DE2518156A1

DE2518156A1 - Anlasshilfe fuer brennkraftmaschinen

Info

Publication number: DE2518156A1
Application number: DE19752518156
Authority: DE
Inventors: Peter Bober; Walter Ing Grad Krause
Original assignee: Kloeckner Humboldt Deutz AG
Current assignee: Kloeckner Humboldt Deutz AG
Priority date: 1975-04-24
Filing date: 1975-04-24
Publication date: 1976-11-04
Also published as: IT1060014B; GB1508744A; JPS51129543A; US4120273A; JPS5911744B2; FR2308800B1; FR2308800A1

Description

Anlaßhilfe für Brennkraftmaschinen

Die Erfindung bezieht sich auf eine Anlaßhilfe für Brennkraftmaschinen, bei der in das Luftsaugrohr eine Flammglühkerze hineinragt, der Kraftstoff zugeführt und von dieser entflammt wird.

Bei Brennkraftmaschinen wird als Anlaßhilfe bei tiefen Temperaturen bevorzugt die Verbrennungsluft vorgewärmt. Hierzu werden elektrisch beheizte Glühspiralen in das Luftsaugrohr eingebaut, an denen sich die vorbeistreichende Verbrennungsluft erwärmt. Da die hohe Heizenergie der Batterie entnommen werden muß, steht für das gleichzeitige Durchdrehen der Maschine mittels elektrischem Anlasser nicht immer genügend Energie zur Verfügung. Bekanntlich·sinkt nämlich die Batteriekapazität bei tiefen Temperaturen immer mehr ab, so daß der notwendige Energiebedarf für den Startvorgang kaum zur Verfügung steht.

Bei der Vorwärmung der Verbrennungsluft mittels Flamm· glühkerze wird eine geringe Menge Kraftstoff fein zer-

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INSPECTED

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stäubt in das Luftsaugrohr eingespritzt und entflammt. Bei mehreren hintereinander liegenden Zylindern stellt sich im Luftansaugrohr während der Startphase mit steigender Drehzahl eine sehr hohe Luftgeschwindigkeit ein, so daß die Flamme von der Flammglühkerze weggeblasen wird und nur noch am Luftsaugrohrende brennt oder ganz ausgeblasen wird, Bei diesen Startbedingungen werden im günstigsten Fall nur die am Luftsaugrohrende liegenden Zylinder mit vorgewärmter Verbrennungsluft versorgt, während die zuerstliegenden Zylinder nicht zünden und geschleppt werden. Mit sinkender Temperatur werden die Startbedingungen noch schlechter, so daß bis zur Abgabe einer brauchbaren Leistung eine unverhältnismäßig lange Zeit vergeht, während der zugleich eine starke Abgastrübung und sogenanntes Weißrauchen zu beobachten ist.

IAn ein Abreißen der Flamme bei starker Luftströmung zu verhindern, wurde bereits (DT-OS 1 776 227) der untere Teil der Flammglühkerze mit einer Schutzkappe umgeben, die auf der strömungebagewandten Seite eine Öffnung

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zum Austritt der Flamme besitzt. Bei großen Strömungsgeschwindigkeiten, wie sie im Luftsaugrohr von Reihenmaschinen mit mehreren, hintereinander liegenden Zylindern auftreten, reicht eine solche Schutzkappe nicht aus, eine ungestörte Flamme zu unterhalten.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, durch geeignete MitteJ. die Vorwärmung der Ansaugluft bei Tieftemperaturen sicherzustellen, so daß sich eine kurze Hochlaufzeit bis zur Laatannahme bei verhältnismäßig geringer Rauchentwicklung ergibt. Dieses wird bei einer Brennkraftmaschine der eingangs genannten Art dadurch gelöst, daß die Flammglühkerze in einer örtlichen, auf einen Teil des Umfanges beschränkten Ausbuchtung des Luftsaugrohres angeordnet ist, wobei die Ausbuchtung größer ist als der gesamte, in das Luftansaugrohrinnere hineinragende Teil der Flammglühkerze und die Einmündung der örtlichen Ausbuchtungen in das Luftsaugrohr durch ein Lochblech abgedeckt ist. Die Anordnung der Flammglühkerze in einer Ausbuchtung des Luftsaugrohres liegt

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geschützt außerhalb der starken Strömung im Luftsaugrohr, so daß sich ungestört eine Flamme entwickeln kann. Durch das die Ausbuchtung abschließende Lochblech wird einerseits die Flamme vor zu starker Strömung und dem pulsierenden Druck im Luftsaugrohr abgeschirmt, andererseits tritt die Flamme aus den Öffnungen des Lochbleches gut verteilt auf einer größeren Fläche in die Luftströmung ein, ohne abzureißen.

Damit beim Kaltstart die Temperaturen im Zylinder rasch ansteigen und möglichst schnell günstige Betriebsbedingungen erreicht werden, wird vorgeschlagen, daß in das Abgassammeirohr eine Drosselklappe eingebaut ist. Der durch die Drosselklappe erzeugte Rückstau der Verbrennungsgase bis in den Zylinder läßt dort die Temperaturen sehr schnell ansteigen. Zugleich wird im Luftsaugrohr durch die geringere Füllung der Zylinder mit Frischluft die Strömungsgeschwindigkeit geringer gehalten und die Wirksamkeit der Flammglühkerze ganz besonders unterstützt.

