DE2632015A1 - Dieselbrennkraftmaschine - Google Patents

Description

MOTOREN- UND TURBINEN-UNION Z,
FRIEDRICHSHAFEN GMBH

Friedrichshafen

Die selbrennkraftmaschine

Die Erfindung betrifft eine durch Abgasturbolader aufladbare mehrzylindrige Dieselbrennkraftmaschine mit einer DruckluftStartanlage, bestehend aus einem Anlaßluftspeicher, mindestens einem Teil der Zylinder zugeordneten Lufteinlaßventilen und einem von der Dieselbrennkraftmaschine angetriebenen Anlaßluft-Verteiler für eine Steuerluft, die die Lufteinlaßventile der einzelnen Zylinder während ihres jeweiligen Arbeitshubes aufsteuert. Die Erfindung geht aus von einer in der deutschen Patentschrift 22 21 567 / FOIL, 13/04 beschriebenen Regelvorrichtung an einer aufgeladenen Dieselbrennkraftmaschine, bei der die Zufuhr von Startluft zur Verbesserung der Beschleunigung der Maschine und/oder zur Verminderung der DrehzahlSenkung bei plötzlicher Lastaufnahme der mit Brennstoff laufenden Maschine auch im Bereich von über 50$ der Vollastdrehzahl erfolgt.

Die beabsichtigte Wirkung dieser vorbekannten Regelvorrichtung, nämlich bei einem Beschleunigungsvorgang bzw. bei plötzlicher Lastaufnahme die bei diesen Betriebszuständen fehlende Aufladeluft des Abgasturboladers durch Zufuhr von Druckluft aus dem Anlaßluftspeicher zu kompensieren, kann nur unvollkommen erreicht werden, weil durch das Steuerventil die Zuführung von Druckluft während des jeweiligen

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Arbeitshubes erfolgt und die dadurch eingebrachte Frischluft beim anschließenden Ausstoßen der verbrannten Gase mit ins Freie befördert wird, so daß der größte Teil der Frischluft nicht an der Verbrennung teilnehmen kann. Nach einem Startvorgang ist außerdem das Druckniveau im Anlaßluftspeicher durch den Luftverbrauch beim Starten erheblich abgesenkt. Für den normalerweise unmittelbar darauf erforderlichen BeschleunigungsVorgang von Leerlaufdrehzahl auf Volllastdrehzahl steht deshalb nicht der maximal mögliche Luftdruck zur Verfügung. Dadurch wird die primäre Einwirkung der Druckluft auf den Kolben verringert und die Zufuhr von Druckluft am Ende des Arbeitshubes erfolgt erst zu einem späteren Zeitpunkt, wenn der Verbrennungsdruck entsprechend abgesunken ist. Dadurch wird die eingebrachte Luftmenge und ihre Einwirkung auf das Temperaturniveau im Zylinder reduziert.

Aufgabe der Erfindung ist es, die aufgeführten Nachteile der vorbekannten Regelvorrichtung zu vermeiden. Diese Aufgabe wird durch die Merkmale des Anspruches gelöst. Dabei steht durch die Anordnung eines zusätzlichen getrennten Luftspeichers auch direkt nach einem Startvorgang der volle Luftdruck für den Ersatz der fehlenden Aufladeluft zur Verfügung. Durch die Anordnung des zweiten Steuerverteilers kann die Zusatzdruckluft bei geöffnetem normalem Ansaugventil, also während des Ansaughubes und im ersten Drittel des Verdichtungshubes* in die Zylinder eingebracht werden.

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Dabei wird die Zusatzluftraenge derart bemessen, daß dadurch die fehlende Ladeluftmenge bei einem Beschleunigungsvorgang bzw. bei plötzlicheir Belastung vollkommen kompensiert wird.

Durch die Maßnahmen kann eine wirksame Verkürzung der Hochlaufzeit des Dieselmotors von den untersten Drehzahlen an bis zum Erreichen seiner Nenndrehzahl und eine wesentliche Verminderung der DrehzahlSenkung bei plötzlicher Lastaufnahme des laufenden Motors erreicht werden.

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in der Zeichnung dargestellt und wird im folgenden näher beschrieben.

