DE700356C

DE700356C - Method for starting large internal combustion engines

Info

Publication number: DE700356C
Application number: DE1935B0170020
Authority: DE
Original assignee: Robert Bosch GmbH
Current assignee: Robert Bosch GmbH
Priority date: 1935-06-08
Filing date: 1935-06-08
Publication date: 1940-12-18

Description

Verfahren zum Anlassen von großen Brennkraftmaschinen Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zum Anlassen von großen Brennkraftmaschinen, insbesondere von Flugmotoren, bei dem die Maschinen zuerst mindestens einmal langsam durchgedreht und dann insbesondere mit h:xplosivstdhen ruckartig angeworfen werden "zum raschen Erzielen einer großen Kolbengeschwindigkeit. Bei diesem bereits früher vorgeschlagenen Verfahren werden durch das langsame Andrehen bei kalter Maschine die Kolben von den Zylinderwänden gelost. Der darauffolgende ruckartige Anwuristoß soll dann eine gegebenenfalls über mehrere Umdrehungen annaltende Kolbenbewegung hervorrufen und der Maschine die Mogiichkeit zum Anspringen und- Weiterlaufen geben. Bei grober Katte besteht jedoch hier immer noch .die Gefahr, däß trotz des auf das langsame Andrehen folgenden ruckartigen Durcharehens die Maschinenzylinder noch kein für den Weiterlauf ausreichend zündfähiges Gemisch vom Vergaser her erhalten.Method for starting large internal combustion engines The invention relates to a method for starting large internal combustion engines, in particular of aircraft engines, in which the machines first revolve slowly at least once and then especially with h: xplosivstdhen are jerked off "to the quick Achieve a high piston speed. In this case already proposed earlier When the machine is cold, the pistons are slowly turned off the cylinder walls. The subsequent jerky Anwuris push should then be a possibly cause the piston to move over several revolutions and give the machine the opportunity to start and continue running. At coarse Katte, however, still has the danger that, in spite of this, on the slow Turning the machine cylinder after jerky looking through is still not for the carburetor will provide sufficient ignitable mixture to continue running.

Um dieses Verfahren zu verbessern und ein sicheres Anspringen der Maschinen auch bei grober Kälte zu- erreichen, wird nach der Erfindung den Einlaßventilen der Brennkraftmaschine mindestens schon während des langsamen Durchdrehens Anlaßbrennstoff in fein verteiltem Zustand vorgelagert, und zwar mit Hilfe einer an sich bekannten Brennstoff- oder Gemischfördervorrichtung.In order to improve this procedure and ensure that the According to the invention, the inlet valves can be used to achieve machines even in extremely cold weather the internal combustion engine at least starting fuel already during the slow cranking upstream in a finely divided state, with the help of a known per se Fuel or mixture delivery device.

Es sind zwar auch schon Verfahren bekannt, bei denen den Zylindern während des Anlaßvorgangs Anlaßbrennstoff mit Hilfe einer besonderen Fördervorrichtung zugeführt wird. Hierbei handelt es sich jedoch um einstufige Anlaßveriahren, bei denen das Anwerfen der Maschine durch eine einzige Anlaßvorrichtung, nämlich einen Anlanmotor, hervorgerufen werden muß. Bei diesen Verfahren wird jedoch infolge der geringen Anlab drehzahl in den Zylinaern häung kein zündfähiges tiemisch erzielt und meisc durch clas Zutuhren des AnlaßbrennstoltS nur ungewollt das bchmieröl verdünnt. Diesen V erianren fehlt also der zum Erzielen des angestrebten Erfolges wesentliche Schritt, daß aer Anlaßbrennstoft den Ventilen schon vor Beginn eines auf das normale langsame Andrehen folgenden ruckartigen Anwurtstoljes vorgelagert wird.There are already methods known in which the cylinders during the starting process starting fuel with the help of a special conveying device is fed. However, this is a single-stage tempering process which the starting of the machine by a single starting device, namely one Anlanmotor, must be caused. In these procedures, however, as a result of the low starting speed in the cylinders, no ignitable mixture was achieved and by adding the starting fuel, the lubricating oil is only unintentionally diluted. These variations are therefore lacking in what is essential for achieving the desired success Step that the starter fuel the valves before the start of a normal slow turning following jerky Anwurtstoljes is upstream.

