DE1751622C - Drehzahl und Belastungsregler fur Brennkraftmaschinen - Google Patents
Drehzahl und Belastungsregler fur BrennkraftmaschinenInfo
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Description
Die Erfindung bezieht sich auf einen mechanischhydraulischen Drehzahl- und Belastungsregler für
Brennkraftmaschinen, insbesondere für nach dem Dieselverfahren arbeitende Brennkraftmaschine, bestehend
aus Fliehgewichten mit einer Belastungsfeder, die einen Steuerschieber betätigt, welcher Drucköl in
einen Zylinder mit Servokolben verteilt, dessen Kolbenstange über ein Übertragungsgestänge einerseits
mit der Regclstange einer Einspritzpumpe und andererseits mit einem auf die Belastungsfeder einwirkenden
Ürehzahlwählgestänge verbunden ist, wobei dem Zylinder mindestens eine durch äußeren
Einlluß steuerbare Überströmöffnung zugeordnet ist. Bei der bisherigen Regelung von Dieselmotoren
benutzt man allgemein zwei Arten selbständiger Regler, und zwar entweder einen Drehzahl-Begrenzungsreglcr
oder einen Leistungsregler. Der Drehzahlregler wird vor allem bei Zugmaschinen, z. B. bei
dieselelektrischen Lokomotiven, verwendet, deren
Dieselmotor- mit einem Generator verbunden ist, der die elektrische Energie für die Antriebsmotoren
liefert. Der Drelizahlregler besitzt zwei Belastungsfedern für die Fliehgewichte, deren eine der Regelung
der Leerlaufdrehzahl, deren andere der Begrenzung der Nenndrehzahl dient. Im Drehzahlbereich vom
Leerlauf bis zur Nenndrehzahl ist die Reglertätigkeit ausgeschaltet, und die Kraftstofflieferung der Einspritzpumpe
für den Motor in Abhängigkeit von seiner Belastung unterliegt einer getrennten Zusatzeinrichtung,
die direkt auf die Einspritzpumpe einwirkt. Dieselelektrische Lokomotiven pflegen zur Veränderung
des Erregerstromes des elektrischen Generators einen besonderen Servomotor zu haben, der
von Drucköl betätigt wird, dessen Verteilung durch einen selbständigen Steuerschieber in Abhängigkeit
von der Reglerdrehzahl und dem Drehmoment des Dieselmotors besorgt wird. Dieser Steuerschieber
stellt einen Zusatzbestandteil des Reglers dar, der seine Außenabmessungen merklich vergrößert.
Ein Nachteil des Drehzahlreglers ist seine beschränkte Kraftstoffzuteilung durch den Servokolben
nur bis zur Leerlaufmenge des Motors. Bei Erreichen dieser Lcerlaufmenge bleibt der Servokolben stehen
und jede weitere Erhöhung der Kraftstoffmenge besorgt die Motorbedienung mittels einer Zusatzeinrichtung
ohne Rücksicht auf die Reglerstellung. Jeder von der Motorbedienung so eingestellten KraftstofTmenge
entspricht eine bestimmte Drehzahl in Abhängigkeit von der Motorbelastung. Bei plötzlicher
Entlastung des Motors kann der Begrenzungsregler die Kraftstoffmenge nur auf die Menge vermindern,
die der Leerhufdrehzahl entspricht. Wenn die so verminderte Kraftstoffmenge noch unzureichend ist
im Verhältnis zur Größe der Motorentlastung, wird die Motordrehzahl über die zulässige Grenze ansteigen
und die Bedienung nötigen, von sich aus die Kraftstoffmenge mit Hilfe der Zusatzeinrichtung auf
das notwendige Maß herabzusetzen. Im Falle, daß der Eingriff der Bedienung nicht rechtzeitig erfolgte,
kann ein gefährlicher Zustand im Motorlauf eintreten. Deshalb sind an den Motoren noch besondere,
sogenannte Sicherungsregler angebracht, die eine Beschädigung des Motors ausschließen sollen. Diese
Sicherungsregler komplizieren jedoch nur die Regeleinrichtung des Motors.
Motoren, die z. B. für Schiffsantriebe bestimmt sind, benötigen aber beide Regelungsarten und werden
deshalb mit einem Leistungsregler und einer besonderen Zusatzeinrichtung ausgestattet. Leistungs-'
regler halten die Drehzahl des Motors ohne Rücksicht auf seine Belastung konstant. Die besondere
Zusatzeinrichtung wird von Hand betätigt und wirkt direkt auf die Einspritzpumpe so ein, daß die Kraftstoflmenge
ohne Rücksicht auf die Drehzahl konstant gehalten wird.
Weil die Wirkungsweise des Leistungsregler und
der Zusatzeinrichtung gegensätzlich ist, erfolgt jede einzelne Betätigung selbständig entweder dadurch,
daß eine Art der Kraftstoffregelung aus dem Betrieb genommen wird oder durch die Verbindung des hervortretenden
Teiles des Servokolbens am Regler mit der Einspritzpumpe über ein eingeschaltetes elastisches
Glied. Die Deformation dieses elastischen Gliedes macht eine gleichzeitige Einwirkung des Leistungsreglcrs
und der Zusatzeinrichtung auf die Einspritzpumpe unmöglich. Dadurch bleibt die Kraftstoifmenge,
wie sie durch die Zusatzeinrichtung eingestellt ist, konstant, demi der Einfluß des Leistungsreglers auf eine Erhöhung der Kraftstoffmenge ist
durch die Deformation des erwähnten elastischen Zwischengliedes ausgeschaltet. Der" Einfluß des
Leistungsreglers in Richtung einer Verminderung der Kraftstoffmenge ist aber- durch nichts beschränkt, so
daß der Leistungsregler die durch die Zusatzeinrichtung eingestellte Kraftstoffmenge erst nach einer bestimmten
Zeit herabsetzt, welche zur Beseitigung der Deformation des eingeschalteten elastischen Gliedes
nötig ist. Diese zeitliche Verzögerung ist aber vom Gesichtspunkt der Regelung unerwünscht.
Bei einem bekannten Leistungsregler (deutsche Patentschrift 1 11L 452) ist ein Servoregler angeschlossen,
der auf die Erregung eines Generators einwirkt. Dieser Erregungs-Servoregler wird durch einen
gesondert eingebauten zylindrischen Schieber betätigt, der durch ein System von Hebeln und Stangen
gesteuert wird. Diesem System wird sowohl von Seiten der Drehzahleinstellung als auch von Seiten
der Stellung bzw. der Bewegung eines Servokolbens ein Impuls erteilt. Als Mangel dieser Anordnung ist
die Kompliziertheit des mechanischen Systems zu bezeichnen sowie die feste Kopplung der Drehzahlverstellung
und der Servomotorbewegung mit dem zylindrischen Schieber des die Erregung beeinflussenden
Servoreglers.
Aufgabe der Erfindung ist es, den Betätigungsmechanismus zu vereinfachen. Diese Aufgabe wird
erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß der Servokolben mindestens eine Regelkante aufweist, welche
schräg zu seiner geradlinigen Bewegungsrichtung verläuft, daß die Regelkante mit der in der Wand des
Zylinders liegenden Überströmöffnung zusammenarbeitet und daß der Servokolben zu diesem Zweck
relativ zum Zylinder verdrehbar ist. Die wesentliche Vereinfachung des Betätigungsmechanismus liegt
darin, daß die schräge Kante des Servokolbens zugleich auch die Funktion des Erregungs-Steuerschiebers
übernimmt. Dabei ist die Kopplung zwischen dem Servokolben des Reglers und dem Servomotor
des Erregungsreglers eine rein hydraulische und nicht eine mechanisch-hydraulische wie beim vorstehend
erläuterten bekannten System.
Weiterbildungen der Erfindung ergeben sich aus den Unteransprüchen.
