CH205291A - Brennkraftmaschine. - Google Patents

Brennkraftmaschine.

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CH205291A
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Aktiengesellschaft Gebr Sulzer
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Sulzer Ag
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    • F02COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02DCONTROLLING COMBUSTION ENGINES
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    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
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    • F02D2700/0284Control of fuel supply by acting on the fuel pump control element
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Description


      Brennkraftmaschine.       Die Erfindung betrifft eine     Brennkraft-          maschine    mit     Aufladung    und besteht darin,  dass eine     Einrichtung    die Brennstoffzufuhr  mindestens zeitweise, sowohl in Abhängig  keit vom     Aufladedruck,    als auch in Abhän  gigkeit von der Drehzahl der     Brennkra,ft-          maschine    begrenzt.     Vorteilhafterweise    ist die  Einrichtung als     Begrenzungsvorrichtung    aus  gebildet.

   Eine vom     Aufladedruck    abhängige  Vorrichtung bewirkt mit zunehmendem Ruf  ladedruck zweckmässig eine Vergrösserung  des Grenzwertes der einstellbaren Brennstoff  menge und eine von der Drehzahl abhängige  Vorrichtung dagegen mit zunehmender Dreh  zahl eine Verkleinerung dieses     Grenzwertes.     



  Die Belastungsfähigkeit von     Brennkraft-          maschinen    mit Rufladung ist stark abhängig  von der zur Verfügung stehenden     Verbren-          nungs-    und Spülluft     bezw.    von der Höhe des  Rufladedruckes. Es ist deshalb schon vor  geschlagen worden, die Brennstoffzufuhr in  Abhängigkeit von der Höhe des Ruflade  druckes zu begrenzen.

   Wenn das Auflade  gebläse von der     Brennkraftmaschine    oder    einer von ihren Abgasen     beaufschlagten    Tur  bine angetrieben     wird,    kann das höchste  Drehmoment nur bei der grössten Drehzahl  abgenommen werden, da in jedem andern  Fall der     Aufladedruck    geringer und in Ab  hängigkeit davon die Brennstoffmenge klei  ner ist.  



  Der praktische Betrieb hat aber gezeigt,  dass bei aufgeladenen     Brennkraftmaschinen,     insbesondere bei solchen mit durch Abgas  turbinen angetriebenem     Aufladegebläse,    bei  niedrigen Drehzahlen und bei Ruflade  drücken, die unter dem     Höchstwert    liegen,  ohne Gefahr für die     Brennkraftmaschine    das  diesem     Höchstwert    des Rufladedruckes und  der höchsten Drehzahl nahezu oder ganz ent  sprechende Drehmoment abgenommen wer  den kann.  



  Durch die Erfindung wird der Vorteil  ermöglicht,     Brennkraftmaschinen    auch bei  niederen Drehzahlen annähernd oder ganz  mit dem bei der höchsten Drehzahl und dem  höchsten Rufladedruck zulässigen Dreh  moment betreiben zu können, ohne. dass     die              Brennkraftmaschine    bei höheren Drehzahlen  gefährdet wäre. Dies ist zum Beispiel für       Brennkraftmaschinen    mit mechanischer  Kraftübertragung, die zum Antrieb eines  Fahrzeuges dienen, besonders wichtig, weil  dann gerade bei den kleineren Drehzahlen  ein möglichst grosses Drehmoment für das  Anfahren zur Verfügung steht.  



  Auf der Zeichnung sind als Ausführungs  beispiele der Erfindung einige     Einspritz-          brennkraftmaschinen    schematisch dargestellt.  



       Fig.    1 zeigt eine     Brennkraftmaschine    mit  einem von zwei     Regelvorrichtungen    einstell  baren Anschlag für die Regelstange der  Brennstoffpumpen;       Fig.    2 ist ein Diagramm, das die Wir  kungsweise veranschaulicht;       Fig.    3 und 4 zeigen die     Abänderung    von  Einzelheiten aus     Fig.    1;       Fig.    5 zeigt eine     Brennkraftmaschine    mit  mittelbarer Kraftübertragung und die Ein  wirkung von zwei Regelvorrichtungen auf  das Gestänge zwischen einem Geschwindig  keitsregler und einer Regelvorrichtung für  die mittelbare Kraftübertragung;

         Fig.    6 zeigt eine     Brennkraftmaschine,    die  ihre Leistung über eine Kupplung mit Rege  lung des übertragenen Drehmomentes ab  gibt.  



  Die     Brennkraftmaschine    A in     Fig.    1 ist  mit dem Getriebe B gekuppelt. Die Brenn  kraftmaschine A wird durch die     Auflade-          gruppe    C, die aus der Abgasturbine 1 und  dem Verdichter 2 besteht, aufgeladen. Der  Verdichter 2 saugt Luft durch den Filter 3  an und drückt sie in die     Aufladeluftleitung     4, von wo sie in die einzelnen Arbeitszylin  der 5 gelangt.

   Die Regelvorrichtung D ar  beitet in Abhängigkeit vom     Aufladedruck.    E  sind die Brennstoffpumpen, F der Geschwin  digkeitsregler der     Brennkraftmaschine    und  G die in Abhängigkeit von der Drehzahl ar  beitende Regelvorrichtung, die zusammen  mit der Regelvorrichtung D die grösste       Brennstoffzufuhr    der Pumpen E bestimmt,  und H die Kühlwasserpumpe.  



