Anlage zur Überwachung des Einspritzzeitpunktes bei Brennkraft-Freikolbenmasehinen. Die Erfindung betrifft eine Anlage zur Überwachung des Einspritzzeitpunktes bei Brennkraft-Freikolbenmaschinen und besteht in einem Sicherheitsorgan, welches derart in Abhängigkeit von der Geschwindigkeit der Freikolben arbeitet, dass bei einer über einem beabsichtigten Grenzwert liegenden Ge schwindigkeit der Freikolben eine Einsprit zung von Brennstoff verhindert wird.
Auf der Zeichnung ist ein Ausführungs beispiel des Erfindungsgegenstandes schema tisch dargestellt.
Fig. 1 zeigt ein Schaltschema. für die Be tätigung der Sicherheitsvorrichtung, Fig. 2 die Änderung einer Einzelheit aus Fig. 1.
Mit dem Synchronisiergestänge 1, das in bekannter Weise die Stellungen von zwei in einem Zylinder gegenläufig sich bewegenden Freikolben ausgleicht und mit ihnen durch die Gelenke 2 verbunden ist, bewegt sich der Exzenter 3, der den Hilfskolben 4 im Ge- iläuse 5 in Abhängigkeit von der Geschwin digkeit der Freikolben antreibt. Der Raum 6 über dem Hilfskolben 4 steht in Verbindung mit dem Raum 7, in welchem der Steuer schieber 8 arbeitet. Der Steuerschieber 8 steht somit einerseits unter dem Druck der Hilfsflüssigkeit im Raum 6, anderseits wird er durch die Feder 9 belastet.
Sein Hub ist durch die Anschläge 10 und 11 begrenzt. Der Hilfskolben 4 ist mit einer durch das Saug ventil 13 abgeschlossenen Bohrung 14 ver sehen. Zum Nachfüllen von Hilfsflüssigkeit dient die Leitung 15. Der Raum 6 ist über die Drosselstelle 12, deren Drosselquerschnitt durch die Stellung der Nadel bestimmt wird, unmittelbar unter Umgehung des. Hilfskol bens 4 mit der Leitung 15 verbunden.
Der Schieber 8 steuert die Zufuhr von Druckmittel aus den Leitungen 16, 17, 18 und 19 zum Schliesskolben 20 des als Auslass organ ausgebildeten Sicherheitsorganes 21. Vom Gehäuse 5 führt die Leitung 22 zum Gehäuse 23, in dem der Abstellschieber 24, und im Zylinder 25 der Schliesskolben 20 zur Betätigung des Auslassorganes 21 angeordnet sind. Das Auslassorgan 21 schliesst den Neben- auelass 26 der zum Einspritzventil 2 7 führen den Brennstoffleitung 28 ab.
Die Verbin dung zwischen den Leitungen 18 und 19 wird durch den Schieber 30 hergestellt, der auf der einen Seite vom Druck p, in der Leitung 16, auf der andern Seite vom höheren Druck V, in der Leitung 18 belastet wird. Die Kol benfläche 29 ist so gross, dass bei Vorhanden sein der beiden Drücke<I>p,</I> und p-. der Schie ber 30 in seiner untern gezeichneten Lage gehalten wird. Die Öffnungen 31 bis 34 die nen als Auslassöffnungen.
Die Wirkungs -eise der Vorrichtung ist die folgende: Das Sicherheit- bezw. Aus lassorgan 21 arbeitet nun derart in Abhängig keit von der Geschwindigkeit der Freikolben, dass die Einpritzung von Brennstoff durch das Einspritzventil 27 verhindert wird, wenn die Geschwindigkeit der Freikolben über einem beabsichtigten Grenzwert liegt. Es ist. vorteilhaft, dafür zu sorgen, dass die Brenn stoffeinspritzung nicht zu einem Zeitpunkt erfolgen kann, in dem die Geschwindigkeit der Freikolben am Ende ihres Kompressions hubes noch zu gross ist.
