DE2031378B2 - Vorrichtung zur permanenten Zerstäubung von Brennstoff in Diesel motoren - Google Patents

Vorrichtung zur permanenten Zerstäubung von Brennstoff in Diesel motoren

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Description

dichters angeordnet. Diese Vorrichtung ist also nicht ventil 26 angeschlossen oder von dieser getrennt wer-
für den Betrieb eines Dieselmotors im Leerlauf ohne den kann.
innere Einspritzung geeignet. Sowie der Motor sich dreht, erzeugt die Speise-
Zum Zwecke der Wiederverwendung sich eventu- pumpe8 einen Druck in der Größenordnung von eil im Ansaugstutzen des Motors bildenden Brenn- 5 etwa 0,5 kg/cm-1, der im allgemeinen höher ist als der Stoffkondensats kann nach einem den Gegenstand Druck in der Leitung 10, insbesondere wenn Belader Erfindung weiter ausbildenden Merkmal eine stung und Drehzahl des Motors 1 im mittleren oder Kondensat-Rücklaufleitung vom tiefsten Punkt des unteren Bereich liegen.
Ansaugrohres stromab des volumetrischen Verdich- Damit wird Brennstoff über die Düse 16 in den
ters zur Druckleitung zwischen dem Abgasturbolader ίο volumetrischen Verdichter3 gefördert, der ihn nach
und dem Verdichter führen, wobei der Querschnitt Durchwirbelung und Durchwalzung in feinster Ver-
der Rücklaufleitung mindestens stellenweise derart teilung sowie in komprimierter und angewärmter
bemessen ist, wie es der maximalen Kondensatbil- Form über das Ansaugrohr 20 in den Motor 1 ab-
dung an den Wänden der Ansaugleitung entspricht. gibt. Der so gebildete Nebel, der sich in der Leitung
Nach einem Merkmal zur weiteren Ausbildung der 15 20, 21 verteilt, begünstigt die Verbrennung mit einer
Erfindung kann für die Additiv-Flüssigkeitszufüh- Tendenz zur Verkürzung der Zündzeit. Als Nebenef-
rung eine zusätzliche Leitung die Schmierölpumpe fekt ergibt sich die Schmierung des Verdichters und
über ein Sperrventil mit einer Düse unmittelbar damit eine Verminderung seiner Leckverluste bei
stromauf des Verdichters verbinden. niedriger Last. Die normale Einspritzung erfolgt
Den Gegenstand der Erfindung weiter ausbildende 20 gleichzeitig über nicht dargestellte Einspritzdüsen
Merkmale und Vorzüge der Erfindung ergeben sich durch die Einspritzpumpe 9.
aus der folgenden Beschreibung eines in der Zeich- Die Brennstofförderung in den Verdichter 3 durch
nung dargestellten Ausführungsbeispieles. Es stellt die Düse 16 hängt von deren Querschnitt und von
daL,. der Druckdifferenz zwischen der Speisepumpe 8 und
F1Ig-I eine schematische Ansicht eines Dieselmo- 25 der Druckleitung 10, nicht aber von der Motordrehtors mit Turbolader und einer Vorrichtung nach der zahl ab. Daraus folgt, daß der Anteil des zerstäubten Erfindung, Brennstoffes in der Ladeluft mit einer Erhöhung der
F1 g. ^ eine Vorderansicht des Gegenstandes nach Drehzahl des Motors und auch mit der Belastungs-
Fi g. !,gesehen in Pfeilrichtung IMI. Steigerung abnimmt, weil mit erhöhter Belastung der
Der Dieselmotor 1 wird durch einen Lader 2 gela- 30 Druck in der Leitung 10 ansteigt. Dies entspricht den
den, der Luft zu einem Verdichter 3 fördert, der mit gewünschten Betriebsbedingungen,
veränderbarer Drehzahl von dem Riemengetriebe Mit einer Vorrichtung zur permanenten Zerstäu-
4,5,6 angetrieben wird. Dieser Antrieb des volume- bung von Brennstoff nach der Erfindung wird nicht
tnschen Verdichters mit veränderbarer Drehzahl nur der normale Dieselöl-Betrieb verbessert, sondern
kann über die Kurbelwelle des Motors erfolgen, wo- 35 auch der Betrieb mit gemischten Brennstoffen er-
durch eine Volumenabgabe herbeigeführt wird, die möglicht, unter Beachtung der Tatsache, daß der
auch größer oder kleiner als der Hubraum des Mo- Wärmetauscher 11 die Lufttemperatur stromauf des
tors sein kann Verdichters 3 auf einen Wert einreguliert, der in der
Der Dieselmotor ist in bekannter Weise mit einer Nähe der Reguliertemperatur des Motorkühlwassers
Schmierölpumpe 7, einer Speisepumpe 8 und einer 40 liegt.
