DE2749806A1

DE2749806A1 - DIESEL ENGINE AND PROCEDURE FOR ITS OPERATION

Info

Publication number: DE2749806A1
Application number: DE19772749806
Authority: DE
Inventors: Malcolm John Wright
Original assignee: P & O Energy Ltd
Current assignee: P & O Energy Ltd
Priority date: 1976-11-05
Filing date: 1977-11-07
Publication date: 1978-05-11
Also published as: GB1593852A; AU3036177A; CA1081564A; JPS5359113A; AU523687B2; SE7712443L

Description

Dieselmotor und Verfahren für dessen Betrieb.Diesel engine and procedures for its operation.

Die Erfindung betrifft Dieselmotoren und Verfahren für den Betrieb desselben.The invention relates to diesel engines and methods for the operation of the same.

Die Welt besitzt begrenzte Lagerstätten von Erdöl, so dafi Bemühungen im Gange sind, andere Kraftstoffe und Kraftstoffquellen zu finden und einen wirksameren Gebrauch von den schwindenden Vorräten an Erdöl und Erdgas zu machen. Es sind Verfahren zur Umwandlung von Erdgas, von dem viel am ölfeld verbrennt wird, in Methanol bekannt, welches daher potentiell in großen Mengen als Kraftstoff von massigen Kosten zur Verfügung steht. Es sind ferner Verfahren zur Herstellung von Methanol aus Kohle bekannt, so daß Methanol ein Kraftstoff von massigen Preisen in Gebieten sein kann, in welchen große unausgebeutete Kohlelager vorhanden sind.The world has limited reserves of petroleum, so that efforts are under way to find other fuels and sources of fuels, and to use them more effectively to make of the dwindling reserves of oil and natural gas. There are processes for converting natural gas, much of which is burned in the oil field, known in methanol, which is therefore potentially in large quantities as a fuel is available at a moderate cost. There are also processes for the production of methanol from coal known so that methanol can be a fuel of modest prices in areas where large unexploited Coal stores are available.

Obwohl Methanol unter besonderen Umständen als Kraftstoff für einen Fremdzündungsmotor, entweder als der einzige Kraft-Although methanol is used as a fuel for a positive-ignition engine under special circumstances, either as the sole fuel

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stoff oder als Zusatz zu Benzin, verwendet worden ist, wurde er gewöhnlich als ungeeignet zur Verwendung in Dieselmotoren betrachtet, da Methanol/Luft-Gemische bei den Temperaturen und Drücken,die gewöhnlich während des Verdichtungshubes eines solchen Motors erreicht werden, keine Selbstzündung erfährt. Im allgemeinen kann die Temperatur der während des Verdichtungshubes eines Dieselmotors verdichteten Luft eine Höhe von 500° C erreichen, eine Temperatur, bei welcher unter dem dann in dem Zylinder herrschenden Druck ein Dieselkraftstoff/Luftgemisch sich selbst entzündet. Andererseits können Benzin/ Luft-Gemische eine Temperatur von über 1000° C erfordern, bevor bei solchen Drücken eine Selbstzündung stattfindet, und Methanol/Luft-Gemische erfordern ebenfalls eine viel höhere Temperatur als 500° C zur Selbstentzündung bei der Verdichtung.substance or as an additive to gasoline, it has usually been deemed unsuitable for use in Diesel engines are considered as methanol / air mixtures at the temperatures and pressures that are common during the Compression stroke of such an engine can be achieved, does not experience self-ignition. In general, the Temperature of the air compressed during the compression stroke of a diesel engine reach a height of 500 ° C, a temperature at which a diesel fuel / air mixture under the pressure then prevailing in the cylinder self-ignites. On the other hand, gasoline / air mixtures can require a temperature of over 1000 ° C, before autoignition occurs at such pressures, and methanol / air mixtures also require one Much higher temperature than 500 ° C for self-ignition during compression.

Gegenwärtig werden erhöhte Anforderungen dahingehend gestellt, daß die Verunreinigung der Umwelt durch Abgasemission von Straßenfahrzeugen herabgesetzt werden muß. Es werden umfangreiche Untersuchungen und Nachforschungen in mehreren Ländern mit dem Ziel durchgeführt, Kraftstoffe und Motoren zu entwickeln, die zu einer verminderten Abgasemission führen, besonders hinsichtlich der verringerten Emission von Rauch, Bleiverbindungen (aus bleihaltigen Antiklopfzusätzen), Kohlenmonoxid, Stickstoffoxide und unverbrannter Kraftstoff.At present, increased requirements are being made to the effect that pollution of the environment by exhaust emissions from road vehicles must be reduced. Extensive studies and research are being carried out in several countries with the aim of developing fuels and engines that lead to reduced exhaust emissions, particularly with regard to reduced emissions of smoke, lead compounds (from anti- knock additives containing lead), carbon monoxide, nitrogen oxides and unburned fuel.

Es wird ferner ein erhöhter Druck auf die Hersteller von Dieselmotoren ausgeübt, Einheiten herzustellen, die mehr Leistung bei einem gegebenen Gewicht oder Volumen des Motors erzeugen. Ein Versuch zur Lösung des Problems geschah in der Weise, daß dem Lufteinlaß ein Turbolader zugeordnet wurde, der durch die Abgase angetrieben wird. Auf diese Weise wird ein grösseres Luftgewicht in den Zylinder ge-It is further an increased pressure on the manufacturers of diesel engines applied to manufacture units which generate more power at a given weight or volume of the motor. One attempt to solve the problem was made by assigning a turbocharger to the air inlet, which is driven by the exhaust gases . In this way, a greater weight of air is put into the cylinder.

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bracht, so daß mehr Kraftstoff während jedes Arbeitsspiels verbrannt werden kann, wodurch die Arbeitsleistung des Motors erhöht wird. Die eintretende Luft wird durch Verdichtung im Abgasturbolader erhitzt und ihre Temperatur wird noch weiter durch Wärmeübergang von den für den Antrieb des Abgasturboladers verwendeten Abgasen erhöht. Es ist daher üblich, einen Zwischenkühler im Weg der Luft vom Turbolader anzuordnen. Ferner wurde vorgeschlagen, zwei Abgasturbolader in Reihenschaltung zu verwenden, um eine erhöhte Leistung von einem Dieselmotor zu erhalten, von denen jeder mit seinem eigenen Zwischenkühler ausgerüstet ist. Zwischenkühler sind sperrig und können zu Gestaltungsproblemen führen, wenn ein Dieseltriebwerk in einen beschränkten Raum eingebaut werden soll, beispielsweise in eine Diesellokomotive.so that more fuel can be burned during each work cycle, reducing the work performance of the Motor is increased. The incoming air is heated by compression in the exhaust gas turbocharger and its temperature is increased even further by heat transfer from the exhaust gases used to drive the exhaust gas turbocharger. It is therefore common to have an intercooler in the path of the air to be arranged by the turbocharger. It was also proposed to use two exhaust gas turbochargers in series, to get increased performance from a diesel engine, each with its own intercooler is equipped. Intercoolers are bulky and can lead to design problems when a diesel engine is to be installed in a restricted space, for example in a diesel locomotive.

In der Automobiltechnischen Zeitschrift vom Januar 1963, Band 65 No. 1, Seiten 16 bis 24, ist von E. Mühlberg ein Bericht erschienen, der einige Vorversuche beschreibt, gemäß welchen ein Dieselmotor unter Anwendung des sogenannten "Vergaser-Diesel"-Verfahrens betrieben wurde. Bei dem "Vergaser-Diesel"-Verfahren wird Alkohol in den Brennraum dadurch eingebracht, daß der Alkohol in die eingeleitete Luft eingebracht wird und die Zündung in der üblichen Weise durch eingespritztes Dieselöl oder einen anderen leicht zündbaren Kraftstoff eingespritzt wird. Wie in Fig. 2 dieses Berichtes gezeigt, wird eine klopffreie Verbrennung mit höchstens 66 Gew.% Methanol (d.h. 50 % auf Energiebasis) als Prozentsatz der gesamten Kraftstoff menge (Dieselkraftstoff und Methanol) unter bestimmten angegebenen Versuchsbedingungen erzielt. Der Autor des Berichtes diskutiert ferner eine teilweise Abgasrückführung als Mittel, durch welches das MAN-M-ModelIs eines Mehrstoffmotors zufriedenstellend mit Alkohol allein ohneIn the automobile technical magazine of January 1963, volume 65 no. 1, pages 16 to 24, is from E. Mühlberg a Report appeared describing some preliminary tests according to which a diesel engine was operated using the so-called "carburetor diesel" method. In the "carburetor diesel" process, alcohol is added to the Combustion chamber introduced in that the alcohol is introduced into the air and the ignition in the is usually injected by injected diesel oil or another easily ignitable fuel. As shown in Figure 2 of this report, knock free combustion is achieved with no more than 66 wt.% Methanol (i.e. 50% on an energy basis) as a percentage of the total amount of fuel (diesel fuel and methanol) under certain specified test conditions achieved. The author of the report also discusses partial exhaust gas recirculation as a means by which the MAN-M model of a multi-fuel engine is satisfactory with alcohol alone without

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jeden Zusatz betrieben werden kann, entweder als leichter entzündbarer Kraftstoffbestandteil wie Dieselkraftstoff oder als Zündungspromoter.any additive can operate either as a more flammable fuel component such as diesel fuel or as an ignition promoter.

Es wurde nun festgestellt, daß ein Dieselmotor zufriedenstellend betrieben werden kann, besonders hinsichtlich der Rußemission, wenn die beiden Kraftstoffe Methanol und ein Dieselkraftstoff verwendet werden, wobei Methanol mehr als 66 Gew.% der Gesamtkraftstoffmenge liefert (entsprechend mehr als 50 % der Energiebasis), wenn die Luft oder das Methanol/Luft-Gemisch unter Verwendung der Abwärme des Motors vorgewärmt wird.It has now been found that a diesel engine can be operated satisfactorily, especially with regard to soot emissions, if the two fuels methanol and a diesel fuel are used, with methanol providing more than 66% by weight of the total amount of fuel (corresponding to more than 50% of the energy basis), when the air or the methanol / air mixture is preheated using the waste heat from the engine.

