liegt (Fig. 5). Die Ventilbüchse 213 hat getrennte
Paare von axial nebeneinanderliegenden Öffnungen 2,46, die an diametral gegenüberliegenden
Stellen auf dem Boden der Gaseinlaßnut 245 angeordnet sind und sich, wie dargestellt,
durch die Wand der Büchse 213 nach innen erstrecken. Diese umgibt den mittleren
Teil des Ventildrehschi@ebers von vergrößertem Durchmess&, der mit geringem
Spiel in der Büchse sich dreht und axial verlaufende, diametral gegenüberliegende
Rinnen 247 hat. Diese sind mit dem Drehschieber im Winkel verstellbar in und außer
Deckung mit den einander diametral gegenüberliegenden Gaseinlaßöffnungen 246 in
der Ventilbüchse (Fig. 5). Diese Öffnungen. regeln die Menge des Gases, das durch
die Gasauslaßkanäle 237 in der Büchse, die Räume 239 und 241 an den Enden des Drehschiebers,
durch die Kanäle 233 in der Büchse und die Öffnungen 234 und 235 in dem Lagerhalter
und der Abdeckplatte 236 zu dem Gasauslaßstutzen strömt (Fig.3). Das so durch das
Gasstenerventil geregelte Gas strömt dann zu den Gasdüsen 25 durch das Rohr und
die Verbindungsmuffen 155 und 157, welche die Nippel 4o an den Abdeckplatten 31
der Maschinenhandlöoher miteinander verbinden (Fig. 8). Da in den Räumen 23,9 und
241, in denen die Endteile des Drehschiebers 2o9 von verringertem Durchmesser liegen,
gleicher Gasdruck herrscht und gleicher Gasdruck auch in den diametral gegenüberliegenden
Büchsenöffnungen 246 und den diametral gegenüberliegenden Rinnen 247 in der Spindel
vorhanden ist, so ist der Gasventildrehschieber axial und radial ausbalanciert.
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Ein Anschlaghebel 2q.9 (Fig. 3 und 4) sitzt auf einer Welle 25o, die
im Gasventilgehäuse 195 um eine Achse quer zu der Welle 2o3 drehbar ist, auf welcher
der das Gassteuerventil verstellende Hebel gor drehbar gelagert ist. Das obere Ende
des Anschlaghebels 249 hat nebeneinanderliegende Rasten 251 und 252, in die eine
U-förmige Sperrklinke 253 eingreift, bei Lagen des Anschlaghebels entweder außerhalb
oder in der Bahn des das Gasventil verstellenden Hebels toi. Die Klinke 253 ist
an einer Welle 255 befestigt und wird von einer Feder 256 (Fig. 3), die zwischen
die Klinke 253 und die Welle 2o3 eingespunnt ist, mit einem ihrer Schenkel in eine
von ,den beiden Rasten 251 und 252 gedrückt.
Die Welle 25o (Fig.4),
auf welcher der Anschla@ghebe1249 sitzt, ist ferner axial einstellbar durch eine
Schraube 257 im Gehäuse 185, die ein Ende der Welle 25o berührt. Auf der
Welle 25o ist zwischen der Nabe des Hebels 2q.9 und dem Ventilgehäuse eine Feder
259 (Fing. 4) angeordnet, die das Ende der Welle 25o an ,die Einstellschraube 257
drückt. Auf der Schraube 257 sitzt eine Sicherungsmutter 261. Am äußeren Ende der
Welle 25o ist :ein Handhebe1263 angebracht zur Drehung :des Anschlaghebels 2q.9
in die Bahn des das Gassteuerventil verstellenden Hebels toi (durch Eintritt der
Klinke 253 in die Rast 252 des Anschlaghebels 2,49 wird eine Grenze gezogen für
die Bewegung des die Gas- und Ölzufuhr steuernden Hebels toi und :des Gestänges
197 durch den Maschinenregulator) oder zur Bewegung :des Anschlaghebels in eine
andere Lage außerhalb der Bahn des Hebels toi (durch Eintritt der K'li'nke 253 in
:die Rast 25i des Ansehlagh:ebels 249 wird eine ungehinderte Bewegung des Gestänges
197 und des Verstellhebels toi zwischen der Nullstellung und d er Höchstwertstelllung
der Ölzufuhr gestattet).
