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Die vorliegende Erfindung betrifft ein Spül-Start-Verfahren für einen Verbrennungsmotor gemäß dem Oberbegriff von Anspruch 1. Des Weiteren betrifft die vorliegende Erfindung ein Spül-Start-System für einen solchen Verbrennungsmotor gemäß dem Oberbegriff von Anspruch 6 bzw. einen Motor mit einem Spül-Start-System gemäß Anspruch 12. Die Erfindung ist insbesondere mit Motoren verwendbar, welche neben Dieselkraftstoff mit einem weiteren Kraftstoff in zum Beispiel Form von Schweröl oder Biokraftstoff betreibbar sind.
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Bei gattungsgemäßen Dieselmotoren, welche neben Dieselkraftstoff auch mit Schweröl oder Biokraftstoff betreibbar sind, ist es bekannt, letztere Kraftstoffe bei Abstellen des Motors aus der Strecke Tank-Vorförderpumpe-Hochdruckpumpe-Rail des Kraftstoffeinspritzsystem zu spülen, insbesondere als letztgenannte Kraftstoffe bei Motorstillstand zur Erstarrung neigen, was bei einem Wiederanlassen, insbesondere bei druckluftangelassenen Motoren zu erheblichen Startschwierigkeiten führen kann, zum Beispiel weil der Startluftvorrat zu schnell aufgebraucht ist.
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Die vorliegende Erfindung geht hierbei von der auf die Anmelderin zurückgehende, nachveröffentlichte
DE 10 2012 101 293 A1 aus, welche eine Kraftstoff-Einspritzvorrichtung für Schwerölmotoren zum Gegenstand hat. Die unter o. a. Az. vorgeschlagene Kraftstoff-Einspritzvorrichtung umfasst Einspritzinjektoren, welche für einen Spülbetrieb, im Rahmen dessen auch Speicherräume und Zuleitungen der Injektoren hin zu einer Spülleitung vorteilhaft gespült werden können, Absperrventile an den Enden von Speicherräumen der Injektoren vorsehen. Die Spülventile sind bevorzugt aktiv gesteuerte Ventile, z. B. elektrisch betätigte Ventile, welche für das Spülen aktiv offen gesteuert und nachfolgend geschlossen werden können.
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Bei Verwendung aktiv betätigter Spülventile, welche je eine Aktuatorik oder ein fremdbetätigtes Stellelement benötigen, ist für die Realisierung des Spülens jedoch ein größerer baulicher und insoweit finanzieller Aufwand notwendig. Daneben können sich weitere Probleme im Hinblick auf den begrenzten Bauraum im Kraftstoffinjektor bzw. im Speicher ergeben. Wünschenswert wäre, auf selbsttätige, günstige Ventile zurückgreifen zu können, insbesondere differenzdruckgesteuerte selbsttätige Ventile, welche zudem klein bauen.
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Mit derartigen Ventilen ergibt sich jedoch das Problem, dass die Pumpenanordnung (Hochdruck-/Vorförderpumpe) nicht genug Druck erzeugen kann, um die Spülventile gegen Ende des Spülens wieder zu schließen. Dies deshalb, als aufgrund der nur geringen Startdrehzahlen und der Vielzahl gleichzeitig geöffneter Ventile das Druckniveau nicht über jenes der für den Spülfluss sorgenden Vorförderpumpe hinaus gelangt. Der Motor kann nicht starten.
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Ausgehend hiervon ist es Aufgabe der Erfindung, ein Spül-Start-Verfahren anzugeben, welches mit selbsttätigen Spülventilen durchführbar ist, ein vorteilhaftes Spül-Start-System mit derartigen Spülventilen sowie einen Motor mit einem solchen Spül-Start-System.
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Diese Aufgabe wird hinsichtlich des Verfahrens durch die Merkmale des Anspruchs 1 gelöst, hinsichtlich der Vorrichtung durch die Merkmale des Anspruchs 6 bzw. des Anspruchs 12.
