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Die Erfindung bezieht sich auf einen mehrzylindrigen Dieselmotor mit elektrisch beheizter
Starthilfe, vorzugsweise Glühkerze, im Brennraum oder in der Vor- bzw. Wirbelkammer.
Die Startfähigkeit von Dieselmotoren mit verschiedensten Verbrennungsverfahren bei tiefen
Aussentemperaturen wird in bekannter Weise durch den Einsatz von elektrisch beheizten Glühkerzen od. ähnl. Starthilfen unterstützt bzw. erreicht. Die bekannten Ausführungen sehen an jedem
Zylinderkopf an geeigneter Stelle im Brennraum oder in der Vor- bzw. Wirbelkammer eine Glühkerze oder einen Glühstift vor, der vor und während des Startvorganges elektrisch beheizt wird und dadurch die Verbrennungsluft in der Umgebung der Glühkerze usw. erwärmt und dadurch die
Selbstzündung des eingespritzten Kraftstoffes beschleunigt bzw. überhaupt erst ermöglicht.
Sowohl für das Beheizen dieser Glühkörper als auch für den Startvorgang selbst werden erhebliche Mengen elektrischer Energie benötigt. Die für den Glühkörper zur Verfügung stehende
Energie ist daher im wesentlichen begrenzt durch die Kapazität und den Ladezustand der Batterie.
Bei den aus wirtschaftlichen Gründen üblicherweise vorgesehenen Batteriekapazitäten sind daher die Starttemperaturen zur Zeit für Wirbelkammermotoren mit etwa-10 C, für Direkteinspritzmotoren mit etwa-20 C begrenzt.
Eine zuweilen erwünschte weitere Senkung der Starttemperatur ist mit den bekannten Mitteln nur durch eine erhebliche Vergrösserung der Batteriekapazität oder durch Verwendung von zusätzli- chen Massnahmen, wie z. B. Saugrohrvorheizung oder Ölvorwärmung, möglich. Diese zusätzlichen Behei- zungen erfordern den Einsatz von Fremdenergie oder von zusätzlichen ölgefeuerten Brennern.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, die Starttemperatur zu senken, ohne die Batterie- kapazität zu erhöhen und ohne zusätzliche Beheizungen vorsehen zu müssen. Die Erfindung geht dabei davon aus, dass der Startvorgang üblicherweise so erfolgt, dass nach einigen Umdrehungen der Kurbelwelle ein oder mehrere Zylinder zu zünden beginnen, dadurch den Startvorgang unter- stützen, was dazu führt, dass auch der Rest der Zylinder zündet. Der Erfindung liegt der Gedanke zugrunde, dass, wenn man sicherstellt, dass ein Teil der Zylinder mit grösserer Sicherheit zündet oder bei tieferen Temperaturen zu zünden beginnt, der Startvorgang auch bei niedrigeren Temperaturen sichergestellt werden kann.
Die Erfindung besteht darin, dass in der Reihenfolge der Zündfolge in regelmässigen Abständen nur ein Teil der Zylinder mit der Starthilfe ausgerüstet ist. Dies führt zunächst zu einer Verbilligung der Ausrüstung, weil nur ein Teil der Zylinderköpfe mit Glühkerzen versehen und dafür bearbeitet werden muss. Bei Verwendung der gleichen Glühkerzenart wie bisher, haben diese dann nur den entsprechenden Teil des Strombedarfes, so dass die Batteriekapazität entweder um diesen Betrag verringert und damit eine kleinere Batterie verwendet werden kann, oder, bei Verwendung der gleichen Batterie, die dadurch freigemachte Batteriekapazität für den Betrieb des Startermotors und damit für eine Verbesserung des Startvorganges selbst zur Verfügung steht.
Es ist jedoch vorteilhaft, Glühkerzen mit einer höheren Wärmekapazität und damit erhöhtem Strombedarf einzusetzen, so dass die Zündung der mit Glühkerzen bestückten Zylinder mit grösserer Sicherheit bzw. bei niedrigeren Aussentemperaturen erfolgen kann. So könnten anstatt den üblichen Glühkerzen mit je 100 W Glühkerzen mit z. B. 150 bis 200 W verwendet werden.
