DE1237835B - Method and device for operating self-igniting, rechargeable internal combustion engines - Google Patents

Method and device for operating self-igniting, rechargeable internal combustion engines

Info

Publication number
DE1237835B
DE1237835B DED34206A DED0034206A DE1237835B DE 1237835 B DE1237835 B DE 1237835B DE D34206 A DED34206 A DE D34206A DE D0034206 A DED0034206 A DE D0034206A DE 1237835 B DE1237835 B DE 1237835B
Authority
DE
Germany
Prior art keywords
line
exhaust
exhaust gas
connecting line
gas turbine
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
DED34206A
Other languages
German (de)
Inventor
Dr-Ing Josef Reisacher
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Daimler Benz AG
Original Assignee
Daimler Benz AG
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Daimler Benz AG filed Critical Daimler Benz AG
Priority to DED34206A priority Critical patent/DE1237835B/en
Priority to DE19601526442 priority patent/DE1526442A1/en
Priority to GB32030/61A priority patent/GB941532A/en
Publication of DE1237835B publication Critical patent/DE1237835B/en
Pending legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02DCONTROLLING COMBUSTION ENGINES
    • F02D21/00Controlling engines characterised by their being supplied with non-airborne oxygen or other non-fuel gas
    • F02D21/06Controlling engines characterised by their being supplied with non-airborne oxygen or other non-fuel gas peculiar to engines having other non-fuel gas added to combustion air
    • F02D21/08Controlling engines characterised by their being supplied with non-airborne oxygen or other non-fuel gas peculiar to engines having other non-fuel gas added to combustion air the other gas being the exhaust gas of engine
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02BINTERNAL-COMBUSTION PISTON ENGINES; COMBUSTION ENGINES IN GENERAL
    • F02B37/00Engines characterised by provision of pumps driven at least for part of the time by exhaust
    • F02B37/12Control of the pumps
    • F02B37/16Control of the pumps by bypassing charging air
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02MSUPPLYING COMBUSTION ENGINES IN GENERAL WITH COMBUSTIBLE MIXTURES OR CONSTITUENTS THEREOF
    • F02M26/00Engine-pertinent apparatus for adding exhaust gases to combustion-air, main fuel or fuel-air mixture, e.g. by exhaust gas recirculation [EGR] systems
    • F02M26/13Arrangement or layout of EGR passages, e.g. in relation to specific engine parts or for incorporation of accessories
    • F02M26/35Arrangement or layout of EGR passages, e.g. in relation to specific engine parts or for incorporation of accessories with means for cleaning or treating the recirculated gases, e.g. catalysts, condensate traps, particle filters or heaters
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02BINTERNAL-COMBUSTION PISTON ENGINES; COMBUSTION ENGINES IN GENERAL
    • F02B3/00Engines characterised by air compression and subsequent fuel addition
    • F02B3/06Engines characterised by air compression and subsequent fuel addition with compression ignition
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02MSUPPLYING COMBUSTION ENGINES IN GENERAL WITH COMBUSTIBLE MIXTURES OR CONSTITUENTS THEREOF
    • F02M1/00Carburettors with means for facilitating engine's starting or its idling below operational temperatures
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02TCLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
    • Y02T10/00Road transport of goods or passengers
    • Y02T10/10Internal combustion engine [ICE] based vehicles
    • Y02T10/12Improving ICE efficiencies

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Combustion & Propulsion (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Supercharger (AREA)

Description

Verfahren und Vorrichtung zum Betrieb von selbstzündenden, aufladbaren Brennkraftmaschinen Die Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Vorrichtung zum Betrieb von selbstzündenden, durch einen von einer Abgasturbine angetriebenen Verdichter aufladbaren Brennkraftmaschinen mit leicht flüchtigen Kraftstoffen, insbesondere von solchen Brennkraftmaschinen, welche außer mit leicht flüchtigen auch mit anderen Kraftstoffen betrieben werden.Method and device for operating self-igniting, rechargeable Internal combustion engines The invention relates to a method and a device for Operation of self-igniting compressors driven by an exhaust gas turbine Rechargeable internal combustion engines with volatile fuels, in particular of such internal combustion engines, which apart from volatile ones also with others Fuels are operated.

Wenn ein Motor aufgeladen wird, steigt die Temperatur der Ladeluft mit dem Ladedruckverhältnis unter Berücksichtigung eines adiabatischen Laderwirkungsgrades. Indessen bewirkt eine Zunahme des Verdichtungsverhältnisses wohl eine sehr starke Steigerung des Kompressionsdruckes, aber nur eine relativ geringe Steigerung der Kompressionstemperatur. Da jedoch für die ruhige Verbrennung von leichtflüchtigen Brennstoffen gerade die Kompressionsendtemperatur maßgebend ist, wäre zur Erreichung der erforderlichen Temperaturhöhe eine für die Motorbeanspruchung nachteilige sehr hohe Verdichtung notwendig.When an engine is charged, the temperature of the charge air rises with the boost pressure ratio, taking into account an adiabatic boost efficiency. However, an increase in the compression ratio will probably produce a very strong one Increase in compression pressure, but only a relatively small increase in Compression temperature. As, however, for the quiet combustion of volatile Fuels, the final compression temperature is decisive, would be to achieve the required temperature level a very disadvantageous for the engine load high compression required.