Gemäß einem Merkmal des erfindungsgemäßen Verfahrens für den Betrieb eines Dieselmotors mit mindestens einem Verbrennungsraum wird ein Gemisch aus Methanol und Luft in dem erwähnten Verbrennungsraum gebildet, das Gemisch verdichtet und eine Dieselkraftstoffmenge in das zumindest teilweise verdichtete Gemisch eingespritzt, wobei die Temperatur der Luft bzw. des Luft/Methanol-Gemisches um mindestens 20 ° C vor der Verdichtung dadurch erhöht wird, daß es durch die Abwärme vom Motor vorgewärmt wird.According to one feature of the method according to the invention for operating a diesel engine with at least one combustion chamber a mixture of methanol and air is formed in the mentioned combustion chamber, the mixture compressed and injected a quantity of diesel fuel into the at least partially compressed mixture, the The temperature of the air or the air / methanol mixture is increased by at least 20 ° C before compression as a result, that it is preheated by the waste heat from the engine.

Vorzugsweise wird die Temperatur um 50 bis 70 C oder mehr, z.B. um 90° C, erhöht.Preferably the temperature is around 50 to 70 C or more, e.g. by 90 ° C.

Wenn das Methanol in den Lufteinlaßweg eingeleitet wird, wird die dem Verbrennungsraum zugeführte Luft infolge der hohen latenten Verdampfungswärme von Methanol gekühlt. In der Tat kann die Kühlung so groß sein, daß ein Niederschlag von Eis am Lufteinlaßkanal durch Kondensation der Luftfeuchtigkeit entsteht. Wenn der Motor mit einem Turbolader ausgerüstet ist, ist es möglich, die Größe des Zwischenkühlers zu verringern oder diesen unter günstigen When the methanol is introduced into the air intake path, the air supplied to the combustion space is cooled due to the high latent heat of vaporization of methanol. In fact, the cooling can be so great that a deposit of ice occurs on the air inlet duct through condensation of the air humidity. If the engine is equipped with a turbocharger, it is possible to reduce the size of the intercooler or use it for less

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Bedingungen ganz wegzulassen. Die Luftkühlungswirkung hat jedoch den Nachteil, daß die während der Verdichtungsphase des Arbeitsspiels erzielte maximale Temperatur etwas verringert ist. Durch das Erhitzen der Luft am Methanol/Luft-Gemisch, erfährt die Kühlwirkung der Verdampfung von Methanol eine Gegenwirkung, so daß grössere Anteile Methanol verwendet werden können.To leave out conditions entirely. However, the air cooling effect has the disadvantage that the maximum temperature achieved during the compression phase of the work cycle is somewhat reduced. By heating the air on the methanol / air mixture, the cooling effect is evaporation of methanol a counteraction, so that larger proportions Methanol can be used.

Die Luft bzw. das Luft/Methanol-Gemisch kann durch Abgasrückführung vorgewärmt werden, d.h. ein Anteil der heissen Abgase wird abgeleitet bzw. abgezweigt und zum Einlaß zur Vermischung mit der eingeleiteten Luft zurückgeführt. Es ist jedoch vorzuziehen, die Luft bzw. das Luft/Methanol-Gemisch durch indirekten Wärmeaustausch zu erwärmen, entweder dadurch, daß die Abgase oder die Motorkühlflüssigkeit erwärmt wird oder dadurch, daß das Methanol auf eine überhitzte Stelle im Motor gespritzt wird, d.h. auf einen Teil des Motors, an welchem die Verbrennungswärme wegen Fehlens von Leitungen für den Umlauf des Kühlmittels nicht entfernt werden. Das Erhitzen der Luft bzw. des Luft/Methanol-Gemisches durch indirekten Wärmeaustausch mit den Abgasen hat den Vorteil, daß die Betriebstemperaturen rascher nach dem Anlassen erreicht werden und bei Belastung eine Selbstkompensation erfolgt. Andererseits hat die Verwendung des Motorkühlmittels als Wärmequelle den Vorteil, daß dieses eine konstante und Speicherwärmequelle darstellt, durch welche die Luft bzw. das Luft/Methanol-Gemisch während langer Leerlauf-Perioden weiter beheizt wird. Wenn das Methanol/Luft-Gemisch dadurch erhitzt werden soll, daß das Methanol auf eine überhitzte Stelle im Motor gespritzt wird, kann es zweckmässig sein, eine gesonderte Kammer vorzusehen, welche mit dem Zylinder als Teil des Verbrennungsraumes in Verbindung steht, und das Methanol in diese Kammer zu spritzen.The air or the air / methanol mixture can be preheated by exhaust gas recirculation, i.e. a portion of the hot exhaust gases are diverted or diverted and returned to the inlet for mixing with the introduced air. However, it is preferable to use the air or the To heat the air / methanol mixture by indirect heat exchange, either by the fact that the exhaust gases or the Engine coolant is heated or by the fact that the methanol is sprayed on an overheated area in the engine , i.e. on a part of the engine where the combustion heat due to the lack of pipes for the The coolant circulation must not be removed. The heating of the air or the air / methanol mixture by indirect Heat exchange with the exhaust gases has the advantage that the operating temperature is reached more quickly after starting and self-compensation takes place in the event of stress. On the other hand, the use of the engine coolant as a heat source has the advantage that this represents a constant and storage heat source through which the air or the air / methanol mixture is further heated during long idle periods. If the methanol / air mixture is to be heated by the fact that the methanol an overheated area is injected in the engine, it may be useful to provide a separate chamber, which communicates with the cylinder as part of the combustion chamber, and to inject the methanol into this chamber.

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Wenn keine gesonderte Kammer mit Kanälen für den Umlauf des Motorkühlmittels vorgesehen ist, wird die gesonderte Kammer eine "überhitzte Stelle". Diese Anordnung kann eine besonders zweckmässige Anordnung zum Erhitzen des Luft/Methanol-Gemisches bei einem Zweitaktmotor sein.If no separate chamber with channels for the circulation of the engine coolant is provided, the separate Chamber a "hot spot". This arrangement can be a particularly useful arrangement for heating the Be air / methanol mixture in a two-stroke engine.

Obwohl das Erwärmen der Luft, bevor sie mit dem Methanol vermischt wird, Verbesserungen in der Leistung ergibt, lassen sich bessere Ergebnisse erzielen, wenn - wo es durchführbar ist - das Luft/Methanol-Gemisch erwärmt wird. Durch die Verdampfung von Methanol wird die Temperatur des Luft/Methanol-Gemisches herabgesetzt und es wird daher eine höhere Einlaßtemperatur erreicht, wenn das Luft/Methanol-Gemisch statt die Luft allein auf die Temperatur des Mediums im Wärmeaustauscher gebracht wird. Je höher die Temperatur am Einlaßkanal ist, desto höher wird die Endtemperatur bei der Verdichtung sein.Although heating the air before it is mixed with the methanol gives improvements in performance, better results can be achieved if - where practicable - the air / methanol mixture is heated. The evaporation of methanol lowers the temperature of the air / methanol mixture and therefore it becomes a higher inlet temperature is reached when the air / methanol mixture instead of the air alone is at the temperature of the Medium is brought in the heat exchanger. The higher the temperature at the inlet channel, the higher the final temperature be in the process of compaction.

Das Methanol kann dem Verbrennungsraum in beliebiger geeigneter Weise zugeführt werden. Wie erwähnt, kann das Methanol, wenn gewünscht, mittels einer Kraftstoff-Einspritzdüse direkt in den Verbrennungsraum in den Zylinder eingespritzt werden oder, im Falle eines Dieselmotors mit "indirekter Einspritzung", kann es in eine gesonderte Kammer eingespritzt werden, die mit dem Raum im Zylinder in Verbindung steht. Das Einspritzen in den Verbrennungsraum kann mit Hilfe einer geeignet gesteuerten Kraftstoff-Einspritzdüse geschehen, die so angeordnet ist, daß jeder "Schuß" Methanol durch die Einspritzdüse während eines Teils oder der ganzen Einlaßperiode entladen wird. Die zeitlich gesteuerte Einspritzung ist besonders geeignet bei einem Zweitaktmotor oder bei einem Viertaktmotor mit Abgasturbolager, bei welchem ein Anteil der eingeleiteten Luft zum Spülen verwendet wird, um zu vermeiden, daß MethanolThe methanol can be fed to the combustion chamber in any suitable manner. As mentioned, it can Methanol, if desired, directly into the combustion chamber in the cylinder by means of a fuel injection nozzle or, in the case of an "indirect injection" diesel engine, it can be injected into a separate chamber are injected, which is in communication with the space in the cylinder. Injection into the combustion chamber can be done with the help of a suitably controlled fuel injector arranged so that each "Shot" methanol is discharged through the injector during part or all of the inlet period. the Timed injection is particularly suitable with a two-stroke engine or with a four-stroke engine Exhaust gas turbocharger, in which a portion of the air introduced is used for purging in order to avoid that methanol is released

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in den Abgasen vorhanden ist. In diesem Falle kann die Luft allein durch Härmeaustausch im Einlaßweg erhitzt werden und/oder eine "überhitzte Stelle" kann im Motor an der Stelle erzeugt werden, an welcher das Methanol eingespritzt wird, durch das Fehlen von Kanälen für den Umlauf des Kühlmittels, wie vorangehend beschrieben.is present in the exhaust gases. In this case, the air can be heated solely by heat exchange in the intake path and / or a "hot spot" can be created in the engine where the methanol is injected, due to the lack of channels for the circulation of the coolant, as described above.