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Vorteilhafte Weiterbildungen und Ausführungsformen der Erfindung sind in den weiteren Ansprüchen angegeben.
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Erfindungsgemäß wird ein Spül-Start-Verfahren für einen Verbrennungsmotor vorgeschlagen. Der Verbrennungsmotor ist bevorzugt ein Motor bzw. eine Brennkraftmaschine, welche(r) sowohl mit Dieselkraftstoff als auch mit einem weiteren Kraftstoff betreibbar ist, zum Beispiel einem weiteren Kraftstoff in Form von Schweröl oder Biokraftstoff. Der Verbrennungsmotor ist bevorzugt ein Großdieselmotor, zum Beispiel für ein Kraftfahrzeug wie etwa ein Schiff oder ein Nutzfahrzeug, oder zum Beispiel für eine stationäre Einrichtung wie ein Blockheizkraftwerk.
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Der mit dem Verfahren verwendbare Motor weist eine Kraftstoffeinspritzeinrichtung mit einer Mehrzahl von einzeldruckspeicherbestückten bzw. je mit einem Einzeldruckspeicher versehener Kraftstoffinjektoren auf (zum Beispiel eine Injektoranzahl größer zwölf bis zum Beispiel vierundzwanzig). Daneben kann die Kraftstoffeinspritzeinrichtung, welche bevorzugt als Common-Rail-System bereitgestellt ist, wenigstens einen Tank (zum Beispiel Mischtank), eine Vorförderpumpe, eine Hochdruckpumpe und eine Sammelschiene (Rail) umfassen (neben möglichen weiteren Komponenten).
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Ein jeweiliger Einzeldruckspeicher eines Kraftstoffinjektors weist ein selbsttätiges Auslass-Spülventil auf, welches bei anliegendem Spüldruck hin zu einer stromabwärtigen, insbesondere allen Einzeldruckspeichern gemeinsamen, Spülleitung (Spülrücklauf) öffnet. Bevorzugt ist das jeweilige Auslass-Spülventil ein differenzdruckgesteuertes, selbsttätiges Absperrventil. Allgemein ist das Auslass-Spülventil vorgesehen, einen zugehörigen Spül-Auslass am Einzeldruckspeicher bei darin anliegendem Hochdruck geschlossen zu halten, nach Abfall des Hochdrucks jedoch selbsttätig zu öffnen, i. e. hin zur Spülleitung.
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Bei dem Verfahren wird der Motor in einem ersten Schritt außer Betrieb gesetzt (Verbrennung eingestellt). Das Verfahren wird nachfolgend bei abgestelltem Motor durchgeführt.
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Gekennzeichnet ist das Verfahren dadurch, dass die Einzeldruckspeicher der Injektoren in einem zweiten Schritt bei einem Spüldruck über einen jeweiligen Einlass, das jeweilige Spülventil und die Spülleitung gespült werden. Der Spüldruck wird bevorzugt von der Vorförderpumpe der Kraftstoffeinspritzeinrichtung erzeugt, welche zu diesem Zweck zum Beispiel fremd angetrieben wird. Als Spülfluid ist bevorzugt Dieselkraftstoff vorgesehen, welches über die Spülleleitung, zum Beispiel hin zu einem Tank abführbar ist.
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Weiterhin ist das erfindungsgemäße Verfahren dadurch gekennzeichnet, dass die Einzeldruckspeicher der Injektoren in einem zweiten Schritt bei einem Spüldruck(niveau) (und einem Spülfluss) über einen jeweiligen Einlass, das jeweilige Spülventil und die Spülleitung gespült werden. Der jeweilige Einlass, i. e. am Kraftstoffinjektor, ist bevorzugt ein Hochdruckeinlass des Kraftstoffinjektors, insbesondere in Kommunikation mit einer Kraftstoffsammelschiene (Rail) der Kraftstoffeinspritzeinrichtung.
