DE853679C

DE853679C - Method for operating an Otto engine with a device for optional operation with high-boiling fuels on the one hand and with gasoline or similar low-boiling fuels on the other

Info

Publication number: DE853679C
Application number: DEH6233A
Authority: DE
Inventors: Werner Dipl-Ing Hartenstein; Paul Stiltz
Original assignee: HIRTH LANDMASCHINEN und MOTORE
Current assignee: HIRTH LANDMASCHINEN und MOTORE
Priority date: 1950-10-04
Filing date: 1950-10-04
Publication date: 1952-10-27

Description

Verfahren zum Betrieb eines Ottomotors mit einer Einrichtung zum wahlweisen Betrieb mit hochsiedenden Kraftstoffen einerseits und mit Benzin oder ähnlich niedrigsiedenden Kraftstoffen andererseits Ottomotoren betreibt man mit hochsiedenden Kraftstoffen, wie Traktorenkraftstoff, Petroleum usw., bereits in der Weise, daß tnan diesen Kraftstoff in vorgewärmtem Zustand und nur für den eigentlichen Dauerbetrieb benutzt, während beim Anlaufen mit niedrigsiedendem Kraftstoff vornehmlich mit Benzin gefahren wird (Zweistoffbetrieb).Method for operating a gasoline engine with a device for optional Operation with high-boiling fuels on the one hand and with gasoline or similar low-boiling fuels Fuels, on the other hand, gasoline engines are operated with high-boiling fuels, like tractor fuel, kerosene, etc., already in such a way that tnan this fuel in a preheated state and only used for actual continuous operation while when starting with low-boiling fuel, the vehicle is primarily driven on petrol (Two-fuel operation).

[)er bauerhetrieb mit <lern hochsiedenden Kraftstoff erfordert also eitre Einrichtung zum Anwärmen dieses Kraftstoffes. Sie besteht meistens aus einem in der Zulaufleitung des hochsiedenden Kraftstoffe; eingeschalteten, von den Auspuffgasen durchstriimten Wärnreaustauscher. Der Anfahrbetrieb mit Benzin erfordert bei den bisher bekannten, keine der beiden Kraftstoffarten vorvergasenden Methoden jedoch jeweils eine beträchtliche Zeit von etwa ro bis 15 Minuten. Erst dann kann auf den Zulauf von beheiztem Traktorenkraftstoff umgeschaltet werden, und zwar auch nur dann, wenn der Motor mit Vollast oder Vollgas Weiterbetrieben wird. Ein unmittelbarer Übergang vom Anfahren mit Benzin auf Dauerbetrieb mit reinem Traktorenbetrieb bei Teillast ist bei den bekannten Einrichtungen nicht möglich.[) he requires a farm with high-boiling fuel so there is no other device for heating this fuel. It mostly consists of one in the feed line of the high-boiling fuel; switched on, of the Exhaust gases flowed through the heat exchanger. The start-up operation with gasoline requires with the previously known methods that do not pre-gasify either of the two types of fuel however, a considerable time each of about ro to 15 minutes. Only then can can be switched to the supply of heated tractor fuel, and that too only if the engine continues to run at full throttle or at full throttle. An immediate one Transition from starting with petrol to continuous operation with pure tractor operation Partial load is not possible with the known devices.