  Die Regelvorrichtung D weist eine in den  Raum 6 hineinragende Federdose 7 auf. Der    Raum 6 ist durch die Leitung 8 mit der       Aufladeluftleitung    verbunden, während die  Federdose 7 durch die Feder 9 entgegen dem       Aufladedruck    belastet ist. Der Hebel 10 ver  bindet die Federdose 7 mit dem Schieber 11  und dem einfachwirkenden Kolben 12 im       Servomotorzylinder    13. Der Schieber 11 ver  bindet den Raum über dem Kolben 12 mit  der     Druckmittelzufuhrleitung    14,     bezw.    mit  der Ablaufleitung 15 und der Kolben 12  ist durch die Feder 16 entgegen dem Druck  des Druckmittels, eine Flüssigkeit oder ein  Gas, belastet.

   Ferner ist der Kolben 12 mit  dem Winkelhebel 17 verbunden, dessen Dreh  punkt 18 an dem um die feste Drehachse 19  drehbaren Hebel 20 angebracht ist. Der He  bel 20 wird durch die Regelvorrichtung G  mit der Federdose 22 eingestellt. Das Ge  häuse 21 der Federdose 22 ist durch die Lei  tung 23 mit dem Druckstutzen 24 der Kühl  wasserpumpe H verbunden. Die Federdose  22 ist entgegen dem Wasserdruck durch die  Feder 25 belastet und mit dem untern Arm  des Hebels 20 durch das Gestänge 26 ver  bunden. Der Anschlag 27 am Hebel 17 be  grenzt die Verschiebung der Regelstange 28  für sämtliche Brennstoffpumpen E nach  links. Die Regelstange 28 stellt in nicht dar  gestellter Weise die von den einzelnen Pum  pen E geförderte Brennstoffmenge ein. Die  Regelstange 28 ist über ein nachgiebiges  Glied 29 mit der Muffe des Geschwindig  keitsreglers F verbunden.

   Die Verstellung  des den Anschlag 27 tragenden Armes des  Hebels 17 ist durch die Anschlagstifte 30  und 31 begrenzt.  



  In     Fig.    2 ist das Drehmoment. durch     B-          Linien,    deren Ordinate auch der für diese  Drehmomente zugeführten Brennstoffmenge  entspricht, als Funktion der Drehzahl dar  gestellt. Wird das Drehmoment zum Beispiel  durch kontinuierliche Drehzahlverstellung am  Geschwindigkeitsregler oder wenn zwischen  dem abgenommenen Drehmoment und der  Drehzahl ein Abhängigkeitsverhältnis be  steht, durch unveränderte Einstellung der  eingespritzten Brennstoffmenge konstant auf  dem höchsten für die     Brennkraftmaschine    zu-      lässigen Wert B' gehalten,

   so verläuft der  erforderliche     Aufladedruck    gemäss der Kurve       p'a.    Die     Kurve        p'"    zeigt, dass für das glei  che Drehmoment B' bei der kleinsten Dreh  zahl n     ,"i"    ein wesentlich geringerer Ruf  ladedruck     pal    als bei der höchsten Drehzahl       nm..    genügt.  



  Würde eine nur in Abhängigkeit vom  Rufladedruck arbeitende Begrenzungsvor  richtung für die Einstellung der Brennstoff  zufuhr so eingestellt, dass die höchst einstell  bare     Brennstoffmenge    durch die Begren  zungsvorrichtung erst verkleinert wird, wenn  der Rufladedruck unter den Wert     pal    sinkt,  so wäre bei der kleinsten Drehzahl die     Brenn-          kraftmaschine    nicht gefährdet.

   Bei allen  höheren Drehzahlen jedoch würde diese Be  grenzungsvorrichtung zu spät in Funktion  treten, so dass, wenn die Drehzahl der     Brenn-          kraftmaschine    gesteigert wird, die Begren  zungsvorrichtung infolge des steigenden Ruf  ladedruckes die Einstellung eines grösseren  Drehmomentes als     Bi    und damit einer grö  sseren     Brennstoffmenge    freigeben würde.

   Die  Steigerung des Drehmomentes über     B,    hinaus  wäre jedoch     unzulässig,    weil     B,    das grösste  Drehmoment darstellt, das bei ungestörten       Aufladeverhältnissen    überhaupt an der       Brennkraftmaschine,    innerhalb des Drehzahl  bereiches von     n",i"    bis     n",aX,    eingestellt wer  den darf, ohne dass eine Gefährdung     ein-          tritt.    Für das Drehmoment     B1    in-ass bei     n""1     zum Beispiel der Rufladedruck, damit kein  Luftmangel eintritt, den Wert     p"    haben.

    Sinkt bei nm"., der Rufladedruck unter den  Wert     P"3,    so würde die Begrenzungsvorrich  tung noch nicht in Funktion treten und das  Drehmoment     B1    bei     n",",    so lange eingestellt  bleiben, bis der Rufladedruck unter den  Wert     p",    sinkt. Auch wenn eine kleine Sen  kung des Rufladedruckes bei     nm"    z.

