DE2719668A1 - Mehrzylinder-viertakt-dieselmotor - Google Patents
Mehrzylinder-viertakt-dieselmotorInfo
- Publication number
- DE2719668A1 DE2719668A1 DE19772719668 DE2719668A DE2719668A1 DE 2719668 A1 DE2719668 A1 DE 2719668A1 DE 19772719668 DE19772719668 DE 19772719668 DE 2719668 A DE2719668 A DE 2719668A DE 2719668 A1 DE2719668 A1 DE 2719668A1
- Authority
- DE
- Germany
- Prior art keywords
- cylinders
- compressor
- valve
- diesel engine
- charge air
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Granted
Links
Classifications
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
- F02B—INTERNAL-COMBUSTION PISTON ENGINES; COMBUSTION ENGINES IN GENERAL
- F02B37/00—Engines characterised by provision of pumps driven at least for part of the time by exhaust
- F02B37/12—Control of the pumps
- F02B37/14—Control of the alternation between or the operation of exhaust drive and other drive of a pump, e.g. dependent on speed
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F01—MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
- F01L—CYCLICALLY OPERATING VALVES FOR MACHINES OR ENGINES
- F01L13/00—Modifications of valve-gear to facilitate reversing, braking, starting, changing compression ratio, or other specific operations
- F01L13/0015—Modifications of valve-gear to facilitate reversing, braking, starting, changing compression ratio, or other specific operations for optimising engine performances by modifying valve lift according to various working parameters, e.g. rotational speed, load, torque
- F01L13/0031—Modifications of valve-gear to facilitate reversing, braking, starting, changing compression ratio, or other specific operations for optimising engine performances by modifying valve lift according to various working parameters, e.g. rotational speed, load, torque by modification of tappet or pushrod length
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
- F02B—INTERNAL-COMBUSTION PISTON ENGINES; COMBUSTION ENGINES IN GENERAL
- F02B37/00—Engines characterised by provision of pumps driven at least for part of the time by exhaust
- F02B37/04—Engines with exhaust drive and other drive of pumps, e.g. with exhaust-driven pump and mechanically-driven second pump
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
- F02B—INTERNAL-COMBUSTION PISTON ENGINES; COMBUSTION ENGINES IN GENERAL
- F02B37/00—Engines characterised by provision of pumps driven at least for part of the time by exhaust
- F02B37/12—Control of the pumps
- F02B37/20—Control of the pumps by increasing exhaust energy, e.g. using combustion chamber by after-burning
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
- F02B—INTERNAL-COMBUSTION PISTON ENGINES; COMBUSTION ENGINES IN GENERAL
- F02B75/00—Other engines
- F02B75/12—Other methods of operation
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
- F02D—CONTROLLING COMBUSTION ENGINES
- F02D17/00—Controlling engines by cutting out individual cylinders; Rendering engines inoperative or idling
- F02D17/02—Cutting-out
- F02D17/023—Cutting-out the inactive cylinders acting as compressor other than for pumping air into the exhaust system
- F02D17/026—Cutting-out the inactive cylinders acting as compressor other than for pumping air into the exhaust system delivering compressed fluid, e.g. air, reformed gas, to the active cylinders other than during starting
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
- F02D—CONTROLLING COMBUSTION ENGINES
- F02D23/00—Controlling engines characterised by their being supercharged
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
- F02D—CONTROLLING COMBUSTION ENGINES
- F02D23/00—Controlling engines characterised by their being supercharged
- F02D23/005—Controlling engines characterised by their being supercharged with the supercharger being mechanically driven by the engine
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
- F02B—INTERNAL-COMBUSTION PISTON ENGINES; COMBUSTION ENGINES IN GENERAL
- F02B75/00—Other engines
- F02B75/02—Engines characterised by their cycles, e.g. six-stroke
- F02B2075/022—Engines characterised by their cycles, e.g. six-stroke having less than six strokes per cycle
- F02B2075/027—Engines characterised by their cycles, e.g. six-stroke having less than six strokes per cycle four
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02T—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
- Y02T10/00—Road transport of goods or passengers
- Y02T10/10—Internal combustion engine [ICE] based vehicles
- Y02T10/12—Improving ICE efficiencies
Description
MOTOREN- UND TURBINEN-UNION
FRIEDRICHSHAPEN GMBH
FRIEDRICHSHAPEN GMBH
Friedrichshafen
Mehrzylinder-Viertakt-Dieselmotor
Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren und eine Vorrichtung zum Betrieb eines mit einem Verdichtungsverhältnis
von gleich oder kleiner als elf arbeitenden Mehrzylinder-Viertakt-Dieselmotors, der einen mit der Ladeluftleitung
verbundenen Ladeluftverdichter und eine an die Abgasleitung des Dieselmotors angeschlossene Verdichterantriebsturbine
aufweist, wobei einige der mittels mechanischer Ventilbetätigung gesteuerten Zylinder zeitweise nicht zur Arbeitsabgabe
herangezogen werden.
Ein Dieselmotor, der zwecks Reduzierung der maximalen Zünddrücke mit niedrigem Verdichtungsverhältnis, z.B. kleiner
als acht, betrieben wird, erreicht beim Anlassen, im Leerlauf und bei Teillast keine ausreichende Verdichtungsendtemperatur
ohne besondere Hilfsmaßnahmen.