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Gekennzeichnet ist das Verfahren weiterhin dadurch, dass in einem dritten Schritt die Spülleitung abgesperrt wird. Ein Absperren kann stromaufwärts der Spülventile und stromabwärts eines Spülleitungsauslasses erfolgen. Zum Absperren kann eine Umsteueranordnung vorgesehen sein, welche nachfolgend noch näher erläutert ist.
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Das Verfahren ist dadurch weiterhin gekennzeichnet, dass in einem vierten Schritt ein Vorspanndruck über dem Spüldruck in der Spülleitung erzeugt wird. Hierbei ist vorgesehen, dass auch der Motor in dem vierten Schritt angeschleppt bzw. hochgeschleppt wird. Der Vorspanndruck wird bevorzugt mittels der Hochdruckpumpe des Kraftstoffeinspritzsystems erzeugt (stromaufwärts des Einlasses/stromaufwärts des Rails angeordnet). Eine Ansteuerung (Öfnen) von Steuer- bzw. Pilotventilen der Injektoren bzw. der Injektoren ist hierbei nicht vorgesehen, so dass ein Druckabfall im System (HD) vermieden ist.
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In einem erfindungsgemäßen fünften Schritt wird nunmehr die Spülleitung für ein Schließen der Spülventile schlagartig entlastet und Startdruck aufgebaut. Hiernach kann der Motor in einem sechsten Schritt gestartet werden (für den Motorstart werden insbesondere die Pilotventile nach Erreichen des Startdrucks betätigt). Für das schlagartige Entlasten der Spülleitung, in Zuge dessen ein hoher Druckgradient über den Auslass-Spülventilen erzeugt wird (so dass diese schnell schließen), ist erfindungsgemäß das Zuschalten eines Volumens vorgesehen, insbesondere eine Senke(nvorrichtung), welche mittels einer wie unten näher beschriebenen Umsteueranordnung geeignet belastbar und entlastbar ist. Die an die Spülleitung schaltbare Senke fungiert als Druck- bzw. Volumensenke. Die Senke kann bevorzugt pneumatisch- oder hydraulisch gesteuert und/oder belastet werden.
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Das Verfahren ermöglicht vorteilhaft, selbsttätige Auslass-Spülventile für die Implementierung der Spülfunktionalität verwenden zu können und ohne weitere teure Komponentenausstattung wie zum Beispiel zusätzliche elektrische Pumpen, den Motor zuverlässig starten zu können.
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Erfindungsgemäß wird auch ein Spül-Start-System für einen Verbrennungsmotor der vorstehend genannten Art vorgeschlagen, wobei das Spül-Start-System zur Durchführung des vorstehend beschriebenen Verfahrens ausgebildet ist.
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Das Spül-Start-System weist – wie vor für das Verfahren erläutert – eine Mehrzahl einzeldruckspeicherversehener Injektoren auf, welche Einzeldruckspeicher je über einen Einlass und ein selbsttätiges Auslass-Spülventil, welches bei einem anliegendem Spüldruck hin zu einer stromabwärtigen Spülleitung öffnet, durchspülbar sind.
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Gekennzeichnet ist das Spül-Start-System dadurch, dass an der Spülleitung eine Umsteueranordnung bzw. ein Umsteuersystem mit einer Senke(nvorrichtung) angeordnet ist, mittels welcher Umsteueranordnung die Spülleitung stromabwärts der Spülventile offenbar, absperrbar und für ein Schließen der Spülventile schlagartig entlastbar ist, i. e. entlastbar via die Senke.
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Bevorzugt weist das Spül-Start-System eine Umsteueranordnung auf, welche eingerichtet ist, die Senke in einer ersten Steuerstellung, welche für ein Spülen vorgesehen ist (zweiter Schritt des erfindungsgemäßen Verfahrens), zu belasten, um ein möglichst geringes bzw. minimales Senkenvolumen einzustellen, i. e. vor einer nachfolgenden Entlastung der Spülleitung.
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Weiterhin bevorzugt weist das Spül-Start-System eine Umsteueranordnung auf, welche weiterhin eingerichtet ist, die Senke in einer zweiten Steuerstellung, welche für einen Vordruckaufbau vorgesehen ist (nach dem zweiten und mit dem dritten Schritt des erfindungsgemäßen Verfahrens), zu entlasten. In dieser Steuerstellung wird das minimale Senkenvolumen insbesondere aufrechterhalten.
