DE810201C

DE810201C - Einrichtung an Zuendstrahlgasmaschinen zum Steuern des Gaseinlassventils

Info

Publication number: DE810201C
Application number: DEP3535A
Authority: DE
Inventors: Karl Lindenberg
Original assignee: Kloeckner Humboldt Deutz AG
Current assignee: Kloeckner Humboldt Deutz AG
Priority date: 1948-10-02
Filing date: 1948-10-02
Publication date: 1951-08-06

Description

Einrichtung an Zündstrahlgasmaschinen zum Steuern des Gaseinlaßventils Die Erfindung bezieht sich auf Zündstrahlgasmaschinen, bei denen das Gas-Luft-Gemisch auf bei Dieselmaschinen übliche Grade verdichtet und durch Einspritzen eines kleinen Strahles Zündöl, der bei der hohen Verdichtungstemperatur durch Selbstzündung entflammt, gezündet wird.
Die Erfindung bezieht sich auf eine Einrichtung zum Steuern des hydraulisch betriebenen Gaseinlaßventils und ist dadurch gekennzeichnet, daß der Druckflüssigkeitsmotor des Gasventils an die zum Zündöleinspritzv entil führende Leitung angeschlossen ist, daß die Nockenwelle der Zündöleinspritzpumpe außer der für die Zündöleinspritzung vorgesehenen Erhebung eine weitere Erhebung zum Steuern des Gaseinlaßventils aufweist und daß der Querschnitt des das Gaseinlaßventil steuernden Flüssigkeitsmotorkolbens so groß bemessen ist, daß die Kraft, die durch den Verdichtungsdruck auf den Teller des Gasventils ausgeübt wird, zuzüglich der Ventilfederkraft größer ist als die Kraft, die durch den Öldruck, der zum Öffnen des Einspritzventils ausreicht, im Flüssigkeitsmotor des Gasventils erzeugt wird, und daß umgekehrt während der für das Gaseinblasen bestimmten Zeit die Kraft des Flüssigkeitsmotors größer ist als der Gegendruck auf den Ventilteller zuzüglich der Federkraft, wohingegen der Öldruck nicht zum Öffnen des Einspritzventils genügt. Die Zündölpumpe fördert somit während einer Nockenumdrehung zweimal, einmal zu Beginn des Saughubes und einmal gegen Ende des Verdichtungshubes. Bei der zuerst genannten Förderung öffnet nur das Gaseinlaßventil, da zufolge des niedrigen Ansaugedruckes im Zylinder der zum Öffnen des Gaseinlaßventils erforderliche Öldruck kleiner ist als der öffnungsdruck des Zündöleinspritzventils. Bei der zuletzt genannten Förderung öffnet nur das Zündöleinspritzventil, da bei dem hohen Verdichtungsdruck am Ende des Verdichtungshubes der zum Öffnen des Gaseinlaßv entils erforderliche Druck größer ist als der Öffnungsdruck des Zündöleinspritzventils. Die Erfindung erspart somit die für das hydraulisch gesteuerte Gaseinlaßventil erforderliche Steuerpumpe.
Auf der Zeichnung ist ein Ausführungsbeispiel des Erfindungsgegenstandes im Schnitt dargestellt. Die Brennkraftmaschine i, im vorliegenden Fall eine Zweitaktmaschine, weist im Zylinderkopf ein Gaseinlaßventil2 und ein Zündöleinspritzventil3 auf. Das Gaseinlaßventil beherrscht eine Gasleitung 4, durch die das Gas der Maschine unter Überdruck zuströmt, und wird hydraulisch mittels eines Druckflüssigkeitsmotors 5 zu Beginn des Verdichtungshubes geöffnet und nach einer vom Regler bestimmten Zeitspanne wieder geschlossen. Das Zündöleinspritzventil3 wird von der Zündöleinspritzpumpe 6 gespeist, die das Zündöl über die Ansaugleitung 7 hebt. Die Druckleitung 8 der Pumpe steht mit dem Zündöleinspritzventil3 und dem Arbeitsraum 9 des Druckflüssigkeitsmotors 5 in Verbindung. Der Nocken io der Zündölpumpe, der über die Zahnräder i 1, 12 von der Kurbelwelle der Maschine angetrieben wird, weist zwei Erhebungen 13, 14 auf. Die Erhebung 13 steuert das Zündöleinspritzventil3. Sie bewegt, kurz bevor der Kolben 15 der Maschine seine obere Totlage erreicht, also gegen Ende des Verdichtungshubes, den Pumpenkolben 16 aufwärts und ist so groß bemessen, daß der Pumpenkolben genau die erforderliche Zündölmenge fördert.
Die Erhebung 14 steuert das Gaseinlaßventil 2. Sie bewegt den Pumpenkolben 16 aufwärts, sobald der Kolben 15 der Maschine aus der unteren Totlage seine Aufwärtsbewegung und damit seinen Verdichtungshub beginnt. Sie ist so groß bemessen, daß der Pumpenkolben die für das völlige Öffnen des Gaseinlaßventils 2 erforderliche Flüssigkeitsmenge fördert. Um zu erreichen, daß mittels der Erhebung 13 nur das Zündöleinspritzventil 3 und mittels der Erhebung 14 nur das Gaseinlaßventil2 betätigt wird, ist der Querschnitt des Flüssigkeitskolbens 17 so groß bemessen, daß der Flüssigkeitsdruck im Arbeitsraum 9 des Druckfltissigkeitsmotors, der erforderlich ist, um den Kolben 17 entgegen dem Druck der Schließfeder i9 und dem auf dein Einlaßventilteller 18 lastenden hohen Verdichtungsdruck abwärts bewegen muß, größer ist als der Druck, der zum Öffnen des Zündöleinspritzventils erforderlich ist, dagegen kleiner als dieser, sofern nur der im Bereich der unteren Totlage des Maschinenkolbens herrschende Spüldruck auf dem Einlaßventilteller ruht.
Die Regelung der Maschine geschieht durch Ändern des Hubes des Gaseinlaßventils 2. Zu diesem Zweck weist die Zündöleinspritzpumpe eine der gebräuchlichen Einrichtungen zum Regeln der Fördermenge, z. B. die bekannte, auf der Zeichnung dargestellte Überströmregelung auf, bei der der vom Regler um seine Achse verdrehbare Pumpenkolben 16 mittels einer schrägen Steuerkante 20 den Pumpenraum 21 während der Förderung früher oder später mit einer Abflußleitung 22 verbindet. Der Regler wird vorzugsweise so eingestellt, daß er bei in äußerster Endlage befindlichen Fliehgewichten die Förderung der Pumpe ganz unterbindet. Die Maschine weist dann zwischen der vollen Pumpenförderung und der Zündölmengenförderung, also im Hauptbelastungsbereich, Gemischregelung und unterhalb der Zündölmengenförderung, also bei kleiner Teillast und Leerlauf, Aussetzerregelung auf.
Beim Durchlaufen des unteren Totpunktes der Maschine sind die Spül- und Auspuffschlitze 23, 24 geöffnet. Im Zylinder ist die Spülung im vollen Gange, und es herrscht dort der Spüldruck. In diesem Zeitpunkt beginnt die Erhebung 14 den Pumpenkolben 16 aufwärts zu bewegen und den Brennstoff in den Räumen 8, 9, 21 unter Druck zu setzen. Zufolge der beschriebenen Bemessung des Querschnittes des Druckflüssigkeitsmotorkolbens und des verhältnismäßig niedrigen, auf dem Einlaßventilteller lastenden Spüldruckes öffnet der Druckflüssigkeitsmotor das Gasventil e bei einem Druck der Zündölpumpe, der niedriger als der Öffnungsdruck des Zündöleinspritzventils 3 ist. Letzteres bleibt infolgedessen geschlossen. Sobald die Schrägkante 2o die Abflußleitung 22 freilegt, entspannt sich der Druck in den Räumen 8, 9, 21, und das Einlaßventil2 schließt unter dem Druck seiner Schließfeder i9. Der Maschinenkolben 15 bewegt sich nach Abschluß der Spül- und Auslaßschlitze im Zylinder weiter aufwärts und setzt gegen Ende seines Aufwärtshubes' das Gemisch unter den hohen, die Selbstzündung des Zündöls gewährleistenden Verdichtungsdruck. Letzterer lastet auch auf dem Teller i 8 des Gaseinlaßventils und hält dasselbe gegen einen Druck im Arbeitsraum des Druckflüssigkeitsmotors geschlossen, der größer ist als der Öffnungsdruck des Zündöleinspritzventils. Letzteres öffnet deshalb, sobald der Nocken 13 den Pumpenkolben aufwärts bewegt und spritzt die von der Zündölpumpe gefördete Zündölmenge in das hoch verdichtete Gemisch ein. Das Zündöl entflammt dabei durch Selbstzündung und entzündet das Gemisch in dem für den geordneten Betrieb der Maschine erforderlichen Zeitpunkt.
Die Erfindung ist auch bei Viertaktmaschinen anwendbar.

