NO330462B1 - Fremgangsmate for drift av dieselforbrenningsmotor - Google Patents

Fremgangsmate for drift av dieselforbrenningsmotor Download PDF

Info

Publication number
NO330462B1
NO330462B1 NO20011953A NO20011953A NO330462B1 NO 330462 B1 NO330462 B1 NO 330462B1 NO 20011953 A NO20011953 A NO 20011953A NO 20011953 A NO20011953 A NO 20011953A NO 330462 B1 NO330462 B1 NO 330462B1
Authority
NO
Norway
Prior art keywords
gas
combustion engine
diesel
combustion chamber
additional gas
Prior art date
Application number
NO20011953A
Other languages
English (en)
Other versions
NO20011953L (no
NO20011953D0 (no
Inventor
Hugo Fiedler
Ennio Codan
Ioannis Vlaskos
Original Assignee
Abb Turbo Systems Ag
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Abb Turbo Systems Ag filed Critical Abb Turbo Systems Ag
Publication of NO20011953D0 publication Critical patent/NO20011953D0/no
Publication of NO20011953L publication Critical patent/NO20011953L/no
Publication of NO330462B1 publication Critical patent/NO330462B1/no

Links

Classifications

    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02D—CONTROLLING COMBUSTION ENGINES
    • F02D13/00—Controlling the engine output power by varying inlet or exhaust valve operating characteristics, e.g. timing
    • F02D13/02—Controlling the engine output power by varying inlet or exhaust valve operating characteristics, e.g. timing during engine operation
    • F02D13/0276—Actuation of an additional valve for a special application, e.g. for decompression, exhaust gas recirculation or cylinder scavenging
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02B—INTERNAL-COMBUSTION PISTON ENGINES; COMBUSTION ENGINES IN GENERAL
    • F02B21/00—Engines characterised by air-storage chambers
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02B—INTERNAL-COMBUSTION PISTON ENGINES; COMBUSTION ENGINES IN GENERAL
    • F02B29/00—Engines characterised by provision for charging or scavenging not provided for in groups F02B25/00, F02B27/00 or F02B33/00 - F02B39/00; Details thereof
    • 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
    • F02N9/00—Starting of engines by supplying auxiliary pressure fluid to their working chambers
    • F02N9/04—Starting of engines by supplying auxiliary pressure fluid to their working chambers the pressure fluid being generated otherwise, e.g. by compressing air
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02B—INTERNAL-COMBUSTION PISTON ENGINES; COMBUSTION ENGINES IN GENERAL
    • F02B75/00—Other engines
    • F02B75/02—Engines characterised by their cycles, e.g. six-stroke
    • F02B2075/022—Engines characterised by their cycles, e.g. six-stroke having less than six strokes per cycle
    • F02B2075/025—Engines characterised by their cycles, e.g. six-stroke having less than six strokes per cycle two
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02B—INTERNAL-COMBUSTION PISTON ENGINES; COMBUSTION ENGINES IN GENERAL
    • F02B75/00—Other engines
    • F02B75/02—Engines characterised by their cycles, e.g. six-stroke
    • F02B2075/022—Engines characterised by their cycles, e.g. six-stroke having less than six strokes per cycle
    • F02B2075/027—Engines characterised by their cycles, e.g. six-stroke having less than six strokes per cycle four
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02B—INTERNAL-COMBUSTION PISTON ENGINES; COMBUSTION ENGINES IN GENERAL
    • F02B3/00—Engines characterised by air compression and subsequent fuel addition
    • F02B3/06—Engines characterised by air compression and subsequent fuel addition with compression ignition
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02T—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
    • Y02T10/00—Road transport of goods or passengers
    • Y02T10/10—Internal combustion engine [ICE] based vehicles
    • Y02T10/12—Improving ICE efficiencies

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Combustion & Propulsion (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Output Control And Ontrol Of Special Type Engine (AREA)
  • Supercharger (AREA)
  • Valve Device For Special Equipments (AREA)
  • Electrical Control Of Air Or Fuel Supplied To Internal-Combustion Engine (AREA)

Description

Den foreliggende oppfinnelse vedrører en fremgangsmåte for drift av en dieselforbrenningsmotor, a) hvor friskluft for forbrenning av en drivstoff-luftblanding gjennom en avgassturbolader komprimeres og innføres i et forbrenningskammer i motorsylinderen gjennom minst ett friskluftinntak,
b) hvor tilleggsgass ved start av dieselforbrenningsmotoren -
tilføres til forbrenningskammeret som startgass gjennom minst ett
separat tilleggsgassinntak ved hjelp av minst én separat tilleggsgassventil, og c) hvor det under drift ved delbelastning og/eller transient belastning av dieselforbrenningsmotoren, før en tenning av drivstoff-luftblandingen, innføres ytterligere surstoffholdig tilleggs- gass i forbrenningskammeret gjennom minst ett av disse separate tilleggsgassinntak,
som omtalt i den innledende del av patentkrav 1.
