DE2557771A1 - IC engine with turbo-charger - has auxiliary air supply to cylinders for starting or full load - Google Patents
IC engine with turbo-charger - has auxiliary air supply to cylinders for starting or full loadInfo
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Abstract
Description
Kiöckner-Humbokft-Deutzag ΖΛΙ%.ΙΠ1^ 5 Köln SO, den 12. Dezember 1975Kiöckner-Humbokft-Deutzag ΖΛΙ% .ΙΠ1 ^ 5 Cologne SO, the December 12, 1975
Unser Zeichen: D 75/91; APTB Ca/RüOur reference: D 75/91; APTB Ca / Rü
Anlaß- und Betriebsverfahren für aufgeladene BrennkraftmaschinenStarting and operating methods for supercharged internal combustion engines
Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zum Erleichtern des Anlassens, sowie zur Verbesserung des HochlaufVerhaltens und der Lastüberηahme von insbesondere durch Abgasturbolader aufgeladenen Brennkraftmaschinen.The invention relates to a method for facilitating starting and for improving the start-up behavior and the load transfer, in particular by exhaust gas turbochargers supercharged internal combustion engines.
Bei Brennkraftmaschinen gemäß obiger Gattung ist die Zylinderfüllung und somit der Verdichtungsenddruck abhängig von der Drehzahl des Abgasturbo1aders. Da der Abgasturbolader nicht starr mit der Brennkraftmaschine gekoppelt ist und während des AnIaßvorganges und des Hochreißens der Maschine abgasseitig mit keinen oder nur geringen Mengen Abgas beaufschlagt wird, steht in diesen Betriebszuständen keine ausreichende Zylinderfüllung zur Verfugung. Außerdem wird bei plötzlicher Lastübernahme die volle Einspritzmenge in den Zylinder eingespritzt, ohne daß die für die Verbrennung erforderliche Luftmenge vorhanden ist, weil der Abgasturbolader erst nach einer gewissen Zeit den für die Verbrennung erforderlichen Ladedruck aufbringen kann. Dadurch ist der Motor nicht in der Lage die abverlangte Leistung sofort abzugeben.In internal combustion engines according to the above type, the cylinder charge is and thus the final compression pressure depending on the speed of the exhaust gas turbo1ader. Since the exhaust gas turbocharger does not is rigidly coupled to the internal combustion engine and during the Starting process and tearing up the machine on the exhaust side If no exhaust gas or only a small amount of exhaust gas is applied, there is insufficient cylinder filling in these operating states available. In addition, if the load is suddenly taken over, the full injection quantity is injected into the cylinder, without the amount of air required for combustion being available is because the exhaust gas turbocharger only generates the boost pressure required for combustion after a certain period of time can. As a result, the engine is not able to deliver the required power immediately.
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Weiterhin wird angestrebt, das Verdichtungsverhältnis zur Reduzierung der durch den Zünddruck hervorgerufenen mechanischen Belastungen abzusenken. Diese Maßnahme hat zur Folge, daß speziell während des Anlaßvorganges die den erforderlichen Verdichtungsenddruck angebende Startgrenze unterschritten wird und somit keine Zündung des Kraftstoff-Luft-Gemisches erfolgen kann.A further aim is to improve the compression ratio to Reduction of the mechanical loads caused by the ignition pressure. This measure has the consequence that, especially during the starting process, the start limit, which indicates the required final compression pressure, was undershot and thus no ignition of the fuel-air mixture can take place.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, die vorstehend beschriebenen Schwierigkeiten zu vermeiden und den Anlaßvorgang von aufgeladenen Brennkraftmaschinen mit niedrigem Verdichtungsverhältnis zu erleichtern.The invention is based on the object described above To avoid difficulties and the starting process of supercharged internal combustion engines with low compression ratio to facilitate.
