DE353455C

DE353455C - Method to facilitate the starting of multi-cylinder internal combustion engines, in particular diesel engines

Info

Publication number: DE353455C
Application number: DENDAT353455D
Authority: DE
Original assignee: Maschb Vormals Trauzl & Co; TIEFBOHRTECHNIK AG F
Current assignee: Maschb Vormals Trauzl & Co; TIEFBOHRTECHNIK AG F
Publication date: 1922-05-15

Description

Verfahren zur Erleichterung des Anlassens von mehrzylindrigen Verbrennungskraftmaschinen, insbesondere Dieselmaschinen. Es ist bekannt, das Anlassen von Verbrennungskraftmaschinen dadurch zu erleichtern, daß durch Öffnen von Entlüftungsorganen der Arbeitszylinder die während der Verdichtungshübe auftretenden Kompressionswiderstände beseitigt oder vermindert werden. Sobald die ersten Zündungen erfolgen oder das Schwungrad so viel lebendige Kraft gesammelt hat, daß die Maschine die Kompressionswiderstände überwinden kann, wird für sämtliche Zylinder die normale Verdichtung eingeschaltet, und die Maschine .geht in Betrieb.Method to facilitate the starting of multi-cylinder internal combustion engines, especially diesel engines. It is known to start internal combustion engines to facilitate that by opening ventilation organs of the working cylinder eliminates the compression resistances occurring during the compression strokes or be reduced. As soon as the first ignitions take place or the flywheel has gathered so much vital force that the machine has the resistance to compression normal compression is switched on for all cylinders, and the machine goes into operation.

Nun tritt bei Mehrzylindermaschinen sehr häufig der Übelstand auf, daß beim Übergang von der Endkompression zur vollen Kompression unmittelbar hintereinander eine Reihe von Verdichtungshüben zu überwinden sind, zu deren Bewältigung das Anlaßmittel nicht ausreicht, wenn die erste Zündung aus irgendeinem Grunde ausbleibt. Die Maschine bleibt stehen, und die neue Inbetriebsetzung gestaltet sich noch schwieriger als die vorhergehende, wenn das Anlaßmittel bereits teilweise verbraucht oder erschöpft ist.Now, with multi-cylinder machines, the problem often occurs that in the transition from final compression to full compression immediately one after the other a series of compression strokes must be overcome, the starting means to cope with them not sufficient if the first ignition fails for any reason. The machine stops, and the new commissioning turns out to be even more difficult than the previous one when the tempering agent has already been partially used or exhausted is.

Um diesen Übelstand zu beheben, soll gemäß der Erfindung das Anlassen von Mehrzylindermaschinen durch Verminderung des Verdichtungswiderstandes dadurch erleichtert werden, daß die Arbeitszylinder einzeln oder in Gruppen nacheinander auf die normale Verdichtung übergeführt werden, derart, daß nur einzelne Zylinder bzw. Zylindergruppen sich im normalen Betriebszustand befinden, während die anderen noch ganz oder teilweise entlastet sind.In order to remedy this drawback, according to the invention, the starting of multi-cylinder machines by reducing the compression resistance be facilitated that the working cylinder individually or in groups one after the other transferred to normal compression in such a way that only individual cylinders or cylinder groups are in the normal operating state, while the others are still fully or partially relieved.

Zur Ausführung des Verfahrens ist insbesondere geeignet eine für sämtliche Zylinder gemeinsam betätigbare Vorrichtung, welche durch wiederholte Betätigung die Entlüftungsorgane sämtlicher Zylinder in die Betriebsstellung überzuführen vermag.One for all is particularly suitable for carrying out the method Cylinder jointly actuatable device, which by repeated actuation able to transfer the ventilation organs of all cylinders into the operating position.

Der Vorteil der Erfindung liegt darin, daß beim Übergang vom Anlassen zum vollen Betriebe zunächst nur der Kompressionswider-' stand eines einzigen Arbeitszylinders oder einer einzigen Gruppe von Arbeitszylindern überwunden zu werden braucht, während bei den übrigen Zylindern dieser Widerstand i noch nicht auftritt. Die zum Anlassen auf-' gewendete Energie wirkt mit den Verbren-' nungen der mit nur teilweiser Verdichtung arbeitenden Zylinder zusammen, um die Eigenwiderstände und die Kompression des einen Zylinders oder der einen Zylindergruppe zu überwinden. Sobald dann die erste Zündung stattfindet, werden die Schwungmassen in genügend schnelle Bewegung gesetzt, um der Reihe nach auch den übrigen Zylindern die volle Ladung geben zu können.The advantage of the invention is that when transitioning from starting for full operation initially only the compression resistance of a single working cylinder or a single group of working cylinders needs to be overcome while this resistance i does not yet occur in the other cylinders. The ones for starting Expended energy acts with the burns with only partial compression cylinders working together to reduce the intrinsic resistance and compression of the one Cylinder or a group of cylinders to overcome. As soon as the first ignition takes place, the centrifugal masses are set in motion fast enough to to be able to give the other cylinders the full charge one after the other.