Fra Proe. Instn. Mech. Engrs 1973, Bind 187 35/73, s. 425-434 er det kjent å tilføre ekstra luft fra en trykkluftbeholder til kompressoren i en turbolader til dieselforbrenningsmotorer for med den ekstra luften å avhjelpe mangelen på forbrenningsluft ved delbelastning, særlig ved redusert motorturtall og under transient drift. Det er her uheldig at den ekstra luft forårsaker skovlsvingninger i kompressorens kompressorhjul. Ved kompressorhjulets akselerasjon oppstår det en uønsket tidsforsinkelse.
I den tekniske håndbok Dieselmotorer, utgitt av Prof. Dr.-lng. Rudolf Sperber, 4. opplag VEB Forlag Teknikk Berlin 1986, S. 99-108, er det angitt flere startmåter for å gi en dieselmotor det nødvendige startturtall for selvantennelse av driv-stoffet. Ved større motorer anvendes de oppstarting ved hjelp av trykkluft fra en startluftflaske med et trykk på 3 M Pa gjennom en trykkreduksjonsventil, en sen-tral luftfordeler og ved hjelp av startventiler som er anordnet i sylinderhodene. Startventilene er fjærbelastede tilbakeslagsventiler som straks lukkes ved be-gynnende tenninger og ved hjelp av en kamaksel ved omsjaltbare motorer. Ved startens begynnelse fungerer dieselmotoren som trykkluftmotor. Oppfyllingen av startluftflaskene kan gjennomføres gjennom en motorsylinders ladeventil eller en kompressor som er anordnet uavhengig av motoren. En tilførsel av ekstra luft etter gjennomført motorstart er ikke nevnt.
Fra CH 624182 A5 er det kjent en flersylindret dieselforbrenningsmotor hvor det ved start og likeledes under delbelastningsdrift oppnås en høyere kompresjon og dermed bedre tenningsbetingelser i noen sylinderenheter ved at de øvrige sylinderenheter midlertidig anvendes som kompressorer. Det er derved en ulempe at det under driften står bare en del av motorsylindrene til disposisjon for opprettelse av den ønskede ytelse.
Fra EP-0367406 A2 er det kjent å oppnå en trykkøkning i dieselforbrennings-motorsylinderen ved hjelp av en turbolader som drives av motorens eksos-gasser. På turboladerakselen er rotoren i elektrisk maskin anordnet som ved start eller ved underskridelse av et forutvelgbart minste turtall ved dieselforbrenningsmotoren drives som fjernstyrt motor og ellers som generator. Denne løsning er meget komplisert.