   B. auf  den Wert     p",    zur Vermeidung eines zu  raschen Eingreifens der Begrenzungsvorrich  tung noch zulässig wäre, so hätte die     Brenn-          kraftmasehine    bei der     erwähnten    Einstel  lung der     Begrenzungsvorrichtung    auf den  Rufladedruck     p",    bei allen Rufladedrücken  zwischen     pa2    und     pa,    Luftmangel. Dadurch         entstände    eine schlechte     Verbrennung,    ein  Nachbrennen usw., wodurch die     Brennkraft-          maschine    stark gefährdet ist.

   Bei den nur  in Abhängigkeit vom     Aufladedruck    arbei  tenden Begrenzungsvorrichtungen muss des  halb die Begrenzung der Brennstoffzufuhr  gemäss den Verhältnissen bei     n.a,    eingestellt  werden. Infolgedessen sinkt bei Abnahme  des Rufladedruckes das Drehmoment     und     auch die Brennstoffzufuhr gemäss der Kurve       B".    Dies hat zur Folge, dass der Ruflade  druck nunmehr gemäss der Kurve     Va"    ver  läuft und als höchstes Drehmoment bei     n.i"     nur das weit unterhalb     B,    liegende Dreh  moment     BZ    eingestellt werden darf.  



  Die grösste einstellbare Brennstoffmenge  wird bei der     Brennkraftmaschine    gemäss       Fig.    1 sowohl durch die in Abhängigkeit vom  Rufladedruck arbeitende Regelvorrichtung  D, als auch durch die     in    Abhängigkeit von  der Drehzahl arbeitende Regelvorrichtung G  bestimmt, und zwar bewirkt die Vorrichtung  D mit     zunehmendem    Rufladedruck eine Ver  grösserung, die     Vorrichtung    G dagegen mit  zunehmender Drehzahl eine     Verkleinerung     der maximal einstellbaren Brennstoffmenge.

    Indem die     beiden    Regelvorrichtungen ge  meinsam die Stellung des Anschlages 27 für  die Begrenzung der Verstellung des vom  Geschwindigkeitsregler beeinflussten     Mengen-          regelorganes    der Brennstoffpumpen, nämlich  der Regelstange 28, in der vorher erläuterten  Weise bestimmen, kann erreicht werden, dass  jeweils, wenn der Rufladedruck bei einer be  stimmten Drehzahl unterhalb des für diese  Drehzahl der Kurve     p,'    zu entnehmenden  Wertes absinkt, die höchst einstellbare  Brennstoffmenge auf eine Menge begrenzt  wird, die einem kleineren Drehmoment als       B,    entspricht.

   Dadurch ist nicht nur mög  lich, bei ungestörten     Aufladeverhältnissen     die höchst zulässige     Brennstoffmenge    für  alle Drehzahlen einzustellen, sondern der  Schutz der     Brennkraftmaschine    durch die Be  grenzungsvorrichtung tritt auch bei allen  Drehzahlen rechtzeitig ein.  



  Alle Stellungen an den Regelvorrichtun  gen sind so gezeichnet, wie sie im Ruhe-      zustande vorkommen. Wird die     Brennkraft-          maschine    in Betrieb gesetzt und bei niedrig  ster Drehzahl im Leerlauf laufen gelassen,  so wird das linke Ende der Regelstange 28  der     Brennstoffpumpen    E nach links in die       Leerlaufstellung    verschoben. Es besteht aber  immer noch ein Zwischenraum zwischen dem  Anschlag 27 und dem linken Ende der       Brennstoffregelstange    28. Im Leerlauf bei  niedrigster Drehzahl der     Brennkraftmaschine     A genügt der Rufladedruck nicht, die Wider  standskraft der Federdose 7 und der Feder  9 der Regelvorrichtung D zu überwinden.

    Auch der bei dieser Drehzahl erzeugte Druck  der Kühlwasserpumpe H ist noch nicht in  der Lage, die Gegenkraft der Federdose 22  und der Feder 25 der Vorrichtung G zu  überwinden. Wird nun das Getriebe B und  damit das Fahrzeug mit der     Brennkraft-          masehine    A gekuppelt, so fällt im Moment  die Drehzahl der     Bremskraftmaschine.    Auf  diese Drehzahlverminderung reagiert der     Ge-          seliwindigkeitsregler    F dadurch, dass er den  Brennstoffpumpen E mehr Füllung gibt.  Vorerst kann der Regler F nur die Füllung  geben, bei der die Regelstange 28 am An  schlag 27 anstösst. Die weitere Bewegung  des Reglers F wird vom Federglied 29 auf  genommen, das entsprechend zusammen  gedrückt: wird.

   Die Steigerung der Füllung  hat aber auch eine Vergrösserung der Aus  puffenergie zur Folge und damit eine Er  höhung der Drehzahl von Turbine 1     und    Ge  bläse 2. Der Rufladedruck steigt ebenfalls  entsprechend und überwindet nun die Gegen  kraft der Federdose 7 und der Feder 9. Da  durch bewegen sich der Hebel 10 und der       Schieber    11 nach oben. Das Drucköl kann  durch die Leitung 14 in den Raum     über     dem Kolben 12     gelangen    und drückt diesen  nach unten. Dadurch bewegt sich der An  schlag 27 nach links und erlaubt dem Regler  F den Brennstoffpumpen E mehr Füllung  zu geben.  



