Verbrennnngskraftmasehinenanlage, insbesondere für Fahrzeuge. Die Erfindung betrifft eine Verbren- C, insbesondere für Fahrzeuge. Sie besteht darin, dass ein von der Brennkraftmaschine angetriebener Steuer generator und eine Schaltvorrichtung vor gesehen sind, die in Abhängigkeit von den bei Änderung der Belastung der Brennkraft- maschine auftretende Spannungsänderungen im Steuergenerator den die Erregung des Stromerzeugers regelnden Widerstand ver stellt.
Die Schaltvorrichtung kann einen Hilfsmotor mit einer an den Steuergenerator angeschlossenen Wicklung und einer mit Strom von konstanter Spannung gespeisten Gegenwicklung aufweisen, die bei einem Spannungsuntersehied in beiden Wicklungen auf den den Regelwiderstand des Strom erzeugers schaltenden Teil des Hilfsmotors in einem schaltenden Sinne einwirken.
Ferner können zwei auf verschiedene Span nungen des Steuergenerators ansprechende Spannungsrelais vorgesehen sein, die ledig lich bei gleicher Stellung durch an sich be kannte Übertragungsmittel einen das auf einen Kraftkolben einwirkende Druckmittel steuernden Schieber derart betätigen, dag der Kraftkolben in einem schaltenden Sinne auf den Regelwiderstand des Stromerzeugers ein wirkt.
Auf der Zeichnung sind drei Ausfüh rungsbeispiele der Erfindung schematisch dargestellt.
Fig. 1 zeigt eine Verbrennungskraft- maschinenanlage mit Brennkraftmaschine, Stromerzeuger, .Steuergenerator und einer aus Spannungsrelais, und Kraftkolben bestehen den Schaltvorrichtung; Fig. 2, 3. und 4 stellen Abänderungen von Fig. 1 dar.
Die Brennkraftmaschine 1 in Fig. 1 treibt den Stromerzeuger 2, dessen Erregerstrom kreis 3 im Nebenschluss oder von einer frem den Stromquelle erregt wird, sowie den Steuergenerator 4 mit dem Erregerstrom kreis 5, ,der mit Strom aus der Batterie 8 ge speist wird. Im Ankerstromkreis 7 des Steuergenerators 4 sind die Spannungsrelais 8 und 9 parallel zueinander und der Regel- widerstand 10 eingeschaltet, welcher mittelst des Hebels 11 eingestellt wird.
Die Span nungsrelais schliessen bezw. öffnen die Strom kreise 12 und 13 für die Elektromagnete 14 und 15, welche den Schieber 16 verstellen. Dieser steuert den Ein- und Auslass des Druckmittels zum Kraftkolben 17 im Zylin- der 18 und wird durch die Federn 19 in der Mittel- bezw. Schlussstellung gehalten.
Von der Kolbenstange 20 des Kraftkolbens 17 wird der Kontakthebel 21 des in dem Er regerstromkreis 3 vorgesehenen Regelwider- standes 22- betätigt.
Die Brennkraftmaschine weist einen Fliehkraftregler 23 auf, der in bekannter Weise auf das Regelorgan für die Brenn stoffzufuhr derart einwirkt, dass mit zuneh mender Belastung und einem Drehzahlabfall .die Brennstoffzufuhr vergrössert, mit abneh mender Belastung und einem Drehzahlan stieg dieselbe verkleinert wird und die Rege lung,der Brennkraftmaschine von Vollast bis zu Leerlauf innerhalb der dem Ungleichför- migkeitsgra-d des Reglers entsprechenden Drehzahlen stattfindet.
Die Spannung des den Fliehkraftregler 23: belastenden Feder systems kann durch Verstellen der Stange 26 geändert werden, wobei die Stange 26 durch den Winkelhebel 25 und die Stange 24 mit .dem Hebel 11 des Regelwiderstandes 10 ver bunden ist.
Bei Belastungsänderungen der Brenn- kraftmaschine 1, indem sich zum Beispiel der Ankerstrom des Stromerzeugers 2 ändert, än dert sich die Drehzahl und die .Spannung des Steuergenerators 4, dessen Erregung konstant bleibt, entsprechend dieser Drehzahlände rung.