Vedrørende teknikkens aktuelle stand henvises til offentliggjørelsen av Hans-Josef Schiffgens m.fl. "Die Entwicklung des neuen MAN B&W Diesel-Gas-Motors 32/40 DG" i: MTZ Motortechnische Zeitschrift 58 (1997) 10, s. 584-590, hvorfra en diesel-gassmotor er kjent hvor luftinnløpskanalen i dieselforbrenningsmotoren tilføres en forbrenningsgass under relativt lavt trykk. Gassventilen styres elektronisk, åpnes hydraulisk og lukkes med fjærkraft.
Fra K. Zinners bok "Aufladung von Verbrennungsmotoren", 2. opplag, Springer-Verlag Berlin Heidelberg New York 1980, s. 221-228, er blant annet den såkalte Miller-metoden kjent. Med denne metode stenger luftinnløpsventilen (VE) foran den nederste dødpunkt (UT) for stemplet i dieselforbrenningsmotoren, som antydet i figur 2 ved en stiplet vist stengelinje (21'). Ved drift av en motor i Millermetoden med faste kontrolltider kan det forekomme alvorlige graverende luftmangelfenomener i det nedre belastningsområde.
Med den innledende del av patentkrav 1 henviser oppfinnelsen til en teknisk tilstand som er kjent fra publikasjonen FR-A-2 358 562. For å forbedre akselera-sjonen og for å minske sekningen av turtallet ved plutselig belastning av for-brenningsmotoren, blir det i dette tilfellet ledet luft inn i sylindrene ved normalt åpnede innsugingsventiler fra et ekstra luftlager gjennom innsugingsventilene og ytterligere luftinnløpsventiler. Ved denne løsning kan det imidlertid eventuelt forekomme tilbakestrømninger. Det kan dessuten forekomme at kompressoren begynner å pumpe. Trykket må derfor reguleres tilfredsstillende.
Foreliggende oppfinnelse.
Fremgangsmåte ifølge oppfinnelsen for drift av en dieselforbrenningsmotor er kjennetegnet ved at en ekstra oksygenholdig tilleggsgass under drift ved delbelastning og/eller transient belastning, tilføres til forbrenningskammeret etter stenging av friskluftinntaket.
Ifølge en foretrukket utførelse tilføres den oksygenholdige tilleggsgass under drift ved delbelastning og/eller transient belastning av dieselforbrenningsmotoren, til forbrennings- kammeret etter stenging av en luftutløps-ventil.
Ifølge enda en foretrukket utførelse tilføres den oksygenholdige tilleggsgass tilføres til forbrenningskammeret under drift ved delbelastning og/eller transient belastning av dieselforbrenningsmotoren, før en innsprøyting av et dieseldrivstoff i forbrenningskammeret.
Ifølge enda en foretrukket utførelse tilføres tilleggsgassen til forbrenningskammeret under drift ved delbelastning og/eller transient belastning av dieselforbrenningsmotoren, senest på et tenningstidspunkt.
Ifølge enda en foretrukket utførelse tilføres tilleggsgassen til forbrenningskammeret samtidig gjennom flere tilleggsgassinnløp.
Ifølge enda en foretrukket utførelse tilføres tilleggsgassen forbrenningskammeret ved transient belastning av dieselforbrenningsmotoren ved et trykk på ca. 1,5-3 MPa.
Ifølge enda en foretrukket utførelse tilføres tilleggsgassen til ved en stasjonær delbelastning av dieselforbrenningsmotoren ved et trykk på ca. 100-800 kPa.
Ifølge enda en foretrukket utførelse innsuges tilleggsgassen fra dieselforbrenningsmotoren omgivelse eller fra utgangen fra en avgassturboladers kompressor gjennom sylindrene i dieselforbrenningsmotoren.
Ifølge enda en foretrukket utførelse innsuges den ekstra gass fra dieselforbrenningsmotorens omgivelser eller fra utløpet fra en avgassturboladers kompressor gjennom sylindrene i dieselforbrenningsmotoren.