Die Erfindung setzt sich zum Ziel, die Dauer des Anfahrhetriebs ganz wesentlich. herabzusetzen und es auch zu ermöglichen, ganz kurz nach dem Anfahren.mit Benzin auf Teillastdauerbetrieb mit hochsiedendem Kraftstoff überzugehen. Zu diesem Zweck ist gemäß der Erfindung bei einem Verfahren für den Betrieb eines Ottomotors mit einer Einrichtung zum wahlweisen Betrieb mit hochsiedenden Kraftstoffen, insbesondere mit Traktorenkraftstoff einerseits und mit Benzin oder ähnlich niedrigsiedenden Kraftstoffen andererseits und mit einer Heizung für den Zulauf beider Kraftstoffe vorgesehen, daß der niedrigsiedende Kraftstoff bei der Inbetriebnahme des Motors über die ihn nicht über den flüssigen Zustand erwärmende Heizung dem Vergaser zugeleitet wird und diesen dabei aufheizt, und daß nach ausreichender Vergaseraufheizung im Normalbetrieb der Traktorenkraftstoff über die ihn ebenfalls nicht über den flüssigen Zustand erwärmende gleiche Heizung dem Vergaser zugeführt wird. Es hat sich nämlich die neue Erkenntnis ergeben, daß es auf die Aufheizung des Vergasers ankommt, um zu erreichen, daß, wenn auf nicht vorvergasten Traktorenkraftstoff umgeschaltet wird, dieser Kraftstoff in dem aufgeheizten Vergaser so gut aufbereitet wird, das er selbst bei noch nicht voll aufgewärmten Motor einen störungsfreien Normalbetrieb mit dem hochsiedenden Brennstoff zuläßt. Zudem kann man bei dieser Verfahrensart ohne alle Druckregelorgane in den Kraftstoffleitungen auskommen. Es hat sich nämlich gezeigt, daß selbst bei einem Aufheizen des Benzins bis dicht an seine Siedetemperatur heran seine Temperatur beim Eintritt in den noch kalten Vergaser wieder so weit absinkt, daß keine störenden Siedeerscheinungen auftreten. Man muß nur darauf achten, daß, sobald sich der Vergaser ebenfalls bis fast .auf die Siedetemperatur des Benzins erhitzt hat, die Umschaltung auf Traktorenkraftstoff erfolgt.The aim of the invention is to reduce the duration of the start-up operation entirely essential. and also to enable it, very shortly after Approach.with To switch gasoline to continuous partial load operation with high-boiling fuel. To this According to the invention, the purpose is in a method for operating a gasoline engine with a device for optional operation with high-boiling fuels, in particular with tractor fuel on the one hand and with gasoline or similar low-boiling points Fuels on the other hand and with a heater for the supply of both fuels provided that the low-boiling fuel when starting the engine fed to the carburetor via the heater, which does not heat it via the liquid state is and this heats up, and that after sufficient carburetor heating in Normal operation of the tractor fuel over the him likewise not over the liquid State warming same heater is fed to the carburetor. Because it has the new knowledge revealed that it depends on the heating of the carburetor to to achieve that when switched to non-pre-gassed tractor fuel this fuel is prepared so well in the heated carburetor that it ensures trouble-free normal operation even if the engine is not yet fully warmed up with the high-boiling fuel. You can also use this type of procedure manage without all pressure regulating elements in the fuel lines. Because it has shown that even when the gasoline is heated up to close to its boiling point its temperature when entering the still cold carburetor is so high again drops so that no disturbing boiling phenomena occur. You just have to pay attention that as soon as the carburetor is also almost up to the boiling point of the gasoline has heated up, the switchover to tractor fuel takes place.

In der Zeichnung ist ein Ausführungsbeispiel eines Motors für das Verfahren nach der Erfindung schematisch dargestellt. In Fig. i ist das Schema der Gesamtanlage eines stationären Motors wiedergegeben; Fig. 2 bis 4 geben verschiedene Stellungen eines Doppelhahns im Rahmen dieses Schemas wieder; Fig. 5 zeigt einen Querschnitt und Fig. 6 eine teilweise geschnittene Stirnansicht gegen einen zum Beheizen des zulaufenden Kraftstoffes mit Hilfe der Abgase eingerichteten, in die Abgasleitung einzuschaltenden Zwischenflansch.In the drawing is an embodiment of a motor for Process according to the invention shown schematically. In Fig. I the scheme is the Overall system of a stationary engine reproduced; Figures 2 to 4 give different ones Positions of a double cock in the context of this scheme again; Fig. 5 shows one Cross-section and FIG. 6 is a partially sectioned end view against one to the Heating of the incoming fuel with the help of the exhaust gases set up in the Flue gas line to be switched on intermediate flange.

Für die beiden, zum Betrieb des Ottomotors vorgesehenen Kraftstoffe, also z. B. für Traktorenkraftstoff einerseits und für Benzin andererseits, sind die beiden Tanks i und 2 vorgesehen. Ihre Auslaufrohre 3 bzw. 4 münden in einen Dreiwegehahn 5, durch den wahlweise entweder der Tank i oder der Tank 2 auf den nachfolgenden Dreiwegehahn 6 geschaltet werden kann. Dieser Dreiwegehähn 6 ist nun seinerseits so ausgebildet, daß er den Kraftstofffluß entweder in vollem Umfang der Leitung 7 zuführt, von der aus er zum Heizflansch 8 gelangt, oder daß er in der anderen Endstellung den Kraftstoff in die Leitung g schickt, von wo er unmittelbar zum Vergaser io gelangt. Es sind aber auch Zwischenstellungen des Dreiwegehiahns 6 möglich, bei denen ein Teil des Kraftstoffes der Leitung 7 und der Rest der Leitung zufließt. Der Anteil dieser beiden Zweigleitungen ist je nach Stellung des Dreiwegehahns veränderbar.For the two fuels intended for operating the gasoline engine, so z. B. for tractor fuel on the one hand and for gasoline on the other hand, are the two tanks i and 2 are provided. Your outlet pipes 3 and 4 open into one Three-way valve 5, through which either the tank i or the tank 2 can be switched to subsequent three-way valve 6 can be switched. This three-way valve 6 is now in turn designed so that he either the fuel flow to the full extent feeds the line 7, from which it reaches the heating flange 8, or that it is in the other end position sends the fuel into the line g, from where it is immediately reaches the carburetor ok. But there are also intermediate positions of the three-way cock 6 possible, in which part of the fuel of the line 7 and the rest of the line flows in. The proportion of these two branch lines depends on the position of the three-way valve changeable.

