CS198465B1

CS198465B1 - Equipment for easy starting-up of multi-cylinder piston internal combustion engines

Info

Publication number: CS198465B1
Application number: CS239977A
Authority: CS
Inventors: Stanislav Beroun
Original assignee: Stanislav Beroun
Priority date: 1977-04-13
Filing date: 1977-04-13
Publication date: 1980-06-30

Description

Vynález se týká zařízení pro usnadnění spouštění víceválcových pístových spalovacích motorů, zejména vznětových při nižších teplotách.BACKGROUND OF THE INVENTION The invention relates to a device for facilitating starting of multi-cylinder piston engines, in particular compression ignition engines at lower temperatures.

Spouštění pístových spalovacích motorů při nižších venkovních teplotách je často spojeno s obtížemi. ZVláši nepříznivě se projevuje pokles venkovní teploty při spouštění studeného vznětového motoru. Příčiny zhoršení spouštěcích vlastností souvisí jednak s vlivy, působícími na sníženi spouštěcích otáčok, jednak souvisí so změnou tepelných a fyzikálních dějů náplně válce motoru při nízkých teplotách i v důsledku snížení spouštěcích otáček. Tendence ke snižování kompresních poměrů, vyvolaná jednak úsilím po zmenšení obsahu škodlivých látek ve výfukových plynech, jednak postupným přechodem některých typů motorů k přeplňování turbodmychadly, spouštěcí obtíže ještě zvětšuje. Ke zlepšení spouštěcích vlastností motorů se provádí řada opatřeni, a to jak konstrukčních, tak provozních. Účinnými prostředky jsou např. ohřev motorového oleje, popřípadě celého motoru před spuštěním, výkonově dimenzovanější spouštěč a napájecí zdroje spolu s vhodnou volbou pracovního režimu spouštěče. Další zlepšení přináší i různé systémy přídavných zařízení motoru, jež působí na rychlejší rozběh hoření směsi ve válci: systémy jedné skupiny řeší zlepšení spouštěni cestou zvýšení kompresní teploty, obvykle předběžným ohřevem nasávaného vzduchu; druhé systémy využívají snížení minimální potřebné kompresní teploty vzduchu pro rozběh hoření směsi ve válci cestou předběžné přípravy nebo úpravy paliva, popřípadě užitím po198 465Starting piston internal combustion engines at lower outdoor temperatures is often associated with difficulties. Especially the outdoor temperature drop when starting a cold diesel engine is unfavorable. The causes of the deterioration of the starting properties are related both to the effects acting on the lowering of the starting speed and partly to the change in the thermal and physical processes of the engine cylinder charge at low temperatures and due to the lowering of the starting speed. The tendency to reduce compression ratios caused by efforts to reduce the pollutant content of the exhaust gases and the gradual transition of some types of turbocharged engines to the turbochargers adds to the start-up difficulties. A number of measures are taken to improve the starting properties of the motors, both constructional and operational. Effective means are, for example, heating the engine oil, or the entire engine before starting, a more dimensioned starter and power supplies, together with a suitable selection of the starter operating mode. Other improvements are also made by various auxiliary systems of the engine, which act to accelerate the combustion of the mixture in the cylinder: single-group systems address improved triggering by increasing the compression temperature, usually by preheating the intake air; the second systems utilize a reduction of the minimum required air compression temperature to start the combustion of the mixture in the cylinder by means of pre-treatment or fuel treatment, possibly by using po

198 489 mocného spouštěcího paliva.198 489 powerful trigger fuel.