Ein weiteres zweckmässiges Verfahren zum Einleiten des Methanols besteht in der Bildung des Methanol/Luft-Gemisches vor dem Einführen in den Verbrennungsraum. So kann beispielsweise das Methanol einer weiteren Kraftstoff-Einspritzdüse zugemessen werden, die im Lufteinlaßweg angeordnet ist, wobei das Methanol der Kraftstoffeinspritzdüse über eine Kraftstoff-Einspritzpumpe zugeführt wird. In diesem Falle kann die Kraftstoff-Einspritzdüse so angeordnet werden, daß jeder "Schuß* Methanol einer "überhitzten Stelle" in der Wand des durch die Abgase erwärmten Lufteinlasses zugeführt wird. Auf diese Weise wird das Methanol ganz oder weitgehend durch Entspannung verdampft, bevor es in den Verbrennungsraum eintritt. Gegebenenfalls kann das Methanol ein ir Düse zugeführt werden, die in den Wänden eines "Venturis' im Lufteinlaßweg zur Brennkraftmaschine angeordnet ist. Zweckmässig kann das Methanol/Luft-Gemiech unter Verwendung eines Vergasers hergestellt werden» aus dem, wenn gewünscht, die übliche Drosselklappe ausgebaut werden kann. Eine weitere Möglichkeit zum Einleiten des Methanols in den Luftstrom besteht in der Verwendung eines Ultraschallerzeugers, der in den Lufteinlaßweg gerichtet ist. Das Einleiten des Methanols in die zugeführte Luft vor dem Eintritt in den Brennraum kann bei Viertakt-Motoren geschehen, jedoch bei Zweitakt-Motoren nur angewendet werden» wenn die Anordnung so getroffen ist, daß die Spülluft frei von Methanol ist« entweder durch die Verwendung einer besonderen Luftquelle zu» Spülen oder daß das Methanol nur intermittierend eingespritzt wird, so daß dieAnother convenient method for initiating the Methanol consists in the formation of the methanol / air mixture before it is introduced into the combustion chamber. For example, the methanol can be metered into a further fuel injection nozzle which is arranged in the air inlet path, the methanol being supplied to the fuel injection nozzle via a fuel injection pump. In this case, the fuel injector can be positioned so that each "shot" of methanol is a "hot spot" in the wall of the heated by the exhaust gases Air inlet is supplied. In this way, the methanol is completely or largely evaporated by relaxation, before it enters the combustion chamber. Possibly the methanol can be fed to an ir nozzle that goes into the Walls of a "venturi" is arranged in the air inlet path to the internal combustion engine. The methanol / air mixture can expediently be produced using a carburetor, from which, if desired, the usual throttle valve can be removed. Another possibility for introducing of the methanol into the air stream is through the use of an ultrasonic generator directed into the air inlet path. The introduction of the methanol into the supplied Air before entering the combustion chamber can occur in four-stroke engines, but can only be used in two-stroke engines if the arrangement is such that the purge air is free of methanol "either by using a special air source to" purge or that Methanol is only injected intermittently, so that the

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Spülluft frei von Methanol ist.Purge air is free of methanol.

Bei der Anwendung des erfindungsgemäßen Verfahrens wird der Dieselmotor gleichzeitig mit Methanol und Dieselkraftstoff natürlich aus zwei gesonderten Kraftstoffbehältern oder aus einem Kraftstofftank mit zwei Abteilen beliefert, einen für das Methanol und einen für den Dieselkraftstoff. Da jedoch der Heizwert von Methanol (5838 kcal/kg (10500 BTü/lb) (oberer Wert) - 4764 kcal/kg (8580 BTU/lb)) etwa die Hälfte desjenigen von Dieselkraftstoff beträgt (10600 kcal/kg (19000 BTU/lb - 10184 kcal/kg (18330 BTü/lb)), muß ein grösserer als der herkömmliche Tank für das Methanol eingebaut werden, um die gleiche Betriebszeit im Vergleich zu einem ähnlichen Motor zu erzielen, der nur mit Dieselkraftstoff arbeitet.When using the method according to the invention the diesel engine at the same time with methanol and diesel fuel, of course, from two separate fuel tanks or supplied from a fuel tank with two compartments, one for the methanol and one for the diesel fuel. However, since the calorific value of methanol (5838 kcal / kg (10500 BTü / lb) (upper value) - 4764 kcal / kg (8580 BTU / lb)) approx half that of diesel fuel is (10600 kcal / kg (19000 BTU / lb - 10184 kcal / kg (18330 BTU / lb)), a larger than the conventional tank for the methanol must be built in, compared to the same operating time to achieve a similar engine that only runs on diesel fuel.

Der Dieselkraftstoff kann in den Verbrennungsraum in der herkömmlichen Weise über eine herkömmliche Kraftstoff-Einspritzdüse oder über zwei oder mehrere solche Düsen eingespritzt werden, denen er in der üblichen Welse durch eine herkömmliche Kraftstoff-Einspritzpumpe zugemessen wird, Im Falle eines Motors mit "indirekter Einspritzung" kann er in die gesonderte Kammer eingespritzt werden. The diesel fuel can be used in the combustion chamber in the conventional manner over a conventional fuel injector, or any two or where it is metered into the usual catfish by a conventional fuel injection pump, several such nozzles are injected, in the case of an engine with "indirect injection" it can be injected into the separate chamber.

Im Rahmen der Erfindung wurde ferner festgestellt, daß Dieselmotoren unter Verwendung der beiden Kraftstoffe Metha nol und Dieselkraftstoff, wobei das Methanol mehr als 66 Gew.% der Gesamtkraftstoffmenge ausmacht, zufriedenstellend betrieben werden können, wenn eine Menge Cetan-Zündbeschleuniger dem Dieselkraftstoff einverleibt wird. In the context of the invention it was also found that diesel engines using the two fuels methanol and diesel fuel, the methanol making up more than 66% by weight of the total amount of fuel, can be operated satisfactorily if a quantity of cetane ignition accelerator is incorporated into the diesel fuel.

Gemäß einem zweiten Merkmal des erfindungsgemäßen Verfah rens für den Betrieb eines Dieselmotors mit mindestens einem Verbrennungsraum wird ein Gemisch aus Methanol und According to a second feature of the method according to the invention for the operation of a diesel engine with at least one combustion chamber, a mixture of methanol and

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Luft in diesem Verbrennungsraum gebildet, das Gemisch verdichtet und eine Menge Dieselkraftstoff, das einen Zündbeschleuniger enthält, in das zumindest teilweise verdichtete Gemisch eingespritzt.Air is formed in this combustion chamber, the mixture is compressed and a quantity of diesel fuel, which contains an ignition accelerator, is injected into the at least partially compressed mixture.

Beispiele für Zündbeschleuniger sind Alkylnitrate, wieExamples of ignition accelerators are alkyl nitrates, such as AmyInitrat, Peroxide, Hydroperoxide, Epoxide, wie Propylen-Amyinitrate, peroxides, hydroperoxides, epoxides, such as propylene

oxid, und Hydrazin.oxide, and hydrazine.

Die Menge des dem Dieselkraftstoff zugesetzten Zündbeschleunigers kann verändert werden, beträgt jedoch gewöhnlich von etwa 0,1 bis etwa 5 Vol% des Dieselkraftstoffs, beispielsweise von etwa O,5 bis 2 Volt, im besonderen etwa 1 Vol%.The amount of ignition accelerator added to the diesel fuel can be varied, but is usually from about 0.1 to about 5% by volume of the diesel fuel, for example from about 0.5 to 2 volts, especially about 1 vol%.

Der Dieselkraftstoff wird in das zumindest teilweise verdichtete Methanol/Luft-Gemisch im Verbrennungsraum eingespritzt. Die genaue Einspritzmenge des Dieselkraftstoffes kann von zahlreichen Faktoren abhängen einschließlich der Bauart des Motors (und im Falle eines Kolben-Dieselmotors besondere die Gestaltung des Kolbenbodens), der Belastung des Motors und der Motordrehzahl. Vorversuche zeigen jedoch, daß bei einem Dieselmotor mit hin- und hergehendem Kolben die Einspritzung gewöhnlich im Bereich zwischen einem Kurbelwinkel von 30° und einem Kurbelwinkel von 5° vor dem oberen Totpunkt, z.B. bei 16° vor dem oberen Totpunkt, stattfinden soll. Der Motor kann mit einer Voreinspritzungseinrichtung ausgerüstet werden, wie sei beispielsweise durch die CAV-Drehverteiler-Kraftstoffeinspritzpumpe gebildet wird.The diesel fuel is injected into the at least partially compressed methanol / air mixture in the combustion chamber. The exact injection quantity of the diesel fuel may depend on a number of factors including the type of engine (and in the case of a piston diesel engine especially the design of the piston crown), the load on the engine and the engine speed. However, preliminary tests show that in a reciprocating piston diesel engine, the injection is usually in the range between one Crank angle of 30 ° and a crank angle of 5 ° before top dead center, e.g. at 16 ° before top dead center, to be held. The engine can be equipped with a pilot injection device, such as by the CAV rotary distributor fuel injection pump is formed.

Die zu verwendenden relativen Anteile des Dieselkraftstoffs und des Methanols hängen von der Gestaltung des Motors, der Last und der Motordrehzahl ab. Die Anteile von Methanol und Dieselkraftstoff für eine besondere Last und/oder Motor-The relative proportions of diesel fuel and methanol to be used depend on the design of the engine being used Load and the engine speed. The proportions of methanol and diesel fuel for a particular load and / or engine

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drehzahl läßt sich für einen besonderen Motor leicht durch Erprobung bestimmen. Wenn einmal die gewünschten Anteile bei allen Betriebsdrehzahlen und Belastungen des Motors bestimmt worden sind, kann ein geeignetes mechanisches Gestänge zur Verbindung der Dieselkraftstoff- und Methanolzumeßvorrichtungen entwickelt werden, damit das gewünschte Verhältnis bei jeder gegebenen Drehzahl des Motors und Motorbelastung erzielt werden kann.speed can easily be determined for a particular engine through testing. Once the desired Proportions at all operating speeds and loads on the engine have been determined, a suitable mechanical Linkage for connecting the diesel fuel and methanol metering devices to be developed with it the desired ratio can be achieved at any given engine speed and engine load.

Das dem Motor zugeführte Methanol kann im wesentlichen reines Methanol sein oder es kann ohne Schaden Anteile enthalten, beispielsweise bis zu 25 Gew.% eines oder mehrerer geringerer Bestandteile, wie Wasser, Äthanol, Propanol, Isopropanol und/oder Butanol. Ein typischer Methanol enthaltender Kraftstoff kann 85 Gew.% Methanol enthalten, während der Rest aus Wasser, Äthanol und höheren Alkoholen besteht. Er kann ferner einen Anteil, beispielsweise bis zu 10 oder mehr Gew.% Dieselkraftstoff oder einen anderen Kohlenwasserstoff oder ein pflanzliches öl bzw. pflanzliche öle und eine ausreichende Menge eines Emulgators, um eine gleichmässige Zusammensetzung zu erhalten, enthalten. Das Methanol kann ferner ein "Due" und/oder ein Denaturierungsmittel, z.B. Pyridin, enthalten. Der Motor kann mit einem Turbolader oder mehreren in Reihe geschalteten Turboladern ausgerüstet sein, wobei der oder jeder Turbolader gegebenenfiLls mit einem Zwischenkühler versehen ist.The methanol fed to the engine can be essentially pure methanol or it can be fractions without damage contain, for example, up to 25% by weight of one or more minor components, such as water, ethanol, propanol, Isopropanol and / or butanol. A typical methanol containing fuel may contain 85 wt% methanol, while the rest consists of water, ethanol and higher alcohols. It can also have a share, for example up to 10 or more% by weight of diesel fuel or another hydrocarbon or a vegetable oil or vegetable oils and a sufficient amount of an emulsifier to produce a To obtain a uniform composition, contain. The methanol can also be a "due" and / or a denaturant, e.g. pyridine. The engine can have a turbocharger or several turbochargers in series be equipped, the or each turbocharger if necessary is provided with an intercooler.

