Brennstoff-Zufuhreinrichtung. Gegenstand der vorliegenden Erfindung ist eine Brennstoff-Zufuhreinrichtung, insbe sondere für Gasturbinenanlagen.
Die Erfindung betrifft eine Einrichtung, bei welcher ein Pumpensystem für flüssigen Brennstoff, Einspritzvorrichtungen in der Verbrennungseinrichtung der Anlage und Steuermittel zur Steuerung der Brennstoff zufuhr zu den Einspritzvorrichtungen vor gesehen sind.
Es sind Brennstoff-Zufuhreinrichtungen bekannt, die Hilfs- und Haupteinspritzvor- richtungen aufweisen. Mit einer solchen Aus bildung wird bezweckt, die Charakteristik der Brennstoff-Zufuhreinrichtung als Ganzes zu verbessern, wobei die Anordnung derart ist, dass beim Anlassen und bei kleiner Be lastung der Anlage, die Brennstoffzufuhr nur durch die Hilfseinspritzvorrichtungen und beim Betrieb der Anlage mit grosser Be lastung entweder zusätzlich oder ausschliess lich durch die Haupteinspritzvorrichtungen erfolgt.
Die Hilfseinspritzvorrichtungen sind dabei derart ausgebildet, dass sie günstige Zerstäu- bungs- oder Strömungscharakteristiken bei geringem Brennstoffstrom besitzen, während die Haupteinspritzvorrichtungen derart aus gebildet sind, dass die genannten Charakte ristiken bei grossen Brennstoffströmen günstig sind, ohne dass dabei übermässig grosse Brenn stoff-Förderdrücke im Pumpensystem not wendig würden.
Die Erfindung bezweckt, vor allem eine verbesserte Brennstoff-Zufuhreinrichtung zu schaffen, die sowohl Hilfs- als auch Haupt- einspritzvorrichtungen besitzt, und bei welcher die Hilfseinspritzvorrichtungen beim An lassen sowie bei kleiner und grosser Belastung der Anlage wirksam sind.
Die erfindungsgemässe Brennstoff-Zufuhr einrichtung, insbesondere für Gasturbinen anlagen, besitzt Hauptbrennstoff-Einspritz vorrichtungen, Hilfsbrennstoff-Einspritzvor richtungen, eine Hauptbrennstoffpumpe zur Speisung der Hauptbrennstoff-Einspritzvor- richtungen, eine Verdrängerpumpe mit bei konstanter Drehzahl konstanter Fördermenge, welche Verdrängerpumpe mit einer zur Dreh-.
zahl der Anlage proportionalen Drehzahl an- treibbar ist und zur Speisung der Hilfsbrenn- stoff-Einspritzvorrichtungen bestimmt ist, so wie zwischen der Verdrängerpumpe und den Hilfseinspritzvorrichtungen vorgesehene Strö- mungsdrosselmittel. Ferner ist eine auf Druck ansprechende Vorrichtung vorgesehen, welche der Differenz der zu beiden Seiten der ge nannten Drosselmittel herrschenden Drücke ausgesetzt ist,
sowie durch die auf Drück an sprechende Vorrichtung betätigbare. Mittel zur Steuerung des Brennstoffstromes von der Hauptbrennstoffpumpe zu den Haupt- brennstoffeinspritzvorrichtungen. .
Zweckmässig besitzen die Strömungs- drosselmittel eine Öffnung mit veränder lichem Querschnitt und ein Steuerglied zum wahlweisen Einstellen des genannten Quer schnittes. Die Hauptbrennstoffpumpe kann eine solche mit bei konstanter Drehzahl variabler Fördermenge, z. B. eine Pumpe der Verdrängerbauart sein, die einen Mechanis mus zur Änderung ihrer Förderkapazität be sitzt. Eine solche Verdrängerpumpe kann eine Kolben- oder Tauchkolbenpumpe sein, deren Kolbenhub veränderbar ist, oder eine exzentrische Flügelradpumpe, bei welcher die Exzentrizität des Flügelrades veränderbar ist. Bei gewissen bevorzugten Ausführungs beispielen kann die Pumpe jedoch eine Rota tionspumpe, z.
B. eine Zentrifugalpumpe, sein, deren Fördermenge durch Drosselung am Pumpeneinlass oder -auslass verändert werden kann.
Die Brennstoffpumpe zur Speisung der Hilfseinspritzvorrichtungen, die eine Ver drängerpumpe mit bei konstanter Drehzahl konstanter Fördermenge ist, kann eine Zahn radpumpe, eine Flügelradpumpe mit exzen trischem Flügelrad oder eine Kolbenpumpe mit unveränderbarem Kolbenhub sein. Es ist zu bemerken, dass in Einrichtungen, wie sie die Erfindung betrifft, zufolge der vor gesehenen Verdrängerpumpe mit bei kon stanter Drehzahl konstanter Fördermenge, die mit einer zur Drehzahl der Anlage propor tionalen Drehzahl angetrieben wird, an den Strömungsdrosselmitteln ein Druckabfall ent steht, der eine direkte Funktion der Drehzahl der Anlage ist.
Der Erfindungsgegenstand ist in der bei liegenden Zeichnung beispielsweise näher dargestellt; es zeigt: Fig. 1 schematisch in Ansicht eine Gas turbinenanlage mit einer Brennstoff-Zufuhr einrichtung, Fig. 2 eine Einzelheit einer Anlage gemäss Fig. 1 teilweise im Schnitt, wobei eine Va riante der in Fig. 1 gezeigten Brennstoff- Einspritzvorrichtungen dargestellt ist, Fig. 3 eine weitere Variante von Brenn stoff-Einspritzvorrichtungen, wie sie in der Anlage gemäss Fig. 1 verwendbar sind, Fig. 4 schematisch eine Brennstoff-Zu fuhreinrichtung, Fig. 5 schematisch eine Einzelheit der Einrichtung gemäss Fig. 4, Fig. 6 eine Variante zu Fig. 5, Fig. 7 eine weitere Variante zu Fig. 5, Fig.
8 schematisch ein weiteres Beispiel einer Brennstoff-Zufuhreinrichtung und Fig. 9 schematisch noch ein weiteres Bei spiel einer solchen Einrichtung.
In der Zeichnung sind einander entspre chende Teile mit gleichen Bezugszahlen ver sehen.
Fig. 1 zeigt eine übliche Gasturbinen anlage mit einem Luftkompressor 10, einer Mehrzahl von Brennkammern 11, einer Tur bine 13 zum Antrieb des Kompressorrotors 10a mittels einer Welle 15 und einer Abgas leitung 14. Die Brennkammern 11 sind ring förmig um ein Gehäuse 12 angeordnet, das sich innerhalb des Br ennkammerringes vom Kompressor 10 bis zur Turbine 13 erstreckt. Die Turbine 13 dient ausserdem dem Antrieb verschiedener Hilfsgeräte, wie Brennstoff und Ölpumpe, welche Antriebe von der Welle 15 abgezweigt und mit 16 bezeichnet sind.
Den Brennkammern 11 wird mittels einer Brennstoff-Zufuhreinrichtung mit Haupt- und Hilfsbrennstoff-Einspritzvorrichtungen Brennstoff zugeführt. Bei manchen Gas turbinenanlagen wird die Brennstoffzufuhr zu den Hilfseinspritzvorrichtungen bei Voll leistung der Anlage abgestellt. Im vorliegen den Fall sollen jedoch solche Anlagen be trachtet werden, bei welchen den Hilfs- einspritzvorrichtungen während des Betriebes der Anlage ständig Brennstoff zugeführt wird.