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Bevorzugt weist das Spül-Start-System weiterhin eine Umsteueranordnung auf, welche eingerichtet ist, die Senke in einer dritten Steuerstellung, welche für ein Schließen der Spülventile vorgesehen ist, an die Spülleitung zu schalten, in welcher Steuerstellung das minimale Volumen in Kommunikation mit der Spülleitung expandieren kann (im fünften Schritt des erfindungsgemäßen Verfahrens).
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Wie vor bereits notiert, ist die Umsteueranordnung bevorzugt eingerichtet, die Senke in Abhängigkeit der Steuerstellung (erste/zweite/dritte) pneumatisch oder hydraulisch steuern und/oder belasten zu können.
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Bei bevorzugten Ausführungsformen des Start-Spül-Systems weist das Umsteuersystem ein erstes Wegeventil, zum Beispiel ein 4/3-Wege-Ventil, und ein zweites Wegeventil, zum Beispiel ein 3/3-Wege-Ventil, auf, welche für ein gemeinsames Schalten in die erste und/oder zweite und/oder dritte Steuerstellung insbesondere gekoppelt sind.
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Weitere Vorteile der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung von Ausführungsbeispielen der Erfindung sowie anhand der Figuren der Zeichnungen, die erfindungswesentliche Einzelheiten zeigen.
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Bevorzugte Ausführungsformen der Erfindung werden nachfolgend anhand der beigefügten Zeichnungen näher erläutert. Es zeigen:
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1 exemplarisch und schematisch ein Spül-Start-System gemäß einer ersten möglichen Ausführungsform der Erfindung, mittels welchem das Verfahren durchführbar ist;
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2 exemplarisch und schematisch einen Kraftstoffinjektor zur Verwendung mit dem Spül-Start-System oder dem Verfahren gemäß einer möglichen Ausführungsform der Erfindung; und
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3 exemplarisch und schematisch ein Spül-Start-System gemäß einer zweiten möglichen Ausführungsform der Erfindung, mittels welcher das Verfahren durchführbar ist.
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In der nachfolgenden Beschreibung und den Zeichnungen entsprechen gleichen Bezugszeichen Elemente gleicher oder vergleichbarer Funktion.
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Die 1 und 3 zeigen je ein Spül-Start-System 10 für einen Verbrennungsmotor bzw. eines Verbrennungsmotors (nicht dargestellt), wobei das Spül-Start-System 10 je zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens geeignet ist. Das Spül-Start-System 10 kann mit einem Dieselmotor, insbesondere einem Großdieselmotor, verwendet werden, welcher zudem mit einem zweiten Kraftstoff wie zum Beispiel Schweröl oder Biokraftstoff betreibbar ist.
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Das Spül-Start-System 10 ist sowohl zum Spülen des Motors insbesondere nach Außer-Betrieb-Setzen desselben, zum Beispiel nach einem Notaus, als auch zum nachfolgenden Anlassen desselben vorgesehen, wobei der Spülbetrieb darauf abzielt, den zweiten Kraftstoff aus der Kraftstoffeinspritzanlage 12 zu verdrängen.
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Das Spül-Start-System 10 umfasst z. B. eine Kraftstoffeinspritzeinrichtung 12 mit einer Mehrzahl von Kraftstoffinjektoren 14, welche je mit einem Einzeldruckspeichers 16 bereitgestellt bzw. versehen sind, s. a. 2. Über einen jeweiligen (Hochdruck-)Einlass 18 (sowie Hochdruck-Leitungen 20), welcher am Einzeldruckspeicher 16 gebildet ist, sind die Injektoren 14 seitens eines Sammeldruckspeichers (Rail) 22 des Spül-Start-Systems 10 bzw. der Kraftstoffeinspritzeinrichtung 12 anströmbar, bei Einspritzbetrieb zum Beispiel mit hochdruckbeaufschlagtem Kraftstoff.