Es sind Einspritzbrennkraftmaschinen bekannt, bei denen der angesaugten Frischluft Abgase beigemengt werden, um eine Erhöhung der Temperatur in den Zylindern zu bewirken. Auch ist es bei solchen Maschinen bekannt, zur Verringerung des Zündverzuges bei Leerlauf und bei Teillast ein Gemisch aus Frischluft und zurückgesaugten Abgasen anzusaugen. Eine Aufladung der Maschine, etwa durch einen Abgasturbolader, findet in allen diesen Fällen nicht statt, so daß der Erfindung zugrunde liegende Problem bei den bekannten Maschinen nicht auftritt.Injection internal combustion engines are known in which the aspirated Fresh air exhaust gases are added to increase the temperature in the cylinders to effect. It is also known in such machines to reduce the ignition delay at idle and at part load a mixture of fresh air and exhaust gases sucked back suck in. The machine is charged, for example by an exhaust gas turbocharger in all of these cases does not take place, so that the problem on which the invention is based does not occur in the known machines.

Bei Brennkraftmaschinen mit durch eine Abgasturbine angetriebenem Spül- und Aufladeverdichter ist ferner schon die Maßnahme vorgesehen worden, die Abgase vor Eintritt in die Abgasturbine durch Luft zu kühlen. Für einen Betrieb mit leicht flüchtigen Kraftstoffen sind jedoch diese Maschinen nicht eingerichtet.In internal combustion engines with a purge and supercharging compressor driven by an exhaust gas turbine, the measure has also been provided to cool the exhaust gases with air before they enter the exhaust gas turbine. However, these machines are not set up for operation with highly volatile fuels.

Der Erfindung liegt demgegenüber die Aufgabe zugrunde, einerseits ohne extrem hohe Verdichtungsverhältnisse eine Krompressionsendtemperatur zu erreichen, die für einen normalen Hochleistungsmotor auch den Betrieb mit leicht flüchtigen Kraftstoffen, wie beispielsweise Benzol, gestattet, andererseits je- doch gleichzeitig diz Nachteile zu hoher Aborastemperaturen, insbesondere in Hinsicht auf eine überbeanspruchung der Abgasturbine, zu vermeiden.The invention is based on the object, on the one hand without extremely high compression ratios to achieve a Krompressionsendtemperatur, also operating with volatile fuels, such as benzene, allows for a normal high-performance motor, but on the other hand JE simultaneously diz disadvantages too high Aborastemperaturen, especially in With regard to overstressing the exhaust gas turbine.

Die Erfindung besteht demgemäß im wesentlichen darin, daß - insbesondere bei normalen Motorleistungen bis zu einer bestimmten Leistungshöhe - zur Erzielung einer möglichst hohen Kompressionsendtemperatur aus der Auspuffleitung vor der Ab- gasturbine entnommene Abgase der vom Verdichter als Frischluft den Maschinenzylindern zugeleiteten Ladeluft und daß - insbesondere über die erwähnte Leistungshöhe hinaus - zur Erzielung besonders hoher Motorleistungen verdichtete Ladeluft den Ab- gasen vor deren Eintritt in die Abgasturbine zugeführt werden.The invention consists therefore essentially in the fact that - particularly at normal engine power up to a certain power level - to achieve a very high compression end temperature from the exhaust line upstream of the exhaust gas turbine extracted exhaust gases of the compressor as fresh air to the engine cylinders supplied to the charge air, and that - in particular via that allowance amounting addition - compacted to achieve particularly high engine performance charge air to the exhaust gases before they enter the exhaust gas turbine are fed.

Dadurch, daß der Motor mit Aufladung betrieben wird, kann, gleiche Ansaugtemperatur vorausgesetzt, eine höhere Kompressionsendtemperatur bei gleichem Kompressionsverhältnis bzw. eine gleich hohe Kornpressionsendtemperatur bei niedrigem Kompressionsverhältnis als bei nicht aufgeladenen Maschinen erreicht werden. Die für die ruhige Verbrennung leicht flüchtiger Brennstoffe maßgebende höhere Kompressionsendtemperatur kann also mit Mitteln erzielt werden, die die Nachteile besonders hoher Verdichtun- und damit einer besonders hohen Motorbeanspruchung herabsetzen.Because the engine is operated with supercharging, the same Assuming intake temperature, a higher compression end temperature for the same Compression ratio or an equally high compression end temperature at a low one Compression ratio than can be achieved with non-charged machines. the higher compression end temperature, which is decisive for the smooth combustion of volatile fuels can therefore be achieved with means that address the disadvantages of particularly high compression and thus reduce particularly high engine loads.