In Fig. 1 ist eine solche Einrichtung mit Haupt- und Hilfseinspritzvorrichtungen dar gestellt. Die Einrichtung besitzt ein Haupt- brennstoffverteilrohr 17, dem durch eine Speiseleitung 24 Brennstoff zugeführt wer den kann und das eine Mehrzahl von Zweig leitungen 18 besitzt, welche zu Haupt- einspritzvorrichtungen 22 führen. Ferner ist ein Hilfsbrennstoffverteilrohr 19 vorgesehen, dem durch eine Speiseleitung 25 Brennstoff zugeführt werden kann und das eine Mehr zahl von Zweigleitungen 20 besitzt, welche zu Hilfseinspritzvorrichtungen 23 führen.
Jeder Brennkammer 11 sind eine Haupt- und eine Hilfseinspritzvorrichtung 22 bzw. 23 zuge ordnet.
Bei einem andern, in Fig. 2 gezeigten Ausführungsbeispiel sind zwei Einspritz düsen zu einer einzigen Vorrichtung zusam- mengefasst,wobei die eine die Hilfsbrennstoff- Einspritzdüse und die andere die Haupt brennstoff-Einspritzdüse ist. Der Haupt brennstoff strömt aus der entsprechenden Zweigleitung 18 in einen Zuführkanal 27a im Düsenkörper 27 und dann in eine Ringkam mer 28a, die einen durch eine Hauptbrenn stoff-Einspritzdüse 29a gebildeten Auslass be sitzt.
Der Hilfsbrennstoff strömt aus der Zweigleitung 20 in einen Kanal 27b im Düsenkörper 27 und von hier in eine zentrale Kammer 28b, deren Auslass 29b durch die Einspritzdüse für den Hilfsbrennstoff gebil det wird. Der Düsenkörper 27 kann so aus gebildet sein, dass er dem die Kammern 28a, 28b verlassenden Brennstoff, bevor dieser durch die Düsen 29a, 29b strömt, einen Drall erteilt.
Anstatt nur eine Einspritzvorrichtung ge mäss Fig. 2 mit zwei Düsen oder statt zwei Einspritzvorrichtungen, wovon eine für den Hauptbrennstoff und die andere für den Hilfsbrennstoff bestimmt ist, vorzusehen, kön nen jeder Brennkammer 11 drei Einspritz- vorrichtungen zugeordnet sein. Ein solches Ausführungsbeispiel ist in Fig. 3 dargestellt. In diesem Fall wird, wie beim Beispiel gemäss Fig. 1 ein Hilfsinjektor 23 aus dem Hilfs- brennstoff-Verteilrohr 19 gespeist.
Von den zwei Hauptinjektoren 22, 22a wird die eine, 22, wie in Fig. 1 gezeigt, aus dem Haupt- brennstoff-Verteilrohr 17 gespeist, und der andere, 22a, aus einem Verteilrohr 17a, und zwar über eine Zweigleitung 18a. Dem V er- teilrolr 17a wird Brennstoff durch eine Speiseleitung 24a zugeführt, die an die Speiseleitung 24 angeschlossen ist und ein Überdruckventil 26 aufweist. Bei diesem Bei spiel wird der Brennkammer 11 beim Anlas sen und während des Betriebes mit kleiner Leistung Brennstoff durch den Hilfsinjektor 23 zugeführt.
Bei zunehmender Leistung der Maschine wird vorerst durch den Haupt injektor 22 Brennstoff zugeführt, und wenn der Förderdruck in der Speiseleitung 24 einen bestimmten Wert erreicht, öffnet sich das Ventil 26, worauf Brennstoff auch durch den andern Hauptinjektor 22a in die Brenn- kammer gelangt.
Bei den Ausführungen gemäss den Fig. 2 und 3 sind die Brennkammern 11 mit einem Flammrohr 11a versehen, das die Aussen wand der Brennkammer schützt.
In Fig. 4 ist schematisch eine Brennstoff- Zufuhreinrichtung für die Verwendung mit den vorangehend beschriebenen Injektorvor- richtangen gezeigt.
Die Einrichtung besitzt eine 30, die an einen nicht gezeich neten Brennstofftank angeschlossen ist und welche Brennstoff den Hauptinjektoren zu führt. Sie besitzt eine Zweigleitung 30a, welche zu den Hilfsinjektoren der Einrich tung führt. Stromaufwärts der Zweigleitung 30a ist in der Saugleitung 30 ein Grobfilter angeordnet.
Das Leitungssystem der Iiauptinjektoren besitzt eine Brennstoffpumpe 32, die in die sem Falle eine Zentrifugalpumpe ist. Das Laufrad 32a dieser Pumpe ist über eine Kupplung 33 durch die Antriebsabzweigung 16 antreibbar. Die Pumpe 32 fördert durch eine Leitung 34 in eine Steuervorrichtung 35, die zur Steuerung der Brennstoff förderung ziz den Hauptinjektoren bestimmt ist. Der Auslass der Steuervorrichtung 35 ist an die Speiseleitung 24 angeschlossen,
die zum Hauptbrennstoff-Verteilrohr 17 und den Zweigleitungen 18 führt. Ein Abstellhahn 36; der während des Betriebes der Maschine offensteht und bei nicht in Betrieb stehender Maschine geschlossen ist, ist in der Haupt speiseleitung 24 vorgesehen.
Es ist zu bemerken, dass Brennstoff, der in das Leitungssystem der Hauptinjektoren eintritt, nur . durch einen Grobfilter strömt. Das Hauptleitungssystem ist so ausgebildet, dass es durch kleine Fremdkörper, die das Grobfilter passieren, nicht beschädigt wer den kann.
Das Leitungssystem der Hilfsinjektoren besitzt ein Feinfilter 37 in der Zweigleitung 30a und eine Verdrängerpumpe mit nicht variabler Fördermenge, in diesem Fall eine Zahnradpumpe. Die Saugseite der Pumpe ist an die Zweigleitung 30a angeschlossen, und sie fördert Brennstoff in die Hilfsbrennstoff- Speiseleitung 25. Die Pumpe 38 wird durch die Antriebsabzweigung 16 von der Maschine angetrieben. In der Speiseleitung 25 ist eine Strömungsdrosselöffnung 39 mit veränder lichem Querschnitt vorgesehen. Die Verstel lung des Öffnungsquerschnittes erfolgt durch einen Ventilkörper 39a, dessen Stellung durch ein Steuerglied 40 zur Steuerung des Öff nungsquerschnittes verändert werden kann.
In der Speiseleitung 25 ist ferner ein Abstell bahn 41, ähnlich dem Abstellhahn 36, vor gesehen, der in diesem Fall durch eine Kupp lung 42 mit dem Abstellhahu 36 zur gleich zeitigen Betätigung verbunden ist.
Eine Rückführleitung 42 führt von der Speiseleitung 25 unmittelbar stromaufwärts des Abstellhahnes 41 zurück zur Saugseite der Pumpe 38, und der Strom durch die Rückführleitung 42 ist durch ein überdruck- v entil 43 gesteuert, so dass der Druck in der Speiseleitung 25 stromabwärts der Öffnung 39 konstant gehalten wird.
An die Speiseleitung 25 sind zwei Zweig leitungen 44, 45 angeschlossen. Die Zweig leitung 44 mündet zwischen der Pumpe 38 und der Drosselöffnung 39 und die Zweig leitung 45 zwischen der Drosselöffnung 39 und der Anschlussstelle der Rückführleitung 42 in die Speiseleitung 25. Da die Verdrän gerpumpe 38 mit bei konstanter Drehzahl konstanter Fördermenge durch die Maschine angetrieben wird, ist ihre Drehzahl der Ma schinendrehzahl proportional, und demzufolge ist ihre Förderung annähernd der Maschinen drehzahl proportional. Die gesamte Förder menge der Pumpe 38 strömt durch die Dros selöffnung 39, so dass in der Öffnung 39 ein Druckabfall auftritt, der annähernd propor tional dem Quadrat der Maschinendrehzahl ist.