Für einen aufgeladenen Mehrzylinder-Viertakt-Dieselmotor, der mit einem zwischen t = 8 bis 12 liegenden Verdichtungsverhältnis
arbeitet, sind derartige Hilfsmaßnahmen bekannt. Diese Hilfsmaßnahmen bestehen darin, daß die Luftzufuhr der
"Arbeitszylinder" über den Ladeluftverdichter gesperrt wird
und gleichzeitig einige Zylinder als Kompressoren betrieben
809845/026S ?66S
werden. Der Kompressorbetrieb dieser Zylinder ergibt sich durch Umschalten ihrer Ventilsteuerung auf Nocken mit anderen
Steuerzeiten für die Ventile. Das Ansaugen der "Kompressor" -Luft erfolgt über die Auslaßventile, während die
verdichtete Luft über die Einlaßventile in die Ladeluftleitung ausströmt und so den verbleibenden, im Viertakt-Dieselverfahren
arbeitenden Zylindern als vorverdichtete und damit erwärmte Ladeluft zur Verfügung steht.
Nachteilig bei diesem bekannten Verfahren ist der Aufwand, den die durch axiales Verschieben der Nockenwelle bewirkte
Änderung der Ventilsteuerzeiten bei den "Kompressor-Zylindern" erfordert. Die beim Übergang der Ventilstößel von
einer Nockenform zur anderen auftretenden funktionellen Schwierigkeiten sowie die systembedingte Beschränkung auf
den Anlaßvorgang sind weitere Nachteile des bekannten Verfahrens .
Es ist daher Aufgabe der Erfindung, ein Verfahren und eine
Vorrichtung zum Betreiben eines Dieselmotors der eingangs genannten Art zu schaffen, um die Vorteile eines unter £ =11
liegenden Verdichtungsverhältnisses ohne dessen Nachteile hinsichtlich Anlassen und Teillastverhalten mit geringem Aufwand
nutzen zu können.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die Kombination folgender Merkmale gelöst:
a) Zylinder, die momentan keine Arbeit leisten, werden als
a) Zylinder, die momentan keine Arbeit leisten, werden als
25.04.1977 7662
gri-se
809845/0265
Kompressoren betrieben und beliefern die Arbeitszylinder mit Druckluft.
b) Abschnitte der Ladeluftleitung des Dieselmotors werden als Saugleitungen für die Kompressorzylinder verwendet,
während für ihre Druckleitungen Abschnitte der Abgasleitungen des Dieselmotors dienen.
c) Die Ventilhubzahl der Kompressorzylinder ist für die jeweilige Dauer der Kompressorbetriebszeit gegenüber
der Ventilhubzahl der Arbeitszylinder verdoppelt.
d) Die zusätzlichen Ventilhübe der Kompressorzylinder werden
hydraulisch erzeugt.
e) Die Steuerimpulse für die zusätzlichen Ventilhübe werden von der Ventilsteuerung solcher Zylinder abgeleitet,
die zu den jeweiligen Kompressorzylindern um einen zwisehen 2700 und 450° liegenden Kurbelwinkel versetzt
arbeiten.
Auf diese Weise ist das Anlassen des Dieselmotors trotz des niedrigen, unter S =11 liegenden Verdichtungsverhältnisses
ohne zusätzlichen Kraftstoff verbrauchende Anlaßhilfer^nöglieh.
Die Aufteilung der Zylinderanzahl in Arbeits- und Kompressorzylinder
kann vom Anlassen des Dieselmotors über Leerlauf bis zur VoHastIeistung der Arbeitszylinder beibehalten
werden. Daraus resultiert für den Dieselmotor ein günstigerer Kraftstoffverbrauch bei Teillast, als wenn alle Zylinder bei
geringerer Belastung zur Erzeugung der Teillast herangezogen würden. Vorteilhaft ist es auch, daß die Steuerzeiten für den
25.04.1977 7662
grl-se
809845/0265
normalen Motorbetrieb bei den Ventilen aller Zylinder unverändert und die Durchströmungsrichtung der Gasführungskanäle
bei allen Zylindern gleich bleiben. Das sichere Erreichen der für die Verdichtungszündung erforderlichen Verdichtungsendtemperatur
wird bei dem vorgeschlagenen Verfahren auch noch dadurch unterstützt, daß der Abgasturbolader
volljwirksam bleibt. Sobald nämlich die Abgaslieferung aus
den Arbeitszylindern einsetzt, ergibt sich eine Vorverdichtung der von den Kompressorzylindern angesaugten Luft.
Nach einem weiteren Merkmal der Erfindung erfolgt eine zweistufige
Vorverdichtung der Ladeluft dadurch, daß ein Teil der Kompressorzylinder als Niederdruckstufe und der andere
Teil als Hochdruckstufe betrieben wird, wobei der Auslaß der Niederdruckstufe mit dem Einlaß der Hochdruckstufe und
der Auslaß der Hochdruckstufe mit dem Einlaß der Arbeitszylinder verbunden ist. Damit ist es möglich, bei einem Dieselmotor
mit dem vorstehend erwähnten niedrigen Verdichtungsverhältnis auch bei geringer Außentemperatur durch hohe Vorverdichtung
der Verbrennungsluft eine ausreichend hohe Verdichtungsendtemperatur in den Arbeitszylindern beim Anlassen
zu erreichen. Für diese Betriebsweise ist es vorteilhaft, die Zylinderanzahl erfindungsgemäß so aufzuteilen, daß sich
die Zylinderanzahl für Niederdruckstufe, Hochdruckstufe und Arbeitszylinder wie 2:1:1 verhält.
