DE19624387A1

DE19624387A1 - Cold start device

Info

Publication number: DE19624387A1
Application number: DE19624387A
Authority: DE
Inventors: Guenter Dipl Ing Kampichler; Franz Dipl Ing Riepl
Original assignee: Motorenfabrik Hatz GmbH and Co KG
Current assignee: Motorenfabrik Hatz GmbH and Co KG
Priority date: 1996-06-19
Filing date: 1996-06-19
Publication date: 1998-01-02
Anticipated expiration: 2016-06-20
Also published as: EP0814259B1; EP0814259A1; DE19624387C2; DE59705141D1

Description

Die Erfindung betrifft eine Kaltstartvorrichtung bei einem Dieselmotor, insbesondere einem Einzy linder-Dieselmotor mit Direkteinspritzung, bei welcher dem Schmiermittelkreislauf entnommenes Öl in einem oberhalb dem Ansaugkanal angeordneten Ölgefäß gesammelt und daraus über eine Verbin dungsleitung dem Ansaugkanal zugeführt wird.The invention relates to a cold start device in a diesel engine, especially a single linder diesel engine with direct injection, at which oil is removed from the lubricant circuit arranged in a above the intake duct Oil container collected and from it via a connection line is fed to the intake duct.

Bei einer derartigen bekannten Kaltstartvorrich tung (EP 0342270 B1) ist das Ölgefäß unmittelbar an eine Ölbohrung des Schmierkreises des Motors angeschlossen. Zum Regulieren seiner Füllmenge ist ein Überlauf in dem Kipphebelraum vorgesehen. Mittels eines Chokes kann das Ölgefäß auch nur vorübergehend mit dem Schmierkreis verbunden sein. Eine Zuführbohrung im Zylinderkopf verbin det das Ölgefäß direkt mit dem Ansaugkanal. Diese Zuführbohrung ist normalerweise durch Verschluß verschlossen; sie kann vorüberge hend, nämlich im Falle eines Kaltstarts, geöffnet werden, so daß der Inhalt des Ölgefäßes durch die Schwerkraft in den Ansaugkanal fließt.In such a known cold start device tion (EP 0342270 B1), the oil container is immediate to an oil hole in the engine lubrication circuit connected. To regulate its filling quantity an overflow is provided in the rocker arm space. With a choke, the oil container can only temporarily connected to the lubrication circuit be. Connect a feed hole in the cylinder head detects the oil tank directly with the intake duct. This Feed hole is normally through closure locked; it can pass opened, namely in the event of a cold start be so that the contents of the oil container through the Gravity flows into the intake duct.

Die bekannte Kaltstartvorrichtung erfordert zu ihrer Versorgung entsprechende Schmierölbohrungen im Bereich des Zylinderkopfes und des Zylinder kopfdeckels; wegen des im Ölgefäß anstehenden Öldrucks muß das Ölgefäß sicher nach außen abge dichtet sein, was wegen der durch eine Bohrung eines Gewindedeckels nach außen geführten Betäti gungsstange der Verschlußventilmittel problema tisch ist. Die Verschlußventilmittel müssen regelmäßig auf Dichtheit überprüft werden, da andernfalls mit ständigen Ölverlusten in den Ansaugkanal zu rechnen ist. Schließlich ermög licht die bekannte Kaltstartvorrichtung keine dosierte Ölzufuhr als Kaltstarthilfe.The known cold start device requires too lubricating oil holes corresponding to their supply in the area of the cylinder head and the cylinder head cover; because of the pending in the oil tank Oil pressure, the oil container must be safely vented to the outside be sealed what because of a hole a threaded cover to the outside of the actuator supply rod of the closure valve means problema is table. The closure valve means must be checked regularly for leaks since otherwise with constant oil loss in the Intake duct is to be expected. Finally enabled the known cold start device does not light dosed oil supply as a cold start aid.