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Da die Luftkammer 3 im Maschinenzylinderblock i mit Luft unter einem
Druck gefüllt wird, der proportional ist der Geschwindigkeit der von der Maschine
angetriebenen Rotoren 15 und 17, und in einer Menge, die größer ist als die bei
allen Maschinendrehzahlen benötigte, ist es notwendig, das der Maschine zugeführte
gepreßte Gas unter einem Druck zu halten, der :größer ist als derjenige in der Luftkammer.
Dies wird durch ein Ventil 143 bewirkt, :das jederzeit einen Luftstrom aus der Luftkammer
in :die Gaswege verhindert, wenn :die Gas- und Luftöffnungen in der Zylinderlau.fbüchse
durch die Maschinenkolben freigelegt werden. Das Ventil 143 ist im einzelnen in
Fig. 9 dargestellt. Es ,hat ein Ventilgehäuse 265 mit einer Gaskammer 267, :die
eine Auflagefläche für einen Dichtungsring 268 hat und eine Abde:ckplatte 269 mit
einer Gaseinlaßöffnung 270 einschließt. Durch eine zentrale Öffnung in der
Abdedkplatte 269 erstreckt -sich ein Ventlsitzglied 271. Die Abdeckplatte wird auf
Odem Dichtungsring durch einen Stutzen auf der anderen Seite des Gliedes 271 gehalten,
dessen inneres Ende in das Gasventilgehäuse eingeschraubt ist. Ein Gasauslaß 273
im Ventilgehäuse ist mit der Gasspeiseleitung 151 verbunden. Dieser Auälaß steht
in Verbindung mit einer Kammer im Ventilgehäuse unter der Abdeckplatte und auch
mit :dem Raum über dieser Platte durch .die Öffnung 27o. Das Ventilstützglied hat
eine axiale Bohrung 274. Ein Ventilteller 275 wird durch eine Feder 276, die zwischen
ihn und einen im Unterteil des Ventilgehäuses eingeschraubten Pflock 277 eingespannt
ist, auf seinen Sitz gedrückt. Durch einen Gaseinlaß 279 im Ventilgehäuse steht
der Raun um das Ventil 275 in Verbindung mit der Gaszuleitung 149 (Fig. 8). Aus
der axialen Bohrung 274 im Glied 271 erstrecken sich radiale Öffnungen 281 zu dem
Raum im Ventilkörper unter der Ab:deckplatte 269. Durch die axiale Bohrung 274 erstreckt
sieh aufwärts die an dem Ventilteller 275 befestigte Spindel 283. Diese trägt eine
Scheibe 28q., d 'ie in Derührung steht mit einer biegsamen Membran 285 in dem Raum
unter der Ventilgehäusehaube 287. Zwischen den Federtellern 291 und 293, deren letzter
an einer Regulierschraube 295 sitzt, ist eine Regulierfeder 289 angeordnet. Die
Sehraube 295 regelt die Stärke der von der Feder auf die Membran ausgeübten Kraft,
die das Tellerventil 275 von seinem Sitz abzuheben sucht und dadurch den Druck des
durch den Au:slaß 273 des Regelventils austretenden Gases vergrößert. Auf der Stellschraube
295 sitzteine Sicherungsmutter 297.