Bei der Hahnstellung nach Fig. i strömt das im Tank 1 befindliche Benzin über die Hähne 5 und 6 in voller Menge der Leitung 7 zu. Bei der Stellung der Hähne nach Fig. 2 strömt der aus dem Tank 2 kommende Traktorenkraftstoff über die Hähne 5 und 6 ebenfalls in voller Menge zur Leitung 7. Bei der Hahnstellung nach Fig.3 wird dagegen der aus der Leitung 4 kommende Traktorenkraftstoff in voller Menge der Leitung 9 zugeführt. Fig. 4 zeigt schließlich, wie die Hähne 5 und 6 stehen, wenn der Traktorenkraftstoff zum Teil der Leitung 7 und zum anderen Teil der Leitung 9 zuströmt.In the cock position according to FIG. I, that in the tank 1 flows The full amount of gasoline via taps 5 and 6 is added to line 7. At the position the taps according to FIG. 2, the tractor fuel coming from the tank 2 flows over taps 5 and 6 also in full to line 7. When the tap is in position 3, on the other hand, the tractor fuel coming from line 4 is full Amount of the line 9 supplied. Fig. 4 finally shows how the taps 5 and 6 are, when the tractor fuel is part of the line 7 and the other part of the line 9 flows.

Der Zwischenflansch 8, der die Heizeinrichtung für den zufließenden Kraftstoff darstellt, ist im gezeichneten Beispiel in die vom Motor i i kommende Auspuffleitung 12 eingeschaltet, die ihrerseits über den Schalldämpfer 13 ins Freie führt. Wie der Heizflansch 8 im einzelnen ausgebildet ist, zeigen Fig. 5 und 6. Dort ist zu erkennen, wie das Rohr 7 in Form eines Haarnadelbogens in der Flanschebene durch dessen Hohlraum hindurchgeführt ist und dabei von dem durch die Durchlässe 14 strömenden Abgas beaufschlagt wird, ohne den Durchlaßquerschnitt für dieses Abgas nennenswert zu vermindern. Mit 15 sind Hülsen bezeichnet, durch die die Befestigungsschrauben des Zwischenflansches hindurchgeführt werden, ohne daß der Innenraum des Zwischenflansches durch die Befestigungslöcher hindurch mit der Außenluft in Verbihdung treten könnte.The intermediate flange 8, which is the heating device for the incoming Represents fuel is in the example shown in that coming from the engine i i Exhaust line 12 switched on, which in turn via the muffler 13 into the open leads. FIGS. 5 and 6 show how the heating flange 8 is designed in detail. There it can be seen how the tube 7 is in the form of a hairpin arch in the flange plane is passed through its cavity and thereby from the through the passages 14 flowing exhaust gas is applied without the passage cross section for this exhaust gas to decrease significantly. With 15 sleeves are designated through which the fastening screws of the intermediate flange are passed through without the interior of the intermediate flange could come into Verbihdung through the fastening holes with the outside air.