Die beiden Zweigleitungen 44, 45 sind an die Steuervorrichtung 35 des Hauptbrenn stoff-Leitungssystems angeschlossen und über tragen die in der Drosselöffnung 39 ent stehende Druckdifferenz auf die Steuervor richtung 35, zwecks Betätigung der letzteren.
Daraus geht hervor, dass der Brennstoff strom zu den Hauptinjektoren durch einen von der Pumpe 38, die Brennstoff zu den Hilfsinjektoren fördert, kommenden Brenn stoffstrom gesteuert wird.
Die Steuervorrichtung 35 kann so ausge bildet sein, dass sie den Brennstoffstrom zu den Hauptinjektoren derart steuert, dass eine bestimmte Maschinendrehzahl aufrechterhal ten wird. Diese Steuerdrehzahl der Maschine kann durch Einstellen des Querschnittes der Drosselöffnung 39 mittels des Steuergliedes 40 gewählt werden. Die Steuervorricht.inmg 35 kann auch so ausgebildet sein, dass andere Steuerwirkungen in der Brennstofförderung zu den Hauptinjektoren erzielt werden.
So kann die Steuervorrichtung beispielsweise so ausgebildet sein, dass sie die Zuführung von überschüssigem Brennstoff während einer Beschleunigung der Maschine zu den Haupt- irijektoren verhindert.
Eine geeignete Ausführungsform der Steuervorrichtung 35 ist in Fig. 5 dargestellt und ist so ausgebildet, dass sie den Brenn stoffstrom zu den Hauptinjektoren derart. steuert, dass eine durch die Einstellung des Querschnittes der Öffnung 39 bestimmte Ma schinendrehzahl aufrechterhalten wird. Die .Steuervorrichtung besitzt eine in der Förder- leitung 34 der Hauptbrennstoffpumpe 36 an geordnete Öffnung 46, deren Querschnitt durch ein Ventilelement, in diesem Fall eine Platte 47, verändert werden kann.
Letztere ist mittels eines Kolbens 48 einstellbar, der in einem Zylinder 49 unter der Wirkung einer Feder 50 und der auf den Kolben 48 durch Leitungen 51 und 52 wirkenden Fluid- drücke arbeitet.
Die Leitung 51 mündet einerends in den Innenraum des Zylinders 49, und zwar auf der der Feder 50 abgekehrten Kolbenseite, und anderends in eine Kammer 53, welche im Körper der Steuervorrichtung gebildet ist. Die Kammer 53 ist ferner an die Zweiglei tung 45 angeschlossen, welche auf die strom abwärtsliegende Seite der Öffnung 39 führt. Die Kammer 53 ist durch eine biegsame Membran 55 von einer weiteren Kammer 54 getrennt, welche Membran 55 durch eine Feder 56 belastet ist. Die Kammer 54 ist durch die Zweigleitung 44 mit der strom aufwärts liegenden Seite der Drosselöffnung 39 in der Speiseleitung 25 der Hilfsinjektoren verbunden.
Die Leitungen 51 und 52 sind durch eine Leitung 57 miteinander verbunden, in wel- eher eine Drossel 58 mit unveränderlicher Öffnung vorgesehen ist. Die Leitung 52 ist ferner mit einem Anzapfkanal 59 verbunden, dessen Durchfluss durch ein Halbkugelventil 60 gesteuert wird. Das Halbkugelventil 60 wird vom einen Ende eines Hebels 61 getra gen, der an einer Membran 66 abgestützt ist, die eine Kammer 62, in welche der Anzapf strom aus dem Kanal 59 gelangt, von einer Kammer 63 trennt, in welche das andere 1nde des Hebels 61 ragt. Eine Rückström- leitung 64 führt von der Kammer 62 zur Saugseite der Brennstoffpumpen 32 und 38.
Die Membran 55 trägt eine Stossstange 65, welche am Hebel 61 zwischen dem das Halb kugelventil 60 tragenden und dem an der Membran 66 abgestützten Hebelende angreift. Daraus geht hervor, dass, da die Membran 55 durch die in der Drosselöffnung 39 auftre tende Druckdifferenz belastet ist, die Stoss stange 65 auf den Hebel 61 eine Belastung im Sinne des Öffnens des Halbkugelventils 60 iiberträgt. Diese Belastung ist proportional der Druckdifferenz in der Öffnung 39 und demzufolge dem Quadrat der Maschinendreh zahl.
Der Hebel 61 ist ebenfalls belastet, und zwar durch eine Feder 67 im Sinne des Schliessens des Halbkugelventils 60, um den Hebel 61 mit der Stossstange 65 in Berührung zu halten. Wenn beim Betrieb der Anlage die Drehzahl aus irgendeinem Grunde den durch die Einstellung des Querschnittes der Öff nung 39 mittels des Steuergliedes 40 gewähl- ten Wert übersteigt, steigt die Druckdifferenz in der Öffnung 39 um einen von der Dreh zahlzunahme abhängigen Wert, und die durch die Stossstange 65 auf den Hebel 61 übertragene Belastung steigt entsprechend, wodurch das Halbkugelventil 60 im Sinne des Öffnens betätigt wird.
Durch den Kanal 59 entweicht somit Fluidum, was einen Abfall des auf die federbelastete Kolbenseite wirken den Druckes bewirkt, so dass die Platte 47 im Sinne einer Verkleinerung des Querschnittes der Öffnung 46 bewegt wird. Dies hat eine Herabsetzung des Stromes zu den Haupt injektoren und demzidolge der Maschinen- drehzahl zur Folge. Wenn die Maschinen- drehzahl. unter den gewählten Wert sinkt, sinkt auch die Druckdifferenz an der Mem bran 55.
Demzufolge sinkt die durch die Stoss stange 65 auf den Hebel 61 übertragene Be lastung, und zwar unter dem Einfloss der Feder 56, wobei der Hebel 61 im Sinne des Schliessens des Halbkugelventils 60 durch die Wirkung der Feder 67 bewegt wird. Dem zufolge wird der Druck auf der federbelaste ten Seite des Kolbens 48 zunehmen; so dass die Feder 50 den Kolben und damit die Platte 47, im Sinne der Vergrösserung des Querschnittes der Öffnung 46 verstellt, uni den Brennstoffstrom zu den Hauptinjektoren zu vergrössern und um die Maschinendreh zahl auf den gewählten Wert zurückzuführen.
In Gasturbinenanlagen nimmt der Brenn stoffverbrauch zum Aufrechterhalten der gewählten Maschinendrehzahl mit der Ab rahme des Druckes der tongebenden Atmo sphäre ab, oder mit andern Worten, mit der Zunahme der Höhe, z. B. der Flughöhe eines Flugzeuges, in das die Gasturbinenanlage eingebaut ist.
Demzufolge wird beim Beispiel gemäss Fig. 5 die Feder 50 stärker zusam mengedrückt bei grösserer als bei kleinerer Höhe, und somit wird in grossen Höhen eine grössere Änderung des Steuerdruckes not wendig sein zur Bewegung der Platte 47 zwecks Kompensation einer gegebenen Dreh zahländerung, als dies in geringerer Höhe der Fall ist, wo die Feder 50 weniger zusam mengedrückt ist. Es müssen deshalb Mittel vorgesehen sein zur Kompensation dieses Effektes, so dass die Betätigungskraft, die zum Bewegen der Platte 47 notwendig ist, bei einer gegebenen Drehzahl in allen Höhen annähernd konstant ist.