Andererseits ist die Kompressionsendtemperatur von der Leistungsanforderung des Motors abhängig. Wird daher die Kompressionstemperatur so gewählt, daß sie in einem unteren Belastungsbereich der Maschine -erade ausreicht, um eine verfahrensmäßig und wirtschaftlich vorteilhafte Verbrennung des Brennstoffes zu gewährleisten, so besteht die Gefahr, daß bei hoher Belastung' der Maschine die Kornpressionsendtemperatur über ein zulässiges Maß hinaus ansteigt. Dieses zulässige Maß kann insbesondere dann überschritten werden, wenn die Maschine mit Aufladunc, durch eine Ab-asturbine arbeitet, da C z71 die Abgasturbine in diesem Falle den hohen Temperaturen unter Umständen nicht mehr gewachsen wäre. Die Erfindung trägt allen diesen Anforderungen c in besonderer Weise Rechnung, indem durch das Zusammenwirken von Abgaszufuhr zur Ladeluft und von Ladeluftzufuhr zu den Abgasen sowohl die beabsichtigte ruhige Verbrennung auch leicht flüchtiger Brennstoffe als auch hohe Leistungen ohne überbeanspruchung der Abgasturbine oder sonstiger Teile der Abgasanlage ermöglicht werden, insbesondere, wenn die Maschine mit besonders hohen Leistungen arbeiten soll. Gleichzeitig wird die Energie der Ab--ase insofern in mehrfacher Weise ausgenutzt, als sie einerseits durch Antrieb des Ladeverdichters zur Erhöhung der Leistung und des Wirkungsgrades beitragen und andererseits für eine Erwärmung der Ladeluft ohne Erhöhung des Kompressionsdruckes sorgen.On the other hand, the compression end temperature is dependent on the power requirement of the engine. If, therefore, the compression temperature is chosen so that it is sufficient in a lower load range of the machine to ensure a process-wise and economically advantageous combustion of the fuel, there is a risk that when the machine is under high load, the compression end temperature will exceed a permissible level increases. This permissible level can in particular be exceeded if the machine with Aufladunc by an ab asturbine works because C z71 the exhaust turbine would no longer be grown in this case the high temperatures may. The invention addresses all of these requirements c particular account by by the interaction of gas supply to the charge air and charge air supply to the exhaust gases intention quiet combustion, both are also easily allows volatile fuels and high performance without overloading the exhaust gas turbine or other parts of the exhaust system , especially if the machine is to work with particularly high outputs. At the same time, the energy of the waste is used in multiple ways, as on the one hand it contributes to increasing the performance and efficiency by driving the charge compressor and on the other hand it heats the charge air without increasing the compression pressure.

Vorteilhaft ist zur Ausübung des erfindungsgemäßen Verfahrens außer einer absperrbaren Verbindungsleitung zur Zufuhr von Abgasen zur Ladeleitung eine absperrbare Verbindungsleitung zur Zufuhr von Ladeluft zur Auspuffleitung vorgesehen, wobei die zweite Verbindungsleitung von der Ladeleitung von der ersten Verbindungsleitung abzweigt und zwischen dieser und der Abgasturbine in die Auspuffleitung einmündet.It is advantageous to practice the method according to the invention as well a lockable connecting line for the supply of exhaust gases to the charging line lockable connection line for the supply of charge air to the exhaust line provided, wherein the second connecting line from the charging line from the first connecting line branches off and opens into the exhaust line between this and the exhaust gas turbine.

Weitere Einzelheiten der Erfindung sind der nachfolgenden Beschreibung eines in der Zeichnung schematisch gezeigten Ausführungsbeispieles zu entnehmen.Further details of the invention are the following description an embodiment shown schematically in the drawing.

Durch die Auspuffleitung 10 einer nicht dargestellten Brennkraftmaschine werden Abgase vom Motor abgeleitet und zu Antriebszwecken einer Abgasturbine 11 zugeführt. Die Abgasturbine betreibt einen Verdichter 12, welcher mittels eines Sangstutzens 13 Frischluft aus der Atmosphäre ansaugt und dieselbe über eine Ladeluftleitung 14 in den Motor leitet.Exhaust gases are diverted from the engine through the exhaust line 10 of an internal combustion engine (not shown) and fed to an exhaust gas turbine 11 for drive purposes. The exhaust gas turbine operates a compressor 12, which sucks in fresh air from the atmosphere by means of a Sangstutzens 13 and directs it via a charge air line 14 into the engine.

In der Auspuffleitung ist vor dem Eintritt in die Abgasturbine 11 eine Drosselklappe 15 angeordnet, mit welcher die der Turbine 11 zugeführte Abgasmenge geregelt werden kann. Die Klappe 15 läßt hierbei sowohl ein völliges öffnen als auch ein völliges Schließen zu. In Strömungsrichtung vor der Drosselklappe zweigt eine Leitung 16 ab, die eine weitere Drosselklappe 17 enthält und zu einem Rußabschneider 18 führt, der vorzugsweise als Zyklon ausgebildet ist. Von diesem führt eine Leitung 19 zur Ladeleitung 14. Bei geöffneter Drosselklappe 17 können also Abgase aus der Auspuffleitung 10 über die Zweigleitung 16, 19 mit dem zwischengeschalteten Rußabscheider 18 in die Ladeleitung 14 zurückgeleitet werden.In the exhaust line a throttle valve 15 is arranged before the entry into the exhaust gas turbine 11 with which the turbine 11 of the exhaust gas supplied amount can be controlled. The flap 15 here allows both a complete opening and a complete closing. A line 16 branches off in the flow direction upstream of the throttle valve, which line contains a further throttle valve 17 and leads to a soot separator 18 , which is preferably designed as a cyclone. A line 19 leads from this to the charging line 14. When the throttle valve 17 is open, exhaust gases from the exhaust line 10 can thus be returned to the charging line 14 via the branch line 16, 19 with the soot separator 18 connected in between.

