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Regelung für durch Brennkraftmaschine angetriebenen Kompressor Bei
durch Brennkraftmaschinen angetriebenen Kompressoren sind Regelvorrichtungen bekannt,
bei welchen bei Überschreitung eines Höchstdruckes im Druckluftbehälter sowohl die
Leistung der Antriebsmaschine verringert als auch der Kompressor entlastet wird.
Die bekannten Vorrichtungen arbeiten entweder in der Weise, daß bei Überschreitung
des Höchstdruckes ein Regelorgan in Tätigkeit tritt, wodurch dann ein Triebmittel,
in der Regel Druckluft, sowohl zu einem die Brennstoffzufuhr regelnden Ventil als
auch zu einem den Kompressor entlastenden Organ gelangt, oder aber ein sich bei
überschreitung des Höchstdruckes bewegendes Regelorgan bewirkt die Abschaltung des
Kompressors vom Druckluftbehälter und die Offenstellung der Druckleitung gegen die
Atmosphäre, worauf dann ein mit der Druckleitung verbundenes, die Brennstoffzufuhr
regelndes Organ infolge Entlastung durch den. Druckabfall in der Druckleitung sich
im Sinne der Motordrosselung bewegt. Das erstere Verfahren hat den Nachteil, daß
das die Entlastung des Kompressors hervorrufende Ventil und das die Brennstoffzufuhr
drosselnde Organ unabhängig voneinander beein$ußt werden, so daß es beispielsweise
vorkommen kann, daß der Motor bereits Vollgas erhält, während der Kompressor noch
ausgeschaltet ist, so daß die Gefahr besteht, daß der unbelastete Motor durchgehen
kann. Beim zweiten Verfahren, bei welchem die Kompressordruckleitung an die Atmosphäre
angeschlossen wird, ergeben sich als übelstände: komplizierte Bauart, große Abmessungen
der Regelventile, erhebliche Leerlaufarbeit und starkes Geräusch, so daß dieses
Verfahren nur bei kleinen Aggregaten verwendbar ist.
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Die genannten Gbelstände werden beidem Verfahren nach der Erfindung
dadurch vermieden, da.ß das die Brennstoffzufuhr zur Maschine regelnde Organ durch
den bei der Drosselregelung des Kompressors in dessen Ansaugestutzen auftretenden
-Unterdruck beeinflußt wird. Hierzu wird zweckmäßig eine Vorrichtung benutzt, bei
welcher in einem mit dem Ansaugestutzen des Kompressors verbundenen Zylinder ein
Reglerkolben angeordnet ist, welcher bei normaler Arbeitsweise des Kompressors durch
entsprechende beiderseitige Belastung vermittels Federn oder Druckluft das die Brennstoffzufuhr
regelnde Organ (Vergaserdrosselklappe oder Brennstoffeinspritzung) in Offenstellung
hält, während durch den beim Schließen des Absperrventils der Saugleitung im Ansaugestutzen
und demgerr:,äß auch im Reglerzylinder auftretenden Unterdruck eine Seite des Reglerkolbens
entlastet und dieser im Sinne der Drosselung der Brennstoffzufuhr bewegt wird. Auf
diese Weise sind die Bewegungsvorgänge der beiden Regelorgane in gewisse Abhängigkeit
voneinander gebracht, indem bei übergchreitung des Höchstdruckes im Behälter zuerst
der
Kompressor entlastet und dann, nachdem der Unterdruck eine genügende Größe erreicht
hat, auch der Motor gedrosselt wird, und daß andererseits die erhöhte Brennstoffzufuhr
zur Maschine nicht eher wieder einsetzen, kann, bis daß die Öffnungsbewegung des
Drosselventils in der Ansaugeleitung begonnen hat. Das Verfahren nach der Erfindung
bringt weiter den Vorteil mit sich, daß die Einrichtung in der Weise ausgebildet
werden kann, daß der Motor bereits Vollgas erhält, wenn das Drosselventil des Kompressors
sich erst um ein: geringes Maß geöffnet bat, so daß sich der Motor noch unter geringer
Belastung schnell auf seine normale Drehzahl heraufarbeiten und dann, wenn, sich
inzwischen das Drosselventil ganz geöffnet bat, das nunmehr erforderliche volle
Drehmoment hergeben kann. Demgegenüber wird bei den bekannten Einrichtungen die
antreibende Brennkraftmaschine schon bei niedriger Drehzahl durch Einschaltung des
Kompressors voll belastet und muß daher sofort das volle Drehmoment hergeben, so
daß, da bekanntlich das von einem Verbrennungsmotor erzeugte Drehmoment annähernd
verhältnisgleich seiner Drehzahl ist, , die Notwendigkeit besteht, den Motor überdimensioniert
auszubilden.
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Der Regler für die Brennstoffzufuhr wird vorteilhaft so ausgestaltet,
daß der Reglerkolben auf der einen Seite durch eine Feder belastet wird, während
die andere, unter oder Wirkung des im Saugstutzen herrschenden Druckes stehende
Kolbenseite von einem in einem besonderen Zylinder geführten Kolbeh belastet wird,
wobei dessen Belastung wiederum entweder durch Druckluft oder idurch eine Feder
erfolgen kann. Wählt man Druckluft und schließt zu diesem Zweck den Zylinder dieses
Belastungskolbens an den Windkessel an, so ergibt sich eine weitere Regelungsmöglichkeit,
indem sich auf diese Weise die Druckwirkung auf den Reglerkolb .en und damit dessen
die Menge des zugeführten Bre=stoffes bestimmende Stellung selbsttätig dem jeweiligen
Behälterdruck und damit dem Kraftbedarf des Kompressors anpaßt.
