DE19629928A1

DE19629928A1 - Verfahren zum Betreiben einer Flammstartanlage für eine Brennkraftmaschine und Flammstartanlage für eine Brennkraftmaschine

Info

Publication number: DE19629928A1
Application number: DE19629928A
Authority: DE
Inventors: Andreas Baeumer; Martin Eller; Thomas Spannbauer; Ulrich Stephan
Original assignee: Beru Werk Albert Ruprecht GmbH and Co KG
Current assignee: Beru Werk Albert Ruprecht GmbH and Co KG
Priority date: 1996-07-24
Filing date: 1996-07-24
Publication date: 1998-01-29
Also published as: EP0816673A1; ATE216464T1; DE59707014D1; EP0816673B1; ES2174149T3; US5937814A

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Betreiben einer Flammstartanlage für eine Brennkraftmaschine, insbesondere einen Dieselmotor mit einer Flammglühkerze, die im Luftansaugkanal der Brennkraftmaschine angeordnet ist und mit Kraftstoff versorgt wird, sowie eine Flammstartanlage für eine Brennkraftmaschine, insbesondere einen Dieselmotor mit einer Flammglühkerze, die im Luftansaugkanal der Brennkraftmaschine angeordnet ist und über eine Kraftstoffleitung mit Kraftstoff versorgt wird.

Eine derartige Flammstartanlage mit einer Flammglühkerze ist aus der DE 42 43 959 A1 sowie der DE 42 43 965 A1 bekannt und dient dazu einen Kaltstart der Brennkraftmaschine zu ermög lichen.

Bei den bekannten Flammstartanlagen wird die Flammglühkerze mit einer festen Kraftstoffdosierung versorgt, die auf eine hohe Wärmeleistung bei Leerlaufdrehzahl der Brennkraftmaschine ausge legt ist. Das hat zur Folge, daß bei Brennkraftmaschinen mit kleinem Hubraum oder Brennkraftmaschinen mit einer niedrigen Verdichtung Probleme in der Anlaßphase auftreten, die darauf beruhen, daß die Flamme der Flammglühkerze zu viel Sauerstoff verbraucht und daher ein relativer Sauerstoffmangel für die Maschine auftritt. Aufgrund eines derartigen Sauerstoffmangels findet keine ausreichende Verbrennung in der Brennkraftmaschine statt, was eine Weißrauchbildung durch unverbrannten Kraftstoff und eine Kondensatbildung zur Folge hat. Wenn weiterhin die Flammglühkerze eine kleine Düsen- oder Blendenauslegung hat, ist die Kraftstoffversorgung der Flammglühkerze bei höherer Drehzahl der Brennkraftmaschine zu gering.

Bei den bekannten Flammstartanlagen erfolgt eine Kraft stoffdosierung nur über die Größe der in der Flammglühkerze verwendeten Düse oder Blende und den Kraftstoffdruck. Die Kraft stoffmenge kann von der Flammstartanlage selbst weder gesteuert noch geregelt werden. Die Kraftstoffdrücke in den verschiedenen Systemen bei den Motor- und Kraftfahrzeugherstellern sind aber über den gesamten Drehzahlbereich so verschieden, daß eine der artige Dosierung des Kraftstoffes für die Flammglühkerze nicht ausreicht, um die Brennkraftmaschine bei sehr tiefen Temperatu ren zu starten.

Die der Erfindung zugrunde liegende Aufgabe besteht dem gegenüber darin, ein Verfahren zum Betreiben einer Flammstart anlage sowie eine Flammstartanlage für eine Brennkraftmaschine der eingangs genannten Art anzugeben, mit denen ein zuverlässi ger Betrieb der Brennkraftmaschine über den gesamten Drehzahl bereich möglich ist.

Diese Aufgabe wird gemäß der Erfindung bei dem erfindungs gemäßen Verfahren dadurch gelöst, daß die Kraftstoffversorgung der Flammglühkerze in Abhängigkeit von der jeweiligen Betriebs phase der Brennkraftmaschine dosiert wird.

Die erfindungsgemäße Flammstartanlage für eine Brennkraft maschine zeichnet sich dadurch aus, daß in der Kraftstoffleitung zur Versorgung der Flammglühkerze ein Ventil zum Steuern der Kraftstoffmenge angeordnet ist.

Gemäß der Erfindung ist es möglich, die Kraftstoffversor gung, d. h. den Kraftstoffdurchfluß an der Flammglühkerze bei fester Düsengröße und gegebenem Vordruck in der Anlaßphase ab zusenken, wodurch Startprobleme wegen Sauerstoffmangels vermie den werden. Es ist weiterhin möglich, die Kraftstoffversorgung der Flammglühkerze über den gesamten Drehzahlbereich optimal zu dosieren.