Die Aufgabe der Erfindung wird dadurch gelöst, daß während des Anlassens, des Hochlaufvorganges bzw. der Lastübernahme den Verbrennungsräumen im Verdichtungshub zusätzliche Druckluft zugeführt wird. Durch diese Maßnahme wird die dem Zylinder zur Verfügung stehende Luftmenge zur Anpassung an die durch die Aufladung gegebenen Werte hinsichtlich des Verdichtungsenddruckes und der Verdichtungsendtemperatur erhöht. Folglich ergibt sich die Möglichkeit, eine Brennkraftmaschine mit niedrigem Verdichtungsverhältnis und demzufolge relativ geringem Zünddruck und geringer mechanischer Belastung zu entwickeln. Weiterhin wird The object of the invention is achieved in that additional compressed air is supplied to the combustion chambers in the compression stroke during starting, the run-up process or load transfer. As a result of this measure, the amount of air available to the cylinder for adaptation to the values given by the supercharging with regard to the compression end pressure and the compression end temperature is increased. As a result, there is the possibility of developing an internal combustion engine with a low compression ratio and consequently a relatively low ignition pressure and low mechanical load. Will continue
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die Hochlauf phase erheblich verkürzt, v/obei mit Hilfe des
erfindungsgemaßen Verfahrens insbesondere Schwierigkeiten
an Notstromaggregaten vermieden werden. Ein besonderer Vorteil des Verfahrens ist in der Verbesserung der Lastübernahme
durch die Brennkraftmaschine zu erkennen. Bekanntlich wird bei Drehzahlabfall der Brennkraftmaschine die Kraftstoffeinspritzmenge
und somit der Kraftstoffanteil am Verbrennungsgemisch erhöht, woraus sich ein ungünstiger Verbrennungsablauf
mit erhöhter Rauchentwicklung und Rußablagerungen im Verbrennungsraum
ergibt, Die Zuführung zusätzlicher Druckluft in den Verbrennungsraum ermöglicht während dieses Vorganges eine optimale
Zusammensetzung des Kraftätoff-Luft-Gemisches und somit
eine günstige Verbrennung. Die Druckluft kann auch in die Luftsammelleitung zwischen Abgasturbolader und Brennkraftmaschine
geleitet werden, um von dort aus über die Gaswechselventile in die Verbrennungsräume zu gelangen. Damit dabei keine Druckluft
in den Verdichter des Abgasturboladers strömen kann, muß in der
Luftsammelleitung eine Blende angeordnet sein. the start-up phase is shortened considerably, v / obei with the help of the
inventive method in particular difficulties
on emergency power generators can be avoided. A particular advantage of the method can be seen in the improvement of the load transfer by the internal combustion engine. As is well known, when the engine speed drops, the amount of fuel injected and thus the proportion of fuel in the combustion mixture increases, which results in an unfavorable combustion process with increased smoke and soot deposits in the combustion chamber and thus a favorable combustion. The compressed air can also be routed into the air collecting line between the exhaust gas turbocharger and the internal combustion engine in order to reach the combustion chambers from there via the gas exchange valves. So that no compressed air can flow into the compressor of the exhaust gas turbocharger, a screen must be arranged in the air collecting line .
In weiterer Ausgestaltung der Erfindung wird vorgeschlagen, daß di· Steuerung der Druckluftzufuhr in Abhängigkeit vom Anlaßvorgang erfolgt. Dabei kann während des Betriebes eines elektri- In a further embodiment of the invention it is proposed that the control of the compressed air supply takes place as a function of the starting process. During the operation of an electrical
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sehen oder pneumatischen Anlassers oder einer Druckluftanlaßvorrichtung über eiine Vorrichtung eine Steigerung dersee or pneumatic starter or a compressed air starting device an increase in the
Zylinderfüllung erhielt werden.Cylinder filling can be obtained.