  Wenn die     Brennkraftmaschine    A und die       Aufladegruppe    C in Ordnung sind, steigt  der Rufladedruck, bis der Anschlag 27 die  für das maximal zulässige Drehmoment     Bi       nötige Füllung der Brennstoffpumpen E frei  gegeben hat. Die     Brennkraftmaschine    läuft  nun mit der niedrigsten Drehzahl     ni"i"    und  gibt bei verhältnismässig kleinem Ruflade  druck ein grosses Drehmoment ab. Dabei hat  der Kolben 12 in     Fig.    1 noch nicht seinen  ganzen Hub gemacht.  



  Steigert sich nun die Drehzahl der Brems  kraftmaschine infolge Beschleunigung des  Fahrzeuges, so steigt auch die Drehzahl der  mit der     Brennkraftmaschine    starr     gekuppel-          ten    Wasserpumpe H und damit der erzeugte  Wasserdruck. Dieser schiebt das Gestänge 26  entgegen der Kraft der Feder 25 und der  Federdose 22 nach links. Dabei dreht sich  der Hebel 20 und verschiebt die Drehachse  18 und damit den Anschlag 27 nach rechts.  Mit steigender Drehzahl der     Brennkraft-          maschine    bewirkt also die Vorrichtung G  eine Verschiebung des Anschlages 27 im  Sinne einer Verminderung der Brennstoff  pumpenfüllung.

   Gleichzeitig steigt aber  auch infolge der Erhöhung der Drehzahl der       Brennkraftmaschine    und der ungefähr gleich  bleibenden     Brennstoffpumpenfüllung    die  Drehzahl der     Aufladegruppe        und    damit der  Rufladedruck. Letzterer ermöglicht mittels  der Vorrichtung D eine grössere Füllung. Die  beiden Vorrichtungen D und G sind nun so  aufeinander abgestimmt, dass die Füllungs  steigerung der einen durch eine Vermin  derung der andern kompensiert wird. Damit  ist erreicht, dass die     Brennstoffpumpenfül-          lung    von der niedrigsten bis zur höchsten  Drehzahl annähernd konstant bleibt, und  stets dem Drehmoment     B,    entspricht.  



  Um beim Versagen der Vorrichtung G  eine Gefährdung der     Brennkraftmaschine    aus  zuschliessen, ist die maximale Brennstoff  pumpenfüllung durch den Anschlagstift 31  begrenzt.  



  Bleibt nun aus irgend einem Grunde die       Aufladegruppe        C,    bei der     Steigerung    der  Drehzahl der     Brennkraftmaschine    zurück  und bleibt dadurch der     Aufladedruek    unter  dem normalen Wert, so kann die Vorrich  tung D die     Füllungsverminderung    der Vor-           richtung    G nicht kompensieren, das     heisst    die       Brennkraftmaschine    A erhält nur so viel  Brennstoff, als mit Rücksicht auf den Ruf  ladedruck zulässig ist und ist deshalb vor  Überlastung geschützt.  



  In gleicher Weise arbeitet die Vorrich  tung D auch beim Versagen eines oder meh  rerer Arbeitszylinder. Sobald ein Zylinder  nicht mehr arbeitet, so fehlt auch dessen  Auspuffenergie, die Drehzahl der Turbine 1  sinkt und der Rufladedruck wird ebenfalls  kleiner. Auf die     Verminderung    des Ruf  ladedruckes reagiert die     Vorrichtung    D  durch Verminderung der zulässigen Brenn  stoffzufuhr. Auch in diesem Falle ist  somit die     Brennkraftmaschine    A vor Über  lastung geschützt.

   Bei Fahrzeugmaschinen  sinkt bei den meisten Betriebsfällen, zum  Beispiel beim plötzlichen Versagen der       Aufladegruppe,    die     Drehazhl    der     Brenn-          kraftmaschine    rasch und die     Brennkraft-          maschine    A steht unter Umständen ganz still.

    In einem solchen Falle ist der Fahrzeug  führer gezwungen, Stufe um Stufe des Ge  triebes abzuschalten, bis das noch verfügbare  Drehmoment der     Brennkraftmaschine    in der  Lage     ist,    das Fahrzeug fortzubewegen.     In.     der Praxis hat es sich gezeigt, dass zum Bei  spiel bei stillstehendem Gebläse 2, also ohne  Rufladung, die     Brennkraftmaschine    A bei       allenBetriebsdrehzahlen    noch zirka     dieHälfte     des Vollast - Drehmomentes abgeben kann.

    Um zu vermeiden, dass bei     n.@,    die     schon.    auf  zirka die Hälfte verminderte Brennstoff  menge durch die Vorrichtung G noch weiter  vermindert wird, ist     nun    die Bewegung des  Anschlages 27 nach rechts, und damit die  Beschränkung der Brennstoffzufuhr nach  unten durch     einen    festen Anschlagstift 30  (Fix. 1) begrenzt.  