Der Motor i i ist in ganz schematischer Weise dargestellt. Der mit Rippen versehene Zylinderkopf ist mit 16, der Kolben mit 17, die Pleuelstange mit 18 und das Kurbelgehäuse mit ig bezeichnet. Im Zylinderkopf ist die Zündkerze 20 angedeutet. An den Ansaugflansch 21 ist der durch eine gestrichelte Umrahmung angedeutete und in zwei getrennten Teilen gezeichnete Vergaser angeschlossen, dem der Kraftstoff entweder durch die beheizte Leitung 7 oder durch die unbeheizte Leitung g oder auch durch beide Leitungen zufließt. Der Schwimmer 22 im Schwimmergehäuse 23 reguliert in üblicher Weise den Zufluß zur Düse 24. Ein durch das Gestänge 25 verstellbarer, oberhalb der Düse angeordneter Becherschieber 26 reguliert die Gemischbildung. Mit 27 ist ein Alllaßhahn bezeichnet.The engine i i is shown in a very schematic manner. The one with The ribbed cylinder head has 16, the piston 17 and the connecting rod 18 and the crankcase labeled ig. The spark plug 20 is in the cylinder head indicated. On the suction flange 21 is indicated by a dashed frame and connected in two separate parts drawn carburetor to which the fuel either through the heated line 7 or through the unheated line g or else flows through both lines. The float 22 in the float housing 23 regulates in the usual way the inflow to the nozzle 24. An adjustable by the rod 25, Cup slide 26 arranged above the nozzle regulates the mixture formation. With 27 an all-outlet cock is designated.

Beim Anfahren des noch kalten Motors wird zunächst in der Hahnstellung nach Fig. i aus dem Benzintank i ausschließlich beheiztes Benzin zum Vergaser zugeführt. :Nach etwa 2 Minuten hat sich dieser so weit aufgeheizt, daß die Siedetemperatur des Benzins fast erreicht ist. Nunmehr wird der Hahn 5 in die in Fig. 2 gezeichnete Stellung umgelegt, wonach ausschließlich beheizter Traktorenkraftstoff dem Vergaser zufließt und durch den ebenfalls hocherhitzten Vergaser so aufbereitet wird, daß der Motor bereits nach dieser kurzen Anfahrzeit mit Traktorenkraftstoff, selbst bei Teillast, weiterlaufen kann.When starting the still cold engine, it is first in the cock position According to FIG. i, exclusively heated gasoline is supplied to the carburetor from the gasoline tank i. : After about 2 minutes, this has heated up so far that the boiling point of gasoline is almost reached. The cock 5 is now changed to that shown in FIG Position switched, after which only heated tractor fuel is fed to the carburetor flows in and is processed by the also highly heated carburetor so that the engine already after this short one Start-up time with tractor fuel, can continue to run even at partial load.

Wenn es sich im Laufe des Normalbetriebs mit Traktorenkraftstoff je nach Außentemperatur und sonstigen Betriebsbedingungen als zweckmäßig erweisen sollte, finit ungeheiztem oder weniger beheiztem Traktorenkraftstoff zu fahren, genügt es, den Hahn 6 auf die Stellung gemäß Fig. 3 oder Fig.4 einzustellen. In letzterem Fall wird durch entsprechende Mischung von kaltem Kraftstoff aus der Leitung 9 und aufgeheiztem Kraftstoff aus der Leitung 7 die gewünschte Temperatur erzielt.If it ever occurs in the course of normal operation with tractor fuel should prove to be appropriate depending on the outside temperature and other operating conditions, To drive finitely unheated or less heated tractor fuel, it is sufficient adjust the cock 6 to the position shown in FIG. 3 or FIG. In the latter case is made by appropriately mixing cold fuel from line 9 and heated fuel Fuel from line 7 achieved the desired temperature.

Um die Heizwirkung im Heizflansch 8 noch zu erhöhen, kann vorgesehen werden, daß der Querschnitt der innerhalb des Flansches befindlichen Kraftstoffleitung größer ist als der übrige Leitungsquerschnitt, uni dadurch eine Verlangsamung der Durchflußgeschwindigkeit innerhalb des Heizbereiches zu erzielen.In order to further increase the heating effect in the heating flange 8, provision can be made that the cross-section of the fuel line located within the flange is larger than the rest of the line cross-section, thereby slowing down the To achieve flow rate within the heating area.

Claims

PATENT CLAIMS: i. Method for operating a gasoline engine with a device for optional operation with high-boiling fuels, in particular with tractor fuel on the one hand and with gasoline or similar low-boiling fuels on the other hand, and with a heater for the supply of both fuels, characterized in that the low-boiling fuel is over when the engine is started up the heater that does not heat it via the liquid state is fed to the carburetor and heats it up, and that after sufficient carburetor heating in normal operation, the tractor fuel is fed to the carburetor via the same heater that also does not heat it via the liquid state.

2. Otto engine for the method according to claim i, characterized in that the fuel line in the area of their expedient heating caused by the exhaust gases of the engine is expanded in cross-section.

3. Otto engine according to claim 2, characterized in that that the heated point of the fuel line between the exhaust flange of the Engine blocks and the connecting flange of the exhaust line switchable intermediate flange crossed. Attached publications: Swiss patent specifications No. 185 5oo, 213 3i8.