In der Zeichnung sind schematisch eine Anzahl von Ausführungsbeispielen des mechanisch-hydraulischen
Reglers nach der Erfindung wiedergegeben, von denen
Fig. 1 einen Längsschnitt durch den Regler mit einer schrägen Regelkantc am Servokolben zeigt,
F i g. 2 einen Längsschnitt durch den Regler in einer alternativen Ausführung,
F i g. 3 einen Querschnitt durch den Regler nach der Linie IH-III in Fig. 2,
Fig. 4 eine Ansicht des abgewickelten Mantels des Servokolbens nach F i g. 2 in vergrößerter Darstellung,
während
Fig. 5 gleichfalls einen Längsschnitt durch den Regler mit einer für diescl-elektrische Lokomotiven
angepaßten Einrichtung darstellt; .
F i g. 6, 7 und 8 z.eigen in vergrößerter Darstellung
den Mantel des Servokolbens in abgewickeltem Zustand in drei verschiedenen Relativlagen,
Fig. 9 die Kennlinien des elektrischen Generators und des Dieselmotors,
Fig. K) den Längsschnitt durch einen Teil des lastungsfeder2 gelenkig angeschlossen. An der Zug-Reglers
in einem weiteren Anwendungslall, und stange 22 ist mittels eines Bolzens 32 das Ende des
Fig. 11 und 12 stellen zwei verschiedene Regel- auf der Welle 34 aufgekeilten schwenkbaren Hebels
kennlinien dar, Fig. 11 die Kennlinien einer vorher 33 verschiebbar befestigt, wodurch auch die Zahn-
lestgelegten Regelung und Fig. 12 die Kennlinien 5 stange der Einspritzpumpe betätigt wird,
einer Regelung, die in einem bestimmten Drehzahl- Die Arbeitsweise des beschriebenen Reglers ist
bereich eine konstante Motorleistung einhält. folgende: Wenn der Dieselmotor stillsteht, befinden
Der mechanische Teil des Reglers besteht im sich die Fliehgewichte 1 in der mit der Achse I bewesentlichen
aus schwenkbar gelagerten Fliehgewich- zeichneten Lage in unmittelbarer Nähe der Drehten
1. welche durch eine gemeinsame Feder 2 belastet ίο achse. Der Steuerschiebers nimmt die tiefste Lage
werden, die symmetrisch zur senkrechten Rotations- ein, in welcher der Druckkanal 8 sowie der Druckachse
angeordnet ist. kanal 9 geöffnet sind. Der Drehzahlwählhebel 28 und
Der hydraulische Teil des Reglers umfaßt einen der Servokolben 6 sind in der oberen, für den Servozylindrischen
Steuerschiebers, der verschiebbar in kolben gestrichelt gezeichneten »Stop«-Lage. Der
der Verteilerkammcr 4 des Reglerkörpers unterge- 15 Öldruck in der Zuleitung ist Null, weil auch die nicht
bracht ist. Auf den Steuerschieber 3 wirkt bei Dre- näher bezeichnete ölpumpe stillsteht. Das Gelenk 25'
hung die Fliehkraft der Fliehgewichte 1 ein, die mit zwischen der Stange 25 und dem zweiarmigen Hebel
ihm derart verbunden sind, daß sie den Steuerschie- 26 ist vorübergehend fest. Vor dem Anlassen des
ber 3 sowohl nach oben als auch nach unten bewegen Motors wird der Drehzahlwählhebel 28 in die Lage
können. Im Regelkörper ist fernerhin als senkrechte ao der Anlaßdrehzahlen eingestellt, wobei sich die Kraft
Bohrung der Servozylinder 5 angeordnet, in dem sich der Belastungsfeder 2 durch Zusammendrücken inder
Servokolben 6 einerseits geradlinig verschiebbar, folge der Abwärts-Schwenkbewegung des Hebels 28
andererseits drehbar bewegt. Der Servokolben 6 ist etwas erhöht. Der Kraftstoffhebel 20 wird in waageals
Differential-Kolben ausgebildet, der im Zylinder 5 rechter Ebene in die der zum Starten nötigen Krafteinen
ringförmigen Raum mit einer kleineren Wirk- as stoffmenge entsprechende Lage verdreht. Diese Startfläche
unten und einen Zylinderraum mit einer menge ist durch die Höhe Y der Regelkante 7 über
größeren Wirkfläche oben begrenzt. Am Servokolben der Überströmöffnung 11 gekennzeichnet. Durch das
ist, z. B. an seinem zylindrischen Teil vom größeren Anlassen der ölpumpe wird das Drucköl durch die
Durchmesser, die Regelkante 7 ausgebildet, und zwar Zuflußbohrung 12 über den Überdruckkanal 8 aus
schräg zu seiner geradlinigen Bewegungsrichtung im 30 der Verteilerkammer 4 in den Zylinder 5 über dem
Zylinder 5. Die Verteilerkammer 4 wird über den Servokolben 6 hineingedrückt, gleichzeitig aber auch
Druckkanal 8 durch den Steuerschieber 3 mit dem über den Druckkanal 9 unter den Servokolben 6 in
Zylinderraum 5 über dem Servokolben 6 und über den ringförmigen Raum mit der kleineren Wirkden
Druckkanal 9 mit dem Ringraum unter dem fläche. Der Servokolben 6 nimmt nun unter der Ein-Servokolben
wechselweise verbunden. In der Wand 35 wirkung des ölüberdruckes auf seine größere obere
des Zylinders 5 des Servokolbens ist eine Überström- Wirkfläche eine Lage ein, die der mit dem »Gasöffnung
11 angeordnet, mit welcher die Regelkante 7 . hebel« 20 eingestellten Kraftstoffmengc entspricht,
des Servokolbens 6 während seiner geradlinigen Be- d. h. der Servokolben verschiebt sich nur um die
wegung zusammenarbeitet. Die Wand der Verteiler- Höhe Y.
kammer 4 ist mit einer Bohrung 12 für die Zufuhr 40 Jeder Höhenlage des Servokolbens 6 und damit
und einer Bohrung 13 für den Abfluß von Drucköl auch jeder Höhe Y, wie sie durch' Verdrehung des
versehen. Der Servokolben 6 ist mit einem Plunger Servokolbens mit der Regelkante 7 eingestellt wird,
14 ausgestattet, dessen Zylinder über den Ausgleichs- entspricht eine andere Kraftstoffmenge aus der Einkanal
15 mit dem Zylinder des Kompensations-Kol- spritzpumpe des Motors. Mit dem Abdecken der
bens 16 in Verbindung steht, welcher Kolben von 45 Überströmöffnung 11 durch die Regelkante 7 des
beiden Seiten mit gleichen Ausgleichsfedern 17 be- Servokolbens endet die Bewegung des Servokolbens 6
lastet ist. Den Zylinder des Kompensations-Kolbens in Richtung der Kraftstoffmengenzunahme, wie säe
16 verbindet einerseits eine Bohrung 15' mit der Ver- durch die Kraft der Fliehgewichte hervorgerufen
teilerkammer 4, andererseits eine Bohrung niit dem wird, da das vom Steuerschieber 3 gesteuerte und
durch ein Nadelventil 18 von Hand gesteuerten Ab- 50 durch den Druckkanal 8 auf die obere Wirkfläche des
fluß. An den Servokolben 6 ist die Kolbenstange 19 >
Servokolbens 6 zugeführte Drucköl durch die Überangeschlossen, die mit einem Kraftstoffhebel 20 von Strömöffnung 11 in den Abfluß zu entweichen beder
Form eines zur Kolbenstange senkrechten Annes ginnt. Die Höhe Y und damit auch die Gesamtbeweversehen
ist. Auf der Kolbenstange 19 ist oben ein gung des Servokolbens 6 mit der Regelkante 7 läßt
drehbares Kopfstück 21 angebracht, das in seinem 55 sich durch Verdrehen des Servokolbens 6 mittels des
Gelenk einerseits über das Gestänge 22 bis 27 mit Kraftstoffhebels 20 beliebig ändern und damit auch
dem Drehzahl währhebel 28, andererseits mit der die die Motorleistung. Wenn die Höhe Γ dem maximalen
Zahnstange der Einspritzpumpe betätigenden Welle Hub des Servokolbens 6 gleichkommt, öffnet sich die
34 verbunden ist Das Gestänge besteht aus einer Überströmöffnung nicht und bleibt durch den zylin-Zugstange
22. die über ein Gelenk mit dem zwei- 60 drischen Teil des Servokolbens 6 verdeckt; der
armigen, auf dem Bolzen 24 drehbar gelagerten Hebel Servokolben 6 kann dann den vollen Hub ausführen.