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Wenn der auf die Unterfläche der Membran wirkende Druck wächst, übertrifft
:er :die Kraft der Regulierfeder, und wird das Tellerventil 275 durch die Ventilfeder
276 gegen den Federsitz 27i bewegt, so wird der Gasdruck durch die Regulierfeder
auf den durch :die Stellschraube 295 festgesetzten Wert verringert. Diese Größe
des Gasdruckes liegt ein wenig über dem Luftdruck in der Kammer 3 der Maschine,
der von :den Gebläs@ero:toren bei Leerlauf der Maschine erzeugt wird. Um :den Gasspeisedruck
für alle Drehzahlen der Maschine und .des von ihr getriebenen Gebläses etwas größer
zu halten als den in der Maschinenkammer 3, ist durch eine Rohrleitung 299 eine
Verbindung zwischen der Maschinenluftkammer 3 und dem Innern der Ventilhaube 287
hergestellt. Dadurch bewirkt ein Anwachsen des Druckes in der Luftkammer ein entsprechendes
Anwachsen :des Gasdruckes. So wird der Gasdruck immer ein wenig höher gehalten als
der Druck in der Luftkammer über dem ganzen Drehzahlbereich und wird das Gas :durch
die Gasdüsen 25 und die Öffnungen 21 in der Zylinderlaufbüchse bei allen Drehzahlen
mit einem Druck zugeführt, der etwas größer ist als :derjenige :der :durch die anderen
Öffnungen ai in der Zylinderlaufbüchse zugeführten Luft.
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Das Gasabsperrventl 45, das durch Rohrleitungen 151 und 153 zwischen
das Gasregulierventil 143 und das Gassteuerventl 147 eingeschaltet ist, ist von
der üblichen, durch eine Feder geschlossenen und :durch Flüssigkeitsdruck geöffneten
Art. Durch eine Druckölleitung 301 ist das durch Druck bewegte Element des Ventils
145 an die in üblicher Weise :durch eine von der Maschine angetriebene Schmierölpumpe
gespeiste Druckölschmierung an-;geschlossen. Dadurch wird ein Gasstrom zum Ventil
147 und zur Maschinenur dann aufrechterhalten, wenn der Schmieröldruck den richtigen
Wert hat. Wenn der Schmieröldruck unter diesen Wert sinkt, sperrt :die Ventilfeder
die Gaszufuhr zur Maschine ab.
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Die Arbeitsweise der Maschine ist folgende: Bei abgestellter Maschine
stellt der Maschinist :den Schalthebel igi in :die Lage für größte Belastung und
Geschwindigkeit der Maschine, indem er :den Hebel und dessen Welle in Richtung des
Pfeiles für Vergrößerung der Brennstoffzufuhr dreht (Fig. 3). Dies bewirkt eine
Drehung des Schwinghebels 171 in Richtung,des Pfeiles, die eine Bewegung des Einspritzpumpengestänges
197 und des unteren Endes des Gassteuerhebels toi nach links veranlaßt, wie
in
Fig. 4 ersichtlich. Diese Bewegung des Gestänges 197 verursacht eine Rechtsdrehung
der Hebel I 19 und der Einspritzsteuerwelle 121 im Uhrzeigersinn"da d as Gestänge
197 mit einarm der Hebel zig verbunden ist (Fig. I). Dies .bewirkt eine Einwärtsbewegung
aller mit den Hebeln II9 verbundenen Einspritzzahnstangen 117. Die Bewegung des
Hebels gor und des Einspritzgestänges 197 wird begrenzt durch das Auftreffen des
Verstellhebels 2o1 auf den Anschlaghebel249, wenn dieser Hebel249 in die Lage für
Zweibrennstoffbetriebdurch den Handhebel 263 ,eingeste'l'lt wird, was Eingreifen
der Klinke 253 in die Rast 252,des Anschlaghebels veranlaßt. Die Einwärtsbewegung
der Zahnstangen 117 bewirkt durch das Zahnrad 113 Drehung der Injektorkolben 87
(in Richtung des Pfeiles in Fig. 6) und eine Bewegung .des Kolbens 87 nach rechts
in Richtung des Pfeiles in Fig. 7 gegenüber den Öffnungen 95 und 97 des Einspritzpumpenfutters
55 in die Stellung für größte Dre'hza'hl und Last bei Zweihrennstoffbetrieb. In
dieser Lage wird nur so viel Brennstofföl in die Verbrennungskammer der Maschine
eingespritzt, wie für das Anlassen der Maschine nötig ist. Gasbrennstoff wird ihr
erst zugeführt, wenn der Druck des Schmieröls den richtigen Wert erreicht hat, der
dann das Öffnen des Gasabsperrventils 145 bewirkt. Die Bewegung des Einspritzpumpengestänges
197 durch den Schalthebel igi bewirkt auch eine Bewegung des Verstellhebels toi
für .das Gasventil in die Stellung für größte Gasbrennstoffzufuhr, in welcher die
Rinne 247 in der Spindel Zog in voller Deckung ist mit den Gaseinlaßöffnungen 246
in der Büchse 213 des Gasventils (Fig. 3).
