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Brennstoffventilsteuerung für Ölmotoren. Für Ölmotoren mit luftloser
Brennstoffeinspritzung haben die Erfinder eine Ventilsteuerung angegeben (britische
Patentschrift 127980 und deutsches Patent 356369), bei der das am Steuerende unter
dem Einfluß des Brennstoffdruckes stehende Ventil bei seiner Öffnungs- und Schließbewegung
kraftschlüssig mit einer Steuerspindel in Berührung steht, der durch eine äußere
Steuerung ein bestimmtes Bewegungsgesetz vorgeschrieben ist. Das Ventil
öffnet
sich unter dem Einfluß des Brennstoffdruckes mit einer von der erwähnten Steuerspindel
bestimmten Geschwindigkeit und wird durch den auch auf das entgegengesetzte Ende
mit entsprechender Vergrößerung zur Wirkung gebrachten Brennstoffdruck wieder geschlossen.
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Derartige Steuerungen sind nach der Erfindung durch eine zusätzliche
Regelung des Ventilhubes vervollkommnet. Es ist ein durch einen Regler beliebiger
Art oder auf andere Weise einstellbarer Anschlag vorgesehen, der das Ventil, wenn
es bei seiner Aufwärtsbewegung unter dem Einfluß des Brennstoffdruckes der Steuerspindel
folgt, an einer bestimmten Stelle festhält und dadurch die weitere Eröffnung unterbricht.
Das Ventil verharrt dann eine bestimmte Zeit hindurch in geöffnetem Zustand, um
schließlich bei Abwärtsbewegung der Steuerspindel wieder geschlossen zu werden.
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Dadurch kann die Höhe des Eröffnungshubes selbsttätig, in Abhängigkeit
vom Regler, geändert werden, so daß das Ventil zeitweise einen geringeren Hub erhält
als den normalen, ohne daß dabei die Zeitdauer der Ventileröffnung oder der Beginn
und Schluß dieser in bezug auf die festgelegten Kurbelstellungen verändert würde.
Derartige Ventilsteuerungen sind bisher mir mit Hilfe von Lenkstangenantrieben ausgeführt
worden, die weit komplizierter sind als die Anordnung nach der Erfindung.
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Diese ist in den beiliegenden Zeichnungen an zwei Ausführungsformen
erläutert, und zwar in Anwendung mit einem Nadelventil: Abb. i zeigt einen Längsschnitt
durch das Brennstoffeinspritzventil. Abb. 2 ist eine Ansicht eines Einzelteiles
von Abb. i.
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Abb. 3 ist ein Diagramm der Ventilbewegung.
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Abb. 4 stellt eine abgeänderte Ausführungsform dar, und Abb. 5 ist
ein Querschnitt nach der Linie 5-5 der Abb. q..
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In der Abb. i ist der obere Teil des Ventilstempels mit i bezeichnet,
die eigentliche Ventilnadel oder @ der untere Teil des Ventils, die die Einspritzöffnung
0 regelt, mit 3. Zwischen i und 3 ist der mittlere Teil 2 des Ventilstempels angebracht,
dem in üblicher Weise von einem Daumen RL aus eine aufwärts und abwärts gehende
Bewegung erteilt wird.
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Die oberen und unteren Ventilstempel i und 3, von denen der obere
einen etwas größeren Durchmesser als der untere hat, sind getrennt von dem mittleren
Teil 2 ausgeführt, liegen aber an diesem in den Berührungsflächen i1, 2a und 211,
3 b an, und zwar so, daß diese Berührungsflächen parallel miteinander
und senkrecht zu der Mittelachse der Ventilstempel gerichtet sind. Der Teil i ist
flüssigkeitsdicht in der zylindrischen Bohrung von G1 geführt, sein oberes Ende
wirkt wie ein Kolben in dieser Bohrung. Auf dieses obere Ende drückt eine leichte
Feder L S, die durch eine Schraube S und einen gasdichten Stöpsel P in ihrer
Stellung gehalten wird. In der zylindrischen Bohrung G2, die gleichachsig mit der
Bohrung G1 angeordnet ist, ist der untere Ventilstempel 3 ebenfalls flüssigkeitsdicht
geführt. Auch er wirkt darin wie ein Kolben. Sein unteres, kegelförmig zulaufendes
Ende ragt in die Einspritzöffnung 0 hinein, die in den Maschinenzylinder führt.
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Das obere Ende des oberen Zylinders G1 ist mit dem unteren Ende des
unteren Zylinders G2 durch ein Rohr BC verbunden. Die Verbindung ist am Punkt J
hergestellt, wo die Brennstoffeinlaßleitung FF' mit der zum Brennstoffventil führenden
Leitung verbunden ist. D ist ein Ablaßrohr.
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Das untere Ende des oberer- Zylinders G1 und das obere Ende des unteren
Zylinders G2 dienen als Führungen für das obere und untere Ende des mittleren Ventilstempels
2, der nach beiden Seiten hin in die Zylinder hineinragt.
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Dem mittleren Teil des Ventilstempels 2 wird, wie bereits bemerkt,
durch einen Daumen RL eine Aufwärtsbewegung erteilt. Dieser Aufwärtsbewegung folgt
der untere Ventilstempel 3, infolge des im unteren Teil des Zylinders G2 herrschenden
Luftdruckes. Der Teil 3 kann also der Aufwärtsbewegung von 2 bis zu seinem gewünschten
Höchsthub folgen.