Das Verfahren ist im nachfolgenden an Hand von Ausführungsbeispielen beschrieben, und zwar zeigt Abb. t. eine Gesamtanordnung, Abb. z einen Längsschnitt durch einen Maschinenzylinder, Abb. 3 eine erste Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens, Abb. q. eine Verteilervorrichtung für das Ausführungsbeispiel nach Abb. 3, Abb. 3 bis 7 Ergänzungen zur Verteilervorrichtung nach Abb. q., Abb. 8 eine weitere Steuervorrichtung für das Beispiel nach Abb. 3, Abb. 9 eine zweite Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens.The method is described below on the basis of exemplary embodiments, namely Fig. T. an overall arrangement, Fig. z a longitudinal section through a machine cylinder, Fig. 3 a first device for carrying out the method, Fig. q. a distribution device for the embodiment according to Fig. 3, Fig. 3 to 7 supplements to the distribution device according to Fig. q., Fig. 8 a further control device for the example according to Fig. 3, Fig. 9 a second device for performing the method.

In Abb. i ist eine achtzylindrige Brennkraftmaschine io mit einem Vergaser ii und einer Saugleitung 12 dargestellt. Zum langsamen Durchdrehen der kalten Maschine dient bei-. spielsweise ein elektrisch betriebener Anlasser 13, während für das darauffolgende ruckartige Anwerfen der Maschine in einen oder mehrere Zylinder eine Patrone 14 mit Explosivstoffen eingesetzt sein kann, die beispielsweise elektrisch durch Schließen des Schalters 15 entzündet wird.In Fig. I is an eight-cylinder internal combustion engine ok shown with a carburetor ii and a suction line 12. For slow spinning the cold machine serves both. for example an electrically operated starter 13, while for the subsequent jerky start of the machine in one or several cylinders a cartridge 14 with explosives can be inserted, for example is ignited electrically by closing the switch 15.

In die zu den Einlässen der Maschine io führenden Zweige 16 (Abb. 2) der AnsaugleitUng 12 münden enge Leitungen 17, deren Austrittsachse quer zu den Zweigen 16 gerichtet ist und die von einer Hauptleitung 18 (Ab. :2 und 3) ausgehen. Diese Hauptleitung 18 ist an das untere Ende eines Behälters i9 angeschlossen, in dessen oberes Ende derAuslaß einer Luftpumpe 21 mündet, die zweckniäßig so angeordnet ist, daß sie vom Führersitz aus betätigt oder eingeschaltet werden kann. In die Hauptleitung 18 ist ein Ventil 22 eingeschaltet, das vom Führersitz aus durch eine Stange 23 o. dgl. verstellt werden kann.Narrow lines 17 open into the branches 16 (Fig. 2) of the intake duct 12 leading to the inlets of the machine 10, the exit axis of which is directed transversely to the branches 16 and which emanate from a main line 18 (Ab .: 2 and 3). This main line 18 is connected to the lower end of a container 19, in the upper end of which the outlet of an air pump 21 opens, which is expediently arranged so that it can be operated or switched on from the driver's seat. In the main line 18, a valve 22 is switched on, which can be adjusted from the driver's seat by a rod 23 or the like.

Vor dem Anlassen wird der Behälter ig teilweise, beispielsweise zu 3%Qseines Fassungsvermögens, mit eitlem leichtflüchtigen Brennstoff (Äther, Benzin o. dgl.) gefüllt, der dann mit Hilfe der Luftpumpe 21 unter Druck gesetzt wird. Beim oder kurz vor dem Einschalten des elektrischen Anlassers 13 wird das Ventil 22 geöffnet, so daß der Anlaßbrennstoff durch den Druck des Luftpolsters vom Behälter ig zu den engen Leitungen 17 getrieben und dort unmittelbar vor den Saugventilen 24 in fein zerstäubtem Zustand in die Saugleitung gespritzt wird. Trotz der noch geringen Motordrehzahl und infolgedessen auch geringen Luftgeschwindigkeit in der Saugleitung wird dieser Brennstoffnebel vor die Ventile 24 und teilweise auch schon in die Maschinenzylinder gesaugt, so daß beim darauffolgenden ruckartigenAnwerfen (durch die beim Entzünden der Patrone 14 entstehenden Explosionsgase) und der dadurch bedingten gesteigerten Kolbengeschwindigkeit ein zündfähiges Gemisch in die Zylinder der gerade ini Saughub befindlichenKolben gesaugt wird, so daß dort Zündungen eintreten und die dabei entstehenden Verbrennungsgase die Maschine über den ruckartigen Anwurf hinaus zum Weiterlauf bringen.Before starting, the container is ig partially, for example closed 3% of its capacity, with vain volatile fuel (ether, gasoline o. The like.), which is then pressurized with the aid of the air pump 21. When or shortly before switching on the electric starter 13, the valve 22 opened so that the starting fuel by the pressure of the air cushion from the container ig driven to the narrow lines 17 and there immediately in front of the suction valves 24 is injected into the suction line in a finely atomized state. Despite the still low engine speed and consequently low air speed in the Suction line is this fuel mist in front of the valves 24 and partly already sucked into the machine cylinder, so that the next jerky start (by the explosion gases produced when the cartridge 14 is ignited) and the resulting The increased piston speed caused an ignitable mixture in the cylinder the piston which is currently in the suction stroke is sucked in, so that ignitions occur there and the resulting combustion gases hit the machine through the jerky start bring out to continue.