Det er med oppfinnelsen frembragt en prisgunstigere fremgangsmåte for drift av en dieselforbrenningsmotor av den innledningsvis omtalte art, som også ved delbelastning og ved transiente drifttilstander stiller tilstrekkelig forbrenningsluft til rådighet i samtlige sylindre.
En fordel ved oppfinnelsen består i at dieselforbrenningsmotoren arbeider bedre ved samtlige driftstilstander, særlig at utslipp og termiske belastninger reduseres.
Ifølge en fordelaktig utførelse kan tilstedeværende innretninger for oppstarting også anvendes for den påfølgende driften og flere gassinnløp for start, og det kan leveres tilleggsgass for hver sylinder i dieselforbrenningsmotoren.
Oppfinnelsen skal i det etterfølgende forklares mer detaljert i tilknytning til utførelseseksempler som fremgår av tegningene, hvor: Figur 1 viser skjematisk en 4-takts dieselforbrenningsmotor med avgassturbolader og flere gassinnløp for hver sylinder for start- og tilleggsgass.
Figur 2 viser åpnede ventilflater som funksjon av en veivarmvinkel.
Figur 3 viser en fremstilling av sylindertrykket avhengig av veivarmvinkelen for tomgang og fullbelastning av dieselforbrenningsmotoren ifølge figur 1. Figur 4 viser diagrammer for en nominalverditilknyttet ytelse av dieselforbrenningsmotoren ifølge figur 1 avhengig av tiden. Figur 5 viser diagrammer for et nominalverditilknyttet turtall og et effektivt middeltrykk i sylinderen i dieselforbrenningsmotoren ifølge figur 1 avhengig av tiden. Figur 6 viser diagrammer av forbrenningsforholdet ved en 4-takts dieselforbrenningsmotor ifølge figur 1 avhengig av tiden. Figur 7 viser skjematisk en 2-takts dieselforbrenningsmotor hvor hver sylinder har flere gassinnløp for start- og tilleggsgass. Figur 8 viser en fremstilling av åpnede ventilflater i 2-takts dieselforbrenningsmotoren ifølge figur 7 avhengig av veivarmvinkelen.
I figurene er like deler betegnet med samme henvisningstall.
Figur 1 viser skjematisk en n-sylindret 4-takts dieselforbrenningsmotor 1 med n like motorsylinderenheter Z1-Zn, hvor en motorsylinderenhet Z1 er nærmere vist i vertikalsnitt og i et planriss. Motorsylinderenheten Z1 omfatter et stempel 2 som via en stempelstang 3 og en veivarm 4 er svingbart forbundet med en motordriftaksel 5. En veivarmvinkel (p begynner med 0° i et øvre dødpunkt OT for stempelet 2 og øker i urviserretningen og oppnår en vinkelverdi av 180° i et nedre dødpunkt UT for stemplet 2. Videre omfatter motorsylinderenheten Z1 et forbrenningskammer 6 som står i forbindelse med en avgassledning 9 på sylinderhodesiden gjennom et friskluftinnløp E med en friskluftinnsugingsledning 8 og gjennom et avgassutløp A. Friskluftinnløpet E kan stenges med en regulerbar luftinnløpsventil VE og avgassutløpet A med en regulerbar luftutløpsventil VA. En brennstoffinnsprøytingsdyse 7 som likeledes er anordnet på sylinderhodesiden for innsprøyting av dieselbrennstoff kort før et tenningstidspunkt q>zoppnås, se figur 2, eller innen det oppnås en antenningstemperatur i forbrenningskammeret 6.
Avgass 15 som strømmer ut fra forbrenningskammeret 6 gjennom avgassut-løpet A etter en arbeidstakt av 4-takts dieselforbrenningsmotoren 1 utnyttes gjennom avgassledningen 9 å drive en turbin 11 i en avgassturbolader 10. På en aksel i avgassturboladeren 10 er det tilkoplet en kompressor 13 som kompri-merer friskluft 14 og gjennom en luftkjøler K innføres friskluften i friskluftinn-løpets E friskluftinnsugingsledning 8. På denne aksel kan det også være fast- gjort en rotor i en elektrisk maskin 12 som drives som motor og deretter som generator ved start av 4-takts dieselforbrenningsmotoren 1.
