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Selbstzündende Brennkraftmaschine, insbesondere schnell laufender
Dieselmotor Die Erfindung bezieht sich auf eine selbstzündende Brennkraftmaschine,
insbesondere auf einen schnell laufenden Dieselmotor, der mit schlecht zündenden
Kraftstoffen arbeitet. Bei dieser Maschine wird vorzugsweise im Start- bzw. Anfahrzustand
ein Zündbeschleunigungsmittel in den Förderweg des Kraftstoffes eingeführt.
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Es sind hier zwei Betriebsmittelanlagen mit zwei verschiedenartigen
Betriebsmitteln vorgesehen, und zwar eine Kraftstoffversorgungsanlage zum Betrieb
der Brennkraftmaschine und eine Ölversorgungsanlage zum Schmieren der einzelnen
Teile dieser Maschine, beispielsweise der Kurbelwelle, der Kolben usw. Bei der Verwendung
von schwer zündenden Kraftstoffen in Dieselmotoren treten besonders beim Start des
kalten Motors Schwierigkeiten auf, die im langen Zündverzug des schwer zündenden
Kraftstoffes begründet sind. Wenngleich auch beim kalten Motor Zündungen zu erreichen
sind, so ist es doch nicht möglich, den Motor bis auf die volle Drehzahl zu beschleunigen,
weil bei wachsender Drehzahl der Zündverzug übermäßig lang wird. Erst wenn die Maschine
durchgewärmt ist, verschwindet diese Schwierigkeit, jedoch ist die Durchwärmezeit
durch diese Gegebenheit übermäßig lang. Man kann nun durch Beimischung von Zündbeschleunigern
zum Kraftstoff den Zündverzug so weit vermindern, daß derselbe auch bei kalter Maschine
ausreichend kurz ist. Jedoch bedeutet diese Zumischung dann für die warme Maschine
eine nicht mehr notwendige Hilfe, da bei warmer Maschine keine Schwierigkeiten vorhanden
sind. Es wäre daher erwünscht, Maßnahmen vorzusehen, durch welche die Zumischung
von Ziindbeschleunigern nur auf die Durchwärmezeit der Maschine beschränkt wird.
Hierin liegt die Aufgabenstellung der Erfindung.
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Zur Lösung dieser Aufgabe wird erfindungsgemäß vorgeschlagen, als
Zündbeschleuniger, wie an sich bekannt, Schmieröl zu verwenden, das nach an sich
ebenfalls bekannter Entnahme aus dem Schmierölkreislauf des Motors innerhalb der
Brennstoffeinspritzpumpe z. B. in deren Saugraum dem Kraftstoff selbsttätig zugesetzt
wird. Statt in den Ansaugraum der Kraftstoffpumpe kann nach weiteren Merkmalen der
Erfindung das als Zündbeschleuniger dienende Schmieröl auch dem Schmierölkreislauf
der Kraftstoffpumpe entnommen und innerhalb dieser dem Kraftstoff selbsttätig zugesetzt
werden. Es genügen zu diesem Zweck im allgemeinen kleinste Schmierölmengen.
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Ein weiterer Vorschlag der Erfindung geht dahin, in der Kraftstoffpumpe
den Schmierölkreislauf der Pumpenplunger mit dem Saugraum der Kraftstoffpumpe derart
zu verbinden, daß von den Pumpenplungern eine entsprechende Verbindungsbohrung oder
-nut nur dann für den Durchtritt von Schmieröl freigegeben wird, wenn die Plunger
in ihre Stellung für Einspritzung der Startfüllung versetzt sind.
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Zwar ist schon vorgeschlagen worden, als Anlaßhilfe für einen Dieselmotor
ein Gemisch von Schmier-und Dieselöl zu verwenden. Hierbei wird aber das Einspritzen
des Gemisches in die Ansaugleitung, und zwar kurz vor dem Einlaßventil des Motors
verlegt. Diese Anordnung weist Nachteile auf. Es muß nämlich am Zylinderkopf eine
(notwendigerweise) sauber bearbeitete Einspritzleitung und außerdem ein Vorratsbehälter
für das Zusatzgemisch angeordnet werden. Abgesehen von einem Mehraufwand an Arbeit
bei der Herstellung des Zylinderkopfes bzw. schon der Herstellung des Kernes für
diesen Kopf, wird allgemein danach gestrebt, bei dem schon ohnehin komplizierten
Gußteil des Zylinderkopfes nicht noch durch eine besondere, sogar durch den ganzen
Zylinderkopf verlaufende Bohrung das Risiko der inneren Materialspannungen (Rißbildung
usw.) zu vergrößern.