Einspritzpumpe 9 versehen. Die Druckleitung 10 ver- Bei Vollast, wenn der Druck in der Leitung 10 hö-
bindet den Lader, zweckmäßig einen Turbolader 2 her als der Druck in der Versorgungsleitung 13 ist,
mit dem volumetrischen Verdichter 3 und durchläuft hört in Anpassung an günstige Betriebsbedingungen
dabei einen Wärmetauscher 11, dessen Kühlkreislauf die Zerstäubung auf, und das Rückschlagventil^
12 mit dem Kühlwasser des Motors mit geregelter 45 verhindert dann ein Eindringen der Ladeluft in den
Temperatur gespeist wird. Brennstoff-Kreislauf. Falls das mit einem Motor 1
In die Druckleitung 10 münden unmittelbar strom- betriebene Fahrzeug z. B. ein Gefalle durchfährt und
auf des Verdichters eine Versorgungsleitung 13, eine man deshalb eine Zusatz-Brennstoff-Zufuhr nicht
weitere Leitung 14 und eine Kondensat-Rücklauflei- mehr wünscht, kann unabhängig von dem Normalbe-
tung 15, die jeweils in einer Düse 16, 17 und 18 en- 50 trieb durch die Einspritzpumpe 9 das Sperrventil 22
den· geschlossen werden.
Die Versorgungsleitung 13 ist direkt mit der Die an die Leitung 14 angeschlossene Düse 17 ist
Brennstoff-Speisepumpe 8 und die Leitung 14 mit dazu bestimmt, falls gewünscht, eine geringe Menge
der Schmierölpumpe 7 verbunden. Die Kondensat- Motorenöl in die Ladeluft einzuführen, um die Ölzu-
Rückl auf leitung 15 sehr geringen Querschnitts geht 55 führungsdifferenz zu kompensieren, die wegen der
von dem tiefsten Punkt des Ansaugrohres 20 strom- Überladung über die Ventilführungen nicht mehr an-
ab des volumetrischen Verdichters 3 aus, wobei der gesaugt wird. Der zusätzliche Ölnebel wird wegen
Querschnitt dieser Rücklaufleitung mindestens stel- der sehr geringen erforderlichen, in der Größenord-
lenweise derart bemessen ist, wie es der maximalen nung von etwa 0,1 g/PS liegenden ölmenge intermit-
Kondensatbildung an den Wänden der Ansaugleitimg 60 tierend vorgenommen, und diese Perioden können
20 entspricht. Der in den Zylinderkopf führende Teil durch das Ventil 24 gesteuert werden. Selbstver-
der Ansaugleitung ist mit 21 bezeichnet. ständlich kann man auch für das Sperrventil ein elek-
In der stromauf des volumetrischen Verdichters 3 trisches zeitabhängiges Steuersystem oder eine me-
mündenden Versorgungsleitung 13 ist ein Sperrventil chanische Steuerung vorsehen. Außerdem kann man
22 und ein Rückschlagventil 23 und in der von der 65 durch die gleiche Düse 17 bei geschlossenem Ventil
Schmierölpumpe 7 ausgehenden Leitung 14 ein 24 und offenem Ventil 26 eine andere Ölsorte oder
Sperrventil 24 angeordnet, wobei die Leitung 14 ein vom Schmierkreis des Motors unabhängiges Ad-
wahlweise an die Leitung 25 über ein weiteres Sperr- ditiv in den Verdichter 3 einführen.