Der Motor kann von der Bauart mit "indirekter Einspritzung" sein, bei welcher eine gesonderte Kammer vorgesehen ist, die mit dem übrigen Verbrennungsraum verbunden ist, in welche gesonderte Kammer der Dieselkraftstoff eingespritzt wird. Es wird jedoch als vorzuziehen betrachtet, daß, wo durchführbar, der Kopf ein niedriger Wirbelkopf mit direkter Einspritzung ist, damit die an die Zylinder und die Zylinder-The engine may be of the "indirect injection" type in which a separate chamber is provided, which is connected to the rest of the combustion chamber, into which separate chamber the diesel fuel is injected will. However, it is considered preferable, where practicable, that the head be a lower vertebral head with more direct Injection is so that the to the cylinder and the cylinder

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kopfwände infolge der Verwirbelung verlorengehende Wärme auf ein Mindestmaß herabgesetzt werden kann. Der Motor kann mit einem Turbolader oder mit mehreren in Reihe geschalteten Turboladern ausgerüstet werden, wobei der bzw. jeder Turbolader gegebenenfalls mit einem Zwischenkühler versehen ist.head walls heat lost as a result of the turbulence can be reduced to a minimum. The engine can be equipped with a turbocharger or with several turbochargers connected in series, with the or each turbocharger is optionally provided with an intercooler.

Gemäß einem weiteren Merkmal besitzt ein erfindungsgemäßer Dieselmotor mindestens einen Verbrennungsraum, der mit einer Kraftstoff-Einspritzdüse versehen ist, eine Einrichtung zum Zumessen des Dieselkraftstoffs zu der oder jeder Kraftstoffeinspritzdüse, eine Einrichtung zum Einleiten von Methanol in den oder jeden Verbrennungsraum und einen Wärmeaustauscher zur Erhöhung der Temperatur der Luft bzw. des Luft/Methanol-Gemisches für den bzw. jeden Verbrennungsraum durch indirekten Wärmeaustausch. Ein solcher Motor kann zur Bildung einer Kraftmaschine mit geeigneten Methanol- und Dieselkraftstoff-Quellen verbunden werden. Vorzugsweise enthält der Dieselkraftstoff einen Cetan-Zündbeschleuniger, beispielsweise Amylnitrat. Das Methanol kann einen oder mehrere der vorstehend angegebenen Zusätze enthalten.According to a further feature, a diesel engine according to the invention has at least one combustion chamber, which with a fuel injector, means for metering the diesel fuel to the or each Fuel injector, a device for introducing of methanol in the or each combustion chamber and a heat exchanger to increase the temperature of the air or of the air / methanol mixture for the or each combustion chamber through indirect heat exchange. Such an engine can can be connected to suitable sources of methanol and diesel fuel to form an engine. Preferably if the diesel fuel contains a cetane ignition accelerator, for example amyl nitrate. The methanol can be one or contain several of the additives indicated above.

Gemäß einem weiteren Merkmal besitzt ein erfindungsgemässer Dieselmotor mindestens einen Verbrennungsraum mit einer Kraftstoff-Einspritzdüse, eine Einrichtung zum ZumessenAccording to a further feature, a diesel engine according to the invention has at least one combustion chamber with a Fuel injection nozzle, a device for metering

von Dieselkraftstoff zu der oder jeder Kraftstoff-Einspritzdüse und eine Einrichtung zum Einleiten von Methanol in den oder jeden Verbrennungsraum, wobei der Motor so angeordnet ist, daß im Betrieb« wenn der Motor in geeigneter Weise mit Quellen von Methanol und Dieselkraftstoff enthaltend einen Cetan-Zündbeschleuniger verbunden ist, während jedes Arbeltsspiels ein Gemisch aus Luft und Methanol dem Verbrennungsraum zugeführt und verdichtet wird und eine Menge Dieselkraftstoff» die einen Cetan-Zündbeschleunigerof diesel fuel to the or each fuel injector and means for introducing methanol into the or each combustion chamber, the engine being arranged so that in operation, when the engine is in suitable Way associated with sources of methanol and diesel fuel containing a cetane ignition accelerator while every work game a mixture of air and methanol Combustion chamber is fed and compressed and a lot of diesel fuel »which is a cetane ignition accelerator

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enthält, in das zumindest teilweise verdichtete Gemisch vor der Beendigung der Verdichtungsphase des Arbeitsspiels eingespritzt wird. Ein solcher Motor kann mit einer Methanol- und Dieselkraftstoff-Quelle verbunden werden, welche den Cetan-Zündbeschleuniger zur Bildung einer Kraftmaschine enthält.contains, in the at least partially compressed mixture before the end of the compression phase of the work cycle is injected. Such an engine can be connected to a source of methanol and diesel fuel, which contains the cetane ignition accelerator to form an engine.

Nachfolgend wird die Erfindung beispielsweise in Verbindung mit den beiliegenden Zeichnungen näher beschrieben und zwar zeigen:The invention is described in more detail below, for example in connection with the accompanying drawings although show:

Fig. 1 eine graphische Darstellung, welche die Veränderung der Rauchemission (ausgedrückt in Bosch-Zahlen) und des spezifischen Kraftstoffverbrauchs auf dem Prüfstand gemessen (B.S.F.C.) mit dem effektiven Mitteldruck (B.M.E.P.) zeigt, wenn ein Versuchsmotor als normaler Dieselmotor betrieben wird; Fig. 1 is a graph showing the change in smoke emission (expressed in Bosch numbers) and the specific fuel consumption measured on the test bench (B.S.F.C.) with the effective Medium pressure (B.M.E.P.) shows when a test engine is operated as a normal diesel engine;

Fig. 2 eine graphische Darstellung, welche die Veränderung des Gesamtkraftstoffverbrauchs (ausgedrückt in kg/h) und die Wärmezufuhr (in Megajoules/Stunde) bei einem effektiven Mitteldruck (B.M.E.P.) in Bar zeigt;Fig. 2 is a graph showing the change in total fuel consumption (expressed in kg / h) and shows the heat input (in megajoules / hour) at an effective mean pressure (B.M.E.P.) in bar;

Fig. 3 zeigt eine graphische Darstellung, welche die Veränderung des Prozentsatzes des Dieselkraftstoffes (auf der Energiebasis berechnet) mit der Drehzahl darstellt, um den gleichen Höchstwert (effektiver Mitteldruck) zu geben, wie wenn der Motor als normaler Dieselmotor betrieben wird;Fig. 3 is a graph showing the change in percentage of diesel fuel (calculated on the energy basis) with the speed represents the same maximum value (more effective Medium pressure), as when the engine is operated as a normal diesel engine;

Fig. 4 die Veränderung des Prozentsatzes des Vollast-Dieselkraftstoffes mit der Drehzahl zeigt, um einen ähnlichen Höchstwert (effektiver Mitteldruck) zu erhalten, wie wenn der Motor als Standard-Dieselmotor4 shows the change in the percentage of full load diesel fuel shows with the speed to get a similar maximum value (mean effective pressure), like if the engine as a standard diesel engine

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bei einem Rauchemissions-Pegel Bosch 3 betrieben wird;operated at a Bosch 3 smoke emission level will;

Fig. 5 eine graphische Darstellung, welche die Veränderung der Verzögerungsperiode mit der Einlaßtejnperatur bei konstanter Last zeigt; Fig. 5 is a graph showing the change in delay period with inlet temperature at constant load;

Fig. 6 die Wirkung auf die Verzögerungsperiode, wenn ein Vol% Amylnitrat dem Dieselkraftstoff bei verschiedenen Lufteinlaßtemperaturen zugesetzt wird;6 shows the effect on the delay period when a vol% amyl nitrate is added to the diesel fuel at various Air inlet temperatures is added;

Fig. 7 ein Schema der Gesamtanordnung der Kraftmaschine eines Bedford 220 LKW umgebaut, um den Betrieb nach dem erfindungsgemäöen Zweistoff-Prinzip zu ermöglichen; 7 is a diagram showing the overall arrangement of the prime mover of a Bedford 220 truck converted to enable operation according to the two-fuel principle according to the invention;

Fig. 8 den Wärmeaustauscher;8 shows the heat exchanger;

Fig. 9 eine Ansicht im Schnitt nach der Linie A-A in Fig. 8;Fig. 9 is a sectional view taken along line A-A in Fig. 8;

Fig. 10 eine schematische Darstellung des Regelsystems für den Motor;Fig. 10 is a schematic representation of the control system for the engine;

Fig. 11 eine Darstellung der Abänderung der Dieselkraftstoff -Pumpenregelorgane;Fig. 11 is an illustration of the modification of the diesel fuel -Pump regulators;

Fig. 12 eine Darstellung der Wählregelung für den Vergaser undFig. 12 is a representation of the selection control for the carburetor and

Fig. 13 eine Schnittansicht des Vergasers.Figure 13 is a sectional view of the carburetor.

Der für die Versuche verwendete Motor, deren Ergebnisse in Fig. 1 bis 6 gezeigt sind, war ein Ricardo E16 Einzylindermotor 121 mm χ 140 mm mit direkter Einspritzung undThe engine used for the tests, the results of which are shown in FIGS. 1 to 6, was a Ricardo E16 single cylinder engine 121 mm × 140 mm with direct injection and

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einem Zylinderhubraum von 1595 cm und einem Verdichtungsverhältnis von 15,3 : 1. Der Verbrennungsraum war von tiefer Ringschalenform mit einem Durchmesser vom 2,5-Fachen der Tiefe. Der für den Dieselkraftstoff verwendete Düsenhalter war eine mittig angeordnete Standard-4-Loch-Düse. Der Motor hatte zwei Ventile für den einzigen Zylinder, die durch Ventilstößel gesteuert und nach dem 4-Takt-Arbeitsspiel betrieben wurde. Ein Zenith 42W Fallstromvergaser wurde mit einer festen breiten offenen Drosselklappe betrieben, die den Methanol-Kraftstoff dem Motorlufteinlaß zuführte. Die Menge des Methanols wurde von Hand durch ein mit einem Gewinde versehenes, sich verjüngendes Nadelventil geregelt.a cylinder displacement of 1595 cm and a compression ratio of 15.3: 1. The combustion chamber was of a deep annular shell shape with a diameter of 2.5 times the depth. The nozzle holder used for the diesel fuel was a centrally arranged standard 4-hole nozzle. The engine had two valves for the single cylinder, controlled by valve lifters and after 4-stroke cycle was operated. A Zenith 42W downdraft carburetor was operated with a fixed wide open throttle valve that placed the methanol fuel in the engine air intake fed. The amount of methanol was determined by hand through a threaded, tapered Regulated needle valve.

