DE1927484C3 - Mit Aufladung arbeitende luftverdichtende Einspritzbrennkraftmaschine - Google Patents

Description

wie und ob diese FaV' ~> en jeweils aufeinander abzu- 65 wird.

stimmen sind bzw. abgestimmt werden können, da- Nach der Erfindung wird die Aufgabe dadurch ge-

mit sie in allen Arbeitsbereichen des Motors günstige löst, daß in an sich bekannter Weise das geometri-

Werte bringen. Weiter wird bekannt, daß der Anteil sehe Verdichtungsverhältnis so weit erhöht ist, daß

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die Bildung von Blaurauch während der Warmlau^ dung auftritt Die Verwendung £"gj"g £

die Bildunt von Blaurauch während der Warm auf g f^.^Z^ η VoSldaß die periode, bei Leerlauf und im unteren Lastbereich ein ^ebenen ^f« ^h« ™™ « _{r hahen wer}den Minimum ist, daß der Lader im oberen Lastbereich ^^erf ^f J/Veimmderung des Blaurauches bei mit Schwachaufladung so ausgelegt ist, daß ohne Er-. kann. ^D V"Lh^rforderliche Wärmezufuhr erhöhung der Einspritzmenge die Bildung von 5 n.eangen D«J»*¹« ^e™ ™^ Verdichtung der Schwarzrauch ein Minimum ist, und daß m an sich folgt dann durch d *™ _Luft bekannter Weise der Kraftstoffeinspritzze.tpunkt in vom Lader m,t hohe ηDmck g ^^ _SQ Abhängigkeit von der Ladeluftmenge zur Senkung .ta ™ A^b&*™* _{diesen im} unteren der Emission von Stickoxiden und Kohlenwasserstof- ^JJJg* ^_nTb₆Tm Beschleunigen aus dem

t des geometrischen Verdien- " ^^ϊϊ£

Bereich eine Druck- und damit Temperature**- tet und dazu zumindest m vor ^g ^ hung im Brennraum stattfindet, d.e außer der Ver- 15 oberen Last ^UIJJ "™erbrauch bewirkt, kann eine meidung von Blaurauch auch zu einer schnellen spezifischen Kraftst^verbrauc , _{f d TeiHast} Erwärmung der Brennraumwand auf die für eine Mindejung des Blau,auhe^^ _{in V}er-

_gule Verbrennung günstige Temperatur fuhrt. Bei »V^CJ ^. X_er ^PS_nBten Änderung der Einspnt-Beschleunigung und im oberen Lastbereich wird ^bindunS ™ _o ^e'^^r _re"^r Strahllage und der Einspritzdurch den Lader zusätzliche Luft in den Brennraum ao Χ^λΓ^ΪηΪλ« Empfiehlt es sich, bei- bzw in den Zylinder eingebracht, so daß auch we.- dauer ^erreich,\^^e.^rue _ei_ne ⁿ _bekannte ^H Abblas-Regelein-Sin eine gute Verbrennung ohne Rußbildung er- spielswe.se durch e ne ^ekannte _{daß der}

bzw in den Zylinder eingebracht, so daß auch we. dauer ^erreic,\^._ei_ne ⁿ _bekannte Abblas-Regelein-Sin eine gute Verbrennung ohne Rußbildung er- spielswe.se durch e ne ^ekannte _{daß der}

sas ^rcsrs: F^SSsä i^-S

gleiche Leistung wie beim Saugmotor abgestimmte nen_ _vorstehend beschriebene Erfindung erVerlegung des Einspritzzeitpunktes möglich, um über P^-Hn₀S weitere mögliche Vorteile, wie z. B.

eine Senkung der Verbrennungshochsttemperatur d.e 8^e° ⁿ ^^^™_durch die höhere Verdichtung, Stickoxidemission weiter zu vermindern und über 30 Kalts^™"⁵^ ^g _ausgestoß_enen Schadstoffe bei eine Erhöhung der Abgastemperatur eine thermische Verengerung d« J g _{hen Warrnlau}f_pe-

Nachverbrennung von Kohlenwasserstoffen m errei- r«hlsta», Wkurzung O^ Verschleißes,

chen. Die Senkung der Verbrennungshöchsttempera- node, ^V«™"J"^a';|_eJ^e _{des ö}les usw. Ferner kann ur erfolgt, wie bekannt, durch Abbau des Spitzen- JW™ Vei^dbaAett des _eingeführte

druckes zumindest auf den Wert eines nicht aurgela- 35 durcl1 Ae ^der Ljdeg^PP ^ _{verbessert werden>}