Des weiteren ist eine Rotationspumpe 20 enthaltende zweite Verbindungsleitung 21, 22 vorgesehen, durch welche Frischluft aus der Ladeleitung 14 abgesaugt und die Auspuffleitung 10 vor Eintritt in die Abgasturbine 11 eingedrückt werden kann. Eine Drosselklappe 23 dient zur Regelung der den Ab- gasen zuzuliefemden Ladeluft. Die Leitungen 19 und 21 können in einem gemeinsamen in die Ladeluftleitung 14 hineinragenden Mundstück 24 zusammengefaßt sein, wobei die Abgaszuleitung 19 in Strömungsrichtung hinter dem Ansaugstutzen 21 liegt und gegen diesen abgeschirmt ist. Die Drosselklappe 15 ist in Strömungsrichtung der Abgase zwischen den Abzweigungen der beiden Leitungen 16 und 23 angeordnet.Furthermore, a second connecting line 21, 22 containing a rotary pump 20 is provided, through which fresh air can be sucked out of the charging line 14 and the exhaust line 10 can be pressed in before it enters the exhaust gas turbine 11. A throttle valve 23 serves to regulate the exhaust gases zuzuliefemden charge air. The lines 19 and 21 can be combined in a common mouthpiece 24 protruding into the charge air line 14, the exhaust gas feed line 19 lying behind the intake port 21 in the direction of flow and being shielded from it. The throttle valve 15 is arranged between the branches of the two lines 16 and 23 in the flow direction of the exhaust gases.

Die Wirkungsweise der beschriebenen Einrichtung ist folgende: In einer bestimmten Druckpulsation, welche abhängig ist von der Zylinderzahl pro Auspuffleitung und der Motordrehzahl, strömt Abgas durch die Leitung 10 und die geöffnete Drosselklappe 15 in die Abgasturbine 11, betreibt den Verdichter 12 und fördert bei 13 angesaugte Frischluft über die Leitung 14 in den Motor. Durch leichtes Drosseln mittels Klappe 15 läßt sich bewirken, daß bei den Pulsationsdruckspitzen in der Abgasleitung 10 das in die Abzweigung 16 bei geöffneter Drosselklappe 17 einströmende Abgas periodisch in die Rußabscheidekammer 18 eindringt und durch die Leitung 19 der Ladeluftleitung 14 zuströmt, wo es sich mit der Frischluft vermischt und dieselbe so weit aufheizt, daß die auf eine erhöhte Anfangstemperatur vorgewärmte Ladeluft auch bei verhältnismäßig niedrigem Kompressionsverhältnis eine genügend hohe Kompressionstemperatur gewährleistet, um auch den Betrieb mit leichtflüchtigen Kraftstoffen zu gestatten und eine ruhige und vollkommene Verbrennung derselben zu ermöglichen.The operation of the device described is as follows: In a certain pressure pulsation, which is dependent on the number of cylinders per exhaust line and the engine speed, exhaust gas flows through line 10 and the open throttle valve 15 into the exhaust gas turbine 11, operates the compressor 12 and promotes the intake at 13 Fresh air through line 14 into the engine. By slightly throttling by means of flap 15 it can be ensured that at the pulsation pressure peaks in the exhaust line 10, the exhaust gas flowing into the junction 16 with the throttle valve 17 open periodically penetrates into the soot separation chamber 18 and flows through the line 19 of the charge air line 14, where it flows with the Mixes fresh air and heats it up to such an extent that the charge air, which has been preheated to an increased initial temperature, ensures a sufficiently high compression temperature even at a relatively low compression ratio to allow operation with volatile fuels and enable smooth and perfect combustion of the same.

Die beizumischende Abgasmenge kann zur Begrenzung einer gewünschten Kompressionsendtemperatur mit steigendem Ladedruckverhältnis verringert werden, gegebenenfalls bis zur völligen Abdrosselung. Die Stellung der Drosselklappen 15 und 17 ist dabei nach einer versuchsmäßig zu ermittelnden Funktion vom Ladedruckverhältnis abhängig zu machen.To limit a desired final compression temperature, the amount of exhaust gas to be admixed can be reduced as the boost pressure ratio rises, possibly up to complete throttling. The position of the throttle valves 15 and 17 is to be made dependent on the boost pressure ratio according to a function to be determined by experiment.

