DE1806066A1 - Mehrzylinder-Brennkraftmaschine - Google Patents

Description

Mehrzylinder-Brennkraftmaschine

Di· Erfindung bezieht eich auf ein· Äehrzylinder-BrennkraftBaechiae, vi· diese beispielsweise für Schienen-Sriebfahrseuge und Oanibues* verwendet wird. In erster linie körnen hier direkt einspritzende Viertelet- oder Iveitakt-Dieaelaotoren in frage* Bekanntlich, stoßen derartig· Motoren is Leerlauf wie auch i* unteren Teillast-•ereieh Blaurauoh aus, durch den die Ataungsorgane und die lugen gereist werden. Derartige, unter Umständen ge-•undheitBeohÄdigende Belästigungen treten s.B. hei Schienen frierfährsteugea auf, deren Antriehssotoren «inen großen Le er lauf anteil an der Gasasthetriehaseit aufweisen und •wart

a) hei längerem Halten as Bahnsteig, auf dem sich viele wartend« fahrgäste aufhalten* toy alles in Bahnhofshallen and wenn der Kotor hei* Einfahren in den Bahnhof rerher einige Seit ehee Last gelaufen ist»

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b) bei« Beschleunigen de· au« d«a Bahnhof ausfahrenden Zuge«» wenn dl« während de· längeren Leerlaufbetriebea la Auspuff syst«« Abgelagerten Rückstände durch die ana teigende Abgastemperatur und Hotordrehzahl von den Innenwinden der Auspuffrohre abgelöst und aus dem - Auspuff ausgestoßen werdeni

o) bei der Torbereitung de« Triebwagen« in geschlossenen Pflegehallen, wenn, s.B. nach des Anlassen des Motors das Druckluftbressaystes durch den tos Motor angetriebenen Kompressor mit Druckluft gefüllt werden muß, bevor der Triebwagen «eines Standplats verlassen darf.

Als Ursache für dl« Entstehung des Blaurauches ist die schlechte Gemischbildung vor der eigentlichen Verbrennung des eingespritzten traft at of fee anzusehen. Die das» und BrennrauBvasdtemperaturen sind hauptsächlich im Leerlauf des Motor« nicht ausreichend, us in der zur Yerfügung stehenden ZeIt₉ tie zu einer vollständigen \ Kraftstoffverdampiung notwendige Wärme übergehen zu las-

.'■ «en· Der mit Am Brennrausluft nicht gesiechte Kraft-■toffasteil wird bei den im dieses Betriebszustand des lfotors verh&ltnissSBlg niedrigen Verbrennungetemperaturen la die Blaurauchbestandteile umgewandelt.

Himstt kommt noeh bei den gleiches Betriebszu- »tändes eine gewisse Sefamrdung de« Hotorbetriebes. Bei des va«~ und Brennraumtemperatuxen im Leerlauf bilden «ich nämlich durch Polymerisation klebrige Sub-

- Stanzen, deren Ausgangsstoffe is BlauraucL zu finden

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Bind. JBieee klebrigen Substanzen, die I)GIa Stillsetzen und anschließenden Abkühlen, dee Motor· aushärten, setzen sich, inetesonder· vena der Rotor nach einea längeren Leerlauf abgestellt wurde, an den Yentilen bzrw. deren Schäften fest» Beim nächsten Anlassen des ausgekühlten Motors kann es vorkommen, das dann ein. Teil der Ventile bo feat eingeklebt ist, daS sich bei den ersten Umdrehungen dee Motors die zugehörigen Yentil-StöBelstangen verbiegen« Aus den gleichen Gründen kann ee zum Festkleben der Kolbenringe in den Kolhenringnuten können.

Aufgabe der Erfindung ist es» die genannten Nachteile su vermeiden.