23 verbunden ist, dessen zweites Ende an die Stange Falls die Höhe Y Null beträgt, d. h. wenn die Über-25
angeschlossen ist. Diese Stange 25 ist wieder über strömöffnung 11 von der Regelkante 7 nicht verdeckt
ein Gelenk 25' an dem zweiarmigen Hebel 26 be- wird, wie z. B. in der Null-Lage der Kraftstofffestigt,
dessen zweiter Arm über die Zugstange 27 65 förderung, dann reagiert der Servokolben 6 schon
mit dem am Bolzen 30 drehbar gelagerten Geschwin- nicht mehr auf allfäilige Impulse der Fliehgewichte 1
digkeitshcbel 28 in Verbindung steht. An den zwei- und der Motor läßt sich nicht in Gang bringen oder,
armigen Hebel 26 ist die Grundplatte 31 der Be- wenn er läuft, wird er vom Regler stillgesetzt
7 8
Nach dem Start des Motors wird mittels des Dreh- flußbohrungen 38 im Mantel des Servokolbens
zahlwähihebels 28 die erwünschte Drehzahl einge- dauernd an den Abfluß angeschlossen sind. In det
stellt, z. B. 50% der Nenndrehzahl des Motors. Diese Zylinderwandung 5 des Servokolbens sind in gleicher
Hebellage ist in Fig. 1 eingezeichnet. Gleichfalls Höhe symmetrisch vier radiale Bohrungen unterwird mit dem Kraftstoffhebel 20 die Höchstmenge 5 gebracht, von denen zwei gegenüberliegende, 39, zui
Kraftstoff in der äußersten Hebellage eingestellt. Füllung in die Füllkammern 35 und die beiden
Sobald der Motor seine mittels des Hebels 28 ein- anderen, 11, in die Abflußkammern 36 ausmünden,
gestellte Drehzahl erreicht, kommen die Kräfte der Die Tätigkeit des Servokolbens 6 mit vier Regel-
Fliehgewichte und der Belastung der Feder 2 ins kanten 7 ist im Grunde genommen die gleiche wie
Gleichgewicht und der Steuerschieber 3 nimmt jene 10 beim Servokolben mit einer Regelkante7 laut Fig. 1.
neutrale Mittellage ein, bei welcher der Druckkanal 8 Das Drucköl wird ohne Unterbrechung durch den
verschlossen ist. ~ Druckkanal 9 dem ringförmigen Raum 5' des Zylin-
Für den Fall, daß die eingestellte Menge Kraftstoff ders 5 zugeführt. Gleichzeitig wird über den Druckfür die gegebene Belastung zu klein ist, fällt die kanal 8, sofern er nicht vom Steuerschieber 3 ver-Motordrehzahl wegen Kraftstoffmangels ab und das 15 schlossen ist, das Drucköl durch die Füllungsbohrun-Gieichgewicht zwischen Fliehgewichien und Feder- gen 39 in die Füllungskammern 35 des Servokolbens
kraft ist gestört, die Fliehgewichte nehmen (aus- eingeleitet und von dort über die Überströmbohrungehend etwa von der durch die Achse II gegebenen gen 37 in den Zylinderraum 5 über dem Servokol-Lage) eine Lage ein (etwa durch die Achse I ge- ben 6. Bei der Axialverschiebung des Servokolbens 6,
geben), in der der Steuerschieber den Druckkanal 8 20 wie sie von den Fliehgewichten 1 des Reglers hervoröffnen läßt, wodurch das Drucköl den Servokolben 6 gerufen wird, bewegt sich die Füllungsbohrung 39 in
in Richtung auf Kraftstoffmengensteigerung drückt der Ebene A-A (Fig.4) und kann den ganzen Hub
und damit die eingespritzte Kraftstoffmenge erhöht. mitmachen, da in der Ebene A-A sich stets nur die
Wenn dann die eingestellte Kraftstoffmenge größer Füllkammer 35 bewegt. Eine Verbindung der Fülwird, steigt die Motordrehzahl an und die Flieh- 35 lungsbohrung 39 mit der Abflußkammer 36 kann
gewichte gehen in die Lage III über, wobei der während der ganzen Relationsverschiebung in der
Steuerschieber 3 aus der neutralen Lage angehoben Ebene A-A nicht eintreten. Nach einer Verdrehung
wird und den Kanal 8 mit dem Abflußkanal 13 ver- des Servokolbens 6 durch den Kraftstoffhebel 20,
bindet. Damit fließt das Drucköl über dem Servo- wenn sich die Füllbohrung 39 während der Axialkolben 6 in den Abfluß zurück, und das Drucköl im 30 verschiebung des Servokolbens relativ in der Ebene
Kanal 9 verstellt den Servokolben 6 in Richtung auf- B-B bewegt, überschreitet die Füllbohrung 39 die
wärts und verringert die Kraftstoffmenge. Regelkante 7. Dabei wird die Füllbohrung 39 nur
Bei Bewegung des Servokolbens 6 verstellt sich teilweise von der Regelkante 7 überdeckt und teilauch der Plunger 14, der die hydraulische Kompen- weise zur Abflußkammer 35 geöffnet. Dann fließt das
sationseinrichtung betätigt, d. h. den Kompensations- 35 Drucköl vom Steuerschieber 3 direkt über die Abkolben 16 mit beiden Federn 17. Der Plunger 14 flußbohrung 38 in den Abfluß 40. Gleichzeitig verbewirkt eine volumenmäßige und Druck-Verände- deckt aber die Regelkante 7 teilweise auch die Überrung im Kompensationsraum, was zeitweilig den Strömöffnung 11 und öffnet diese Überströmöffnung
Steuerschieber 3 beeinflußt und ihn in die Neutral- 11 auch gegenüber der Füllkammer 35. Das öl entlage zurückkehren läßt, in welcher der Überdruck- 40 weicht dann aus dem Zylinderraum über dem Servokanal 8 verschlossen ist und die Bewegung des Servo- kolben durch die Überströmbohrung 37, über die
kolbens aussetzt. Mittels des Nadelventils 18 kann Füllkammer 35 und die Überströmbohrung 11 in den
man die Zeit der aktiven Beeinflussung seitens der Abfluß, und zwar so lange, bis es zu einem Druck-Kompensationseinrichtung beliebig einstellen. ausgleich auf beiden Seiten des Servokolbens 6
Zum Stillsetzen des Motors wird der Drehzahl- 45 kommt, der nach halbem Weg zur Kraftstoffmengenwählhebel 28 in die »Stop«-Lage gebracht, oder man erhöhung stehenbleibt und so die Kraftstoffmenge
kann auch durch Verdrehen des Kraftstoffhebels 20 sowie die Motorleistung herabsetzt. Im Falle eines
den Servokolben 6 in die Null-Stellung für die Kraft- weiteren Verdrehens des Servokolbens 6, bis sich die
stoffmenge bringen. Füllbohrung in der Ebene C-C bewegt, wird die
Die beschriebene einfache Ausbildung des Servo- 50 Füllbohrung 39 durch die Abflußbohning 38 schon
kolbens 6 mit einer schrägen Regelkante 7 hat den verbunden, wenn sich der Servokolben in der Null-Nachteil, daß der Servokolben 6 einseitig vom Lage der Kraftstoffmenge befindet. Der Regler setzt
Drucköl an die Wand seines Zylinders gedrückt und dann den Motor still, wenn er vordem in Betrieb
damit gebremst wird. Dieser Nachten wird durch war, oder läßt seih Ingangsetzen nicht zu, wenn er
eine Ausbildung des Servokolbens 6 und seines 55 vorher stillstand.