Zu diesem Zweck verbindet der Steuer schieber 8 den Raum des Zylinders 25 über dem Schliesskolben 20 entweder mit der Lei tung 17 oder mit der Leitung 19, und zwar geschieht dies in Abhängigkeit von der Ge schwindigkeit der Freikolben, da ja der Hilfskolben 4 vom SZ nchronisiergestänge 1 angetrieben wird und die Geschwindigkeit des Hilfskolbens 4 somit eine Funktion der Geschwindigkeit der Freikolben i:st. Beim Einwärtshuh bezw. beim Kompressionshub der Freikolben bewegt sich der Hilfskolben 4 von unten nach oben.
Bei dieser Bewegring entweicht Hilfsflüssigkeit aus dem Raum 6 durch die Drosselstelle 12, die so bemessen ist, da,ss sie zur Beherrschung des Druckes im Raum 6 dient. Dieser Druck wird dadurch eine Funktion der Geschwindigkeit des Hilfs kolbens 4 und somit eine Funktion der Ge- sch,v#-indigL-eit der Freikolben.
Ist die Geschwindigkeit des Hilfskolbens 4 gross, so ist auch der Druck im Raum 6 gross und umgekehrt. Der Steuerschieber 8 wird durch den Druck im Raum 6 belastet; ist er gross, so steht der Steuerschieber 8 in seiner untersten Lage am Anschlag 10 an und die Leitung 22 ist mit der Leitung 1.7 verbunden. Infolgedessen steht der Schliess kolben ?0 unter dein Druck p,.
Die Feder kraft der Feder 9 des Steuerschiebers 8 ist nun so bemessen und eingestellt. dass bei einem CTrenzdruck der Hilfsflüssigkeit im Raum 6, der dem Grenzwert der Geschwin digkeit der Freikolben entspricht, der Steuer schieber 8 die Leitung 17 absperrt und der Zufluss von Druckmittel aus der Leitung 19 zum Zylinder ?5 gerade zu öffnen beginnt.
Infolgedessen wird bei dem Grenzdruck und bei allen kleineren Driieken im Raum 6 der Schliesskolben 20 durch den höheren Druck px2 belastet. Bei allen Drücken im Raum 6 über dem Grenzdruck steht der Kolben 20 unter dem Druck p,.
Die Driicke p, und p= sind nun folgender massen ge -ählt: Der Druck p, ist zu klein. um das Auslassorgan 21 geschlossen zu hal ten, wenn der Druck in der Brennstoffleitung 28 den Wert erreicht, bei welchem die Nadel des Brennstoffventils 27 geöffnet wird.
So lange also der Kolben 20 nur durch den Druck p, belastet wird, kann eine Brenn stoffeinspritzung nicht erfolgen, da der von der nicht gezeichneten Brennstoffpumpe der Leitung 28 zugeführte Brennstoff nicht die Nadel des Brennstoffventils 27, sondern das Auslassorga.n 21 anhebt und durch den Aus lass 34 entweielit.
Der Druck<B>p</B>:, hingegen ist so gross. dass unter diesem Druck der Schliesskolben 2(1 und somit das Auslassorgan 21 den Nebenauslass ?6 auf alle Fälle geschlossen hält, so dass also der Druck in der Brennstoffleitung 28 soweit ansteigen kann, dass die Nadel des Brennstoffventils 27 angehoben wird. und eine Brennstoffeinspritzung erfolgt. Dies tritt nur dann ein. wenn die Geseliwindigkeit. der Freikolben unterhalb des beabsichtigten Grenzwertes für diese Gescli -indigkeit liegt.
Dieser Grenzv@ert kann bei mit Ruf ladung arbeitenden Brennkraft-Freikolben- en entsprechend der Änderung des Aufladedruckes geändert werden. Dazu dient die vom Kolben 35 eingestellte Nadel 36, die den Durchlass der Drosselstelle 12 bestimmt. Der Kolben 35 wird über .die Leitung 37, die an einer nicht gezeichneten Aufladeluftlei- tung angeschlossen ist, vom Aufladedruck belastet.
