DE4322585A1

DE4322585A1 - Internal combustion engine, especially diesel engine

Info

Publication number: DE4322585A1
Application number: DE19934322585
Authority: DE
Inventors: Ruediger Dipl Ing Has
Original assignee: Krupp Mak Maschinenbau GmbH
Current assignee: Caterpillar Motoren GmbH and Co KG
Priority date: 1993-07-07
Filing date: 1993-07-07
Publication date: 1995-01-12

Abstract

In this diesel engine design with an integrated starting air system compressed air is passed from the main starting valve to the control slide valve or to the starter valve by way of passages integrated into the crankcase.

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine Brennkraftmaschine, insbesondere Dieselmotor mit einem in ein Zylinderkur belgehäuse integriertes Anlaßluftsystem.The invention relates to an internal combustion engine, especially diesel engine with one in a cylinder course integrated housing of the starter air system.

Es sind Anlaßluftsysteme für Dieselmotoren bekannt, die zur Versorgung des Motors mit Druckluft aus Rohren ge bildete Steuerluftleitungen aufweisen. Diese erfordern eine relativ aufwendige Montage, um eine Verbindung vom Hauptanfahrventil zum Steuerschieber sowie zum Anlaß ventil herstellen zu können.Starting air systems for diesel engines are known which to supply the engine with compressed air from pipes have formed control air lines. These require a relatively complex assembly to connect the Main start valve for the control spool and for starting to be able to manufacture valve.

Aufgabe der Erfindung ist es, einen Dieselmotor zu schaffen, der mit der Montage des Motors einfach zu verbindende Steuerluftleitungen für die Luftzuführung vom Hauptanfahrventil zum Anlaßventil sowie zum Steuer schieber gewährleisten. The object of the invention is to a diesel engine create that easy with the assembly of the engine connecting control air lines for the air supply from the main start valve to the starter valve and to the control ensure slide.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die kennzeich nenden Merkmale des Anspruchs 1 gelöst. Weitere vor teilhafte Merkmale beinhalten die Unteransprüche.This object is inventively characterized by nenden features of claim 1 solved. More before partial claims include the subclaims.

Die mit der Erfindung hauptsächlich erzielten Vorteile bestehen darin, daß in das Zylinderkurbelgehäuse alle Steuerluftleitungen für das Motoranlaßluftsystem inte griert sind. Hierdurch kann auf alle Rohrleitungen ver zichtet werden. Vom Zylinderkurbelgehäuse, den Lauf buchsen, den Kühlwasserverteilerringen und dem Zylin derkopf werden somit durch die integrierten Steuerluft leitungen Leitungsfunktionen übernommen, wodurch eine erhebliche Reduzierung der Montagezeit des Motors bzw. der Luftführungsleitungen ermöglicht wird. Im aufge bauten Motor ist eine Kurvenscheibe fester Bestandteil der Nockenwelle, so daß zur Montage des Motors nur noch der Aufbau des Hauptanfahrventils, der Anlaßventile und der Steuerschieber erforderlich ist.The main advantages achieved with the invention consist in that all in the cylinder crankcase Control air lines for the engine starting air system inte are free. This allows ver on all pipes to be waived. From the cylinder crankcase, the barrel sockets, the cooling water distributor rings and the Zylin The head is thus through the integrated control air lines assumed management functions, whereby a considerable reduction in the assembly time of the engine or the air ducting is made possible. Im up built engine is an integral part of the cam the camshaft, so that only for mounting the engine the structure of the main starting valve, the starting valves and the spool is required.

Die Zuführung der Druckluft vom Hauptanfahrventil zum Anlaßventil sowie zum Steuerschieber erfolgt über einen in das Zylinderkurbelgehäuse eingegossenen Ringkanal. Von diesem zweigen entsprechende Kanäle und Leitungen ab, die aufsteckbar oder in sonstiger Weise dicht mit einander verbindbar sind. Der mit dem Hauptanfahrventil verbundene Luftführungskanal sowie der Luftführungs kanal zwischen dem Anlaßventil und dem Steuerschieber kann aus einem einzigen Kanal bzw. einer einzigen Bohrung bestehen.The supply of compressed air from the main start valve to The starter valve and the spool valve are made via a ring channel cast into the cylinder crankcase. Corresponding channels and lines branch from this from which can be plugged on or sealed in any other way are interconnectable. The one with the main start valve connected air duct and the air duct channel between the starter valve and the spool can be from a single channel or a single Hole exist.