nach sind am Mantel des Servokolbens 6 von bohrung 39 bei Verdrehen des Servokolbens 6 begrößerem Durchmesser gleichsinnig am Umfang vier liebig zwischen die Grenzlagen A-A und C-C verlest,
schräge Regelkanten 7 als schraubenförmige Vor- dann durchdringt diese Ebene sowohl die Füllkamsprünge oder Leisten ausgebildet Diese Vorsprünge 60 mer35 als auch die Abflußkammer 36. Im Bereich
unterteilen den Umfang des Servokolbens 6 in vier . der Relationsbewegung der Füilbohning39 ist darm,
gleiche Kammern, von denen zwei gegenüberliegende sobald diese in die Füllkammer 35 einmündet, äfe
Kammern die Füllungskammem 35 und die anderen volle Wirkung der Regelung gewährleistet iihd die
zwei die Abflußkammern 36 darstellen. Die FüIIungs- bis zur Grenze der durch die Überdeckung Her T=UtK
kammern 35 sind mittels Überströmbolmmgen in 65 bohrung 39 seitens der Regdkanlc7 gegebene tky
Richtung der Längsachse des Scrvokolbens 6 ständig schränkung, was zu einem Stiflset/en dcj^Servttmit dem Zylinderraum 5 über dem Servokolbcn ver- kolbens auf seinem Wege «ach abwärts, ^ifc. ini
bundcn, während die Abflußkammern 36 über Ab- Sinne einer McngenerhoÜting des Kraftstoffe* Ram
H 10
Im Bereich einer Relativbewegung der Füllbohrung veränderlicher Steigung zu steuern, d. h. die Be-39
beim Einmünden in die Abflußkammer 36 ist eine lastung des Dieselmotors durch Verändern der
wirkungsvolle Regelung ausgeschlossen, da der Generator-Erregung ohne Gefahr einer Überlastung
Servokolben infolge des Druckunterschiedes stets in zu regeln und dies selbst für den Fall, daß der Motor
Richtung der Kraftstoffabsenkung zurückkehrt und 5 keine volle Leistung abgibt, z. B. bei unrichtiger
wieder in der Lage stehen bleibt, in welcher die Arbeitsweise irgendeines Zylinders.
Regelkante 7 die Füllöffnung 39 überdeckt. Der Im drehbaren Zylinder 5' ist verschiebbar der Regler steuert den Motor nach dem Leistungsprinzip Servokolben 6 untergebracht, auf dessen zylinbis zu jener Lage des Servokolbens, wie sie durch drisehem Umfang in gleichen Abständen vier schräge den Kraftstofimengenhebel 20 eingestellt war, d. h. io Regelkanten 7 angeordnet sind. Diese Regelkanten 7 bis zur Lage, in der die Regelkante 7 in einer Höhe Y begrenzen im Raum des drehbaren Zylinders 5' vier über dem Überströmkanal 11 eingestellt ist. Bis zu -'leiche Kammern. Zwei gegenüberliegende Fülldieser Grenzlage hält der Regler die durch den „ammern 35 sind dauernd über die Überström-Drehzahlwähihebel 28 eingestellte Drehzahl auf einem bohrungen 37' mit dem Raum des drehbaren Zylinkonstanten Wert, ohne Rücksicht auf die Belastung. 15 ders 5' unter dim Servokolben 6 verbunden. Die bei-Bei Überschreitung der Grenzlage werden die Dreh- den anderen gegenüberliegenden Kammern 36 stehen zahlen des Motors abfallen, weil der Regler keine mit der Abflußbohrung 40 dauernd in Verbindung. Möglichkeit hat, die eingestellte Kraftstoffmenge zu In der Wandung des drehbaren Zylinders 5' sind überschreiten. Auch im Übergang der Regelweise auf in gleichen Entfernungen und in gleicher Höhe vier die eines Drehzahl-Begrenzungsreglers läßt sich in ao radiale Bohrungen untergebracht, von denen zwei jeder beliebigen Lage des Reglers ein Steuern nach gegenüberliegende Füllbohrungen 39 in die FüU-Wunsch der Bedienung bewerkstelligen, und zwar kammern 35 ausmünden und das andere Paar gegendadurch, daß der Servokolben 6 durch Verdrehen des überliegender Überströmöffnungen 11 in die Abfluß-Kraftstoffhebels 20 auf eine bestimmte Menge Kraft- kammern 36. Mit den Füllbohrungen 39 und den stoff und mittels des Drehzahlwählhebels 28 die as überströmöffnungen arbeiten die schrägen Regelhöchste zulässige Motordrehzahl eingestellt wird. kanten 7 des Servokolbens 6 derart zusammen, daß Infolge der dann entstandenen Grenzbelastung der sie die Größe der Durchflußquerschnitte ändern.
Druckfeder 2 läßt der Steuerschieber 3 den Druck- Die Füllbohrungen 39 sind über einen Kanal 42 kanal 8 über dem Servokolben 6 offen, der nun nur mit der linken Seite des selbständigen Servomotors eine solche Lage einnehmen kann, die der zugehöri- 30 43 und die Überströmöffnungen 11 über einen angcn Einstellung des Kraftstoffhebels 20 entspricht. deren Kanal 42' mit der rechten Seite des Servo-Damit wird die Kraftstolfmenge auf einem bestimm- motors in Verbindung. Dieser Servomotor 43 besteht ten Wert konstant gehalten, ohne Rücksicht auf die aus einem festen Zylinder, in dem ein drehbarer ständig offene Steuerung des Steuerschiebers 3. Die Kolben 44 in Form eines Flügels über eine Welle 45 Drehzahl des Motors wird der eingestellten Kraft- 35 mit dem Gleitschuh 46 eines drehbaren elektrischen stoffmenge und Belastung entsprechen. Falls die vom Widerstandes 47 verbunden ist Der elektrische Kraftstoffhebel 20 eingestellte Kraftstoffmenge für die Widerstand 47 ist in einem nicht näher bezeichneten gegebene Belastung zu groß ist, werden die Motor- Stromkreis der Erregerrichtung des Generators dei drehzahlen infolge des Kraftstoffüberschusses steigen. diesel-elektrischen Lokomotive eingeschaltet.