Das Verfahren eignet sich besonders für mehrzylindrige Dieselmaschinen, welche infolge der hohen Verdichtungsspannung einen sehr großen Anlaufwiderstand besitzen. Hier gestaltet sich das Anlassen auch aus dem Grunde schwierig, weil bei teilweiser Verdichtung keine Verbrennung stattfindet, und weil die Überwindung des Kompressionswiderstandes ausschließlich durch die zur Inbetriebsetzung verfügbare Energiequelle erreicht werden muß. Die Möglichkeit, vorerst nur in einem einzigen Arbeitszylinder eine Verbrennung herbeizuführen, während bei den übrigen Zylindern die Widerstände ausgeschaltet sind, und dann in geeigneter Aufeinanderfolge die anderen Zylinder anspringen zu lassen, gewährleistet ein sehr rationelles und sicheres Anlassen mit einem Minimum von Energieverbrauch. Der Erfindungsgegenstand stellt somit eine wichtige Verbesserung für solche Maschinen dar.The process is particularly suitable for multi-cylinder diesel engines, which due to the high compression stress has a very high starting resistance own. Starting is also difficult here for the reason that at partial compression no combustion takes place, and because overcoming the Compression resistance exclusively through the one available for commissioning Energy source must be achieved. The possibility, for the time being, only in a single Working cylinder bring about a combustion, while with the remaining cylinders the resistors are switched off, and then in a suitable sequence the Allowing the other cylinder to start ensures a very efficient and safe operation Starting with a minimum of energy consumption. The subject of the invention represents thus represents an important improvement for such machines.

Bei dem Ausführungsbeispiel der Abb. z der Zeichnung bezeichnen a, b, c und d die Mittel der vier Arbeitszylinder, e das Motorgehäuse, f die Hauptwelle und g die Steuerwelle. Der Antrieb der letzteren erfolgt durch die beiden Stirnräder h und i. Die Steuerwelle befindet sich in der ersten Anlaßstellung, in welcher die Anlaßhilfsnocken h. 1, in und n sämtliche Auspuffventile während eines Teiles des Verdichtungshubes öffnen. In dieser Stellung wird die Maschine mittels Anlaßluft oder mit der Hand angeworfen. Beim Ansaugen von brennbarem Gemisch stellen sich in einem oder mehreren Zylindern Zündungen ein, nach deren Auftreten sofort die erste Verschiebung der Steuerwelle vorgenommen wird. Dabei kommt Hilfsnocken h außer Tätigkeit, und Zylinder a erhält die volle Ladung: Die Verdichtung dieser Ladung wird gemeinsam durch die Trägheitskraft der Schwungscheibe o und durch die Verbrennungsdrücke der mit verminderter Kompression arbeitenden Zylinder und evtl. noch durch die Fortwirkung des zum Anlassen verwendeten Treibmittels durchgeführt.In the embodiment of Fig. Z of the drawing, a, b, c and d designate the means of the four working cylinders, e the motor housing, f the main shaft and g the control shaft. The latter is driven by the two spur gears h and i. The control shaft is in the first starting position, in which the auxiliary starting cams h. 1, in and n open all exhaust valves during part of the compression stroke. In this position the machine is started by means of starting air or by hand. When a combustible mixture is sucked in, ignitions occur in one or more cylinders, after which the first shift of the control shaft is carried out immediately. The auxiliary cam h becomes inoperative and cylinder a receives the full charge: The compression of this charge is carried out jointly by the inertial force of the flywheel o and by the combustion pressures of the cylinders working with reduced compression and possibly by the continued action of the propellant used for starting .

Sobald sich Zylinder a in vollem Betriebe befindet, wird die Steuerwelle abermals verschoben und in die zweite Anlaßstellung gebracht. Dadurch wird Hilfsnocken n außer Tätigkeit gesetzt und dern Zylinder d die volle Ladung gegeben. Nach der Inbetriebsetzung des Zylinders d kommt die Reihe an die Zylinder b und c, wobei die Hilfsnocken 1 und en ausgeschaltet werden. Die Maschine erreicht sodann ihre normale Umlaufzahl.As soon as cylinder a is in full operation, the control shaft is shifted again and brought into the second starting position. As a result, auxiliary cam n is deactivated and cylinder d is given full charge. After the activation of the cylinder d, the series comes to the cylinders b and c, whereby the auxiliary cams 1 and en are switched off. The machine then reaches its normal number of revolutions.

