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Ladegebläse für eine Brennkraftmaschine Zusatz zum Patent 684 266
Die Erfindung bezieht sich auf ein Ladegebläse für eine Brennkraftmaschine, in dessen
Kolben nach Patent 684 266 ein mit steigender Drehzahl Rückströmöffnungen aufsteuerndes
Regelglied angeordnet ist. Es sind bereits Brennkraftmaschinen mit Ladegebläsen
bekanntgeworden, bei denen mit Hilfe eines Regelgliedes, das mit dem Beschleunigerhebel
oder einer anderen auf die Kraftstoffzufuhr einwirkenden Einrichtung verbunden ist,
bei Leerlauf oder Teillast ein Rückströmkanal geöffnet wird, durch den ein Teil
des vom Gebläse geförderten Lademittels zur Saugseite des Gebläses zurückströmen
kann.
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Dieses Regelglied und der Rückströmkanal können erspart werden, wenn
erfindungsgemäß das im Kolben angeordnete Regelglied außer durch ein von der Drehzahl
abhängiges Verstellglied noch zusätzlich durch den Beschleunigerhebel dergestalt
steuerbar ist, daß der freie Querschnitt der Rückströmöffnungen vergrößert wird
mit zunehmender Verschiebung des Beschleunigerhebels in die Leerlaufstellung.
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Auf der Zeichnung ist in Abb. i ein Ausführungsbeispiel des Erfindungsgegenstandes
veranschaulicht. Abb. i ist ein Schnitt nach Linie II-II der Abb. 2, die einen Schnitt
nach Linie III-III der Abb. i darstellt.
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Die beiden Drehkolben 36, 37 sind in den Stirnwänden eines Gehäuses
35 mittels der Achszapfen 38, q:0 gelagert. Die Achszapfen 38 sind miteinander gekuppelt
durch zwei Zahnräder 39, von denen nur das eine, beispielsweise von der Kurbelwelle
einer Brennkraftmaschine i angetriebene, dargestellt ist.
In den
Achszapfen 40, die der Einfachheit halber als aus einem Stück mit dem Kolben bestehend
dargestellt sind, ist eine Regelstange 41 längs verschieblich gelagert. Diese Regelstange
ist mit einem in einer Bohrung des Kolbens geführten und durch eine vorgespannte
Feder 43 belasteten Schieber 42 fest verbunden. Der Schieber 42 hat Durchgangsöffnungen
44, die bei seiner Längsbewegung mit entsprechenden Öffnungen 45 (Abb, 2) des Kolbens
ganz odet teilweise in Deckung" gebracht werden können. Sind die Öffnungen 44, 45
miteinander in Dekkung, so kann beim Drehen des Gebläses ein Teil der vom Gebläse
angesaugten Luftmenge während des Verdichtungshubes wieder in den Saugraum zurückströmen.
Das Rückströmen fängt bereits beim Beginn des Verdichtungshubes an, so daß die Rückströmmengen
überhaupt nicht auf den vollen Gebläsedruck verdichtet zu .werden brauchen. Es kann
also in den Fällen, in denen man nicht die volle Fördermenge des Gebläses für die
Luftlieferung zur Maschine braucht, durch Indeckungbringen der Öffnungen 44, 45
das Gebläse mit einem entsprechend geringeren Kraftbedarf von der Maschine aus angetrieben
werden.
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Zur Regelung der Fördermenge des Gebläses35 arbeitet die Regelstange
41 mit einem einstellbaren Anschlag 46 eines Hebels 47 zusammen, der über eine Stange
48 mit einem Beschleunigerhebe149 verbunden ist. Der Beschleunigerhebel 49 wird
durch eine Feder 5o, die stärker als die Feder 43 ist, im allgemeinen in seine Leerlaufstellung
gemäß Abb. i gezogen. In der Leerlaufstellung überdecken sich die Öffnungen 44,45
vollständig. Das Gebläse 35 hat in diesem Fall seine kleinste Förderleistung und
beansprucht auch nur eine geringe Antriebsleistung. Wird der Beschleunigerhebel49
aus der Leerlaufstellung heraus nach links in Abb. i auf Teillast oder Vollast gestellt,
so folgt die Regelstange 41 unter der Wirkung der Feder 43 dem Anschlag 46, und
die Öffnungen 44,45 kommen mit wachsender Verstellung immer weiter außer Deckung
miteinander. Vollständig außer Deckung miteinander sind die Öffnungen 44, 45 bei
Vollast. In diesem Fall fördert das Gebläse am meisten und verbraucht hierfür auch
eine entsprechend hohe Antriebsleistung. Zugleich ist dabei der Druck in dem zur
Maschine i führenden Laderohr 51 und im Rohr ii am größten. Es wird also bei Vollaststellung
des Beschleuniger hebels 49 auch die Brennstofförderung auf ihre Höchstmenge eingestellt.
In den Teillaststellungen des Beschleunigerhebels 49 dagegen wird durch die Änderung
des Überdeckungsgrades der Öffnungen 44, 45 mit der Änderung der Luftförderung des
Verdichters auch der Druck im Laderohr 51 geändert und damit auch eine entsprechend
verkleinerte Brennstofförderung eingestellt. In dem Laderohr 5i kann noch eine Drosselklappe
52 angeordnet werden, die durch einen auf ihrer Drehachse befestigten Arm 53 und
eine Feder 54 mit einem verstellbaren Anschlag 55 der Stange 48 zusammenarbeitet.