Demgegenüber liegt der vorliegenden Erfindung die Aufgabe zugrunde, eine sich während des Motorbe triebs von selbst befüllende Kaltstartvorrichtung zu schaffen, welche von Druckschwankungen im Schmierölkreislauf unbeeinflußt ist, die Zufuhr einer dosierten Ölmenge aus dem Ölgefäß in den Ansaugkanal ermöglicht und bei der eine ungewollte Einspeisung von Lecköl in den Ansaug kanal auszuschließen ist.In contrast, the present invention Task based, one during the engine powered by self-filling cold start device to create which of pressure fluctuations in Lubricating oil circuit is unaffected, the supply a metered amount of oil from the oil container into the Intake channel allows and in one unwanted feed of leak oil into the intake channel is to be excluded.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß das Ölgefäß zum Auffangen von Spritzöl aus dem Kipphebelraum geeignet angeord net ist, daß eine Vorrichtung zu Dosieren einer bestimmten Ölmenge aus dem Ölgefäß vorgesehen ist und daß die Vorrichtung außerdem zum Fördern dieser Ölmenge in den Ansaugkanal geeignet ausge bildet ist.This object is achieved according to the invention solved that the oil container for collecting Spray oil from the rocker arm area is suitably arranged net is that a device for dosing one certain amount of oil from the oil tank is provided and that the device is also for conveying this amount of oil in the intake duct suitably forms is.

Bei der erfindungsgemäßen Kaltstartvorrichtung ist das Ölgefäß nicht an eine Öldruckleitung der Motorschmierung angeschlossen, sondern im Bereich des Zylinderkopfs derart angeordnet, daß sich dort Spritzöl bevorzugt aus dem Kipphebelraum sammelt. Das Ölgefäß ist also zum Auffangen von Spritzöl entsprechend offen ausgebildet, so daß sich ein besonderer Überlauf erübrigt; überschüs siges Öl würde über den Rand des Ölgefäßes wieder zurück in den Kipphebelraum abfließen.In the cold start device according to the invention the oil tank is not connected to an oil pressure line of the Engine lubrication connected, but in the area of the cylinder head arranged such that spray oil there preferably from the rocker arm area collects. The oil container is therefore for collecting Spray oil designed accordingly open, so that there is no need for a special overflow; surplus Oil would come over the edge of the oil container again drain back into the rocker arm compartment.

Erfindungsgemäß ist die Vorrichtung zum Dosieren einer bestimmten Ölmenge aus dem Ölgefäß außerdem zum Fördern dieser Ölmenge in den Ansaugkanal geeignet ausgebildet. Gesonderte Verschlußventil mittel sind nicht erforderlich. Statt dessen ist vorgesehen, daß das Ölgefäß zumindest teilweise im Zylinderkopf angeordnet ist und eine einseitig offene Pumpenbohrung zur Aufnahme eines Pumpen kolbens umfaßt, der gegenüber der Pumpenbohrung mittels einer Ringdichtung abgedichtet ist. Dadurch, daß der Pumpenkolben vollständig aus der Pumpenbohrung ausziehbar ist, kann das Spritzöl aus dem Ölgefäß in die Pumpenbohrung einströmen, um von dort bei gegenläufiger Bewegung des Pumpenkolbens durch die Verbindungsleitung in den Ansaugkanal gefördert zu werden.According to the invention, the device for dosing a certain amount of oil from the oil tank also for pumping this amount of oil into the intake duct suitably trained. Separate closure valve medium is not required. Instead it is provided that the oil vessel at least partially is arranged in the cylinder head and one-sided open pump bore for receiving a pump includes the piston opposite the pump bore is sealed by means of a ring seal. The fact that the pump piston completely out of the Pump hole is extendable, the spray oil flow from the oil tank into the pump bore, to move from there in the opposite direction Pump piston through the connecting line in the Intake channel to be promoted.

Die Förderung erfolgt dabei vorteilhaft durch eine bodennahe Wandöffnung der Pumpenbohrung, die über eine Steigbohrung mit einer Zuführbohrung in den Ansaugkanal verbunden ist. Dabei wird die durch den Förderhub des Kolbens aus der Pumpenbohrung verdrängte Ölmenge erst über die Steigbohrung angehoben, bevor sie durch Schwerkraft über die Zuführbohrung in den Ansaugkanal gelangt. Es spielt also keine Rolle, ob der Pumpenkolben angehoben oder auf den Boden der Pumpenbohrung abgesenkt ist; ein Ölfluß durch die Zuführbohrung kann nur während des Förderhubs des Pumpenkolbens zustandekommen, so daß sich gesonderte Ventilmittel, die ein ungewolltes Abströmen von Öl in den Ansaugkanal verhindern, erübrigen.The funding is advantageous through a wall opening of the pump bore near the floor, the via a riser hole with a feed hole in the intake duct is connected. The through the delivery stroke of the piston from the Pump bore displaced oil quantity only over the Riser hole raised before going through Gravity through the feed hole in the Intake channel arrives. So it doesn't matter whether the pump piston is raised or on the floor the pump bore is lowered; an oil flow through the feed hole can only be used during the delivery stroke of the pump piston, so that separate valve means that an unwanted Prevent oil from flowing into the intake duct spare.

