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Einrichtung an Viertaktgasmaschinen zur Steuerung der Gas-und Luftzufuhr
Das Patent 842, 724 erstreckt sich auf eine Gasmaschine mit Zuführungsvorrichtungen
für Gas und Luft zum Arbeitszylinder, welche während des Saughubes wirksam und außerdem
durch - eine weitere während des Verdichtungshubes wirksame Zuführungsvorrichtung
für Gas ergänzt sind. Das wesentlichste Merkmal des Hauptpatents besteht darin,
daß entweder allein die Zuführungsvorrichtung für Gas und Luft im Saughub oder zusätzlich
zu dieser Gemischzuführung noch die leistungssteigernde Zuführungsvorrichtung für
Gas im Verdichtungshub einstellbar ist, wobei die Saughubgaszuführung auf das Ansaugen
eines für sich nicht zündfähigen Gemisches drosselbar ist oder unter Abstellung
der Saughubgaszuführung die Zuführungsvorrichtung für Gas im Verdichtungshub allein
einschaltbar ist. Bei einer mit Drucl;-gasaufladung verbundenen Gemischzuführung
im Saughub geht das Streben dahin, Druckgas erst bei hoberLeistung zuzusetzen,um
dieVerdichtungsarbeit
-fuT-dasGas möglichst klein-halten-zu.lkönnen.
Man wind daher in der Folge den Betrieb der Gasmaschine bis zu einer möglichst hohen
Last im normalen Viertaktverfanrenxnit,Gemischansaugung führen, wozu ein .gegenüber
- dem -Lufteinli'aßquerschnitt genau abgestimmter Gasschlitz bestimmter Größe notwendig
ist. Die unverminderte Größedieses Gasschlitzes bewirkt aber, daß bei ganz geöffneten
Drosselschiebern das Gemisch noch zündfähig bleibt. Da dies nicht der dem Hauptpatent
entsprechenden Forderung entspricht, welche dahin geht, bei Leistungssteigerung
durch Aufladen eines Gasteiles das angesaugte !Gemisch nicht mehr zündfähig zu halten,
um mit Sicherheit trotz der Leistungssteigerung und der diäinit verbundenen stärkeren
Erwärmung der Verbrennungs.raumwandungen Frühzündungen-zn-vermeiden und darüber
hinaus das angesaugte Gemisch verstärkt zur Zylinderkühlung verwenden zu können,
begnügte man sich bei der im Hauptpatent naher erläuterten Ausführungsform damit,
die Maschine nur bis zu einem verhältnismäßig niedrigen mittleren Druck im normalen,
auf die Gemisichansaugung allein beschränkten Verfahren arbeiten zu lassen und schon
_ frühzeitig mit dem Nachladen von Druckgas einzusetzen.
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Durch vorliegende Erfindung soll die Möglichkeit geschaffen werden,
den Betrieb mit der Gemischansaugung bis zu einer möglichst hohen Leistung durchführen
zu können, um erst bei über diese Normalleistung hinausgehenden Leistungssteigerungen
mit der Drudvgasaufladung einzusetzen. Dies wird .durch eine besondere Bemessung
der Gas- und Luftdurchlässe in einer Drosseleinrichtung erireicht, #und zwar besitzen
diese einen derartigen Steuerkantenverlauf und eine derartige gegenseitige Lage,
daß in an sich bekannter Weise der Gasschlitz für die Saugghubgaszuführung
bis zur normalen-Sauggasvollastleistung kontinuierlich geöffnet wird und von dieser
Stellung an bei beginnender Druckgasaufladung nur der Luftschlitz eine Vergrößerung
erfährt, wogegen der Gasschlitz durch Gegenüberdeckungen sich - -langsam verkleinert.,
.und: zwar so weit, daß bei ganz geöffnetem Luftfenster nur noch so viel Gas einströmt,
daß das angesaugte Gemisch nicht mehr zündfähig ist.
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In einem Ausführungsbeispiel wird die Erfindung näher erläutert.