In Abhängigkeit von derart auftreten den Spannungsänderungen im Steuergenera tor 4 verstellt die Schaltvorrichtung, die in Fig. 1 aus den Spannungsrelais 8 und 9, den Elektromagneten 14, 15 .dem Steuerschieber 16, dem Kraftkolben 17 und dem Kontakt hebel 21 besteht, den die Erregung des Stromerzeugers 2, regelnden Widerstand 22 im Sinne einer Vergrösserung oder Verkleine rung desselben. Das Spannungsrelais 8 wird erst bei einer Spannung, welche etwas über der Normalspannung des Steuergenerators 4 liegt, angezogen, während das Spannungs relais 9 bereits bei einer etwas unter der nor malen liegenden Spannung angezogen ist.
Die Zeichnung zeigt daher die beiden Spannungs- relais bei Normalspannung in verschiedener Stellung, in welcher beide Stromkreise 12 und 13 stromlos sind. Bei Zunahme der Drehzahl steigt die Spannung des Steuer- generators 4 über den Normalwert, so dass nunmehr auch das Relais 8 angezogen wird. Dadurch wird der Stromkreis 1.2 geschlossen, und der stromdurchflossene Elektromagnet 14 zieht den Steuerschieber 16 an.
Unter dem Einfluss des Druckmittels verschiebt sich der Kraftkolben 17 nach links und schaltet einen Teil des Widerstandes 22 aus, so dass die Er regung im Stromkreis 3 erhöht wird. Die grössere Erregung hebt .die vorübergehende Belastungsänderung der Brennkraftmaschine 1, bedingt durch die Verminderung .des Ankerstromes des Stromerzeugers 2, wieder auf, wodurch die Drehzahl der Brennkraft- maschine 1 und des Steuergenerators 4 selbst tätig auf den eingestellten Wert zurückgeht.
Damit sinkt aber auch die Spannung im Ankerstromkreis 7 auf den normalen Wert, das Relais 8 fällt ab, der Stromkreis 12 ist wieder unterbrochen und der ,Schieber 16 bellt in die Schlussstellung zurück. Bei einer Belastungsänderung der Brennkraftmaschine 1 in zunehmendem Sinne und dem dadurch bedingten Spannungsabfall im Ankerstrom kreis 7 fällt nunmehr das Relais 9 ab,
so dass wiederum bei gleicher Stellung der Relais 8 und 9 die Schaltvorrichtung für den Wider stand 22 betätigt wird. Diesmal ist der Stromkreis 13 geschlossen, der den Elektro magnet 15 unter Strom setzt. Letzterer be wirkt eine Verstellung des. Steuerschiebers, 16- nach links und eine Bewegung des Kraft kolbens 17 nach rechts, die eine Vergrösse rung des eingeschalteten Teils des Wider standes 221 und eine Verringerung der Erre gung 3 zur Folge hat.
Infolge der Abstimmung der Spannungs relais 8 und 9 auf eine unveränderliche Span- nung wird bei konstantem Widerstand im Ankerstromkreis 7 und konstanter Erregung des Steuergenerators 4,die Normalspannung, bei welcher die Schaltvorrichtung in Ruhe ist, nur bei einem Drehmoment und einer Drehzahl erreicht, denn der Fliehkraftregler 23 stellt bei einem dem Ungleichförmigkeits- grad des Reglers entsprechenden Regel bereich von Vollast bis Leerlauf nur die Brennstoffzufuhr bezw. das Drehmoment ein,
welches durch die zur Erzeugung der Nor malspannung erforderlichen Drehzahl und der Muffenstellung des Reglers bedingt ist. Durch Verstellung des Hebels 11 bezw. des Widerstandes 10 kann jedes Drehmoment zwischen Leerlauf und Vollast eingestellt werden, dadurch den veränderten Widerstand im Ankerstromkreis 7 eine andere, innerhalb des Ungleichförmigkeitsbereiches liegende Drehzahl zur Erzielung der Normalspannung erforderlieh wird. Um aber die verschiedenen Betriebsbedingungen einstellen zu können, ist eine Änderung der Spannung des Feder systemes des Fliehkraftreglers erforderlich, die mittelst des Gestänges 24, 25, 26 bei Ver stellung des Hebels 11 gleichzeitig erfolgen kann.
