DE4308543A1 - Flammstartanlage für Dieselmotore - Google Patents

Description

Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zum Betreiben einer Flammstartan­ lage für Dieselmotore mit mindestens einer Flammglühkerze, wobei Kraftstoff an einem in der Flammglühkerze befindlichen Heizkörper verdampft und in Verbin­ dung mit Sauerstoff verbrannt wird.

Flammstartanlagen dieser Art bestehen bekannterweise aus einer Flammglühker­ ze, einem Magnetventil für die Kraftstoffzuführung sowie einem Steuergerät, mit dem in einer Kaltstartphase die Flammstartanlage in Abhängigkeit der Tem­ peratur in der Luftsauganlage des Dieselmotors in Betrieb gesetzt werden kann. Bei Inbetriebnahme wird ein elektrischer Glühkörper in der Flammglühkerze ein­ geschaltet und über das Magnetventil der Weg für die Einleitung des Kraftstoffes freigegeben. Unter Nutzung des Sauerstoffes in der in der Ansauganlage des Die­ selmotors befindlichen Luft wird der vorgeheizte und verdampfte Kraftstoff ver­ brannt. Die Flamme dient zur Vorwärmung der Ansaugluft.

Bei diesem bekannten Verfahren wird die Flamme nur solange aufrechterhalten, bis der Sauerstoff aus der eingeschlossenen Ansaugluft verbraucht ist, was die weitere Folge hat, daß die für den Start des Dieselmotors angesaugte Luft sauer­ stoffarm und die Verbrennung im Motor demzufolge mangelhaft ist.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren der eingangs genann­ ten Art zu entwickeln, mit dem ein einwandfreier Kaltstart von Dieselmotoren unter Vermeidung einer Emission von unverbrannten Bestandteilen möglich ist.

Die Erfindung wird mit den Merkmalen des Anspruches 1 gelöst.

Durch die gezielte Einleitung von Verbrennungsluft (Sauerstoff) wird das Brenn­ verhalten der Flammglühkerze wesentlich verbessert. Die Flamme erhält eine Ei­ genversorgung an Sauerstoff, wodurch vermieden wird, daß Sauerstoff aus der Ansaugluft entzogen wird, was zu einem weiteren Vorteil, nämlich einem besse­ ren Startverhaltens des Motors führt. Des weiteren wird durch die Luftzufuhr ei­ ne gleichmäßige Glühstifttemperatur erzielt. Es entsteht also eine optimale Ver­ brennung, eine heißere Flamme, die zu einer besseren Ansaugluftvorwärmung führt.

Bei Anwendung der erfindungsgemäßen Flammstartanlage in Fahrzeugen kann die benötigte Verbrennungsluft aus der Druckluftanlage des Fahrzeuges entnom­ men werden. Es ist selbstverständlich auch möglich, die Druckluft durch ein ent­ sprechendes zusätzliches Aggregat zu erzeugen. Die Verbrennungsluft- bzw. Druckluftmenge wird zur Optimierung der Flamme der Kraftstoffmenge ange­ paßt.

Gemäß einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung ist eine eigene Kraftstoffver­ sorgung für die Flammmstartanlage vorgesehen, die in Verbindung mit der Ei­ genversorgung an Sauerstoff eine nach Bedarf steuerbare Vorheizzeit sowie Nachheizzeit ermöglicht. Bei den bekannten Flammstartanlagen wird für die Vor­ wärmung lediglich der in der Leitung zur Glühkerze vorhandene Kraftstoff in Verbindung mit dem verbleibenden Restsystemdruck verwendet. Mit einer elek­ trischen oder pneumatischen Kraftstoffpumpe, die der Flammstartanlage direkt zugeordnet ist, kann die Flamme beliebig lang aufrechterhalten und damit eine Durchwärmung des Ansaugkrümmers ohne laufenden Motor erzielt werden.

Mit einer Steuereinheit kann die Kraftstoffpumpe und die Verbrennungsluftzu­ fuhr für die Flammstartanlage nach verschiedenen Kriterien gesteuert werden.

In einer einfachen Weise wird die Aufrechterhaltung der Vorwärmflamme in Ab­ hängigkeit der Luft in der Ansauganlage des Dieselmotors geregelt.

Das erfindungsgemäße Verfahren wird gemäß einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung mit einer Flammglühkerze durchgeführt, die zusätzlich zum Anschluß für den Kraftstoff einen Anschluß für die Druckluft enthält, was sich fertigungs­ technisch einfach realisieren läßt und sogar eine Umrüstung von bestehenden Flammstartanlagen zuläßt.

Die Erfindung wird anhand eines in der Zeichnung schematisch dargestellten Aus­ führungsbeispieles näher erläutert.

Die Zeichnung zeigt eine Flammstartanlage 10 mit einer Flammglühkerze 11, ei­ nem Steuergerät 12, einer Brennstoffzufuhranlage 13, einer Druckluftzufuhran­ lage 14 und einen Temperatursensor 15. Die Flammglühkerze 11 ist in einer mit 16 angedeuteten Ansauganlage einer nicht dargestellten Verbrennungsmaschine eingeschraubt, in der der Temperatursensor 15 zur Messung der Ansauglufttem­ peratur angeordnet ist.