Bei Erreichen der höchsten zulässigen Drehzahl 40 Die Vorspannung der Belastungsfeder 2 läßt sich schließt der Steuerschieber zunächst den Druck- mittels des Drehzahlwählhebels 28 einstellen, der aul kanal 8, und nach seinem Überschreiten öffnet der dem Zapfen 30 drehbar gelagert ist. Der Drehzahl-Steuerschieber 3 den Überdruckkanal in den Abfluß, wählhebel 28 ist dabei mit dem Servokolben 6 verwodurch das Dnicköi aus dem Zylinder 5 über dem bunden, und zwar mittels einer Obersetzung, weiche Servokolben ausfließt. Durch den Druckunterschied 45 die Winkclbewegung des Drehzahlhebels 28 in eint unter und über dem Servokolben 6 wird dieser nach Drehbewegung des Servokolbens 6 überführt. Di« oben verschoben, d. h. in Richtung der »Stop«-Lage Übersetzung enthält in dieser Ausführung ein Kegel· des Gashebels und nimmt Kraftstoff weg. Die Motor- rad 48, welches auf die Kolbenstange 19 über einer drehzahl fällt ab, und bei Erreichen der zulässigen Nutkeil axial verschiebbar aufgesetzt ist, so daß siel Drehzahl schließt der Steuerschieber 3 wieder den 5» die Kolbenstange sowohl in Achsrichtung verschie Druckkanal 8 über dem Servokolben 6. Wenn dann ben, als auch um ihre Achse gleichzeitig mit den die vom Kraftstoffhebel 20 eingestellte Kraftstoff- Kegelrad 48 verdrehen läßt In das Kegelrad 41 menge für die gegebene Belastung zu klein ist und greift ein zweites Kegelrad 49 ein, das auf eine Well« die Drehzahl weiter absinken will, erhöht die Bedie- 50 aufgekeilt ist, die wieder in den Lagern Sl ge nung durch Verdrehen des Mengenhebels 20 die ein- 55 lagert ist An der Welle 50 ist em Arm 52 befestigt gespritzte Kraftstoffmenge. dessen schwenkbares Ende über eine Zugstange 5: Die Elementanordnung kann bei einem äquiva- mit dem Drehzahlhebel 28 verbunden ist Diese Ver lcnten mechanisch-hydraulischen Regler vertauscht bindung ist als Gelenk 56 ausgeführt, das in Richten; sein, wie z.B. dadurch, daS an Stelle des verdreh- der Längsachse auf dem prehzahlheibel 28 verstellba baren Servokolbens 6 sein Zylinder 5', mit dem von 6ö angebracht ist Der Amschlag des DrehzahThebels 21 F {and einstellbaren Mengenhebel 20 ausgestattet, wird auf die Belastungsfeder 2 der Füehgewichte : verdrehbar angeordnet ist (s. Fig.5). Diese Anord- mit Hilfe eines Zahnrades 57, eines Zahnsegmente nung ist vorteilhaft bei Reglern, die in diesel-elck- ST und der Hebel 58 und 59 übertragen, welche au trischc Lokomotiven eingebaut sind, wo der Diesel- einem gemeinsamen Bolzen 60 gelagert sind. An de motor direkt mit dem Generator für die Energie- 65 Hebel 59 ist eine Zugstange 61 angeschlossen, dere licferung an die elektrischen Antriebsmotoren ge- zweites Ende mit dem Stützteller der Belastung! kuppelt ist Es ist Aufgabe dieser Regler, den Betrieb feder 2 verbunden ist
der dicsel-elcktrischen Lokomotive auf Strecken mit In einem Beharrungszustand im Betrieb, wie er i
Regelkante 7 die Füllöffnung 39 überdeckt. Der Im drehbaren Zylinder 5' ist verschiebbar der Regler steuert den Motor nach dem Leistungsprinzip Servokolben 6 untergebracht, auf dessen zylinbis zu jener Lage des Servokolbens, wie sie durch drisehem Umfang in gleichen Abständen vier schräge den Kraftstofimengenhebel 20 eingestellt war, d. h. io Regelkanten 7 angeordnet sind. Diese Regelkanten 7 bis zur Lage, in der die Regelkante 7 in einer Höhe Y begrenzen im Raum des drehbaren Zylinders 5' vier über dem Überströmkanal 11 eingestellt ist. Bis zu -'leiche Kammern. Zwei gegenüberliegende Fülldieser Grenzlage hält der Regler die durch den „ammern 35 sind dauernd über die Überström-Drehzahlwähihebel 28 eingestellte Drehzahl auf einem bohrungen 37' mit dem Raum des drehbaren Zylinkonstanten Wert, ohne Rücksicht auf die Belastung. 15 ders 5' unter dim Servokolben 6 verbunden. Die bei-Bei Überschreitung der Grenzlage werden die Dreh- den anderen gegenüberliegenden Kammern 36 stehen zahlen des Motors abfallen, weil der Regler keine mit der Abflußbohrung 40 dauernd in Verbindung. Möglichkeit hat, die eingestellte Kraftstoffmenge zu In der Wandung des drehbaren Zylinders 5' sind überschreiten. Auch im Übergang der Regelweise auf in gleichen Entfernungen und in gleicher Höhe vier die eines Drehzahl-Begrenzungsreglers läßt sich in ao radiale Bohrungen untergebracht, von denen zwei jeder beliebigen Lage des Reglers ein Steuern nach gegenüberliegende Füllbohrungen 39 in die FüU-Wunsch der Bedienung bewerkstelligen, und zwar kammern 35 ausmünden und das andere Paar gegendadurch, daß der Servokolben 6 durch Verdrehen des überliegender Überströmöffnungen 11 in die Abfluß-Kraftstoffhebels 20 auf eine bestimmte Menge Kraft- kammern 36. Mit den Füllbohrungen 39 und den stoff und mittels des Drehzahlwählhebels 28 die as überströmöffnungen arbeiten die schrägen Regelhöchste zulässige Motordrehzahl eingestellt wird. kanten 7 des Servokolbens 6 derart zusammen, daß Infolge der dann entstandenen Grenzbelastung der sie die Größe der Durchflußquerschnitte ändern.
Druckfeder 2 läßt der Steuerschieber 3 den Druck- Die Füllbohrungen 39 sind über einen Kanal 42 kanal 8 über dem Servokolben 6 offen, der nun nur mit der linken Seite des selbständigen Servomotors eine solche Lage einnehmen kann, die der zugehöri- 30 43 und die Überströmöffnungen 11 über einen angcn Einstellung des Kraftstoffhebels 20 entspricht. deren Kanal 42' mit der rechten Seite des Servo-Damit wird die Kraftstolfmenge auf einem bestimm- motors in Verbindung. Dieser Servomotor 43 besteht ten Wert konstant gehalten, ohne Rücksicht auf die aus einem festen Zylinder, in dem ein drehbarer ständig offene Steuerung des Steuerschiebers 3. Die Kolben 44 in Form eines Flügels über eine Welle 45 Drehzahl des Motors wird der eingestellten Kraft- 35 mit dem Gleitschuh 46 eines drehbaren elektrischen stoffmenge und Belastung entsprechen. Falls die vom Widerstandes 47 verbunden ist Der elektrische Kraftstoffhebel 20 eingestellte Kraftstoffmenge für die Widerstand 47 ist in einem nicht näher bezeichneten gegebene Belastung zu groß ist, werden die Motor- Stromkreis der Erregerrichtung des Generators dei drehzahlen infolge des Kraftstoffüberschusses steigen. diesel-elektrischen Lokomotive eingeschaltet.