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Bei Einstellung,des Brennstoffpumpenkolbens 87 in die Stellung für
größte Brennstoffzufuhr verschließt der obere schraubenförmige Teil 131 der Meßnut
127 des durch die Nockenwelle abwärts bewegten Kolbens ein wenig vor der Lage des
Kolbens im oberen Totpunkt die Brennstofföl@einlaßöffnung 9,5. Durch die Schließung
.der Ölbrennstofföffnung 95 im Pumpenfutter 55 wird das Öl in der Pumpenkammer 88
der Einspritzpumpe abgesperrt; die weitere Abwärtsbewegung des Pumpenkolbens (8'7
komprimiert den Brennstoff in der Pumpenkammer und veranlaßt den Beginn der Ölbrennstoffeinspritzung
in die Verbrennungskammer und bewirkt die Entzündung des Ölbrennstoffs in der im
Kompressionshub während der Aufwärtsbewegung des Maschinenkolbens verdichteten Luft.
Damit erfolgt das Anlassen der Maschine. Die Brennstoffeinspritzung dauert an bei
der weiteren Abwärtsbewegung des Pumpenkolbens, bis der untere schraubenförmige
Teil 40 der Meßnut 127 des Kolbens bei seiner Abwärtsbewegung die Druckentlastungsöffnung
97 im Futter 5,5 freilegt und den Öldruck in der Pumpenkammer verringert und die
Brennstoffeinspritzung beendet. Da der hohe Ölbrennstoff.druck in der Pumpenkammer
durch die axialen und radialen Kanäle 130 und 129, die Meßnut 127 und die Entlastungsöffnung
9,7 zu dem Brennstoffraum 93 abgeleitet wird, verläuft die Brennstoffeinspritzung
in üblicher Weise. Die schraubenförmigen Teile rar und I4o, die den Beginn und das
Ende der Brennstoffeinspritzung für Zweibrennstoffbetrieb steuern, liegen einander
gegenüber und haben gleiche Neigung. Darum werden während der Winkelverstellung
des Kolbens bei Zweibrennstoffbetrieb Beginn und Ende der Brennstoffeinspritzung
um den gleichen Betrag vor-und zurückverlegt, so daß .die gleiche Dauer und darum
eine konstante und abgemessene Größe der Ölbrennstoffeinspritzung für den Zweibrennstoffbetrieb
aufrechterhalten wird.
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Beim Anlassen der Maschine wächst der von der durch .die Maschine
angetriebenen Schmierölpumpe erzeugte Schmieröldruck an auf eine richtige Größe,
und dieser Druck wird durch die Rohrleitung 301
zu dem wirksamen Glied des
Ventils 145 geleitet, welches sich öffnet und dem Gasbrennstoff den Durohfiuß durch
die Ventile 143, 145 und 147 sowie die Verbindungen 149, I51', 153, I55=
157 und z4o zu der Gasdüse 25 gestattet, die das Gas durch die entsprechenden Gasöffnungen
21 in der Zylinderlaufbüchse einführt.
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Wenn das Gassteuerventil 147 beim Anlassen der Maschine auf volle
öffnungslage eingestellt ist mittels des Anschlaghebels 249, wächst die Drehzahl
der Maschine schnell an und bewegt der Maschinenregulator die Welle 165 und ihren
Hebel 169 in Richtung des in Fig. 3 dargestellten Pfeiles gegenüber .dem "Zapfen
175 an dem einen Arm des Schwinghebels 171, der durch den Handschalthebel igi in
der Lage für größte Geschwindigkeit und Last bei Zweibrennstoffbetrieb gehalten
wird.