XSSS; weiteren Merkma, der Erfindung wird ™^X^S^^ S voreeschlagen, den Lader nur einzuschalten, wenn, hohe ^Β650η1.⁶"^η'⁸""^_η3ΐ.|Γ_3ΗΓζευ₆εη, insbesondere vi "beispielweise bei Stadtverkehr, die Bildung von W^^^S^t vorteilhaft auswirkt. Schwarzrauch ausdrücklich unterbunden werden soll. 40 be;» Omntoissen .m g _{ichkdt des Motor}s Als Lader kann ein Abgasturbolader oder ein me- '^Lh''^e™_i2 ^k _e ^a _Lei_s"_ungssteigerung auf Grund des Lachanisch .angetriebener Lader Anwendung finden. durch mäßige ^Lei^_bean ^{8 B} _hung so verbessert Bei Verwendung eines mechanisch angetriebenen La- der,oh ne em _{Mehrkosten ei}ner solchen Anders wird erfindungsgemäß vorgeschlagen, diesen, *^erd™'⁰⁸J_n^",,\_{uch ka}nn durch den vorgesehetie an sich bekannt, durch druck- temperatur- oder ,5 lage kompens er«. A _{Schadstoffen aus de}m Ausdrehzahlabhängige Mittel wahrend der raschen Be- "^^^ beispielsweise in höher gelegenen Em-SrSTÄt ^V^tT^Si i&S «,Sich Achter reduziert werden.

Claims (4)

an Stickoxiden mit steigender Temperatur .m Brenn- r. . -- u .»„m also bei Lasterhöhung zunimmt, und daß Patentansprüche: ^Benzpyren vermutlich durch unvollkommene Ver-

1. Mit Aufladung arbeitende luftverdichtende brennung ^fJl¹- _{fi) s |43 d ]φ)} .„. Einspritzbrennkraftmaschine für Kraftfahrzeuge, 5 Aus der MTZ 27/4 (1966^ ^ !«und 44 ,_aß_t insbesondere mit Kraftstoff-Wandauftragung, sich entnehmen, daß die A^trubung hereus uner-. dadurch gekennzeichnet, daß in an träglich wird, wenn be. emc Luftausnufcunvon sich bekannter Weise das geometrische Verdich- 80·/. auch nur 1 ·/.. des Kra stottes in KuBumgetungsverhältnis so weit erhöhl ist, daß die Bildung wandelt wird. Es ^w. ^irJ ""^""^n' „ „n'tef denen von Blaurauch während der Wannlaufperiode. « Abgasrauch ,e nach ^den .^Bedmf"ⁿS^e"· ™£^{r de}"^e" bei Leerlauf und im unteren Lastbereich ein Mi- er entsteht, schwarz oder blau se.n ikann daß nimum ist, daß der Lader im oberen Lastbereich Schwarzrauch durch zu viel Krafts off oder sch echte mit Schwachaufladung so ausgelegt ist, daß ohne Gemischbildung und Blaurauch bei leichter La t und Erhöhung der Einspritzmenge die Bildung von beim Start unter anderem durch zu niedrige Verbren-Schwarzrauch ein Minimum ist, und daß in an 15 nungstemperaturen entsteht

sich bekannter Weise der Kraft Stoffeinspritzzeit- Mit anderen Worten muß also bei der Untersu-

punkt in Abhängigkeit von der Ladeluftmenge chung von Abgasen unterschieden werden zwischen

zur Senkung der Emission von Stickoxiden und dem im Vollastbetrieb und beim übergang vom

Kohlenwasserstoffen verzögert ist. Leerlauf bzw. niedriger Teillast auf Vollast auftre-

2. Einspritz-Brennkraftmaschine nach An- 20 tenden Schwarzrauch (Ruß), mit welchem ertahspruchl, dadurch gekennzeichnet, daß der Lader rungsgemäß die Entstehung des krebserregenden nur einschaltbar ist, wenn die Bildunu von 3/4-Benzpyren einhergeht, sowie der Anteil an St.ck-Sclmarzrauch unterbunden werden soll. " oxiden und Kohlenwasserstoffen ansteigt, und zwischen

