DE894480C

DE894480C - Leistungsregelung fuer mit Gaseinblasung arbeitende Brennkraftmaschinen

Info

Publication number: DE894480C
Application number: DES1929D
Authority: DE
Original assignee: Sulzer AG
Current assignee: Sulzer AG
Priority date: 1943-01-16
Filing date: 1943-01-16
Publication date: 1953-10-26

Description

Leistungsregelung für m9.t Gaseinblasung arbeitende Brennkraftmaschinen Die Erfindung betrifft eine Leistungsregelung für mit Gaseinblasung arbeitende Brennkraft= maschinen und besteht darin, daß ein Gaseinblaseventil mit konstantem Nadelhub und einer in Abhängigkeit von der Belastung eingestellten Öffnungsdauer vorgesehen ist. Für auf Gasbetrieb umgestellte Einspritzbrennkraftmaschinen mit einer Brennstoffpumpe mit Saugventilregelung dient zweckmäßig die Brennstoffeinspritzpumpe mit ausgebautem Druckventil mittels eines- Hilfskolbens zum Antrieb der Nadel des Gaseinblaseventils..
In der Zeichnung ist ein Ausführungsbcispiel der Erfindung schematisch dargestellt.
Fig. i zeigt die einzelnen Teile der Leistungsregelung; Fig. a stellt ein Diagramm der Öffnungszeiten des Einblaseventils dar.
Das Gaseinblaseventil i, das in die Wandung a des Brennraumes 3 eines weiter nicht dargestellten Brennkraftmaschnenzylinders beliebiger Takt- und Bauart eingesetzt ist, hat eine Nadel q. zum Abschluß der Gaszufuhr aus einem nicht gezeichneten Gasverdichter bzw. aus einer Gasflasche 5. Von dieser gelangt das Gas über die Leitung 6 und durch den Vorraum 7 zur Düse B.
Die Ventilnadel q. ist durch eine Feder g belastet und wird mittels des Hilfskolbens io und des Hebels ii ge6ffnet. Der Hilfskolben ro erhält das Druckmittel von der Brennstoffpumpe 1z über die Leitung 13 und öffnet in der angehobenen Stellung i.4. den Schlitz i5, an den sich die Rückflußleitung 16 zum Behälter 17 anschließt. Dieser Behälter steht über die Saugleitung 18 mit dem Saugventil i9 der Brennstoffpumpe r2 in Verbindung, so daß ein Kreislauf für das Druckmittel vorhanden ist.
Dar Kolben 2o der Brennstoffpumpe i2 wird vom Nocken 22 auf der von der nicht gezeichneten Kurbelwelle der Brennkraftmaschine angetriebenen Welle 23 bewegt,, wobei am Antrieb 2,4 der Hebel 25 angelenkt ist, der mittels des Stempels 2'6 in bekannter Weise während des Druckhubs des Brennstoffpumpenko.lbens 2o die Förderung von Druckmittel durch Anheben des Saugventils i 9 unterbricht. Der Zeitpunkt der Unterbrechung wird mittels des Exzenterstiftes z7 von Hand oder durch den Drehzahlregler der Maschine selbsttätig eingestellt.
Zur Sicherstellung der Zündung ist eine Zündölpumpe 28 vorgesehen, die durch die Wella 29 angetrieben wird und das Zündöl aus der Saugleitung 30 in die Druckleitung 31 und durch die, Bohrung 32 zum Nadelvorraum 7 fördert.
Die Wirkungsweise der Regelvorrichtung ist folgende: Ähnlich wie die Luft bei den Lufteinblasemotoren wird das Gas, am zweckmäßigsten Methangas, auf 7o bis 8o at verdichtet und unmittelbar vor dem oberen Totpunkt des Kolbens in den Zylinder eingeblasen. Zur Sicherung der Zündung wird dem Gas vorteilhaft eine geringe Menge Zündöl vorgelagert, das auch als Druckmittel für die Nadelsteuerung herangezogen werden kann. Bevor gegen das Ende des Verdichtungshubs im Brennkraftzylinder das Eünblaseventil i geöffnet wird, fördert die Zündölpumpe 27 eine genau bemessene Zündölmenge in den Vorraum 7, die sich um die Nadel 4 herum lagert.
Im Zeitpunkt des öffnens des Ventils i hebt der Nocken 2,2, den Antrieb 24 und den Kolben 2o, so daß das im Pumpenraum 21 unter Druck gesetzte Druckmittel den Hilfskolben io und damit die Ventilnadel 4 anhebt, bis, der Hilfskolben den Schlitz 15 abgedeckt hat und das überschüssige Druckmittel während des weiteren Druckhubs des Brennstoffpumpenkolbens 2o durch den Schlitz 15 zum Vorratsbehälter 17 abfließt. In Fig.2 liegt dieser Öffnungsvorgang zwischen den Linien a und b.
Die Hebelübersetzung des Drehhebels i i sowie die Durchmesser von Pumpenkolben 2o und Hilfskolben. io sind so gewählt, daß nach etwa 50 Kurbelwinkel die Nadel 4 sich bis zur Stellung 34 (Fig. i) angehoben hat. Die Zündölmenge ist unter dem Druck des Gases eingeblasen und zerstäubt worden und hat sich infolge der verdichteten Luft im Zylinder entzündet. Sie, zünden dann ihrerseits das- Gas.
In der Stellung 34 ist der Durchflußquerschnitt der Nadel 4 größer als der Austrittsquerschnitt der Bohrung 35 der Düse B. Infolgedessen bestimmt die Düse 8 die spezifische Durchflußmenge. Durch Auswechseln der Düse 8 gegen eine mit anderer Bohrung kann die Mengenregelung beeinflußt werden., Für das Einblasen des Gases ist in Fig. 2 vom Zeitpunkt b bis zum Zeitpunkt c, d oder e für Dreiviertel-, Vierviertel- oder Elfzehntellast, je nach der Einstellung des Exzenters 26, die Nadel 4 voll geöffnet. In diesen Zeitpunkten c, d oder e wird das Saugventil i9 vom Hebel 2!5 mittels des Stempels 26 aufgestoßen, so daß der Druck im Pumpenraum 21 in der Leitung 13 und unter deren Hilfskolben io sofort auf den Druck in der Leitung i8 abfällt und der Hilfskolben io durch die Kraft der Feder 9 bis zum Zeitpunkt f, g oder h je nach der Last rasch abgesenkt und die Nadel 4 geschlossen wird.
Durch die Begrenzung des Nadelhubs werden beim Schließen der Nadel 4 der Schlag auf den Sitz und dadurch die Abnutzung wesentlich vermindert. Die Gasmengenrege@lung erfolgt also: nur durch die Steuerung des Saug- oder überströmventils i9. Die Zeit, welche verstreicht, bis die Na)dell4 ganz geöffnet ist, und diejenige von ganz geöffneter Nadel bis geschlossener Nadel ist bei allen Lasten stets die gleiche. Dadurch, daß ein Teil des Druckmittels während des Förderhubs de Kolbens 2o abströmen kann, wird ein rascherer und genauerer Schluß der Brennstoffnadel 4 erreicht.
Ein Kühlen der Leitung 13 zum Kühlen des Druckmittels ist nicht nötig, da das Druckmittel im Kreislauf geführt wird. Im Vorratsbehälter 17 kann eine Kühlschlange 33 vorgesehen sein.