Der Übergang vom Zylinder a auf Zylinder d statt auf Zylinder b ist durch die Kurbelstellung begründet. Bei den Zylindern a und d sind die Kurbeln um 36o° gegeneinander versetzt. Hier folgen also die Verdichtungswiderstände einander in gleichen Abständen, wodurch eine bessere Ausnutzung des Beharrungsvermögens der Schwungscheibe erzielt wird.The transition from cylinder a to cylinder d instead of cylinder b is due to the crank position. The cranks on cylinders a and d are offset from one another by 36o °. So here the compression resistances follow each other at equal intervals, whereby a better utilization of the inertia of the flywheel is achieved.

Die ruckweise Verschiebung der Steuerwelle erfolgt durch Handhebel p. Der Griff q dieses Hebels wird durch eine Feder in die der ersten Anlaßstellung entsprechende Nut r gedrückt. Die Nuten s und t bilden die Begrenzungen der zweiten und dritten Steuerwellenverschiebung, Nut u fixiert die Betriebsstellung..The jerky shifting of the control shaft is done by hand levers p. The handle q of this lever is moved to the first starting position by a spring corresponding groove r pressed. The grooves s and t form the boundaries of the second and third control shaft displacement, groove u fixes the operating position ..

Die in den Abb. 2 bis q. beispielsweise veranschaulichten Ausführungsformen unterscheiden sich von der Einrichtung der Abh. i im Wesen dadurch, daß die Entlüftungsorgane gemeinsam betätigt werden, ohne daß die Steuerwelle an dieser Bewegung teilnimmt. Gegenüber einer Einrichtung mit achsial verschiebbarer Steuerwelle hat eine solche Einrichtung den Vorteil, daß bei Betätigung der Entlüftungsorgane die Hilfsnocken auf der Steuerwelle entfallen, und daß bei automatischer Betätigung durch die Steuerwelle diese Nocken als runde Scheiben -ausgebildet werden können. Eine solche Ausführungsform der Einrichtung eignet sich daher auch für mit Schieber gesteuerte Maschinen, bei welchen die Steuerwelle nicht verschoben werden kann, sowie für umsteuerbare Maschinen, bei welchen eine runde Anlaßhilfsscheibe in jeder Stellung richtig ist.The in Fig. 2 to q. for example illustrated embodiments differ from the device of Abh. i in essence in that the ventilation organs be operated together without the control shaft participating in this movement. Compared to a device with axially displaceable control shaft, such a Device has the advantage that the auxiliary cams when the ventilating members are actuated omitted on the control shaft, and that with automatic actuation by the control shaft these cams can be designed as round disks. Such an embodiment the device is therefore also suitable for machines controlled by a slide which the control shaft cannot be shifted, as well as for reversible machines, in which a round auxiliary tempering disk is correct in every position.

Bei der V ierzylindermaschine in Abb. 2 sind die Arbeitszylinder mit i, 2, 3 und q. bezeichnet. Die Entlüftung geschieht durch die Hähne 5, 6, 7 und B. Letztere befinden sich in der Anlaßstellung, in welcher sämtliche Arbeitszylinder entkomprimiert werden, und stehen durch Stange g miteinander in Verbindung. Der Übergang auf die volle Ladung erfolgt dadurch, daß der Handgriff io ruckweise nach links bewegt wird. Die Entlüftungshähne sind so ausgebildet, daß sie nicht gleichzeitig, sondern nacheinander einzeln oder gruppenweise geschlossen werden: Der Handgriff io ist beim Übergang auf die Betriebsstellung viermal zu betätigen, und zwar schließt bei der ersten Bewegung Hahn 5, bei der zweiten Hahn 6, bei der dritten Hahn 7 und bei der vierten Hahn B.In the four-cylinder machine in Fig. 2, the working cylinders are included i, 2, 3 and q. designated. Venting takes place through taps 5, 6, 7 and B. The latter are in the starting position in which all working cylinders are decompressed, and are in communication with each other by rod g. Of the The transition to the full charge takes place in that the handle jerks afterwards is moved to the left. The vent cocks are designed in such a way that they do not simultaneously but can be closed one after the other or in groups: the handle io is to be actuated four times during the transition to the operating position, namely closes in the first movement tap 5, in the second tap 6, in the third tap 7 and at the fourth Hahn B.