Schließlich kann die in der Düse 18 des Verdichters 3 endende Kondensat-Rücklaufleitung 15 den Brennstoff zurückführen, der sich am tiefst gelegenen Punkt der Ansaugleitung 20 in flüssiger Form angesammelt hat.
Zur vollen Leistung des Motors gelangt man vor allem, wenn der Druck in der Ansaugleitung 20 etwas geringer als der Druck in der Rohrleitung 10 ist, wobei die geringe, durch die Rücklaufleitung 15 hervorgerufene Undichtigkeit ohne jede Bedeutung ist.
Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims (4)

Weise zu ermöglichen, durch die deutsche Auslege- Patentansprüche: schrift 1280 616 bekannt. Diese wiederum baut auf der deutschen Patentschrift 919 798 auf, durch die es
1. Vorrichtung zur permanenten Zerstäubung grundsätzlich bekannt ist, bei einem Dieselmotor zuvon Brennstoff in Dieselmotoren, mit einer konti- 5 sätzlich zur Brennstoffeinspritzung eine gewisse nuierlich fördernden Speisepumpe, die über eine Menge Brennstoff in die Luftansaugleitung einzu-Einspritzpumpe Einspritzdüsen in den Arbeitszy- bringen, vorwiegend um beim Anlassen die Einleilindern des Motors versorgt, und mit einer Aufla- tung des Verbrennungsvorganges zu fördern, oder deeinrichtung, wobei ein kleiner Anteil des insge- aber auch, um einen Luftüberschuß beim Verbrensamt dem Motor zugeführten Brennstoffs von der io nungsvorgang besser ausnutzen zu können.
Speisepumpe über eine Brennstoffdüse in die Es ist auch z. B. durch die USA.-Patentschrift Luftzuführleitung des Motors stromauf der Auf- 2 627 370 bekannt, bei Flugmotoren, die im Verladeeinrichtung einleitbar ist, dadurch ge- gaser mit Brennstoff vermischte Luft über einen vom kennzeichnet, daß die Aufladeeinrichtung Motor selbst angetriebenen Kompressor auf die Zyein einem durch eine Abgasturbine angetriebenen 15 linder des Motors zu verteilen und die Luft dem Ver-Lader (2) nachgeschalteter volumetrischer Ver- gaser über einen abgasbetriebenen Turbolader zuzudichter (3) ist, die Brennstoffdüse eine unmittel- führen. Bei derartigen Motoren, die mit normalen bar stromauf des Verdichters (3) angeordnete Dieselmotoren nicht vergleichen werden können, Einspritzdüse (16) ist, der durch diese Einspritz- wird aber der Betrieb ausschließlich durch das auf düse (16) eingeleitete Brennstoff allein für den 20 vorstehende Weise zugeführte Brennstoff-Luft-Ge-Leerlaufbetrieb ausreicht und daß der von der misch aufrechterhalten.
Speisepumpe (8) erzeugte, an der Mündung die- Ein Dieselmotor, bei dem (ebenso wie bei der
ser Einspritzdüse (16) anstehende Brennstoff- deutschen Auslegeschrift 1280 616) im Ansaugsydruck zwischen den bei Leerlauf und bei Vollast stern zusätzlich zur Erleichterung des Anlassens eine in der Umgebung (10) ihrer Mündung herrschen- 25 Vergasereinrichtung vorgesehen ist, über die ein den Drücken liegt. Brennstoff-Luft-Gemisch in die Zylinder eingeführt
2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch ge- werden kann, eine Arbeitsweise, bei der die Zukennzeichnet, daß eine Kondensat-Rücklauflei- satz-Brennstoff-Einführung auf der Unterdruckwirtung (15) vom tiefsten Punkt der Ansaugleitung kung im Ansaugrohr beruht, ist auch durch die fran-(20) stromab des volumetrischen Verdichters (3) 30 zösische Patentschrift 907 029 bekanntgeworden.