Ist die Brennkraftmaschine nicht mit einem die Brennstoffzufuhr regelnden Regler 23 ausgerüstet, sondern ist für die Brenn stoffzufuhr eine Handregelung vorgesehen, so dient der Widerstand 10 zum Einstellen der Drehzahl der Brennkraftmaschine 1. Das Drehmoment kann auch durch Verstellung der mit dem Schieber 16 zusammenarbeitenden Steuerkanten, die auf dem Schieber 38 an geordnet sind, eingestellt werden. Der Sehie- ber 38 wird mittelst des Doppelhebels 39 und der Stange 40 betätigt. Die Achse des Dop pelhebels 39 ist beim Austritt aus dem Ge häuse der Schieber 16 und 38 abgedichtet.
Das Relais 2'7' in Fig. 2 mit zwei End- und einer Mittelstellung als Vibrationsrelais aus gebildet, ersetzt die beiden Relais 8 und 9 in Fig. 1. Bei der Normalspannung im Anker- stromkreis 7 steht das Relais 27 in der Mit telstellung, während bei höherer oder niedri gerer Spannung die obere bezw. untere End- lage eingenommen wird und dadurch die Stromkreise 12 oder 13 geschlossen werden.
Bei dem Ausführungsbeispiel gemäss Fig. 3. ist zur Verstellung des Steuerschiebers 16 als Schaltvorrichtung ein Elektromagnet vor gesehen, welcher eine an den Steuergenerator 4 angeschlossene Stromspule 2.8 und eine mit Strom von konstanter Spannung aus der Bat terie 6 .gespeiste Gegenstromspule 291 auf weist, die lediglich bei Spannungsunterschied in den beiden Spulen eine Verstellung des Steuerschiebers 1,6 bewirken.
Ist daher die Spannung im Ankerstromkreis 7 gleich der konstanten Spannung in :der Gegenspule 29, so verharrt der Steuerschieber 16 in seiner den Zufluss zum Kraftkolben 17 abschliessen den Mittellager. Bei erhöhter Spannung im Stromkreis 7 überwiegt der Einfluss1 der Spule 28 auf den Magnetkern 30. Dieser verschiebt den Schieber 1.6 nach rechts, so dassder Kraftkolben 17 nach links gedrückt und die Erregung des Stromerzeugers 2 ver stärkt wird.
Sinkt die Spannung im .Strom kreis 7, so, bewirkt der überwiegende Einfluss der Spule 29 zur Verminderung der Erregung des ,Stromerzeugers 2 eine Verschiebung des Schiebers 16 nach links, des Kraftkolbens 17 nach rechts. In beiden Fällen wird die eingestellte Drehzahl beim Ausgleich der Be lastungsänderung wieder erreicht, wodurch sich im Stromkreis 7 die Normalspannung er neut einstellt und der Magnetkern 3,0, und so mit der Steuerschieber 16 in die Schlusslage zurückgehen.
Die dritte Ausführung in Fig. 4 ist voll ständig elektrisch, indem die Schaltvorrich tung einen Hilfsmotor<B>31</B> mit einer an den Steuergenerator 4 angeschlossenen Wicklunö 3,2' und einer mit Strom von konstanter Span nung aus der Batterie 6. gespeisten Gegen wicklung 33 aufweist.
Entsteht ein Feld durch Überwiegen der Wicklung 32 oder 33, so entsteht auch ein Drehmoment. Sobald das Feld so gross ge worden ist, dass zusammen mit dem Kurz schlussstrom im Anker ein Drehmoment ent steht, das genügt, um das Bremsmoment zu überwinden, so setzt sich der Motor in Bewe- gung. Infolgedessen wirken die Wicklungen 32 und 33 bei diesem Spannungsunterschied in denselben auf den :
den Regelwiderstand 22 des Stromerzeugers 2 schaltenden Teil 35, des Hilfsmotors 81 in einem schaltenden Sinne ein. Der Anker 85 verstellt über das Ge triebe 36,den Kontakthebel 21, so da3 Wider stand zu- oder abgeschaltet wird, und die Erregung des .Stromerzeugers 2 vermindert oder vergrössert wird.