Steigt der Auflad-edruck, ,so wird der Grenzwert für die Geschwindigkeit der Freikolben, bei welcher eine Einspritzung von Brennstoff verhindert wird, erhöht.
Beim Ausbleiben von Druckmittel mit dem Druck p1 wird der Schieber 30 durch den Druck p. angehoben, bis er oben am Gehäuse 38 anschlägt. Dadurch ist die Ver bindung zwischen der Leitung 18 und der Leitung 19 unterbrochen, die Leitung 19 je doch mit dem Auslass 32 verbunden.
Infolge dessen wird beim Ausfall des Druckmittels vom Druck p1 auch die Zufuhr von Druck- mittel mit dem Druck p-. zum Schliesskolben 20 gesperrt und die Leitungen 17, 19 und 22 werden vom Druck entlastet. Dies bewirkt, dass der Abstellschieber 24, der auch beim Druck p, in seiner untersten, gezeichneten Stellung steht, durch die Feder 39 angehoben wird, bis er am Anschlag 40 ansteht. Da durch sperrt er jeglichen Zufluss von Druck mittel aus der Leitung 22 zum Zylinder 25, verbindet den letzteren aber mit dem Aus lass 33.
Infolgedessen ist. der Schliesskolben 20 entlastet und eine Brennstoffeinspritzung kann bei Wegfall des Druckes pl nicht statt finden.
Bleibt Druckmittel mit dem Druck p. aus, so kann ebenfalls keine Brennstoffeinsprit zung stattfinden, weil alsdann der Schliess kolben 20 höchstens durch den Druck p1 be lastet wird. Gelangt der Steuerschieber 8 in seine obere Lage und verbindet die Leitung 22 mit der Leitung 19, so wird der Abstell- schieber 24 infolge des Wegfalles des Druckes 1a2 ebenfalls in der vorerwähnten Weise an gehoben.
In der obern Lage des Abstellschiebens 24 ist die Brennstoffeinspritzung auch dann abgestellt, wenn der Druck in den Leitungen 16 bezw. 18 sich wieder einstellt. Um daher die Freikolbenmaschine wieder in Gang zu setzen, muss der Abstellschieber 24 mittels des Griffes 41 in -seine unterste Lage gebracht werden. Es kann somit dieser Abstellschie- ber 24 auch zum betriebsmässigen Abstellen der Freikolbenmaschine verwendet werden, nämlich dadurch, dass er von Hand in seine oberste Lage gebracht wird.
Um die Freikolbenmaschine auch in Ab hängigkeit von einem andern Wert abzustel len, zum Beispiel in Abhängigkeit vom Auf- la.dedruck, dem Kompressionsdruck im Brenn- kraftzylinder, in Abhängigkeit von der einen oder der andern Hubendlage der Freikolben usw., braucht lediglich ein in Abhängigkeit dieses Wertes gesteuertes Auslassorgan in der Leitung 16 vorgesehen zu werden, das den Druck p1 zum Verschwinden bringt.
Der Kolben 4 kann auch anstatt mittels des Exzenters 3 nach Fig. 2 mittels einer Nockenscheibe 42 angetrieben werden. Die Nockenbahn 43 der Nockenscheibe 42 kann zweckmässig so ausgebildet sein, dass der Hilfskolben 4 nur während des letzten Teils des Kompressionshubes der Freikolben von unten nach oben bewegt wird,
also verhält nismässig kurz vor der innern Totpunktstel- lung der Freikolben. Dies hat den Vorteil, dass während des für die Überwachung des Einspritzzeitpunktes wichtigsten Bereiches des Hubes der Freikolben der Gesamthub des Hilfskolbens 4 zurückgelegt wird und die Empfindlichkeit und Genauigkeit des Ar beitens des Sicherheitsorganes- gesteigert wer den kann.