Das Druckluftpolster im Behälter ig bringt dabei den Vorteil, daß nicht nur kurzzeitig während des langsamen Andrehens, sondern auch noch während des ruckartigen Anwerfens und darüber hinaus gleichmäßig Anlaßbrennstoff aus den Düsen 17 ausgespritztwird. Um nun den Verbrauch an Anlaßbrennstoff während des Anlaßvorgangs zu vermindern und die Brennstoffeinspritzung zeitlich den Vorgängen in der Maschine anzupassen, ist es zweckmäßig, in die Anlaßbrennstoffleitung hinter dem Behälter ig bzw. dem Ventil 22 eine Verteilervorrichtung einzuschalten, die den Anlaßbrennstoff in fortlaufender und gleichbleibender Reihenfolge zu den Düsen 17 gelangen läßt.The compressed air cushion in the container ig has the advantage that not only briefly during the slow start, but also during the jerky start-up and, moreover, evenly starting fuel from the Nozzles 17 is injected. Now about the consumption of starting fuel during the starting process to reduce and the fuel injection timed the processes in the machine adapt, it is useful in the starting fuel line behind the container ig or the valve 22 to switch on a distributor device, which the starting fuel can reach the nozzles 17 in a continuous and constant sequence.

In Abb.4 ist schematisch ein solcher Verteiler dargestellt. Er besteht aus einer an die vom Anlaßbehälter ig kommende Leitung 18 angeschlossenen Kammer 25, in deren einer Wand 26 Öffnungen 27 zum Anschluß der zu den Zylindern führenden Leitungen 17 im Kreis angeordnet sind. Gegen die Innenseite der Wand 26 wird durch eine Feder 28 eine Kreisscheibe 29 gedrückt, die eine oder mehrere Öffnungen 3o besitzt. Bei einem Achtzylindermotor, bei dem in der Regel stets zwei Kolben gleichzeitig denselben Hub ausführen, sind zwei einander gegenüberliegende bffnutigen 30 vorzusehen, die auf dem gleichen Kreis liegen wie die Öffnungen 27.Such a distributor is shown schematically in Fig. It consists of a chamber 25 connected to the line 18 coming from the starter tank, in whose one wall 26 openings 27 for connecting the lines 17 leading to the cylinders are arranged in a circle. A circular disk 29, which has one or more openings 3o, is pressed against the inside of the wall 26 by a spring 28. In the case of an eight-cylinder engine, in which two pistons always perform the same stroke at the same time, two mutually opposite bffnutigen 30 are to be provided, which lie on the same circle as the openings 27.

Die Scheibe 29 ist durch eine Welle 31 drehbar, derart, daß fortlaufend je zwei einander diametral gegenüberliegende Durchlässe 30, 27, 17 frei werden, während die übrigen Öffnungen 27 noch geschlossen sind. Damit der Verteiler jeweils diejenigen Leitungen 17 aufsteuert, die zu den gerade den Saugtakt beginnenden oder kurz vor dem Saugtakt stehenden Zylindern führen, muß bei einer Viertaktmaschine der Verteiler dieselbe Umdrehungszahl haben wie die Steuerwelle der Maschine. Deshalb wird zweckmäßig der Verteiler von der Kurbelwelle aus mit der halben Drehzahl oder auch unmittelbar von der Steuerwelle der Maschine aus mit gleicher Drehzahl angetrieben.The disc 29 is rotatable by a shaft 31 such that continuously two diametrically opposite passages 30, 27, 17 each become free, while the other openings 27 are still closed. So that the distributor each those lines 17 that open to the just beginning the suction cycle or Cylinders standing shortly before the suction stroke must be carried out on a four-stroke engine the distributor have the same number of revolutions as the control shaft of the machine. That's why the distributor is expediently from the crankshaft at half the speed or also driven directly from the control shaft of the machine at the same speed.