Bei Erreichen der höchsten zulässigen Drehzahl 40 Die Vorspannung der Belastungsfeder 2 läßt sich schließt der Steuerschieber zunächst den Druck- mittels des Drehzahlwählhebels 28 einstellen, der aul kanal 8, und nach seinem Überschreiten öffnet der dem Zapfen 30 drehbar gelagert ist. Der Drehzahl-Steuerschieber 3 den Überdruckkanal in den Abfluß, wählhebel 28 ist dabei mit dem Servokolben 6 verwodurch das Dnicköi aus dem Zylinder 5 über dem bunden, und zwar mittels einer Obersetzung, weiche Servokolben ausfließt. Durch den Druckunterschied 45 die Winkclbewegung des Drehzahlhebels 28 in eint unter und über dem Servokolben 6 wird dieser nach Drehbewegung des Servokolbens 6 überführt. Di« oben verschoben, d. h. in Richtung der »Stop«-Lage Übersetzung enthält in dieser Ausführung ein Kegel· des Gashebels und nimmt Kraftstoff weg. Die Motor- rad 48, welches auf die Kolbenstange 19 über einer drehzahl fällt ab, und bei Erreichen der zulässigen Nutkeil axial verschiebbar aufgesetzt ist, so daß siel Drehzahl schließt der Steuerschieber 3 wieder den 5» die Kolbenstange sowohl in Achsrichtung verschie Druckkanal 8 über dem Servokolben 6. Wenn dann ben, als auch um ihre Achse gleichzeitig mit den die vom Kraftstoffhebel 20 eingestellte Kraftstoff- Kegelrad 48 verdrehen läßt In das Kegelrad 41 menge für die gegebene Belastung zu klein ist und greift ein zweites Kegelrad 49 ein, das auf eine Well« die Drehzahl weiter absinken will, erhöht die Bedie- 50 aufgekeilt ist, die wieder in den Lagern Sl ge nung durch Verdrehen des Mengenhebels 20 die ein- 55 lagert ist An der Welle 50 ist em Arm 52 befestigt gespritzte Kraftstoffmenge. dessen schwenkbares Ende über eine Zugstange 5: Die Elementanordnung kann bei einem äquiva- mit dem Drehzahlhebel 28 verbunden ist Diese Ver lcnten mechanisch-hydraulischen Regler vertauscht bindung ist als Gelenk 56 ausgeführt, das in Richten; sein, wie z.B. dadurch, daS an Stelle des verdreh- der Längsachse auf dem prehzahlheibel 28 verstellba baren Servokolbens 6 sein Zylinder 5', mit dem von 6ö angebracht ist Der Amschlag des DrehzahThebels 21 F {and einstellbaren Mengenhebel 20 ausgestattet, wird auf die Belastungsfeder 2 der Füehgewichte : verdrehbar angeordnet ist (s. Fig.5). Diese Anord- mit Hilfe eines Zahnrades 57, eines Zahnsegmente nung ist vorteilhaft bei Reglern, die in diesel-elck- ST und der Hebel 58 und 59 übertragen, welche au trischc Lokomotiven eingebaut sind, wo der Diesel- einem gemeinsamen Bolzen 60 gelagert sind. An de motor direkt mit dem Generator für die Energie- 65 Hebel 59 ist eine Zugstange 61 angeschlossen, dere licferung an die elektrischen Antriebsmotoren ge- zweites Ende mit dem Stützteller der Belastung! kuppelt ist Es ist Aufgabe dieser Regler, den Betrieb feder 2 verbunden ist
der dicsel-elcktrischen Lokomotive auf Strecken mit In einem Beharrungszustand im Betrieb, wie er i
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FiB 6 d-ireestellt ist sind die Überströmöffnungen der Belastungsfeder 2 und ihren Fliehgewichten 1
II lind die FÜIUinSbohrungen 39 durch die Regel- wieder einstellt. Nach Erreichen dieses Gleichilnten
7 des SeÄbens 6 verdeckt, so daß der gewichtes schließt der Steuerschieber 3 den DrucksirvoLtor
43 hT Ruhe ist. In diesem Betriebs- kanal 8 ab, und die Bewegung des Servokolbens 6
zu™ de etwa eher 5<)°/oigen Belastung des 5 hört auf. Der Dieselmotor arbeitet dann bei gleicher
Dieselmotors entspricht ist die abgegebene Leitung Leistung und gleicher Drehzahl wie vorher, jedoch
Je oTneraTo "Sa gleich der des Dieselmotors, mit kleinerer Klemmenspannung des Generators und
de sen Dr hzahl von Hand mittels des Drehzahlwähl- höherer Stromstärke die dem neuen G eicbgewichishebel"
28 (nach Fig. 5) eingestellt wurde. Dieser zustand im Punkt ß2 der Kennlinie III (s. Fig. 9)
r>reh7ahl entspricht auch eine bestimmte konstante io entspricht. ,,. . _
KraSimenie Wenn sich der Fahrwiderstand der Infolge des Schwächens des Magnetfeldes im GeiokomotWe
nich7 ändert, bewegt sich die Loko- nerator durch den Servomotor 43 ändert sich auch
motivTmU deichbleibender Geschwindigkeit. In die Lage des Gleichgewichtspunktes B der Kennel isTdieK Zu tand im Gleichgewichtspunkt B linien I, III (Fig. 9), der sich auf der MotorkenndariesteHt
der im Schnittpunkt der Generator-Kenn- i5 linie III auf eine neue Generator-Kennlinie ver-JStS
SnlU IH des Dieselmotors liegt. Die- schiebt, die zwischen den Kennlinien I und II liegt
sem Punkt β en" P i'cht auch eine bestimmte Lage B' und die Kennlinie III im Punkt Bl schneidet. Der
"1FiE des Sens44 im Servomotor43, in wel- Punkt B2 stellt einen neuen Gleichgewichtszustand
eher dSr drehbare elektrische Widerstand 47 auf den nach Beendigung des Regelvorganges dar Bei wei-•
I„wXchindswert eineestellt ist. *» terem Anwachsen der Fahrwiderstande kann dann
'"Kommt es aΐ be" spSÄ «einer Erhöhung der Punkt B bei Verschiebung längs der Kennlinie III
des FThrwiderstaides der Lokomotive, so steigt die mit dem Punkt A zusammenfallen, η dieser Lage ,st
RelJtunT hrer elektrischen Zugmotoren auf Kosten die Entfernung zwischen der Kennlinie I und HI am
1 S^eschwindigkeit der Lokomotive an. Der größten, und der Servomotor 43 fur die Erregung
rWhaewichtsZkt ßTn Fig. 9 verschiebt sich auf a5 stellt ebenfalls die höchsten Widerstandswerte em,
2GeSo seit" längs der Kennlinie I in Richtung die der Lage A' des Flügelkolbens im Servomotor
ί S Punkt ß 1 und auf Seite des Dieselmotors entsprechen (s. F i g. 6). Wenn sich der Punk B am
auf den »™" » * u™ p kt ß2. Der Diesel- Abschnitt zwischen Punkt A und D der Kennlinie IH
längs der Kennlinie III zums ™™ "£ ^n der- Kolben 44 des Servo.
^hTifraSSm^^effi nätehr aus, so 30 LtL 43 (Fig. 6) gleichfalls von Lage^' bis zur
daß "eine^DrehzaWaSlt. Die Fliehgewichte 1 des Lage D' und schaltet geringere W.derstandswerte am
SillS wSben unter dem Druck der Belastungs- kreisförmigen elektrischen Widerstand 47 ein in
5ϊϊ A^KerSieber 3 nach unten, wodurch der Übereinstimmung mit der sich vermindernden Ent-
™^ DrucköWreigegeben wird, welches nun femung zwischen Kennlinie I und III über dem erf^hcrQtrntnöffnunE
11 in den Raum des ver- 35 wähnten Abschnitt (Fig. 9).
Snde™fs" fiber dem Servokolben 6 ein- Bei Erreichen des Punktes D des Schnittpunktes
f Servokolben verschiebt sich um einen der Kennlinien I und III, entsteht ein neues Gleich-
vSh (vgl F i g. 7) nach abwärts, d. h. gewicht zwischen der Leistung des Dieselmotors und
3Μ^Κη^Λααν. ^s Druck- der zugeführten Leistung (Antriebsleistung) des Gedes
verdrehbaren Zylinders 5'unter dem 40 nerators bei geringstem elektrischen Widerstand im
6 strömt aus den Überströmbohrungen Erregerstromkreis.
aikamme^ 3S und weiter durch eine Wenn irgendeiner der Zylinder des Dieselmotors
^ddTg^neinsaTner. Kanal 42 auf die nicht richtig arbeitet, sinkt die Leistung und das
d« Servomotors 43. Dadurch wird der Gleichgewicht zwischen Leistung und Belastung ist
S%äbeÄ ΚϊΕΪΧ gesetzt und der Gleit- 45 gestört. Die Drehzahl des Dieselmotors sinkt ab, und
ShuhifSite einengVöfeFen Widerstand 47 in die Einrichtung nach der Erfindung verringert^ die
η η iriLrkreis des Genfrators ein. Damit wird sein Belastung des Dieselmotors auf die oben beschne-
1 ι,Γ· ι8« Feld Geschwächt, und die Leistung des bene Art.
GeSor? Hut ab. Gleichzeitig drückt der Hügel- Die Reglertätigkeit bei Verringern der Fahrwider-
oenerators laut st„nde dgr Lokomo^ve ist ähnlich der oben beschne-
«SSSiiÄ^rii* AMußkammer 36 in benen. Nach Beendigung der .Beiastungskorrcktu,
πί ?hSSraS 40 Durch den Abfall der Gene- arbeitet der Dieselmotor wieder bei gleichen Dreh
die Ab.fluBbonr^*Di Imotor entlastet und seine zahlen und gleicher Leistung wie vorher, aber be
^0S1 11SIo lange an, bis die Fliehgewicbte 1 höherer Spannung und geringerer Stromintensität in
«tPnlAchieber 3 wieder heraufziehen und dieser 55 Generator.