Motorsylinderenheten Z1 er på sylinderhodesiden også utstyrt med to separate gassinnløp eller tilleggsgassinnløp eller startgassinnløp E1a og E1b for trykkluft eller en tilleggsgass eller en startgass (19), hvert for seg med et mindre åpningstverrsnitt enn friskluftinnløpet E. Disse startgassinnløpene E1a og E1b kan stenges med regulerbare tilbakeslagsventiler eller tilleggsgassventiler eller startventiler V1a og V1b. Startgassen 19 tilføres en tilleggsluftfordeler eller startgassfordeler 18 hvorfra den videreføres gjennom trykkluftledninger eller trykkgassledninger L1a, L1b og Ln til startgassinntakene E1a og E1b i motor-sylinderenhetene Z1-Zn. For hver motorsylinderenhet Z1-Zn kan det være anordnet et eller flere startgassinntak E1a og E1b samt startventiler V1a og V1b.
Figur 2 viser den kronologiske rekkefølge for åpningen av ventilene VA, VE og V1a, hvor abscissen for veivarmvinkelen q> er påført i grader og ordinaten for en friskluftinnløpsåpningsflate F^vilkårlige enheter. En flatekurve 20 for luftutløps-ventilen VA angir at denne begynner å åpnes foran det nedre dødpunkt UT og er fullstendig åpnet mellom det nedre dødpunkt og det øvre dødpunkt OT. Like etter stenges den og avslutter dermed utløpsfasen. En flatekurve 21 for luftinn-løpsventilen VE angir at denne begynner å åpnes kort foran det øvre dødpunkt OT og holdes fullstendig åpnet til kort foran det etterfølgende nedre dødpunkt UT lukkes like deretter. Dette avslutter luftinnløpsventilens VE innløpsfase. Etter at luftinnløpsventilen VE er stengt, begynner startventilene V1 og V1b å åpne som vist ved en flatekurve 22 og hvor bare startventilen V1a er inntegnet for oversiktlighetens skyld. Disse startventiler V1a og V1b stenges kort før det neste øvre dødpunkt OT er nådd og innen tenningen begynner på et tenningstidspunkt (pz, hvormed kompresjonsfasen avsluttes. Fortrinnsvis stenges disse start- eller tilleggsgassventiler V1 a og V1b før innsprøytingen av dieselbrenselet innledes. Mens disse startventiler V1a og V1b åpnes, strømmer trykkluft eller start- eller tilleggsgass 19 uforsinket inn i motorsylinderenhetens Z1 brennkammer 6 og eliminerer der den uønskede mangel på forbrenningsluft.
En stiplet flatekurve 23 for startventilene V1a og V1b viser åpningen av startventilene V1a og V1 b ved start av 4-takts dieselforbrenningsmotoren 1.
Figur 3 viser et forbrenningskammertrykk P5i MPa i forbrenningskammeret 6 i 4-takts dieselforbrenningsmotoren 1 avhengig av veivarmvinkelen 9 for tom-gangsdrift i en trykkurve 24 og for fullbelastningsdrift i en trykkurve 25. Det fremgår at et forbrenningskammertrykk Pg av 3 MPa oppnås tidligere ved full belastning enn ved tomgang. Startventilene V1a og V1b må stenges senest når trykket av tilleggsgassen 19 er oppnådd i forbrenningskammeret 6.