Da somit die Flammengröße der Flammglühkerze an den Luft durchsatz der Brennkraftmaschine angepaßt werden kann, ergibt sich ein besseres Emissionsverhalten und wird der Rauchausstoß nach dem Anlassen der Brennkraftmaschine vermindert.

Besonders bevorzugte Ausführungsbeispiele des erfindungs gemäßen Verfahrens sowie der erfindungsgemäßen Flammstartanlage sind Gegenstand der Patentansprüche 2 und 4 bis 7 jeweils.

Im folgenden wird anhand der zugehörigen Zeichnung ein besonders bevorzugtes Ausführungsbeispiel der Erfindung näher beschrieben. Es zeigen

Fig. 1 ein schematisches Diagramm des Aufbaus der Flamm startanlage,

Fig. 2 den Kraftstoffversorgungsteil der Flammglühkerze der in Fig. 1 dargestellten Flammstartanlage im einzelnen,

Fig. 3 in einem Diagramm den Betrieb der Flammstartanlage insbesondere der Flammglühkerze in den verschiedenen Be triebsphasen einer Brennkraftmaschine gegenüber der Zeit und

Fig. 4 in einem Diagramm die am Magnetventil der Flamm startanlage gemäß Fig. 1 liegenden Taktsignale gegenüber der Zeit.

Wie es in Fig. 3 dargestellt ist, wird beim Kaltstart einer Brennkraftmaschine, insbesondere eines Dieselmotors durch die Flammglühkerze einer Flammstartanlage zunächst 20 bis 30 Sekun den lang vorgeglüht. Nach der Vorglühzeit wird durch Betätigung des Starters und des Anlassers der Brennkraftmaschine die Kraft stoffversorgung der Flammglühkerze aufgenommen und wird durch die im Luftansaugkanal angesaugte Luft und den durch die Flamm glühkerze vorbereiteten Kraftstoff eine Flamme gezündet. An die Anlaßbetriebsphase schließt sich eine Nachflammphase an.

Damit die Flamme an der Flammglühkerze insbesondere in der Anlaßphase und bei niedriger Drehzahl der Brennkraftmaschine nicht zuviel Sauerstoff verbrennt, wird die Höhe der Kraftstoff versorgung der Flammglühkerze in Abhängigkeit von der jeweiligen Betriebsphase der Brennkraftmaschine entsprechend dosiert. Das heißt insbesondere, daß der Kraftstoffdurchfluß an der Flamm glühkerze in der Anlaßphase und bei niedriger Drehzahl abgesenkt wird, um dadurch den Sauerstoffverbrauch herabzusetzen.

Um das zu erreichen ist die in Fig. 1 und Fig. 2 darge stellte Flammstartanlage, die eine Flammglühkerze 1 aufweist, die über eine Kraftstoffleitung 5 mit Kraftstoff versorgt wird, mit einem Ventil zum Steuern der Kraftstoffmenge, nämlich einem Magnetventil 2 versehen, das in der Kraftstoffleitung 5 zur Versorgung der Flammglühkerze angeordnet ist. Über einen Steuer teil 3 wird das Magnetventil 2 so gesteuert, daß die Kraftstoff versorgung für die Flammglühkerze insbesondere in der Anlaßphase und bei niedriger Drehzahl der Brennkraftmaschine gedrosselt wird, so daß die an der Flammglühkerze auftretende Flamme nicht zuviel Sauerstoff verbraucht.

Bei dem in Fig. 1 und Fig. 2 dargestellten Ausführungsbei spiel liegen am Magnetventil 2 Taktsignale, die vom Steuerteil 3 in Abhängigkeit von den jeweiligen Betriebsphasen erzeugt werden. Der Steuerteil 3 kann insbesondere Taktsignale mit vari ierender Taktfrequenz fx und/oder Taktlänge tx, d. h. Öffnungs zeit des Magnetventils 2 liefern.

