EP0737810A1 - Flame starter for diesel engines - Google Patents
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- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
- F02N—STARTING OF COMBUSTION ENGINES; STARTING AIDS FOR SUCH ENGINES, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- F02N19/00—Starting aids for combustion engines, not otherwise provided for
- F02N19/02—Aiding engine start by thermal means, e.g. using lighted wicks
- F02N19/04—Aiding engine start by thermal means, e.g. using lighted wicks by heating of fluids used in engines
- F02N19/06—Aiding engine start by thermal means, e.g. using lighted wicks by heating of fluids used in engines by heating of combustion-air by flame generating means, e.g. flame glow-plugs
Definitions
- the invention relates to a flame start system of a diesel engine, comprising a start burner assigned to the intake line of the diesel engine, the combustion gases of which heat the intake air of the diesel engine to make starting easier, characterized in that a fuel supply device which supplies an increasing amount of fuel per unit of time with increasing speed of the diesel engine, for Fuel supply to the starting burner is provided; and that a combustion air supply device, which supplies an increasing quantity of combustion air per unit time with increasing speed of the diesel engine, is provided for the combustion air supply to the starting burner.
- the flame start system is equipped with a fuel supply device and a combustion air supply device, which deliver an increasing quantity of fuel or quantity of combustion air as the speed of the diesel engine increases.
- a fuel supply device and a combustion air supply device, which deliver an increasing quantity of fuel or quantity of combustion air as the speed of the diesel engine increases.
- the amount of heat generated by the flame start system per unit of time increases with increasing speed of the diesel engine. Since the amount of intake air flowing through also increases with increasing speed of the diesel engine, the heating of the intake air by means of the flame start system loses at least a substantial part of its speed dependency.
- the fuel supply device and / or the combustion air supply device deliver a fuel quantity or combustion air quantity that is substantially proportional to the speed of the diesel engine. In this configuration, the heating of the intake air of the diesel engine remains essentially the same regardless of its speed.
- the flame start system is provided in a diesel engine which has an exhaust system with a particle filter and regeneration burner for the particle filter, the fuel supply device and the combustion air supply device being provided with heating for the starting burner when the diesel engine is started and with regeneration of the particle filter for the regeneration burner are.
- the fuel supply device of variable delivery quantity and the combustion air supply device of variable delivery quantity are each used in a double function, namely both for the flame start system and for the regeneration burner.
- the amount of heat generated per unit of time which increases as the speed of the diesel engine increases, is functionally very useful.
- the flame start system according to the invention is particularly intended for diesel engines with a turbocharger. These diesel engines have a lower compression ratio in the cylinder chambers compared to pure suction diesel engines and therefore start more reluctantly in the cold.
- the flame start system according to the invention is particularly suitable for larger diesel engines, such as those used, B. be built as drive motors for commercial vehicles.
- the only drawing figure shows a diesel engine with a particle filter and flame start system.
- a particle filter 6 is provided in the exhaust system 2 of the diesel engine 4.
- a regeneration burner 8 is attached to an end face of the housing of the particle filter 6.
- a fuel supply device 10 is provided, which is optionally provided for the fuel supply to the regeneration burner 8 or the fuel supply to a starting burner 12 to be described in more detail.
- the diesel engine 4 On its intake side, the diesel engine 4 has an intake line 14, into which an air filter 16 is inserted. In the course In the intake line 14 between the air filter 16 and the entry into the diesel engine 4, a start burner 12 is installed, during its operation the intake air flowing through the intake line 14 is heated. The starting burner 12 works by burning fuel, which can be fed to it through a line 18 from the fuel supply device 10.
- the air pump 22 which is mechanically driven by the diesel engine 4.
- the air pump 22 is connected on the input side to the intake line 14 or the air filter 16 and is connected to the regeneration burner 8 on the output side.
- An air line 24 branches off from the connecting line between the air pump 22 and the regeneration burner 8 and leads to the starting burner.