In Fig. 6 ist eine Ausführungsform sol cher Mittel zur Steuerung der Lage der Platte 47 dargestellt, mittels welchen die letztere bei einer gegebenen Drehzahl in allen Höhen eine annähernd konstante Lage ein nimmt. Diese Anordnung eignet sich zur Ver- wendmng in einer Steuervorrichtung 35, wie sie in Fig. 5 dargestellt ist.
Bei diesem Beispiel wird der Querschnitt der variablen Öffnung 46 in der Speiselei tung 34 nicht nur durch die Platte 47, wie vorangehend beschrieben, gesteuert, sondern auch noch durch ein zweites Plattenelement 90, das bezüglich seines Eindringens in die Speiseleitung 34 durch eine barometrische Dose 91 gesteuert wird, die einen einstell baren Anschlag 92 aufweist. Die Dose 91 ist evakuiert, und es ist ersichtlich, dass, wenn der umgebende Atmosphärendruck abnimmt, z. B. zufolge einer Zunahme der Höhe, die Dose 91 sich ausdehnt, wodurch das Platten element 90 weiter in die Speiseleitung 34 hineinragt und der Querschnitt der Öffnung 46 verringert und somit der Brennstoffstrom zu den Hauptbrennstoffinjektoren herabge setzt wird.
Durch entsprechende Ausbildung der Dose 91 kann die Variation des Quer schnittes der Öffnung 46 zufolge einer Expan sion oder Kontraktion der Dose 91 so ge steuert werden, dass sie die verlangte Varia tion der Brennstofförderung zu den Haupt brennstoffinjektoren bewirkt, die notwendig ist, um die durch das Steuerorgan 40 gewählte Drehzahl bei einer Höhenänderung beibehal ten zu können.
Eine zweite Ausführungsform der Steuer vorrichtung ist in Fig. 7 dargestellt, die der jenigen in Fig. 5 gleicht, jedoch so ausgebil det ist, dass während einer Beschleunigung der Brennstoffstrom zu den Hauptbrennstoff injektoren durch die Speiseleitung 24 in Ab hängigkeit vom absoluten Kompressorförder- druck oder von einer Funktion des Kompres- sorförderdruckes und einem zweiten Druck, z. B. dem Druck im Lufteinlass der Anlage, gesteuert wird.
Das in die Kammer 63 ragende. Ende des Hebels 61 ist durch eine evakuierte Dose 93 belastet. Das eine Ende der letzteren ist an der Stellschraube 68 befestigt, und das andere Ende ist mit einer Stossstange 69 verbunden. Letztere wird von einer Membran 70 getra gen, welche die Kammer 63 von einer wei teren Kammer<B>7</B>1 trennt. Die Kammer 63 ist durch die Leitung 72 mit irgendeiner Druck quelle verbunden, deren Druck in manchen Fällen zweckmässig gleich dem Einlassdruck des Maschinenkompressors ist. Die Kammer 71 ist durch eine Leitung 73 mit dem Kom- pressorauslass (siehe auch Fig. 1) verbunden.
Die Stossstange 69 ist durch eine Feder 69a belastet, welche ferner den Hebel 61 im Sinne des öffnens des Halbkugelventils 60 belastet. Die Anordnung ist derart, dass, wenn der Kompressorförderdruck auf einen vorbe stimmten Wert gestiegen ist, die Membran 70 sich entgegen der Wirkung der Feder 69a genügend bewegt hat, um die Stossstange 69 so weit vom Hebel 61 abzuheben, dass dieser freigegeben wird.
Die Querschnittsflächen der Membran und der Dose können einander gleich sein, so dass die am Hebel angreifende Belastung sich di rekt mit denn absoluten Kompressorförder- druck ändert. Wenn jedoch die Fläche der Dose 93 nicht gleich derjenigen der Membran 70 ist, dann ist die Belastung, die durch die Membran 70 mittels der Stossstange 69 auf den Hebel 61 übertragen wird, eine Funktion des in den Kammern 63 und 71 herrschenden Druckes. Der Hebel 61 ist ferner durch eine Stoss stange 74 im Sinne des Schliessens des Halb kugelventils durch eine Kraft belastet, die vom augenblicklichen Brennstoffstrom zu den Hauptbrennstoffinjektoren abhängt.
Zu die sem Zweck wird die Stossstange 74 von einer Membran 75 getragen, welche zwei Kammern 76, 77 voneinander trennt. Die Kammer 76 ist durch eine Leitung 78 mit der strom- aufwärtsliegenden Seite eines Ventilmecha nismus 79 verbinden, welcher die Speiselei tung 34 der Hauptbrennstoffpumpe 32 mit der Speiseleitung 24 verbindet. Die Kammer 7 7 ist durch eine Leitung 80 mit der strom abwärtsliegenden Seite des Ventilmechanis mus 79 verbunden. In der Kammer 77 ist eine Feder 81 zur Belastung der Membran 75 im Sinne der Aufrechterhaltung des Ein griffes der Stossstange 74 mit dem Hebel 61 angeordnet. Der Hebel 61 ist ferner im Sinne des Schliessens des Halbkugelventils durch eine schwache Feder 167 belastet, deren Zweck später erläutert werden soll.
Der Ventilmechanismus 79 besitzt zwei Kanäle, die zwischen dem Einlass 79a und dem Auslass 79b des Mechanismus 79 hydrau lisch parallel geschaltet sind. Die Strömung durch jeden dieser Kanäle wird durch Ventil organe gesteuert. Der erste Kanal besitzt eine Öffnung 82, deren Ausflass durch einen koni schen Kopf 83 eines Ventilelementes gesteuert wird, das im Sinne des Schliessens der Öff nung 82 federbelastet ist. Die Form des Kopfes 83 und die Spannung der Feder 84 sind so gewählt, dass der zwischen dem Ein lass 79a und dem Auslass 79b des Ventil mechanismus 79 erzeugte Druckabfall sich annähernd linear zum Brennstoffstrom durch den Mechanismus 79 verhält. Der zweite Ka nal besitzt eine Öffnung 85, deren Ausfluss durch ein konisches Ventilelement 86 ge steuert wird, das im Sinne des Schliessens durch eine Feder 87 belastet ist.
Die durch die Feder 87 bewirkte Belastung ist so ge wählt, dass sich das Ventilelement 86 erst dann im Öffnungsinn bewegt, wenn eine vorbestimmte Druckdifferenz zwischen dem Einlass 79a und dem Auslass 79b des Ventil mechanismus 79 auftritt. Die Form des Ven tils 86 und die Spannung der Feder 87 sind ferner so gewählt, dass nach dem Öffnen des Ventils 86 die Druckdifferenz zwischen dem Einlass 79a und dem Auslass 79b des Mecha nismus 79 unabhängig von dem Brennstoff strom durch den Ventilmechanismus an nähernd konstant bleibt.
Es ist demnach ersichtlich, dass vor dem Öffnen des Ventils 86, die Membran 75 ent gegen der Wirktrog der Feder 81 durch eine Kraft belastet ist, die vom augenblicklichen Brennstoffstrom zu den Hauptbrennstoff- injektoren abhängt.
Demzufolge überträgt die Stossstange 74 eine Scl-liesskraft auf den Hebel 61, die zunehmend kleiner wird, wenn der Brennstoffstrom zu den Hauptinjektoren zunimmt, bis die Membran 75 die Stossstange 74, entgegen der Belastung der Feder 81 an hebt, worauf durch die Stossstange 74 keine Kraft mehr auf den Hebel 61 übertragen wird.