  In     Fig.    3 ist die     Vorrichtung    G mit der  Vorrichtung D zusammengebaut. Statt dass  der Drehpunkt 18 des Hebels 17 verschoben  wird, wird über das Gestänge 32 die Stel  lung der     Schieberbüchse        33    verändert. So  bald die Vorrichtung G über die Leitung  23 Druck erhält, so bewegt sich das Ge  stänge     32    entgegen der Kraft der Feder-    dose 22 und der Feder 25 nach oben und  verschiebt die     Schieberbüchse    33. Dies be  wirkt eine Füllungsverminderung der Brenn  stoffpumpen E. Auf die     Vorrichtung    G  könnte an Stelle des Druckes der Wasser  pumpe der Druck einer andern Pumpe, z. B.

    der     Schmierölpumpe    einwirken, der sich mit  der Drehzahl der     Brennkraftmaschine    ändert.  



  In     Fig.    4 weist die     Vorrichtung    G     einen          Fliehkraftregler    J auf. Die Gewichte 34, die  gegen die Feder 35 arbeiten, haben für jede  Drehzahl der     Brennkraftmaschine    eine ganz  bestimmte Stellung. Die     Reglermuffe    36 ver  stellt einen Steuerschieber 37, der den     Ein-          und    Austritt von einem     Druckmittel,    z. B.

    Drucköl, steuert, das     einen        einfachwirkenden          Servomotorkolben    38 entgegen     einer    Feder  39     betätigt.    Der Kolben 38 betätigt über das  Gestänge 40 das Gestänge 32 und die     Schie-          berbüchse        33    (Fix.

   3), und zwar bei Dreh  zahlerhöhung der     Brennkraftmaschine    A im  Sinne einer     Verminderung    der     Brennstoff-          pumpenfüllung.    Ein entsprechend starker  Regler könnte die     Schieberbüchse        33    auch  direkt betätigen.  



       Fig.    5 zeigt eine     Brennkraftmaschine    mit  elektrischer     Kraftübertragung.    An Stelle des  mechanischen Getriebes B ist hier     ein    Gene  rator     R'    getreten. Zudem ist die Anlage noch  mit einer Feldregelung L ausgerüstet. Diese  besitzt einen Servomotor, dessen Kolben 41  mittels des Steuerschiebers 42 und einer ver  stellbaren     Schieberbüchse    43 gesteuert wird,  die durch den handbetätigten Hebel 44 ein  gestellt werden kann.

   Die Kolbenstange 45       betätigt    den Kontakthebel 46 des elektrischen  Widerstandes 47, und beeinflusst so das Feld  des Generators     g'    und damit dessen     Lei-          stungsaufnahme.    Der Schieber 42 wird vom  Regler F betätigt, indem das Gestänge 48  bis 51 den Schieber 42 und ausserdem die  Regelstange 28 mit der Muffe des Reglers F  verbindet.  



  Zwischen der Drehzahlverstellung für       Fahrzeugbrennkraftmaschinen    mit mechani  scher     Kraftübertragung        und    derjenigen mit  elektrischer     Kraftübertragung    besteht ein  wesentlicher Unterschied.

   Bei mechanischer      Kraftübertragung stimmt die momentane  Drehzahl der     Brennkraftmaschine    nicht  immer mit der Stellung der     Drehzahl-Ver-          stellvorrichtung    überein, sondern die Dreh  zahl der     Brennkraftmaschine    kann sich in  folge der starren     Verbindung    der     Brennkraft-          maschine    mit dem Fahrzeuggetriebe nur er  höhen, wenn die Fahrzeuggeschwindigkeit       zunimmt.    Anders ist es bei elektrischer  Kraftübertragung, insbesondere bei Anlagen,  die eine Feldregelung aufweisen.

   Hier hat  die Drehzahl der     Brennkraftmaschine    immer  den vom Führerstand aus eingestellten Wert.  In einem solchen Falle ist es daher auch mög  lich, die Vorrichtung G, die die Brennstoff  menge in Abhängigkeit von der Drehzahl der       Brennkraftmaschine    beeinflusst. von der  Drehzahl der     Verstellvorrichtung    direkt zu       betätigen.     



  In     Fig.    5 ist nun eine     Drehzahl-Verstell-          vorrichtung    mit drei Stufen     vorgesehen.    Die       Stellungen    der Gestänge, Hebel und Kolben  sind im Stillstand der     Brennkraftmaschine     gezeichnet. Die Regelstange 28 ist in der  äussersten Lage links,     welche    der Nullfüllung  der Brennstoffpumpen E entspricht, gezeich  net. Beim Regler hat die Kraft der Feder  56 die Gewichte 58' infolge Fehlens der  Fliehkraft in die innerste Lage gedrückt.

   Um  beim Abstellen der     Brennkraftmaschine    nicht  die Federkraft des Reglers überwinden zu  müssen, ist in das Gestänge 50 ein elastisches  Glied 50' eingeschaltet, das erlaubt, die  Brennstoffpumpen auf Stellung 0 zu setzen,  während die     Reglermuffe    in der     untersten     Stellung steht. Ist der Motor im     Betrieb,    so  werden die Fliehgewichte 58' des Reglers F  durch die Fliehkraft nach aussen geschleu  dert. Auf das elastische Glied 50' wirkt  nur noch der Bewegungswiderstand der Re  gulierstange 28, welcher von der Feder im  elastischen Glied 50' überwunden wird. Im  normalen Betrieb wirkt deshalb das Ge  stänge 50 mit dem elastischen Glied 50' als  starre     Verbindung.     