In der dargestellten Leerlaufstellung versperrt die Drosselklappe 12 fast den ganzen
Querschnitt des Laderohrs 51 und erzeugt hierdurch im oberen Teil des Laderohrs
einen Unterdruck, der sich natürlich auch über das Rohr ii zum Reglerkolben io fortpflanzt.
Durch diesen Unterdruck wird im Leerlaufgebiet die Einspritzpumpe auf eine sehr
geringe Fördermenge eingestellt. Dies ist bei der dargestellten Ausführung ohne
weiteres statthaft, weil bei Leerlauf infolge der weit geöffneten Durchflußquerschnitte
44, 45 für den Gebläseantrieb nur eine sehr geringe Antriebskraft benötigt wird,
was sich natürlich auch auf den Leerlaufkraftbedarf der ganzen Maschine und auf
den Brennstoffverbrauch günstig auswirkt.
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Im Teillastbereich, in dem die Drosselklappe 52 weiter offen ist als
bei Leerlauf, hat die Drosselklappe 52 die beschriebene Wirkung teilweise. Bei Vollast
ist die Drosselklappe 52 vollständig offen, und ihr Arm 53 liegt an einem ortsfest
zur Brennkraftmaschine i angeordneten Anschlag 56 an. Die Anschlagschraube 55 ist
mit der Stange 48 zweckmäßig durch ein Führungsstück 57 verbünden, das eine geringe
Verschiebung auf einem Ansatz 58 der Stange 48 ermöglicht. Wenn die Teile 55, 57
nach oben in Abb. i geschoben werden, so wird die wirksame Hebellänge des Armes
53 verkleinert, und es genügt bereits eine kleine Bewegung des Beschleunigerhebels
49 und der Stange 48 aus der dargestellten Leerlaufstellung, um den Arm 53 an dem
Anschlag 56 anschlagen zu lassen. Durch eine solche Einstellung kann also die Drosselklappe
52 außer bei Vollast auch noch in einem beliebig großen Bereich des Teillastgebietes
vollständig offen gehalten werden. In diesem Fall wird die Regelung der Luft- und
Brennstoffmenge bei Vollast und einem mehr oder weniger großen Teil des Teillastgebietes
bei vollständig offener Drosselklappe 52 allein durch den vom Beschleunigerhebel
49 eingestellten Überdeckungsgrad der Öffnungen 44, 45 bewirkt, und nur im unteren
Teillastgebiet und bei Leerlauf wird die Drosselklappe 52 zur Regelung benutzt.
Man kann auf diese Weise in einem weiten Belastungsbereich die leistungsverzehrende
Förderung gegen die mehr oder weniger geschlossene Drosselklappe ersetzen durch
die mit einem besseren Wirkungsgrad arbeitende Regelvorrichtung 49, 44, 45. Bei
Dieselmaschinen, bei denen die Fördermenge der Einspritzpumpe beispielsweise hydraulisch
geregelt wird, kann natürlich die Drosselklappe 52 fortgelassen werden. In diesem
Fall ist die Regelung, die in Abhängigkeit von der Drehzahl und von der Stellung
des Beschleunig erpedals arbeiten kann, so auszubilden, daß
sie
bei der Einstellung der Gebläseöffnungen 44, 45 auf eine große bzw. kleine Luftförderung
auch eine entsprechend veränderte Brennstofförderung einstellt.
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Außer der vom Beschleunigerhebel abhängigen Regelvorrichtung 49, 44,
45 ist in Abb, i noch eine zweite Regelvorrichtung dargestellt. Bei dieser sind
Schwunggewichte 58 verwendet, die drehbar gelagert sind in einem mit dem linken
Achszapfen 4o der Drehkolben 36, 37 befestigten Ring 6o. Durch Ansätze 61 können
die Schwunggewichte 58 bei hohen Drehzahlen mit einem Bund 62 der Regelstange 41
zusammenarbeiten. Hierdurch können Regelstange 41 und Schieber 42 in Abhängigkeit
von derMaschinendrehzahl gegen die Wirkung der Feder 43 nach rechts in Abb. i verschoben
werden, um die Öffnungen 44, 45 ganz oder teilweise miteinander in Deckung zu bringen,
falls sie nicht schon (gemäß Abb. i) infolge der Stellung des Beschleunigerhebels
49 und des Anschlags 46 miteinander in Deckung sind. Auf diese Weise wird, wenn
beispielsweise beim Bergabfahren eines Kraftfahrzeugs der Beschleunigerhebel 49
auf Vollast steht und der unbelastete Motor seine Drehzahl - sehr vergrößert, der
Verdichter 35 selbsttätig auf eine geringere Fördermenge eingestellt und gleichzeitig
auch infolge des nun abfallenden Ladedrucks die Einspritzmenge der Brennstoffpumpe
entsprechend verringert. Natürlich kann der Fliebkraftregler 58 auch bereits dann
wirken, wenn der Beschleunigerhebel 49 nicht vollständig auf Vollast eingestellt
ist, sondern in einer Teillaststellung steht.