Bei einem Brennstoffstrom, der grösser ist als derjenige welcher der Belastung Null durch die Stossstange 74 auf den Hebel 61 entspricht, öffnet sich das Ventil 86, wodurch der Brennstoffstrom durch den Ventilmecha nismus 79 zunimmt, ohne dass eine wesent-- liehe Zunahme der Druckdifferenz auftritt. Die schwache Feder 167 ist dazu bestimmt, den Hebel 61 mit der Stossstange 65 in Be rührung zu halten, nachdem die Membran 75 die Stossstange 74 angehoben hat.
Die Wirkung der Steuervorrichtung ist im übrigen folgende Die Platte 47 in der Förderleitung 34 der Hauptbrenustoffpumpe 32 ändert durch ihre Bewegungen unter der Steuerwirkung des Kolbens 48 den Brennstoffstrom von der Zentrifugalpumpe 32 zur Speiseleitung 24 und demzufolge zu den Hauptbrennstoff injektoren.
Die Lage des Kolbens 48 im Zylinder 49 hängt von der Differenz der in den Leitun gen 51 und 52 herrschenden Drücke ab, und die Differenz dieser Drücke hängt von der durch den Anzapfkanal 59 am Halbkugel ventil 60 vorbeiströmenden Brennstoffmenge ab. Wenn das Halbkugelventil 60 vollständig geschlossen ist, strömt kein Brennstoff durch den Kanal 59, und die Drücke in den Leitun gen 51, 52 sind einander gleich. Nenn jedoch Brennstoff durch den Kanal 59 angezapft wird, tritt eine Differenz der Drücke in den Leitungen 51, 52 auf zufolge der Wirkung der Drossel 58 in der Leitung 57, welche die Leitungen 51 und 52 miteinander verbindet.
Bei stationärem Betrieb der Maschine wird die Anzapfung durch den Kanal 59 nur durch die mittels der Stossstange 65 auf den Hebel 61 übertragene Belastung gesteuert, da die mittels der Stossstange 74 und der Stoss stange 69 auf den Hebel 61 bei stationärem Betrieb übertragenen Kräfte konstant sind. Die durch die Stossstange 65 auf den Hebel 61 übertragene Belastung hängt, wie oben er wähnt, vom augenblicklichen Brennstoffstrom durch die variable Öffnung 39 ab.
Es ist er sichtlich, dass, wenn aus irgendeinem Grunde die Maschinendrehzahl zunimmt, die Brenn stoffmenge und demzufolge, der Druckabfall an der variablen Öffnung 39 ebenfalls zu nehmen, wodurch die Belastung der Mem bran 55 versucht, den Hebel 61 in Richtung des Öffnens des Halbkugelventils 60 zu ver- schwenken. Anderseits nimmt der Strom durch die variable Öffnung 39 ab, wenn aus irgendeinem Grunde die Maschinendrehzahl abnimmt, und demzufolge sinkt auch die Be lastung des Hebels 61, wodurch er im Sinne des Schliessens des Halbkugelventils bewegt wird.
Wenn zufolge einer umerwünschten Zu nahme der Maschinendrehzahl die Belastung des Hebels 61 zunimmt und sich das Halb kugelventil 60 öffnet, strömt Fluidum durch den Anzapfkanal 59, was einen Druckabfall bewirkt, der sich auf der federbelasteten Seite des Kolbens 48 so auswirkt, dass die Platte 47 im Sinne der Verkleinerung der wirk samen Fläche der Öffnung 46 bewegt wird, wodurch der Strom zu den Hauptbrennstoff injektoren abnimmt und somit auch die Ma schinendrehzahl.
Wenn eine unerwünschte Drehzahlabnahme eintritt, wird das Halb kugelventil zufolge der mittels der Stossstange 65 auf den Hebel 61 übertragenen, kleineren Belastung noch mehr geschlossen, und der auf der federbelasteten Seite des Kolbens 48 wir kende Druck nimmt zu, so dass der Kolben und die Platte 47 verstellt werden, um die wirksame Fläche der Öffnung 46 derart 7-Lt vergrössern, dass der Brennstoffstrom ver grössert wird, um die Maschinendrehzahl auf den durch das Steuerorgan 40 eingestellten, gewählten Wert zurückzuführen. Somit wird bei stationärem Betrieb der Maschine die Ma schinendrehzahl auf einem Wert gehalten, der durch den Querschnitt der variablen Öff nung 39 bestimmt ist,
der seinerseits durch Verstellung des Steuerorgans 40 eingestellt wird. Die Verdrängerpumpe 38 mit konstan ter Fördermenge, welche mit einer Drehzahl angetrieben wird, die der Maschinendrehzahl proportional ist, die Öffnung 39 und die auf Druck ansprechende Membran 55 wirken als Regler zur Aufrechterhaltung der Maschinen drehzahl auf dem. vorbestimmten Wert.
Durch Verstellen des Steuergliedes 40 im Sinne einer Vergrösserung des Querschnittes der variablen Öffnung 39 zwecks Beschleuni gung der Maschine nimmt die Differenz der Drücke in der Speiseleitung 25 beidseits der Öffnung 39 ab, wodurch die durch die Stoss stange 65 auf den Hebel 61 übertragene öff- nungsbelastung abnimmt. Dadurch wird der Ausfluss von Fluidum durch den Anzapf- kanal 59 verringert und die Platte 47 im Sinne der Vergrösserung des Querschnittes der Öffnung 46 bewegt, was eine Vergrösse rung des Brennstoffstromes zu den Haupt injektoren zur Folge hat.
Wenn das Steuerglied 40 so eingestellt wird, dass es den Querschnitt der variablen Öffnung 39 erheblich vergrössert, bewirkt der Druckabfall zwischen den Leitungen 4-1 und 45 beidseits der variablen Öffnung eine Be wegung der Membran 55 unter dem Einfluss der Feder 56 in Richtung weg von der Stoss stange 65, wodurch der Hebel 61 nur noch durch die mittels der Stossstangen 74 und 69 übertragenen Kräfte gesteuert wird.
Durch geeignete Wahl der Federbelastungen, der Membranflächen und weiteren Kenndaten der Steuervorrichtung lässt sich erreichen, dass, wenn der Hebel 61 nur durch die Stossstan gen 74 und 69 gesteuert wird, das Halbkugel ventil 60 geschlossen ist, wodurch die Platte 47 die Drossel 46 in der Hauptbrennstoffleitung öffnen kann und demzufolge der Brennstoff strom zu den Hauptbrennstoffinjektoren durch die Förderleitung 24 erhöht wird.
Der grössere Durchfluss bewirkt eine Zunahme des Druckabfalles im Ventilmechanismus 79, der durch die Leitungen 78 und 80 auf die Mem bran 75 übertragen wird, welche demzufolge die durch die Stossstange 74 auf den Hebel 61 übertragene Belastung herabsetzt; dies führt zu einem Öffnen des Halbkugelventils 60.
Es ist ersichtlich, dass bei irgendeinem gegebenen Kompressorförderdruck der Brennstoffstrom zu den Hauptbrennstoffinjektoren durch den beschriebenen Ventilmechanismus begrenzt ist, und dass, wenn, bei einer Beschleunigung der Maschine der Kompressorförderdruck zu nimmt, der Brennstoffstrom zur Maschine proportional zunimmt, bis die Membran 75 die Stossstange 74 anhebt, wenn die Platte 47 ein vollständiges Öffnen bewirkt. Dieser För- derbetrag bleibt aufrechterhalten, bis die Ma schinendrehzahl genügend zugenommen hat und die Membran 55 gegen die Stossstange 65 drückt, um den Hebel 61 so zu bewegen, dass er das Halbkugelventil 60 öffnet und damit den Brennstoffstrom herabsetzt.