Forholdet mellom en ytelse P og en nominalytelse P^er på figur 4 vist computersimulert avhengig av tiden T for 4-takts dieselforbrenningsmotoren 1 i den nominalverditilknyttede motorytelseskurve 29-31 og i nominalverditilknyttede forbrukerytelseskurver 32-34, hvor de heltrukne kurvene 31 og 34 fremkom uten anvendelse av tilleggsgass 19 og de stiplede kurver 29 samt 32 ved bruk ifølge oppfinnelsen av tilleggsgassen 19. De stiplete kurvene 30 og 33 ble frembrakt under den konvensjonelle tilførsel av tilleggsgass 19 i kompressoren 13, som antydet i figur 1 ved den stiplete trykkgassledning L. Det fremgår av dette at nominalytelsen PNoppnås hurtigst med fremgangsmåten ifølge oppfinnelsen.
På figur 5 er forholdet mellom henholdsvis et turtall for motordrivakselen 5 og et motorturtall n5og et nominal turtall n^i avhengighet av tiden T for 4-takts dieselforbrenningsmotoren 1 vist computersimulert i nominalverditilknyttede turtallskurver 35-37 og et effektivt middeltrykk Pmei brennkammeret 6 i MPa i kurver for effektive middeltrykk eller i middeltrykkkurver 38-40 hvorved de heltrukne kurver 37 og 40 fremkom uten anvendelse av tilleggsgass 19 og de stiplede kurver 35 samt 38 ved bruk ifølge oppfinnelsen av tilleggsgass 19. De stiplete kurver 36 og 39 ble frembrakt ved den konvensjonelle tilførsel av tilleggsgass 19 i kompressoren 13. Det fremgår derav at det nominelle turtallet rifsjoppnås hurtigst med fremgangsmåten ifølge oppfinnelsen.
Et forbrenningsforhold Xv i avhengighet av tiden T for 4-takts dieselforbrenningsmotoren 1 er på figur 6 vist computersimulert i kurver 41-43, hvor den heltrukne kurven 43 fremkom uten anvendelse av tilleggsgass 19 og den stiplede kurve 41 ved bruk av tilleggsgass 19 som ifølge oppfinnelsen. Den punktmarkerte kurven 42 fremkom ved den konvensjonelle tilførsel av tilleggsgass 19 i kompressoren 13 gjennom hjelpeledningen L. For forbrenningsforholdet Xv gjelder forholdet:
hvor rri|_zbetegner luftmassen som er tilført forbrenningskammeret 6, mg den tilførte brenselmasse og Lmjnet støkiometrisk luft/brenselforhold, dvs. den minste mengde luft som er nødvendig for at brenslet skal forbrennes. Det fremgår derav at forbrenningsforholdet Xv stasjonære endeverdi oppnås hurtigst ved fremgangsmåten ifølge oppfinnelsen, t = 2 s angir i figurene 4 til 6 tidspunktet for en belastningspåføring. Hvis luftmengden i motorsylindrene Z1-Zn økes med 10% på tidspunktet t = 2 s ved tilførsel av ekstra luft 19, oppnås det dermed på tidspunktet t = 6 s en økning av forbrenningsluftforholdet Xv med 150%. Tilleggsluften 19 muliggjør forbrenningen av ekstra dieselbrensel. Dette med-fører en hurtigere akselerasjon av gassturboladeren 10. Figur 7 viser skjematisk en 2-takts dieselforbrenningsmotor 1" hvor fremgangsmåten ifølge oppfinnelsen likeledes er anvendbar. I sylinderhodet på en motorsylinderenhet Z1" er det anordnet brenselinnsprøytingsdyser 7a, 7b og 7c og startventiler, V1a, V1b og V1c i sirkelform om et sentralt avgassutløp A. SE betegner en av flere sideplasserte friskluftinnløp eller friskluftinntaklisser. Figur 8 viser, tilsvarende avbildningen i figur 2, den kronologiske rekkefølge av åpningen av ventilene VA og