ÜberdSkkSaf 8 mit dem Abfluß 13 verbindet Der beschriebene Regelvorgang ist fur alle Dreh
JJ^^^JJms dem Raum des drehbaren Zy- zahlstufen und Bereiche der gleiche, unabhängig voi
S^SSeJÄ^iSoKn 6 ab und der Servo- der Belastung der Reglerfeder 2 durch den Drehzahl
Ϊ S fikehrtwkSr um die Stecken nach oben wählbebel 28. .
kolben 6 kehrt wiea κ^ο^,,^ m den 60 Beim Anfahren der Lokomotive muß die maxi
π ί" nSTso TaSe vermindert, bis die Regel- male Zugfähigkeit bzw. Leistung des Dieselmotor
Dieselmotor so 'f°g5jJ3„oftoiing « ™<* die zam Überwinden der Anfahrwiderstände ausgenutz
5SÜ S ZaSuSSS- wM jede weitere werden. Das wird dadurch erreicht, daS man de,
Fullbohrung 39 verf^ maurcnwra ] drehbaren Zylinder S' mit Hilfe des Handhebels 21
Bewegung des ^gSTist bSeTBei dieser 65 für Kraftstoffbemessung in Richtung der Kraftstoff
Korrektur der ™*g£*Jg£t^ gleichzeitig Vermehrung so weit verdreht, bis die überstrom
Ruckbewegung £*™~ Drehzahlen aus! öffnungen 11 (s. F i g. 8) in die Ebene C-C gelanger
geglhtn SÄ Gleichgewicht zwischen · Durch dieses Abdecken der überstrdmöffnungen 1
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und Füllbohrungen 39 whd der Servomotor 43 in Be- Bei Bewegen des Drehzahlwählhebels 28 ändert
wegung gesetzt, der den niedersten Widerstpndswert sich die Vorspannung der Belastungsfeder, 2 und daim
Erregerkreis des Generators einschaltet. Der Reg- mit auch die Motordrehzahl. Gleichzeitig wird über
ler hat damit die Möglichkeit, durch Verschieben die Zahnräder 57, 70 der Nocken 68 verdreht, der
des Servokolbens 6 abwärts die größtmögliche Kraft- 5 den Winkelhebel 64 ausschwenkt. Seine Schwenkung
stoffmenge einzustellen. Damit der Motorbetrieb überträgt sich mit Hilfe der Zugstange 53, des Armes
wirtschaftlich bleibt, wird — falls erwünscht— nach 52, der Welle 50 und des Kegelradtriebs 49, 48 auf
Ingangsetzen der Lokomotive der Handhebel 20 für den Servokolben 6 mit den Regelkanten 7. Solange
die Kraftstöff-Anfahrmenge wieder in die Null- die Rolle 66 sich am Grundkreis des Nockens 68
stellung zurückgelegt. io abwälzt, bleibt der Servokolben 6 in Ruhe. Die
Für Motoren zum Antrieb von Schiffen oder Regelkanten 7 des Servokolbens waren bei der
Schienenfahrzeugen ist auch eine Reglerbauart nach Grund- bzw. Montageeinstellung so verdreht, daß sie
Fig. 10 geeignet. In die Übersetzung, die die den vollen Hub des Servokolbens 6 ermöglichen.
Schwenkbewegung des Drehzahlhebels 28 in die Der Nocken nach Ausführung der Alternative Λ
Drehbewegung des Servokolbens 6 mit seinen Regel- 15 wird bei der Reglertätigkeit die Motorleistung bei
kanten 7 überführt, wird ein Steuerelement ein- hohen Drehzahlen einschränken, d. h. zum Beispiel
geschaltet, z. B. ein Nocken 68. Dieser Nocken ist im Bereich über 75% der Motornenndrehzahl. Bei
gemeinsam mit einem Zahnrad 70 auf der Welle 69 niedrigeren Drehzahlen als 75% der Nenndrehzahl
befestigt; das Zahnrad 70 steht mit einem Zahnrad (s. Fig. 3) wird der Regler Kraftstoff nach der Linie
57 im Eingriff, das gemeinsam mit dem Drehzahl- ao konstanter Füllung bis zu 75% der Nenndrehzahl
wählhebel 28 auf dem Bolzen 30 aufgekeilt ist. zumessen. Wenn mit dem Drehzahlwählhebel 28
Der wirksame Teil des Nockens ist so ausgebildet, höhere Drehzahlen als 75 % der Nenndrehzahl eindaß
gewissen eingestellten Drehzahlen des Motors gestellt werden, läuft der Nocken 68 auf die Rolle
ganz bestimmte Kraftstoffmengen zugeteilt werden, 66 auf und drückt sie nieder. Diese Bewegung bedie
nach einem vorher gewählten Programm fest- »5 wirkt ein Verdrehen des Servokolbens 6, was die
gelegt sind. An den Nocken 68 wird von einer Kraftstoffmenge und damit auch die Motorleistung
Schraubenfeder 67 die Rolle 66 angedrückt, die sich auf das erforderliche Maß herabsetzt. Der Verlauf
am Ende eines Armes des Winkelhebels 64 befindet. dieser Verminderung ist durch die Form des Nockens
Dieser Winkelhebel 64 ist auf einem Zapfen 65 dreh- 68 gegeben, die z. B. so gewählt werden kann, daß
bar gelagert, und an seinen anderen Arm ist die Zug- 30 nach dem vorher bekannten Kraftstoffverbrauch die
stange 53 angelenkt, deren zweites Ende am Arm 52 Motorleistung in einem bestimmten Drehzahlbereich
befestigt ist. Der übrige Teil der Übersetzung ent- konstant gehalten werden kann (Fig. 12). Ein so gespricht
schon der Anordnung nach F i g. 5. wähltes Programm eignet sich auch für Zugmotoren.
Die Diagramme in Fig. 11 und 12 stellen die Bei Ausführung des Nockens 68 nach Alterna-Leistungsfclder
des Dieselmotors dar, wenn er nach 35 tive B ist die Motorleistung im Bereich der niedrigen
der Erfindung geregelt wird. Auf der waagerechten Drehzahlen bis 75 % der Nenndrehzahl eingeschränkt
Achse sind die Drehzahlen η des Motors in Prozent (Fig. 11). Der Nocken 68 kann wieder so gestaltet
und auf der senkrechten Achse ist die Auslastung P sein, daß die Steigerung der Kraftstoffmenge im Eindes
Motors ebenfalls in Prozent aufgetragen. In vernehmen mit der nötigen Leistung ist. Diese Lö-F
i g. 11 ist das Leistungsfeld von einer vorher fest- 40 sung ist für Schiffsmotoreii geeignet, die Propeller
gelegten Grenzkennlinie beschränkt, die aus zwei mit verstellbaren Blättern antreiben.
Teilen besteht: einerseits aus dem Teil L der Wider- Durch Verdrehen des Nockens bei Betätigung des Standskurve der Schiffsflügelschraube mit einstell- Drehzahlwählhebels und durch Verdrehen des Servobaren Blättern für deren maximale Einstellung, und kolbens wird es bei dem Regler ermöglicht, die zwar im Bereich von 50 und 75% der Motorneiin- 45 Kraftstoffmenge nach einem vorher festgelegten drehzahl, andererseits aus dem Teil K der Kennlinie Drehzahlprogramm zu steuern, d. h. bei bestimmten für konstante Füllung des Motors im Bereich von eingestellten Drehzahlen eine bestimmte Kraftstoff-75 und 100% der Nenndrehzahlen. In Fig. 12 be- menge zuzuteilen. Es wird auch möglich, eine umstellt die Kennlinie desgleichen aus zwei Teilen: gekehrte Lösung zu wählen, bei der bestimmten eineinerseits aus dem Teil K der Kennlinie für konstante 50 gestellten Kraftstoffmengen bestimmte Motordreh-Füllung des Motors im Bereich von 5ü bis 75 % der zahlen zugeteilt werden. Dabei wäre der Nocken Nenndrehzahlen und andererseits aus dem Teil V der durch die Drehbewegung des Servokolbens ankonstanten Leistung des Motors im Bereich von 75 getrieben und würde durch seine Bewegung den bis 100% der Nenndrehzahlen. Drehzahlwählhebel steuern.