Wird die besagte Volleistung des Motors ausgefahren, so ist es möglich, daß Abgastemperaturen auftreten, die bis zu 2501 C über den für die Abgasturbine zulässigen mittleren Temperaturen liegen. Um die noch mögliche thermische Belastung des Motors jedoch voll ausnutzen zu können, ohne die Abgasturbine thennisch zu überlasten, kann nunmehr Ladeluft durch die Rotationspumpe 20 über die Leitung 22 in die Auspuffleitung 10 vor Eintritt in die Abgasturbine 11 eingeblasen werden. Eine entsprechende Abkühlung der Abgase auf die zulässige mittlere Temperatur der Abgasturbine ist die erwünschte Folge. Die Temperatur des abgekühlten Abgases ist wiederum regulierbar durch Verstellen der Drosselklappe 23. If the said full power of the engine is extended, it is possible that exhaust gas temperatures occur which are up to 2501 C above the mean temperatures permissible for the exhaust gas turbine. However, in order to be able to fully utilize the still possible thermal load on the engine without overloading the exhaust gas turbine, charge air can now be blown by the rotary pump 20 via the line 22 into the exhaust line 10 before entering the exhaust gas turbine 11 . A corresponding cooling of the exhaust gases to the permissible mean temperature of the exhaust gas turbine is the desired consequence. The temperature of the cooled exhaust gas can in turn be regulated by adjusting the throttle valve 23.

Gleichzeitig kann die Drosselklappe 17 geschlossen werden, während bei geöffneten Drosselklappen 15 und 23 den aus dem Motor strömenden, sehr heißen Abgasen möglichst viel Frischluft beigemischt wird. Hierdurch ist es möglich, auch die Abgasturbine auf Höchstlast arbeiten zu lassen.At the same time, the throttle valve 17 can be closed, while with the throttle valves 15 and 23 open, as much fresh air as possible is admixed with the very hot exhaust gases flowing out of the engine. This makes it possible to also let the exhaust gas turbine work at maximum load.

Sofern unter den vorerwähnten Bedingungen die in die Abgasturbine einströmenden vorgekühlten Ab- gase eine noch zu hohe Temperatur haben, wird die Drosselklappe 15 geschwenkt und damit der Abgasstrom, soweit erforderlich, gedrosselt. Eine derartige temperaturabhängige Steuerung läßt sich bekanntlich unschwer mit einem Thermostaten bedienen.Provided that under the aforementioned conditions, the air flowing into the exhaust gas turbine pre-cooled exhaust gases do not have an excessively high temperature, the throttle valve 15 is rotated, and thus the exhaust gas flow, if necessary, restricted. As is known, such a temperature-dependent control can easily be operated with a thermostat.

Gegebenenfalls läßt sich die Anlage vorteilhaft auch als Starthilfe bei mit kalter Luft gefülltern Motor verwenden. Bei völligem Schließen der Drosselklappe 15 und Öffnen der Drosselklappe 17 wird nach Anlassen des Motors die Kaltluft desselben ehrinals im Kreis Motor-Auspuffleitung-Rußabscheider-Luftladeleitung-Motor umgewälzt, so lange, bis die für eine ruhige Verbrennung leicht flüchtiger Kraftstoffe erforderliche Anfangstemperatur erreicht ist. Erst dann wird die Drosselklappe 15 für den Normalbetrieb geöffnet, wobei der Ladeluft gereinigtes Abgas zur Vorwärmung beigemischt wird.If necessary, the system can also be used advantageously as a starting aid when the engine is filled with cold air. When the throttle valve 15 is completely closed and the throttle valve 17 is opened, after the engine has been started, the cold air of the same is circulated in the engine-exhaust line-soot separator-air charge line-engine circuit until the initial temperature required for smooth combustion of volatile fuels is reached. Only then is the throttle valve 15 opened for normal operation, with purified exhaust gas being added to the charge air for preheating.

Der Rußabscheider kann als Zyklon mit nachgeschalteter, durch eine enge öffnung mit ihm verbundener Kammer ausgebildet sein. Gegebenenfalls kann auch - insbesondere bei als einfacher Zyklon ausgebildetem Rußabscheider - an Stelle einer Drosselklappe 17 ein Rückschlagventil dem Rußabscheider vorgeschaltet sein. Auch können die beschriebenen Einrichtungen als z. B. nachträglich einbaubare Zusatzgeräte ausgebildet sein. Das Ein- und Ausschalten der Abgasbeimengung kann z. B. durch einen einfachen Hebel erfolgen.The soot separator can be designed as a cyclone with a downstream chamber connected to it through a narrow opening. If necessary - especially in the case of a soot separator designed as a simple cyclone - instead of a throttle valve 17, a check valve can be connected upstream of the soot separator. The facilities described can also be used as z. B. subsequently built-in accessories. Switching the exhaust gas admixture on and off can, for. B. be done by a simple lever.