BrfindungsgemäS wird bei einer Brennkraftmaschine der vorausgesetzten Bauart vorgeschlagen, bei Leerlauf oder niedriger feilleiatung die Kraftatoffzufuhr für einen fell der Zylinder gana absuschalten. Außerdem ist erfindungsgeeäß no oh vorgesehen, daß in der Auspuffleitung bzw. de» Auepuffleitungen der von der Kraftstoff zufuhr abgeschalteten Zylinder in an eich bekannter Weiße eine bzw« 1· eine von Hand oder automatisch oder eonstwie betätigte Drosselklappe angeordnet ist·

JSIm weiteres kennzeichnendes Merkmal der Erfindung besteht noch darin, daS in jeder vom Sinepritzpuapen- «leaent su den Einspritzventilen führenden Kraftstoffleitung für die für eine Abschaltung vorgesehenen Zylinder •in Absperrorgan mit einer ab- und suaohaltbaren Abströaöffnunf angeordnet ist»

Des weiteren wird erfindungsgemäß vorgeschlagen, daß dl» Abschaltung der Kraftstoffzufuhr eu den einzelnen Einepr itcventilen durch Stilleetsen der dieeen Einapritz-

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ventilen zugeordnetes Eimspritzpumpenkolben erfolgt.

Schließlich besteht eine erfindungsgeaäfle Maß- [ nähme moch darin, daß die Abschaltung der Kraftstoffzufuhr zu den Einsprit«rentilen derart erfolgt, daB das diesen Einspritzventilen zugeordnete Mengenregelorgan am EInepritzpumpenelerneut auf HuU.förderung eingestellt wird*

Bei Leerlauf (pae ■ O) der Maschine wird so die Verbrennung in dem restlichen Teil der Zylinder» in die . noch Kraftstoff nunmehr in größerer Menge eingebracht w wird, durch größere Energieumwandlung auf ein höheres Teoperaturniveau angehoben, indem «an den Eeibaitteldruck (pur) und damit den indizierten Mitteldruck (pmi) erhöht. Mit anderen Wortent

Parch dl· erfindungagemä3en Maßnahmen wirken die Ton der Kraftstoffzufuhr abgeschalteten Zylinder als Kompressor, so daB die übrigen, you der Kraftstoffzufuhr nicht abgeschalteten Zylinder im Leerlauf nunmehr ent» sprechend hoch bealstet sind· In letzteren Zylindern 1st dadurch die Verbrennung verbessert, mit der folge einer wesentlichen Reduzierung de· Ausstoßes an lästigen und schädlichen Abgasinhaltesteffen· Die weiters Reduzierung der lästigen Abgasinhaltsstoffe la Vergleich zu« Leerlauf, bei des alle Zylinder gleichmäßig ait Kraftstoff versorgt werden, erfolgt im Verhältnis der Anzahl· der arbeitenden Zylinder zn der Anzahl der gesamten Zylinder. Sie Höhe der Belastung der arbeitenden Zylinder kann eingestellt werden durch die Anzahl der Kompressorzylindsr und durch die Bemessung ihrer auspuffseitigen Drosselung. Die obere ftrenze der Belastung bzw. der entsprechenden Kraftstoffzufuhr ist.z.B. beim Dieselmotor durüh den Beginn des 9098*42/0966 BADORlGiNAL . /

Schwärzrauehena gegeben.

Ale weiterer Vorteil der Erfindung wirkt eich 4er etwa» höhere Iraftstoffverbraueh bei der schnelleren Äewärmung der angelassenen Maschine aus. Die Mehrenergie ergibt anteilmäßig eine höhere Kühlvaeeerabwärme in der Hotorseitβ und erseheint außerdem su einen Seil der ala "5utζarbeit" in den Kompressor gesteckten Energie im Kühlwasser. Der Motor hält sich damit ie Leerlauf insbesondere bsi niedrigen Außentemperaturen nicht nur seihst war», sondern führt mit de« Kühlwasser noch Wärme ah. Sin Xeil des im Leerlauf zusätzlich verbrauchten Kraftstoffes kann beispielsweise alt dem Ölverbrauch der Vagenheizung rerrechnet werden, die beispielsweise über einen Wäraetauecher mit der Kühlanlage der Maschine verbunden ist.