Wie oben erwähnt, öffnet sich das Ventil <B>86,</B> wenn eine vorbestimmte Druckdifferenz zwischen dem Einlass 79a und dem Auslass 79b des Ventilmechanismus 79 auftritt, und diese Druckdifferenz bleibt anschliessend an nähernd konstant. Die Anordnung ist derart, dass unter diesen Umständen die Brennstoff- förderung durch die Speiseleitung 24 zu den Hauptbrennstoffinjektoren während einer Be schleunigung der Maschine, das von der Hauptbrennstoffpumpe 32 erhältliche Maxi mum darstellt.
In Fig. 8 ist eine andere Brennstoff-Zufuhr einrichtung dargestellt, die derjenigen gemäss Fig. 4 gleicht. Sie besitzt ebenfalls ein Haupt- und ein Hilfsbrennstoffsystem, die aus einer gemeinsamen Saugleitung gespeist werden, wobei das Hauptbrennstoffsystem eine Zen trifugalpumpe besitzt, welche in die Leitung 34 und über eine Steuervorrichtung 35 in die Hauptspeiseleitung 24 fördert. Das Hilfs brennstoffsystem dagegen besitzt eine Zweig leitung 30a, einen Filter 37, eine Zahnrad pumpe 38 mit bei konstanter Drehzahl kon stanter Fördermenge und eine variable Öff nung 39 in der Hilfsbrennstoff-Speiseleitung 25.
Die Anordnung entspricht derjenigen ge- mäss Fig. 4; auch hier wird die Druckdiffe renz an der Öffnung 39 zur Steuerung des Brennstoffstromes aus der Hauptbrennstoff pumpe .32 in die Hauptbrennstoff-Speiselei tung 24 benützt.
Der Unterschied der Einrichtung gemäss Fig. 8 gegenüber derjenigen gemäss Fig. 4 be steht darin, dass in der ersteren. zwei Strö mungsdrosselöffnungen in der Hilfsspeiselei tung 25 vorgesehen sind. Die eine Drossel öffnung ist die variable Öffnung 39, und die andere Drosselöffnung 100 ist entweder eine unveränderliche oder eine variable Öffnung. Im letzteren Fall wird ihr Querschnitt durch ein Element 101 verändert, dessen Stellung mittels einer auf Temperatur ansprechenden Vorrichtung 102 einstellbar ist. Es ist zu bemerken, dass die Differenz der Drücke in der Hilfsbrennstoff-Speiseleitung 25 un mittelbar stromaufwärts und unmittelbar stromabwärts der Öffnung 100 proportional dem.
Quadrat der Maschinendrehzahl ist, da, wie bei den vorangehend beschriebenen Ein richtungen die Pumpe 38 mit konstanter För dermenge mit einer Drehzahl angetrieben wird, die zur Maschinendrehzahl proportional ist. Die zufolge des Vorhandenseins der Öff nung 100 auftretende Druckdifferenz in der Hilfsbrennstoff-Förderleitung 25 wird der Steuervorrichtung 35 zugeführt, zwecks Steuerung des Brennstoffstromes zu den Hauptbrennstoffinjektoren.
Von der Hilfsbrennstoff-Speiseleitung 25 zweigt eine Zweigleitung 103 ab und führt zur Steuervorrichung 35, und die Druck differenz an der Öffnung 100 wird durch die Zweigleitungen 44 und 103 der Steuervorrich tung 35 zugeführt.
Die Steuervorrichtung 35 besitzt eine bieg same Membran 104, welche zwei Kammern 105 und 106 voneinander trennt, in welche die Zweigleitung 103 bzw. 44 mündet, so dass die Membran 104 der zufolge des Vorhanden seins der Öffnung 100 in der Hilfsbrennstoff- Speiseleitung 25 auftretenden Druckdifferenz unterworfen ist. Die Membran 104 ist mit einer Stange 107 verbunden, welche ferner an einer weiteren biegsamen Membran 108 befestigt ist, die zwei Kammern 109 und 110 voneinander trennt, und die einen Steuer schieber 111 trägt, der den Brennstoffstrom aus der Hauptbrennstoffpumpe 32 durch die Förderleitung 34 in die Kammer 110 steuert.
Der in die Kammer 110 eintretende Brenn stoff strömt durch eine Leitung 112 in eine weitere Kammer 113, deren Ausfluss in die Hauptbrennstoff-Speiseleitung 24 durch einen zweiten Steuerschieber 114 gesteuert wird. Letzterer wird durch eine Membran 115 axial bewegt und durch eine auf Atmosphä rendruck ansprechende Vorrichtung gedreht.
Die Kammer 109 ist durch eine Leitung 116 mit einer Kammer 116a verbunden, die ihrerseits mit dem Auslass des Ventils 114 verbunden ist, so dass die Membran 108 der Differenz der Drücke unterworfen ist, die in der Kammer 113 und der Hauptbrennstoff- Speiseleitung 24 herrschen, welche Differenz eine Folge der Drosselwirkung des Steuer schiebers 114 ist.
Die Membran 115 trennt die beiden Kam mern 117 und 118 voneinander. Die Kammer 117 ist durch eine Leitung 119 mit der Zweig leitung 45 der Hilfsbrennstoff-Speiseleitung 25 verbunden, und die Kammer 118 ist durch eine Leitung 120 mit der Kammer 106 und demzufolge mit der Zweigleitung 44 verbun den, so dass die Membran 115 entsprechend der Differenz der Drücke belastet ist, die in der Hilfsbrennstoff-Speiseleitung 25 herr schen, welche Differenz eine Folge der varia blen Öffnung 39 ist. Diese Belastung wirkt auf die Membran 115 im Sinne einer Ver grösserung der Drosselwirkung des Steuer schiebers 114 und wirkt der Wirkung der Feder 121 entgegen.
Wie oben erwähnt, ist der Steuerschieber 114 nicht nur axial verschiebbar zur Verstel lung des Querschnittes des Auslasses der Kammer 113 in die Hauptbrennstoff-Speise leitung 24, sondern ist auch drehbar, zwecks Verstellung des Querschnittes des Auslasses proportional zum Atmosphärendruck der Um gebung, und zwar in jeder axialen Stellung des Ventils. Zu diesem Zweck ist der Steuer- Schieber 114 mit einem Schlitz 122 versehen, in welchen ein Radialarm 123 eingreift, der von der Welle eines Ritzels 124 getragen wird. Letzteres greift in eine an der Spindel 125 des Hilfskolbens 126 gebildete Zahn stange ein.
Die eine Seite des Kolbens 126 bildet einen Teil der Wandung der Kam mer 113 und ist somit dem Brennstoffdruck zwischen den beiden Steuerschiebern 111 und 114 ausgesetzt. Die andere Seite des Kolbens 126 bildet die Wand einer Kammer 127, welche durch eine verengte Öffnung 128 und eine Leitung 129 mit der Förderleitung 34 der Hauptbrennstoffpumpe 32 in Verbindung steht.
Durch den Kolben 126 und seine Kolben stange 125 führt eine Bohrung 7.30 zweeks Schaffung einer Verbindung zwischen den Kammern<B>127</B> und 113, und die verengte Öff nung 128 besitzt eine solche Grösse, dass Brennstoff durch die Bohrung 130 aus der Kammer 127 in die Kammer 113 zu strömen sucht.