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Es ist auch ein Verfahren zum Betrieb von Brennkraftmaschinen mit
einem bei der Verdichtungstemperatur der Maschine nicht zündenden Betriebsbrennstoff
und Zündung durch einen Zündbrennstoff bekanntgeworden. Bei diesem Verfahren wird
zwar für beide Brennstoffe der gleiche Ausgangsbrennstoff verwendet, jedoch der
Unterschied ihrer Zündfähigkeit durch Beimengung eines Zusatzes oder verschiedener
Zusätze kurz vor der Zuführung zum Maschinenzylinder bewirkt. Auch dieses Verfahren
weist den Nachteil auf, daß zu seiner Durchführung besondere Behälter, Förder- und
Regeleinrichtungen für das
Zusatzmittel erforderlich sind, die beim
Fahrzeugmotor jeweils mitgeführt werden müssen. Außerdem wird bei dem bekannten
Verfahren ein hoch brisanter Zusatzstoff wie Amylnitrat od. dgl. verwendet, der
einer sehr genauen Dosierung bedarf und demzufolge als weiteres Zubehör eine besondere
Dosierungseinrichtung erforderlich macht. Dadurch wird aber die Anlage kompliziert
und verteuert.
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Demgegenüber werden beim Erfindungsgegenstand ein vorhandener Teil
der Maschinenanlage, nämlich die Einspritzpumpe des Motors bzw. deren Steuerorgane,
gleichzeitig als Anlaßhilfe mit herangezogen. Da die Einspritzpumpe beim Anlassen
des Motors sofort mit anläuft, ist damit auch eine selbsttätige Anlaßhilfe möglich.
Schließlich ist es auch besonders vorteilhaft, daß hier das gesamte Anlaßgemisch
ein und derselben Einspritzdüse zugeleitet wird, die auch bei normalem Betrieb arbeitet.
Damit läßt sich bei dem Erfindungsgegenstand ohne wesentliche Änderungen der Konstruktion
eine einfache selbsttätig wirkende Anlaßhilfe erzielen.
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In der Zeichnung ist die Erfindung an einem Ausführungsbeispiel schematisch
dargestellt.
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Mit 1 ist das Gehäuse eines Sechszylinderdieselmotors bezeichnet,
an dem in üblicher Weise die Brennstoffpumpe 2 eingebaut ist, die den Kraftstoff
zu den Einspritzdüsen 3 fördert. Der Kraftstoff wird durch die Förderpumpe 4 von
der Kraftstoffleitung 5 zum Filter 6 gedrückt und gelangt von dort in die Brennstoffpumpe
2. Mit 7 ist eine Handpumpe bezeichnet, deren Saugseite wahlweise durch die Leitungen
8, 9, 10 und Absperrhähne 11, 12 entweder mit einem den Zündbeschleuniger aufnehmenden
Behälter 13 oder mit dem Schmierölkreislauf des Motors in Verbindung gesetzt werden
kann; im letzteren Falle ist die Saugseite der Pumpe 7 zweckmäßiger-«-eise an den
Ölsumpf der Maschine angeschlossen, wie dies bei 14 angedeutet ist. Die Druckseite
der Pumpe 7 ist durch die Leitung 15 mit dem Saugraum der Brennstoffpumpe 2 verbunden,
dessen Anschlußstelle bei 16 angedeutet ist. Anstatt in den Saugraum 16 der Brennstoffpumpe
2 kann das Zündbeschleunigungsschmieröl von der Pumpe 7 über Abzweigleitungen 17
bzw. 18 wahlweise oder in Kombination auch in die Kraftstoffleitung 5 und/oder in
das der Brennstoffpumpe 2 vorgeschaltete Filter 6 eingespritzt werden.