Gewünschtenfalls ist es auch möglich, die Abgasturbine mit einem verkleinerten Querschnitt auszuführen, so daß das maximale Ladedruckverhältnis schon bei kleinen Motordrehzahlen erreicht wird. Bei großen Motordrehzahlen kann in diesem Falle durch in Ventil eine solche Abgasmenge im Beipaß um die Turbine geleitet werden, daß der Ladedruck konstant bleibt. Der Motor kann hierbei, z. B. nach einer sogenannten Büffelcharakteristik, zeitweise mit extremen Leistungen betrieben werden.If desired, it is also possible to reduce the size of the exhaust gas turbine Execute cross-section, so that the maximum boost pressure ratio even with small Engine speeds is reached. In this case, at high engine speeds in such a quantity of exhaust gas in the bypass to the turbine that the Boost pressure remains constant. The motor can here, for. B. after a so-called Buffalo characteristics, operated at times with extreme powers.

Auch kann die Abgasbeimischung zur Ladeluft vor dem Verdichter vorgesehen sein. Doch ist im allgemeinen ein solches Verfahren, das an sich den Vorteil der Einfachheit hat, nur dann zweckmäßig, wenn die Beimischung nur kurzzeitig, z. B. im Rahmen eines Notbetriebes erfolgt, da bei längerem Betriebe die Gefahr einer Verschmutzung des Verdichters und eines Abfalls des Wirkungsgrades besteht, oder wenn die Möglichkeit einer häufigen Reinigung eines vorgesehenen Filters besteht.The admixture of exhaust gas to the charge air can also be provided upstream of the compressor be. However, in general, such a process has the advantage of Has simplicity, only useful if the admixture is only briefly, for. B. takes place in the context of an emergency operation, since longer operations run the risk of a There is contamination of the compressor and a drop in efficiency, or if there is a possibility of frequent cleaning of a designated filter.

Claims (2)

Patentansprüche: 1. Verfahren zum Betrieb von selbstzündenden, durch einen von einer Abgasturbine angetriebenen Verdichter aufladbaren Brennkraftmaschinen mit leicht flüchtigen Kraftstoffen, insbesondere von solchen Brennkraftmaschinen, welche außer mit leicht flüchtigen auch mit anderen Kraftstoffen betrieben werden, d a d u r c h g e k e n nz e i c h n e t, daß - insbesondere bei normalen Motorleistungen bis zu einer bestimmten Leistungshöhe - zur Erzielung einer möglichst hohen Kompressionsendtemperatur aus der Auspuffleitung vor der Abgasturbine entnommene Abgase der vom Verdichter als Frischluft den Maschinenzylindern zugeleiteten Ladeluft zugeführt werden und daß - insbesondere über die erwähnte Leistungshöhe hinaus - zur Erzielung besonders hoher Motorleistungen verdichtete Ladeluft den Abgasen vor deren Eintritt in die Abgasturbine zuführbar ist. 1. A method for operating self-igniting, rechargeable by a generator driven by an exhaust gas turbine compressor engine with volatile fuels, in particular of such internal combustion engines, which are other than with volatile operated with other fuels, d a d u rch g e k s nz eichnets that - especially with normal engine power up to a certain power level - to achieve the highest possible compression end temperature from the exhaust pipe before the exhaust gas turbine, exhaust gases taken from the compressor as fresh air are supplied to the machine cylinders and that - especially above the power level mentioned above - to Achieving particularly high engine outputs, compressed charge air can be fed to the exhaust gases before they enter the exhaust gas turbine. 2. Vorrichtung zur Ausübung des Verfahrens nach Ansprach 1, dadurch gekennzeichnet, daß außer einer absperrbaren Verbindungsleitung zur Zufuhr von Abgasen zur Ladeleitung eine weitere absperrbare Verbindungsleitung zur Zufuhr von Ladeluft zur Auspuffleitung vorgesehen ist und die zweite Verbindungsleitung vor der Einmündung der ersten Verbindungsleitung in die Ladeleitung von dieser abzweigt und hinter der ersten Verbindungsleitung vor der Abgasturbine in die Auspuffleitung einmündet. 3. Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß in der Verbindungsleitung zur Zufuhr von Abgasen zur Ladeleitung ein Rußabscheider und in der Verbindungsleitung zur Zufuhr von Ladeluft zur Auspuffleitung eine Rotationspumpe angeordnet ist. 4. Vorrichtung nach den Ansprüchen 2 und 3, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen der Ab- zweigung der Verbindungsleitung zur Zufuhr von Abgasen zur Ladeluft und der Verbindungsleitung zur Zufuhr von Ladeluft zur Auspuffleitung eine verstellbare Drosselklappe angeordnet ist. In Betracht gezogene Druckschriften: Deutsche Patentschriften Nr. 495 579, 614 348, 718 153, 943 439; deutsche Patentanmeldung E 38471a/46b2 (bekanntgemacht am 10. 9. 1953); französische Patentschrift Nr. 858 037. 2. Apparatus for performing the method according to spoke 1, characterized in that in addition to a lockable connecting line for supplying exhaust gases to the charging line, a further lockable connecting line for supplying charge air to the exhaust line is provided and the second connecting line is provided before the confluence of the first connecting line in the charging line branches off from this and opens into the exhaust line behind the first connecting line in front of the exhaust gas turbine. 3. Apparatus according to claim 2, characterized in that a soot separator is arranged in the connecting line for supplying exhaust gases to the charging line and a rotary pump is arranged in the connecting line for supplying charge air to the exhaust line. 4. Device according to claims 2 and 3, characterized in that between the waste of the connecting line branching for feeding exhaust gases to the charge air and the connection line for supplying charge air to the exhaust passage, an adjustable throttle valve is arranged. Considered publications: German Patent Nos. 495 579, 614 348, 718 153, 943 439; German patent application E 38471a / 46b2 (published on September 10, 1953); French patent specification No. 858 037.
DED34206A 1960-09-08 1960-09-08 Method and device for operating self-igniting, rechargeable internal combustion engines Pending DE1237835B (en)