Výše uvedené nodostatky odstraňuje zařízení pro usnadnění spouštění vicoválcových pístových spalovacích motorů, které jsou vybaveny plnícím potrubím pro přívod vzduchu do válců, výfukovým potrubím.opatřeným brzdovou klapkou, rozdělovačem vzduchu s kanály a obtokovým potrubím, které spojuje výfukové potrubí se sáním motoru, podle vynálezu, jehož . podstata spočívá v tom, že společný vstup do prvního plnícího potrubí náležejícího skupině válců pracující s uzavřeným oběhem a druhého plnícího potrubí náležejícího skupině válců, která slouží k přeplňováni, je opatřen rozdělovačem vzduchu se dvěma kanály a do toho-, to rozdělovače ústi přepouštěcí potrubí, které je svým druhým koncem napojeno na výfukové potrubí do prostoru mezi brzdovou klapku a uzavírací klapku. Rovněž obtokové potrubí pro převod spalin nebo předohřáté náplně z výfukového potrubí do sání motoru vychází z prostoru mezi oběma klapkami.The above remnants are removed by a device for facilitating the start-up of multi-cylinder reciprocating internal combustion engines, which are equipped with a supply line for the air supply to the cylinders, an exhaust line provided with a brake flap, an air manifold with ducts and a bypass line connecting the exhaust line with the engine intake, whose. characterized in that the common inlet into the first feed line belonging to the closed-circuit cylinder group and the second feed line belonging to the cylinder group which is used for the supercharging is provided with a two-channel air distributor and, in addition, a manifold, which, at its other end, is connected to the exhaust pipe into the space between the brake flap and the shut-off flap. Also, the bypass line for transferring the flue gas or preheated charge from the exhaust line to the engine intake extends from the space between the two flaps.

Zařízením podle vynálezu se dosáhne snadného nastartování motoru boz nutnosti použití přídavného paliva, bez zvýšeného obsahu škodlivin v ovzduší během startu motoru a v neposlední řadě i bez použiti složitých a nákladných přídavných zařízení. ♦The device according to the invention achieves an easy start-up of the engine without the necessity of using additional fuel, without increased content of air pollutants during the start of the engine and last but not least, without the use of complex and expensive auxiliary devices. ♦

Na připojeném výkrese je znázorněno zařízení podle vynálezu v jednom výhodném převedení, kde na obr. 1 je toto zařízeni znázorněno v poloze při běžném chodu motoru a na obr. 2 je zařízení znázorněno v poloze při startu motoru.In the accompanying drawing, the device according to the invention is shown in one preferred embodiment, wherein in FIG. 1 the device is shown in the normal running position of the engine and in FIG. 2 the device is shown in the starting position of the engine.

Spouštěcí zařízení sestává z rozdělovače vzduchu χ s druhým kanálem 2 a prvním kanálem 3, připojeného mezi první plnící potrubí 4 a druhé plnící potrubí 5 jednotlivých skupin válců motoru a sáni £ motoru - plnící dmychadlo, dále z uzavírací klapky 7 ve výfukovém potrubí 8 s turbinou 9, přepouštěciho potrubí 10, přetlakového ventilu 11 a obtokového potrubí 12; pokud je motor vybaven motorovou brzdou, je její klapka 13 zabudována do výfukového potrubí 8 před uzavírací klapku 7, přepouštěcí potrubí 10 a přetlakový ventil 11. Zařízeni lze použít i pro motory nepřeplňované, bez plnícího dmychadla a turbiny £.The starting device consists of an air distributor χ with a second duct 2 and a first duct 3, connected between the first charge line 4 and the second charge line 5 of the individual engine cylinder groups and the engine suction blower 4, a shutter 7 in the exhaust pipe 8 with turbine. 9, a transfer line 10, a pressure relief valve 11 and a bypass line 12; if the engine is equipped with an engine brake, its flap 13 is incorporated into the exhaust pipe 8 in front of the shut-off flap 7, the overflow pipe 10 and the pressure relief valve 11. The device can also be used for non-turbocharged engines without a charging blower and turbine.