Die Strömung durch die Bohrung 130 wird durch ein Nadelventil 131 gesteuert, das von einer evakuierten Dose 132 getragen wird. Letztere ist in einer Kammer 133 angeordnet, deren Inneres gegen die Atmosphäre offen ist, so dass sich die Dose 132 mit zunehmen der und abnehmender Höhe ausdehnt bzw. zu sammenzieht. Eine Torsionsfeder 134 ist mit dem Ritzel 124 im Sinne der Verdrehung des Kolbens 126 in einer Richtung verbunden, welche einer Verhinderung der Strömung durch die Bohrung 130 entspricht.
Der Kol ben 126 nimmt bei stationärem Betrieb der Maschine eine Lage ein, in welcher die Diffe renz der auf ihn wirkenden Fluiddrücke durch die auf ihn wirkende Belastung der Torsionsfeder 134 ausgeglichen wird. Bei einer Zunahme der flöhe und damit bei einer Abnahme des Atmosphärendruckes, dehnt. sich die Dose 132 aus und versucht die Strö mung durch die Bohrung 130 weiter einzu schränken. Demzufolge nimmt der Druck in der Kammer 127 zu, der den Kolben (in der Zeichnung aufwärts) entgegen der Wirkung der Torsionsfeder verschiebt, bis die am Kol ben wirkenden Belastungen erneut ausgegli- chen sind.
Beim Verschieben des Kolbens 126 werden das Ritzel 124 und ebenso den Steuer schieber 114 gedreht. Die Anordnung ist der art, dass bei einer Zunahme des Atmosphären druckes der Umgebung, der auf die Dose 132 wirkt, der Steuerschieber 114 im Sinne einer Vergrösserung des Brennstoffstromes aus der Zwischenkammer 113 in die Hauptbrennstoff leitung 24 verdreht wird; die Anordnung ist zweckmässig derart, dass eine zufolge einer Änderung des Atmosphärendruckes auftre tende Änderung des Luftstromes durch die Maschine von Änderungen im Brennstoff strom begleitet ist, die eine Folge der Drehung des Steuerschiebers 114 sind, und zwar derart, dass die Maschinendrehzahl bei einer konstan ten axialen Lage des Steuerschiebers 114 kon stant gehalten wird.
Die Wirkungsweise der vorangehend be schriebenen Steuervorrichtung ist im übrigen folgende: Angenommen, das Steuerglied 40 werde im Sinne einer Vergrösserung des Quer- sehnittes der Öffnung 39 verstellt zwecks Er höhung der augenblicklichen Maschinendreh zahl, dann nimmt die Druckdifferenz an der Öffnung 39 ab, welche auf die Membran 115 wirkt. Der Steuerschieber 114 wird in der Folge in Öffnungsrichtung bewegt, wodurch die auf die Membran 108 wirkende Druck differenz herabgesetzt wird. Demzufolge wird der Steuerschieber 111 weiter geöffnet, und der Brennstoffstrom in der Hauptbrennstoff- Speiseleitung 24 nimmt zu.
Anderseits, wenn der Hebel 40 im Sinne einer Verkleinerung des Querschnittes der Öffnung 39 verstellt wird, nimmt die auf die Membran 115 aus geübte Belastung zu, wodurch der Steuer- sehieber 114 in Schliessrichtung bewegt wird. Demzufolge nimmt die die Membran 108 be lastende Druckdifferenz zu, so dass der Steuerschieber 111 im Sinne des Schliessens bewegt wird, zwecks Verkleinerung der Brenn stoffzufuhr zur Hauptbrennstoff-Speiselei tung 24.
Der durch den ersten hydraulischen Reg ler gesteuerte Steuerschieber 111, welcher Regler durch die Pumpe 38, die Öffnung 100 und die Membranen 104 und 108 gebildet wird, wirkt im Sinne der Festlegung eines vorbestimmten Druckabfalles im Steuerschie ber 114 für jede momentane Maschinendreh zahl und Höhe. Der Druckabfall an der Öff nung 100, welcher dem Quadrat der Maschi nendrehzahl proportional ist, wirkt auf die Membran 104, und der Druckabfall im Steuerschieber 114, welcher dem Quadrat des Brennstoffstromes proportional ist, wirkt auf die Membran 108. Die einander entgegenwir kenden Belastungen der beiden Membranen steuern den Steuerschieber 111 mittels der Stange 107, zwecks Einstellung des Druckes in der Kammer 113, derart, dass der Druck abfall im Steuerschieber 114 und- demzufolge der Brennstoffstrom von der Maschinendreh zahl abhängen.
Es ist zu bemerken, dass, wenn der Steuerschieber 114 vollständig offen ist, der Druck in der Kammer 113, der durch den ersten hydraulischen Regler bestimmt ist, den maximalen Brennstoffstrom zur Maschine be stimmt. Der Querschnitt des Steuerschiebers 114 ist im axialen Sinne durch den zweiten hydraulischen Regler gesteuert, - der die Pumpe 38, die variable . Öffnung 39 und die Membran 115 umfasst, zwecks Aufrechterhal tung des Brennstoffstromes durch den Steuer schieber 114 auf einem Wert, welcher der durch die Einstellung der variablen Öffnung 39 gewählten Maschinendrehzahl entspricht.
Sollte die momentane Drehzahl unter den durch die Einstellung der variablen Öffnung 39 gewählten Wert fallen, fällt auch der Druckabfall an der Öffnung, wodurch die Membran 115 nach rechts (Fig. 8) im Sinne des öffnens des Steuerschiebers 114 bewegt wird, zum Zwecke, den Brennstoffstrom zu erhöhen und die gewählte. Drehzahl wieder herzustellen.
Der öffnungs- und der Schliessweg des Steuerschiebers 114 sind durch Anschläge 135 und 136 begrenzt, und demzufolge sind die maximalen und die minimalen Brennstoff ströme zur Maschine für jede Maschinendreh zahl begrenzt.
Der Wirkungsquerschnitt des Steuerschie bers 114 ist so gesteuert, dass eiv sich bei einer Verdrehung proportional mit dem umgeben den Atmosphärendruck verändert.
Wenn der Querschnitt der Öffnung 100 entsprechend der Temperatur der Umgebungs luft ändert, dann ändert sich die Lage des Steuerschiebers 111, um Änderungen im Brennstoffverbrauch zufolge Lufttemperatur änderungen auszugleichen.
In der Brennstoff-Zufuhreinrichtung, wie sie vorangehend beschrieben wurde, erfolgt die Steuerung der Hauptbrennstoffzufuhr durch die Steuervorrichtung 35. Ferner ist beim beschriebenen Beispiel die Hauptbrenn stoffpumpe keine Verdrängerpumpe, sondern eine Zentrifugalpumpe.
Nun soll eine Brennstoff-Zufuhreinrich tung gemäss Fig. 9 beschrieben werden, deren Hauptbrennstoffpumpe eine Verdrän gerpumpe ist, in welcher Änderungen der Brennstofförderung zu den Hauptbrennstoff injektoren durch Änderung der Pumpenför derung erfolgt.
Die Einrichtung besitzt, wie die voran gehend beschriebene, eine Saugleitung 30, die zum Hauptinjektorsystem führt, und ferner eine Zweigleitung 30a, welche zum Hilfs brennstoff-Injektorsystem führt. Das Hilfs brennstoff-Injektorsystem ist gleich ausgebil det, wie das in Fig. 4 dargestellte und besitzt ein Feinfilter 37, eine Verdrängerpumpe 38 mit bei konstanter Drehzahl konstanter För dermenge und in der Hilfsspeiseleitung 25 eine variable Öffnung 39, deren Querschnitt durch Einstellung des Steuerorgans 40 ge wählt werden kann.
