DE2227108A1

DE2227108A1 - Starthilfseinrichtung fuer dieselmotoren

Info

Publication number: DE2227108A1
Application number: DE2227108A
Authority: DE
Inventors: Hartmut Glatzel; Herbert Dipl Ing Langen
Original assignee: J Eberspaecher GmbH and Co KG
Current assignee: Eberspaecher Climate Control Systems GmbH and Co KG
Priority date: 1971-08-02
Filing date: 1972-06-03
Publication date: 1973-02-15
Also published as: FR2149764A5; GB1397418A; US3828755A; SE388911B; SU426383A3

Description

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j. Lberspächer 73 Ls slinden/N., den 21. 7. 71

Überspächerstr. 24 9997-100

Starthilfseinrichtung für Dieselmotoren.

Hie lir fiiuluii}¹. bezieht sich auf eine Starthi lfsc inrichtunj' für iiiosoli.iotoren, deren Brennraume an eine Ansaugleitung angeschlossen sind, über welche von einer Brennstoffverbrcnnungseinrichtun." unmittelbar aufgeheizte Verbrennungsluft den Brennräumen zu^ef'ihr wird.

l^;ür den Betrieb von Dieselmotoren ist es wichtig, den Brcnnniumcn brennstoff und Verbrennungsluft in einem solchen Zustand zuzuführen, daß die Zündung einsetzen kann, sobald durch die Kolbenbewegung ein entsprechender Verdichtungsdruck erzeugt ist. 'V.'eiter 11 in ist es wichtig, daß die Brennraume gleichmäßig beaufschlagt werden, um eiien runden Lauf des Motors zu erreichen. Während des Betriebes eines Dieselmotors wird die Verbrennung durch die im Brennraum herrschende hohe Temperatur (Verdichtung und Wandtemperatur) erreicht, wobei in den heißen Brennraum die durch die Msäugleitung angesaugte Verbrennungsluft angesaugt wird und im' Brennraum der Brennstoff zugeführt xtfird. Der runde Lauf des Motors wird durch die in allen Brennräumen herrschende gleiche Verbrennungstemperatur und die gleichmäßige Brennstoffzufuhr erreicht. Anders liegen die Verhältnisse jedoch bei dem Start eines Dieselmotors, d. h., bei zunächst kalten Brennräumen. Hier muß die Verbrennungsluft mit solcher Temperatur zugeführt werden und zwar gleichmäßig zu allen Brennräumen, daß die Zündung durch die Brennstoffzugabe in allen Brennräumen bewirkt wird. Ls sind bereits Starthilfseinrichtungen zur Erfüllung dieser Erfordernisse bekannt, bei denen die Brennraume an eine Ansaugleitung des Motors angeschlossen sind und bei denen die von einer r.roiins to ff Verbrennungseinrichtung unmittelbar aufgeheizte Verbrennungsluft den Brennräumen zugeführt wird. Bei diesen bekannten Anordnungen sind in der Ansaugleitung Flammrohre angeordwt, üoer die die Verbrennungsluft"aufgeheizt und sodann den Brennrauinen zugeführt wird. Diese oekannte Anordnung hat jedoch den Wachteil, daß sich durch den Wärmeübergang von dem Flamnrohr an die Verbrennungsluft in der Ansaugleitung eine längere Aufheizzeit ergibt und außerdem durch den Einbau der Flammrohre die

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An:>au ₍\leitung im Bereich dieser !leiteinrichtung erheblich erweitert .verden liiuf.«· .'lan hat daher auch schon versucht, der AnsaJEleituii¹; ein leicht zündfaiiiües Breimstoff-Luftgenisch zuzuführen, dieses Ln Saugrour zu zünden und den Brennräumen die Verbrennungsluft -nit entsprechender Temperatur zuzuführen. Hierbei hat sich jedoch als nachteilig erwiesen, daß wegen der Kürze der Ansaugleitung eine ungleichmäßige »värmeverteilung unvermeidbar ist und daß dadurch die einzelnen Zylinder ungleich beaufschlagt werden, i'.in weiterer Nachteil ergibt sich durch die notwendige Verwendung eines l^;remdkraftstoffes (Benzin) und durch die längere Vorglühzeit.