Claims

PATENTANSPRLCII: Einrichtung an Zündstrahlgasmaschinen zum Steuern des hydraulisch betriebenen Gaseinlaßventils, dadurch gekennzeichnet, daß der Druckflüssigkeitsmotor des Gasventils an die zum Zündöleinspritzventil führende Leitung angeschlossen ist, daß die Nockenwelle (io) der Zündöleinspritzpumpe (6) außer der für die Zündöleinspritzung vorgesehenen Erhebung (13) eine weitere Erhebung (14) zum Steuern des Gaseinlaßventils (2) aufweist und daß der Querschnitt des das Gaseinlaßventil steuernden Flüssigkeitsmotorkolbens (i7) so groß bemessen ist, daß die Kraft, die durch den Verdichtungsdruck auf den Teller des Gasventils ausgeübt wird, zuzüglich der Ventilfederkraft größer ist als die Kraft, die durch den Öldruck, der zum Öffnen des Einspritzventils ausreicht, im Flüssigkeitsmotor des Gasventils erzeugt wird, und daß umgekehrt während der für das Gaseinblasen bestimmten Zeit die Kraft des Flüssigkeitsmotors größer ist als der Gegendruck auf den Ventilteller zuzüglich der Federkraft, wohingegen der Öldruck nicht zum Öffnen des Einspritzventils genügt.