Bei einem niedrig verdichtenden Dieselmotor, der mit Ladeluftkühlung
arbeitet, wird gemäß der Erfindung bei bestimmten
25.04.1977 7 6 6 2
se 809845/0265
Betriebszuständen des Dieselmotors der Wärmetauscher für die Ladeluftkühlung von der Ladeluft nicht durchströmt.
Die durch die Druckerhöhung im Ladeluftverdichter erwärmte Ladeluft steht so den Zylindern mit höherem Temperaturniveau
zur Verfügung und begünstigt das sichere Erreichen der erforderlichen Verdichtungsendtemperatur.
Bei der Vorrichtung zur Durchführung der erfindungsgemäßen Verfahrens sind in Ladeluft- und Abgasleitung des Dieselmotors
Umschalteinrichtungen zur Abgrenzung der als Saug- bzw. Druckleitungen für die Kompressorzylinder dienenden Abschnitte
angeordnet. Gemäß der Erfindung sind zwischen den in Ladeluft- und Abgasleitung des Dieselmotors eingefügten
Umschalteinrichtungen Verbindungsleitungen angeordnet. Damit
ist es möglich, den Dieselmotor nach dem mit Hilfe der Kompressorzylinder erfolgten Start auf eine Betriebsweise
mit allen Zylindern als Arbeitszylinder zu betreiben, oder beim Start mit Hilfe der zweistufigen Vorverdichtung der
Ladeluft in den Kompressorzylindern durch Betätigen der entsprechenden Umschalteinrichtungen zunächst auf einstufige
Vorverdichtung umzuschalten.
Für den Betrieb des mit Ladeluftkühlung arbeitenden Dieselmotors unter Ausschaltung des Wärmetauschers für die Ladeluftkühlung
ist nach der Erfindung an eine in der Verdichterdruckleitung angeordnete Umschalteinrichtung eine den
vorgenannten Wärmetauscher umgehende Leitung angeschlossen, die eine direkte Verbindung zur Ladeluftleitung des Dieselmotors herstellt.
25.04.1977 7662
gri"se 809845/0265
Zur Gewinnung hydraulischer Steuerimpulse ist erfindungsgemäß allen Ventilstößeln von mindestens der Hälfte aller
Zylinder eine bei jedem Stößelhub einen Druckimpuls erzeugende Pumpe zugeordnet. Zur Erzeugung zusätzlicher Ventilhübe
ist allen Ventilstößeln von mindestens den zeitweise als Kompressor betriebenen Zylindern gemäß der Erfindung
ein bei Beaufschlagung mit Drucköl einen Hub ausführender Kolben zugeordnet.
Zur Montagevereinfachung sind nach der Erfindung Pumpe und Kolben als Hydraulikeinheit ausgebildet und innerhalb der
Bohrung für die Ventilstößelführung bei allen Ventilstößeln des Dieselmotors angeordnet. Jeder einem Kolben im Ventilstößel
eines Kompressorzylinders zugehörige Arbeitsraum ist erfindungsgemäß über eine Rohrleitung jeweils mit dem Arbeitsraum
einer Pumpe verbunden, die im Ventilstößel eines solchen Zylinders angeordnet ist, der um einen vorbestimmten Kurbelwinkel
zum Kompressorzylinder versetzt arbeitet. Die Druckimpulse aus den Ventilstößel-Pumpen der Arbeitszylinder bewirken
über die den Einlaß- und Auslaßventilen zugehörigen Ventilstößel-Kolben der Kompressorzylinder zusätzliche Ventilöffnungszeiten,
die jeweils zwischen den von den Nocken bewirkten normalen Ventilöffnungszeiten liegen. Die Hubzahl
der Kompressorzylinderventile ist dadurch ohne Veränderung
der für den Normalbetrieb ausgelegten Ventil-Steuerzeiten verdoppelt.
Die Ölversorgung der Hydraulikeinheiten erfolgt dadurch,
25.0^.1977 7662
ßrl-se 809845/0265
daß jeder mit dem Arbeitsraum einer Pumpe verbundene Arbeitsraum eines Kolbens über ein Rückschlagventil und ein 3-Wege-Ventil
an den Schmierölkreislauf des Dieselmotors angeschlossen ist.
Die mit der Erfindung erzielten Vorteile bestehen insbesondere darin, daß ein mit einem Verdichtungsverhältnis von
unter ί =8 arbeitender Dieselmotor auch bei niedrigen Außentemperaturen zuverlässig gestartet werden kann, daß
sich ein hoher Wirkungsgrad bei Teillastbetrieb des Dieselmotors erreichen läßt, daß für die Vorrichtung zur Verdoppelung
der Ventilhubzahl der Kompressorzylinder kein zusätzlicher Bauraum erforderlich ist und daß der Abgasturbolader,
die Vorverdichtung der Ladeluft für die Arbeitszylinder unterstützend, ständig in Punktion bleibt.
Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in den Zeichnungen dargestellt und werden im folgenden näher beschrieben. Es
zeigen
Fig. 1 schematische Darstellung eines Dieselmotors mit sechs
Zylindern, Abgasturbolader, Ladeluftkühlung und einstufiger Kompressorschaltung mit 3:} Zylindern;
Fig. 2 schematische Darstellung eines Dieselmotors mit acht Zylindern, Abgasturbolader, Ladeluftkühlung und zweistufiger
Kompressorschaltung mit 4:2:2 Zylindern;
Fig. 3 schematische Darstellung des Steuersystems zur Erzeugung
zusätzlicher Hübe bei den Kompressorzylinder-Ventilen
für einen Dieselmotor entsprechend Fig. 1;
80984B/0265 7 6 6
Fig. 4 schematische Darstellung des Steuersystems zur Erzeugung zusätzlicher Hübe bei den Kompressorzylinder-Ventilen
für einen Dieselmotor entsprechend Fig. 2.
Ein Mehrzylinder-Viertakt-Dieselmotor 11, z.B. mit sechs Zylindern 21 bis 26, arbeitet mit einem Verdichtungsverhältnis
£ von gleich oder kleiner als elf . Er besitzt einen Ladeluftverdichter 14, der mit einer aus den Abschnitten
12 und 13 bestehenden Ladeluftleitung in Verbindung
steht, und eine aus den Abschnitten I5, 16, 19 bestehende
mehrflutige Abgasleitung, die an die Verdichterantriebsturbine 17 angeschlossen ist.
Beim Anlassen und bei Teillast werden einige der mittels mechanischer Ventilbetätigung gesteuerten Zylinder 21 bis 26
zeitweise nicht zur Arbeitsabgabe herangezogen, sondern als Kompressoren zur Druckluftversorgung der Arbeitszylinder 21
bis 2^ betrieben. Bei dieser sogenannten geteilten Betriebsweise
des Dieselmotors 11 dient der Abschnitt 12 der Ladeluftleitung als Saugleitung und der Abschnitt I9 der Abgasleitung
als Druckleitung der Kompressorzylinder 24 bis 26. Durch Umschalteinrichtungen 27, 28 in der Ladeluft- bzw. Abgasleitung
sind die dem Gaswechsel der Arbeitszylinder 21 bis 23 dienenden Abschnitte 1j5 und I5 von den Abschnitten 12 und
19 für die Kompressorzylinder 24 bis 26 abgetrennt.
Eine Verbindungsleitung 29 zwischen den Umschalteinrichtungen
27, 28 dient während der geteilten Betriebsweise des Diesel-
809845/0265 7662
motors 11 zur Überführung der Druckluft der Kompressorzylinder
24 bis 26 aus dem Abschnitt 19 in den Abschnitt 1}
der Ladeluftleitung der Arbeitszylinder 21 bis 2J>.
Der als Saugleitung der Kompressorzylinder 24 bis 26 dienende
Abschnitt 12 der Ladeluftleitung steht mit der Druckleitung 18 des Ladeluftverdichters 14 in Verbindung. Um die
im Ladeluftverdichter 14 infolge der Vorverdichtung erwärmte Luft während Zeiten mit geteilter Betriebsweise des Dieselmotors
für das sichere Erreichen einer ausreichenden Verdichtungsendtemperatur in den Arbeitszylindern 21 bis 2J>
nutzen zu können, wird bei einem im Normalbetrieb mit Ladeluftkühlung
arbeitenden Dieselmotor 11 der Wärmetauscher 20 für die Ladeluftkühlung von der Kompressoransaugluft nicht
durchströmt. Der Abschnitt 12 der Ladeluftleitung ist dafür über eine den Wärmetauscher 20 umgehende Leitung 3I und eine
in der Druckleitung 18 angeordnete Umschalteinrichtung 30
direkt mit dem Ladeluftverdichter 14 verbunden, so daß den Kompressorzylindern 24 bis 26 ungekühlte Luft zuströmt.
Die Versorgung der Arbeitszylinder mit Druckluft aus Kompressorzylindern
läßt sich noch verbessern, wenn bei einem Dieselmotor der eingangs beschriebenen Art während der geteilten
Betriebsweise ein Teil der Kompressorzylinder als Niederdruckstufe und der andere Teil als Hochdruckstufe betrieben
wird. Besonders günstige Verhältnisse ergeben sich, wenn sich die Zylinderanzahl für Niederdruckstufe, Hochdruckstufe
und Arbeitszylinder wie 2:1:1 verhält.
25.04.1977 7 6 6 2
gri"se 809845/0265
Beispielsweise arbeiten bei einem Dieselmotor 111 entsprechend Figur 2 mit den Zylindern 121 bis 128 während der
geteilten Betriebsweise die Zylinder 125 bis 128 als Niederdruckstufe, die Zylinder 123 und 124 als Hochdruckstufe und
die Zylinder 121 und 122 als Arbeitszylinder. Der Auslaß 119
der Niederdruckstufe ist über Umschalteinrichtungen I36,
Verbindungsleitung 129 und Umschalteinrichtung 135 mit dem
Einlaß I33 der Hochdruckstufe und der Auslaß 116 der Hochdruckstufe
über Umschalteinrichtung 137* Verbindungsleitung
132 und Umschalteinrichtung 134 mit dem Einlaß II3 der Ladeluftleitung
der Arbeitszylinder verbunden.
Beim Normalbetrieb des Dieselmotors 111 bilden die Leitungsabschnitte 112, 113, 133 die mit dem Ladeluftverdichter 114
verbundene Ladeluftleitung und die Leitungsabschnitte 115» 116, 119 die an die Verdichterantriebsturbine 117 angeschlossene
Abgasleitung. Wie bei dem ersten Beispiel ist es auch hier möglich, den Wärmetauscher 120 für die Ladeluftkühlung
mittels Umschalteinrichtung I30 in der Druckleitung 118 des
Ladeluftverdichters 114 und Leitung I3I zu umgehen.
