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Verfahren zur Umstellung eines luftverdichtenden Selbstzündmotors
auf den Betrieb mit Flüssiggas, wie Butan, Propan oder umgekehrt Die Erfindung bezieht
sich auf ein Verfahren zur Umstellung eines luftverdichtenden S:elbstzündmotors,
der zum Betrieb mit Gasöl oder anderen Dieseltreibstoffen ,gebaut ist, auf den Betrieb
mit Flüssiggas, wie Butan, Propan, oder umgekehrt, wobei unter Beibehaltung des
ursprünglichen Verdichtungsverhältnisses Flüssiggas und Zündöl in flüssigem Zustand
unter hohem Druck in .den Verdichtungsraum des Motors eingespritzt- werden.
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Es ist schon bekannt, bei derartigen Motorumstellungen eine flüssige
Mischung aus Flüssiggas und Zündöl in die Motorzylinder einzuspritzen oder nur das
Zündöl einzuspritzen und das Flüssiggas beim Ansaugvorgang mit ,der Verbrennungsluft
-anzusaugen. Bei .der Einspritzung der Mischung ergeben sich jedoch leicht ungewöhnlich
hohe Druckspitzen im Motorzylinder, und man ist gezwungen, unter Inkaufnahme einer
Verschlechterung des thermischen Wirkungsgrades außerordentlich schleichend einzuspritzen.
Saugt man dagegen das Flüssiggas schon während des Ansaughubes der Motorzylinder
an, so ist dies in anderer Hinsicht nachteilig. Es besteht die Gefahr von Frühzündungen,
solange man sich nicht entschließt, den Motor umzubauen und sich mit unerwünscht
niedrigen Verdichtungsverhältnissen von weniger als z : 16 zu begnügen.
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Die Erfindung bezweckt, diese Schwierigkeiten. zu vermeiden, indem
die Flüssiggaseinspritzung während des Verdichtungshubes so spät vorgenommen wird,
daß keine Selbstzündurig
herbeigeführt wird, jedoch so frühzeitig,
.daß noch eine gute Durchmischung mit der Ansaugluft erreicht wird und eine im Verhältnis
zur eingespritzten Flüssiggasmenge kleine Menge -.des Zündöls, vorzugsweise Gasöl.
getrennt vom Flüssiggas am Ende des Verdichtungshubes eingespritzt wird.
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Auf der Zeichnung ist ein Ausführungsbeispiel des Gegenstandes der
Erfindung dargestellt. i ist ein Dieselmotor üblicher Bauart und 2 seine zugehörige
Gasöleinspritzpumpe, die in nicht dargestellter Weise von der Kurbelwelle des Motors
allgetrieben und welcher Gasöl aus einem nicht dargestellten Behälter über eine
Leitung 3 zugeführt wird. Auf einem Zapfen der Nockenwelle q. der Einspritzpumpe
2 ist ein Zahnrad 5 befestigt, das in ein gleich großes Zahnrad 6 einer zweiten
Einspritzpumpe 7 eingreift und diese hierdurch antreibt. Der Einspritzpumpe 7 wird
Flüssiggas aus einer nicht dargestellten Druckflasche über eine Leitung 8 in flüssigem
Zustand iugeführt. Von den beiden Einspritzpumpen 2 und 7 führen zu jedem Zylinder
des Motors je eine Druckleitung 9 und io. Die Nockenwellen q. und i i der beiden
mit gleicher Drehzahl umlaufenden Einspritzpumpen sind derart angeordnet, daß für
jeden Arbeitshub eines Motorzylinders je eine Einspritzurig über das ihm zugeordnete
Druckleitungspaar 9 und io erfolgt.
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Die Gasöleinspritzpumpe 2 hat ein Fördermengenverstellglied (Regelstange)
12, das auf eine unterhalb .der für den Leerlaufbetrieb benötigten, zweckmäßig die
kleinstmögliche Einspritzmenge eingestellt ist, die von der Pumpe noch zuverlässig
gefördert werden kann. Dagegen wird bei der Einspritzpumpe 7 deren Fördermengenverstellgli@ed
13 willkürlich oder selbsttätig stets so verstellt, daß eine der jeweiligen
Belastung des Motors ,entsprechende Flüssiggasmenge durch die Leitung io zum Motorzylinder
gefördert wird. Die je Hub durch die Leitungen 9 und io fließenden Kraftstoffmengen
sind also verschieden voneinander. Bei Vollast kommt man beispielsweise bei der
von der Pumpe 2 geförderten Gasölmenge mit :L/l, der von der Pumpe 7 gefördertem.