In der US-PS Nr. 4, 235, 215 ist eine elektrische Anlage für mehrzylindrige Dieselmotoren beschrieben, welche einen Schalter besitzt, dessen Betätigungsorgan vier verschiedene Lagen einnehmen kann, nämlich eine Ausschaltstellung, eine Stellung zum Einschalten der Anlage, eine Stellung zum Einschalten der Glühkerzen und eine Stellung zum Starten des Dieselmotors.
Bei dieser Anlage sind die einzelnen Glühkerzen parallelgeschaltet. Wenn eine Glühkerze ausfällt, werden die andern daher in ihrer Funktion nicht beeinträchtigt. Das ordnungsgemässe Funktionieren aller Glühkerzen wird durch eine Signallampe angezeigt. Fällt jedoch mindestens eine Glühkerze aus, so wird die Helligkeit der Signallampe reduziert, und der Kraftfahrer wird dadurch zu einem Auswechseln der schadhaft gewordenen Glühkerze aufgefordert.
Diese Anlage bringt zwar gegenüber den früheren Anlagen mit in Reihe geschalteten Glühkerzen den Vorteil, dass ein Starten des Dieselmotors auch dann möglich ist, wenn nur ein Teil der Glühkerzen arbeitet, eine bewusste Reduzierung der Anzahl der Glühkerzen, wie sie bei dem erfindungsgemässen Dieselmotor vorgesehen ist, ist bei der bekannten Ausführung jedoch nicht vorhanden.
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In weiterer Ausgestaltung der Erfindung kann vorgesehen sein, dass in der Reihenfolge der Zündfolge gezählt, nur jeder zweite Zylinder mit der Starthilfe ausgerüstet ist. Diese Ausfüh- rung ist besonders für Motoren mit kleinerer Zylinderzahl, wie Vierzylinder oder Sechszylindermo- toren, vorteilhaft. Bei einem Sechszylindermotor mit der Zündfolge 1-5-3-6-2-4 z. B. sind vorteilhaft nur die Zylinder --1, 3,2 oder 5,6, 4-- mit Glühkerzen auszurüsten. Um in diesem Falle gleiche Verhältnisse wie bisher herzustellen, könnte die doppelte Energie für die Erwärmung der Glühkerzen angewendet werden, ohne dass der Startvorgang dadurch beeinträch- tigt würde oder eine Erhöhung der Batteriekapazität notwendig wäre.
Ist eine Senkung der Starttemperatur für einen bestimmten Anwendungsfall nicht gefordert, so bringt die Erfindung dennoch eine Kostensenkung und erlaubt unter Umständen eine Verminde- rung der Batteriekapazität und damit eine weitere Senkung der Gestehungskosten.
Im Zusammenhang mit der Erfindung empfiehlt es sich, den Energieanteil der Starthilfe so zu wählen, dass die vorhandene Batteriekapazität optimal zur Energieversorgung der Starthilfe einerseits und zur Energieversorgung des Startermotors anderseits für den entsprechenden Motor und für den entsprechenden Anwendungsfall ausgelegt wird.
PATENTANSPRÜCHE :
1. Mehrzylindriger Dieselmotor mit elektrisch beheizter Starthilfe, vorzugsweise Glühkerze, im Brennraum oder in der Vor- bzw. Wirbelkammer, dadurch gekennzeichnet, dass in der Reihenfolge der Zündfolge in regelmässigen Abständen nur ein Teil der Zylinder mit der Starthilfe ausgerüstet ist.
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The invention relates to a multi-cylinder diesel engine with an electrically heated
Starting aid, preferably a glow plug, in the combustion chamber or in the front or swirl chamber.
The starting ability of diesel engines with various combustion processes at low
Outside temperatures are od in a known manner through the use of electrically heated glow plugs. Starting aids supported or achieved. The well-known designs can be seen on everyone
Cylinder head at a suitable point in the combustion chamber or in the front or swirl chamber a glow plug or glow plug, which is electrically heated before and during the starting process and thereby heats the combustion air in the vicinity of the glow plug etc. and thereby the
Auto-ignition of the injected fuel is accelerated or even made possible in the first place.