Mit einem Dieselmotor 111 gemäß Figur 2 ist bei entsprechender
Stellung der Umschalteinrichtungen 137 und 134 auch eine
geteilte Betriebsweise mit einstufiger Vorverdichtung in Kompressorzylindern möglich. Auf diese Weise kann der Dieselmotor
111 bei sehr niedriger Außentemperatur mit zweistufiger
Vorverdichtung gestartet und z.B. bei Erreichen einer bestimmten Kühlwassertemperatur auf einstufige Vorverdichtung umgeschaltet
werden.
25.04.1977 809845/0265 7662
gri-se
Die Wirksamkeit der Vorverdichtung der Ladeluft in den Kompressorzylindern 24 bis 26 bzw. 125 bis 128 läßt sich
steigern, wenn die Ventilhubzahl der Kompressorzylinder während der geteilten Betriebsweise des Dieselmotors 11
bzw. 111 gegenüber der Ventilhubzahl der Arbeitszylinder 21 bis 23 bzw. 121 und 122 verdoppelt wird. Eine günstige
konstruktive Lösung ergibt sich durch die hydraulische Erzeugung der zusätzlichen Ventilhübe, wobei die dafür erforderlichen
Steuerimpulse von der Ventilsteuerung solcher Zylinder abgeleitet werden, die zu den jeweiligen Kompressorzylindern
um einen zwischen 270° und 450° liegenden Kurbelwinkel
versetzt arbeiten.
Entsprechend Figur 3 ist allen Ventilstößeln 51 von mindestens
der Hälfte aller Zylinder des Dieselmotors eine bei jedem Stößelhub einen Druckimpuls erzeugende Pumpe 52 und
allen Ventilstößeln 61 von mindestens den zeitweise als Kompressor betriebenen Zylindern ein bei Beaufschlagung mit
Drucköl aus der Pumpe 52 einen Hub ausführender Kolben 62
zugeordnet. Entsprechend Figur 4 können Pumpe 52 und Kolben
auch als Hydraulikeinheit ausgebildet sein, die innerhalb der Bohrung 53 für die Ventilstößelführung bei allen Ventilstößeln
63 des Dieselmotors 11, 111 angeordnet ist.
Jeder einem Kolben 62 im Ventilstößel eines Kompressorzylinders 24 bis 26 bzw. 123 bis 128 zugehörige Arbeitsraum
ist über eine Rohrleitung 54, 55 jeweils mit dem Arbeitsraum einer im Ventilstößel eines solchen Zylinders angeordneten
25.04.1977 7662
gri-se 809845/0265
Pumpe 52 verbunden, der um einen vorbestimmten Kurbelwinkel zum Kompressorzylinder versetzt arbeitet. So sind z.B. bei
einem Dieselmotor entsprechend Figur 2 während Zeiten mit geteilter Betriebsweise und zweistufiger Vorverdichtung in
Kompressorzylindern auch Ventilstößel-Pumpen von Kompressorzylindern Steuerimpulsgeber für die Erzeugung zusätzlicher
Ventilhübe bei anderen Kompressorzylindern.
Jeder mit dem Arbeitsraum einer Pumpe 52 verbundene Arbeitsraum
eines Kolbens 62 ist über ein federbelastetes Rückschlagventil 56 und ein 3-Wege-Ventil 57 zur Ölversorgung der Pumpe
52 an den nicht weiter dargestellten Schmierölkreislauf
des Dieselmotors 11, 111 angeschlossen. Während der geteilten Betriebsweise des Dieselmotors 11, 111 befinden sich die ^-Wege-Ventile
57 in der in den Figuren 3 und 4 gezeigten Stellung, so daß der ölzufluß über das Rückschlagventil 56, den Arbeitsraum
des Kolbens 62, Rohrleitung 54 und 55 in den Arbeitsraum
der Pumpe 52 freigegeben ist.
In der dargestellten Ausgangslage der Pumpe 52 ist ihr Arbeitsraum
wegen der offenen Entlastungsöffnung 58 drucklos, aber das System ist mit öl gefüllt. Erst ab einem bestimmten Stößelhub,
wenn die Entlastungsöffnung 58 verschlossen ist, kann sich ein
Druck im Arbeitsraum der Pumpe 52 aufbauen. Sobald der Druck im Arbeitsraum der Pumpe 52 den Druck des zufließenden Öles übersteigt,
schließt das Rückschlagventil 56. Der weiter ansteigende Druck bewirkt ein Anheben des Kolbens 62 und über Stößelstange
und Kipphebel 59 einen von der Stellung des Nockens 64 unabhängigen zusätzlichen Hub des Ventils 60.