Das Anlaßluftsystem umfaßt im wesentlichen das Hauptan fahrventil, welches über die integrierten Kanäle Druck luft zur Ansteuerung des Steuerschiebers sowie des An laßventils führt, damit den Zylindern des Motors entsprechend der Zündfolge Druckluft über das Anlaß ventil zuführbar ist. The starting air system essentially comprises the main part travel valve, which pressure via the integrated channels air to control the spool and the on Lassventils leads to the cylinders of the engine according to the firing order compressed air on the occasion valve can be fed.

Ein Ventilkolben des Steuerschiebers steht unter der Kraft einer Druckfeder, welche diesen in eine Schließ stellung zu verstellen sucht, wobei der eingehende Ringkanal dann vom abgehenden dritten Kanal unter brochen ist. Auch ist das freie Ende des Kolbens nicht in Eingriff mit der Kurvenscheibe der Nockenwelle. Die Kanäle weisen eine durchgehende Verbindung auf, wenn der Druck aus der Druckluft im Kolbenraum angestiegen ist und der Kolben mit der Nockenwelle in Eingriff steht, so daß entsprechend der Nockenwellendrehung der Ventilkolben über dem Grundkreis verstellbar ist.A valve piston of the spool is under the Force a compression spring, which this in a closing seeks to adjust position, the incoming Ring channel then from the outgoing third channel below is broken. Nor is the free end of the piston in engagement with the cam disk of the camshaft. The Channels have a continuous connection if the pressure from the compressed air in the piston chamber increased and the piston engages with the camshaft stands so that according to the camshaft rotation of the Valve piston is adjustable over the base circle.

In der Zeichnung ist ein Ausführungsbeispiel der Erfin dung schematisch dargestellt. Es zeigen:In the drawing is an embodiment of the Erfin shown schematically. Show it:

Fig. 1 einen Schnitt durch einen Zylinder eines Dieselmotors mit angedeuteten Luftführungs kanälen, Fig. 1 shows a section channels by a cylinder of a diesel engine with indicated air duct,

Fig. 2 eine schematische Darstellung des Ringkanals mit abgehenden Luftkanälen zum Anlaßventil und zum Steuerschieber, Fig. 2 is a schematic illustration of the annular channel with outgoing air ducts to the shut-off valve and the control slide,

Fig. 3 bis 5 Darstellungen des Steuerschiebers in ge öffneter und in geschlossener Stellung und Fig. 3 to 5 representations of the spool in ge open and in the closed position and

Fig. 6 eine Steuerschema des Anlaßluftsystems für einen Dieselmotor. Fig. 6 is a control diagram of the starting air system for a diesel engine.

Bei einem Dieselmotor 1 ist ein Anlaßluftsystem vorge sehen, das im wesentlichen ein Hauptanfahrventil 2 und mit diesem über Luftführungskanäle 3, 4, 5 und 6 ein Anlaßventil 7 sowie ein Steuerschieber 8 pro Zylinder 9, 10, 11 usw. verbunden ist. In a diesel engine 1 , a starter air system is provided, which is essentially a main start valve 2 and with this via air ducts 3 , 4 , 5 and 6, a starter valve 7 and a control slide 8 per cylinder 9 , 10 , 11 , etc. is connected.

Die Luftführungskanäle sind entweder direkt im Zylin derkurbelgehäuse 12 eingegossen oder sind aus um gossenen Rohrleitungen bzw. Bohrungen gebildet. Die Kanäle sind im Verbindungsbereich zusammensteckbar aus geführt, so daß eine Montage erleichtert wird.The air ducts are either poured directly into the cylinder crankcase 12 or are formed from cast pipes or bores. The channels are plugged together in the connection area, so that assembly is facilitated.

