DE2607688A1 - METHOD AND DEVICE FOR TREATING THE INTAKE AIR OF A CHARGED DIESEL ENGINE WITH LOW COMPRESSION LEVEL - Google Patents

METHOD AND DEVICE FOR TREATING THE INTAKE AIR OF A CHARGED DIESEL ENGINE WITH LOW COMPRESSION LEVEL

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DE2607688A1
DE2607688A1 DE19762607688 DE2607688A DE2607688A1 DE 2607688 A1 DE2607688 A1 DE 2607688A1 DE 19762607688 DE19762607688 DE 19762607688 DE 2607688 A DE2607688 A DE 2607688A DE 2607688 A1 DE2607688 A1 DE 2607688A1
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Germany
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diesel engine
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Bernard Treuil
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MAN Energy Solutions France SAS
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Societe dEtudes de Machines Thermiques SEMT SA
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    • F02M31/00—Apparatus for thermally treating combustion-air, fuel, or fuel-air mixture
    • F02M31/02—Apparatus for thermally treating combustion-air, fuel, or fuel-air mixture for heating
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Description

LEINWEBER &LEINWEBER &

ZIMMERMANNCARPENTER

2607688 PATENTANWÄLTE2607688 PATENT LAWYERS

Dipl.-Ing. Hermann Leinweber Dipl.-Ing. Heinz Zimmermann Dipl.-Ing. A. Gf. v. WengerskyDipl.-Ing. Hermann Leinweber Dipl.-Ing. Heinz Zimmermann Dipl.-Ing. A. Gf. v. Wengersky

8 München 2, Rosental 78 Munich 2, Rosental 7

2. Aufgang (Kustermann-Passage) Telefon (089) 2603989 Telex528191lepatd
Telegr.-Adr. Leinpat München2. Ascent (Kustermann-Passage) Telephone (089) 2603989 Telex528191lepatd
Telegr. Addr. Leinpat Munich

den 25. Februar 1976 the February 25, 1976

Unser Zeichen Δ/ LOur symbol Δ / L

SOCIETE D1ETUDES DE MACHINES THEEMIQUES - S.E.M.T. - , Saint Denis, FrankreichSOCIETE D 1 ETUDES DE MACHINES THEEMIQUES - SEMT -, Saint Denis, France

Verfahren und Vorrichtung zur Aufbereitung der Ansaugluft eines aufgeladenen Dieselmotors mit schwachem KompressionsgradMethod and device for processing the intake air of a supercharged diesel engine with a low degree of compression

Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren und eineThe invention relates to a method and a

oderor

Vorrichtung zur zeitweiligen Aufbereitung/Vorerhitzung der Ansaugluft, die gegebenenfalls vorverdichtet ist, eines Dieselmotors, der z.B. aufgeladen ist und mit niedrigem Volumenkompressionsgrad insbesondere während des Startens und auch bei schwachen Belastungen arbeitet, bei welchem die Durchflußmenge der Auspuffgase zwangsweise gedrosselt oder künstlich in variab ler Weise behindert wird, insbesondere durch Schaffung einer vorzugsweise einstellbaren Zwangsverlustbelastung an einer oder mehreren beliebigen Stellen in ihrer Strömungsbahn zwischen einerseits wenigstens einem oder jedem Zylinder des Motors und andererseits wenigstens einem oder jedem Ausgang der genanntenDevice for the temporary preparation / preheating of the intake air, which is possibly pre-compressed, of a diesel engine that is charged, for example, and with a low degree of volume compression works especially during starting and also at low loads, at which the flow rate the exhaust gas is forcibly throttled or artificially hindered in variab ler way, in particular by creating one preferably adjustable forced loss load at one or more arbitrary points in their flow path between on the one hand at least one or each cylinder of the engine and on the other hand at least one or each output of the aforementioned

609836/0345609836/0345

Auspuffgase nach außen oder der in die freie Atmosphäre ausmündenden Entlassungsöffnung dieser Gase (nach Patent (Patentanmeldung P 24 41 873.3-13). Insbesondere, aber nicht ausschließlich bezieht sich die Erfindung auf eine spezifische Ausführungsart des Gegenstandes des nauptpatentes sowie auf die verschiedenen Anwendungen und Nutzbarmachungen, die sich aus dessen Einsatz ergeben, und auch auf die Systeme, Einheiten, Geräte, Maschinen, Ausrüstungen und Einrichtungen, die diese Verbesserungen und Veränderungen aufweisen.Exhaust gases to the outside or the discharge opening of these gases opening into the free atmosphere (according to patent (Patent application P 24 41 873.3-13). In particular, but not exclusively, the invention relates to one specific design of the subject of the main patent as well as the various applications and uses, resulting from its use, and also on the systems, units, devices, machines, equipment and facilities that have these improvements and changes.