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Eine besonders günstige Lage der Flammglühkerze ergibt sich dadurch, daß die Flammglühkerze im Luftsaugrohr in einiger Entfernung vor dessen Übergang in den Einlaßkanal des Zylinderkopfes angeordnet ist und die Längsachse der Flammglühkerze mit der Längsachse des Luftsaugrohres in Strömungsrichtung gesehen, einen spitzen Winkel, maximal jedoch einen solchen von 90 ° bildet. Zur Abstimmung auf die Zylindergröße, die Luftmenge und den Luftsaugrohr-Querschnitt wird vorgeschlagen, daß mehrere Flammglühkerzen in der gleichen örtlichen Ausbuchtung angeordnet sind und an dem Lochblech die Lochgröße etwa 5 bis 12 mm beträgt und der Lochabstand bei versetzten Reihen das Ein- bis Zweifache des Lochdurchmessers beträgt.

Nach einem weiteren Gedanken der Erfindung wird vor geschlagen, daß im Luftsaugrohr in Strömungsrichtung vor der örtlichen Ausbuchtung ein Abschirmblech ein gebaut ist. Hierdurch wird in der Näh» des Lochbleches zwar die Strömung gestört, durch die Wirbelung jedoch eine günstige Mischung der Flammen mit der Frischluft

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erreicht. Um der örtlichen Ausbuchtung des Luftsaugrohres bei Bedarf zur Aufrechterhaltung der Flamme genügend Sauerstoff zuzuführen, wird vorgeschlagen, daß in die örtliche Ausbuchtung ein Zusatzluftkanal mündet. Dieser Luftkanal kann als Bypaß zum Luftsaugrohr abgezweigt sein oder direkt vom Luftfilter abgezweigt werden.

Zur Unterstützung der Flammglühkerze ist es von Vorteil, wenn zur Entzündung des eingespritzten Kraftstoffes neben der Flammglühkerze eine Zündkerze mit Funkenstrecke angeordnet ist. Hierbei kann die Heizleistung der Flammglühkerze herabgesetzt werden und eine größere Betriebsdauer der empfindlichen Heizelemente der Flammglühkerze erreicht werden.

Als ein weiteres Hilfsmittel zur Erzielung einer stabilen Flamme· die auch bei großen Strömungsgeschwindigkeiten im Luftsaugrohr nicht verlöscht, wird vorgeschlagen, daß die Einmündung der örtlichen Ausbuchtung in das Luftsaugrohr durch ein Sieb abgedeckt ist und das Sieb elektrisch heizbar ist.

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In der Zeichnung ist ein Ausführungsbeispiel der Erfindung schematisch dargestellt.

Die Abb. 1 zeigt ein Luftsaugrohr einer Vierzylinder-Reihenmaschine .

Die Abb. 2 zeigt einen Längsschnitt durch den vorderen Teil des in Abb. 1 dargestellten Luftsaugrohres.

In Abb. 1 ist ein Luftsaugrohr 1 für eine Vierzylinder-Reihenmaschine im Längsansicht dargestellt. Das Luftsaugrohr zeigt in seiner Länge nacheinander vier Abzweigungen 2, die zu den einzelnen Zylinderköpfen führen. Die Abzwigungen 2 werden mittels Flansch 3 an den nicht näher dargestellten Zylinderköpfen befestigt. Im vorderen Teil des Luftsaugrohres 1, in einiger Entfernung vor der ersten Abzweigung 2, ist in eine örtliche Ausbuchtung 4 eine Flammglühkerze 5 eingebaut. Die örtliche Ausbuchtung 4 ist größer als der in das Luftsaugrohr hineinragende Teil der Flammglühkerze 5 und so gestaltet,

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daß die Flammglühkerze 5 in Strömungsrichtung gesehen, mit der Luftsaugrohrlängsachse einen spitzen Winkel bildet. Andere Winkelßtellungen, bis maximal 90 ° sind ebenso möglich. Je nach Größe des Luftsaugrohres 1 können auch zwei Flammglühkerzen 5 nebeneinander angeordnet werden.

In Abb. 2 ist der vordere Teil des Luftsaugrohres 1 im Längsschnitt dargestellt. Die örtliche Ausbuchtung ist an ihrer Einmündung in das Luftsaugrohr 1 durch ein Lochblech 6 abgedeckt. An Stelle des Lochbleches kann auch ein Sieb verwendet werden. Bei der Auswahl des Lochbleches oder des Siebes ist eine Abstimmung der Lochquerschnitte bzw. Maschenweite auf die Luftsaugrohrgröße, die Luftgeschwindigkeit und die Einspritzmenge der Flammglühkerze erforderlich.