Vom Hauptanfahrventil 2 wird über einen ersten Kanal 3 Druckluft P in einen Ringkanal 4 gefördert. Dieser ist jeweils zwischen dem Gehäuse 12 des Motors 1 und einer Laufbuchse 13 vorgesehen. Die Ringkanäle 4 von jeder Laufbuchse 13 der Zylinder 9, 10, 11 usw. sind mitein ander verbunden. Von diesem Ringkanal 4 zweigt pro Zylinder ein zweiter Kanal 6 zum Anlaßventil 7 sowie unter Zwischenschaltung des Steuerschiebers 8 ein dritter Kanal 5 ab. Der dritte Kanal vom Ringkanal 4 über den Steuerschieber 8 zum Anlaßventil 7 ist insgesamt als Kanal 5 bezeichnet worden.Compressed air P is conveyed into a ring channel 4 from the main starting valve 2 via a first channel 3 . This is provided between the housing 12 of the engine 1 and a sleeve 13 . The ring channels 4 of each liner 13 of the cylinders 9 , 10 , 11 , etc. are connected to each other. From this ring channel 4 , a second channel 6 branches off per cylinder to the starting valve 7 and, with the interposition of the control slide 8, a third channel 5 . The third channel from the ring channel 4 via the control slide 8 to the starting valve 7 has been referred to as channel 5 overall.

Das Anlaßluftsystem des Motors arbeitet in der Weise, daß von dem Zylinderkurbelgehäuse 12 verbundenem Haupt anfahrventil 2 bei Betätigung Druckluft P durch den eingegossenen ersten Kanal 3 in den Ringkanal 4 zwischen Gehäuse 12 und Laufbuchse 13 gelangt. Dieser Kanal 4 befindet sich unmittelbar vor einer Nockenwelle 14 des Motors 1. Vom Ringkanal 4 führt bei jedem Zylinder der zweite Kanal 6 z. B. über Ring- und Steck verbindungen zum Anlaßventil 7 im Zylinderkopf. Hierdurch strömt die Druckluft P und wartet auf die An steuerung über den Steuerschieber 8.The starting air system of the engine works in such a way that from the cylinder crankcase 12 connected main start valve 2 when actuating compressed air P passes through the cast-in first channel 3 into the annular channel 4 between the housing 12 and the bushing 13 . This channel 4 is located directly in front of a camshaft 14 of the engine 1 . From the ring channel 4 leads the second channel 6 z. B. via ring and plug connections to the starter valve 7 in the cylinder head. As a result, the compressed air P flows and waits for the control via the control slide 8 .

Über diesen Steuerschieber 8, welcher von einer Kurven scheibe 15 auf der Nockenwelle 14 mechanisch oder pneu matisch gesteuert wird, gelangt die Druckluft P eben falls durch den dritten Kanal 5 über einen Kühlwasser verteilerring 16 und den Zylinderkopf zum Anlaßventil 7 und leitet dessen Ansteuerung ein, damit die Luft den Zylindern des Motors zuführbar ist. Via this control slide 8 , which is mechanically or pneumatically controlled by a cam 15 on the camshaft 14 , the compressed air P also passes through the third channel 5 via a cooling water distribution ring 16 and the cylinder head to the starter valve 7 and initiates its activation, so that the air can be fed to the cylinders of the engine.

Der Steuerschieber 8 wird entsprechend der Zündfolge des Motors angesteuert. Er umfaßt im wesentlichen einen in einem Gehäuse 17 verstellbaren Ventilkolben 18, der einerseits von der Druckluft P und andererseits von der Druckfeder 19 beaufschlagbar ist. Im Kolben 18 ist eine Ringnut 19a vorgesehen, die einen Durchtritt von Druckluft P vom eintretenden Kanal 5 zum austretenden Kanal 5 zuläßt. Der eintretende Kanal 5 weist eine Zu führbohrung 20 in den Kolbenraum 21 auf. Das den Kolben 18 abgekehrte freie Ende 22 kann mit dem Grundkreis 15 a der Kurvenscheibe 15 der Nockenwelle in Eingriff ge bracht werden.The control slide 8 is driven according to the firing order of the engine. It essentially comprises a valve piston 18 which is adjustable in a housing 17 and which can be acted upon by the compressed air P on the one hand and by the compression spring 19 on the other hand. In the piston 18 , an annular groove 19 a is provided, which allows a passage of compressed air P from the entering channel 5 to the exiting channel 5 . The entering channel 5 has a guide bore 20 in the piston chamber 21 . The piston 18 facing away from the free end 22 can be brought into engagement with the base circle 15 a of the cam 15 of the camshaft.