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Die Injektoren 14 sind bevorzugt magnetaktuierte, je über ein Pilotventil 24 gesteuerte Injektoren 14 (indirekt gesteuert), s. z. B. 2. Alternativ zum Beispiel je ein Piezoinjektor.
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Ein jeweiliger Injektor 14 ist ausgebildet, Kraftstoff aus dem Einzeldruckspeicher 16 über einen Hochdruck(HD)-Strömungskanal 26 im Injektor 14 (sowie z. B. ein Mengenbegrenzungsventil 28) in ein Volumen 30 im Düsenkörper 32 des Injektors 14 einzubringen und in Abhängigkeit der Stellung einer Düsennadel 34 über ein Düsenventil 36 sowie wenigstens eine nachgeordnete Düse 38 ausdüsen zu können (in eine Brennkammer). Die Düsennadelstellung wird über das Pilotventil 24 und einen Steuerraum 40 am Injektor 14 gesteuert. Die Düsennadel 34 wird durch eine Düsenfeder 42 in Schließstellung gedrängt.
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Zur Abfuhr von (Steuer-)Leckage aus dem Steuerraum 40 ist jeder Injektor 14 über eine Leckageleitung 44 mit einem Leckagesammelbehältnis 46 verbunden, das heißt hin zur Niederdruckseite (ND).
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Im Spül-Start-System 10 bzw. der Kraftstoffeinspritzeinrichtung 12 ist weiterhin eine Pumpenanordnung 48 mit einer Hochdruckpumpe 50 und einer Vorförderpumpe 52 umfasst, mittels welcher Pumpenanordnung 48 Kraftstoff aus einem Tank 54, zum Beispiel einem Mischtank 54, entnehm- und an das Rail 22 (und hierüber zum Einzeldruckspeicher 16) förderbar ist. Beispielsweise kann bei dem Spül-Start-System 10 zwischen verschiedenen Tanks 54 umgeschaltet werden (nicht dargestellt). Weiterhin kann das Leckagesammelbehältnis 46 durch den Tank 54 gebildet sein.
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Im Rahmen der vorliegenden Erfindung umfasst jeder der Injektoren 14 des Spül-Start-Systems 10 einen Auslass 56 am Einzeldruckspeicher 16, welcher als Spül-Auslass dient. Ferner weist ein jeder Injektor 14 bzw. jeder Einzeldruckspeicher 16 je Spül-Auslass 56 ein Auslass-Spülventil 58 auf, siehe zum Beispiel 2. Das Spülventil 58 kann neben der dargestellten federbelasteten Kugelausführungsform (2) z. B. auch ein Blendenventil sein.
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Das Auslass-Spülventil 58 ist als selbsttätiges Absperrventil bereitgestellt. Das Auslass-Spülventil 58 ist geeignet, den Auslass 56 bei Einspritzbetrieb bzw. anliegendem Hochdruck im Einzeldruckspeicher 16 zu sperren und selbsttätig zu öffnen (zum Beispiel federbelastet), sobald ein vorbestimmtes Differenzdruckverhältnis über dem Auslass-Spülventil anliegt (aus einem vorbestimmten (engen) Differenzdruckverhältnisbereich).
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Über den jeweiligen Auslass 56 und das zugehörige Spülventil 58 ist jeder Einzeldruckspeicher 16 bzw. Injektor 14 mit einer (den Injektoren 14 gemeinsamen) Spülleitung 60 (Spülrücklauf) verbunden, welche auslassseitig 60a zu einem Spülfluidsammelbehältnis 62 führt (welches zum Beispiel durch den Tank 54 oder 46 bereitgestellt sein kann).