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In der schematischen Darstellung nach Abb. i sind die in beliebiger
Zahl, vorgesehenen Zylinder einer gegebenenfalls auch als Gasdieselmaschine.zu betreibenden
Gasmaschine mit Z bezeichnet, welche mit einer nicht weiter dargestellten Ansaugeleitung
für die Zuführung -von Gas und Luft im Saughub versehen sind. Die Regelung der Zusammensetzung
dieses Saughubgemisches erfolgt durch eine für sämtliche Zylinder gemeinsame oder
vornehmlich für jeden Zylinder gesondert vorgesehene Zumeßeinrichtung. Diese Zumeßemrichtung
oder Regeldrossel R kann aus Kolben- oder Drehschiebern bestehen, welche mit je
einem Gas- und Luftfenster dem Durchgang von Gas und Luft regeln. Die Kolben-'oder
Drehschieber aller Zumeßeinrichtungeri'sind über die Arme @62 mit der I#eglerstan.ge
63 verbunden, die ihrerseits wieder über das Gestänge 64, 65, 66 mit :dem
Zapfen 67 einer längs verschiebbaren . Schraubenspindel, 68 verbunden ist, welche
von einem Handrad - verstellt werden kann. Die Schraubenspindel 68 wund gleichzeitig
auch zur Öffnung des Druokgasventils 8 benutzt, dessen gefederte Ventilstange
70 über einen Federkörper 71
mit einem Kurvensegment 72 in Verbindung
steht. Das I'urvensegment%7z ist mit einem Arm 73 versehen, dessen-Gabel in ein
Gleitstück der Schraubenspindel68 eingreift und von dieser Spindel verstellt wird.
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Da der Druckgasbetrieb erst dann einsetzen soll, wenn der gänze-Regelbereich
der Saughubgaseinführung erschöpft ist, ist die Verbindung zwischen dein. Zapfen
67 des Regelgestänges 62 bis 66 und der Schraubenspindel 68 kraftschlüssig
ausgeführt und erfolgt unter Zwischenschaltung einer Feder 74, welche beim Wieiterdrehen
der Spindel 68 aus dem Saughubregelbereich zusammengedrückt wird. Der Zapfen,67
bleibt in diesem Falle in seiner Endstellung stehen, und es wird nur noch die Spindel
68 unter, Spannung der Feder 74 verschoben, wobei sie auf dem Kurvensegment
72 die das D.ruckgasventil8 öffnende Erhebung einstellt. Der Übergang auf den Druckbgasbetri@ab
ist dabei so gewählt, daß die gemischanreichernde Druckigaseinführung bereits gegen
Ende des Regelbereiches. für die Sauggaseinführung erfolgt, bei dem die Zündfähigkeit
des Gemisches zufolge der durch die in Abb. 2 und 3 gezeigten besonderen Formen
der Gas- und Luftfenster bedingten freigegebenen Querschnitte schon erheblich abnimmt.
Die Regelung im Druckgaslyetrieb selbst erfolgt durch entsprechende Verstellung
.des Durchlaßquerschnlittes im Druclc@gasventil B.
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In Abb. - sind, die beiden zusammenarbeitenden Schieber mit 85 und
86 bezeichnet, in denen sich die Fenster 87 und 90 für Gas und die Fenster
88 und 9i für Luft befinden. Die von der Regelung bewegten Fenster ,87 und 88 erweitern
sich von der Leerlaufstellung L an stetig oder in einem bestimmten Kurvenverlauf,
währenddem die Fenster 9o und gi im feststehenden Schieber im wesentlichen rechteckigen
Querschnitt erhalten. Es wird hierbei erreiol#t, daß bis zur Sauggasvolla-st V (vgl.
strichpuriktierte Fensterstellung im Schieber 86) der Gas- und Luftschltitz gleichzeitig
kontinuierlich geöffnet wird. Bis zu einer diese übersteigenden Überlast im Sauggasbetrieb
vergrößert sich der Gasschlitz in einer flacheren Kurve (Stellung N). Von hier an
setzt nun das Druckgasaufladeverfähren ein, wobei zunächst ein Übergang zu einem
nicht zündfähigen Gemisch geschaffen werden muß. Man erreicht .dies dadurch, daß
bei gleichbleibender Gasöffnung nur das Luftfenster noch weiterhin geöffnet wird.,
wobei die Fensterformen 92 oder 92' denkbar sind. Erreicht die Schmalseite 93 des
Gasschlitzes 87 die Kante 94 des Gasschlitzes go, so wird die Gaszuführung durch
diese Gegenüberdeckung langsam kleiner, und zwar so weit, da:ß bei -gänzlich geöffnetem
Luftfenster
(Stellung U) die Gaszufuhr so verringert ist, d aß das Gemisch nicht mehr zündfähig
ist.
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Nach Abb. 3 sind die von der Regelung bewegten Fenster 87"
und &7b für das Gas aufgeteilt, wobei während des Überganges zu nicht zündfähigem
Gemisch entweder das obere Fenster 87b durch die Gegenüberderkung g6 allein verdeckt
wild oder zusätzlich noch eine weitere Absperrung von der Schmalseite 9311 aus durch
Gegenkante 9q.a erfolgen kann.