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Auch wenn die Belastung der Maschine abnimmt und die Drehzahl wächst,
dreht der Regulator die Welle 165 und ihren Hebel 169 in Richtung des in Fig.3 dargestellten
Pfeiles und bewegt das Gestänge 197 der Einspritzpumpe nach rechts; der Antri-ebshebe12oi
des Gassteuerventils wird entgegen der Uhrzeigerdrehung verstellt, wie in Fig. 4
dargestellt, um -die Gaszufuhr zur Maschine und deren Drehzahl zu verringern.
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Wenn die Belastung der Maschine zunimmt, sinkt die Drehzahl und sucht
der Regulator die Brennstoffzufuhr zur Maschine zu vergrößern. Dies kann aber nicht
geschehen, weil das mit der Einspritzpumpe -und dem Antriebshebel 2o1 des Gassteuerventils
verbundene Gestänge 197 dann gegen den Anschlaghebel 2q:9 stößt und keime weitere
Vergrößerung der Gasbrennstoff- und Ölbrennstoffzufuhr stattfinden kann.
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Diese Bewegung des Hebels 2o1 veranlaßt auch einte Bewegung des Kolbens
87 der Einspritzpumpe nach links in der Darstellung der Fig. 7 ohne Verringerung
des zum Zwecke der Zündung des Gas-Luft-Gemisches in die Brennstoffkammer eingespritzten
Ölbrennstoffs, weil der Beginn und das Ende der Brennstoffeinspritzung in gleicher
Weise verzögert werden, in folgender Weise: Da der Teil 131 der schraubenförmigen
Kante der Meßnut 127 im Pumpenkolben mit der Öffnung 95 zusammenarbeitet und der
schraubenförmige Teil 140 die Entlastungsöffnung 97 der Einspritzpumpe freilegt,
so verzögert eine Bewegung dieser Teile nach links
den Abschluß
der Einlaßöffnung mit der Wirkung, daß der Beginn der Brennstoffeinspritzung verzögert
wird, und ebenso das Freilegen der Entlastungsöffnung um den gleichen Betrag, wodurch
auch das Ende der Brennstoffeinspritzung um den gleichen Betrag verzögert wird,
so daß der gleiche wirksame Einspritzungshub des Pumpenkolbens aufrechterhalten
wird und damit eine konstante Dauer und Menge der Ölbrennstoffeinspritzung. Darum
wird lediglich der Beginn und das Ende der Brennstoffeinspritzung verändert und
eine gleiche Brennstoffmenge in die Verbrennungskammer eingespritzt, die zur Zündung
des Gas-Luft-Gemisches bei Zweibrennstoffbetrieb der Maschine genügt. Der Beginn
und das Ende der die Zündung bewirkenden Ülbrennstoffeinspritzung wird bei Zunahme
der Geschwindigkeit der Maschine und Abnahme der Belastung verzögert, während Beginn
und Ende der Ölbrennstoffeinspritzung vorverlegt wird bei abnehmender Geschwindigkeit
und zunehmender Belastung, und zwar mit derselben Einspritzbrennstoffmenge für alle
Drehzahlen der Maschine bei Zweibrennstoffbetrieb.
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Um bei Abstellung des Gasbrennstoffes die Maschine allein mit Ölbrennstoff
weiterz,ubetreiben, wird der Anschlaghebel 249 durch den Handhebel 263 aus der Bahn
des Verstellhebels 2o1 für das Gassteuerventil in .eine Lage gebracht, in der die
Klinke 253 in die Rast 251 im Anschlaghebel eingreift, wodurch der selbsttätige
Übergang vom Zweibrennstoffbetrieb zum Dieselbetrieb durch den Regulator bewirkt
wird.
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Wenn bei Einstellung der Maschine im Zweibrennstof£betrieb auf volle
Drehzahl und Belastung die Gaszufuhr fehlt, so sinkt die Drehzahl der Maschine,
und der Regulator bewegt das Injektorgestänge 197 weiter nach links und dreht den
Gasventildrehschieber Zog im Uhrzeigersinn über. die maximale volle Drehzahl- und
Belastungsstellung für Zweibrennstoffbetrieb hinaus. Diese Weiterbewegung .des Drehschiebers
Zog bewegt deren Rinne 247 aus der vollen Deckung mit den öffnungen 246 in der Ventilbüchse.
