DE205310C - - Google Patents

Description

KAISERLICHES

PATENTAMT,

Bei Gasmaschinen sind Vorrichtungen bekannt, durch welche die Einhaltung eines richtigen Mischungsverhältnisses zwischen Gas und Luft, sei es, wenn die Maschine mit verschiedenen Gasarten betrieben wird oder der Heizwert des zur Verfugung stehenden Gases Schwankungen unterworfen ist, in der Weise gesichert wird, daß die Durchtrittsquerschnitte für Luft und Gas bei gleichbleibendem Gesamtquerschnitt verändert werden, wobei dieser Gesamtquerschnitt vom Regler für den jeweiligen Gemischbedarf der Maschine eingestellt wird und für eine bestimmte Reglerstelle konstant bleibt.

Die Ansaugung des Gemisches erfolgt nun bekanntlich nicht mit konstanter Geschwindigkeit, sondern dieselbe steigt während des Ansaugehubes gemäß der Bewegung des Kolbens von Null an bis zu einem Maximum und fällt am Ende des Hubes wieder auf Null. Dies hat zur Folge, daß ein dem Querschnittsverhältnis der Öffnungen· entsprechendes Mischungsverhältnis nicht während des ganzen Ansaugehubes aufrechtzuerhalten ist, wenn nicht etwa Gas und Luft von genau gleichem spezifischen Gewicht und unter genau gleichem Druck zur Verfügung stehen. Da diese Voraussetzungen naturgemäß in der Praxis nie zutreffen, ein möglichst konstantes Mischungsverhältnis für die ganze Ansaugungsperiode jedoch zur Erreichung des bestmöglichen Nutzeffektes anzustreben ist, so ist der Erfolg der eingangs erwähnten Vorrichtungen, wie die Erfahrung ergeben hat, unsicher.

Ein bei jeder Größe der Kolbengeschwin-^% digkeit, also während des ganzen Ansaugehubes möglichst konstant bleibendes Mischungsverhältnis läßt sich jedoch erzielen, wenn gemäß vorliegender Erfindung ein mit dem Einlaßventil verbundener zylindrischer Schieber verwendet wird, in welchem die Öffnungen für den Luft- und Gasdurchgang gegenüber den Öffnungen im Gehäuse so angeordnet sind, daß durch Drehen des Schiebers die Öffnungsweiten für Luft und Gas sich im entgegengesetzten Sinne ändern, so daß der jeweilige Gesamtquerschnitt unverändert bleibt und die Längsbewegung in eine solche Beziehung zur Kolbengeschwindigkeit gebracht wird, daß durch die freiwerdende Gesamtöffnung eine möglichst konstante Ansaugegeschwindigkeit erzielt wird. Wenn man den Schieber mit dem Einlaßventil verbindet, so daß er mit diesem zugleich hin und her bewegt wird, und den Steuerungsantrieb entsprechend gestaltet, so kann man die Öffnungsverhältnisse des Einlaßventiles und des Gas- und Luftdurchganges am Schieber der Veränderlichkeit der Kolbengeschwindigkeit so anpassen, daß einer größeren Kolbengeschwindigkeit ein größerer freierer Durchgangsquerschnitt am Ventil und ein größerer Gesamtdurchgangsquerschnitt am Schieber entspricht, und zwar so, daß die während eines kurzen Zeitteiles einströmende, je nach der Kolbengeschwindigkeit veränderliche Gemischmenge mit möglichst konstanter und großer Geschwindigkeit durch die Schieberöffnungen hindurch tritt. Der Querschnitt des Einlaßventiles ist natürlich etwas großer zu wählen als derjenige des Schiebers, um am Schieber die größte Geschwindigkeit zu behalten. Ist

die Durchtrittsgeschwindigkeit, die ja eine Folge der Druckdifferenz ist, relativ groß, also auch die Druckdifferenz groß, so haben geringe Differenzen im Gasdruck und dem spezifischen Gewicht auch nur geringen Einfluß. Dadurch, daß die engste Stelle in die Schieberöffnung verlegt wird, daß also die Regelung der Gemischmenge mit der Regelung der Gemischzusammensetzung zusammen- fällt und dafür gesorgt ist, daß die Durchtrittsgeschwindigkeit eine relativ große und möglichst konstante ist, bleibt das Gemisch auch während der ganzen Ansaugung möglichst konstant.

Die Zeichnung stellt eine Ausführungsform der Erfindung dar.