Abb. 3 zeigt eine Vierzylinderinaschine im Ouerschnitt mit besonderen Entlüftungsventilen, welche gegebenenfalls auch von für andere Zwecke vorhandenen Absperrorganen der Zylinder gebildet werden können. Die Entlüftungsorgane werden hier während des Anlassens mit auf der Steuerwelle angebrachten Hilfsnocken, z. B. durch Verstellen des zwischen den Hilfsnocken und den Entlüftungsventilen befindlichen Gestänges; in Eingriff gebracht. Der Arbeitszylinder ist mit i, das dazugehörige Entlüftungsventil mit 5 und die Steuerwelle mit i i bezeichnet. Das Anheben des Entlüftungsventils geschieht durch Hebel 12 und Ventilstange 13. Die auf der Steuerwelle befindlichen Hilfsnocken für die vier Arbeitszylinder tragen - die Bezeichnung i4., 15, 16 und 17. Den Drehpunkt des Hebels 12 bildet ein Exzenter 18, welches vor der Inbetriebsetzung nach unten gelegt wird, wodurch die Ventilstange 13 mit den Hilfsnocken 14 in Berührung kommt. Arbeitszylinder i wird durch diesen Nocken entlüftet, während die Nocken 15, 16 und 17 die Entkompression der übrigen Arbeitszylinder bewirken. Die Nocken unterscheiden sich in der Zeichnung voneinander dadurch, daß sie verschieden hoch anheben. Hilfsnocken 14 ist niedriger und die Nocken 16 und 17 höher als Nocken 15.Fig. 3 shows a four-cylinder machine in cross-section with special Vent valves, which may also be used for other purposes Shut-off elements of the cylinder can be formed. The ventilation organs are here during starting with auxiliary cams attached to the control shaft, e.g. B. by adjusting the located between the auxiliary cams and the vent valves Linkage; engaged. The working cylinder is with i, the associated one Vent valve with 5 and the control shaft with i i. Raising the Vent valve is done by lever 12 and valve rod 13. The one on the control shaft located auxiliary cams for the four working cylinders - the designation i4., 15, 16 and 17. The fulcrum of the lever 12 forms an eccentric 18, which in front of the Commissioning is put down, whereby the valve rod 13 with the auxiliary cams 14 comes into contact. Working cylinder i is vented through this cam while the cams 15, 16 and 17 effect the decompression of the remaining working cylinders. The cams differ from one another in the drawing in that they are different lift high. Auxiliary cam 14 is lower and cams 16 and 17 are higher than cams 15th

Bei der Inbetriebsetzung wird nun Hebel ?g, welcher durch Nut 2o fixiert ist, bis zur , Tut 2i verstellt. Dadurch bewegt sich Exzenter 18 nach aufwärts, und die Ventilstange 13 entfernt sich vom Hilfsnocken 1q., wodurch Zylinder i die volle Ladung erhält und in Gang gesetzt wird. Die übrigen Hilfsnocken, welche höher sind, bleiben jedoch mit den zugehörigen Entlüftungsventilen in Eingriff. Durch weiteres Umlegen des Hebels i9 bis zur Nut 22 kommt auch Hilfsnocken 15 außer Tätigkeit und damit der zweite Arbeitszylinder in Betrieb. Hierauf wird Hebel iy bis zur Nut 23 bewegt. wodurch auch die Nocken 16 und 17 außer Funktion treten und der dritte und vierte Zylinder auf die normale Verdichtungsspannung übergeführt werden.During commissioning will now leverage? G, which is fixed by the groove 2o, adjusted to, Tut 2i. As a result, the eccentric 18 moves upwards and the valve rod 13 moves away from the auxiliary cam 1q., Whereby cylinder i receives the full charge and is set in motion. The remaining auxiliary cams, which are higher, remain in engagement with the associated vent valves. By moving the lever i9 further as far as the groove 22, the auxiliary cam 15 also comes out of action and thus the second working cylinder comes into operation. Lever iy is then moved as far as groove 23. as a result of which the cams 16 and 17 also become inoperative and the third and fourth cylinders are transferred to the normal compression voltage.

Die Hilfsnocken 14., 15, 16 und 17 können im Bedarfsfalle auch als runde Scheiben ausgeführt werden, und zwar z. B. mit verschiedenem Durchmesser. Die Entlüftungsorgane öffnen dann während sämtlicher Hübe eines Arbeitsspieles und werden durch die entsprechenden Bewegungen des Hebels i9 geschlossen.The auxiliary cams 14, 15, 16 and 17 can also be used as a round disks are carried out, namely z. B. with different diameters. The ventilation organs then open during all strokes of a work cycle and are closed by moving the lever i9 accordingly.