Nach einer zweckmäßigen Ausführungsform der Erfindung ist vorgesehen, daß der Pumpenkolben mittels eines von außen zugänglichen Betätigungs knopfs, der am Ende einer Kolbenverlängerung angeordnet ist, handbetätigbar ist. Der Betäti gungsknopf kann dabei in der eingefahrenen Lage des Pumpenkolbens von außen auf dem Zylinderkopfdeckel aufliegen, z. B. gegen einen Sitz im Zylinderkopfdeckel anschlagen.According to an expedient embodiment of the Invention is provided that the pump piston by means of an actuation accessible from the outside button at the end of a piston extension is arranged, is manually operable. The actuator The control button can be in the retracted position the pump piston from the outside on the Cylinder head cover rest, e.g. B. against one Strike the seat in the cylinder head cover.

Vorteilhaft ist vorgesehen, daß die Kolben verlängerung in einer Führungsbohrung im Zylinderkopfdeckel geführt und mittels einer Ringdichtung gegenüber dieser abgedichtet ist.It is advantageously provided that the pistons extension in a guide hole in the Cylinder head cover guided and by means of a Ring seal is sealed against this.

Um sicherzustellen, daß der Pumpenkolben über die Pumpenbohrung angehoben wird, so daß deren gesamtes Volumen als Dosage zur Verfügung steht, ist vorgesehen, daß die Kolbenverlängerung mit radialen Vorsprüngen versehen ist, welche zusam men mit gehäuseseitigen Anschlägen den maximalen Kolbenhub begrenzen. Erst bei nachfolgendem nach unten Drücken des Pumpenkolbens tritt dieser wieder in die Pumpenbohrung ein, deren Wand gegenüber er abgedichtet ist. Ab Herstellen der Dichtwirkung erfolgt der eigentliche Förderhub, welcher mit dem Anschlagen des Betätigungsknopfs auf seinem Sitz im Zylinderkopfdeckel beendet ist. Das dabei aus der Pumpenbohrung verdrängte Öl gelangt somit in genau dosierter Menge vor das Einlaßventil im Ansaugkanal.To ensure that the pump piston over the Pump bore is raised so that its entire volume is available as dosage, it is provided that the piston extension with radial projections is provided, which together the maximum with stops on the housing side Limit piston stroke. Only after the following Pressing the pump piston down occurs this back into the pump bore, its wall against it is sealed. From making the The actual delivery stroke takes place, which with hitting the operating button finished on its seat in the cylinder head cover is. That displaced from the pump bore Oil comes in a precisely metered amount before that Intake valve in the intake duct.

Um die Befüllung der Pumpenbohrung mit Spritzöl sicherzustellen, ist erfindungsgemäß ferner vorgesehen, daß das Ölgefäß oberhalb der Pumpen bohrung einen gegenüber dieser trichterförmig erweiterten Sammelraum umfaßt, der über der Pumpenbohrung zum Kipphebelraum hin mit einem niedrigen Randsteg endet, und daß eine Spritzwand des Zylinderkopfdeckels oberhalb des Sammelraums und innerhalb des Randstegs angeordnet ist, von wo aus Spritzöl in den Sammelraum geleitet wird. Von dort gelangt es dann in die Pumpenbohrung über dem darin eingefahrenen Pumpenkolben bzw., wenn dieser nach oben aus der Pumpenbohrung herausgezogen ist, am Pumpenkolben vorbei in die Pumpenbohrung.To fill the pump bore with spray oil To ensure, is also inventively provided that the oil tank above the pumps bore a funnel-shaped opposite this extended collection room, which over the Pump bore to the rocker arm compartment with one low edge web ends and that a bulkhead of the cylinder head cover above the plenum and is arranged within the edge web of where spray oil is led into the collecting room. From there it gets into the pump bore above the pump piston retracted therein, or, if this goes up out of the pump bore pulled out, past the pump piston into the Pump bore.