  Die     Drehzahlverstellvorrichtung    ist ge  zeichnet für die     unterste    Drehzahl. Zum Ein  schalten der zweiten und dritten Stufe wird    durch die Leitung 52     bezw.    53 ein Druck  mittel dem Raum über dem Kolben 54     bezw.     55 zugeführt, welcher dadurch nach unten  gedrückt, zu der in der ersten Stufe allein  wirksamen Feder 56     bezw.    den Federn 56       und    57 die Feder 57     bezw.    58     hinzuschaltet.     Bei jeder Stufe hat der Kolben   und da  mit auch die Spindel 59     eine    andere Stellung.

    Die Spindel 59 ist durch den Hebel 60 und  die Stange 61 mit dem Gelenk 62 des Hebels  63 verbunden, so dass jeder Stellung     des    Kol  bens 55 eine bestimmte     Lage    des Gelenkes  62 entspricht. Das Gelenk 64 des     Hebels    63  wird vom     Servomotorkolben    12 der Regelvor  richtung D verstellt. Bei zunehmender Dreh  zahl geht das Gelenk 62 nach oben und das  Gelenk 64 wird bei zunehmendem Ruflade  druck gesenkt, so dass, wenn der Ruflade  druck entsprechend der Drehzahlsteigerung  zunimmt, die Lage des Gelenkes 65 nahezu  unverändert bleibt.

   Das Gelenk 65 ist mit  dem Gelenk 66 im Gestänge 50 verbunden  und seine     Bewegung    verursacht durch Knie  hebelwirkung eine Zu- oder Abnahme der  Länge des Gestänges 50 zwischen dem mit  der Muffe des Reglers F verbundenen Hebel  51 und dem Hebel 48. Der Hebel 48 wirkt  über einen Lenker 48' und den Hebel 48" auf  den Steuerschieber 42. Der     Steuerschieber    42  leitet Druckmittel je nach seiner Stellung       unter    oder über den Kolben 41, welch letz  terer über die Stange 45 und den Hebel 46  den Widerstand 47 im Erregerstromkreis des  Generators     K    und damit dessen Leistungs  abnahme von der     Brennkraftmaschine    ändert.

    Geht nun zum Beispiel das Gelenk 66     infolge     Steigerung der Drehzahl der     Brennkraft-          maschine    oder infolge Nachlassen des Ruf  ladedruckes nach oben, so streckt sich das  Kniegelenk und die Verbindung zwischen  dem Gestänge 50 und dem Hebel 48 wird  länger. Dies hat zur Folge, dass der Steuer  schieber 42 nach unten verschoben wird und  Druckmittel den Kolben 41 nach oben drückt  und dadurch mehr Widerstand 47 in den  Stromkreis der Erregung des Generators     K     einschaltet. Die Leistungsaufnahme des     Ge-          nerators    vermindert sich deshalb und damit      \wird die     Brennkraftmaschine    entlastet.

   In  folgedessen steigt ihre Drehzahl und der  Regler F stellt den Schieber 42 in     seine    neu  trale Lage zurück. Tritt der umgekehrte Re  guliervorgang ein, zum Beispiel bei steigen  dem     Aufladedruck,    so geht das Gelenk 66  nach unten und die Leistungsaufnahme des  Generators wird im Sinne einer Steigerung  beeinflusst.  



  Bei elektrischer     Kraftübertragung    ist es  üblich, nicht einen ganzen Drehzahlbereich  von     nm;n    bis     g"""    wie bei der mechanischen  Kraftübertragung zu durchfahren, sondern  es werden einige ganz bestimmte Drehzahl  bereiche gewählt. Um eine Leistungsabstu  fung zu erhalten, wird die Brennkraft  maschine bei den niedrigen Drehzahlen sehr  oft nur mit     einem    Teil des zulässigen Dreh  momentes belastet. Die Vorrichtung G hat  in diesem Falle nicht dieselbe Bedeutung  wie bei der mechanischen Kraftübertragung.

    Trotzdem bietet sie auch hier wesentliche  Vorteile, wenn anstatt der Ausführung nach       Fig.    5, wo die Regelvorrichtung D und G  auf das     Gelenk    66 in dem Gestänge 50 ein  wirken, die einfachere Ausführung eines An  schlages 27 wie in     Fig.    1 angewendet wird.  Dabei kann dann der Spielraum zwischen  dem linken Ende der Regelstange 28 der  Brennstoffpumpen E und dem Anschlag 27  wesentlich grösser als bei mechanischer Kraft  übertragung gehalten werden. Dies ist vor  allem wichtig bei Drehzahlsteigerungen,  während denen die     Brennkraftmaschine    A  belastet ist. Im Moment der Drehzahlsteige  rung kann der Regler F den Brennstoff  pumpen E maximale Füllung geben. Die  Stange 28 bewegt sich nach links, bis sie am  Anschlag 27 anstösst.

   Die Weiterbewegung  des Reglers nimmt das elastische Glied 29  auf. Je grösser nun der Spielraum zwischen  28 und 27 ist, desto grösser ist die Beschleu  nigung der Drehzahl und desto rascher die  Drehzahländerung durchgeführt. Dies ist be  sonders     wichtig    beim Durchfahren von kri  tischen Drehzahlen.  