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In der Zeichnung ist die Erfindung an dem Beispiel einer Verpuffungsmaschine
als Antrieb für eine direkt gekuppelte Kompressoranlage dargestellt.
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Abb. i zeigt eine schematische Darstellung, Abb. 2 ist ein Schnitt
durch die .Regelvorrichtung am Kompressor, Abb.3 ein Schnitt durch den Regler für
die Brennstoffzufuhr.
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Der Antrieb des Kompressors i erfolgt durch die Brennkraftinaschine
2, wobei die geförderte Druckluft über die Druckleitung 3 in den Behälter 4 hineingepumpt
wird. Der Ansaugestutzen des' Kompressors ist mit 5, der Vergaser des Benzinmotors
mit 6 bezeichnet, 7 sind die zu den Zylindern führenden Ansaugeleitungen. Die hier
nicht gezeichnete Drosselklappe des Vergasers 6 wird durch den großen Kolben 8 des
Reglers in bekannter Weise beeinflußt, wobei der Reglerzylinder durch die Leitung
9 mit der Ansaugeleitung 5' des Kompressors verbunden ist; ferner ist das Regelventil
io durch Leitung i i mit dem Druuckluftbehälter verbunden, #.vährend über die Verlängerung
i i' dieser Rohrleitung der kleine Belastungskolben 12 des Reglers für die Brennstoffzufuhr
ständig mit Druckluft beaufschlagt wird.
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Bei Überschreitung des durch die Spannung der Feder 13 (Abb. 2) einstellbaren
Höchstdruckes im Druckluftbehälter wird der Kolben i¢ des Regelzylinders io durch
die über Leitung i i zustehende Druckluft nach links verschoben, so daß das Triebmittel
über die Bohrungen i 5 und 16 des Kolbens 14, Ringnut 17 und Kanal 18 vor
den Kolbenansatz 19 des Absperrventils 2o gelangen kann, so daß sich dieses
entgegen dem Druck der Feder 2 i ruckweise auf seinen Sitz 2o' auflegt und die Saugleitung
des Kompressors schließt. Durch. den nunmehr in der Saugleitung des Kompressors
auftretenden Unterdruck, welcher sich über die bei 22 in den Reglerzylinder 23 mündende
Leitung 9 diesem Zylinder mitteilt, wird die rechte Seite des auf der anderen Seite
-durch die Feder 24 belasteten Reglerkolbens 8 entlastet; während bei normalem Betrieb
des Kompressors der über die Leitung i i' mit Druckluft aus dem Behälter beaufschlagte
kleine Belastungskolben iz der Feder 2q. das Gleichgewicht hält, ist die letztere
bei dem nunmehr im Zylinder 23 vorhandenen Unterdruck in der Lage, den. Reglerkolben
8 gegen den Druck der auf dem Kolben 12 lastenden Preßluft nach rechts zu verschieben,
wobei durch die Stange 25 in bekannter Weise die Drosselklappe des Vergasers 6 im
Sinne einer Drosselung der Brennstoffzufuhr verstellt wird.
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Sinkt nun bei Luftentnahme aus dem Druckluftbehälter q. der Druck
in diesem unter das zulässige Maß, so wird der Kolben 1q: (Abb. 2) durch die Feder
13 wieder in !die durch Abb.2 veranschaulichte Stellung zurückgeführt, wobei der
Raum unterhalb des Kolbens 19 über Bohrung 1s, Ringnut 17, Bohrungen
26 und 27 und Kanal 28 entlüftet wird" so daß die Feder 2 i den Ventilkörper 2o
wieder in Offenstellung bringen #kann. Sobald sich nun der Ventilkörper 20 von seinem
Sitz um ein geringes Maß abhebt und demgemäß der Ansaugeluft den Zutritt zum Kompressor
wieder gestattet, so daß der Unterdruck in der Ansaugeleitung nachläßt, wird durch
den Kolben
12 der Reglerkolben 8 gegen den Druck der Feder 2q.
sofort wieder in seine Ausgangslage zurückgeführt, wodurch der Motor Vollgas erhält
und sich daher bei der anfangs noch geringen Belastung schnell auf seine normale
Drehzahl heraufarbeiten kann, und dann, wenn das Ventil2o seine Öffnungsbewegung
vollendet, die volle Luftförderung also eingesetzt hat, in der Lage ist, das erforderliche
volle Drehmoment herzugeben.
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Die Belastung des Kolbens 12 könnte an sich auch durch eine Federerfolgen;
wählt man aber, wie im vorliegenden Falle, die Druckluft aus dem Behälter, so ergibt
sich gleichzeitig der Vorteil - einer weiteren Regelungsmöglichkeit des Aggregates,
indem sich auf diese Weise die vom Kolben 12 auf den Reglerkolben 8 ausgeübte Druckwirkung
und damit dessen, die Menge des zugeführten Brennstoffes bestimmende Stellung dem
jeweiligen. Behälterdruck und damit dem Kraftbedarf des Kompressors anpaßt. Dies
ist besonders wichtig, wenn der Motor beim Inbetriebsetzen der Anlage angelassen
werden muß. Da in diesem Falle der Überdruck im Behälter gleich Null ist,
nimmt der Reglerkolben 8 seine rechte Endstellung ein, wobei die Drosselklappe
des Vergasers für den Leerlauf eingestellt ist. Im gleichen Maße, wie sich nun der
Druck im Behälter erhöht, verschiebt sich der Reglerkolben unter entsprechender
Vergrößerung der Brennstoffzufuhr nach links.
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Verfahren und Vorrichtung nach der Erfindung können selbstverständlich
auch für Einspritzmotoren Verwendung finden.