8098*5/0265
Leerseite
Claims (1)
- MOTOREN- UND TUR3INEN-UNI0N
FRIEDRICHSHAFEN GMBHFriedrichshafenPatentansprüche, !y Verfahren und Vorrichtung zum Betrieb eines aufgeladenen, mit einem Verdichtungsverhältnis von £ gleich oder kleiner als elf arbeitenden Mehrzylinder-Viertakt-Dieselmotors, der einen mit der Ladeluftleitung verbundenen Ladeluftverdichter und eine an die Abgasleitung des Dieselmotors angeschlossene Verdichterantriebsturbine aufweist, wobei einige der mittels mechanischer Ventilbetätigung gesteuerten Zylinder zeitweise nicht zur Arbeitsabgabe herangezogen werden, gekennzeichnet durch die Kombination folgender Merkmale:a) Zylinder (24 bis 26, 123 bis 128), die momentan keine Arbeit leisten, werden als Kompressoren betrieben und beliefern die Arbeitszylinder (21 bis bzw. 121 und 122) mit Druckluft.b) Abschnitte der Ladeluftleitung (12 bzw. 112, 133) des Dieselmotors (11, 111) werden als Saugleitungen für die Kompressorzylinder (24 bis 26 bzw. 123 bis 128) verwendet, während für ihre Druckleitungen Abschnitte (19 bzw. 116, 119) der Abgasleitungen desDieselmotors (11, 111) dienen.25.04.1977 7662gri-se809845/0265ORIGINAL INSPECTEDc) Die Ventilhubzahl der Kompressorzylinder (24 bis 26 bzw. 123 bis 128) ist für die jeweilige Dauer der Kompressorbetriebszeit gegenüber der Ventilhubzahl der Arbeitszylinder (21 bis 2} bzw. 121 und 122) verdoppelt.d) Die zusätzlichen Ventilhübe der Kompressorzylinder (24 bis 26 bzw. 123 bis 128) werden hydraulisch erzeugt.e) Die Steuerimpulse für die zusätzlichen Ventilhübe werden von der Ventilsteuerung solcher Zylinder abgeleitet, die zu den jeweiligen Kompressorzylindern um einen zwischen 270° und 450° liegenden Kurbelwinkel versetzt arbeiten.2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß ein Teil (125 bis 128) der Kompressorzylinder (123 bis128) als Niederdruckstufe, der andere Teil (123, 124) als Hochdruckstufe betrieben wird, wobei der Auslaß der Niederdruckstufe mit dem Einlaß der Hochdruckstufe und der Auslaß der Hochdruckstufe mit dem Einlaß der Arbeitszylinder (121, 122) verbunden ist.3. Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß sich die Zylinderanzahl für Niederdruckstufe, Hochdruckstufe und Arbeitszylinder wie 2:1:1 verhält.4. Verfahren nach den Ansprüchen 1 oder 2 bei einer Brennkraftmaschine mit Ladeluftkühler, dadurch gekennzeichnet,25.04.1977 7 6 6 2gri"se ' 809845/0265daß bei bestimmten Betriebszuständen des Dieselmotors (11, 111) der Wärmetauscher (20, 120) für die Ladeluftkühlung von der Ladeluft nicht durchströmt wird.5. Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß in Ladeluft- und Abgasleitung des Dieselmotors (11, 111) Umschalteinrichtungen (27, 28, 134 bis 137) zur Abgrenzung der Abschnitte (12, 19, 112, 116, 119, 133) angeordnet sind, die als Saug- bzw. Druckleitungen für die Kompressorzylinder (24 bis 26.bzw. 123 bis 128) dienen.6. Vorrichtung nach Anspruch 5, gekennzeichnet durch Verbindungsleitungen (29, 129, 132) zwischen den in Ladeluft- und Abgasleitung des Dieselmotors (11, 111) angeordneten Umschalteinrichtungen (27 und 28, I34 und 137, 135 und 136).7. Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß an eine in der Druckleitung (18, 118) des LadeluftVerdichters (14, 114) angeordnete Umschalteinrichtung (30, I30) eine den Wärmetauscher (20, 120) für die Ladeluftkühlung umgehende Leitung (31t 131) angeschlossen ist.8. Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß allen Ventilstößeln (51» 63) von mindestens der Hälfte aller Zylinder (21 bis 26 bzw. 121 bis 128) eine bei jedem Stößelhub einen Druckimpuls erzeugende Pumpe (52) zugeordnet ist.25.04.1977 7 6 6 2sri'se 809845/02659· Vorrichtung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß allen Ventilstößeln (61, 63) von mindestens den zeitweise als Kompressor betriebenen Zylindern (24 bis 26 bzw. 123 bis 128) ein bei Beaufschlagung mit Drucköl einen Hub ausführender Kolben (62) zugeordnet ist.10. Vorrichtung nach den Ansprüchen 8 und 9» dadurch gekennzeichnet, daß Pumpe (32) und Kolben (62) als Hydraulikeinheit ausgebildet und innerhalb der Bohrung (53) für die Ventilstößelführung bei allen Ventilstössein (63) des Dieselmotors (11, 111) angeordnet sind.11. Vorrichtung nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß jeder einem Kolben (62) in den Ventilstößeln (61, 63) eines Kompressorzylinders (24 bis 26 bzw. 123 bis 128) zugehörige Arbeitsraum über eine Rohrleitung (54, 55) jeweils mit dem Arbeitsraum einer im Ventilstößel (5I, 63) eines solchen Zylinders angeordneten Pumpe (52) verbunden ist, der um einen vorbestimmten Kurbelwinkel zum Kompressorzylinder versetzt arbeitet.12. Vorrichtung nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß jeder mit dem Arbeitsraum einer Pumpe (52) verbundene Arbeitsraum eines Kolbens (62) über ein Rückschlagventil (56) und ein 3-Wege-Ventil (57) zur Ölversorgung der Pumpe (52) an den Schmierölkreislauf des Dieselmotors (11, 111) angeschlossen ist.25.04.1977 7 6 6 2gri-se809845/0265