V1a samt friskluftinntaklissene SE i 2-takts dieselforbrenningsmotoren 1', hvor kurvevinkelens q> abscisse er påført grader og friskluftinntaksåpningflaten F^vilkårlige enheter. En flatekurve 26 for luftutløps-ventilen VA angir at denne begynner å åpnes foran det nedre dødpunkt UT i en første veivarmvinkelposisjon (p-j og stenges i samme vinkelavstand bakenfor dette nedre dødpunkt UT. En flatekurve 27 for friskluftinntaklissen SE angir at denne begynner å åpnes før det nedre dødpunkt UT i en andre veivarmvinkelposisjon (p2bakenfor veivarmvinkelposisjonen (p-j og stenges i samme vinkelavstand bak dette nedre dødpunkt UT. Etter stengingen av denne friskluftinn-taksslisser SE begynner startventilene V1a, V1b og V1c å åpnes i overensstemmelse med en flatekurve 28', idet bare startventilen V1a er inntegnet for oversikts skyld. Disse startventiler V1a, V1b og V1c stenges kort før det neste øvre dødpunkt OT er oppnådd og innen begynnelsen av tenningen på tenningstidspunktet (p£, hvormed kompresjonsfasen avlsutter. Fortrinnsvis begynner åpningen av startventilene V1a, V1b og V1c etter stengingen av luftutløpsventilen VA, som vist med flatekurven 28. En stiplet flatekurve 28" viser at start- eller tilleggsgassventiler V1a, V1b og V1c åpnes ved start av 2-takts dieselforbrenningsmotoren 1'.
Det er viktig at startgassen 19 og startventilene V1a, V1b og V1c ikke bare utnyttes for start av dieselforbrenningsmotoren 1 og en 1", men med endrede reguleringstider også for tilførselen av tilleggsluft etter starten, under normaldriften.
Oppfinnelsen kan også finne anvendelse ved dieselforbrenningsmotorer 1,1' uten startgass-start.
Fortrinnsvis tilføres tilleggsgassen 19 forbrenningskammeret 6 i dieselforbrenningsmotoren 1 og 1' samtidig med transiente belastningsprosesser ved et trykk på ca. 0,6-3 MPa.
Under en stasjonær delbelastning av dieselforbrenningsmotoren 1 og 1' tilføres tilleggsgassen 19 til forbrenningskammeret 6 ved et trykk på ca. 100-800 kPa.
Ved drift av en dieselforbrenningsmotor 1,1' etter den såkalte Millermetoden i et nedre belastningsområde opptil 50% av nominalbelastningen kan tilleggsgassen 19 suges uten overtrykk gjennom sylindrene Z1, Z1' og Zn i dieselforbrenningsmotoren 1,1'. Trykkgassreguleringsventilen 17 stenges som vist i figur 1, og en friskluftventil 17a for innslipping av friskluft 14 åpnes. Hvis dieselforbrenningsmotorene 1,1' bare drives uten overtrykk etter Millermetoden blir ventilene 17 og 17a samt gassforrådbeholderen 16 overflødige. Tilleggsgassen 19 kan suges fra dieselforbrenningsmotorens 1, 1' omgivelse 14 eller fra avgangsturboladerens 10 kompressorutgang gjennom sylindrene Z1, Z1" og Zn i dieselforbrenningsmotoren 1,1'.
BETEGNELSESLISTE
1 4-takts dieselforbrenningsmotor.
1" 2-takts dieselforbrenningsmotor.
2 Stempel.
3 Stempelstang.
4 Veivarm.
5 Motordrivaksel.
6 Forbrenningskammer.
7, 7a, 7b, 7c Drivstoffinnsprøytingsdyser.
8 Friskluftinnsugingsledning.
9 Avgassledning.
10 Avgassturbolader.
11 Turbin for 10.
12 Elektrisk maskin for 10.
13 Kompressor for 10.
14 Friskluft.
15 Avgass.
16 Gassforrådbeholder, trykkluftflaske.
17 Trykkgassreguleringsventil, trykkreduksjonsventil.
17a Friskluftventil.