Bei experimentellen Untersuchungen der vorliegenden Art ergibt sich eine gewisse Schwierigkeit aus der Verbindung von zwei gesonderten Kraftstoffen, die unterschiedliche Dichte und Heizwerte haben. Entweder müssen alle Kraftstoffmengen in Heizwerten ausgedrückt werden oder es kann aus praktischen Gründen die Menge des zweiten Kraftstoffes als äquivalente Menge ausgedrückt werden, die die gleiche Wärmemenge wie der erste Kraftstoff hat.In experimental studies of the present type, some difficulty arises from the connection of two separate fuels that have different densities and calorific values. Either need all amounts of fuel can be expressed in calorific values or, for practical reasons, the amount of the second fuel can be expressed as an equivalent amount that has the same amount of heat as the first fuel.

Für die vorliegenden Versuche wurden, was die Leistungsvergleiche mit einem Standard-Dieselmotor betrifft, der ausschließlich mit Dieselkraftstoff-Destillat gespeist wurde, die verwendeten Methanolmengen als die äquivalente Menge hinsichtlich des Heizwertes von Dieselkraftstoff ausgedrückt.For the present tests, as far as the performance comparisons with a standard diesel engine are concerned, the was fed exclusively with diesel fuel distillate, the amounts of methanol used as the equivalent Quantity expressed in terms of the calorific value of diesel fuel.

Fig. 1 zeigt eine typische Lastbereichkurve bei 36,3 Umdrehungen/sec. des verwendeten Versuchsmotors, der als normaler Dieselmotor mit Dieselkraftstoff allein betrieben wurde. In Fig. 1 sind ferner die Rauchemissionspegel des Fig. 1 shows a typical load range curve at 36.3 revolutions / sec. of the test engine used, which was operated as a normal diesel engine with diesel fuel alone. In Fig. 1 are also the smoke emission levels of the

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Abgases angegeben in Bosch-Einheiten aufgetragen. Je höherExhaust gas indicated in Bosch units applied. The higher

die Bosch-Zahl ist,desto größer ist die Rußkonzentration in den Abgasen.the Bosch number, the greater the soot concentration in the exhaust.

Die gleiche Grundinforraation ist in Fig. 2 in einer anderen Form aufgetragen. In Fig. 2 ist der Gesamtkraftstoffverbrauch gegen den effektiven Mitteldruck aufgetragen. Es wurde festgestellt, daß die Auftragung der verwendeten Gesamtkraftstoffmenge öder alternativ der Wärmeinhalt des verwendeten Kraftstoffes bei geringem effektivem Hitteldruck eine gerade Linie ist, und nur bei den höheren Belastungen abweicht, bei welchen der Verbrennungswirkungsgrad als Folge der abnehmenden verfügbaren Sauerstoffmenge zurückgeht. Dies ist durch das Vorhandensein einer rasch zunehmenden Rußkonzentration in den Abgasen bei hohen Belastungen gezeigt. Es wurde festgestellt, daß, wenn die gerade Linie nach rückwärts unter den effektiven Mitteldruck Null projiziert wird, diese die Abszissenachse bei einem negativen Wert des effektiven Mitteldrucks schneidet, der weitgehend gleich dem Motorleistungsverlust bei der besonderen Drehzahl ist, bei welcher die Lastbereichkurve erstellt wurde. Der bei einem effektiven Mitteldruck von Hull verbrauchte Kraftstoff entspricht dem Wert, der erforderlich ist, um die gesamten Reibungsverluste des Motors gerade zu überwinden.The same basic information is plotted in a different form in FIG. In Fig. 2, the total fuel consumption is plotted against the mean effective pressure. It was found that the application of the Total amount of fuel used or, alternatively, the heat content of the fuel used if the fuel is low effective center pressure is a straight line and only deviates at the higher loads at which the Combustion efficiency declines as a result of the decreasing amount of available oxygen. This is through that Presence of a rapidly increasing soot concentration in the exhaust gases shown at high loads. It was found that when the straight line goes backwards under the mean effective pressure is projected to zero, this the Abscissa axis with a negative value of the effective Intermediate pressure cuts, which is largely equal to the engine power loss at the particular speed which the load range curve was created. The fuel consumed at a Hull effective mean effective pressure is the value required to achieve the to overcome the entire frictional losses of the engine.

Der Einfachheit halber wurde der Wert des effektiven Mitteldrucks, bei welchem die Abgasrußkonzentration die Bosch-Zahl 3 hatte, was ein im Betrieb zulässiger typischer Maximalwert ist, so gewählt, daß er die volle Last bein Betrieb mit Dieselkraftstoff allein darstellt. Die Menge des Diesel-Kraftstoffes, die dieser Bedingung entspricht, kann mit 100 % bezeichnet werden.For the sake of simplicity, the value of the effective one Medium pressure, at which the exhaust soot concentration the Bosch number 3, which is a typical maximum value allowed in operation, was chosen to be the full Represents load when operating on diesel fuel alone. The amount of diesel fuel that meets this condition can be designated as 100%.

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Unter anderen Versuchebedingungen, bei welchen Dieselkraftstoff als Zündquelle mit Methanol eingespritzt wurde, das vom Vergaser angesaugt wurde, wurde die Menge des verwendeten Dieselkraftstoffes für jeden Versuch festgelegt. Zweckmässig wurde die verwendete feste Dieselkraftstoff menge ausgedrückt als χ % (gewöhnlich 40 %) der für Vollast bei der gleichen Motordrehzahl nötigen Menge beim Betrieb nur als normaler Dieselmotor. Eine Lastveränderung während eines gegebenen Versuches wurde dadurch erhalten, daß lediglich die Menge des Methanols verändert wurde, die durch eine veränderliche Düse im Vergaserkörper eingeleitet wurde.Under other test conditions in which diesel fuel was injected with methanol as an ignition source, that was sucked in by the carburetor, the amount of diesel fuel used was determined for each test. The solid amount of diesel fuel used was expediently expressed as χ% (usually 40%) the amount necessary for full load at the same engine speed when operating only as a normal diesel engine. One Load change during a given experiment was obtained from only the amount of methanol which was introduced through a variable nozzle in the carburetor body.

Anfängliche Versuche (Fig. 3) zeigten, daß die Methanol-Menge als %-Satz des verwendeten Gesamtkraftstoffes erforderte, daß eine Leistung gegeben wurde, die ähnlich derjenigen bei alleiniger Verwendung von Dieselkraftstoff ist, ziemlich hoch war, etwa 75 % des Gesamtkraftstoffes, bei niedrigen Motordrehzahlen, jedoch sich rasch so verringerte, daß bei maximaler Motordrehzahl nur etwa 30 % Methanol verwendet werden konnte.Initial experiments (Fig. 3) showed that the amount of methanol required as a percentage of the total fuel used that performance was given similar to that obtained when diesel fuel was used alone is, was quite high, about 75% of the total fuel, at low engine speeds, but rapidly so decreased that only about 30% methanol could be used at maximum engine speed.

Aus einer genauen Untersuchung ergab sich, daß die Unfähigkeit, grössere Anteile Methanol bei den höheren Drehzahlen zu verbrennen, eine rasche Zunahme in der Zündverzögerung mit zunehmenden Anteil des Methanols zur Folge hatte. Einfache Veränderungen in der zeitlichen Steuerung der Einspritzung haben eine verhältnismässig geringe Wirkung zur Überwindung dieses Problems.A close examination showed that the inability to use larger proportions of methanol in the higher Burning speeds result in a rapid increase in ignition delay with increasing proportion of the methanol would have. Simple changes in the timing of the injection have a comparatively little effect to overcome this problem.

Messungen zeigten, daß die Verdichtungsdrücke 36,3 Bar für vollen Dieselbetrieb betrugen und 32,4 Bar bein Einlei ten von Methanol. Die Temperaturmessung innerhalb dee Einlaßventiltellerteils ergab 316° X bei reinen Dieiel- Measurements showed that the compression pressures were 36.3 bar for full diesel operation and 32.4 bar for the introduction of methanol. The temperature measurement inside the inlet valve disk part showed 316 ° X for pure diesel

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kraftstoff und 283° K mit eingebrachtem Methanol. Der untere Wert mit Methanol ist durch die hohe latente Wärme des verdampfenden Methanols bedingt. Die Ableitung des Verdichtungsindex aus dem Verdichtungsdruck und die Verwendung dieser Werte zur Berechnung der Verdichtungstemperaturen ergibt sich ein Wert von 770° K für reinen Dieselbetrieb und nur 610° K bei Verwendung von Methanol.fuel and 283 ° K with introduced methanol. Of the The lower value with methanol is due to the high latent heat of the evaporating methanol. The derivation of the compression index from the compression pressure and the use of these values to calculate the compression temperatures results in a value of 770 ° K for pure Diesel operation and only 610 ° K when using methanol.

Wegen der stark verringerten Verdichtungstemperaturen wurde ein Versuch über die Wirkung der Lufteinlaßtemperatur auf die Möglichkeit, die Verzögerung zu verringern und mit grösseren Methanolanteilen zu arbeiten, durchgeführt. Fig. 4 zeigt, daß die Menge des Dieselkraftstoffes, die erforderlich ist, um eine Vollastleistung bei der maximalen experimentellen Drehzahl von 36,7 Umdr./sec. zu erhalten, geringer wurde, wenn die Einlaßtemperatur anstieg, die Dieselkraftstoff-Einspritzung dabei unverändert gehalten wurde. Bei der experimentell erprobten oberen Temperatur von 90° Cwurde festgestellt, daß der EinspritzZeitpunkt um 7° vorverlegt werden konnte, um eine weitere Herabsetzung des Prozentsatzes von Dieselkraftstoff, die zum Erzielen von Vollast erforderlich 1st, zu erhalten. Bei diesen höheren Einlafttemperaturen führen jedoch kleine Veränderungen in der Gemisch-Zusammensetzung oder hinsichtlich der Einspritz-Zeitpunkte zum "Klopfen", so daß eine solche Arbeitsweise unerwünscht ist.Because of the greatly reduced compression temperatures, an experiment on the effect of the air inlet temperature was made on the possibility of reducing the delay and working with larger proportions of methanol. Fig. 4 shows that the amount of diesel fuel that is required to achieve full load power at the maximum experimental speed of 36.7 rev / sec. became lower as the inlet temperature increased, the diesel fuel injection was kept unchanged. At the experimentally tested upper temperature of 90 ° C, it was found that the injection timing could be brought forward by 7 ° to further reduce the percentage of diesel fuel used for Achieving full load is required 1st to maintain. At these higher inlet temperatures, however, small Changes in the mixture composition or with regard to the injection times for "knocking", so that such a way of working is undesirable.