Claims

PATENTANSPRÜCHE: i. Leistungsregelung für mit Gaseinblasung arbeitende, Brennkraftmaschin@e, dadurch gekennzeichnet, daß das Gaseinblaseventil derart ausgebildet und in der Weise angetrieben wird, daß der Nadelhub konstant gehalten und die Öffnungsdauer in Abhängigkeit von der Belastung eingestellt wird.
2. Leistungsregelung für auf Gasbetrieb umgestellte Einspritzbrennkraftmaschinen mit einer Brennstoffpumpe mit Saugventilregelung nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß die Brennstoffeinspritzpumpe mit ausgebautem Druckventil mittels eines Hilfskolbens zum Antrieb der. Nadel des Gaseinblaseventils dient.
3. Leistungsregelung nach den Ansprüchen i und 2, dadurch gekennzeichnet, daß der die Brennstoffnadel einstellende Hilfskolben einen Druckmitte-labflüß steuert.
4. Leistungsregelung nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß ein Druckmittelkreislauf mit einem zum Kühlen des Druckmittels dienenden Vorratsbehälter versehen ist.
5. Leistungsregelung nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß die Brennstoffnadel beim größten Hub einen Durchflußquerschnitt aufweist, der größer ist als der Austrittsquerschnitt der Düse, um die Mengenregelung durch Änderung des Düsenquerschnitts beeinflussen zu können.
6. Leistungsregelung nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß die Steuerung der Brennstoffnadel derart ausgebildet ist, daß der größte 1\Tadelhub nach wenigen Grad z. B. 5° Kurbelwinkel erreicht ist.
7. Leistungsregelung nach Anspruch i, gekennzeichnet durch eines Zündölpumpe, die, denn Gaseinbla,seventil vor dem Öffnen eine dem Gas vorgelagerte Zündölmenge zuführt. B. Leistungsregelung nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß als Druckmittel für die Nadelsteuerung Zündöl verwendet wird. g. Leistungsregelung nach Anspruch r, dadurch gekennzeichnet, daß die Steuerung der Ventilnadel als Nockensteuerung mit verstellbarer Nockenrolle. ausgebildet ist. Angezogene Druckschriften: Deutsche Patentschriften Nr. 6o5 $49, 398 948; britische, Patentschrift Nr. 2o 953 vom Jahre igi2.