Considerable amounts of electrical energy are required both for heating these incandescent bodies and for the starting process itself. The one available for the filament
Energy is therefore essentially limited by the capacity and state of charge of the battery.
With the battery capacities usually provided for economic reasons, the starting temperatures are currently limited to approximately -10 ° C for swirl chamber engines and approximately -20 ° C for direct injection engines.
A sometimes desired further lowering of the starting temperature can only be achieved with the known means by significantly increasing the battery capacity or by using additional measures, such as, for example, B. intake manifold preheating or oil preheating possible. These additional heaters require the use of external energy or additional oil-fired burners.
The object of the invention is to lower the starting temperature without increasing the battery capacity and without having to provide additional heating. The invention is based on the fact that the starting process usually takes place in such a way that one or more cylinders start to ignite after a few revolutions of the crankshaft, thereby supporting the starting process, which leads to the fact that the rest of the cylinders also ignite. The invention is based on the idea that if one ensures that a part of the cylinders ignites with greater certainty or begins to ignite at lower temperatures, the starting process can also be ensured at lower temperatures.
The invention consists in that, in the order of the firing sequence, only a part of the cylinders is equipped with the starting aid at regular intervals. This initially leads to a reduction in the cost of the equipment, because only part of the cylinder heads have to be provided with glow plugs and processed for this. If the same type of glow plug is used as before, these then only have the corresponding part of the power requirement, so that the battery capacity can either be reduced by this amount and a smaller battery can be used, or, if the same battery is used, the battery capacity thus released for the Operation of the starter motor and thus for an improvement of the starting process itself is available.
However, it is advantageous to use glow plugs with a higher heat capacity and thus an increased power requirement, so that the cylinders fitted with glow plugs can be ignited with greater certainty or at lower outside temperatures. So instead of the usual glow plugs with 100 W glow plugs with z. B. 150 to 200 W can be used.
In US-PS No. 4, 235, 215 an electrical system for multi-cylinder diesel engines is described, which has a switch, the actuator can take four different positions, namely a switch-off position, a position to switch on the system, a position to switch on the Glow plugs and a position to start the diesel engine.
In this system, the individual glow plugs are connected in parallel. If one glow plug fails, the others are not impaired in their function. The proper functioning of all glow plugs is indicated by a signal lamp. However, if at least one glow plug fails, the brightness of the signal lamp is reduced and the driver is prompted to replace the defective glow plug.
This system does have the advantage over the previous systems with series-connected glow plugs that it is possible to start the diesel engine even when only part of the glow plugs are working, a conscious reduction in the number of glow plugs as is provided in the diesel engine according to the invention , is not available in the known version.
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In a further embodiment of the invention it can be provided that, counted in the order of the firing order, only every second cylinder is equipped with the starting aid. This version is particularly advantageous for engines with a smaller number of cylinders, such as four-cylinder or six-cylinder engines. In a six-cylinder engine with the firing order 1-5-3-6-2-4 z. B. it is advantageous to equip only the cylinders --1, 3.2 or 5.6, 4-- with glow plugs. In this case, in order to create the same conditions as before, the double energy could be used to heat the glow plugs without the starting process being impaired or without increasing the battery capacity.
If a lowering of the starting temperature is not required for a specific application, the invention nevertheless brings about a cost reduction and under certain circumstances allows a reduction in the battery capacity and thus a further reduction in the production costs.
In connection with the invention, it is advisable to choose the energy portion of the starter so that the available battery capacity is optimally designed for the energy supply of the starter on the one hand and for the energy supply of the starter motor on the other hand for the corresponding engine and for the corresponding application.
PATENT CLAIMS:
1. Multi-cylinder diesel engine with an electrically heated starting aid, preferably a glow plug, in the combustion chamber or in the front or swirl chamber, characterized in that only a part of the cylinders is equipped with the starting aid at regular intervals in the order of the ignition sequence.