- solenoid valve 20 At the branch point of line 18 from the fuel line between the fuel supply device 10 and the regeneration burner 8 there is a solenoid valve 20. At the branch point of the air line 24 there is a solenoid valve 26. The position of the solenoid valves 20 and 26 decides whether the fuel and the Combustion air can be fed to the regeneration burner 8 or the start burner 12.
- the fuel supply device 10 is designed in such a way that it delivers a quantity of fuel per unit of time that is essentially proportional to the speed of the diesel engine 4. It can be, for example, a metering pump or an arrangement of several metering pumps that is operated at a clock frequency proportional to the speed of the diesel engine 4.
- the air pump 22 also supplies an air quantity proportional to the speed of the diesel engine 4 per unit of time.
- a pressure valve 28 is located in the vicinity of the start burner 12 in the air line 24.
- a first outlet of the pressure valve 28 is connected to an air atomizer nozzle (not shown) on the combustion chamber 30 of the start burner 12.
- the air atomizing nozzle has a narrow one Flow bore, and the air flowing through it atomizes the fuel which is fed to the air atomizer nozzle according to the perfume atomizer principle. Due to the narrow flow hole, air pressure builds up in front of the air atomizing nozzle. As soon as the built-up air pressure exceeds a value determined by the spring of the pressure valve 28, the pressure valve 28 opens and combustion air flows from its second outlet into the start burner 12. The pressure valve 28 thus ensures that the air atomizing nozzle always receives air with the required pressure and that the rest of the air flows into the starting burner 12 as the actual combustion air.
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Abstract
Description
Gegenstand der Erfindung ist eine Flammstartanlage eines Dieselmotors, aufweisend einen der Ansaugleitung des Dieselmotors zugeordneten Startbrenner, dessen Verbrennungsgase die Ansaugluft des Dieselmotors zur Starterleichterung erwärmen, dadurch gekennzeichnet, daß eine Brennstoffzuführeinrichtung, die eine mit zunehmender Drehzahl des Dieselmotors zunehmende Brennstoffmenge pro Zeiteinheit liefert, für die Brennstoffzufuhr zu dem Startbrenner vorgesehen ist; und daß eine Verbrennungsluftzuführeinrichtung, die eine mit zunehmender Drehzahl des Dieselmotors zunehmende Verbrennungsluftmenge pro Zeiteinheit liefert, für die Verbrennungsluftzufuhr zu dem Startbrenner vorgesehen ist.The invention relates to a flame start system of a diesel engine, comprising a start burner assigned to the intake line of the diesel engine, the combustion gases of which heat the intake air of the diesel engine to make starting easier, characterized in that a fuel supply device which supplies an increasing amount of fuel per unit of time with increasing speed of the diesel engine, for Fuel supply to the starting burner is provided; and that a combustion air supply device, which supplies an increasing quantity of combustion air per unit time with increasing speed of the diesel engine, is provided for the combustion air supply to the starting burner.
Bei den bekannten Dieselmotor-Flammstartanlagen wird dem Startbrenner mittels einer Pumpe eine konstante Brennstoffmenge pro Zeiteinheit zugeführt. Infolgedessen wird die Ansaugluft des Dieselmotors mit zunehmender Drehzahl des Dieselmotors immer schwächer erwärmt.In the known diesel engine flame starting systems, the starting burner is supplied with a constant amount of fuel per unit of time by means of a pump. As a result, the intake air of the diesel engine is heated more and more weakly with increasing speed of the diesel engine.
Erfindungsgemäß wurde gefunden, daß sich sehr viel bessere Verhältnisse ergeben, wenn man die Flammstartanlage mit einer Brennstoffzuführeinrichtung und einer Verbrennungsluftzuführeinrichtung ausstattet, die eine mit zunehmender Drehzahl des Dieselmotors zunehmende Brennstoffmenge bzw. Verbrennungsluftmenge liefern. Somit steigt die von der Flammstartanlage erzeugte Wärmemenge pro Zeiteinheit mit zunehmender Drehzahl des Dieselmotors an. Da mit zunehmender Drehzahl des Dieselmotors die Menge an durchströmender Ansaugluft ebenfalls ansteigt, verliert die Erwärmung der Ansaugluft mittels der Flammstartanlage zumindest einen wesentlichen Teil ihrer Drehzahlabhängigkeit.According to the invention, it was found that there are much better conditions if the flame start system is equipped with a fuel supply device and a combustion air supply device, which deliver an increasing quantity of fuel or quantity of combustion air as the speed of the diesel engine increases. Thus, the amount of heat generated by the flame start system per unit of time increases with increasing speed of the diesel engine. Since the amount of intake air flowing through also increases with increasing speed of the diesel engine, the heating of the intake air by means of the flame start system loses at least a substantial part of its speed dependency.