Abb. q. veranschaulicht eine V ierzylindermaschine, bei welcher die Arbeitszylinder durch Offenhalten von einem oder mehreren Hauptventilen während der ganzen Anlaßperiode entlüftet werden. Die Entkompression erfolgt hier durch Verdrehen der Hilfswelle 24 mit den Nocken 25, 26 und 27. Nocken 25 öffnet den ersten, Nocken 26 den zweiten und Nocken 27 die beiden übrigen Arbeitszylinder. Die Hilfswelle kann durch Griff 28 mit der Hand oder mittels des Zylinders 29 auch hydraulisch oder durch Druckluft verstellt werden, j e nachdem das Druckmittel durch die Öffnungen 30 oder 31 zugeführt wird. Die Nuten 32, 33, 34 und 35 bewirken die Feststellung des Griffhebels 28 während des Anlassens. Nut 32 entspricht der ersten Anlaßstellung, in welcher die entkomprimierte Maschine durch das Anlaßmittel in Gang gesetzt wird, und Nut 33 der zweiten Anlaßstellung, in welcher Nocken 25 sich von dem Entlüftungsventil des zugehörigen Arbeitszylinders entfernt hat. Sobald in diesem Zylinder die ersten Verbrennungen einsetzen, wird der Griffhebel 28 bis zur Nut 34. verschoben. In dieser Stellung kommt Nocken 26 außer Eingriff mit dem von ihm betätigten Entlüftungsventil und der zweite Zylinder in die Betriebsstellung. Nut 35 entspricht schließlich der normalen Betriebsstellung, in welcher bei sämtlichen Arbeitszylindern die Kompression eingeschaltet ist.Fig.q. illustrates a four cylinder engine in which the Working cylinder by keeping one or more main valves open during be vented throughout the starting period. The decompression takes place through here Rotation of the auxiliary shaft 24 with the cams 25, 26 and 27. Cam 25 opens the first, Cam 26 the second and cam 27 the other two working cylinders. The auxiliary shaft can also be operated hydraulically by means of the handle 28 by hand or by means of the cylinder 29 or adjusted by compressed air, depending on the pressure medium through the openings 30 or 31 is fed. The grooves 32, 33, 34 and 35 effect the locking of the handle lever 28 during starting. Groove 32 corresponds to the first starting position, in which the decompressed machine is started by the starting means, and groove 33 of the second starting position, in which cam 25 extends from the vent valve of the associated working cylinder. Once in this cylinder the first If burns occur, the handle lever 28 is moved as far as the groove 34. In this Position cam 26 comes out of engagement with the vent valve actuated by it and the second cylinder in the operating position. Groove 35 finally corresponds to the normal operating position, in which the compression in all working cylinders is switched on.

Claims

PATENT CLAIMS: i. Method to facilitate the starting of multi-cylinder internal combustion engines, in particular diesel engines, by reducing the compression resistance of the machine, characterized in that the working cylinders are converted to normal compression individually or in groups, in such a way that, while individual cylinders or groups of cylinders are already in normal Are in the operating state that others are still fully or partially relieved of.

2. The method according to claim i, characterized in that all or only individual cylinders are only relieved to the extent necessary to achieve ignition is required.

3. The method according to claim i and 2, characterized in that the transition to the normal operating position first cylinders of the same crank position or cylinder finite the largest crank displacement are switched on. Device for implementing the method according to claims 1 to 3, characterized in that the ventilation elements are controlled by a switching shaft (g) which is common to all cylinders and through the movement of which the ventilation elements (h, 1, na, iz) arranged on the switching shaft only close different points in time can take effect one after the other (Fig. i). 5. Device according to claim q., Characterized in that the switching shaft is longitudinally displaceable and on the same the ventilation cams are arranged at such a distance from one another that the ventilation cams of the individual cylinders are actuated one after the other when the shaft is moved from the starting position to the operating position thus the individual cylinders switch to normal compression one after the other after starting. 6. Device according to claim d., Characterized in that on the control shaft (ii) auxiliary cams (1q., 15, 16, 17) are suitably arranged at different heights; and that the successive actuation of the ventilation elements is effected by changing the position of the linkage under the influence of the ventilation elements (Fig. 3). 7. Device according to claim q ,, characterized by an auxiliary shaft (2q.) Independent of the control shaft. With cams (25, 26, 27), which by rotating the auxiliary shaft with the ventilation elements come into and out of engagement only one after the other (Fig. Q. ).