In Abb. 5 ist eine Ausführung gezeigt, bei der auf der Welle 31 des Verteilers 25 axial verschiebbar, aber nicht drehbar eine beispiels. weise elektromagnetisch zu betätigende Kupplung angeordnet ist. Die Kupplung besteht aus einer Spule 32, einer Scheibe 33 und einem Eisenkern 34, der einen Bund 35 besitzt. Gegen die linke Seite dieses Bundes wird durch eilte Feder 36 ein Hebel 37 gedrückt. Der Scheibe 33 gegenüber liegt eine zweite Kupplungsscheibe 38, deren Welle 39 über ein Zahnräderpaar 40, 41 von der Kurbelwelle 42 der Brennkraftmaschine aus angetrieben wird.. Das Zahnrad 4o hat doppelt so viel Zähne als das Zahnrad 41.In Fig. 5 an embodiment is shown in which on the shaft 31 of the Distributor 25 axially displaceable, but not rotatable an example. wise electromagnetic to be operated clutch is arranged. The clutch consists of a coil 32, a disk 33 and an iron core 34 which has a collar 35. Against the left On the side of this covenant, a lever 37 is pressed by a hasty spring 36. The disc 33 opposite is a second clutch disc 38, the shaft 39 of which has a pair of gears 40, 41 is driven by the crankshaft 42 of the internal combustion engine .. The Gear 4o has twice as many teeth as gear 41.

Vor oder beim Anlassen der Brennkräftmaschine wird beispielsweise durch Schließen des Anlasserstromkreises durch die Spule 3i ein elektrischer Strom geschickt, so daß die Kupplung 38, 33 geschlossen und die Verteilerscheibe infolge der Übersetzung 1 ::2 des Zahnräderpaares 4o, .Ii mit der halben Drehzahl der Kurbelwelle 42 gedreht wird. Infolgedessen wird derVerteiler der Steuerwellendrehzahl entsprechend gesteuert. Damit nun durch den Verteiler nur jeweils diejenigen Durchtrittskanäle 17 geöffnet werden, die vor einem gerade öffnenden Saugventil münde;, wird zweckmäßig an der Kupplung eine geeignete Mitnehmervorrichtung vorgesehen, welche die Verteilerwelle erst mitnimmt, wenn die Kurbelwelle eine der jeweiligen Verteilerlage entsprechende Stellung erreicht hat.Before or when starting the internal combustion engine, for example by closing the starter circuit through the coil 3i an electric current sent so that the clutch 38, 33 closed and the distributor disc as a result the ratio 1 :: 2 of the gear pair 4o, .Ii with half the speed of the crankshaft 42 is rotated. Consequently becomes the distributor of the control shaft speed controlled accordingly. So that now only those passage channels through the distributor 17 are opened, which open up in front of a suction valve that is just opening; is expedient A suitable driver device is provided on the coupling, which drives the distributor shaft only takes along when the crankshaft is in a position that corresponds to the respective distributor position Position.

Die Mitnehmervorrichtung kann aus einem federbelasteten Stift 43 an der einen Kupplungsscheibe 38 und einem Loch 44 an der anderen Kupplungsscheibe 33 (Abb.-6) oder einem zweckmäßig keilförmigen Mitnehmer 45 und entsprechend ausgebildeter Klaue 46 (Abb. 7) bestehen. Beim Einschalten des Anlassers wird die Kupplungsscheibe 33 nach links gegen die Scheibe 38 geschoben; sie wird aber erst mitgenommen, nachdem der Mitnehmerstift 43 bzw. die Klaue 46 zum Eingriff gekommen ist, d. h. in einer Stellung, in der die Kurbel so steht, daß in demjenigen Zylinder der Saughub beginnt, zu dem die Einspritzleitung bei der betreffenden Verteilerstellung -geöffnet ist.The driver device can consist of a spring-loaded pin 43 on one clutch disc 38 and a hole 44 on the other clutch disc 33 (Fig. 6) or an appropriately wedge-shaped driver 45 and appropriately designed Claw 46 (Fig. 7) exist. When the starter is switched on, the clutch disc is 33 pushed to the left against the disc 38; but it is only taken after the driver pin 43 or the claw 46 has come into engagement, d. H. in a Position in which the crank is so that the suction stroke begins in that cylinder, to which the injection line is open at the relevant distributor position.