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Um gegebenenfalls von einer Handpumpe unabhängig zu sein, ist weiterhin
vorgesehen, den Schmierölkreislauf an einer Stelle, wo er unter entsprechendem Druck
steht, unmittelbar mit den für die Einspritzung von Zündbeschleunigungsschmieröl
vorgesehenen Stellen 16, 5, 6 zu verbinden. Zu dem Zweck ist im Schema die Leitung
15 vor den Abzweigungen 17, 18 durch eine Zwischenleitung 19 bei 20 an den Schmieröl-Druckkreislauf
der Maschine angeschlossen und in die Leitung 19 ein Ventil 21 eingebaut, das von
Hand zu betätigen und auch automatisch steuerbar ist. Die automatische Steuerung
des Ventils 21 ist dabei in Abhängigkeit von der Drehzahl oder vom Temperaturzustand
der Maschine gebracht, derart, daß das Ventil 21 im kalten Zustand der Maschine
selbsttätig öffnet, im durchgewärmten Zustand der Maschine dagegen automatisch schließt.
Zur Steuerung des Ventils 21 können bekannte 1Iittel, wie Thermostate, elektrische
oder elektromechanische Schaltmittel, benutzt werden. Die im Schema gezeigte Schaltung
ist grundsätzlich zu verstehen; sie kann unter Einhaltung der grundsätzlichen Schaltregel
natürlich auch mehr oder weniger schaltungstechnisch aufgelöst oder abgewandelt
sein. Desgleichen kann die Schaltverbindung, ohne daß hierzu im einzelnen die Wege
aufgezeigt zu werden brauchen, so getroffen sein, daß Handpumpe und Schmieröldruckkreislauf
gemeinsam oder wahlweise einzeln zur Förderung des Zün.dbeschleunigerschmieröls
herangezogen werden, oder daß, wenn trotz ausreichender Betriebswärme bei hohen
Drehzahlen Zündaussetzer auftreten, die Handpumpenförderung zur Überbrückung solcher
Störungen benutzt wird. Für solche oder ähnliche Fälle ist vorgesehen, daß das Ventil
21 nur im Bereich hoher Drehzahlen in Tätigkeit tritt und den Saugraum der Brennstoffpumpe
mit dem Schmierölkreislauf oder dem den Zündbeschleuniger aufnehmenden Behälter
13 verbindet.
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Damit nur kleine Schmierölmengen gefördert werden, wie dies dem Zweck
der Zündbeschleunigung entspricht, können in Verbindung mit der Handpumpe 7 und
dem Regelventil 21 zusätzliche Dosiereinrichtungen vorgesehen werden, die in der
Zeichnung nicht besonders dargestellt sind.
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Die Wirkungsweise der erfindungsgemäßen Einrichtung ist folgende:
Soll der Zündbeschleuniger dem Behälter 13 entnommen werden, dann wird Hahn 12 geöffnet,
während Hahn 11 geschlossen bleibt; desgleichen ist Ventil 21 geschlossen. Der Zündbeschleuniger
kann nun mittels der Handpumpe 7
wahlweise nach den Stellen 16, 5 oder 6 gefördert
werden. Soll andererseits Schmieröl als Zündbeschleuniger mittels der Handpumpe
7 dem Ölsumpf der Maschine bei 14 entnommen werden, dann wird Hahn 12 geschlossen,
und Hahn 11 bleibt geöffnet. Wird schließlich auf die Handpumpe verzichtet und der
Schmieröldruckkreislauf etwa bei 20 über das Ventil 21 unmittelbar an eine der Einspritzstellen
16, 5, 6 angeschlossen, dann erfolgt die Zu- und Abschaltung des Schmieröldruckkreislaufes
durch das Ventil 21 vön Hand oder automatisch. Das Ventil 21 schließt dabei selbsttätig,
sobald eine bestimmte Drehzahl oder ein bestimmter Wärmezustand der Maschine erreicht
ist; im Kaltzustand der Maschine öffnet sich das Ventil 21 automatisch. Die Schaltung
kann auch so getroffen sein, daß die Handpumpe 7 zum Schmieröldruckkreislauf parallel
geschaltet ist, so daß bei Zündaussetzern im automatischen Steuerbetrieb solche
Störungen durch Handpumpenförderung des Zündbeschleunigers überbrückt werden können.