Im folgenden wird ein Ausführungsbeispiel der Erfindung anhand der Zeichnung erläutert. Es zeigtIn the following an embodiment of the Invention explained with reference to the drawing. It shows

Fig. 1 einen Teilschnitt durch Zylinderkopf und Zylinderkopfdeckel im Bereich der Kalt startvorrichtung beim eingefahrenem Pumpenkolben und Fig. 1 shows a partial section through the cylinder head and cylinder head cover in the area of the cold start device when the pump piston is retracted and

Fig. 2 einen weiteren, gegenüber Fig. 1 verla gerten Teilschnitt durch Zylinderkopf und Zylinderkopfdeckel im Bereich der Kalt startvorrichtung mit ausgezogenem Pumpen kolben. Fig. 2 shows another, compared to Fig. 1 partial section through the cylinder head and cylinder head cover in the area of the cold start device with the pistons extended.

Fig. 1 zeigt einen Teilschnitt durch einen Einzylinder-Dieselmotor im Bereich des Zylinder kopfs 1 mit Zylinderkopfdeckel 2, zwischen denen eine Zylinderkopfdeckeldichtung 3 angeordnet ist. Im Kipphebelraum 4 des Zylinderkopfdeckels 2 ist der Kipphebel 5 dargestellt, dessen rechtes Ende auf einer Ventilstange 6 aufsitzt, die in einer Ventilführungsbuchse 7 geführt und mittels einer Ventilfeder 8 abgestützt ist. Der Kipphebel 5 ist im Bereich des oberen Endes eines Zugankers 9 gelagert. Im Zylinderkopf 1 ist ein Sammelraum 10 ausgebildet, dessen Boden 11 trichterförmig zu einer zentralen Pumpenbohrung 12 verläuft, in welche ein mit Ringdichtung 13 versehen Pumpen kolben 14 eingreift. Der Pumpenkolben 14 besitzt eine Kolbenverlängerung 15, welche im Bereich ihres oberen Endes einen Betätigungsknopf 16 trägt. Ein Halsteil 17 der Kolbenverlängerung 15 ist in einer Führungsbohrung 18 des Zylinderkopfdeckels 2 geführt und mittels einer Ringdichtung 19 gegen deren Wand abgedichtet. Die Kolbenverlängerung 15 besitzt radiale Vorsprünge 20, welche zusammen mit gehäuseseitigen Anschlägen 21 den maximalen Ausfahrhub des Pumpenkolbens begrenzen, wie in Fig. 2 darge stellt. Fig. 1 shows a partial section through a single-cylinder diesel engine in the region of the cylinder head 1 with cylinder head cover 2 , between which a cylinder head cover gasket 3 is arranged. In the rocker arm space 4 of the cylinder head cover 2 , the rocker arm 5 is shown, the right end of which rests on a valve rod 6 , which is guided in a valve guide bushing 7 and is supported by a valve spring 8 . The rocker arm 5 is mounted in the region of the upper end of a tie rod 9 . In the cylinder head 1 , a collecting space 10 is formed, the bottom 11 of which runs in a funnel shape to a central pump bore 12 , in which a pump piston 14 provided with an annular seal 13 engages. The pump piston 14 has a piston extension 15 which carries an actuating button 16 in the region of its upper end. A neck part 17 of the piston extension 15 is guided in a guide bore 18 of the cylinder head cover 2 and sealed against the wall thereof by means of an annular seal 19 . The piston extension 15 has radial projections 20 which, together with stops 21 on the housing side, limit the maximum extension stroke of the pump piston, as shown in FIG. 2.