Beim Startvorgang wird zugleich mit dem Durchdrehen der Maschine der Flammglühkerze 5 Kraftstoff zugeführt und von dieser mittels einer Düse fein zerstäubt und durch einen GlUhstift entflammt. Die örtliche Ausbuchtung zusammen mit dem Lochblech 6 schirmt die von der Flamm-

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glühkerze 5 ausgehende Flammenfahne gegenüber der starken Luftströmung im Luftsaugrohr 1 so weit ab, daß die Flamme nicht verlöscht und aus den Löchern des Lochbleches in das Luftsaugrohr übertritt. Durch ein Abschirmblech 8, das in Strömungsrichtung gesehen, vor dem Lochblech 6 angeordnet ist, werden Wirbel erzeugt, so daß eine gute Mischung von Frischluft mit den aus dem Lochblech austretenden Flammen gewährleistet ist. Zugleich wird durch die Wirbelbildung den Flammen in der örtlichen Ausbuchtung 4 durch das Lochblech 6 soviel Luft zugeführt, daß die Verbrennung aufrechterhalten wird.

Eine besonders wirkungsvolle Anlaßhilfe ergibt sich in Verbindung mit einer nicht näher dargestellten Abgasdrosselklappe im Abgassammeirohr. Hierdurch wird ein Rückstau der Abgase bis in die Arbeitszylinder bewirkt, wodurch zugleich die Strömungsgeschwindigkeit im Luftsaugrohr 1 herabgesetzt und eine stärkere Vorwärmung der Frischluft sowie eine höhere Temperatur der Zylinderfüllung durch Restgase erreicht wird.

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Bei Mangel an Sauerstoff kann dem Raum, der von der Ausbuchtung 4 und dem Lochblech 6 gebildet wird, durch einen Zusatzluftkanal 7 Frischluft zugeführt werden. Der Zusatzluftkanal 7 kann als Bypaß vom vorderen Teil des Luftsaugrohres oder vom Luftfilter abgezweigt werden. Um auch bei sehr schlechten Bedingungen, insbesondere Tiefsttemperaturen, noch mit Sicherheit den zerstäubten Kraftstoff zu entflammen, kann nahe der Flammglühkerze 5 eine Zündkerze mit einer Funkenstrecke angeordnet werden. Eine solche zusätzliche Zündhilfe gestattet es, das Glühelement der Flammglühkerze weniger stark aufzuheizen, so daß sich für dieses besondere hoch beanspruchte Teil eine längere Gebrauchsdauer ergibt.

Eine andere Möglichkeit bei extrem tiefen Temperaturen die Entflammbarkeit des zerstäubten Kraftstoffes günstig zu beeinflussen, ergibt sich durch die elektrische Beheizung des Siebes, das anstelle des Lochbleches 6 zum Abschluß der Ausbuchtung 4 verwendet werden kann.

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Claims

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Patentansprüche

1J Anlaßhilfe für Brennkraftmaschinen, bei der in das Luftsaugrohr eine Flammglühkerze hineinragt, der Kraftstoff zugeführt und von dieser entflammt wird, dadurch gekennzeichnet, daß die Flammglühkerze (5) in einer örtlichen, auf einen Teil des Umfanges beschränkten Ausbuchtung (4) des Luftsaugrohres (1) angeordnet ist, wobei die Ausbuchtung (4) größer ist als der gesamte, in das Luftsaugrohrinnere hineinragende Teil der Flammglühkerze (5) und die Einmündung der örtlichen Ausbuchtung (4) in das Luftsaugrohr (1) durch ein Lochblech (6) abgedeckt ist.

2. Anlaßhilfe nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß in das Abgassammeirohr eine Drosselklappe eingebaut ist.

3. Anlaßhilfe nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Flammglühkerze (5) im Luftsaugrohr (1) in einiger Entfernung vor dessen Übergang (2) in den Einlaßkanal des Zylinderkopfes angeordnet ist und die Längsachse der Flammglühkerze (5) mit der Längsachse des Luftsaugrohres (1) in Strömungsrichtung gesehen, einen spitzen Winkel, maximal jedoch einen solchen von 90 ° bildet.

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4. · Anlaßhilfe nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß mehrere Flammglühkerzen (5) in der gleichen, örtlichen Ausbuchtung (4) angeordnet sind.

5. Anlaßhilfe nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß an dem Lochblech (6) die Lochgröße etwa 5 bis 12 mm beträgt und der Lochabstand bei versetzten Reihen das Ein- bis Zweifache des Lochdurchmessers beträgt.

6. Anlaßhilfe nach einem der Ansprüche 1 bis 5» dadurch gekennzeichnet, daß quer im Luftsaugrohr (1) in Strömungsrichtung vor der örtlichen Ausbuchtung (4) ein Abschirmblech (8) eingebaut ist.

7. Anlaßhilfe nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß in die örtliche Ausbuchtung (4) ein Zusatzluftkanal (7) mündet.

8. Anlaßhilfe nach einem der Ansprüche 1 bis 7» dadurch gekennzeichnet, daß neben der Flammglühkerze (5) eine Zündkerze mit Funkenstrecke angeordnet ist.

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9. Anlaßhilfe nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Einmündung der örtlichen Ausbuchtung (4) in das Luftsaugrohr (1) durch ein Sieb abgedeckt ist.

10. Anlaßhilfe nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß das Sieb elektrisch heiz-r bar ist.

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