Si· geschlossene Drosselklappe bewirkt außerdem, daß nunmehr wesentlich, weniger öl in den Auspuff hineingefördert wird» während beim freien Schleppbetrieb erhebliche Mengen anfallen können» die beim nachfolgenden Lastbetrieb mit kursseitiger starker Rauchentwicklung abbrenne«· ■

DIs Erfindung ist in der Zeichnung an Hand zweier Aueführungebeispiele und Ewar für eine luftverdichtende Zwölfzylinder-Einepritsbrennkraftaaschine und eine luftverdichtend^,SeohsBylinder-EinspritEbrennkraftmaeohime Jeweils schematises dargestellt.

Bei dem Motor nach flg. 1 mit dsn Zylindern 1 sis 12 ist dis durch die Einspritzpumpen 13 and 14 er-

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folgende Kraft stoff einspritzung für die Zylinderreihe 7 WLs 12 «it ihrer Einspritzpumpe 13 abgeschaltet, so daß die Leerlaufreibleistung des gesamten Motors 15 nur von der Zylinderreihe 1 eis 6 aufgebracht wird· Dabei sind an der Einspritzpumpe 14 mooh ein Drehzahlregler und ein FUUungshebel 17 Mit Endschalter 18 vorgesehen. Zur Erhöhung des indizierten Hitteldruckes (pmi) für die Zylinderreihe 1 bis 6 wird zusätzlich eine in .der AuspuffSammelleitung 19 angeordnete Drosselklappe 20 geschlossen« wie diese bei Laetwagenaotoren als Motorbrease angewendet wird. Sa die beiden Zylinderreihen t bis 6 bzw· 7 bis 12 einzeln wie zwei normale Sechs-Zylinder-Reihenmotoren mit gemeinsamer Kurbelwelle arbeiten» hat man in einer Maschine somit ein Kotorkompressoraggregat geschaffen· Di· Ausschubrerdichtungsarbeit der als Kompressor laufenden Zylinderreihe 7 bis 12 wird im Ringspalt der Auspuff drossel abgedrosselt. Der mittlere Abluftgegendruck vor der Drosselklappe 20 ) beträgt in diesem Fall etwa 1,8 ata. Einem noch höheren indizierten Mitteldruck (pmi) für die arbeitenden Zylinder erhält man, wenn man die Leerlauf eohlepparbeit ▼on nur drei Zylindern aufbringen läßt. In diesen Fall brauchen die übrigen Zylinder nicht gedrosselt zu werden. Der Abgasausstod kann damit noch einmal halbiert werden.

' Das Ausfuhrungebeispiel mach Fig. 2 zeigt einen mit 150 bezifferten Secbs-Zyliader-Dieeelmotor mit den

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Zylindern 1 bis 6. Insoweit in dieser Fig. die gleichen Bauteile vie in flg. 1 eingezeichnet sind, wurden hier auch jeweils die gleichen Besugssiffern verwendet.

Bei dieses Ausführungsbeispiel sind die Zylinder 1,2 und 3 ait ihren drei Abgasstutzen in einer gemeinsamen Abgas-Sasaelleitung 21 susammengefa&t* Xn gleicher Weise sind die Zylinder 4» 5 und 6 an eine Sammelleitung 22 angeschlossen· Ia der Sammelleitung 22 ist eine Auspuff-Drosselklappe 20 angeordnet. Die beiden Sammelleitungen 21, 22 münden im eine Haupt-Abgas Sammelleitung 23« Die Zylinder 1*2 und 5 arbeiten bei diesem Ausführungebeispiel mit reinem Motorbetrieb, wobei der Kraftstoff mittels der Eiaepritspump· HO über die Leitungen 24, 25 und 26 su den Einspritzdüsen. 27» 28 und 29 gefördert wird.