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE19772719668 DE2719668A1 (de) | 1977-05-03 | 1977-05-03 | Mehrzylinder-viertakt-dieselmotor |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE19772719668 DE2719668A1 (de) | 1977-05-03 | 1977-05-03 | Mehrzylinder-viertakt-dieselmotor |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
DE2719668A1 true DE2719668A1 (de) | 1978-11-09 |
DE2719668C2 DE2719668C2 (de) | 1988-11-10 |
Family
ID=6007877
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
DE19772719668 Granted DE2719668A1 (de) | 1977-05-03 | 1977-05-03 | Mehrzylinder-viertakt-dieselmotor |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
DE (1) | DE2719668A1 (de) |
Cited By (9)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
FR2435601A1 (fr) * | 1978-09-07 | 1980-04-04 | Mtu Friedrichshafen Gmbh | Moteur a combustion interne comportant une commande supplementaire du compresseur par gaz comprime |
FR2440475A1 (fr) * | 1978-11-02 | 1980-05-30 | Mtu Friedrichshafen Gmbh | Moteur diesel a quatre temps, a suralimentation et a plusieurs cylindres |
FR2441723A1 (fr) * | 1978-11-16 | 1980-06-13 | Mtu Friedrichshafen Gmbh | Moteur a combustion interne a suralimentation |
US4248198A (en) * | 1977-12-01 | 1981-02-03 | Motor Und Turbinen-Union Freidrichshafen Gmbh | Multi-cylinder diesel engine |
DE3036508A1 (de) * | 1980-09-27 | 1982-04-15 | Audi Nsu Auto Union Ag, 7107 Neckarsulm | Mehrzylindrige kolbenbrennkraftmaschine, insbesondere fremdgezuendete einspritzbrennkraftmaschine |
US4502425A (en) * | 1981-01-20 | 1985-03-05 | Marlene A. Wride | Variable lift cam follower |
DE102010054520A1 (de) | 2010-12-15 | 2012-06-21 | Bayerische Motoren Werke Aktiengesellschaft | Viertakt-Hubkolben-Brennkraftmaschine |
DE102015211329B3 (de) * | 2015-06-19 | 2016-12-15 | Ford Global Technologies, Llc | Verfahren zum Betreiben einer abgasturboaufgeladenen Brennkraftmaschine mit Teilabschaltung und selbstzündende Brennkraftmaschine zur Durchführung eines derartigen Verfahrens |
US11092061B2 (en) * | 2017-02-09 | 2021-08-17 | Weichai Power Co., Ltd. | Pulse exhaust pipe and diesel engine installed with pulse exhaust pipe |
Families Citing this family (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE3125647A1 (de) * | 1981-06-30 | 1983-01-13 | Robert Bosch Gmbh, 7000 Stuttgart | "brennkraftmaschine mit mehreren zylindern" |
DE102010024324B4 (de) | 2010-06-18 | 2013-01-17 | Iav Gmbh Ingenieurgesellschaft Auto Und Verkehr | Verfahren und Vorrichtung zum Betrieb einer Mehrzylinder-Brennkraftmaschine mit Zylinderabschaltung |
Citations (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE404823C (de) * | 1923-02-22 | 1924-10-24 | Sven Lindequist | Viertaktexplosionsmotor mit Kompressorvorraum |
DE404822C (de) * | 1922-11-24 | 1924-10-27 | Sven Lindequist | Viertaktmotor mit Vorverdichtung des Gemisches |
DE650569C (de) * | 1935-02-08 | 1937-09-29 | Alfred Buechi Dipl Ing | Brennkraftmaschine mit abgasgetriebenem Aufladegeblaese und mindestens zwei getrennten Abgasleitungen |
DE700128C (de) * | 1936-03-24 | 1940-12-13 | Forschungsanstalt Prof Junkers | Umsteuerbare Viertaktbrennkraftmaschine |
DE1401221A1 (de) * | 1959-04-24 | 1968-10-10 | Clessie Lyle Cummins | Brems- und Kraftstoffanlage fuer Motorfahrzeuge |
DE2502650A1 (de) * | 1975-01-23 | 1976-07-29 | Kloeckner Humboldt Deutz Ag | Ventilgesteuerte hubkolben-brennkraftmaschine |
-
1977
- 1977-05-03 DE DE19772719668 patent/DE2719668A1/de active Granted
Patent Citations (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE404822C (de) * | 1922-11-24 | 1924-10-27 | Sven Lindequist | Viertaktmotor mit Vorverdichtung des Gemisches |
DE404823C (de) * | 1923-02-22 | 1924-10-24 | Sven Lindequist | Viertaktexplosionsmotor mit Kompressorvorraum |
DE650569C (de) * | 1935-02-08 | 1937-09-29 | Alfred Buechi Dipl Ing | Brennkraftmaschine mit abgasgetriebenem Aufladegeblaese und mindestens zwei getrennten Abgasleitungen |
DE700128C (de) * | 1936-03-24 | 1940-12-13 | Forschungsanstalt Prof Junkers | Umsteuerbare Viertaktbrennkraftmaschine |