Ein Spritzölstrahl 22 wird versorgt aus der Bohrung 23 für den Zuganker 9, von wo er über Düsenbohrungen 24 in einer Beilagscheibe 25 gegen die Innenseite des Zylinderkopfdeckels 2 gelangt und von dort in Richtung des Pfeils P gegen eine Spritzwand 26 des Zylinderkopfdeckels 2 reflektiert wird. Von dort gelangt das Spritzöl hinter den Randsteg 27 in den Sammelraum 10 des Ölgefäßes 28. Im Ölgefäß 28 sammelt sich Spritzöl an, bis ein maximaler Ölstand erreicht wird, welcher durch den Randsteg 27 vorgegeben ist. Den Randsteg 27 überflutendes Öl gelangt aus dem Kipphebelraum des Zylinderkopfs 1 wieder nach unten in den Kurbelraum des Motors.A spray oil jet 22 is supplied from the bore 23 for the tie rod 9 , from where it passes through nozzle bores 24 in a washer 25 against the inside of the cylinder head cover 2 and from there is reflected in the direction of arrow P against a bulkhead 26 of the cylinder head cover 2 . From there, the spray oil passes behind the edge web 27 into the collecting space 10 of the oil container 28 . Spray oil collects in the oil vessel 28 until a maximum oil level is reached, which is predetermined by the edge web 27 . Oil flooding the edge web 27 comes down again from the rocker arm chamber of the cylinder head 1 into the crank chamber of the engine.

In der Normalstellung befindet sich der Pumpen kolben in der in Fig. 1 gezeichneten eingescho benen Lage, d. h. das Spritzöl sammelt sich über dem Pumpenkolben 14 an. Zum Dosieren einer Kaltstart-Ölmenge wird der Pumpenkolben wie in Fig. 2 dargestellt ausgezogen, bis zu der gezeig ten Anschlagposition. Sobald der Pumpenkolben 14 aus der Pumpenbohrung 12 ausgetreten ist, strömt das Öl, welches sich über dem Pumpenkolben 14 angesammelt hat, um den Pumpenkolben herum gemäß Pfeil F und füllt die Pumpenbohrung 12 bis zum Rand und darüber an. Wird danach der Pumpenkolben 14 wieder nach unten gefahren, so verdrängt er das Öl aus der Pumpenbohrung 12 durch eine bodennahe Wandöffnung 29, eine Steigbohrung 30, eine Querbohrung 31 in eine Zuführbohrung 32, durch welche das zunächst über die Steigbohrung 30 nach oben geförderte Öl nach unten in den Ansaugkanal 33 abfließt, wo es für die Verbrennung beim Kaltstart oberhalb des Einlaßventils 34 zur Verfügung steht.In the normal position, the pump piston is in the position shown in FIG. 1, ie the spray oil collects above the pump piston 14 . To meter a quantity of cold start oil, the pump piston is pulled out as shown in FIG. 2, up to the stop position shown. As soon as the pump piston 14 has emerged from the pump bore 12 , the oil which has accumulated above the pump piston 14 flows around the pump piston according to arrow F and fills the pump bore 12 to the edge and above. If the pump piston 14 is then moved down again, it displaces the oil from the pump bore 12 through a wall opening 29 near the ground, a riser bore 30 , a transverse bore 31 into a feed bore 32 through which the oil initially conveyed upward via the riser bore 30 flows down into the intake duct 33 , where it is available for combustion on cold start above the inlet valve 34 .

Während gemäß Fig. 2 die Schnittebene durch das Einlaßventil 34 verläuft, so daß man die Verbindungsleitung zwischen der Pumpenbohrung 12 und dem Ansaugkanal 33 erkennen kann, ist gemäß Fig. 1 ein demgegenüber versetzter Schnitt durch das Auslaßventil dargestellt, von welchem die Ventilstange 6 sichtbar ist.As shown in FIG. 2, the sectional plane runs through the inlet valve 34, so that one can see the connecting line between the pump bore 12 and the intake passage 33 1 is shown in FIG. A contrast offset section shown through the exhaust valve, is visible from which the valve rod 6 .