Es ist bevorzugt, daß die Brennstoffzuführeinrichtung und/oder die Verbrennungsluftzuführeinrichtung eine der Drehzahl des Dieselmotors im wesentlichen proportionale Brennstoffmenge bzw. Verbrennungsluftmenge liefert. Bei dieser Ausbildung bleibt die Erwärmung der Ansaugluft des Dieselmotors unabhängig von dessen Drehzahl im wesentlichen gleich.It is preferred that the fuel supply device and / or the combustion air supply device deliver a fuel quantity or combustion air quantity that is substantially proportional to the speed of the diesel engine. In this configuration, the heating of the intake air of the diesel engine remains essentially the same regardless of its speed.
Vorzugsweise ist der Startbrenner mit einer Luftzerstäuberdüse ausgestattet, bei der unter Druck stehende Luft den Brennstoff für den Startbrenner zerstäubt und fein verteilt in diesen einbringt. Es ist günstig, im Strömungsweg der Verbrennungsluft zu dem Startbrenner ein Druckventil vorzusehen, das der Luftzerstäuberdüse unter Druck stehende Luft für die Zerstäubung von Brennstoff zuteilt und die restliche Luft einer Brennkammer des Startbrenners zuführt. Eine derart versorgte Luftzerstäuberdüse stellt ein besonders einfaches und störungsunanfälliges Bauteil zum Einbringen des Brennstoffs in den Startbrenner dar.The starting burner is preferably equipped with an air atomizing nozzle, in which air under pressure atomizes the fuel for the starting burner and introduces it into the latter in finely divided form. It is expedient to provide a pressure valve in the flow path of the combustion air to the starting burner, which allocates pressurized air to the air atomizing nozzle for the atomization of fuel and supplies the remaining air to a combustion chamber of the starting burner. An air atomizing nozzle supplied in this way represents a particularly simple and fault-resistant component for introducing the fuel into the starting burner.
In bevorzugter Weiterbildung der Erfindung ist die Flammstartanlage bei einem Dieselmotor vorgesehen, der eine Abgasanlage mit Partikelfilter und Regenerationsbrenner für den Partikelfilter besitzt, wobei die Brennstoffzuführeinrichtung und die Verbrennungsluftzuführeinrichtung beim Starten des Dieselmotors mit Erwärmung für den Startbrenner und bei der Regeneration des Partikelfilters für den Regenerationsbrenner vorgesehen sind.In a preferred development of the invention, the flame start system is provided in a diesel engine which has an exhaust system with a particle filter and regeneration burner for the particle filter, the fuel supply device and the combustion air supply device being provided with heating for the starting burner when the diesel engine is started and with regeneration of the particle filter for the regeneration burner are.
Bei dieser Ausbildung nutzt man also die Brennstoffzuführeinrichtung variabler Liefermenge und die Verbrennungsluftzuführeinrichtung variabler Liefermenge jeweils in doppelter Funktion, nämlich wahlweise sowohl für die Flammstartanlage als auch für den Regenerationsbrenner. Auch bei dem Regenerationsbrenner ist die mit zunehmender Drehzahl des Dieselmotors zunehmende, erzeugte Wärmemenge pro Zeiteinheit funktionell sehr sinnvoll.With this design, the fuel supply device of variable delivery quantity and the combustion air supply device of variable delivery quantity are each used in a double function, namely both for the flame start system and for the regeneration burner. In the case of the regeneration burner, too, the amount of heat generated per unit of time, which increases as the speed of the diesel engine increases, is functionally very useful.