zur Druckleitung (10) zwischen dem Abgasturbo- Demgegenüber liegt der Erfindung die Aufgabe
lader (2) und dem Verdichter (3) führt, wobei der zugrunde, einen Dieselmotor im Leerlauf ohne EinQuerschnitt der Rücklaufleitung (15) mindestens spritz-Kraftstoff, d. h. ohne innere Einspritzung, bestellenweise derart bemessen ist, wie es der maxi- treiben zu können, und hierzu den Zusatzbrennstoff malen Kondensatbildung auf den Wänden der 35 in feinstverteilter Form ständig und in einem derart Ansaugleitung (20) entspricht. konstant bleibenden Maß zuzuführen, daß er zum
3. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch ge- Betrieb des Motors im Leerlauf ausreicht. Es liegt kennzeichnet, daß eine zu einer wekeren strom- den Vorschlägen zur weiteren Ausbildung der Erfinauf des Verdichters (3) angeordneten Düse (17) dung ferner die Aufgabe zugrunde, hierzu im Beführende Leitung (14) für eine Additiv-Flüssig- 40 darfsfalk dem Brennstoff-Luft-Gemisch zusätzlich keitszuführung mit einer Schmierölpampe (7) Additive, z. B. in Form von Schmieröl, zuführen und über ein Sperrventil (24) verbunden ist. im Ansaugrohr des Motors eventuell kondensierten
4. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch ge- Brennstoff wieder verwenden zu können,
kennzeichnet, daß in einer zur Einspritzdüse (16) Zur Lösung der zuerst genannten Aufgabe schlägt stromauf des Verdichters (3) führenden Versor- 45 die Erfindung bei einer Vorrichtung der eingangs ergungsleitung (13) ein Sperrventil (22) und ein wähnten Art zur permanenten Zerstäubung von Rückschlagventil (23) angeordnet sind. Brennstoff in Dieselmotoren vor, daß die Aufladeeinrichtung ein einem durch eine Abgasturbine angetriebenen Lader nachgeschalteter volumetrischer
50 Verdichter ist, die Brennstoffdüse eine unmittelbar
stromauf des Verdichters angeordnete Einspritzdüse ist, der durch diese Einspritzdüse eingeleitete Brennstoff allein für den Leerlaufbetrieb ausreicht und daß
Die Erfindung richtet sich auf eine Vorrichtung der von der Speisepumpe erzeugte, an der Mündung zur permanenten Zerstäubung von Brennstoff in Die- 55 dieser Einspritzdüse anstehende Brennstoffdruck selmotoren, mit einer kontinuierlich fördernden Spei- zwischen den bei Leerlauf und bei Vollast in der sepumpe, die über eine Einspritzpumpe Einspritzdü- Umgebung ihrer Mündung herrschenden Drücken sen in den Arbeitszylindern des Motors versorgt, und Hegt.
mit einer Aufladeeinrichtung, wobei ein kleiner An- Es ist zwar durch die deutsche Offenlegungsschrift
teil des insgesamt dem Motor zugeführten Brenn- 60 1903 261 eine Vorrichtung mit Zusatz-Brennstoffstoffs von der Speisepumpe über eine Brennstoffdüse Zerstäubung für Dieselmotoren vorgeschlagen worin die Luftzuführleitung des Motors stromauf der den, bei der die Aufladeeinrichtung ein einem durch Aufladeeinrichtung einleitbar ist. eine Abgasturbine angetriebenen Lader nachgeschal-
Einii solche Vorrichtung ist zu dem Zweck, den teter volumetrischer Verdichter ist, jedoch ist diese Betrieb eines Dieselmotors mit einer einen Vergaser 65 Vorrichtung mit Organen ausgerüstet, die verhinenthaltenden, unterteilten Kraftstoffzuführung mit dem, daß Brennstoff außerhalb der Anlaufzeit der einem benzinartigen Kraftstoff und gewünschtenfalls Ladeluft zugeführt wird, und außerdem ist die auch mit. einem üblichen Benzin in wirtschaftlicher Brennstoffdüse nicht unmittelbar stromauf des Ver-
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