Weiterhin wird vorgeschlagen, daß die Steuerung der Druck-It is also proposed that the control of the pressure
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luftzufuhr in Abhängigkeit vom Drehzahlabfall an einem■ 'i
air supply depending on the drop in speed at one
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DrehzahlüberwacHungsglied erfolgt. Dabei kann die Funktion des Drehzahlüberwachungsgliedes z. B. durch den Regler der
Einspritzpumpe übernommen werden, so daß bei Verschiebung der Regelstange der Einspritzpumpe durch den Regler gleichzeitig
eine Druckluftzufuhr veranlaßt wird.!
Speed monitoring element takes place. The function of the speed monitoring element z. B. be taken over by the controller of the injection pump, so that when the control rod of the injection pump is displaced by the controller, a supply of compressed air is caused at the same time.
Bei der Anwendung des erfindungsgemäßen Verfahrens empfiehlt es sich, e/itae Vorrichtung zu benutzen, bei der vorgesehen ist, daß &.JJIν die Zylinderköpfe der Brennkraftmaschine Lufteinlaßrückschlagventile eingesetzt und mittels jeweils einer Drucfcluitleifcang mit einem von, der Kurbel- oder Nockenwelle der Brennkraftmaschine angetriebenen DruckluftsteuersternWhen applying the method according to the invention, it is advisable to use e / itae device in which it is provided that & .JJI ν the cylinder heads of the internal combustion engine are inserted air inlet check valves and each by means of a pressure loop with one driven by the crankshaft or camshaft of the internal combustion engine Compressed air control star
verbunden &ind, der über eine Hauptluftleitung und ein in Abhängigkeit vohi Anlaßvorgang und/oder Drehzahlabfall gesteuertes 2/2-Wegeventll mit einer Druckluftquelle in Verbindung steht#ind & joined, which is connected via a main air line and a controlled depending vohi starting operation and / or a drop in speed 2/2-Wegeventll with a compressed air source in connection #
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Klöckner+hjmfaoldt-DeiitzAG Λ&Γ%1~1 BdP - 5· - 12.12.1975Klöckner + hjmfaoldt-DeiitzAG Λ & Γ% 1 ~ 1 BdP - 5 - 12.12.1975
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Zur weiteren Erläuterung der Erfindung wird auf die Zeichnungen verwiesen, in denen zwei Ausführungsbeispiele der erfindungsgemäßen Vorrichtung vereinfacht dargestellt sind. Es zeigen:To further explain the invention, reference is made to the drawings, in which two exemplary embodiments of the device according to the invention are shown in simplified form. Show it:
Fig. 1 eine Vorrichtung zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens, die während des Anlaßvorganges den Verbrennungsräumen einer Brennkraftmaschine Druckluft zuführt,Fig. 1 shows an apparatus for carrying out the method according to the invention, the during the starting process Supplies compressed air to combustion chambers of an internal combustion engine,
Fig. 2 eine Vorrichtung zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens, die während des Hochlaufvorganges sowie der Lastübernahme den Verbrennungsräumen zusätzliche Druckluft zuführt.Fig. 2 shows a device for performing the method according to the invention, which during the run-up process and the Load transfer supplies additional compressed air to the combustion chambers.
In den Fig. 1 und 2 ist, soweit dargestellt, mit 1 eine Brennkraftmaschine bezeichnet, die einen Abgasturbolader 2, eine Abgasleitung 3 und eine Luftsammelleitung 4 aufweist. Außerdem ist in den Figuren eine Druckluftquelle 5 dargestellt, an die sich eine zu einem 2/2-Wegeventil 6 führende Hauptluftleitung 7 anschließt. Die Hauptluftleitung 7 führt von dem 2/2-Wegeventil 6 sodann weiter zu einem von der Brennkraftmaschine 1 angetriebenen Druckluftsteuerstern 8, von dem aus Druckluftleitungen1 and 2, as far as shown, 1 is an internal combustion engine which has an exhaust gas turbocharger 2, an exhaust line 3 and an air collecting line 4. aside from that a compressed air source 5 is shown in the figures, to which a main air line leading to a 2/2-way valve 6 is connected 7 connects. The main air line 7 leads from the 2/2-way valve 6 then on to a compressed air control star 8 driven by the internal combustion engine 1, from which compressed air lines
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Klöckner-Humboldt-Deutz AG ΔΑ ICH ^3 - β* - 12.12.1975Klöckner-Humboldt-Deutz AG ΔΑ I ^ 3 - β * - 12.12.1975
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9 in Lufteinlaßrückschlagventile 10 münden, die in den Zylinderkqfen der Brennkraftmaschine- ± angeordnet-sind. Die Beta- _ tigung des 2/2-Wcgeventils 6 erfolgt über eine elektrische Steuerleituhg 11.9-are arranged in the Zylinderkqfen the Brennkraftmaschine- ± end in air intake check valves 10 degrees. The 2/2-way valve 6 is actuated via an electrical control line 11.