In dem Ventilgehäuse α sind durch Einsetzen der Büchse b die Kammern c und d gebildet. In die Kammer c tritt durch die Öffnung e die Luft, in die Kammer d durch f. das Gas ein. Die Büchse b enthält Durchtrittsöffnungen g_x für Gas und A₁ für Luft. In der Büchse b gleitet der konzentrisch zum Einlaßventile η angeordnete zylindrische Schieber i, welcher mit Öffnungen g₂ für Gas und A₂ für Luft versehen ist. Das Ventil η und der Schieber i werden gleichläufig bewegt und durch die Hebel k bzw. I von der Stange m aus gesteuert. Bei geschlossenem Einlaßventile deckt auch der Schieber' i die Öffnungen für Gas und Luft in bekannter Weise ab. Im übrigen aber nimmt er in bezug auf das Einlaßventil eine verschiedene Stellung ein. Der Hebel I ist nämlich an einem Exzenter q gelagert, welches vom Regulator aus durch den Hebel φ verdreht werden kann, so daß die Drehachse des Hebels I eine höhere oder tiefere Lage erhält und dadurch der Schieber i in bezug auf das Ventil η verstellt wird. Durch die Verstellung des Schiebers * wird die Regelung der Maschine bewirkt.

Ist z. B. der Schieber i gegenüber dem Einlaßventile η so fixiert, daß bei Schluß des letzteren die unteren Abschlußkanten der Löcher g₂ und A₂ gerade mit den oberen Abschlußkanten der Löcher g_x und A₁ zusammenfallen, so werden beim öffnen des Einlaßventiles gleichzeitig auch die Schlitze ^₁ und A₁ geöffnet und gleichzeitig mit dem Ventile wieder geschlossen. In diesem Falle ist für Gas und Luft der größtmögliche Durchgangsquerschnitt vorhanden. Wird jedoch der Schieber so verschoben, daß er bei Schluß des Ventiles eine höhere Stellung einnimmt, so werden die Schlitze g_x und A₁ später als das Ventil η geöffnet und bereits vor Schluß des letzteren wieder geschlossen, und es tritt entsprechend der geringeren Größe der freigegebenen Durchgangsquerschnitte und der verkürzten Öffnungsdauer derselben eine geringere Gemischmenge durch das Ventil η in den Zylinder ein.

Ganz unabhängig von dieser Regelung kann das Mischungsverhältnis in weiten Grenzen durch Drehung des Schiebers i geändert werden. Um eine solche. Drehung des Schiebers zu ermöglichen, ist der durch das Handrad ν und das Zahnrad s drehbare Deckel 0 angebracht, welcher mit einer Gabel t versehen ist, die über eine Rippe des Schiebers i greift. Die Zinken der Gabel sind so lang, daß die achsiale Bewegung des Schiebers nicht behindert wird. Es kann also unabhängig von . der Längsbewegung des Schiebers i und auch während des Betriebes der Maschine eine Drehung des Schiebers vorgenommen werden. Die öffnungen für Gas und Luft sind, wie aus Fig. 2 bis 5 zu ersehen ist, so angeordnet, daß bei Drehung des Schiebers die eine Öffnung genau um dasselbe Maß verkleinert wird, um welches sich die andere vergrößert.

Die Regelung der Gemischmenge und die Veränderung des Mischungsverhältnisses finden also an derselben, und zwar an der engsten Stelle der Zuführungsleitung statt, wodurch die im vorstehenden angegebenen Vorteile erreicht werden.

Der Schieber i kann auch durch eine besondere Steuerung bewegt werden, welche von der Steuerung des Einlaßventil es ganz unabhängig ist. Auch kann' der Schieber mit der Spindel des Einlaßventiles ohne die Möglichkeit einer Längsverschiebung auf derselben verbunden sein und die Regelung der Gemischmenge durch Veränderung des Ventilhubes bewirkt werden. Ferner kann die Drehung des Schiebers zum Zwecke der Regelung des Mischungsverhältnisses selbsttätig durch einen Regulator bewirkt werden.

Claims (1)

1. Patent-Anspruch :

   ■■ Regelungsvorrichtung für Verbrennungskraftmaschinen, bei welcher die Luft- und Gaseinlaßöffnungen an einem vom Steuergestänge bewegten und von einem Regler beeinflußten Schieber angeordnet sind, dadurch gekennzeichnet, daß durch Längsverstellung des für verschiedene Gasarten einstellbaren Schiebers (i) eine Mengenregelung bewirkt wird.

   Hierzu 1 Blatt Zeichnungen.