Flüssiggasmenge ,aus.
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Die Nockenwellen q. und i i sind bei den beiden Pumpen 2 und 7 so
zueinander einzustellen, daß die von den Pumpen geförderten Einspritzmengen nicht
genau zur selben Zeit durch das Druckleitungspaar 9, 1o in den zugehörigen Motorzylinder
gelangen. Vielmehr soll die von der Pumpe 7 geförderte Flüssiggasmenge den Brennraum
des Motorzylinders eher erreichen als die von der Pumpe 2 eingespritzte Gasölmenge.
Die Einspritzung des Flüssiggases soll nämlich so früh erfolgen, daß schon eine
gute Mischung mit der im Motorzylinder befindlichen Ansaugluft stattgefunden hat,
wenn die Einspritzung des sich an der hochverdichteten Ladung entzündenden Gasölstrahls
beginnt. Anderseits darf das Flüssiggas aber auch nicht derart früh eingespritzt
werden, daß es sich, .insbesondere bei warmem Motor, trotz der geringen Getanzahl
an der hochverdichteten Luftladung selbst entzünden könnte; bevor das Gasöl eingespritzt
ist; das Flüssiggas ist also so spät während des Verdichtungshubes einzuspritzen,
daß es nicht zu Selbstzündungen führt. Andererseits soll es, damit eine möglichst
gute Durchmischung mit der im Motorzylinder eingeschlossenen Luftladung stattfindet,
so früh eingespritzt werden, wie es diese Selbstziindgrenze zuläßt.
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Bei dem dargestellten Ausführungsbeispiel hat bei .der Umstellung
auf. Flüssiggasbetrieb die für den reinen Gasölbetrieb bereits vorhandene GasölpUmpe
2 ihre Anordnung am Motor i beibehalten, und es ist zusätzlich eine besondere Flüssiggaseinspritzpump@e
7 angebaut worden. In einem solchen Fall braucht bei der Umstellung der Gasöleinspritzpumpe
nur ihre Regelstange 12 auf die kleinste Fördermenge eingestellt zu werden. Diese
Stellung kann dann die Regelstange außer beim Anlassen des Motors immer beibehalten,
und der vorhandene, mit der Regelstange 12 verbundene Regler kann unter Umständen
sogar für die Einspritzpumpe 7 übernommen werden.
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Es ist aber auch, abweichend von dem beschriebenen Beispiel, möglich,
die am Dieselmotor vor seiner Umstellung auf Flüssiggasgasölbetrieb allein vorhandene
Gasöleinspritzpumpe 2 nach der Umstellung für die Flüssiggaseinspritzung zu benutzen
und eine besondere kleine Pumpe für die Einspritzung der kleinen Gasölmenge zu verwenden,
die gegebenenfalls an die ersterwähnte Pumpe angebaut werden kann, oder man könnte
auch eine besondere Pumpe für die Einspritzung sowohl _ von Flüssiggas als auch
von Zündöl neu anordnen. Natürlich könnte man auch den Selbstzündmotor von vornherein
für die Einspritzung von Flüssiggas und Gasöl so bauen, wie dies oben beschrieben
ist. Ein solcher Motor wäre dann jederzeit leicht umstellbar auf reinen Gasölbetrieb.
Die beiden Leitungen 9 und i o können in eine einzige oder in mehrere am Motorzylinder
vorgesehene Düsen münden.
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Bei Fahrzeugmotoren und anderen Motoren mit kleinem Brennraum ist
die Gasöleinspritzmenge nach unten begrenzt durch die kleinste, von der Einspritzpumpe
noch regelmäßig förderbare Einspritzmenge, -während bei Großmotoren die benötigte
Gasöhnen,ge durch die Forderung bestimmt wird, daß durch die
eingespritzte
Gasölmenge die im Zylinder (eingeschlossene Ladung ausreichend rasch entflammt werden
muß. Bei diesen Großmotoren wird dementsprechend die :eingespritzte Gasölmenge erheblich
kleiner als 1/1o der bei Volllast eingespritzten Flüssiggasmenge sein können.