Die Anordnung ent spricht der vorangehend beschriebenen, bei welcher die Differenz der in der Speiselei- tung 25 beidseits der variablen Öffnung 39 herrschenden Drücke dazu benützt wird, die Brennstofförderung zu den Hauptbrennstoff injektoren zu steuern. Ein Umleitweg 42, der durch ein Entlastungsventil 43 gesteuert wird, ist wie im vorangehenden Beispiel vor gesehen.
Beim Beispiel gemäss Fig. 9 ist die Haupt brennstoffpumpe 140 eine Verdrängerpumpe, und zwar in diesem Fall eine Mehrkolben pumpe mit veränderlichem Hub. Die Pumpe besitzt einen Pumpenrotor 141, welcher über die Antriebsabzweigung 16 durch die Ma schine antreibbar ist, und der eine Anzahl von Zylinderbohrungen 142 aufweist, in wel chen Kolben 143 angeordnet sind. Beim Ro tieren des Pumpenrotors 141 werden die Pumpenkolben 143, entgegen der Wirkung von Federn 144 mittels einer Schrägscheiben vorrichtung 145 hin und her bewegt.
Der Nei gungswinkel der Schrägscheibe 145 bezüglich der Drehachse des Pumpenrotors 141 ist ein stellbar, um den Hub der Pumpenkolben 143 und somit die Menge des in die Speiseleitung 24 geförderten Brennstoffes zu ändern; diese Einstellung erfolgt mittels eines weiter unten beschriebenen Mechanismus unter der Steuer wirkung der Differenz der beidseits der va riablen Öffnung 39 herrschenden Drücke.
Der Mechanismus zur Steuerung des Nei gungswinkels der Schrägscheibe 145 besitzt einen Kolben 146, der an die Schrägscheibe angelenkt ist und in einem Zylinder 147 ent gegen der Wirkung einer Feder 148 ver schiebbar ist. Die federbelastete Seite des Kolbens 146 ist an die Pumpenauslassöffnung 149 durch eine Leitung 150 und eine Drossel 151 angeschlossen, und die andere Kolben seite ist direkt durch die Leitung 150 mit der Pumpenauslassöffnung 149 verbunden.
Eine Anzapföffnung 152 ist an der federbelasteten Kolbenseite im Zylinder angeordnet, und es ist ersichtlich, dass, wenn kein Fluidum durch die Öffnung 152 entweicht, die auf beiden Seiten des Kolbens 146 herrschenden Fluid- drücke einander gleich sind, wobei die Feder 148 den Kolben 146 in der Zeichnung nach links drückt, wodurch die Schrägscheibe 145 in ihre maximale Förderstellung bewegt wird.
Wenn dagegen Fluidum aus der Öffnung 152 strömt, besteht eine Differenz zwischen den auf beiden Kolbenseiten wirkenden Fluid- drücken, und der Kolben 146 wird nach rechts gedrückt, wodurch der Pumpenhub verkürzt und somit die Brennstofförderung zur Anlage durch die Hauptspeiseleitung 24 herabgesetzt wird.
Die Anzapföffnumg 152 ist durch eine Leitung 153 mit einem Mechanismus 154 ver- Bunden, der ein Halbkugelventilelement 155 zur Steuerung des Ausflusses aus der Leitung 153 besitzt. Das Ventilelement 155 wird von einem Hebel 156 getragen, der auf einer bieg samen Membran 157 abgestützt ist. Die Mem bran 157 teilt den Mechanismus 154 in zwei Kammern 158 und 159, von welchen die erstere, in welche die Leitung 153 mündet, durch eine Leitung 160 mit der Saugseite der Hlauptbrennstoffpumpe 140 verbunden ist.
Der Hebel 156 ist ferner durch eine Feder 162 belastet, und zwar im Sinne des Schlie ssens des Halbkugelventils 155, und ausserdem durch eine Stossstange 163 im Sinne des Öff- nens des Halbkugelventils 155.
Die Stossstange 163 wird von einem Kolben 164 getragen, der in einem zwei Kammern 165 und 166 aufweisenden Zylinder arbeitet. Die Kammern 165 und 166 sind mit der Zweigleitung 45 bzw. 44 der Hilfsbrennstoff- Speiseleitung 25 je auf einer Seite der varia blen Öffnung 39 verbunden. Demzufolge ist der Kolben 164 entsprechend der Druckdiffe renz an der Öffnung 39 belastet, und der Hebel 156 ist durch die Stossstange mit einer Öffnungsbelastung belastet, die von der Druckdifferenz an der Öffnung 39 abhängt.
Die Wirkungsweise dieses Mechanismus ist im übrigen folgende: Wenn das Halbkugelventil 155 geschlossen ist, erfolgt kein Ausfluss durch die Öffnung 152, und die Brennstofförderung in die Haupt brennstoff-Speiseleitung 24 ist ein Maximum für die augenblickliche Drehzahl der Ma schine. Wenn dagegen das Halbkugelventil 155 offen ist, strömt Fluidum durch die An zapföffnung 152, und die Brennstofförderung nimmt ab.
Angenommen, der Querschnitt der Öff nung 39 sei für eine gewünschte Maschinen drehzahl eingestellt. In diesem Fall wird eine unerwünschte Drehzahlzunahme eine Ver grösserung der Druckdifferenz an der Öff nung 39 und eine Erhöhung der durch die Stossstange 163 auf den Hebel 156 übertra genen Belastung bewirken, wodurch das Ventil 155 geöffnet und die Brennstofförde rung in die Hauptbrennstoff-Speiseleitung 24 herabgesetzt wird. Eine unerwünschte Drehzahlabnahme bewirkt eine Bewegung des Ventils 155, wodurch im Sinne des Schliessens das Ausströmen von Fluidum durch die Öff nung 152 vermindert und der Hub der Pumpe und somit die Förderung zur Ma schine vergrössert werden.
Durch Einstellen des Öffnungsquersehnit- tes im Sinne einer Vergrösserung oder Ver kleinerung dieses Querschnittes (entspre chend einer Zunahme bzw. Abnahme der ge wählten Drehzahl) nimmt die durch die Stoss stange 163 auf den Hebel 156 übertragene Belastung ab bzw. zu, woduch der Hub der Pumpenkolben 143 zu- bzw. abnimmt. Dem zufolge wird die Brennstofförderung zu den Hauptbrennstoffinjektoren durch die Speise leitung 24 entsprechend geändert.
Bei jeder der beschriebenen Brennstoff- Zufuhreinrichtungen wirkt das Ventil 43 und die Rückführleitung 42 nur zur Sicher stellung, dass der Druck des durch die Hilfs brennstoff-Speiseleitung 25 in die Hilfs injektoren geförderten Brennstoffes an nähernd konstant bleibt und von Änderungen im Querschnitt der Öffnung 39 nicht beein flusst wird.
Der feinmaschige Filter 37 dient in jedem Fall zum Abscheiden feiner Schmutzbeimen gungen aus dem relativ kleinen Hilfsbrenn stoffstrom und zur Verhinderung eines Ver stopfens der Öffnungen 39 und 100.
Die Hauptbrennstoffpumpe kann anstatt eine Mehrkolbenpumpe mit veränderlichem Hub, wie beim Beispiel gemäss Fig. 9, eine andere Verdrängerpumpe, z. B. eine Zahnrad pumpe, sein. In diesem Fall können die durch die auf Dreck ansprechende Vorrichtung be- tätigbaren Mittel ein Organ, z. B. eine in der Speiseleitung 24 @ angeordnete Drossel, auf weisen, das dazu bestimmt ist, die Brennstoff zufuhr zu den Hauptbrennstoffinjektoren zu verändern.