In Fig. 1 der zeichnerischen Darstellung-wird das^elektrisch - betätigte 2/2-Wegeven-til 6 in Abhängigkeit von dem Betrieb eines Anlassers 12 betätigt. Damit auch im Anschluß an den Anlaßvorgang Druckluft in die Verbrennungsräume der Brennkraftmaschine 1 gelangt, ist zwischen dem Anlasser 12' und dem elek-—-~ trisch gesteuerten 2/2-Wegeventil 6 in der Steuerleitung 11 ein Verzögerungsglied 13 in Form eines Relais angeordnet.In Fig. 1 of the graphic representation - the ^ is electrically - operated 2/2-Wegeven-til 6 depending on the operation of a Starter 12 actuated. This means that compressed air also enters the combustion chambers of the internal combustion engine after the starting process 1 is reached between the starter 12 'and the elec -—- ~ trically controlled 2/2-way valve 6 in the control line 11 Delay element 13 arranged in the form of a relay.
Beim Anlaßvorgang wird der Anlasser 12 in Betrieb gesetzt, wobei die Schwungmasse der Brennkraftmaschine 1 in Drehung versetzt wird. Gleichzeitig wird über die Steuerleitung 11 das 2/2-Wegeventil 6 geöffnet, und Preßluft gelangt aus der Druckluftquelle 5 über die Hauptluftleitung 7 zum Druckluftsteuerstern 8, der die Druckluftleitungen 9 jeweils während des Verdichtungshubes des betreffenden Kolbens der Brennkraftmaschine 1 mit der Hauptluftleitung 7 verbindet. Durch die Zufuhr von zusätzlicher Luft in den Verbrennungsraum während des Verdichtungshubes, wird der Verdichtungsenddruclc und die Verdichtungs- During the starting process, the starter 12 is put into operation, the centrifugal mass of the internal combustion engine 1 being set in rotation. At the same time, the 2/2-way valve 6 is opened via the control line 11, and compressed air comes from the compressed air source 5 via the main air line 7 to the compressed air control star 8, which connects the compressed air lines 9 to the main air line 7 during the compression stroke of the respective piston of the internal combustion engine 1. By supplying additional air into the combustion chamber during the compression stroke, the compression end pressure and the compression
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Klöckner-Humboldt-DeutzAG 6&Γ*.ΓΜ** - *h - 12.12.1975Klöckner-Humboldt-DeutzAG 6 & Γ * .ΓΜ ** - * h - 12.12.1975
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endtemperatur erhöht und somit ein Starten der Brennkraftmaschine 1 ermöglicht. Das Verzögerungsglied 13 sorgt dafür, daß das 2/2-Wegeventil 6 nicht unmittelbar nach- Beendigung des Anlaßvorganges wieder geschlossen wird sondern daß auch während der anschließenden Hochlauf- bzw. Leerlaufphase-der "Srennkraftmaschine 1 Druckluft iir~den Verbrennungsraum gelangt,The end temperature is increased and the internal combustion engine 1 can thus be started. The delay element 13 ensures that the 2/2-way valve 6 is not immediately after termination the starting process is closed again but that also during the subsequent run-up or idle phase-the "Internal combustion engine 1 compressed air reaches the combustion chamber,
