CH233257A - Verfahren zum Betrieb von Brennkraftmaschinen. - Google Patents

Description

  Verfahren     zum    Betrieb von     Brennkraftmaschinen.       Die Erfindung bezieht sich auf ein Ver  fahren zum Betrieb von     Brennkraftmaschinen,     bei welchem die pro Arbeitshub     benötigte     Brennstoffmenge mindestens bei jeder Last,  ,die grösser als     25%    der Vollast ist, in min  destens zwei Teilmengen eingespritzt wird.

    Das Verfahren nach der Erfindung ist da  durch gekennzeichnet,     @dass    ein Brennstoff  teil, der so     bemessen    ist, dass er allein durch  die Verdichtung im Zylinder nicht gezündet  würde, früher als 90  Kurbelwinkel vor Be  endigung des Verdichtungshubes und der zur  Zündung noch notwendige restliche     Brenn-          sto-ffteil    später als     30         Kurbelwinkel    vor  Beendigung     .des    Verdichtung       shubes    einge  spritzt wird.  



  Die     einzuspritzende    Brennstoffmenge in  einzelne Teilmengen aufzuteilen und hierbei  zuerst einen     Zündbrennstoff    und hernach     in     den bereits     gezündeten    Brennstoff einen       schlechtzündenden    Brennstoff einzuspritzen,  ist     bekannt.     



  Gegenüber diesem bekannten Vorschlag  gebt die Erfindung von der Erkenntnis aus,         dass.    der für den     wirtschaftlichen    Betrieb  einer     Brennkraftmaschine    notwendige Luft  überschuss durch örtliche Brennstoffanrei  cherungen im Zylinder     beziehungsweise    im       Brennraum    festgelegt ist. Stellen mit lokalem  Luftmangel     bestimmen    die Grenze, von der  ab der     Auspuff    infolge Rauchbeimischung  trüb wird, die Verbrennung also nur noch  unvollständig vor sich geht.

   Deshalb mussten  bisher schon bei Vollast die     Brennkraftma-          schinen    mit starkem totalem     Luftüberschuss          betrieben    werden, um solche lokale     Luftman-          gelstellen    zu vermeiden. Es ist daher er  wünscht, den Brennstoff möglichst gleich  mässig in der Luftladung zu verteilen, so     dass     solche örtliche Brennstoffüberschüsse     bezw.          Luftmangelstellen    nicht vorhanden Bind und  der Brennstoff in der Luftladung der Zy  linder möglichst gleichmässig verteilt ist.  



  Wird ein Teil des Brennstoffes schon  wesentlich vor dem Zündzeitpunkt in die       Luftladung    eingespritzt, --so steht diesem  während ,der Verdichtung im Zylinder genü  gend     Zeit    zur Verfügung, um zu verdampfen      und mit der Luft ein homogenes Gemisch. zu  bilden, das aber doch zu arm ist, um infolge  der Kompression zur     Selbstzündung    zu  kommen. Wird kurz vordem Zündzeitpunkt  .der Rest der Brennstoffmenge noch einge  spritzt, so kommt zunächst diese restliche  Brennstoffmenge zur Zündung. Dabei bringt  sie das     bereits    im Zylinder     befindlielie    homo  gene Brennstoffgemisch ebenfalls zur Zün  dung.  



  Zweckmässig wird bei Teillasten, die klei  ner sind als 25 % Vollast, die ganze Brenn  stoffmenge später als 30  Kurbelwinkel vor  Beendigung des Verdichtungshubes einge  spritzt, -eil dann eine so grosse Luftmenge  zur Verfügung steht, dass auch bei ungleich  mässiger Verteilung des Brennstoffes ein  lokaler Luftmangel nicht entstehen kann.  Einzelne Teileinspritzungen, insbesondere  die früher als 90  Kurbelwinkel vor Beendi  gung des Verdichtungshubes eingespritzte,  können wieder aufgeteilt sein. Es kann zum  Beispiel der früher als 90  Kurbelwinkel vor  Beendigung     de;s    Verdichtungshubes einge  spritzte Brennstoffanteil in mindestens zwei  Teilmengen eingespritzt werden.

   Für ein  zelne Teileinspritzungen können verschiedene  Brennstoffe verwendet werden.     Zweckniässi     wird später als 30  Kurbelwinkel vor Ende  des Verdichtungshubes ein     leichtzündlicher     Brennstoff, z. B. Gasöl, eingespritzt.  



  Ein Ausführungsbeispiel des Erfindungs  gegenstandes wird nachstehend im Zusam  menhang mit dem Schaubild auf der Zeich  nung erläutert. Als Abszisse ist in der Figur  der Kurbelwinkel in Graden vor und nach  dem     obern    Totpunkt     (0.T.   <I>P)</I> und als     Ordi-          nute    .die Menge des eingespritzten Brenn  stoffes in Prozenten .der     Vollastmenge    auf  getragen.  



  Zur Durchführung des Verfahrensbei  spiels handelt es sich darum, festzustellen,  welche Brennstoffmengen in der Ladeluft  während der Verdichtung enthalten sein dür  fen, ohne vorzeitig zur Zündung zu gelangen.  Es hat sich gezeigt, dass diese zulässige  Menge sich mit der Verschiebung des     Ein-          spritzzeitpunktes    verändert.

   Bei Einspritzung    schon in der Nähe des untern Totpunktes  kann eine wesentlich grössere Brennstoff  menge der Ladeluft beigegeben werden, ohne  im Verlauf der Verdichtung zur Zündung zu       führen.,    als bei späterer Einspritzung, wo, die  Zeit zur     Vergleiclinlässigung    des Gemisches  nicht mehr     ausreicht.    Die Grenzkurven zwi  schen Brennstoffmengen, die zur Zündung       führen    und solchen, bei denen keine Zündung  eintritt, nehmen im wesentlichen den durch  die     Kurven   <B>A</B>     und    B des     Diagrammes    auf der  Zeichnung gezeigten Verlauf.