Die erfindungsgemäße Flammstartanlage ist besonders bestimmt für Dieselmotoren mit Turbolader. Diese Dieselmotoren haben ein geringeres Verdichtungsverhältnis in den Zylinderräumen im Vergleich zu reinen Saug-Dieselmotoren und starten deshalb bei Kälte unwilliger. Die erfindungsgemäße Flammstartanlage ist ganz besonders für größere Dieselmotoren geeignet, wie sie z. B. als Antriebsmotoren für Nutzfahrzeuge gebaut werden.The flame start system according to the invention is particularly intended for diesel engines with a turbocharger. These diesel engines have a lower compression ratio in the cylinder chambers compared to pure suction diesel engines and therefore start more reluctantly in the cold. The flame start system according to the invention is particularly suitable for larger diesel engines, such as those used, B. be built as drive motors for commercial vehicles.
Mit der erfindungsgemäßen Flammstartanlage wird ein sichereres Starten kalter Dieselmotoren erreicht. Auch nach dem Anspringen, wenn der noch kalte Dieselmotor mit über der Anlaßdrehzahl liegender Drehzahl rotiert, läuft die Verbrennung in den Zylinderräumen ordnungsgemäß ab, weil eine auch bei diesen höheren Drehzahlen effektive Erwärmung der Ansaugluft stattfindet. Das gefürchtete Weißrauchen in der noch kalten Phase des Dieselmotors wird verhindert.With the flame start system according to the invention, a safer starting of cold diesel engines is achieved. Even after starting, when the still cold diesel engine rotates at a speed above the starting speed, the combustion in the cylinder chambers takes place properly, because effective heating of the intake air takes place even at these higher speeds. The dreaded white smoking in the still cold phase of the diesel engine is prevented.
In der vorliegenden Anmeldung werden die Begriffe "Ansaugleitung" und "Ansaugluft" durchgehend verwendet, unabhängig davon ob es sich um einen echten Saug-Dieselmotor oder um einen Dieselmotor mit Aufladung insbesondere durch einen Turbolader handelt.In the present application, the terms “intake pipe” and “intake air” are used throughout, regardless of whether it is a real naturally aspirated diesel engine or a diesel engine with turbocharging, in particular by means of a turbocharger.
Die Erfindung und Weiterbildungen der Erfindung werden nachfolgend anhand eines schematisiert dargestellten Ausführungsbeispiels noch näher erläutert.The invention and further developments of the invention are explained in more detail below on the basis of a schematically illustrated exemplary embodiment.
Die einzige Zeichnungsfigur zeigt einen Dieselmotor mit Partikelfilter und Flammstartanlage.The only drawing figure shows a diesel engine with a particle filter and flame start system.
In der Abgasanlage 2 des Dieselmotors 4 ist ein Partikelfilter 6 vorgesehen. An einer Stirnseite des Gehäuses des Partikelfilters 6 ist ein Regenerationsbrenner 8 angesetzt. Es ist eine Brennstoffzuführeinrichtung 10 vorgesehen, die wahlweise für die Brennstoffzufuhr zu dem Regenerationsbrenner 8 oder die Brennstoffzufuhr zu einem noch genauer zu beschreibenden Startbrenner 12 vorgesehen ist. Auf seiner Ansaugseite weist der Dieselmotor 4 eine Ansaugleitung 14 auf, in die ein Luftfilter 16 eingesetzt ist. Im Verlauf der Ansaugleitung 14 zwischen dem Luftfilter 16 und dem Eintritt in den Dieselmotor 4 ist ein Startbrenner 12 eingebaut, bei dessen Betrieb die durch die Ansaugleitung 14 strömende Ansaugluft erwärmt wird. Der Startbrenner 12 arbeitet durch Verbrennen von Brennstoff, der ihm durch eine Leitung 18 von der Brennstoffzuführeinrichtung 10 zugeführt werden kann.A