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Das Spül-Start-System 10 weist weiterhin eine Umsteueranordnung bzw. ein Umsteuersystem 70 auf. Die Umsteueranordnung 70 ist stromabwärts der Auslass-Spülventile 58 in die Spülleitung 60 geschaltet bzw. mit der Spülleitung 60 verschaltet. Die Umsteueranordnung 70 dient zur Realisierung des Spülbetriebs und insbesondere dazu, die Spülventile 58 vor einem Motorstart in beabsichtigter Weise schließen zu können. Mittels der Umsteueranordnung 70 ist die Spülleitung 60 stromabwärts der Spülventile 58 offenbar, absperrbar und für ein Schließen der Spülventile 58 schlagartig entlastbar.
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Die Umsteueranordnung 70 umfasst ein erstes Ventil 72 (in Form eines 4/3-Wege-Ventils), welches mit einem zweiten Ventil 74 (in Form eines 3/3-Wege-Ventils) gekoppelt ist (punktierte Verbindung in 1 und 3), i. e. für ein gemeinsames Schalten innerhalb der jeweils drei Ventilstufen A, B und C.
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Weiterhin umfasst die Umsteueranordnung 70 eine Senke(nvorrichtung) 76 mit einem Volumen 78, welches als veränderliches Senkenvolumen bereitgestellt ist. Das veränderliche Senkenvolumen 78 ist dazu vorgesehen, die Spülleitung 60 entlasten zu können. d. h. die Spülventile 58 schlagartig zu schließen.
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Bevorzugt, siehe zum Beispiel 1, weist die Umsteueranordnung 70 eine Druckgasquelle 80 auf, welche mit der Senke 76 zusammenwirkt, i. e. in Abhängigkeit der Stellung des ersten Ventils 72 und des zweiten Ventils 74. Alternativ kann (anstelle der pneumatischen Steuerung der Senke 76) vorgesehen sein, siehe zum Beispiel 3, die Senke 76 hydraulisch zu steuern.
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Angemerkt sei, dass gerade die pneumatische oder hydraulische Steuerung der Senke 76 mit bordeigenen Versorgungssystemen kostengünstig realisiert werden kann, zum Beispiel auf Schiffen oder Nutzkraftfahrzeugen. Bei pneumatischer Steuerung kann zum Beispiel das Druckluft-Anlasssystem oder das Bremssystem genutzt werden.
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Nachfolgend wird auf die Ausführungsform des Spül-Start-Systems 10 gemäß 1 in Zusammenschau mit dem erfindungsgemäßen Spül-Start-Verfahren noch näher eingegangen.
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Für den Spülbetrieb wird der Motor zunächst außer Betrieb gesetzt, das heißt in einem ersten Schritt. Hierauf fällt das Druckniveau im Einzeldruckspeicher 16 auf ein Niederdruckniveau ab und die Spülventile 58 öffnen selbsttätig.
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Nunmehr werden in einem zweiten Schritt die Einzeldruckspeicher 16 der Injektoren 14 bei einem Spüldruck(niveau) über einen jeweiligen Einlass 18, das jeweilige Spülventil 58 und die Spülleitung 60 gespült, siehe Pfeil in 2 (i. e. zum Auslass 60a). Hierbei fördert die Pumpenanordnung 48, insbesondere die Vorförderpumpe 52, Spülfluid aus dem Tank 54, insbesondere Dieselkraftstoff.
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Für den Spülbetrieb werden beide Ventile 72 und 74 in eine erste Steuerstellung geschaltet, in welcher je die Ventilstufe A aktiv ist. Über das erste Ventil 72 (Anschlüsse 1 und 4) sowie die Leitungsabschnitte 82a und 82b wird der zu der Umsteueranordnung 70 stromaufwärtige Teil der Spülleitung 60 mit dem Auslass 60a verbunden, d. h. mit dem zu der Umsteueranordnung 70 stromabwärtigen Teil der Spülleitung 60.