  In     Fig.    6 sind die Vorrichtungen D und  G eng     zusammengebaut    und betätigen eine    weitere Vorrichtung M. Diese regelt das  übertragene Drehmoment einer nicht gezeich  neten Fahrzeugkupplung, die als     Reibungs-,     elektromagnetische, hydrostatische oder hy  drodynamische Kupplung ausgeführt sein  kann, in erster Linie in der     Anfahrperiode     in Abhängigkeit des zur     Verfügung    stehen  den     Drehmomentes.    Sie verhindert einerseits,  dass die     Brennkraftmaschine    abgewürgt und  zum Stillstand gebracht wird     und    gestattet  anderseits die Ausnutzung des ganzen zur  Verfügung stehenden Drehmomentes.

   Die  Vorrichtung M umfasst das     Schiebergehäuse     67, die     Schieberbüchse    68 und den Schieber  69. Der Schieber 69 ist mittels der Stange 70  mit der Regelstange 28 der Brennstoffpum  pen E verbunden, während die Lage der       Schieberbüchse    68 mit dem Anschlag 2 7 von  der Stellung des Hebels 71     bezw.    des     Servo-          motorkolbens    72 abhängt. Die verschiedenen  Teile sind in der     Leerlaufstellung    gezeichnet.

         In.    dieser Stellung kann das Druckmittel  durch die Leitung 73 in die     Schieberbüchse     68 und von dort zur Leitung 74 gelangen,  die zur Fahrzeugkupplung führt, sobald ein  in dieser Leitung eingeschaltetes, hand  betätigtes Absperrorgan geöffnet wird. Wird  beim Anfahren dieses Absperrorgan geöffnet,  so wird die     Brennkraftmaschine    mit dem  Fahrzeug gekuppelt. Von der Brennkraft  maschine wird Leistung     abgenommen.    Die  Regelstange 28 bewegt sich nach links, und  damit auch der     Schieber    69. Die Steuer  kante 75 schliesst die Austrittsöffnung 76 in  der Büchse 68 und öffnet dann mit der Kante  77 den     Druckmittelablauf    78 der Büchse 68.

    Dadurch kann das Druckmittel aus der  Kupplung über die     Leitungen    74     und    79 und  die Ablaufleitung 80 abfliessen. Infolgedes  sen wird der     Kupplungsdruck    verringert und  dem zur Verfügung stehenden     Drehmoment     der     Brennkraftmaschine    angepasst. Steigt der       Aufladedruck,    so bewegt sich der obere Arm  des Hebels 71 nach links und ermöglicht eine  Steigerung des Kupplungsdruckes.  



  Diese     Anpassungsfähigkeit    des Kupp  lungsdruckes beim Anfahren in Abhängig  keit des zulässigen Drehmomentes ist gerade      bei     Brennkraftmaschinen    mit     Aufladung     durch Abgasturbinen sehr erwünscht. Denn  gerade beim Anfahren ist ein möglichst       grosses    Drehmoment anzustreben, was mittels  der Vorrichtung 31 stets selbsttätig einge  stellt wird. Die Wirkungsweise der Vorrich  tungen D     und    G in     Fig.    6 ist dieselbe wie  in     Fig.    3 und 4. Es ist lediglich die Feder  81 zwischen dem Schieber 11 und der     Schie-          berbüchse        33    vorgesehen.

   Dies ermöglicht,  dass, wenn der Regler J in der     Arbeitsstel-          liuig    die     Schieberbüchse    33 um ein beträcht  liches Stück nach links verschoben hat, der  Schieber 11 schon gleich in der richtigen  Lage zu ihr steht. Dadurch wird vermieden,  dass die Federungsdose 7 durch den Ruflade  druck soweit zusammengedrückt werden  muss, bis der Hebel 10 in der gestrichelt ein  gezeichneten Arbeitslage 82 angelangt ist.  Im übrigen können da, wo in der     Zeichnung     eine einzelne Feder zur Belastung der Fe  derungsdose, Kolben usw. angegeben ist,  mehrere Federn verwendet werden, die nach  einander in Eingriff kommen, zum Zweck,  eine besondere Charakteristik der Regelungs  vorrichtung zu erhalten.  



  In den     Ausführungen    nach den     Fig.    3, 4,  5     und    6 ist eine Begrenzung durch den An  schlagstift 31 wie in     Fig.    1 nicht nötig. In       Fig.    3, 4 und 6 bildet die unterste,     bezw.    die  äusserste Lage links des Kolbens 12     bezw.    72  die Füllungsbegrenzung und in     Fig.    5 be  sorgt lies die     Feldregulierung    L, indem diese  durch Einschalten von weiteren Widerstands  stufen die Leistungsaufnahme des Generators  über die zulässige Belastungsfähigkeit der       Brennkraftmaschine    A hinaus verhindert.

    Bei den Ausführungen der     Fig.    3, 4 und 6  wird der Anschlag 30 aus     Fig.    1 durch die  in der gezeichneten Stellung des Kolbens 12,       bezw.    72 wirksame     Begrenzung    am obern       bezw.    linken Deckel gebildet.  