Wie es in Fig. 4 dargestellt ist, liegen vom Steuerteil 3 in der Anlaßphase Taktsignale mit relativ niedriger Taktfrequenz fx am Magnetventil 2, so daß die Höhe der Kraftstoffversorgung der Flammglühkerze 1 entsprechend reduziert ist. In einem sich daran anschließenden Bereich nach dem Anlassen der Brennkraftma schine nimmt die Taktfrequenz fx des Taktsignals vom Steuerteil 3 und damit die Höhe der Kraftstoffversorgung der Flammglühkerze 1 zu. Über diese verschiedenen Drehzahlbereiche können je nach Steuerteil verschiedene Taktfrequenzen gefahren werden, um die Höhe der Kraftstoffversorgung der Flammglühkerze 1 entsprechend zu steuern oder zu dosieren. Wenn nach etwa 40 Sekunden die Brennkraftmaschine mit einer höheren Drehzahl läuft, kann über eine Erfassung der jeweiligen Drehzahl der Brennkraftmaschine das Takten des Magnetventils 2 beendet werden, so daß das Ma gnetventil 2 konstant geöffnet ist.

Wie es im einzelnen in Fig. 2 dargestellt ist, wirkt ein Schlauch, der den Teil der Kraftstoffversorgungsleitung 5 zwi schen dem Magnetventil 2 und der Flammglühkerze 1 bildet, als Puffer, es kann jedoch zusätzlich auch noch ein Kraftstoffspei cher 4 in der Kraftstoffversorgungsleitung 5 zwischen der Flamm glühkerze 1 und dem Magnetventil 2 angeordnet sein. Weiterhin können Drosselblenden 6, 7 vor und/oder hinter dem Magnetventil 2 und/oder vor der Flammglühkerze 1 vorgesehen sein. Der Puffer, der Kraftstoffspeicher und die Drosselblenden sorgen für einen vergleichmäßigten Kraftstoffdurchlauf und Kraftstoffabbau und verringern dadurch das Pulsieren der Flamme an der Flammglühker ze 1. Die Drosselblenden 6 und 7 haben dabei ähnlich wie ein Verzögerungsglied die Funktion, den Druck zu drosseln.

Mittels einer Flammstartanlage mit dem oben beschriebenen Aufbau kann über den gesamten Drehzahlbereich der Brennkraftma schine und bei verschiedenen Druckzuständen in der Kraftstoff zufuhr der Flammglühkerze deren Brennverhalten so stabilisiert und optimiert werden, daß sich verbesserte Kaltstarteigenschaf ten der Brennkraftmaschine ergeben und die Emissionen im Warm laufbetrieb sowie im Leerlauf- und Schubbetrieb vermindert sind.

Claims

1. Verfahren zum Betreiben einer Flammstartanlage für eine Brennkraftmaschine, insbesondere einen Dieselmotor mit einer Flammglühkerze, die im Luftansaugkanal der Brennkraftmaschine angeordnet ist und mit Kraftstoff versorgt wird, dadurch gekenn zeichnet, daß die Kraftstoffversorgung der Flammglühkerze in Abhängigkeit von der jeweiligen Betriebsphase der Brennkraftma schine dosiert wird.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet daß die Kraftstoffversorgung der Flammglühkerze mit in Abhängigkeit von der jeweiligen Betriebsphase der Brennkraftmaschine gewähl ten Taktfrequenzen und/oder Taktlängen getaktet erfolgt.

3. Flammstartanlage für eine Brennkraftmaschine, insbeson dere einen Dieselmotor mit einer Flammglühkerze, die im Luftan saugkanal der Brennkraftmaschine angeordnet ist und über eine Kraftstoffleitung mit Kraftstoff versorgt wird, dadurch gekenn zeichnet daß in der Kraftstoffleitung (5) zur Versorgung der Flammglühkerze (1) ein Ventil (2) zum Steuern der Kraftstoff menge angeordnet ist.

4. Flammstartanlage nach Anspruch 1, dadurch gekennzeich net, daß das Ventil (2) zum Steuern der Kraftstoffmenge ein getaktetes Magnetventil ist, an dem von einem Steuerteil (3) Taktsignale liegen, deren Frequenz und/oder Länge von der jewei ligen Betriebsphase der Brennkraftmaschine abhängen.

5. Flammstartanlage nach Anspruch 4, gekennzeichnet durch eine Puffereinrichtung, die in der Kraftstoffleitung (5) zwi schen dem Magnetventil (2) und der Flammglühkerze (1) liegt.

6. Flammstartanlage nach Anspruch 5, dadurch gekennzeich net, daß die Puffereinrichtung ein Kraftstoffspeicher (4) ist.

7. Flammstartanlage nach einem der Ansprüche 3 bis 6 ge kennzeichnet durch Drosselblenden (6, 7), die in der Kraftstoff leitung (5) vor und/oder hinter dem Ventil (2) zum Steuern der Kraftstoffmenge und/oder vor der Flammglühkerze (1) angeordnet sind.