Wegen dieser Feststellungen wurde eine weitere Reihe von Versuchen durchgeführt, um die tatsächliche Zündverzögerung bei verschiedenen Einlaßtemperaturen aus Beobachtungen der Periode zwischen dem Beginn der Einspritznadel-Anhebung, d.h. dem Beginn der Kraftstoffeinspritzung,und dem Punkt zu bestimmen, an welchem die Zylinderdruckdiagvamme begannen, über das normale VerdichtungsdruckdiagrammIn light of these findings, another series of experiments was made to determine the actual ignition delay at various inlet temperatures from observations of the period between the start of injector lift, i.e. the start of fuel injection, and the point at which the cylinder pressure diagrams began via the normal compression pressure diagram

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anzusteigen, wofür eine elektronische Anzeigeeinrichtung verwendet wurde. Diese Beobachtungen sind in Fig. 5 gezeigt. Hierbei ist zu erwähnen, daß die in der Abszisse aufgetragenen Einlaßtemperaturen Werte für die Gemischtemperatur sind, nachdem das Methanol vergast worden ist. Wie anzunehmen war, wird durch erhöhte Einlaßtemperaturen die Zündverzögerung verringert, jedoch ist sogar bei 70° C die Verzögerungsperiode mit 40 % Dieselkraftstoff/Methanol-Kraftstoffanteilen immer noch wesentlich länger als diejenige für 100 % Dieselkraftstoff, wie er in normalen Dieselmotoren bei Umgebungslufttemperaturen verwendet wird. Die Versuche bei 23,3 ümdr./sec. zeigen, wenn auch nicht so vollständig, den gleichen Trend.to increase, for which an electronic display device was used. These observations are shown in FIG. It should be mentioned here that the inlet temperatures plotted on the abscissa are values for the mixture temperature after the methanol has been gasified. As might be expected, increased inlet temperatures will increase the Ignition delay decreased, but even at 70 ° C the delay period is with 40% diesel fuel / methanol fuel fractions still much longer than the 100% diesel fuel used in normal diesel engines used at ambient air temperatures. The attempts at 23.3 rpm / sec. show, if not so completely, the same trend.

Weitere Versuche haben gezeigt, daß es durch Erwärmen des vergasten Methanol/Luft-Gemisches möglich ist, um eine zufriedenstellende Arbeitsweise eines Dieselmotors unter Verwendung von 85° Methanol/15 % Dieselkraftstoff (auf Energiebasis) bei niedrigen Drehzahlen und 60 % Methanol/40 % Dieselkraftstoff (ebenfalls auf Energiebasis) bei hohen Drehzahlen zu erhalten.Further tests have shown that by heating the gasified methanol / air mixture it is possible to achieve a satisfactory How a diesel engine works using 85 ° methanol / 15% diesel fuel (on an energy basis) at low speeds and 60% methanol / 40% diesel fuel (also based on energy) at high speeds To get speeds.

Es ist bekannt, daß bestimmte chemische Stoffe, wie z.B. Amylnitrat in kleinen Prozentsätzen dem Dieselkraftstoff zugesetzt werden können, um das Kaltstarten zu verbessern, und eine gleichmässigere Arbeitsweise durch Verkürzen der Verbrennungsverzögerungsperiode zu erzielen. Es ist jedoch nicht üblich, diese Zusätze kommerziell beim normalen Dieselmotorbetrieb zu verwenden.It is known that certain chemical substances, such as amyl nitrate, are present in small percentages in diesel fuel can be added to improve cold starting and a smoother operation by shortening the To achieve combustion delay period. However, it is not common to use these additives commercially at normal To use diesel engine operation.

Aufgrund dieser Erkenntnisse wurde beschlossen, Versuche mit Amylnitrat durchzuführen, das der Dieselkraftstoff-Voreinspritzung für die Verdichtungszündung zugesetzt wurde.On the basis of these findings, it was decided to carry out experiments with amyl nitrate, that of diesel fuel pre-injection for compression ignition was added.

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Die in Fig. 6 gezeigten Kurven für 36,7 Umdrehungen je Sekunde zeigen, daß, wenn ein Dieselkraftstoff verwendet wird, dem ein VoI% Amy lnitrat zugesetzt worden ist, die Zündverzögerungeperiode bei 40 % Dieselkraftstoff auf einen Wert verringert wird, der etwas niedriger als derjenige ist, der besteht, wenn 100 % Dieselkraftstoff allein verwendet wird. Mit der Methanolmenge, die erforderlich ist, um etwa 3 Bar effektiven Mitteldrucks bei Umgebungseinlaßtemperatur zu erhalten, ein zufriedenstellender Betrieb bis zu 70° C Einlaßgemischtemperatur erzielt wurde, welches die maximale Temperatur war, die während dieser'Versuche erprobt wurde.The curves shown in FIG. 6 for 36.7 revolutions per second show that when a diesel fuel is used to which one volume percent amy nitrate has been added is, the ignition delay period at 40% diesel fuel is reduced to a value slightly lower than that which exists when 100% diesel fuel is used alone. With the amount of methanol required to obtain about 3 bar effective mean pressure at ambient inlet temperature satisfactory operation was achieved up to 70 ° C inlet mixture temperature, which is the maximum temperature that was tried out during these 'experiments.

Wegen der zufriedenstellenden Herabsetzung der Zündverzögerung bei Verwendung.von 1 Vol% AmyInitrat, das dem verwendeten Dieselkraftstoff zugesetzt wurde, wurde die eingeleitete Methanolmenge bei der Qemischtemperatur im Einlaßventil-Rohrkrümmer bei 22° C erhöht. Es wurde festgestellt, daß die Zündverzögerung sich mit zunehmender Methanolmenge verlängerte» jedoch ein zufriedenstellender Betrieb erhalten wurde und eine Leistung von 6,0 Bar erzielt wurde. Es wurde jedoch bei der Erhöhung der Gemischtemperatur unter Verwendung der gleichen Kraftstoffmengen festgestellt, daß das "Klopf"-Phänomen beobachtbar wurde.Because of the satisfactory reduction in the ignition delay when using 1% by volume of amyinitrate, which corresponds to the Diesel fuel used was added, the amount of methanol introduced was at the mixture temperature in the Inlet valve manifold increased at 22 ° C. It was found that the ignition delay increases with increasing The amount of methanol increased »but satisfactory operation was obtained and a performance of 6.0 bar was achieved. It was, however, in increasing the mixture temperature using the same amounts of fuel found that the "knock" phenomenon became observable.

Weitere Versuche haben gezeigt, daß ein zufriedenstellender Betrieb bei hohen Drehzahlen eines Dieselmotors erreicht werden kann, wenn vergastes Methanol und ein Zusatz von Aaylnitrat zum Dieselkraftstoff mit Anteilen von Methanol bis 70 % auf Energiebasis verwendet wurden.Further tests have shown that a satisfactory Operation at high speeds of a diesel engine can be achieved if gasified methanol and an addition of Aayl nitrate for diesel fuel with proportions of methanol until 70% was used on an energy basis.

Nachfolgend wird beschrieben, wie ein Bedford 220 LKW umgewandelt werden kann, damit er nach dem Zweistoffprinzip betrieben werden kann»The following describes how a Bedford 220 truck works can be converted so that it can be operated according to the two-fuel principle »

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- ²⁴ - 2749808- ²⁴ - 2749808

Wie sich aus Fig. 7 ergibt, ist der Dieselmotor 11 des Bedford-LKW mit einer herkömmlichen Dieselkraftstoffpumpe 12 versehen, die mit dem Haupttank 13 verbunden ist, der einen Vorrat an Dieselkraftstoff enthält.As can be seen from FIG. 7, the diesel engine 11 of the Bedford truck is provided with a conventional diesel fuel pump 12 which is connected to the main tank 13 containing a supply of diesel fuel.

Ein Hilfstank 14, der handelsübliches Methanol enthält, ist an dem Fahrgestell des LKW angebracht und mit einer elektrisch betriebenen S.U.-Kraftstoffpumpe 15 verbunden. Die S.U.-Kraftstoffpumpe 15 fördert Methanol zu einem abgeänderten S.U.-Vergaser 16 im Lufteinlaß 17 des Motors 11.An auxiliary tank 14 containing commercially available methanol, is attached to the chassis of the truck and connected to an electrically operated S.U. fuel pump 15. The S.U. fuel pump 15 delivers methanol to a Modified S.U. carburetor 16 in the air inlet 17 of the engine 11.

Wie sich am besten aus Fig. 8 und 9 ergibt, ist ein Wärmeaustauschermantel 18 um den Lufteinlaß 17 herum unterstromseitig des Vergasers angeordnet und mit der Abgasleitung 19 so verbunden, daß die Abgase des Motors durch den Mantel 18 um den Lufteinlaß 17 herum hindurchtreten, bevor sie in die Abgasleitung 20 gelangen. Die Abgase erwärmen das Luft/Methanol-Gemisch im Lufteinlaß 17, so daß das Methanol verdampft und daher der Motor über die Einlaßleitung 21 Methanol in gleichmässiger Verteilung zugeführt wird.As best shown in FIGS. 8 and 9, a heat exchanger jacket 18 is arranged around the air inlet 17 downstream of the carburetor and connected to the exhaust line 19 so that the exhaust gases from the engine through pass the jacket 18 around the air inlet 17 before they reach the exhaust pipe 20. The exhaust gases heat the air / methanol mixture in the air inlet 17, so that the methanol evaporates and therefore the engine via the Inlet line 21 methanol is supplied in a uniform distribution.