üor i.rfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Starthilfseinrichtuni, für Dieselmotore zu schaffen, mit welcher eine sofortige Zündung bei Verwendung von motoreigenem Kraftstoff möglich ist. Aus gehend von der beschriebenen Anordnung wird diese Aufgabe erfindungsgemäß .dadurch gelöst, daß die Brennstoffverbrennungseinriciitung als Brennkammer an der Ansaugluftleitung ausgebildet ist. i)abci aat sich als besonders vorteilhaft die Ausbildung der Brennkammer als Ringbrennraum herausgestellt. Um die Einbaumaße weiter zu verringern und in größter Ilähe zu den Brennräumen die erfinduiMjsgemäße Brennkammer anzuordnen, hat es sielt weiterhin als zweckmäßig erwiesen, den Ringbrennraum die Ansaugluftleitung umgebend anzuordnen. Die mit der Erfindung erzielten Vorteile bestehen insbesondere darin, daß der Motor sofort und mit motoreigenem kraftstoff gezündet werden kann. Dabei braucht der Motor auch im Falle einer vielstofftauglichen Ausführung dicht von der allgemeinen Konzeption abzuweichen, so daß alle Motoren mit der erfindungsgemußen Starthilfseinrichtung nachgerüstet v/erden können. Liin weiterer wesentlicher Vorteil der Erfindung besteht in deren Uauerbetrieostauglichkeit. Ils nat sich nämlich überraschendervei- :,u ,',ezeijit, daß auch bei Dauerbetrieb eine einwandfreie Zündunr möglich ist und daß das lästige Verglühen der Kerzen nic-ht nuti", ist, daß im Betrieb die Zündung außerdem durch die Temperatur der Brennkammer erfolgen kann, so daß die elektrische Anlage des l^;ahrzcuj-.s geschont werden kann, da sie nur in diesem Fall bei dem Start mit kalter Anlage in Betrieb ist.

Einzelheiten und Weiterbildungen der Erfindung sind anhand des iiv ^: der Zoicnnung dargestellten Ausfihrungsbeispieles näher erläutert und liosciiricben. Daoei zeigt die Fig. 1 die erfindungsgemäße Startuilisoinrichtujig mit einem als die Ansaugleitung umgebenden Ring-7L ι-? :.;,

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brennraum ausgebildeter brennkammer. . ZZZI IUO

Djc den ürennriiumcn ο ines Dieselmotors zur Verbrennung zuzuführenile Verbrennungsluft wird durch ein Saugrohr über ein Luftfilter anjcsnu.£t. In der Figur ist diese Ansaugluftleitung getrennt, mit dem von dem Luftfilter kommenden Abschnitt 1 und deren dem ,-iotor führenden Abschnitt 2 dargestellt. Zwischen diesen beiden Abschnitten 1 und 2 ist die erfindungsgemäße Brennkammer 3 angeordnet. Diese erfindungsgemäße Brennkammer 3 kann an beliebiger Stelle an oder in der Ansaugluftleitung 1, 2 angeordnet sein, jedoch wird der üinbau möglichst nahe an den Zylindern erfolgen, um eine bessere und möglichst wärmeverlustfreie Zuführung der·aufgeheizten Verbrennungsluft zu den Brennräumen des Motors zu erreichen. Dieses ist z. B. dadurch möglich, daß die Brennkammer 3 nicht in der erlindungsgemäßen Weise nach Art einer Nebenkammer an der Ansaugluftleitung 1, 2 angeordnet ist, sondern gemäß der tVeiterfuhrung der Erfindung als die Ansaugluftleitung 1, 2 umgebender Ringbrennraum, wie in der Figur dargestellt, in dem in den Ringbrennraum 3 die Ansaugluftleitung 1 über das mit einer Drosselklappe 4 versehene Rohrstück 5 hineinragt. Es kann somit die erfinduni;sgemäße Starthilfseinrichtung als selbständiges Bauteil zwischen den Anschlußstellen 6 und 7 - auch nachträglich - eingebaut i^erden. Um für die Verbrennung in der Brennkammer 3 erforderliche Verbrennungsluft zuzuführen, ist erfindungs gemäß eine Bypafileitung S zwischen der Ansaugluftleitung 1 bzw. dem an diese Ansaugluftleitung 1 angeflanscnten Rohrstück 5 und der Brennkammer 3 angeordnet. Dabei hat sich als besonders vorteilhaft erwiesen, daß in der Bypaßleitung S einmündend eine Brennstoffleitung 9 angeordnet ist, um der Brennkammer 3 ein zündfähiges Brennstoff-Luft []οίαisch zuzuführen. In der Ansauglüftleitung 1 bzw. dem Rohrstüci. 5 ist erfindungsgemäß hinter der Abzweigung der Bypaßleituny ti eine Drosselklappe 4 angeordnet und diese mit einem Steuergerät 10 verbünden. Über dieses Steuergerät 10 wird eine für die Zündung des Brennstoff-Luftgemisches in der Brennkammer 3 erforderliche Zündeinrichtung 11, die Teil der Zündanlage 12 ist, sowie die Menge des zugeführten Brennstoffes gesteuert bzw. geregelt. Dabei ist erfindugsgemäß als Zündeinrichtung 11 für das Brennstoff-Luftgemisch eine Glüh- bzw. Zündanlage vorgesehen, lit dieser urfindungsgemüßen Startnilfseinrichtung ist es mttrlicl··, in it notoroi^eneiii üronnstoi'f durch, die f.leiclinuii'.i'.o