Ferner ist eine Luftpumpe 22 vorhanden, die von dem Dieselmotor 4 mechanisch angetrieben wird. Die Luftpumpe 22 ist eingangsseitig mit der Ansaugleitung 14 bzw. dem Luftfilter 16 verbunden und ist ausgangsseitig mit dem Regenerationsbrenner 8 verbunden. Von der Verbindungsleitung zwischen der Luftpumpe 22 und dem Regenerationsbrenner 8 zweigt eine Luftleitung 24 ab, die zu dem Startbrenner führt.There is also an
An der Abzweigstelle der Leitung 18 von der Brennstoffleitung zwischen der Brennstoffzuführeinrichtung 10 und dem Regenerationsbrenner 8 befindet sich ein Magnetventil 20. An der Abzweigstelle der Luftleitung 24 befindet sich ein Magnetventil 26. Die Stellung der Magnetventile 20 und 26 entscheidet darüber, ob der Brennstoff und die Verbrennungsluft dem Regenerationsbrenner 8 oder dem Startbrenner 12 zugeführt werden.At the branch point of
Die Brennstoffzuführeinrichtung 10 ist so ausgebildet, daß sie eine im wesentlichen der Drehzahl des Dieselmotors 4 proportionale Brennstoffmenge pro Zeiteinheit fördert. Es kann sich zum Beispiel um eine Dosierpumpe oder um eine Anordnung mehrerer Dosierpumpen handeln, die mit einer der Drehzahl des Dieselmotors 4 proportionalen Taktfrequenz betrieben wird bzw. werden. Auch die Luftpumpe 22 liefert eine der Drehzahl des Dieselmotors 4 proportionale Luftmenge pro Zeiteinheit.The
In der Nähe des Startbrenners 12 befindet sich in der Luftleitung 24 ein Druckventil 28. Ein erster Ausgang des Druckventils 28 ist mit einer nicht eingezeichneten Luftzerstäuberdüse an der Brennkammer 30 des Startbrenners 12 verbunden. Die Luftzerstäuberdüse hat eine enge Strömungsbohrung, und die dort hindurchströmende Luft zerstäubt den Brennstoff, welcher der Luftzerstäuberdüse zugeführt wird, nach dem Parfümzerstäuberprinzip. Aufgrund der engen Strömungsbohrung baut sich vor der Luftzerstäuberdüse ein Luftdruck auf. Sobald der aufgebaute Luftdruck einen durch die Feder des Druckventils 28 festgelegten Wert übersteigt, öffnet das Druckventil 28 und strömt Verbrennungsluft von seinem zweiten Ausgang in den Startbrenner 12. Das Druckventil 28 sorgt also dafür, daß die Luftzerstäuberdüse stets Luft mit dem erforderlichen Überdruck erhält und daß der Rest der Luft als die eigentliche Verbrennungsluft in den Startbrenner 12 strömt.A
Claims (7)
dadurch gekennzeichnet,
daß eine Brennstoffzuführeinrichtung (10), die eine mit zunehmender Drehzahl des Dieselmotors (4) zunehmende Brennstoffmenge pro Zeiteinheit liefert, für die Brennstoffzufuhr zu dem Startbrenner (12) vorgesehen ist;
und daß eine Verbrennungsluftzuführeinrichtung (22), die eine mit zunehmender Drehzahl des Dieselmotors (4) zunehmende Verbrennungsluftmenge pro Zeiteinheit liefert, für die Verbrennungsluftzufuhr zu dem Startbrenner (12) vorgesehen ist. 1. flame start system of a diesel engine (4), comprising a start burner (12) assigned to the intake line (14) of the diesel engine (4), the combustion gases of which heat the intake air of the diesel engine (4) to facilitate starting,
characterized by
that a fuel supply device (10), which supplies an increasing quantity of fuel per unit of time with increasing speed of the diesel engine (4), is provided for supplying fuel to the starting burner (12);
and that a combustion air supply device (22), which supplies an increasing quantity of combustion air per unit of time with increasing speed of the diesel engine (4), is provided for the combustion air supply to the starting burner (12).
dadurch gekennzeichnet,
daß die Brennstoffzuführeinrichtung (10) so ausgebildet ist, daß sie eine der Drehzahl des Dieselmotors (4) im wesentlichen proportionale Brennstoffmenge liefert. 2. flame start system according to claim 1,
characterized by
that the fuel supply device (10) is designed such that it delivers a fuel quantity which is essentially proportional to the speed of the diesel engine (4).