Činná poloha zařízeni je znázorněna v obr. 2. Po přestaveni rozdělovače vzduchu 1, ze střední polohy £ do polohy B a po zavřeni uzavírací klapky 7 ve výfukovém potrubí 8 bude skupina válců připojená k prvnímu plnícímu potrubí 4 pracovat s uzavřeným oběhem náplně válců; vzduch bude z válců vytlačován do výfukového potrubí 8 a přepouštěcím potrubím 10 přiveden zpět do rozdělovače vzduchu £, kdo prvním kanálem 3 bude znovu přiváděn do prvního plnicího potrubí £. Druhá skupina válců nasává vzduch sáním £ motoru přes dmychadlo, druhý kanál 2 v rozdělovači vzduchu 1, a druhé plnící potrubí 3; při výfukovém zdvihu jo vzduch (náplň) z druhé skupiny válců vytlačován rovněž do výfukového potrubí 8, odkud jo přepouštěcím potrubím 10 přiváděn přes první kanál 3 do prvního plnícího potrubí 4. Tím. jo zajištěno zvýšeni stavových parametrů pracovní náplně v uzavřeném oběhu první skupiny válců, dosažení vyšších kompresních tlaků a teplot a usnadňuje se tak rozběh motoru. Zapálení (vznícení) paliva v této prvé skupině válců usnadni i ta skutečnost, že druhá skupina válců doplňuje uzavřený oběh směsí vzduchu a paliva. Po zápáloní (vznícení) paliva v prvé skupině válců dojde ke zvýšeni otáček motoru a ke vzrůstu tlaku ve výfukovém potru198 488 bí 8; přetlakový· ventile· 11 a obtokovým potrubím 12 je část náplně přiváděna do sáni 6 motoru - dmychadla, kde zvyšuje teplotu vzduchu nasávaného druhou skupinou válců a usnadňuje tak zapálení (vznícení) paliva v této druhé skupině válců. Seřízení přetlakového ventilu 11 současně omezuje plnící tlak v uzavřeném oběhu prvé skupiny válců. Po rozběhu motoru se přestaví uzavírací klapka 7 do polohy otevřeno, rozdělovač vzduchu 1. se nastaví do polohy Λ; motor pak pracuje dále normálním způsobem.The operating position of the device is shown in FIG. 2. After the air distributor 1 has been moved from the middle position 8 to the position B and the shut-off flap 7 in the exhaust pipe 8 has been closed, the cylinder group connected to the first feed line 4 will operate with a closed cylinder charge; the air will be forced out of the cylinders into the exhaust pipe 8 and fed through the overflow pipe 10 to the air distributor 6, who will be fed through the first duct 3 to the first filling pipe 8. A second group of cylinders sucks air through the engine suction 6 through a blower, a second channel 2 in the air distributor 1, and a second charge line 3; during the exhaust stroke, the air (charge) from the second group of cylinders is also discharged into the exhaust pipe 8, from where it is fed via the overflow pipe 10 through the first duct 3 to the first filling pipe 4. Thus. This ensures an increase in the state parameters of the working load in the closed cycle of the first group of cylinders, achieving higher compression pressures and temperatures and thus facilitates the start-up of the engine. Ignition (ignition) of fuel in this first group of cylinders is facilitated by the fact that the second group of cylinders completes the closed circulation of the air-fuel mixture. After ignition of the fuel in the first group of cylinders, the engine speed increases and the pressure in the exhaust screed increases 488 b8 8; By means of a pressure relief valve 11 and by-pass line 12, a portion of the charge is fed to the engine blower 6, where it increases the temperature of the air drawn in by the second group of cylinders and facilitates ignition of the fuel in the second group of cylinders. At the same time, the adjustment of the pressure relief valve 11 limits the filling pressure in the closed circulation of the first group of cylinders. After starting the engine, the shut-off flap 7 moves to the open position, the air distributor 1 is set to the Λ position; the engine then continues to operate normally.

Zařízení pro usnadnění spouštění podle vynálezu lze použít u všech vlceválcových pístových spalovacích motorů, zejména však u vznětových motorů s nižšími kompresními poměry.The start-up device according to the invention can be used in all cylindrical reciprocating internal combustion engines, but in particular in compression-ignition compression ignition engines.

Claims

1. Apparatus for facilitating lowering of cylindrical internal combustion piston engines fitted with a feed, exhaust and by-pass line by recirculating the cylinder or cylinder group filling and closing the exhaust pipe, characterized in that the first charge line (4) and the second charge line (3) of each cylinder group the engines are connected to the air distributor (I) with the second duct (2) and the first duct (3) and that at start-up the first feed line (4) of one cylinder group is connected by the first air duct (3) 10) to the exhaust pipe (8) with a shut-off flap (7), while the second charge pipe (5) of the second cylinder group is connected by a second air distributor channel (1) to the engine intake (6), which is a bypass pipe (12) ) with the pressure relief valve (II) connected to the exhaust pipe (8).

Device according to claim 1, characterized in that the first charge line (4) and the second charge line (5) of the individual engine cylinder groups are interconnected by a second channel (2) and a first air distributor channel (3) when starting the engine. Either with the overflow pipe (10) or with the engine intake (6) and after starting the engine, the first charge pipe (4) and the second charge pipe (5) are connected together to the engine intake (6).