Priority Applications (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DED34206A DE1237835B (en) 1960-09-08 1960-09-08 Method and device for operating self-igniting, rechargeable internal combustion engines
DE19601526442 DE1526442A1 (en) 1960-09-08 1960-09-08 Device for charging an internal combustion engine
GB32030/61A GB941532A (en) 1960-09-08 1961-09-06 Improvements relating to the operation of superchargeable internal combustion engines

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DED34206A DE1237835B (en) 1960-09-08 1960-09-08 Method and device for operating self-igniting, rechargeable internal combustion engines

Publications (1)

Publication Number Publication Date
DE1237835B true DE1237835B (en) 1967-03-30

Family

ID=7042082

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
DED34206A Pending DE1237835B (en) 1960-09-08 1960-09-08 Method and device for operating self-igniting, rechargeable internal combustion engines

Country Status (2)

Country Link
DE (1) DE1237835B (en)
GB (1) GB941532A (en)

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP0070457A1 (en) * 1981-07-16 1983-01-26 Bayerische Motoren Werke Aktiengesellschaft, Patentabteilung AJ-3 Arrangement of an exhaust gas recycling device for an internal-combustion engine
DE102004009290A1 (en) * 2004-02-26 2005-05-04 Siemens Ag Method for control of internal combustion engine with exhaust gas turbocharger and cylinder(s), coupled to suction and exhaust manifolds, respectively, dependent on position of gas suction and exhaust valves
DE10112521B4 (en) * 2000-03-16 2007-10-25 Ford Global Technologies, LLC (n.d.Ges.d. Staates Delaware), Dearborn diesel engine
DE102010015295A1 (en) * 2010-04-17 2011-10-20 Gm Global Technology Operations Llc (N.D.Ges.D. Staates Delaware) Device for charging an internal combustion engine, vehicle and method for charging an internal combustion engine

Families Citing this family (12)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
FR2252762A5 (en) * 1973-11-28 1975-06-20 Saviem
DE2706696C2 (en) * 1977-02-17 1982-04-29 Mtu Motoren- Und Turbinen-Union Friedrichshafen Gmbh, 7990 Friedrichshafen Method for starting the combustion chamber of an internal combustion engine
JPS5920865B2 (en) * 1977-07-01 1984-05-16 株式会社日立製作所 EGR mechanism of engine with turbo gear
DE2829150A1 (en) * 1978-07-03 1980-01-24 Barmag Barmer Maschf EXHAUST TURBOCHARGER
DK155452C (en) * 1980-07-04 1989-10-02 Man B & W Diesel Gmbh PROCEDURE FOR OPERATING AT CONSTANT GEOGRAPHICAL HEIGHT LEVEL OF A DIESEL ENGINE IN COMBINATION WITH A TURBOLA FITTING AND DIESEL ENGINE IN COMBINATION WITH A TURBOLA FITTING FOR EXERCISE OF EXEMPLAR
JPS6348930U (en) * 1986-09-17 1988-04-02
JPH0635858B2 (en) * 1988-03-24 1994-05-11 マツダ株式会社 Exhaust system for engines with pressure supercharger
US6041602A (en) * 1997-06-09 2000-03-28 Southwest Research Institute Hydraulically-actuated exhaust gas recirculation system and turbocharger for engines
AT2540U1 (en) * 1997-12-16 1998-12-28 Avl List Gmbh INTERNAL COMBUSTION ENGINE WITH AT LEAST ONE COMPRESSOR FOR PRE-COMPRESSING THE INTAKE AIR
US6205785B1 (en) 1999-07-21 2001-03-27 Caterpillar Inc. Exhaust gas recirculation system
FR2883601B1 (en) * 2005-03-22 2007-10-05 Melchior Jean F DEVICE FOR ACCELERATING A TURBOCOMPRESSION GROUP AT LOW REGIMES OF AN ALTERNATIVE MOTOR AND ALTERNATIVE MOTOR COMPRISING SUCH A DEVICE
FR2900198A1 (en) * 2006-04-21 2007-10-26 Renault Sas Four cylinder engine for motor vehicle, has by-pass conduit connecting intake conduit to exhaust conduit and equipped with ejector, where ejector has ejection conduit whose end is engaged in exhaust conduit