Die Zylinder 4» 5 und 6 mit ihren Binspritzleitungen 30, 31 und 32 und den Einspritzdüsen 33* 34 und 35 können hier wahlweise auf Motor- bew. Koapreesorbetrieb umgeschaltet werden· Zu diesem Zweck ist der Sinsprit «pumpe 130 eine Einrichtung 36 sum SIo- bzw. Abschalten der Kraftstoffeinspritzung mittels eines hier Ton Hand betätigten Hebels 37 Yorgelagert* Dieser Hebel 37 let in der ausgezogenen Stellung auf Kraftstoff-Abschaltung (Kompressionsbetrieb) und in der gestrichelten Stellung auf traft stoff-Einschaltung (Motorbetrieb) eingestellt. Dabei wird die AussohubrerdiohtungBarbeit der als Kompressor wirkenden Zylinder 4 bis 6 des Motors 150 1« Hingspalt 38 der Auspuffdrossel 20 abgedrosselt,

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wobei la diese» Fall duroh die Sammelleitung 22 Druckluft strömt. Kit 39 bie 44 sind noch die Ansaugleitungen für die Zylinder 1 bis 6 bezeichnet·

Beim Gegenstand der Anmeldung kommen alle verbrennungsmotorischen Verfahren, insbesondere das M-Verfahren in Prag«.-Des weiteren können die erfindungsgemäßen Maßnahmen In analoger Weise auch bei quantitätsgeregelten Verbrennungekraftmaschinen, also bei Ottomo- - toren und zwar »it Vergaser oder Einspritzung oder bei anderen gemisohverdichtenden Verbrennungskraftmaschinen, beispielsweise alt gasförmigem Brennstoff betriebenen Maschinen angewendet werden. In letzterem VaIl wird dann das Brenngas jeweils zu- bsw. abgeschaltet«

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Claims (1)

1. Patsataiisprüeh« t

   1« Mehrsyllnder-Brennkraftaaschlne, insbesondere für Schienen-Triebfahreeuge und Omnibusse, dadurch geken&selchnet, daß bei Leerlauf oder kleinen Teillasten der Maschine dl· Kraftstoffzufuhr für einen Teil der Zylinder von Hand oder automatisch oder soastvie abgeschaltet wird*

   $· Mehrsylinder-Brennkraftmasoliin· nach Anspruch 1, dadurch g«kenneeichnet, daß in der Auspuffleitung bzw. dem Auepuff leitung en der von der Kraftstoff zufuhr abgeschält et es Zylinder in *m eich bekannter Weise eine bzw. je ein« Ton Hand oder automatisch oder sonstwie betätigte Drosselklappe angeordnet ist«

   5* lUhr^linder-BrsimkrefteaBchin·, die als Biosprit«motor ausgebildet 1st, naeh den Ansprachen 1 und 2, daduroh gekemissiohnet, daß in jeder rom Sinspritapumpeaelement au de» ELneprit»rentilen führende» Kraftstoff' für dl· ftlr eime Abschaltung rorgesehenea Zy-

   linder ein Absperrorgan alt einer al»- und zueehaltfearen Abotrömöffnung angeordnet ist·

   4· Mehrzylinder-Brennkraftaaeoliine, die als Einspritzmotor ausgebildet ist« säen den Ansprüchen t und 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Abschaltung der Kraftstoff zufuhr sä den einzelnen Einaprltzventilen durch Stillsetzen der diesen Einspritzventilen zugeordneten. Einsprltzpuapenkolben erfolgt (iig. 2}·

   5. Mehrzylinder-Brennkraftmaschine, die als EinsprltBaotor ausgebildet ist, nach den Ansprüchen 1 und 2, dadurch gekennseicnnet _t dafl die Abschältung der Kraftstoff zufuhr zu den Einaprit»ventilen derart erfolgt, daß das diesen Einspritzventilen zugeordnete Mengenregelorgan am Einepritapujspeneleaent auf Hullförderung eingestellt wird.

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