  An Stelle der Regelung der Brennstoff  zufuhr mittels der Regelstange 28 durch den  Geschwindigkeitsregler F der Brennkraft  maschine kann die Einstellung der Brenn  stoffzufuhr auch von Hand, zum Beispiel  mittels einer     Fernübertragungseinrichtung       vom Steuerstand eines Fahrzeuges her er  folgen.

Claims (1)

  1. PATENTANSPRUCH: Brennkraftmaschine mit Aufladung, da durch gekennzeichnet, dass eine Einrichtung die Brennstoffzufuhr mindestens zeitweise, sowohl in Abhängigkeit vom Aufladedruck, als auch in Abhängigkeit von der Drehzahl begrenzt. UNTERANSPRüCHE: 1. Brennkraftmaschine nach Patentanspruch, dadurch gekennzeichnet, dass eine Einrich- tung die Belastung der Brennkraft maschine mindestens zeitweise begrenzt.
    z. Brennkraftmaschine nach Patentanspruch, dadurch gekennzeichnet, dass die Begren zungseinrichtung von einer in Abhängig keit vom Rufladedruck arbeitenden Re gelvorrichtung und von einer Drehzahl Regelvorrichtung eingestellt wird. 3. Brennkraftmaschine nach Patentanspruch und Unteranspruch 2, dadurch gekenn zeichnet, dass die vom Rufladedruck ab hängige Vorrichtung mit zunehmendem Rufladedruck eine Vergrösserung des Grenzwertes der Brennstoffzufuhr, die von der Drehzahl abhängige Vorrichtung dagegen mit zunehmender Drehzahl eine Verkleinerung dieses Grenzwertes be wirkt.
    4. Brennkraftmaschine nach Patentanspruch und Unteranspruch 2, dadurch gekenn zeichnet, dass beide Vorrichtungen ge meinsam die Stellung eines Anschlages für die Begrenzung der Verstellung der vom Geschwindigkeitsregler beeinflussten Mengenregelorgane der Brennstoffpumpen bestimmen. 5. Brennkraftmaschine nach Patentanspruch und Unteransprüchen ? und 4, dadurch . gekennzeichnet, dass die eine Vorrichtung einen diesen Anschlag tragenden Hebel verstellt und die andere Vorrichtung die Lage des Drehpunktes dieses Hebels.
    6. Brennkraftmaschine nach Patentanspruch und Unteranspruch 2, dadurch gekenn zeichnet, dass die von der Drehzahl abhän gige Vorrichtung eine Federdose besitzt, die entgegen dem Druck mindestens einer Feder durch den Druck des Fördermittels einer von der Brennkraftmaschine ange triebenen Pumpe belastet wird. 7. Brennkraftmaschine nach Patentanspruch und Unteranspruch 2, dadurch gekenn zeichnet, dass die vom Aufladedruck ab hängige Vorrichtung einen den Anschlag verstellenden Servomotor aufweist, dessen Steuerschieber in einer Schieberhülse ar beitet, die von der andern Vorrichtung eingestellt wird.
    B. Brennkraftmaschine nach Patentanspruch und den Unteransprüchen 2 und 7, da durch gekennzeichnet, dass zwischen dem Steuerschieber und der Schieberbüchse eine Feder (81) eingeschaltet ist. 9. Brenntraftmaschine nach Patentanspruch und Unteranspruch 2, dadurch gekenn zeichnet, dass die von der Drehzahl ab hängige Vorrichtung einen von einem Fliehgewichtregler gesteuerten Servo motor besitzt. 10. Brennkraftmaschine nach Patentanspruch und Unteransprüchen 2 und 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Endstellungen des einstellbaren Anschlages durch feste Anschläge bestimmt sind.
    11. Brennkraftmaschine nach Patentanspruch und Unteranspruch 2, mit mittelbarer Leistungsübertragung und selbsttätiger Konstanthaltung der Leistung unter dem Einfluss des Geschwindigkeitsreglers, da durch gekennzeichnet, dass die beiden Vorrichtungen die Verbindung zwischen Geschwindigkeitsregler und dem Regel organ der mittelbaren Leistungsübertra gung beeinflussen. 12.
    Brennkraftmaschine nach Patentanspruch und Unteranspruch 2, mit mittelbarex Leistungsübertragung und einer Vorrich tung zum Einstellen der Drehzahl, da durch gekennzeichnet, dass die vom Ruf ladedruck abhängige Vorrichtung ein Or gan in Abhängigkeit von der Stellung des Einstellorganes der Drehzahleinstell- vorrichtung einstellt.
    13. Brennkraftmaschine nach Patentanspruch und Unteranspruch 2, mit einer Kupp lung mit einstellbarer Drehmomentüber- tragung, dadurch gekennzeichnet, da,ss die vom Rufladedruck abhängige Regelvor richtung und die von der Drehzahl ab hängige Regelvorrichtung gemeinsam eine Steuerhülse eines Schiebers einstellen, der in Abhängigkeit von einem Geschwindig keitsregler ein die Kupplung betätigendes Druckmittel steuert.
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Cited By (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
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DE1227281B (de) * 1963-01-11 1966-10-20 Daimler Benz Ag Einrichtung zur Anpassung der Kraftstoffmenge bei einer aufgeladenen Diesel-Brennkraftmaschine
EP0025085A1 (de) * 1979-09-07 1981-03-18 Robert Bosch Gmbh Steuereinrichtung für Brennkraftmaschinen

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