Im Hauptpatent hat man ein Verfahren zur zeitweiligen Aufbereitung, insbesondere durch Vorerhitzung der gegebenenfalls vorverdichteten Ansaugluft eines Dieselmotors oder eines ähnlichen Verbrennungsmotors mit mit spontaner Zündung durch Kompression und mit Brennstoffeinspritzung, insbesondere für einen Motor, der vorzugsweise stark aufgeladen ist und mit niedrigem Volumenkompressionsgrad insbesondere während des Anlassens oder auch bei schwachen Belastungen arbeitet, wobei die Ansaugluft gegebenenfalls, bevor sie in wenigstens einer oder jeder Brennkammer des Motors verdichtet wird, vorerhitzt wird. Nach einer im Hauptpatent angegebenen Ausführungsart besteht dieses Verfahren darin, daß man die Durchflußmenge der Auspuffgase drosselt oder deren Strömung vorzugsweise in variabler und nach Wunsch einstellbarer Weise künstlich behindert, insbe-r sondere durch Schaffung einer Verlustbelastung an einer oder mehreren beliebigen Stellen in ihrer Strömungsbahn zwischen einerseits wenigstens einem oder jedem Zylinder des genannten Motors und andererseits wenigstens einem oder jedem Ausgang der genannten Auspuffgase nach außen oder der Auslaßöffnung dieser Gase, die in die freie Atmosphäre mündtt. Zur Durchführung dieses Verfahrens siehtIn the main patent you have a method for temporary processing, in particular by preheating the, if necessary pre-compressed intake air of a diesel engine or a similar internal combustion engine with spontaneous Ignition by compression and with fuel injection, especially for an engine that is preferably highly charged is and with a low degree of volume compression, especially during starting or also with weak Loads works, the intake air optionally before it in at least one or each combustion chamber of the Motor is compressed, is preheated. According to one embodiment specified in the main patent, this method exists in that one throttles the flow rate of the exhaust gases or their flow, preferably in variable and artificially handicapped in an adjustable manner as desired, in particular in particular by creating a loss load at one or more arbitrary points in their flow path between on the one hand at least one or each cylinder of said engine and on the other hand at least one or any outlet of said exhaust gases to the outside or the outlet opening of these gases which are released into the free atmosphere mündtt. To carry out this procedure see

-3--3-

609836/0345609836/0345

2BD7688 — 3 —2BD7688 - 3 -

das Hauptpatent wenigstens ein selektiv regel- oder einstellbares Organ zur Drosselung oder veränderlichen Verringerung des Durchströmvolumens der Auspuffgase vor, welches an einem beliebigen Punkt wenigstens einer Leitung angeordnet ist, die wenigstens einen oder jeden Zylinder des genannten Motors mit wenigstens einer oder jeder nach außen oder in die freie Atmosphäre ausmündenden Auslaßöffnung der Auspuffgase verbindet. Ein derartiges Mindererorgan oder Drosselorgan des Durchflußquerschnittes kann z.B. von einem Ventil oder einem beweglichen Verschlußorgan wie einer Klappe, einem Flügel oder einer Drehdrosselklappe oder ähnlichem Element zur Drosselung des freien Durchflußquerschnitts gebildet werden, welches ständig in die genannte Leitung eingebaut oder in letzterer vorläufig angeordnet oder eingesetzt ist, wobei dieses Mindererorgan ebenfalls durch eine bewegliche Klappe mit Diaphragma, in dem wenigstens eine kalibrierte Durchgangsöffnung oder dergleichen vorgesehen ist, gebildet werden kann. the main patent is at least one that can be regulated or adjusted selectively Organ for throttling or variable reduction of the flow volume of the exhaust gases, which at a any point of at least one conduit is arranged, the at least one or each cylinder of said engine connects to at least one or each outlet opening of the exhaust gases opening out to the outside or into the open atmosphere. Such a reducing element or throttle element of the flow cross-section can, for example, be a valve or a movable closure member such as a flap, a wing or a rotary throttle valve or similar element for Throttling of the free flow cross-section are formed, which is constantly built into the said line or in the latter is provisionally arranged or inserted, this reducer also by a movable flap can be formed with a diaphragm in which at least one calibrated passage opening or the like is provided.

Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, die Vorerhitzung der Ansaugluft insbesondere in Verbindung mit dem genannten Verfahren und der genannten Vorrichtung zu verbessern und sogar zu beschleunigen, um das Starten des Motors noch weiter zu vereinfachen. Zu diesem Zweck ist das erfindungsgemäße Verfahren durch einen Arbeitsgang gekennzeichnet, der darin besteht, die Kraftstoffeinspritzung während wenigstens eines Abschnitts der zum Andrehen bzw. Anfahren des Motors notwendigen Zeit vorläufig zu verzögern.The object of the present invention is to preheat the intake air, in particular in connection with the aforementioned Method and device to improve and even accelerate the starting of the engine to simplify even further. For this purpose, the method according to the invention is characterized by an operation which consists in injecting fuel during at least a portion of the cranking delay the engine temporarily.

Gemäß einem anderen Merkmal der Erfindung besteht das Verfahren darin, während dessen Anlaßzeit den Motor durchzudrehen, indem letzterer insbesondere auf mechanischem Wege durch dessen Kurbelwelle während einer geringen Anzahl von Arbeitszyklen, die z.B. zehn Verdichtungen oder zwanzig Umdrehungen für einen Viertaktmotor entsprechen, in Drehung versetzt wird, ohne daß Kraftstoff eingespritzt wird.According to another feature of the invention, the method consists in cranking the engine during its starting time, by the latter in particular mechanically through its crankshaft during a small number of Duty cycles corresponding to ten compressions or twenty revolutions for a four-stroke engine, for example, in rotation is added without injecting fuel.

R 0 9 U 3 H / Π 3 4 Γ.R 0 9 U 3 H / Π 3 4 Γ.

-4- 2BÜ7688-4- 2BÜ7688

Gemäß noch einem anderen kennzeichnenden Merkmal der Erfindung ist eine vorzugsweise automatische Steuerung der Verzögerung der Kraftstoffeinspritzung in Abhängigkeit von der zur Zeit gegebenen Temperatur der vorerhitzten Ansaugluft vorgesehen.According to yet another characterizing feature of the invention is a preferably automatic control of the Delay in fuel injection as a function of the current temperature of the preheated intake air intended.

Die Erfindung bezieht sich ferner auf eine Vorrichtung zur Durchführung dieses Verfahrens, die dadurch gekennzeichnet ist, daß sie selektiv einstellbare, gegebenenfalls automatische Mittel zur Verzögerung der Kraftstoffeinspritzung besitzt.The invention also relates to an apparatus for carrying out this method, which is characterized in that is that they are selectively adjustable, optionally automatic means for delaying the fuel injection owns.

Gemäß noch einem kennzeichnenden Merkmal der erfindungsgemäßen Vorrichtung besitzt letztere vorzugsweise automatische Mittel zur Steuerung oder verzögerten Auslösung der Kraftstoffeinspritzung, die z.B. in Abhängigkeit von der zur Zeit gegebenen Temperatur der in einem oder jedem Zylinder des Motors enthaltenen Luft betätigt werden.According to yet another characteristic feature of the device according to the invention, the latter is preferably automatic Means for the control or delayed triggering of the fuel injection, which, for example, depends on the at the given temperature of the air contained in one or each cylinder of the engine.

Die erfindungsgemäße Verbesserung weist daher den Vorteil auf, daß sie in spürbarer Weise die Wirksamkeit der Vorerhitzung und demzufolge der Schnelligkeit des Startens des Motors erhöht, indem sie einfach und ohne großen Kostenaufwand durchgeführt werden kann und dazu eine sichere oder zuverlässige Arbeitsweise ermöglicht.The improvement according to the invention therefore has the advantage that it noticeably increases the effectiveness of the Preheating and, consequently, the speed of starting the engine is increased by being simple and inexpensive can be carried out and also enables a safe or reliable mode of operation.