In Fig. 2 ist mit dem Abtrieb der Brennkraftmaschine ein Generator 14 gekoppelt. An dem Generator 14 ist ein Drehzahlüberwachungsglied 15 angeordnet, das über die Steuerleitung ΪΪ mit dem elektrisch betätigten 2/2-Wegeventil 6 verbunden ist. Wenn während des Betriebes der Brennkraftmaschine- l^lStz^üeh eine hohe Last zugeschaltet wird, so sinkt die Drehzahl des Generators 14 und das elektrisch gesteuerte 2/2-WegeventiT 6 wird geöffnet, so daß Preßluft aus der Luftquelle 5 über die Hauptluftleitung 7, den Druckluftsteuerstern 8, die Druckleitungen θ und die Lufteinlaßrückschlagventile 10 jeweils im Verdichtungshub in die Verbrennungsräume der Brennkraftmaschine 1 gelangt. Durch die Erhöhung der Kraftstoffeinspritzmenge und gleichzeitige Steigerung der Luftzufuhr wird die Leistung der Brennkraftmaschine 1 dem jeweiligen Belastungszustand angepaßt. In FIG. 2, a generator 14 is coupled to the output of the internal combustion engine. A speed monitoring element 15 is arranged on the generator 14 and is connected to the electrically operated 2/2-way valve 6 via the control line ΪΪ. If a high load is switched on during operation of the internal combustion engine, the speed of the generator 14 drops and the electrically controlled 2/2-way valve 6 is opened, so that compressed air from the air source 5 via the main air line 7, the compressed air control star 8, the pressure lines θ and the air inlet check valves 10 each reach the combustion chambers of the internal combustion engine 1 in the compression stroke. By increasing the fuel injection quantity and at the same time increasing the air supply, the performance of the internal combustion engine 1 is adapted to the respective load condition.
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Claims (4)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE19752557771 DE2557771A1 (en) | 1975-12-20 | 1975-12-20 | IC engine with turbo-charger - has auxiliary air supply to cylinders for starting or full load |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE19752557771 DE2557771A1 (en) | 1975-12-20 | 1975-12-20 | IC engine with turbo-charger - has auxiliary air supply to cylinders for starting or full load |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
DE2557771A1 true DE2557771A1 (en) | 1977-06-23 |
Family
ID=5965148
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
DE19752557771 Withdrawn DE2557771A1 (en) | 1975-12-20 | 1975-12-20 | IC engine with turbo-charger - has auxiliary air supply to cylinders for starting or full load |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
DE (1) | DE2557771A1 (en) |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE3232962A1 (en) * | 1981-09-07 | 1983-03-24 | Toyo Kogyo Co. Ltd., Hiroshima | FUEL SUCTION CONTROL DEVICE FOR AN ENGINE WITH PRE-COMPRESSION |
DE3323337A1 (en) * | 1983-06-29 | 1985-01-10 | Mtu Motoren- Und Turbinen-Union Friedrichshafen Gmbh, 7990 Friedrichshafen | DIESEL INTERNAL COMBUSTION ENGINE |
-
1975
- 1975-12-20 DE DE19752557771 patent/DE2557771A1/en not_active Withdrawn
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE3232962A1 (en) * | 1981-09-07 | 1983-03-24 | Toyo Kogyo Co. Ltd., Hiroshima | FUEL SUCTION CONTROL DEVICE FOR AN ENGINE WITH PRE-COMPRESSION |
DE3323337A1 (en) * | 1983-06-29 | 1985-01-10 | Mtu Motoren- Und Turbinen-Union Friedrichshafen Gmbh, 7990 Friedrichshafen | DIESEL INTERNAL COMBUSTION ENGINE |
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Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
8139 | Disposal/non-payment of the annual fee |