Um zum Beispiel beim Anfahren den Regelbereioh der Sehaltvorrichtung zu be grenzen, kann der Hilfsmotor 31 bezw. der Kontakthebel 21 zum Beispiel in Abhängig keit von einem Schalter im Führerstand ver riegelt werden. Die Spule 43 ist mittelst der Leitung 44 zum Beispiel mit einem Schalter im Führerstand verbunden.
In Fig. 4 ist die Klinke von der Spule 43 angezogen, so dass die Klinke 41 nicht in den Zahn 42 einfallen kann und der Kontakthebel 21 ungehindert den Widerstand 22 ein- und ausschalten kann.
Wird aber beim Anfahren die Spule 43 infolge der Stellung des Verriegelungs- s.chalters im Führerstand stromlos, so fällt .die Klinke 41 durch ihr Gewicht ab und der Kontakthebel 21, welcher sich beim Abschal ten der Bremskraftmaschine stets in der ober stes, den Widerstand 22 voll einschaltenden Stellung befindet, kann vom Hilfsmotor 31 nur bis zur Stellung I verstellt werden. Der untere Bereich des Widerstandes 22 ist so mit verriegelt.
An Stelle der Spannungsrelais 8 und 9 können auch andere Relais verwendet wer den, wie zum Beispiel polarisierte Relais. Elektronenrelais usw. Oder es können. an statt der Spannungsrelais 8 und 9 Vibrations- regler, Universalregler oder dergl. in die Stromkreise 12 und 1ss eingeschaltet sein.
Der Hilfsmotor in Fig. 1 zum Einstellen des Kon takthebels 21 kann hydraulisch oder pneu- matisch betrieben werden und an Stelle des Steuerschiebers 1,6 können Ventile vorge sehen sein. Auch kann zur Verstellung des Widerstandes 2,2 ein Elektromotor verwen- .det werden. Die Feldwicklungen 132 und 33 des Hilfsmotors 31 können im drehenden oder im stillstehenden Teil vorgesehen sein. An Stelle des Fliehkraftreglers 23 kann bei Handverstellung der Brennstoffzufuhr ein Sicherheitsregler vorgesehen sein.
An Stelle der Verriegelung des Kontakthebels 21 durch die Klinke 41 und den Zahn 42 kann ein weiterer, von Hand ein- und ausschaltbarer Widerstand in dem Erregerstromkreis 3 des Stromerzeugers 2 vorgesehen sein, damit die Bedienung während der Fahrt,die maximale sich selbsttätig einstellende Geschwindigkeit -des Fahrzeuges beherrschen kann.
Durch die beschriebene Einrichtung wird unter anderem eine selbsttätige Regelung,der Drehzahl der Brennkraftmaschine erzielt. Diese selbsttätige Regelung kann zum Bei spiel derart sein, dass die Drehzahl einen ein- gestellten konstanten Wert beibehält. Ferner kann ein die Einstellung des Drehmomentes bezw. der Drehzahl der Brennkraftmaschine bewirkender Widerstand im Feldstromkreis des Steuergenerators vorgesehen sein.
Ebenso kann der Steuergenerator zum Erzeugen des Stromes von Nebenbetrieben -der Verbren nungskraftmaschinenanlage dienen.
Die Erfindung kann nicht nur für Ver- brennungskraftmaschinenanlagen von Fahr zeugen, sondern für alle Anlagen aus einer Kraftmaschine und einem Generator be stehend dienen, bei .denen, infolge .grosser Schwankungen in der Stromaufnahme durch .die angeschlossenen Motoren, grosse Schwan kungen in der Stromstärke im Ankerstrom kreis des Generators auftreten, wie dies unter anderem auch bei Walzenzugmaschinen; bei Hebezeugen usw. der Fall ist.