Weder in der in Fig. 1 gezeigten abgesenkten Stellung des Pumpenkolbens 14 noch in der in Fig. 2 dargestellten angehobenen Stellung des Pumpen kolbens 14 kann Öl aus dem Ölgefäß 28 über die Zuführbohrung 32 in den Ansaugkanal 33 abfließen. Erst durch das Betätigen des angehobenen Pumpenkolbens 14, indem letzterer durch Eindrücken des Betätigungsknopfs 16 nach unten bewegt wird, kommt es zur Förderung einer durch die Größe der Pumpenbohrung 12 definierten Ölmenge, welche über die Steigbohrung 30 in die Zuführbohrung 33 überströmen kann. Das Ölgefäß 28 bzw. die Pumpenbohrung 12 sind derart dimensioniert, daß ein Pumpenhub in der Regel für einen Startvorgang reicht und daß insgesamt vier bis fünf Startvorgänge hintereinander möglich sind. Ist das Ölgefäß 28 leergepumpt, so kann Motoröl von außen mittels einer Ölkanne nachgefüllt werden. Zu diesem Zweck wird der Pumpenkolben 14 ausgefahren und es wird Öl in radial und nach unten offene Ausnehmungen 35 der Kolbenverlängerung 15 nachgefüllt.Neither in the lowered position of the pump piston 14 shown in FIG. 1 nor in the raised position of the pump piston 14 shown in FIG. 2 can oil flow out of the oil vessel 28 via the supply bore 32 into the intake duct 33 . Only when the raised pump piston 14 is actuated, in that the latter is moved downward by pressing in the actuation button 16 , does an amount of oil defined by the size of the pump bore 12 emerge, which can flow over the riser bore 30 into the feed bore 33 . The oil vessel 28 or the pump bore 12 are dimensioned such that a pump stroke is usually sufficient for a starting process and that a total of four to five starting processes are possible in succession. If the oil tank 28 is pumped empty, engine oil can be refilled from the outside using an oil can. For this purpose, the pump piston 14 is extended and oil is replenished in recesses 35 of the piston extension 15 which are open radially and downwards.

Claims

1. Cold start device in a diesel engine, in particular a single-cylinder diesel engine with direct injection, in which oil removed from the lubricant circuit is collected in an oil vessel arranged above the intake duct ( 33 ) and is fed therefrom via a connecting line to the intake duct ( 33 ), characterized in that
that the oil tank ( 28 ) is suitably arranged for collecting spray oil from the rocker arm space ( 4 ),
that a device for metering a certain amount of oil from the oil vessel ( 28 ) is provided, and
that the device is also suitable for conveying this amount of oil into the intake duct ( 33 ).

2. Cold start device according to claim 1, characterized in that the oil vessel ( 28 ) is at least partially arranged in the cylinder head and comprises a single-sided open pump bore ( 12 ) for receiving a pump piston ( 14 ) which is opposite to the pump bore ( 12 ) by means of a Ring seal ( 13 ) is sealed.

3. Cold start device according to claim 2, characterized in that the pump piston ( 14 ) can be pulled out completely from the pump bore ( 12 ), so that the spray oil from the oil vessel ( 28 ) can flow into the pump bore ( 12 ), from there at opposite movement of the pump piston ( 14 ) in a quantity metered according to the pump stroke to be conveyed through the connecting line into the intake duct ( 33 ).

4. Cold start device according to claim 3, characterized in that the connecting line is formed by a bottom wall opening ( 29 ) of the pump bore ( 12 ) which is connected via a riser bore ( 30 ) with a feed bore in the intake duct ( 33 ).

5. Cold start device according to claim 2, characterized in that the pump piston ( 14 ) by means of an externally accessible actuating button ( 16 ), which is arranged at the end of a piston extension ( 15 ), is manually operable.

6. Cold start device according to claim 5, characterized in that the piston extension ( 15 ) in a guide bore ( 18 ) in the cylinder head cover ( 2 ) and sealed by means of an annular seal ( 19 ) against this.

7. Cold start device according to claim 5, characterized in that the piston extension ( 15 ) is provided with radial projections ( 20 ) which together with the housing-side stops ( 21 ) limit the maximum stroke of the pump piston ( 14 ).

8. Cold start device according to claim 3, characterized in that the oil vessel ( 28 ) above the Pumpenboh tion ( 12 ) comprises a compared to this trichterför mig collecting space ( 10 ) which over the pump bore ( 12 ) to the rocker arm space ( 4 ) with one low edge web ( 27 ) ends and that a bulkhead ( 26 ) of the Zylin derkopfdeckels ( 2 ) above the collecting space ( 10 ) and within the edge web ( 27 ) is arranged, from where spray oil is passed into the collecting space ( 10 ).