   Die Kurve A  gilt für     leichtzündliche        bezw.    für normalen  Brennstoff. z. B. Gasöl, während die Kurve  B die Verhältnisse für     schwerzündlichen     Brennstoff, z. B. Teeröl, wiedergibt. Die  Linie C zeigt den Kurbelwinkel des ungefäh  ren     Einspritzbeginnes    bei üblichen Brenn  kraftma.schinen, bei welchen bekanntermassen  die Einspritzung :der gesamten Brennstoff  menge ungefähr am Ende des Verdichtungs  hubes erfolgt.

   Bei     Einspritzungen    im Gebiete  links der Kurven A     bezw.    B tritt während  der nachfolgenden Verdichtung keine Selbst  zündung ein, während bei rechts der     Kurven     A     bezw.    B     eingespritzten    Brennstoffmengen  Zündung erwartet werden muss.  



  Es kann also entsprechend dem Verlauf  im beiliegenden Diagramm, z. B.     beim    Ein  spritzen im Kurbelwinkel 150" vor Beendi  gung des Verdichtungshubes ungefähr bis  <B><I>65</I></B> %     leielitzündlicher    oder normaler Brenn  stoff     tiligespritzt     -erden, ohne bei der nach  folgenden Verdichtung überhaupt zu einer  Zündung zu führen. Für     schwerzündliche     Brennstoffe ist bei Einspritzung im Kurbel  winkel 150  bei jeder Menge eine Zündung  überhaupt nicht zu erreichen.

   Erst wenn der       schwer        zündliclle    Brennstoff in einer Menge       voll   <B>10010</B> bei ungefähr 110  Kurbelwinkel  oder weniger vor Beendigung des Verdich  tungshubes eingespritzt wird, ist mit einer  Selbstzündung in der     nachfolgenden    Verdich  tungsphase zu rechnen. Hält man also die  erste, früher als 90  Kurbelwinkel vor Be  endigung     desVerdichtungshubes    eingespritzte  Brennstoffmenge in dem Gebiete links der  eingezeichneten Grenzkurven<I>A</I>     bezw.   <I>B,</I> so      kann die Zündung erst durch eine weitere,  später als 30  vor Beendigung des Verdich  tungshubes eingespritzte Brennstoffmenge  eingeleitet werden.

   Bei der Durchführung des  Beispiels wird bei     Vollastbetrieb    ein Brenn  stoffteil von<B>60%</B> der     Vollastmenge    bei 150   Kurbelwinkel vor Beendigung des Verdich  tungshubes eingespritzt (Punkt D), während  der restliche Teil von 40 % 20      Kurbelwinkel     vor     Beendigung    des     Verdichtungshubes    ein  gespritzt wird .(Punkt E). Dieser zuletzt ein  gespritzte Brennstoff bewirkt die Zündung  der gesamten Brennstoffmenge. Da der Punkt  <I>D</I> sich links von der Kurve<I>A</I> befindet,  würde der dort eingespritzte Brennstoff  allein durch die Verdichtung im Zylinder  nicht gezündet.  



  Der Vorteil .des beschriebenen Beispiels  besteht darin, dass     dieBrennkraftmaschine    mit  einem     wesentlich    geringeren     Luftüberschuss     als übliche Maschinen betrieben werden kann.  Bei gegebenen Zylindervolumen kann eine  grössere Brennstoffmenge einwandfrei ver  brannt und die Leistung pro Hubvolumen da  mit vergrössert werden. Die Erfindung lässt  sieh in gleicher Weise für     Zweitakt-    wie für  Viertakt- und auch für aufgeladene Maschi  nen verwenden.

Claims (1)

1. PATENTANSPRUCH: Verfahren zum Betrieb von Brennkraft- maschinen, bei welchem die pro Arbeitshub benötigte Brennstoffmenge mindestens bei je der Last, die grösser als 25% der Vollast ist, in mindestens zwei Teilmengen eingespritzt wird, dadurch gekennzeichnet, dass ein Brenn stoffteil, der so bemessen ist, dass er allein durch die Verdichtung im Zylinder nicht ge zündet würde, früher als 90 Kurbelwinkel vor Beendigung ,des Verdichtungshubes und der zur Zündung noch notwendige restliche Brennstoffteil später als .30 Kurbelwinkel vor Beendigung desTerdichtungshubes einge spritzt wird. UNTERANSPRüCHE 1.

   Verfahren nach Patentanspruch, da .durch gekennzeichnet, dass bei jeder Last, die kleiner als 25% der Vollast ist, die ganze Brennstoffmenge später als 30 Kurbelwinkel vor Beendigung des Verdichtungshubes ein gespritzt wird. 2. Verfahren nach Patentanspruch, da durch gekennzeichnet, dass der Brennstoff teil, der früher als 90 Kurbelwinkel vor Be endigung des Ver dichtungs.hubes eingespritzt wird, in mindestens zwei Teilmengen einge spritzt wird. 3. Verfahren nach Patentanspruch, da- durGh gekennzeichnet, dass für .die Teilein spritzungen verschiedene Brennstoffe ver wendet werden. 4.

   Verfahren nach Patentanspruch, .da durch gekennzeichnet, dass später als 30 Kurbelwinkel vor Ende des Verdichtungs hubes ein leichtzündlicher Brennstoff einge spritzt wird.