Eine sechs-zylindrige Dieselbrennkraftmaschine 11 mit einem nicht dargestellten Abgasturbolader ist mit einer Druckluftstartanlage ausgerüstet, die aus einem Anlaßluftspeicher 12, Lufteinlaßventilen 13 bis 15 und einem Anlaßluftverteiler 16 besteht. Über ein beim Start der Brennkraftmaschine betätigtes Magnetventil 17 gelangt Druckluft aus dem Anläßluftspeicher 12 über eine Leitung 18, Rückschlagventil 19 und eine Leitung 20 zu den Lufteinlaßventilen 13 bis 15 und über eine Leitung 21 zu dem Anlaßluftverteiler 16, der von der Brennkraftmaschine angetrieben wird und die Druckluft als Steuerluft über ein zweites Magnetventil 22 und Leitungen 23, 24, 25 sowie Leitungen 26, 27, 28 auf die Lufteinlaßventile 13 bis 15 verteilt. Dadurch wird die in Leitung 20 anstehende Druckluft im Arbeitshub des entsprechenden Zylinders eingeblasen und kann auf den Kolben zum Anwerfen der Brennkraft-

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maschine einwirken.

Erfindungsgemäß sind ein weiterer Luftspeicher 30 und ein weiterer Steuerluftverteiler 31 angeordnet, die in den Beschleunigungs- und Stoßbelastungsphasen der Brennkraftmaschine Druckluft bei geöffnetem normalem Ansaugventil, also während des Ansaughubes und im ersten Drittel des Verdichtungshubes, über die Lufteinlaßventile 13 bis 15 und weitere Lufteinlaßventile 32 bis 34 in die Zylinder einbringen. Dabei gelangt, die Druckluft aus dem Luftspeicher, 30 über Leitung 35, ein zu betätigendes Magnetventil 36, Rückschlagventil 37 und über Leitungen 20 und 38 bis zu den Lufteinlaßventilen 13 bis 15 und 32 bis 34 und über eine Leitung 39 zu dem Steuerluftverteiler 31> der ebenfalls von der Brennkraftmaschine angetrieben wird und die Druckluft als Steuerluft über das zu betätigende Magnetventil 22 und Leitungen 40 bis 45, 26 bis 28 und 46 bis 48 auf die Lufteinlaßventile I3 bis 15 und 32 bis 34 verteilt.

Die Steuerung erfolgt in der Weise, daß bis zum Erreichen der Startdrehzahl von ca. 100 bis ISO U/min durch Betätigen des Magnetventiles 17 die Druckluft aus dem Anlaßluftspeicher 12 entnommen wird und im Ärbeitshub wenigstens eines Teiles der Zylinder eingeblasen wird. Über dieser Drehzahl wird das Magnetventil 17 stromlos und durch Betätigung der Magnetventile 22 und 36 das Hochlaufen des Dieselmotors durch Einblasen von Druckluft aus dem zusätzlichen Luftspeicher 30 in den Ansaug- und Verdichtungshub, vorzugsweise

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aller Zylinder, wirkungsvoll unterstützt. Bei Erreichen einer festlegbaren Drehzahl, die etwas unterhalb der Nenndrehzahl liegt, wird der Zustrom von Zusatzdruckluft durch Abschalten der Magnetventile 22 und 36 unterbrochen. Bei dieser Drehzahl ist der Abgasturbolader in der Lage, die Aufladung des Dieselmotors voll zu übernehmen. Sobald infolge plötzlicher Belastung eine Drehzahlsenkung des Dieselmotors unter die festgelegte Drehzahl erfolgt, wird die Zusatzdruckluft wieder eingeschaltet. Dadurch wird ein zu starkes Absinken der Drehzahl verhindert und ein schnelles Wiedererreichen der Nenndrehzahl ermöglicht.

Die beiden Druckluftspeicher 12 und 30 werden während des Betriebes der Dieselbrennkraftmaschine wieder aufgefüllt bzw. auf ihrem Nenndruck gehalten, so daß für den nächsten Start- und Beschleunigungsvorgang genügend Luft mit ausreichendem Druck zur Verfugung steht.

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Claims (1)

1. Patentanspruch

   Durch Abgasturbolader aufladbare mehrzylindrige Dieselbrennkraftmaschine mit einer DruckluftStartanlage, bestehend aus einem Anlaßluftspeicher, mindestens einem Teil der Zylinder zugeordneten Lufteinlaßventilen und einem von der.Dieselbrennkraftmaschine angetriebenen Anlaßluftverteiler für eine Steuerluft, die die Lufteinlaßventile der einzelnen Zylinder während ihres jeweiligen Arbeitshubes aufsteuert, gekennzeichnet durch einen weiteren Luftspeicher (50)s der in den Beschleunigungs- und Stoßbelastungsphasen der Dieselbrennkraftmaschine (11) Druckluft bei geöffnetem normalem Ansaugventil, also während des Ansaughubes und im ersten Drittel des Verdichtungshubes, über die durch einen weiteren Steuerluftverteiler (51) gesteuerten Lufteinlaßventile (.15 bis 15, 52 bis 54) in die Zylinder der Dieselbrennkraftmaschine liefert.

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