Anstatt einer offenen Düse 17 - wie in den bisherigen Beispielen erwähnt - kann auch eine gesteuerte Düse gewählt werden, wie beispielsweise in Abb. 8 dargestellt. Die Rohrleitung 17 mündet hier in einen engen Kanal 47, der durch eine federbelastete Platte 48 geschlossen ist. Diese Platte wird vom Einlaßventil24 selbst beispielsweise durch eine Schulter 49 am Ventilschaft abgehoben, sobald das Einlaßventil öffnet. Diese Ausführung hat den Vorteil, daß ein besonderer Verteiler erspart wird.Instead of an open nozzle 17 - as mentioned in the previous examples - a controlled nozzle can also be selected, as shown for example in Fig. 8. The pipeline 17 opens here into a narrow channel 47, which is spring-loaded by a Plate 48 is closed. This plate is from the inlet valve 24 itself, for example lifted by a shoulder 49 on the valve stem as soon as the inlet valve opens. This design has the advantage that a special distributor is saved.

An Stelle der Handpumpe 2i zur Druckerzeugung in dem Anla13brennstoffbehälter ig kann selbstverständlich auch eine motorisch beispielsweise vom Anlassermotor aus angetriebene Luftpumpe vorgesehen werden.Instead of the hand pump 2i for generating pressure in the system fuel tank ig can of course also be powered by a starter motor, for example powered air pump can be provided.

Günstige Ergebnisse werden ferner dadurch erzielt, daß man beim Anlassen mit einem besonderen Druckluftanlaßvergaser die Saug= leitung der Maschine mit einem brennstoffreichen Gemisch füllt, das dann beim öffnen der Einlaßventile in die Maschinenzylinder gedrückt wird.Favorable results are also achieved by the fact that when tempering the suction line of the machine with a special compressed air starter carburetor fuel-rich mixture fills, which then when the inlet valves open into the machine cylinder is pressed.

In Abb. g ist an die normale Saugleitung der Maschine eine Leitung 5o angeschlossen, in welche die Düse 51 eines Hilfsvergasers 52 hineinragt. In diese Leitung wird durch ein Gebläse 53 Luft gedrückt, die beim Vorbeiströmen an der Düse 51 Brennstoff in zerstäubter Form mitreißt -und in die Saugleitung 12 vorträgt. Da die Drosselklappe des normalen Vergasers 54 nicht dicht schließt, wird dabei die ganze Saugleitung durchspült, d. h. die Saugleitung füllt sich vollständig mit dem Druckluft-Brennstoff-Gemisch, das dänn rasch durch die sich öffnenden Einlaßventile strömt und eine gute Füllung der Zylinder ergibt.In Fig. G there is a line to the normal suction line of the machine 5o connected, into which the nozzle 51 of an auxiliary carburetor 52 protrudes. In these Line is pushed by a fan 53 air that flows past the nozzle 51 entrains fuel in atomized form - and carries it forward into the suction line 12. Since the throttle valve of the normal carburetor 54 does not close tightly, this is done flushes the entire suction line, d. H. the suction line fills up completely the compressed air-fuel mixture, which then quickly flows through the opening inlet valves flows and results in a good filling of the cylinders.

Das Gebläse 53 wird zweckmäßig unmittelbar vom Anlaßmotor aus angetrieben.The fan 53 is expediently driven directly from the starter motor.

Claims

PATENT CLAIMS: i. Method for starting large internal combustion engines, in particular aircraft engines, in which the machines are first cranked slowly at least once and then suddenly started, in particular with explosives, in order to quickly achieve a high piston speed, with starting fuel being supplied to the cylinders during the starting process, characterized in that: that the starting fuel is in front of the inlet valves (24) of the internal combustion engine (io) in a finely divided state, at least already during the slow cranking, with the aid of an additional fuel or mixture delivery device known per se.

2. Apparatus for performing the method according to 'claim i with one with the Control shaft speed of the internal combustion engine-driven distributor for metering of starting fuel to the various cylinders, characterized in that .that the distributor (25, 29) can be uncoupled from its drive (39).

3. Device according to Claim 2, characterized in that the distributor shortly before or when switching on of the starter motor (13) for slow cranking automatically with its drive (39) is coupled and automatically uncoupled when the starter motor is switched off.

4. Device according to claims 2 and 3, characterized by such a design of the, Distributor coupling (33, 38) that the distributor (25, 29) from its drive (3g) only is taken when the crankshaft (42), the internal combustion engine in one of the Distributor position is rotated to the corresponding position (Fig. 6, 7).

5. Device for Implementation of the method according to claim i, characterized in that the outlet of the starting fuel from the feeder ducts (i7) or nozzles (47) upstream of the inlet valves (24) is controlled directly by the stroke of these valves (Fig.8).