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Auf den Umfang des Zylinders G2 ist am oberen Ende ein Gewinde T aufgeschnitten.
Auf diesem sitzt eine Mutter N, die zur Unterbrechung der Hubbewegung in dem obenerwähnten
Sinne dient und in deren mittlerer Bohrung das obere Ende des Stempels 3 sich bewegen
kann. Auf dem Teil 3 ist zu diesem Zweck ein Bund 1s angebracht, der gegebenenfalls
sich an die Fläche F anlegt, welche die in der Mutter angebrachte Höhlung nach oben
hin begrenzt.
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An der Mutter N ist ein Arm A befestigt, der durch eine
Lenkstange L an einen Regler irgendwelcher Art angeschlossen ist. Der Regler ist
auf der Zeichnung nicht mit dargestellt.
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Wenn die Mutter N auf dem Gewinde T
weit genug nach aufwärts
geschraubt ist, so hat sie keinen Einfluß auf den Hub des Stempels 3. Wird sie aber
selbsttätig oder auf andere @t% eise auf dem Gewinde T verstellt, so kann sie an
einen solchen Punkt gebracht und an ihm festgehalten werden, daß die Unterfläche
F des Ausschnittes den Bund K bei der Aufwärtsbewegung des Stempels 3 festhält,
bevor der Höchsthuh des
Stempels erreicht ist. So hält also die
Mutter den Stempel in seiner Aufwärtsbewegung, nachdem diese an dem gewöhnlichen
Punkt und zur gewöhnlichen Zeit begonnen hat, fest, gestattet aber die Abwärtsbewegung
wiederum im gewöhnlichen Punkt und zur gewöhnlichen Zeit.
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In Abb. 3 ist das erläutert. Hier bedeutet die Kurve V-W-X-Y-Z die
graphische Darstellung der Offnungs- und Schließbewegung eines Ventilteiles, wie
z. B. des Stempels 3, und zwar während einer Periode, deren Dauer entsprechend der
Winkelbewegung des Kurbelzapfens dargestellt ist durch die Länge der horizontalen
Linie V-H-Z. Die senkrechte Bewegung des Ventiles während seines Hubes entspricht
den senkrechten Abständen der Kurve von der Horizontallinie V-H-Z. Diese Hubbewegung,
die bei V beginnt und bei Z endigt, wird durch die Kurve V-W-X-Y-Z unter Bedingungen
dargestellt, in denen das Ventil seinen Höchsthub erfährt. Wird dieser Hub aber
durch die Unterbrechung der Ventilbewegung in einer mittleren Stellung begrenzt,
so vollzieht sich die Ventilbewegung genau wie vorher beschrieben, aber nach der
Kurve V-W2-Y-Z. Der Ventilhub beginnt und endigt genau an demselben Punkte wie vorher,
die Hubstrecke aberr;ist kleiner. Wie sehr man also auch die Hubhöhe verkleinern
möge, so bleibt doch der Charakter des Hubes in seinen ersten und in seinen letzten
Teilen - Ventilöffnung und Ventilschließung - ungeändert, denn Abb. 3 zeigt, daß
nur der mittlere Teil der Ventilhubkurve sich ändert und ersetzt wird durch eine
gerade Linie.
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In der abgeänderten Ausführungsform nach den Abb. 4 und 5 endigt der
untere Ventilstempel 3 oben in einer flachen Scheibe 3a, die lose an dem unteren
Ende des mittleren Stempels 2 anliegt. An einem Zapfen SP sind Schwinghebel
TL angebracht, die miteinander durch eine Büchse B verbunden sind, durch
deren Mittelbohrung sich der Ventilstempel 2 frei bewegen kann. An der Unterseite
dieser Büchse sind Nasen NI angebracht, gegen die die Scheibe 3" sich
legt, wenn der Ventilstempel 3 nach aufwärts geht, und die also den Hub unterbrechen.
Diese Nasen beeinflußen den Hub des Ventilstempels 3 nicht, wenn die Schwinghebel
TL weit genug nach aufwärts gestellt sind. Werden diese aber selbsttätig
aus ihrer obersten Lage nach abwärts bewegt, so können die Nasen N1 in eine solche
Stellung gebracht werden, daß sie die Scheibe 3a auf ihrem Hub anhalten und so den
obersten Teil der Hubbewegung des Ventiles abschneiden, genau wie bei der vorher
beschriebenen Ausführungsform die Fläche F an der Mutter N wirkt. Um den Stand der
Nasen NI selbsttätig zu regeln, ist ein Exzenter E vorgesehen, das auf einer Welle
El befestigt ist. Diese Welle läuft in einem Lager FB im Gußstück C. Gegen dieses
Exzenter wird eine Rolle R; die -an dem freien Ende der Schwinghebel TL drehbar
gelagert ist, durch eine Feder sp angedrückt, deren unteres Ende an die Schwinghebel
angreift und deren oberes Ende in einem Auge b am Gußstück C befestigt ist. Wird
die Welle El selbsttätig gedreht, so drückt das Exzenter E die Schwinghebel nach
abwärts oder läßt sie sich nach aufwärts bewegen, so daß dementsprechend die Nasen
Ni in ihrer Höhe verstellt werden.