Wie sich aus Fig. 10 ergibt, steuert das Fahrpedal 22 im Fahrerhaus mit Hilfe eines Bowdenzuges 23 die Einstellung einer Drosselklappe 24 in einem Venturi 25 im Lufteinlaß 17. In dieser Beziehung ist die Anordnung die Standard-Anordnung eines Bedford 220 LKWe. Die Drosselklappe 24 kann eine begrenzte Bewegung zwischen einer voll offenen Stellung und einer teilweise geschlossenen Stellung ausführen. Die Einstellungen der Diese!kraftstoffpumpe 12 und des Vergasers 16 werden durch ein pneumatisches Regelsystem gesteuert, das durch den Druckabfall im Venturi im Lufteinlaß 17 betätigt wird. Die Niederdruckseite desAs can be seen from FIG. 10, the accelerator pedal 22 controls the setting in the driver's cab with the aid of a Bowden cable 23 a throttle valve 24 in a venturi 25 in the air inlet 17. In this regard the arrangement is the standard arrangement of a Bedford 220 truck. The throttle valve 24 can perform limited movement between a fully open position and a partially closed position. The settings of this fuel pump 12 and the carburetor 16 are controlled by a pneumatic control system, which is controlled by the pressure drop in the venturi in the air inlet 17 is actuated. The low pressure side of the

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Venturi 25 ist über ein Rohr 26 mit einer Kammer 27 verbunden, welche mit einer federbelasteten Membranwand 28 versehen ist (siehe Fig. 11). Die Hochdruckseite des Venturi ist über ein Rohr (nicht gezeigt) mit der Kammer auf der anderen Seite der Membranwand verbunden, so daß die Stellung der Membranwand 28 sich entsprechend dem Druckabfall im Venturi verändert. Die Membranwand ist mit der Regelstange 29 der Dieselkraftstoffpumpe 12 verbunden, welche die Menge des Dieselkraftstoffs regelt, die durch die Einspritzvorrichtungen zugeführt werden, so daß Veränderungen im Druckabfall entsprechende Bewegungen der Zahnstange 29 verursachen und entsprechende Veränderungen in der Menge des eingespritzten Dieselkraftstoffes. Die Niederdruckseite des Ventuxto 25 ist ferner über ein Rohr 30, das von dem Rohr 26 abgezweigt ist, mit einer Kammer 31 mit einer federbelasteten Membranwand 32 verbunden (siehe Fig. 13). Die Hochdruckseite dee Venturi ist über ein weiteres Rohr (nicht gezeigt) mit der anderen Seite der Membranwand verbunden. Die Membranwand 32 1st mit dem Plunger 33 des Vergasers 16 verbunden, der das Nadelventil 34 in der Düse 35 anhebt und absenkt.Venturi 25 is connected to a chamber 27 via a pipe 26 connected, which is provided with a spring-loaded membrane wall 28 (see Fig. 11). The high pressure side of the Venturi is connected to the chamber on the other side of the membrane wall via a tube (not shown), so that the position of the membrane wall 28 changes according to the pressure drop in the venturi. The membrane wall is connected to the control rod 29 of the diesel fuel pump 12, which controls the amount of diesel fuel, which are supplied by the injectors so that changes in pressure drop cause corresponding movements of the rack 29 and corresponding movements Changes in the amount of diesel fuel injected. The low pressure side of the Ventuxto 25 is furthermore via a pipe 30 which branches off from the pipe 26 is connected to a chamber 31 with a spring-loaded membrane wall 32 (see Fig. 13). The high pressure side dee venturi is via another pipe (not shown) connected to the other side of the membrane wall. The membrane wall 32 is connected to the plunger 33 of the carburetor 16 connected, which raises and lowers the needle valve 34 in the nozzle 35.

Beim Betrieb mit einem Zweistoff-Kraftstoff bewegen sich das Nadelventil 34 des Vergasers 16 und die Zahnstange der Dieselkraftstoffpumpe 12 gleichzeitig und mit der gleichen Geschwindigkeit, so daß durch eine geeignete Formgebung des Nadelventils das Verhältnis des Methanols zum Dieselkraftstoff bei verschiedenen Drosseleinstellungen verschieden sein kann.When operating with a dual fuel, they move the needle valve 34 of the carburetor 16 and the rack of the diesel fuel pump 12 simultaneously and with the same speed, so that the ratio of the methanol by a suitable shape of the needle valve can be different to diesel fuel at different throttle settings.

Fig. 10, 11 und 12 zeigen die Anordnung zum Umschalten vom Dieselbetrieb zum Zweistoff-Betrieb. Ein im Fahrerhaus vorgesehener Wählhebel 36 betätigt zwei Bowdenzüge10, 11 and 12 show the arrangement for switching from diesel operation to dual-fuel operation. A selector lever 36 provided in the driver's cab actuates two Bowden cables

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und 38, die mit der Dieselkraftstoffpumpe 12 bzw. mit dem Vergaser 16 verbunden sind.and 38 associated with the diesel fuel pump 12 and with the carburetor 16 are connected.

Wie aus Fig. 11 ersichtlich ist, ist der Bowdenzug 37 mit dem einen Ende eines Hebels 39 verbunden, der an einem Punkt zwischen seinen Enden schwenkbar gelagert ist. Das andere Ende des Hebels 39 wirkt als beweglicher Anschlag, um die Bewegung der Zahnstange 29 der Diesel-* kraftstoffpumpe 12 zu begrenzen. Eine Feder 40, die zwischen dem Ende der Hülle des Bowdenzuges 37 und den Hebel angeordnet ist, belastet den letzteren zur Drehung im Uhrzeigersinn, gesehen in Fig. 11, so daß, wenn der Wählhebel 36 vorwärts in die Dieselbetriebsstellung bewegt wird, der Bowdenzug 37 zuläßt, daß der Hebel 39 an einem verstellbaren Anschlag 41 für die maximale Kraftstoffbelieferung zur Anlage kommt. In dieser Stellung ermöglicht der Hebel 39 Bewegungen der Zahnstange bis zur Stellung 42, die der gewünschten maximalen Einstellung für den Vollast-Dieselbetrieb entspricht.As can be seen from FIG. 11, the Bowden cable 37 is connected to one end of a lever 39 which is connected to is pivotally mounted at a point between its ends. The other end of the lever 39 acts as a movable one Stop to prevent the movement of the rack 29 of the diesel * fuel pump 12 limit. A spring 40 between the end of the sheath of the Bowden cable 37 and the Lever is arranged, loads the latter for clockwise rotation, seen in Fig. 11, so that when the Selector lever 36 is moved forward into the diesel operating position, the Bowden cable 37 allows the lever 39 at an adjustable stop 41 for maximum fuel delivery comes to the plant. In this position, the lever 39 enables the rack to move to position 42, which corresponds to the desired maximum setting for full-load diesel operation.

Das Verbringen des Wählhebels 36 in die Zweistoffstellung hat zur Folge, daß der Bowdenzug 37 den Hebel 39 entgegen der Vorspannung der Feder 40 zieht, so daß er im Gegenzeigersinn in eine Stellung verschwenkt wird, in welcher er an einem verstellbaren Zweistoffanschlag 43 anliegt. In dieser Stellung bringt das untere Ende des Hebels die Bewegung der Zahnstange 29 in der Stellung 44 zum Stillstand, welche der gewünschten maximalen Einstellung für den Zweistoffbetrieb entspricht. Die Zahnstange 29 kann sich dann nur zwischen der Stellung 45, die der Leerlaufeinstellung entspricht, und der Stellung 44 bewegen. Wie ersichtlich, wird durch das Steuerungssystem zum Umschalten auf Zweistoffbetrieb das übliche System zum Bewegen der Zahnstange zur Stellung 60, in welcher keinBringing the selector lever 36 into the two-substance position has the consequence that the Bowden cable 37 opposes the lever 39 the bias of the spring 40 pulls so that it is pivoted counterclockwise into a position in which it rests against an adjustable two-substance stop 43. In this position, the lower end of the lever brings the movement of the rack 29 in the position 44 to Standstill, which corresponds to the desired maximum setting for dual-fuel operation. The rack 29 can then only move between position 45, which corresponds to the idle setting, and position 44. As can be seen, the control system for switching to dual-fuel operation is the usual system for Move the rack to position 60, in which no

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Kraftstoff dem Biotor zugeführt wird, wenn der Motor abgestellt werden soll, nicht beeinträchtigt.Fuel is supplied to the Biotor when the engine is to be switched off, not impaired.

Der andere Bowdenzug 38 wirkt auf das eine Ende eines Hebels 45, der um einen Punkt zwischen seinen Enden schwenkbar und durch eine Feder 46 belastet 1st, die sich zwischen dem Ende der Hülle des Bowdenzuges 38 und dem Hebel 45 abstützt, um diesen im Gegenzeigersinn, gesehen in Fig. 12, zu verschwenken. Das andere Ende des Hebels 45 wirkt auf den Plunger 33 des Vergasers 16. Wenn der Wählhebel 36 sich in der Dieselsteilung befindet, wird der Bowdenzug 38 vorwärts bewegt und verschwenkt die Feder 46 den Hebel im Gegenzeigersinn, was zur Folge hat, daß der Hebel 45 auf den Plunger 28 drückt, und die Vergaserdüse 35 schließt. Wenn der Hebel 36 in die Zweistoffstellung bewegt wird, verschwenkt der Bowdenzug 38 den Hebel 45 im Uhrzeigersinn, bis er sich vom Plunger 33 löst und an einem Anschlag 47 zur Anlage kommt.The other Bowden cable 38 acts on one end of a lever 45 which is pivotable about a point between its ends and is loaded by a spring 46 which is located between the end of the sheath of the Bowden cable 38 and the lever 45 supports it in a counter-clockwise direction, seen in Fig. 12 to pivot. The other end of the lever 45 acts on the plunger 33 of the carburetor 16. When the If the selector lever 36 is in the diesel pitch, the Bowden cable 38 is moved forward and pivots the Spring 46 moves the lever in a counter-clockwise direction, with the result that the lever 45 presses on the plunger 28, and the carburetor nozzle 35 closes. When the lever 36 is moved into the two-substance position, the Bowden cable 38 pivots Lever 45 clockwise until it detaches from the plunger 33 and comes to rest against a stop 47.