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Über die Ventilstufe A des zweiten Ventils 74 wird das Senkenvolumen 78 im Zusammenwirken mit der (aktivierten) Druckgasquelle 80 reduziert bzw. minimiert, d. h. die Senke 76 pneumatisch belastet (Seite 76a). Ein Kolben 82 der Senke 76 wird hierzu zum Beispiel pneumatisch in seiner Position verlagert (in 1 zum Beispiel nach oben), insbesondere auch in der erreichten Endposition gehalten. Eventuell im Senkenvolumen 78 vorhandener Kraftstoff oder Spülfluid wird über die Anschlüsse 2 und 3 des ersten Ventils 72 sowie die Leitungsabschnitte 82c und 82e (mit einem darin aufgenommenen Rückschlagventil 84 und einer Drossel 86) und die Spülleitung 60 zum Auslass 60a gespült.
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Nach dem Spülen wird die Spülleitung 60 in einem dritten Schritt abgesperrt, d. h. der Spülfluss wird gestoppt. Hierauf kann in einem vierten Schritt nunmehr ein Vorspanndruck über dem Spüldruck in der Spülleitung 60 (und dem stromaufwärtigen Hochdrucksystem) erzeugt werden.
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Zum Absperren der Spülleitung 60 werden beide Ventile 72 und 74 in eine zweite Steuerstellung geschaltet, in welcher je die Ventilstufe B aktiv ist. Über die Anschlüsse 1 und 4 des ersten Ventils 72 wird die Spülleitung 60 stromaufwärts des Auslasses 60a unterbrochen. Ferner wird auch die Verbindung der Leitungsabschnitte 82c und 82e gekappt, i. e. über die Anschlüsse 2 und 3 des ersten Ventils 72.
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In der zweiten Steuerstellung wird ferner die zuvor pneumatisch belastete Seite 76a der Senke 76 pneumatisch entlastet, i. e. über den Anschluss 1 und 3 des zweiten Ventils 74, wobei über den Anschluss 3 eine Entlüftung ermöglicht ist. Die Druckgaszufuhr zur Senke 76 ist über den Anschluss 2 unterbrochen. Das minimale Senkenvolumen 78 kann z. B. über eine (optionale) Feder 88 der nunmehr entlasteten Senkenvorrichtung 76 alleinig aufrechterhalten werden. Es kann daneben z. B. vorteilhaft auch vorgesehen sein, dass die Feder 88 (als Zugfeder) am Kolben 82 Zug ausübt, d. h., dass ein Unterdruck im Volumen 78 in der zweiten Steuerstellung erzeugt wird. Hierdurch kann die Trägheit der Senkenvorrichtung 76 für ein schlagartiges Entlasten der Spülleitung 60 im fünften Schritt nochmals reduziert werden (denkbar wäre in diesem Zusammenhang auch, z. B. eine Kraftstoffmenge im Zuge der Unterdruckerzeugung verdampfen zu lassen, wobei ein Gas-Unterdruck-Polster entsteht (welches eine gegenüber dem bloßen Kolben 82 weniger träge Senke darstellt)).
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Zur Erzeugung des Vordrucks (Vorspannen), wird die Pumpenanordnung 48 in der zweiten Steuerstellung der Umsteueranordnung 70 in Betrieb gesetzt, insbesondere die Hochdruckpumpe 50. Ein Sicherheitsrückschlagventil 90 (Schaltschwelle z. B. 10...200 bar) in einem Leitungsabschnitt 82f verhindert eine Überlastung des Spül-Start-Systems 10. Einhergehend mit dem Aufbau des Vordrucks kann der Motor bereits angeschleppt werden, i. e. ebenfalls in dem vierten Schritt.
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Sobald der Vorspanndruck aufgebaut ist, wird die Spülleitung 60 für ein Schließen der Spülventile 48 in einem fünften Schritt schlagartig entlastet. Hierzu wird die Senke 76 mit dem minimierten Senkenvolumen 78 an die Spülleitung 60 geschaltet, i. e. via die Ventile 72, 74, wobei das Senkenvolumen 78 expandieren kann, insbesondere schlagartig. Die Expansion wird durch den Vordruck bewirkt, welcher nunmehr in der Spülleitung 60 (und auch in den Einzeldruckspeichern 16 und der Sammelschiene 22 bzw. dem stromaufwärtigen Hochdrucksystem) erzeugt ist und gegen die Spülleitungseite 76b der Senke 76 wirken kann. Aufgrund des hohen Druckgradienten über den Spülventilen 58, welcher im Zuge der Expansion resultiert, schließen die Spülventile 58 somit schnell.