Die entsprechende Bewegung des Injektorgestänges 197 bewegt den Injelctorkolben
weiter nach rechts (vgl. Fig. 7), so daß die Öffnungen g5 und 97 mit den
schraubenförmigen Teilen 131 und 139 der Kolbenmeßnut zusammenarbeiten. Dies beschleunigt
weiterhin den Beginn und verzögert das Ende der Brennstoffeinspritzung und vergrößert
so den wirksamen Einspritzhubdes Pumpenkolbens und Dauer und Menge der Brennstoffeinspritzung.
Demzufolge wird mehr Ölbrennstoff in die Verbrennungskammer der Maschine eingespritzt,
bis der Drehzahl- und Belastungswert der Maschine vergrößert und beibehalten wird
infolge der Wirkung der Maschinensteuerung 162 ebenso wie bei Zweibrennstoffbetrieb.
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Bei Wiederaufnahme der Gasbrennstoffzufuhr läuft die Maschine schneller,
weil dann beide Gas-und Ölbrennstoffe zugeführt werden, und der Regulator wirkt
in umgekehrter Weise, indem er das Gasventil zurückbewegt in die volle öffnungslage
und den Einspritzpumpenkolben auf den Punkt zurückbewegt, wo die Maschine wieder
mit größter Drehzahl und Last bei Zweibrennstoffbetrieb arbeitet. Die Maschine kann
mit Zweibrennstoff betrieben werden zwischen größter Drehzahl und Belastung und
im Leerlauf ohne Belastung durch Bewegung .des Handschalthebels in die Stellung
zwischen größter Drehzahl und Last und Leerlauf entgegen der Pfeilrichtung (Fig.
3). Dies bewirkt eine Drehung des Schwinghebels, 171 um den vom Regulator beeinflußten
Hebel 169 und veranlaßt eine Bewegung des Gassteuerventils 147 in eine teilweise
Öffnungslage und bewegt auch die Einspritzpumpenkolben, so daß die Öffnungen
95 und 97 mit den schraubenförmigen Teilen 131 und 141 zusammenarbeiten.
Dies verzögert schließlich den Beginn und beschleunigt das Ende der Öleinspritzung,
so daß ein Minimum von Ölbrennstoff zur Zündung des Gas-Luft=Gemisches in die Verbrennungskammer
der Maschine eingespritzt wird, um Leerlauf ohne Belastung unter Steuerung durch
den Regulator herbeizuführen.
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Zwecks Abstellung der Maschine wird der Handschalthebel 1g1 entgegen
dem Pfeil in Fig. 3 in die Lage für Abstellung der Brennstoffzufuhr gebracht. Dies
bewirkt, daß das Gassteuerventil 147 geschlossen und der Kolben der Einspritzpumpe
so eingestellt wird, daß die Pumpenöffnungen 95 und 9,7
mit den kreisförmigen
Teilen 137 und neben 141 zusammenarbeiten. Auf diese Weise wird der Abschluß der
Öffnung 95 so lange verzögert, bis .die Öffnung 97 freigelegt wird,
so daß kein Brennstoff mehr eingespritzt wird.
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Wenn der Anschlaghebel 249 durch die Klinke 253 so eingestellt ist,
daß er den Verstellhebe12o1 des Gasventils nicht blockiert, liegt die Klinke 253
in der Rast 251 des Anschlaghebels 249. Dies ist die Dieselarbeitslage des Anschlaghebels.
- Wenn kein Gasbrennstoff verfügbar ist, bewirkt der Handschalthebel 1g1 bei Einstellung
in die Lage für volle Brennstoffzufuhr bei maximaler Drehzahl und Last maximale
Ölzufuhr und verringerte Gasbrennstoffzufuhr durch das Gasventil 147 zum Anlassen
und für Arbeiten mit Ölbrennstoff allein. Wenn Gasbrennstoff wieder vorhanden ist,
bewirkt die Steuerung den Übergang vom Dieselbetrieb zum Zweibrennstoffbetrieb in
der vorher beschriebenen Weise.