Das Nadelventil 34 des Vergasers 16 ist mit dem Plunger 33 durch eine Totgan?skupplung 48 in Form eines hohlen Zylinders 49 verbunden, der am Plunger befestigt ist, und einer Stange SO, die am Nadelventil 34 befestigt ist, das ein erweitertes Ende aufweist, das Qleitsitz im Zylinder hat. Der Durchmesser der Bohrung dee Zylinders ist an dessen unteren Ende verkürzt, um einen Anschlag zu bilden, welcher mit dem erweiterten Ende der Stange 50 zusammenwirkt, um das Ende der Stange in den Zylinder zurückzuführen. Eine Feder 51 im Zylinder 49 stützt sich zwischen dem unteren Ende des Plungers und dem erweiterten Ende der Stange 50 ab, um das Nadelventil nach unten zur Vergaserdüse 35 zu belasten.The needle valve 34 of the carburetor 16 is hollow with the plunger 33 through a dead-joint coupling 48 Cylinder 49 attached to the plunger, and a rod SO attached to the needle valve 34 having an enlarged end that is a sliding fit in the cylinder. The diameter of the bore of the cylinder is is shortened at its lower end in order to form a stop which, with the enlarged end of the rod 50 cooperates to return the end of the rod to the cylinder. A spring 51 in the cylinder 49 is supported between the lower end of the plunger and the enlarged end of the rod 50 to lower the needle valve to load the carburetor nozzle 35.

Wenn der Plunger voll nach unten gedrückt wird, beispiels-When the plunger is pushed all the way down, for example

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weise wenn sich der Wählhebel in der Dieselbetriebsstellung befindet oder wenn kein Druckabfall über das Venturi besteht, erhält das Nadelventil festen Sitz in der Vergaserdüse und ist die Feder 51 teilweise zusammengedrückt. Wenn der Plunger 33 aus der untersten Stellung ansteigt, verringert sich die Zusammendrückung der Feder, da der Plunger und der Zylinder sich nach oben bewegen, während die Stange im Stillstand bleibt und das Nadelventil geschlossen bleibt. Nur wenn der Plunger bis zu dem Punkt angestiegen ist, an welchem der Teil des Zylinders von verringertem Durchmesser an dem erweiterten Kopf der Stange 50 zur Anlage kommt, hebt der Plunger das Nadelventil an und öffnet die Vergaserdüse.wisely when the selector lever is in the diesel operating position or when there is no pressure drop across the venturi exists, the needle valve is seated firmly in the carburetor nozzle and the spring 51 is partially compressed. When the plunger 33 rises from the lowermost position, the compression of the spring decreases as the The plunger and cylinder move up while the rod remains stationary and the needle valve remains closed. Only when the plunger is up to the point at which the portion of the cylinder of reduced diameter on the enlarged head of the rod 50 comes into contact, the plunger lifts the needle valve and opens the carburetor nozzle.

Der umgewandelte Bedford-LKW arbeitet wie folgt: Wenn nur mit Dieselbetrieb gearbeitet wird, wird der Vergaser geschlossen gehalten, so daß kein Methanol verwendet werden kann, und die Dieselkraftstoffpumpe kann Inder üblichen Weise arbeiten, wobei der Dieselkraftstoff bis zu der für den Dieselbetrieb zulässigen maximalen Länge beliefert wird.The converted Bedford truck works as follows: If only diesel is used, the Carburetor kept closed so that methanol cannot be used and the diesel fuel pump can Operate in the usual manner, with the diesel fuel being supplied up to the maximum length allowed for diesel operation.

Beim Betrieb mit Dieselkraftstoff kann der Plunger 33 des Vergasers ansteigen. Beim Starten und im Leerlauf reicht der Druckabfall im Venturi nicht aus, den Totgang in der Totgangskupplung 48 aufzunehmen. Die Vergaserdüse bleibt geschlossen, so daß der Motor nur mit Dieselkraftstoff allein beliefert wird und in der gleichen Weise arbeitet, wie wenn der Motor nicht für den Zweistoffbetrieb umgewandelt worden wäre. Wenn die Drosselklappe weiter geöffnet wird oder die Last erhöht wird, öffnet sich die Vergaser-Drosselklappe und die Vergasernadel sowie die Dieselkraftstoff-Pumpenzahnstange bewegen sich mit der gleichen Geschwindigkeit, jedoch sind die relativen AnteileWhen operating with diesel fuel, the plunger 33 of the carburetor can rise. When starting and while idling the pressure drop in the venturi is not sufficient to absorb the backlash in the backlash coupling 48. The carburetor nozzle remains closed so that the engine is only supplied with diesel fuel alone and in the same way works as if the engine had not been converted for dual fuel operation. If the throttle continues is opened or the load is increased, the carburetor throttle valve and the carburetor needle as well as the opens Diesel fuel pump racks move at the same speed, but the proportions are relative

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des Dieselkraftstoffs zum Methanol bei verschiedenen Einstellungen wegen der Formgebung der Vergasernadel verschieden. Für jeden besonderen Druckabfall ist die Menge des zugeführten Dieselkraftstoffs die gleiche wie für den Betrieb mit Dieselkraftstoff allein, jedoch ist die vom Motor abgegebene Leistung größer infolge der Einleitung von Methanol. Bei einer weiteren Zunahme des Druckabfalls über das Venturi kommt die Zahnstange der Dieselkraftstoffpumpe an dem beweglichen Anschlag zur Anlage, der durch den Hebel 39 gebildet wird, wodurch verhindert wird, daß die eingespritzte Dieselkraftstoffmenge über das Maximum für den Zweistoffbetrieb hinaus erhöht wird (beispielsweise etwa 50 % des Maximums für reinen Dieselbetrieb). Eine weitere Zunahme der Menge des in den Lufteinlaß eingeleiteten Methanols kann bei einer Zunahme im Druckabfall im Venturi stattfinden, bis eine Schulter 52 am Plunger 33 im Vergaser an einem verstellbaren Anschlag 53 zur Anlage kommt.of diesel fuel to methanol at different settings due to the shape of the carburetor needle different. For any particular pressure drop, the amount of diesel fuel supplied is the same as for operation with diesel fuel alone, but the power output by the engine is greater as a result of the Introduction of methanol. If the pressure drop across the venturi increases further, the rack comes off Diesel fuel pump on the movable stop for System which is formed by the lever 39, whereby it is prevented that the injected amount of diesel fuel beyond the maximum for dual fuel operation is increased (for example about 50% of the maximum for pure diesel operation). Another increase in the amount of Methanol introduced into the air inlet can occur with an increase in the pressure drop in the venturi to an Shoulder 52 on plunger 33 in the carburetor comes to rest against an adjustable stop 53.

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Claims

Claims t

1.)Verfahren für den Betrieb eines Dieselmotors mit ^ mindestens einem Verbrennungsraum, bei welchem ein Gemisch aus Methanol und Lust in dem Verbrennungsraum vorgesehen und verdichtet wird, eine Dieselkraftstoffmenge in das zumindest teilweise verdichtete Gemisch eingespritzt wird, dadurch gekennzeichnet, daß die Temperatur der Luft bzw. des Luft/Methanol-Gemisches um mindestens 20° C vor dem Verdichten durch Vorwärmen mit Abwärme vom Motor angehoben wird.1.) Procedure for operating a diesel engine with ^ at least one combustion chamber in which a Mixture of methanol and lust in the combustion chamber is provided and compressed, a diesel fuel quantity in the at least partially compressed mixture is injected, characterized in that the temperature of the air or the air / methanol mixture by at least 20 ° C before compression Preheating is raised with waste heat from the engine.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Temperatur der Luft oder des Luft/Methanol-Gemisches um mindestens 50° C angehoben wird.2. The method according to claim 1, characterized in that the temperature of the air or of the air / methanol mixture is increased by at least 50 ° C.

3. Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Temperatur der Luft oder des Luft/Methanol-Gemisches3. The method according to claim 2, characterized in that the temperature of the air or of the air / methanol mixture

Bank details: Pottscheckami Munich. Account 86510-808. Bank code 70010080 Deutach Bank Αβ Augsburg. Account 08/34192, bank code 720 70001

is increased by at least 90 ° C.

4. The method according to one or more of the preceding Claims, characterized in that the air or the air / methanol mixture by direct heat exchange is preheated.

5. The method according to claim 4, characterized in that the air or the air / methanol gas is passed through the engine coolant is preheated.

6. The method according to one or more of the preceding claims, characterized in that the air / methanol mixture is preheated.

7. The method according to one or more of the preceding claims, characterized in that a quantity of one Ignition accelerator is incorporated into the diesel fuel.

8. The method according to claim 7, characterized in that the ignition accelerator has one or more of the following Contains alkyl nitrals, peroxides, hydroperoxides, epoxides such as propylene oxide and hydrazine.

9. The method according to claim 8, characterized in that the ignition accelerator is amyl nitrate.

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10. Verfahren nach Anspruch 7, 8 oder 9, dadurch gekennzeichnet, daß die Menge des Zündbeschleunigers zwischen 0,1 und 5 Vol% des Dieselkraftstoffs beträgt.10. The method according to claim 7, 8 or 9, characterized in that the amount of ignition accelerator between 0.1 and 5 vol% of the diesel fuel.

11. Dieselmotor mit mindestens einen Verbrennungsraum, dermit einer Kraftstoff-Einspritzdüse versehen ist, einer Einrichtung zum Zumessen von Dieselkraftstoff zu der oder jeder Kraftstoff-Einspritzdüse, einer Einrichtung zum Einleiten von Methanol in den oder jeden Verbrennungsraum, gekennzeichnet durch einen Wärmeaustauscher (18) zur Erhöhung der Temperatur der Luft oder des Luft/Methanol-Gemisches für den oder jeden Verbrennungsraum (11) durch indirekten Wärmeaustausch.11. Diesel engine with at least one combustion chamber which is provided with a fuel injection nozzle, a device for metering diesel fuel to the or each fuel injection nozzle, one Device for introducing methanol into the or each combustion chamber, characterized by a Heat exchanger (18) to increase the temperature of the air or the air / methanol mixture for the or each combustion chamber (11) by indirect heat exchange.

12. Motor nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß der Wärmeaustauscher mit dem Motorkühlmittelsystem verbunden ist.12. Motor according to claim 11, characterized in that the heat exchanger is connected to the engine coolant system.

13. Triebwerkeeinheit mit einem Motor nach Anspruch 11 oder 12, dadurch gekennzeichnet, daß diese mit einer Dieselkraftstoffquelle und einer Methanolquelle in Verbindung steht.13. power unit with a motor according to claim 11 or 12, characterized in that it is with a Diesel fuel source and a methanol source is in communication.

14. Triebwerkseinheit nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, daB der Dieselkraftstoff einen Zündbeschleuniger enthält.14. Power unit according to claim 13, characterized in that the diesel fuel contains an ignition accelerator.

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15. Power unit according to claim 14, characterized in that the ignition accelerator is amyl nitrate.

16. Power unit according to claim 14 or 15, characterized in that the amount of the ignition accelerator between 0.1 and 5 vol% of the diesel fuel.

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