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-4-'.!iilii.'.r von atif^.olioi zter Verbrennungsluft zu don Brennr.unien zu

ll;ii ο im: wejti'ro Verbesserung durch eine bessere Ziirulun" und Verbrennung in der Brennkammer 3 zu erzielen, ist in Wciterf'hrun«¹, der Erfindung vorgesehen, daß in der Brennkammer 3 Mittel zur Drallerzeugung angeordnet sind. Line weitere Verbesserung kann orfiadungsgemäß dadurch erzielt werden, daß die Bypaßleitung 8 derartig angeordnet ist, daß sie tangential in die Brennkammer mundet.

Zu der zu der erfindungsgemäßen Gtarthilfscinriclitung gehörenden Steuer- bzw. Regeleinrichtung gehört neben dem gegebenenfalls mit einer Kontroll-Leuchte 13 versehenen Steuergerit 10, das zweckmäßigerweise am zu dem Dieselmotor gehörenden Steuerpult bzw. Armaturenbrett angeordnet ist, für die Regelung des Brennstoffzulaufes durch die Brejinstoffversorgungsleitung 9 ein Ventil 14, z. B. ein Magnetventil sowie eine Dosiereinrichtung 15. Für die Steuerung der Stellung der Drosselklappe 4, die zweckmäßigerweise in einer außermittig angeordneten Achse gelagert ist, ist ein Zugmagnet 16 mit einer Feder 17 angeordnet. Beim Start der crfidungsgemäßen Starthilfseinrichtung wird über das Steuergerät lü, der Zugmagnet 16 eingeschaltet und über die Feder 17 die Drosselklappe 4 geschlossen, so daß diiyferbrennung in der Brennkammer erforderliche Luft über die Bypaßleitung 8, die zugleich zur ürallerzeugung dient-, angesaugt wird, über die Brennstoffleitung 9 wird der Brennstoff über die Dosiereinrichtung 15 und das von dem Steuergerät 10 geöffnete Magnetventil 14 in die Bypaßleitung 8 eingespeist und dieses Brennstoff-Luftgemisch der Brennkammer 3 zugeführt. Zur Zündung des zündfähigen Gemisches wird über das Steuergerät 10 die Zündanlage 12 eingeschaltet, so daß mittels der Zünd- oder Glühanlage 11 die Zündung erfolgen kann. Während des Betriebes gibt die Drosselklappe 4 den Durchfluß der Verbrennungsluft in der Ansaugluftleitung 1 bzw. dem Rohrstück frei. Da diese Drosselklappe 4 erfindungsgemäß derartig angeordnet ist, daß die für die Verbrennung nötige Luft Selbsttätig und unterdruckabhängig gesteuert wird, schaltet die Drosselklappe 4 über die Feder 17 und dem mit dem Zugmagnet 16 gekoppelten Magnetschalter in dem Steuergerät 10 sowohl die Zündeinrichtung 11 als ^l auch den Brennstoffzufluß in die Bypaßleitung 8 durch das Magnetventil 14 ab. Hierdurch wird erreicht, daß die erfindungsgemä.'ie

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Startiiili'seinriciitung, die infolge ihres einfachen Aufbaue» clauerüctricbssicher ist, nicht unnötig mitläuft, sondern nur in ύο- j darfsfall wirksam wird. Durch die erfindungsgemäße selbsttätige •unterdruckabhängige Steuerung der Drosselklappenstellung ergib-t sic-ii außerdem der erheblicne Vorteil, daß es in der Brennkammer 3 zu keiner Verpuffung eingedrungenen Brennstoffes kommen kann,

da ein eventuell in die'Brennkammer 3 gelangtes zündfähiges Brennstoff-Luftgemisch, falls es nicht zu einer Zündung kommt, mit der Verbrennungsluft abgesaugt wird.