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609836/0345609836/0345

Claims (5)

PatentansprücheClaims i iy Verfahren zur zeitweiligen Aufbereitung oder Yorerhitzung der Ansaugluft, die gegebenenfalls vorverdichtet ist, eines Dieselmotors, der z.B. aufgeladen ist und mit niedrigem folumenkompressionsgrad insbesondere während des Startens und auch bei schwachen Belastungen arbeitet, bei welchem die Durchflußmenge der Auspuffgase zwangsweise gedrosselt oder künstlich in variabler Weise behindert wird, insbesondere duch Schaffung einer vorzugsweise einstellbaren Zwangsverlustbelastung an einer oder mehreren beliebigen Stellen in ihrer Strömungsbahn zwischen einerseits wenigstens einem oder jedem Zylinder des Motors und andererseits wenigstens einem oder jedem Ausgang der genannten Auspuffgase nach außen oder der in die freie Atmosphäre ausmündenden Entlassungsöffnung dieser Gase, (nach Patent ... (Patentanmeldung P 24 41 873.3-13)), gekennzeichnet durch einen Arbeitsgang, der darin besteht, die Kraftstoffeinspritzung während mindestens eines Abschnitts der Startzeit des Motors vorläufig zu verzögern. i iy Procedure for temporary conditioning or heating the intake air, which may be pre-compressed, of a diesel engine that is charged, for example, and with low volume compression, especially during of starting and also works at low loads, at which the flow rate of the exhaust gases forcibly throttled or artificially hindered in a variable manner, in particular by creating a preferably adjustable Forced loss loading at one or more arbitrary points in their flow path between on the one hand at least one or each cylinder of the engine and, on the other hand, at least one or each outlet of said exhaust gases to the outside or to the open atmosphere discharging discharge opening of these gases, (according to patent ... (patent application P 24 41 873.3-13)), characterized by an operation consisting in injecting fuel during at least one section to temporarily delay the engine start time. 2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß man den Motor während dessen Anlaßzeit durchdreht, indem letzterer vorzugsweise auf mechanischem Wege mit Hilfe seiner Kurbelwelle während einer geringen Anzahl von Arbeitszyklen, die z.B. zehn Verdichtungen oder zwanzig Umdrehungen im Falle eines Vertikalmotors entspricht, in Drehung versetzt wird, ohne daß Kraftstoff eingespritzt wird.2. The method according to claim 1, characterized in that the engine cranks during its starting time, by the latter preferably mechanically with the help of its crankshaft during a small number of work cycles, which corresponds to e.g. ten compressions or twenty revolutions in the case of a vertical motor, in Rotation is displaced without injecting fuel. -6-609836/0345 -6-609836 / 0345 3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, gekennzeichnet durch eine vorzugsweise automatische Steuerung der Verzögerung der Kraftstoffeinspritzung in Abhängigkeit von der aktuellen Temperatur der vorerhitzten Ansaugluft. 3. The method according to claim 1 or 2, characterized by a preferably automatic control of the Delay of fuel injection depending on the current temperature of the preheated intake air. 4. Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach einem der Ansprüche 1 bis 3» gekennzeichnet durch selektiv einstellbare, gegebenenfalls automatische Mittel zur Verzögerung der Kraftstoffeinspritzung.4. Device for performing the method according to one of claims 1 to 3 »characterized by selectively adjustable, optionally automatic means for delaying the fuel injection. 5. Vorrichtung nach Anspruch 4, gekennzeichnet durch Mittel zur Steuerung oder verzögerten, vorzugsweise automatischen Auslösung der Kraftstoffeinspritzung, die zum Beispiel in Abhängigkeit von der in einem oder jedem Zylinder des Motors enthaltenden Luft gesteuert werden.5. Apparatus according to claim 4, characterized by means for controlling or delayed, preferably automatic triggering of fuel injection, which, for example, depending on the in one or each Cylinders of the engine containing air can be controlled. 609836609836 /0345 X/ 0345 X
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