dadurch gekennzeichnet,
daß die Brennstoffzuführeinrichtung (10) eine oder mehrere Dosierpumpen aufweist. 3. flame start system according to claim 1 or 2,
characterized by t,
that the fuel supply device (10) has one or more metering pumps.
dadurch gekennzeichnet,
daß die Verbrennungsluftzuführeinrichtung (22) eine der Drehzahl des Dieselmotors (4) im wesentlichen proportionale Verbrennungsluftmenge liefert. 4. flame start system according to one of claims 1 to 3,
characterized by
that the combustion air supply device (22) delivers a quantity of combustion air which is substantially proportional to the speed of the diesel engine (4).
dadurch gekennzeichnet,
daß als Verbrennungsluftzuführeinrichtung eine von dem Dieselmotor (4) angetriebene Luftpumpe (22) vorgesehen ist. 5. flame start system according to one of claims 1 to 4,
characterized by
that an air pump (22) driven by the diesel engine (4) is provided as the combustion air supply device.
dadurch gekennzeichnet,
daß im Strömungsweg (24) der Verbrennungsluft zu dem Startbrenner (12) ein Druckventil vorgesehen ist, das einer Luftzerstäuberdüse des Startbrenners (12) unter Druck stehende Luft für die Zerstäubung von Brennstoff zuteilt und die restliche Luft einer Brennkammer des Startbrenners (12) zuführt. 5. flame start system according to one of claims 1 to 5,
characterized by
that in the flow path (24) of the combustion air to the starting burner (12) a pressure valve is provided which allocates pressurized air for atomizing fuel to an air atomizing nozzle of the starting burner (12) and supplies the remaining air to a combustion chamber of the starting burner (12).
dadurch gekennzeichnet,
daß sie bei einem Dieselmotor (4) vorgesehen ist, der eine Abgasanlage (2) mit Partikelfilter (6) und Regenerationsbrenner (8) für den Partikelfilter (6) besitzt;
und daß die Brennstoffzuführeinrichtung (10) und die Verbrennungsluftzuführeinrichtung (22) beim Starten des Dieselmotors (4) mit Erwärmung für den Startbrenner (12) und bei der Regeneration des Partikelfilters (6) für den Regenerationsbrenner (8) vorgesehen sind. 7. flame start system according to one of claims 1 to 6,
characterized by
that it is provided in a diesel engine (4) which has an exhaust system (2) with a particle filter (6) and regeneration burner (8) for the particle filter (6);
and that the fuel supply device (10) and the combustion air supply device (22) are provided for starting the diesel engine (4) with heating for the starting burner (12) and for the regeneration of the particle filter (6) for the regeneration burner (8).
Applications Claiming Priority (2)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE1995113586 DE19513586A1 (en) | 1995-04-10 | 1995-04-10 | Flame start system of a diesel engine |
DE19513586 | 1995-04-10 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
EP0737810A1 true EP0737810A1 (en) | 1996-10-16 |
Family
ID=7759400
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
EP96105250A Withdrawn EP0737810A1 (en) | 1995-04-10 | 1996-04-02 | Flame starter for diesel engines |
Country Status (2)
Country | Link |
---|---|
EP (1) | EP0737810A1 (en) |
DE (1) | DE19513586A1 (en) |
Citations (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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DE3102500C1 (en) * | 1981-01-27 | 1982-09-30 | Audi Nsu Auto Union Ag, 7107 Neckarsulm | Flame starting system for an internal combustion engine with self-ignition |
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DE4308543A1 (en) * | 1993-03-17 | 1994-09-22 | Man Nutzfahrzeuge Ag | Flame starting system for diesel engines |
-
1995
- 1995-04-10 DE DE1995113586 patent/DE19513586A1/en not_active Withdrawn
-
1996
- 1996-04-02 EP EP96105250A patent/EP0737810A1/en not_active Withdrawn
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Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
DE19513586A1 (en) | 1996-10-17 |
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