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Für den fünften Schritt werden die Ventile 72 und 74 in eine dritte Steuerstellung gesteuert, in welcher diese sich je in Ventilstufe C befinden. In der dritten Steuerstellung ist der Leitungszweig 82a über die Anschlüsse 1 und 3 des Ventils 72 – und insoweit die Spülleitung 60 – auf das Senkenvolumen 78 geschaltet, so dass dieses schlagartig expandieren kann. Weiterhin wird die Kommunikation der Leitungszweige 82b und 82e über die Anschlüsse 2 und 4 unterbrochen.
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Das weitere Ventil 74 nimmt in der dritten Steuerstellung eine Stellung C ein, welche der Ventilstufe B entspricht, das heißt die pneumatische Seite 76a ist bei unterbrochener Druckluftzufuhr nach wie vor entlastet.
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Nach dem fünften Schritt kann – aufgrund der nunmehr geschlossenen Ventile 58 – Startdruck aufgebaut (und der Motor in einem sechsten Schritt gestartet) werden, i. e. via die Pumpenanordnung 48, insbesondere die Hochdruckpumpe 50. Nach Start des Motors (spätestens jedoch vor Abstellen des Motors) werden die Ventile 72 und 74 wieder in die erste Steuerstellung geschaltet (Ventilstufe A). Hierauf entleert sich das Senkenvolumen 78 wieder. Das Rückschlagventil 84 verhindert ein Zurückströmen und Füllen des Senkenvolumens 78 seitens des Auslasses 60a während des Motorbetriebs.
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Alternativ kann, wie oben bereits erwähnt, die Senke 76 zum Beispiel hydraulisch betätigt sein, 3. Hierbei können zwei Kolbenflächen 92 und 94 vorgesehen sein (Drucküberhöhung). Die Kolbenflächen 92, 94 sind bevorzugt derart gewählt, dass Kolbenfläche 94 größer ist als die Kolbenfläche 92. Hierdurch kann eine Entleerung des Senkenvolumens 78 nach dem Motorstart sichergestellt werden. Die Ansteuerung der Senke 76 auf Seiten der Kolbenfläche 94 erfolgt zum Beispiel unter Nutzung des Drucks in der Spülleitung 60.
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Bezugszeichenliste
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- 10
- Spül-Start-System
- 12
- Kraftstoffeinspritzeinrichtung
- 14
- Injektor
- 16
- Einzeldruckspeicher
- 18
- Anschluss
- 20
- Hochdruckleitung
- 22
- Sammelschiene
- 24
- Pilotventil
- 26
- Hochdruckleitung
- 28
- Mengenbegrenzungsventil
- 30
- Volumen
- 32
- Düsenkörper
- 34
- Düsennadel
- 36
- Düsenventil
- 38
- Düse
- 40
- Steuerraum
- 42
- Düsenfeder
- 44
- Leckageleitung
- 46
- Tank
- 48
- Pumpenanordnung
- 50
- Hochdruckpumpe
- 52
- Vorförderpumpe
- 54
- Tank
- 56
- Spül-Auslass
- 58
- Auslass-Spülventil
- 60
- Spülleitung
- 60a
- Auslass 60
- 62
- Tank
- 70
- Umsteueranordnung
- 72
- Ventil
- 74
- Ventil
- 76
- Senke
- 76a
- Erste Seite 76
- 76b
- Zweite Seite 76
- 78
- Senkenvolumen
- 80
- Druckgasquelle
- 82
- Kolben
- 82a, b, c, ...
- Leitungsabschnitt 70
- 84
- Rückschlagventil 70
- 86
- Drossel
- 88
- Feder 76
- 90
- Sicherheitsventil 70
- 92
- Kolbenfläche 76
- 94
- Kolbenfläche 76