3. Einspritz-Brennkraftmaschine nach An- dem Kalt- oder Blaurauch, der bei kaltem Motor spruch 1, bei Verwendung eines, mechanisch an- 25 im Leerlauf sowie bei geringer Teillast auftritt und getriebenen Laders, dadurch gekennzeichnet, daß eine Folge der niedrigen Temperatur der Brennraumder Lader in an sich bekannter Weise durch _wand ist, wodurch wiederum die Aldehyd-und Kondruck-, temperatur- oder drehzahlabhängige lenwasserstoffbildung begünstigt wird. Blauraucii Mittel während der raschen Beschleunigung des tritt insbesondere auf, wenn der überwiegende I eil Motors aus dem Leerlaufbereich regelbar ist. 30 des eingespritzten Kraftstoffes, wie eingangs erwähnt,

4. Einspritz-Brennkraftmaschine nach An- auf die Brennraumwand aufgetragen wird. Obwohl spruch 1 bei Verwendung eines Abgasturboladers, Biauraudi weniger gefährlich ist, so ist er doch dadurch gekennzeichnet, daß der Lader in an durch seine Reizwirkung zumindest sehr belästigend, sich bekannter Weise im unteren Drehzahlbereich Zur Verbesserung der Abgase wurde bei Diesel- und beim Beschleunigen aus dem unteren Dreh- 35 motoren unter anderem bereits vorgeschlagen, durch zahlbereich mittels Druckluft zusätzlich beauf- eine extrem hohe Verdichtung der angesaugten Luft schlagbar ist im Kolbenbrennraum eine so hohe Verdichtungsend-

■ temperatur zu erzeugen, daß bei geringer Einspntz-

menge im Leerlauf und im Teülastbereich eine Ver-

40 brennung stattfindet, welche die Entstehung von Reizwirkung hervorrufenden Abgasinhaltsstoffen, wie

Die Erfindung bezieht sich auf eine mit Aufladung z. B. Aldehyden, sehr stark einschränkt. Diese exarbeitende luftverdichtende Einspritzbrennkraftma- trem hohe Verdichtungstemperatur hat allerdings schine für Kraftfahrzeuge, insbesondere mit Kraft- den gravierenden Nachteil, daß bei Vollast infolge stoff-Wandauftragung. 45 Begünstigung der Rußbiidung durch die höheren

Mit dem Ansteigen des Straßenverkehrs tritt im- Temperaturen und Drücke bei der Verbrennung und m'er mehr die Forderung nach einer Verbesserung durch ein vermindertes Verbrennungsluftverhältnis der Fahrzeug-Abgase in den Vordergrund, d. h., diese infolge eines erhöhten Quetschraum-Anteils im Kolsollen möglichst wenig störend und weitgehend frei benbrennraum eine ausreichend rußarme Verbrenvon für den menschlichen Organismus schädlichen 50 nung mit der pro Hub eingespritzten Kraftstoffmenge oder zumindest Reizwirkungen hervorrufenden Stof- des normal verdichtenden Motors nicht erreichbar ist fen sein. Bei luftverdichtenden Einspritzmotoren, und deshalb an der Rauchgrenze eine wesentlich geaiso bei Dieselmotoren, ist dabei vor ailem, wie bei- ringere Leistung ais bei normal verdichtetem Motor spielsweise durch die Druckschrift »Erdöl-Kohle- auftritt. Durch dieses Verfahren wird daher lediglich Erdgas-Petrochemie« (September 1967, Nr. 9, S. 644 55 eine Verringerung des Blaurauches, nicht aber des bis 648) bekannt wurde, außer einer Verringerung Schwarzrauches erreicht. Außerdem wird der Motor der Rauchmenge selbst eine Verringerung der in den leistungsmäßig nicht voll ausgenutzt, was ebenfalls Abgasen enthaltenen Aldehyde. Stickoxide, 3/4-Benz- als Nachteil anzusehen ist.

pyren und Kohlenwasserstoffe erforderlich. Aus der Hier zeichnet sich bereits die Erfindung ab, deren

genannten Druckschrift ist ferner zu entnehmen, daß 60 Aufgabe es ist, die Abgase bei Dieselmotoren dahin-

es bereits bekannt ist, insbesondere die Rußbildung gehend zu verbessern, daß die gesamte Emission an

unter anderem durch Änderung des Einspritzbeginns" Schadstoffen in allen Betriebszuständen des Motors,

des Verdichtungsverhältnisses und des Luftverhält- also bei Blau- und Schwarzrauchbildung, ohne Lei-

nisses zu beeinflussen. Es ist jedoch nicht angegeben, stungseinbuße auf ein erträgliches Maß reduziert