Teilen besteht: einerseits aus dem Teil L der Wider- Durch Verdrehen des Nockens bei Betätigung des Standskurve der Schiffsflügelschraube mit einstell- Drehzahlwählhebels und durch Verdrehen des Servobaren Blättern für deren maximale Einstellung, und kolbens wird es bei dem Regler ermöglicht, die zwar im Bereich von 50 und 75% der Motorneiin- 45 Kraftstoffmenge nach einem vorher festgelegten drehzahl, andererseits aus dem Teil K der Kennlinie Drehzahlprogramm zu steuern, d. h. bei bestimmten für konstante Füllung des Motors im Bereich von eingestellten Drehzahlen eine bestimmte Kraftstoff-75 und 100% der Nenndrehzahlen. In Fig. 12 be- menge zuzuteilen. Es wird auch möglich, eine umstellt die Kennlinie desgleichen aus zwei Teilen: gekehrte Lösung zu wählen, bei der bestimmten eineinerseits aus dem Teil K der Kennlinie für konstante 50 gestellten Kraftstoffmengen bestimmte Motordreh-Füllung des Motors im Bereich von 5ü bis 75 % der zahlen zugeteilt werden. Dabei wäre der Nocken Nenndrehzahlen und andererseits aus dem Teil V der durch die Drehbewegung des Servokolbens ankonstanten Leistung des Motors im Bereich von 75 getrieben und würde durch seine Bewegung den bis 100% der Nenndrehzahlen. Drehzahlwählhebel steuern.
Hierzu 3 Blatt Zeichnungen
Claims (8)
1. Mechanisch-hydraulischer Drehzahl- und Belastungsregler für Brennkraftmaschinen, insbesondere
für nach dem Dieselverfahren arbeitende Brennkraftmaschinen, bestehend aus Fliehgewichten
mit einer Belastungsfeder, die einen Steuerschieber betätigt, welcher Drucköl in einen
Zylinder mit Servokolben verteilt, dessen Kolbenstange über ,ein Übertragungsgestänge einerseits
mit der Regelstange einer Einspritzpumpe und andererseits mit einem auf die belaslungsfeder
cinwirkenden Drehzahlwählgestänge verbunden
ist, wobei dem Zylinder mindestens eine durch äußeren Einfluß steuerbare Überströmöffnung
zugeordnet ist, dadurch gekennzeichnet, daß der Servokolben (6) mindestens eine
Regelkante (7) aufweist, welche schräg zu seiner geradlinigen Bewegungsrichtung verläuft, daß die
Regelkante (7) mit der in der Wand des Zylinders liegenden Überströmöffnung (11) zusammenarbeitet
und daß der Servokolben zu diesem Zweck relativ zum Zylinder verdrehbar ist.
2. Regler nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß am zylindrischen Mantel des Servokolbens
(6) vier Regelkanten (7) in Form von Vorsprüngen oder Leisten angebracht sind, welche den Umfang des Servokolbens (6) in vier
gleiche Kammern aufteilen, von denen je zwei gegenüberliegende Füllkammern (35') und die
beiden anderen Abflußkammern (36) bilden, wobei die Füllkammern (35) über Überströmbohrungen
(37) mit einem Raum des Zylinders (5) über dem Servokolben (6) und die Abfluükammern
(36) über Abflußbohrungen (38) mit dem Abfluß dauernd verbunden sind, während in der
Wandung des Zylinders (S) des Servokolbens grundsätzlich in gleicher Höhe vier radiale Bohrungen
angeordnet sind, von denen zwei gegenüberliegende Füllbohrungen (39) in die Füllkammern
(35) und zwei gegenüberliegende Bohrungen bzw. Überstrümöffnungen (11) in die Abflußkammern
(36) ausmünden.
3. Regler nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet,
daß der Servokolben (6) als Differentialkolben ausgebildet ist, der im Zylinder (5)
einen ringförmigen Raum mit einer geringeren Wirkfläche begrenzt, der über einen Druckkanal
(9) mit einer vom Steuerschieber (3) beherrschten Kammer (4) für das Drucköl dauernd verbunden
ist sowie einen zylindrischen Raum mit einer größeren Wirkfläche schallt, der über einen
Druckkanal (8) an die Kammer (4) wechselweise angeschlossen ist.
4. Regler nach den Ansprüchen I bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Servokolben (6)
respektive seine Kolbenstange (19) mit Mitteln zum Verdrehen ausgerüstet sind, wie z. B. mit
einem Hebel (20) zur Einstellung der Kraftstoflmenge.
5. Kegler nach den Ansprüchen I und 2, insbesondere für diesel-elektrische Lokomotiven, bei
denen die Intensität des Erregerstromes des elektrischen Generators von einem Servomotor eingestellt
wird, der vom Drucköl des Reglers in Abhängigkeit von der Motordreh/.ahl und der
Zugleistung der Lokomotive betätigt wird, du-
durch gekennzeichnet, daß die Füllkamniern (35) des Servokolbens (6) über Überströmbohrungen
(37') mit derri Raum eines verdrehbaren Zylinders (5') unter dem Servokolben (6) dauernd verbunden
sind, wobei die Überströmölfnungen (11) über einen Kanal (42') an die eine Seite des
Servomotors (43) und die Füllbohrungen (39) über einen zweiten Kanal (42) an die andere Seite
des Servomotors (43) angeschlossen sind.
6. Regler nach den Ansprüchen 1 und 5, dadurch gekennzeichnet, daß der Servokolben (6)
mit Hilfe eines Übersetzungsgestänges (48,49,50, 52,53, 56), das die Bewegung des Drehzahlwählgestänges
in die Drehbewegung des Servokolbens (6) überführt, betätigt wird, wobei ein Vcrbindungsgelenk
(56) des Übersetzungsgestänges und des Drehzahlwählgestänges auf einem Drehzahlwählhebel
(28) verstellbar gelagert ist.
7. Regle·· nach den Ansprüchen 1 und 6, dadurch
gekennzeichnet, daß im Übersetzungsgestänge (48,49, 50, 52,53, 64,70,57) zwischen
Drehzahlwählhebel (28) und Servokolben (6) mit seinen Regelkanten (7) ein Steuerglied, ζ. Β. ein
Nocken (68), eingeschaltet ist, der auf einer vom Drehzahlwählhebel betätigten Welle (69) befestigt
und in seinem Arbeitsteil so ausgebildet ist, daß bestimmten eingestellten Drehzahlen des Dieselmotors
bestimmte Kraftstoffmengen nach einem vorher gewählten Programm zugeordnet werden.
8. Regler nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß auf der Welle (69) gemeinsam mit
dem Nocken (68) ein Zahnrad (70) befestigt ist, das mit einem auf einem Zapfen (30) gemeinsam
mit dein Drehzahlwählhebel (28) aufgekeilten Zahnrad (57) ständig im Eingriff steht, wobei an
den Nocken (68) von einer Feder (67) eine Rolle (66) angedrückt wird, die auf einem Arm eines
Winkelhebels (64) gelagert ist, dessen zweiter Arm über eine Zugstange (53) mit einem auf einer
Welle (50) aufgekeilten Hebelarm (52) verbunden ist, wodurch über ein Kegelräderpaar (49, 48) die
Schwenkbewegung des Drehzahlwählhebels (28) in eine Drehbewegung des Servokolbens (6) und
seiner Kolbenstange (19) umgesetzt wird.
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