Bei einem geschlossenen Hauptanfahrventil 2 wird die Druckfeder 19 den Ventilkolben 18 in eine Sperrstellung gemäß Fig. 3 verschieben, da die Druckluft P abgesperrt ist.When the main starting valve 2 is closed, the compression spring 19 will move the valve piston 18 into a blocking position according to FIG. 3, since the compressed air P is shut off.

Bei Zuführung von Druckluft P in den Raum 21 wird der Kolben 18 in Richtung der Kurvenscheibe 15 verstellt und legt sich mit seinem freien Ende 22 an diese an, wie Fig. 4 näher zeigt. Je nach Stellung der Kurven scheibe 15 erfolgt eine Öffnung oder Schließung der Verbindung zwischen dem Eintritt des Kanals 5 und dem Austritt des Kanals 5, über die kolbenseitige Ringnut 19a. Das Drehen der negativen Kurvenscheibe 15 leitet die Ansteuerung des Anlaßventils 7 ein.When compressed air P is fed into the space 21 , the piston 18 is adjusted in the direction of the cam disc 15 and rests with its free end 22 on it, as shown in FIG. 4 in more detail. Depending on the position of the cam disc 15 there is an opening or closing of the connection between the inlet of the channel 5 and the outlet of the channel 5 , via the piston-side annular groove 19 a. The rotation of the negative cam 15 initiates the activation of the starter valve 7 .

Im Kurbelgehäuse 12 ist zwischen der Laufbuchse 13 und einer Gehäusewand 26 ein Kanal 25 vorgesehen, der zum Öldunstübertritt dient.In the crankcase 12 , a channel 25 is provided between the liner 13 and a housing wall 26 , which serves to transfer oil vapor.

Claims

1. Internal combustion engine, in particular a diesel engine with a starting air system integrated in a cylinder crankcase, characterized in that the cylinder crankcase ( 12 ) of the engine ( 1 ) is connected to a main starting valve ( 2 ), the per cylinder ( 9 , 10 , 11 , etc.) in each case via a Ge in the housing ( 12 ) cast first air duct ( 3 ) with a cast ring channel ( 4 ) between the housing ( 12 ) and a bushing ( 13 ) is the verbun and each via a branching second air duct ( 6 ) a starter valve ( 7 ) is closed and in each case a third from the ring channel ( 4 ) branching air duct ( 5 ) in the housing ( 12 ) controls the starter valve ( 7 ) via the control slide ( 8 ).

2. Internal combustion engine according to claim 1, characterized in that the first air duct ( 3 ) as the third air duct ( 5 ) through a single channel in the cylinder crankcase ( 12 ) is ge.

3. Internal combustion engine according to claim 1 or 2, characterized in that the compressed air (P) on the one hand the starter valve ( 7 ) from the main starting valve ( 2 ) through the first channel ( 3 ) via the ring channel ( 4 ) and the second channel ( 6 ) and on the other hand via the ring channel ( 4 ) and through the control slide ( 8 ).

4. Internal combustion engine according to one of claims 1 to 3, characterized in that the control slide ( 8 ) for control with a base circle ( 15 a) of a camshaft cam ( 15 ) is engaged.

5. Internal combustion engine according to one of claims 1 to 4, characterized in that the control slide ( 8 ) has a spring-loaded valve piston ( 18 ) which is arranged with the main valve closed ( 2 ) free of the camshaft cam ( 15 ) and a compressed air supply (P) from the third channel ( 5 ) to the starting valve ( 7 ) blocks.

6. Internal combustion engine according to one of claims 1 to 5, characterized in that the control slide ( 8 ) with the main starting valve ( 2 ) open via the compressed air (P) against the force of the spring ( 19 ) on the base circle ( 15 a) of the camshaft cam ( 15 ) is supported and can be controlled in dependence on the ignition sequence of the engine in such a way that the valve piston ( 18 ) opens the air supply to the third channel ( 5 ) and the starter valve ( 7 ) and this is controllable in an open position.

7. Internal combustion engine according to one of claims 1 to 6, characterized in that the annular channel ( 4 ) and / or the third channel ( 5 ) is formed by a cast tube.

8. Internal combustion engine according to one of claims 1 to 7, characterized in that the annular channel ( 4 ) with the second channel ( 6 ) and the starter valve ( 7 ) is connected via a plug-in device.