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Claims

J. t..<erspuchcr 73 lissl inpcn/.Ί., don ZZ, 7. 3971

i.hcrspächerstr. 2Ί

Patentansprüche

^ Starthilfseinrichtung für Diesel-Motoren, deren lirennrHume an eine Ansaugluftleitung angeschlossen sind, über welche von einer Brennstoffverbrennungseinrichtung unmittelbar aufirelioiz-. te Verbrennungsluft den Erennräumen zugeführt wird, dadurch ge kenn ze i clme 1 ₁ daß die Brennstoffverbrennungseinrichtung als Brennkammer 3 an der Ansaugluftleitung 1 ausgebildet ist.
2.) Starthilfseinrichtung für Diesel-Motoren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Brennkammer 3 als Ringbrennrauni ausgebildet ist.
■3.) oLarthilfseinrxhtung für Diesel-Motoren, nach Anspruch 2, daüurch gekennzeichnet, daß der Ringbrennraum 3 die Ansaugluftleitung 1 umgeuend angeordnet ist.
4.) i-tarthilfseinrichtung für Üiesel-iiotoren nach einem der Ansprüche 1-3, dadurch gekennzeichnet, daß für die Verbrennungsluftzufuhr eine Bypaßleitung 8 zwischen der Ansaugluft- . leitung 1 des ilotors und der Brennkammer 3 angeordnet ist.
5.) iJtarthilfseinrichtung für Diesel-Motoren nach Anspruch Ί, dadurch gekennzeichnet, daß eine Brennstoffleitung 9 in die ijypaßleitung iiiündend angeordnet ist.
6.) Starthilfseinrichtung für Diesel-Motoren nach Anspruch. .S, da-[ üurcii gekennzeichnet, daß in der Ansaug Iu ft leitung 1 in Strumungsriciitung hinter der Abziveigung der Uypaiilcitun," " üine Drossclklappo 4 angeordnet und mit einem Steuergerät IC • verbunden ist und über dieses Steuergerät 10 die für die Zündung des iirennstoffluftgemisches in der Brennkammer 3 erforderl. iciie Zünde inric'iturif., Yl sowie die icngc des zu«'c fiiiir-Lcn I'. remis tu n'e:i feduuert bzw. y.v regelt wird.

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7.) ütarthilfseinrichtung für Diesel->lotoren nach einem der Ansprüche 1 - (3, dadurch gekennzeichnet, daß als Zündeinrich- ."· timj; 12 für das Drennstoffgeinisch in der Brennkammer 3 eine Clün- bzw. Zündanlage 11 vorgesehen ist.
8.J Starthilfseinriciitung für Diesel-Motoren nach einem der Ansprüche 1-7, dadurch gekennzeichnet, daß in der Brennkammer .3 Mittel zur ürallerzeugung angeordnet sind.
9.) Startiiilfseinrichtung für Diesel-Motoren, nach Ansprach 1 -ii, dadurch gekennzeichnet, daß die Bypaßlcitung in die Brennkammer 3 tangential einmündend angeordnet ist.
10,J Starthilfseinrichtung für Diesel-Motoren nach einem der Ansprüche 1 - 9, dadurch" gekennzeichnet,daß die Drosselklappe 4 derartig angeordnet ist, daß die für die Verbrennung nötige Luft selbsttätig und unterdruckabhängig gesteuert wird.
11.) Starthilfseinrichtung für Diesel-Motoren nach einem der Anspräche 1 - 10, dadurch gekennzeichnet, daß die Drosselklappe 4 derartig angeordnet ist, daß bei erhöhtem Luftbedarf des .iotors sie den vollen Ansaugquerschnitt der Ansaugluftleitung 1 freigibt.

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