Die Flammglühkerze 11 hat eine Ausgestaltung bekannter Art, nur daß gegen­ über einem Anschluß 15 für die Kraftstoffzufuhr 13 ein Anschluß 16 für die Druckluftzufuhr 14 vorgesehen ist. Die Druckluft 17 dient als Verbrennungsluft für den innerhalb der Flammglühkerze 11 verdampften Kraftstoff 18. Die Kraft­ stoffzuleitung 13 hat eine elektrische oder pneumatische Kraftstoffpumpe 20, die wie ebenfalls ein Druckluftventil 21 vom Steuergerät 12 in Abhängigkeit ei­ nes externen Signals 22 und des vom Temperatursensor 15 abgegebenen Tempe­ ratursignales 23 zur Inbetriebnahme der Flammglühkerze 11 gesteuert wird.

Soll ein Kaltstart der Verbrennungsmaschine durchgeführt werden, erhält das Steuergerät 12 ein von der Bedienungsperson ausgelöstes Signal 22, das eine Kontrolle der Temperatur 23 im Ansaugsystem 16 bewirkt. Liegt diese Tempera­ tur unter einer vorgegebenen Grenze, die in der Regel um die 15°C beträgt, wird die Brennstoffpumpe 20 und das Druckluftventil 21 aktiviert, wobei die Zufuhr­ mengen im Hinblick auf eine optimierte Verbrennung eingestellt werden. Über einen elektrischen Anschluß 25 wird gleichzeitig der Glühkörper der Flammglüh­ kerze aktiviert. Die Druckluft 17 und der Kraftstoff 18 werden am Glühkörper er­ wärmt, der Kraftstoff 18 verdampft und das Gemisch 17, 18 verbrannt. Die aus der Mündung 19 der Flammglühkerze 11 heraustretende Flamme erwärmt die im Ansaugsystem 16 befindliche Luft.

Durch den autarken Betrieb der Flammstartanlage 10 kann die Brennstoff- und Druckluftzufuhr beliebig lang, in der Regel solange aufrechterhalten werden, bis die Ansauganlage bzw. -krümmer 16 durchwärmt ist. Aufgrund der eigenen Kraftstoffpumpe 20 kann dieser verlängerte Betrieb der Flammstartanlage 10 oh­ ne laufenden Motor erfolgen.

Die vorstehend beschriebene Anlage ist fertigungstechnisch und betriebstech­ nisch sehr günstig. Dennoch sind veränderte Varianten auch möglich. Es sind bei­ spielsweise andere Anordnungen der Druckluftzufuhr denkbar, wie z. B. eine di­ rekte Einführung der Verbrennungsluft in das Ansaugsystem 16, um den Sauer­ stoffgehalt der ursprünglich im Ansaugsystem 16 eingeschlossenen Luft für einen sauberen Motorstart aufrechtzuerhalten.

Ferner kann auch eine andere Regelung bzw. Steuerung des Betriebes der Flammstartanlage gewählt werden, wobei entweder weitere Parameter, wie Druck, Außentemperatur etc. mit herangezogen werden. Es läßt sich die Anord­ nung des Temperatursensors 15 unterschiedlich wählen.

Claims (6)

1. Verfahren zum Betreiben einer Flammstartanlage für Dieselmotore, mit mindestens einer Flammglühkerze, wobei Kraftstoff an einem in der Flammglühkerze befindlichen Heizkörper verdampft und in Verbindung mit Sauerstoff verbrannt wird, dadurch gekennzeichnet, daß der Bedarf an Sau­ erstoff für die Verbrennung des Kraftstoffs (18) durch eigens in die Verbren­ nungszone geleitete Verbrennungsluft (17) geliefert wird.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß als Verbren­ nungsluft Druckluft (17) in die Flammglühkerze (11) eingeleitet wird.

3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Kraft­ stoff (18) mit einer der Flammglühkerze (11) zugeordneten Kraftstoffpum­ pe (20) gefördert wird.

4. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekenn­ zeichnet, daß durch Steuerung der Kraftstoffpumpe (20) und der Verbren­ nungsluftzufuhr (14) die Flammendauer in Abhängigkeit von externen Parametern, wie Temperatur, Druck, etc. bestimmt wird.

5. Flammglühkerze zur Durchführung des Verfahrens nach Anspruch 1, beste­ hend aus einem Heizkörper, einem Kraftstoffanschluß (15) und einem elek­ trischen Anschluß (25), dadurch gekennzeichnet, daß der Flammglühkerze (11) eine Zuleitung (14) für Verbrennungsluft (17) zugeordnet ist.

6. Glühkerze nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Flammglüh­ kerze (11) einen Anschluß (16) für die Zuleitung (14) für die Verbrennungs­ luft (17) aufweist.