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE495579C (en) * 1927-02-08 1930-04-09 Moore Inv S Corp Method and device for operating internal combustion engines with an additional mixture
DE614348C (en) * 1933-07-27 1935-06-06 Bbc Brown Boveri & Cie Internal combustion engine with purge and supercharging compressor driven by an exhaust gas turbine
FR858037A (en) * 1939-03-28 1940-11-15 Andre Citroe N Method and device for improving the operation and efficiency of injection engines
DE718153C (en) * 1938-05-08 1942-03-04 Martini Hueneke Und Salzkotten Device for reducing the risk of knocking in carburettor internal combustion engines
DE943439C (en) * 1953-04-10 1956-05-17 Maschf Augsburg Nuernberg Ag Method and apparatus for facilitating the starting of internal combustion engines

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE495579C (en) * 1927-02-08 1930-04-09 Moore Inv S Corp Method and device for operating internal combustion engines with an additional mixture
DE614348C (en) * 1933-07-27 1935-06-06 Bbc Brown Boveri & Cie Internal combustion engine with purge and supercharging compressor driven by an exhaust gas turbine
DE718153C (en) * 1938-05-08 1942-03-04 Martini Hueneke Und Salzkotten Device for reducing the risk of knocking in carburettor internal combustion engines
FR858037A (en) * 1939-03-28 1940-11-15 Andre Citroe N Method and device for improving the operation and efficiency of injection engines
DE943439C (en) * 1953-04-10 1956-05-17 Maschf Augsburg Nuernberg Ag Method and apparatus for facilitating the starting of internal combustion engines

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP0070457A1 (en) * 1981-07-16 1983-01-26 Bayerische Motoren Werke Aktiengesellschaft, Patentabteilung AJ-3 Arrangement of an exhaust gas recycling device for an internal-combustion engine
DE10112521B4 (en) * 2000-03-16 2007-10-25 Ford Global Technologies, LLC (n.d.Ges.d. Staates Delaware), Dearborn diesel engine
DE102004009290A1 (en) * 2004-02-26 2005-05-04 Siemens Ag Method for control of internal combustion engine with exhaust gas turbocharger and cylinder(s), coupled to suction and exhaust manifolds, respectively, dependent on position of gas suction and exhaust valves
DE102010015295A1 (en) * 2010-04-17 2011-10-20 Gm Global Technology Operations Llc (N.D.Ges.D. Staates Delaware) Device for charging an internal combustion engine, vehicle and method for charging an internal combustion engine

Also Published As

Publication number Publication date
GB941532A (en) 1963-11-13

Similar Documents

Publication Publication Date Title
DE2521747C2 (en) Device for controllable exhaust gas recirculation in an exhaust gas-charged internal combustion engine
DE1237835B (en) Method and device for operating self-igniting, rechargeable internal combustion engines
EP1030050B1 (en) Exhaust gas recirculation system
DE4240239C2 (en) Internal combustion engine
DE2617708C3 (en) Supercharged internal combustion engine
DE2706696A1 (en) PISTON ENGINE WITH EXHAUST GAS TURBOCHARGING AND PROCEDURES FOR ITS OPERATION
EP3417164B1 (en) Internal combustion engine and method for operating an internal combustion engine
DE3113352A1 (en) Turbocharger for internal combustion engines
DE2456837B2 (en) Combustion chamber for internal combustion engines, in particular supercharged diesel engines
DE102012009315B4 (en) Internal combustion engine
DE2750537A1 (en) Exhaust gas fed to diesel engine air intake - lessens noise when engine idles and involves feedback unit connected to accelerator
DE3046876A1 (en) "INTERNAL COMBUSTION ENGINE"
DE4331943C2 (en) Charging system for air-compressing internal combustion engines
DE3711863A1 (en) Multiple-engine installation for ships
DE614348C (en) Internal combustion engine with purge and supercharging compressor driven by an exhaust gas turbine
DE102020108259A1 (en) INTERNAL COMBUSTION ENGINE FOR A MOTOR VEHICLE AND METHOD FOR OPERATING AN INTERNAL COMBUSTION ENGINE
DE102011007301A1 (en) Method for operating internal combustion engine of motor car, involves introducing upstream of turbine into exhaust gas duct, and simultaneously operating engine in rich mixture burning mode to perform cold start or boost operation
DE665315C (en) Internal combustion engine for working at different altitudes
DE768006C (en) Hot jet engine for propelling aircraft
DE906307C (en) Gas turbine system for driving an electric alternating current generator, especially for electric ship propulsion u. like
DE2231917C3 (en) Diesel internal combustion engine with exhaust gas turbocharging
DE2837023A1 (en) COMBUSTION ENGINE WITH EXHAUST GAS TURBOCHARGER
CH508127A (en) Air supply device on an internal combustion engine
DE2454167B2 (en) Turbocharged diesel engine with auxiliary combustion chamber
DE2021663C3 (en) Post-combustion system for the exhaust gases from piston internal combustion engines equipped with an exhaust gas turbocharger