DE1401221A1 (de) * | 1959-04-24 | 1968-10-10 | Clessie Lyle Cummins | Brems- und Kraftstoffanlage fuer Motorfahrzeuge |
DE2502650A1 (de) * | 1975-01-23 | 1976-07-29 | Kloeckner Humboldt Deutz Ag | Ventilgesteuerte hubkolben-brennkraftmaschine |
Cited By (11)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US4248198A (en) * | 1977-12-01 | 1981-02-03 | Motor Und Turbinen-Union Freidrichshafen Gmbh | Multi-cylinder diesel engine |
FR2435601A1 (fr) * | 1978-09-07 | 1980-04-04 | Mtu Friedrichshafen Gmbh | Moteur a combustion interne comportant une commande supplementaire du compresseur par gaz comprime |
US4548039A (en) * | 1978-09-07 | 1985-10-22 | Mtu Friedrichshafen Gmbh | Turbocharged internal combustion engine |
FR2440475A1 (fr) * | 1978-11-02 | 1980-05-30 | Mtu Friedrichshafen Gmbh | Moteur diesel a quatre temps, a suralimentation et a plusieurs cylindres |
FR2441723A1 (fr) * | 1978-11-16 | 1980-06-13 | Mtu Friedrichshafen Gmbh | Moteur a combustion interne a suralimentation |
DE3036508A1 (de) * | 1980-09-27 | 1982-04-15 | Audi Nsu Auto Union Ag, 7107 Neckarsulm | Mehrzylindrige kolbenbrennkraftmaschine, insbesondere fremdgezuendete einspritzbrennkraftmaschine |
US4502425A (en) * | 1981-01-20 | 1985-03-05 | Marlene A. Wride | Variable lift cam follower |
DE102010054520A1 (de) | 2010-12-15 | 2012-06-21 | Bayerische Motoren Werke Aktiengesellschaft | Viertakt-Hubkolben-Brennkraftmaschine |
DE102015211329B3 (de) * | 2015-06-19 | 2016-12-15 | Ford Global Technologies, Llc | Verfahren zum Betreiben einer abgasturboaufgeladenen Brennkraftmaschine mit Teilabschaltung und selbstzündende Brennkraftmaschine zur Durchführung eines derartigen Verfahrens |
US10267240B2 (en) | 2015-06-19 | 2019-04-23 | Ford Global Technologies, Llc | Method and system for an engine |
US11092061B2 (en) * | 2017-02-09 | 2021-08-17 | Weichai Power Co., Ltd. | Pulse exhaust pipe and diesel engine installed with pulse exhaust pipe |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
DE2719668C2 (de) | 1988-11-10 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
EP0383088B1 (de) | Motorbremse für Nutzfahrzeuge | |
DE102005023178B4 (de) | Kompressionsimpulsverfahren zum Anlassen eines Freikolben-Verbrennungsmotors | |
DE19720731A1 (de) | Kraftstoffversorgungsgerät für einen Benzinmotor der direkteinspritzenden Art | |
EP2354475B1 (de) | Verfahren zum Betrieb eines Kolbenexpanders eines Dampfmotors | |
EP0966605A1 (de) | Kraftstoffeinspritzeinrichtung für brennkraftmaschinen | |
CH636168A5 (de) | Mehrzylindriger aufgeladener dieselmotor. | |
DE2719668A1 (de) | Mehrzylinder-viertakt-dieselmotor | |
AT6341U1 (de) | Verfahren zum betrieb einer mehrzylinder-brennkraftmaschine | |
DE102019113738A1 (de) | Brennkraftmaschine mit variabler Einlass- und Auslassventilbetätigung | |
DE10144471B4 (de) | Mehrzylinderbrennkraftmaschine mit einer Motorbremseinrichtung | |
EP3084197B1 (de) | Verfahren zum betreiben einer hubkolben-verbrennungskraftmaschine | |
DE102018117359A1 (de) | Verfahren zum Steuern eines Verbrennungsmotors | |
EP1761699B1 (de) | Verfahren zur erhöhung des wirkungsgrades eines vier-takt-verbrennungsmotors sowie vier-taktverbrennungsmotor | |
DE112006000194B4 (de) | Verfahren und Steuerungseinrichtung zum Betreiben einer Brennkraftmaschine | |
DE102017201732A1 (de) | Verfahren zum Betreiben einer Brennkraftmaschine im Schubbetrieb und Brennkraftmaschine zur Durchführung eines derartigen Verfahrens | |
DE102020006622A1 (de) | Verfahren zum Betreiben einer Verbrennungskraftmaschine, insbesondere eines Kraftfahrzeugs | |
DE19941692A1 (de) | Verfahren zur schnellen Reduktion des Antriebsmoments | |
EP3850205A1 (de) | Verfahren zum betreiben einer brennkraftmaschine | |
DE69817387T2 (de) | Brennkraftmaschine mit kompressorfunktion | |
DE102018128038A1 (de) | Motorbremsbetrieb einer Brennkraftmaschine | |
DE102019113741A1 (de) | Brennkraftmaschine mit variabler Auslassventilbetätigung und mit elektromotorischer oder mechanischer Aufladung | |
WO2003019003A1 (de) | Verfahren zum starten einer mehrzylinderbrennkraftmaschine | |
DE10217695A1 (de) | Verfahren zum erleichterten Starten einer Brennkraftmaschine | |
AT4387U1 (de) | Mehrzylinderbrennkraftmaschine mit einer motorbremseinrichtung | |
DE102005040949A1 (de) | Mehrzylindrige Hubkolbenbrennkraftmaschine in 4-Takt-Bauweise |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
OD | Request for examination | ||
OGA | New person/name/address of the applicant | ||
D2 | Grant after examination | ||
8364 | No opposition during term of opposition | ||
8339 | Ceased/non-payment of the annual fee |