18 Startgassfordeler, tilleggsluftfordeler, gassfordeler.
19 Startgass, tilleggsgass, trykkluft, surstoffholdig gass.
20-23 Flatekurver åpnede ventiler hos 1.
21' Stengelinje for 21 i overensstemmelse med Miller-metoden. 24,25 Trykkurver for henholdsvis tomgang og fullbelastning.
26-28 Flatekurver åpnede ventiler hos en 2-takts dieselforbrenningsmotor.
29-34 Tidsavhengige kurver for nominalverditilknyttede motor- eller
forbrukerytelser for 1.
35-37 Turtallskurver nominalverditilknyttede turtall for 1.
38-40 Tidsavhengige middeltrykkurver for det effektive middeltrykk i
forbrenningskammer i en sylinder hos 1.
41-43 Kurver for forbrenningsforholdet Xv avhengig av tiden.
A Avgassutløp.
E Friskluftinnløp, gassinnløp.
E1a, E1 b Gassinnløp for startgass/tilleggsgass, startgassinnløp.
F^Friskluftinnløp-åpningsflate.
K Luftkjøler.
L,L1a, L1b, Ln Trykkgassledninger, tilleggsgassledninger. n5Turtall for 5, motorturtall.
rijsj Nominalturtall.
OT Øvre dødpunkt.
P Ytelse av 1.
Pjsj Nominalytelse av 1.
<P>6Trykk i 6.
SE Friskluftinntaksliss.
t Tid.
UT Nedre dødpunkt.
VA Luftutløpsventil.
VE Luftinnløpsventil.
V1a, V1b, V1c Startventiler, tilleggsgassventiler, tilbakeslagsventiler. Z1-Zn Motorsylinderenheter hos 1.
Z1' Motorsylinderenhet hos 1.
(p Veivarmvinkel.
91-92Veivarmvinkelposisjoner.
(pzTenningstidspunkt, tenningsvinkelposisjon. Xv Forbrenningsforhold hos 1.

Claims (9)

1. Fremgangsmåte for drift av en dieselforbrenningsmotor (1,1"), a) hvor friskluft (14) for forbrenning av en drivstoff-luftblanding gjennom en avgassturbolader (10) komprimeres og innføres i et forbrenningskammer (6) i motorsylinderen (Z1,Z1',Zn) gjennom minst ett friskluftinntak (E,SE), b) hvor tilleggsgass (19) ved start av dieselforbrenningsmotoren - (1,1") kan tilføres til forbrenningskammeret (6) som startgass gjennom minst ett separat tilleggsgassinntak (E1a,E1b) ved hjelp av minst én separat tilleggsgassventil (V1 a,V1 b,V1 c), c) og hvor det under drift ved delbelastning og/eller transient belastning av dieselforbrenningsmotoren (1,1"), før en tenning av drivstoff-luftblandingen, innføres ytterligere surstoff holdig tilleggsgass (19) i forbrenningskammeret (6) gjennom minst ett av disse separate tilleggsgassinntak (E1a,E1b), karakterisert vedat d) den ekstra oksygenholdig tilleggsgass (19) under drift ved delbelastning og/eller transient belastning, tilføres til forbrenningskammeret (6) etter stenging av friskluftinntaket (VE,SE).
2. Fremgangsmåte i samsvar med krav 1,karakterisert vedat den oksygenholdige tilleggsgass (19) under drift ved delbelastning og/eller transient belastning av dieselforbrenningsmotoren (1,1'), tilføres til forbrenningskammeret (6) etter stenging av en luftutløpsventil (VA).
3. Fremgangsmåte i samsvar med krav 1,karakterisert vedat den oksygenholdige tilleggsgass (19) tilføres til forbrenningskammeret (6) under drift ved delbelastning og/eller transient belastning av dieselforbrenningsmotoren (1,1"), før en innsprøyting av et dieseldrivstoff i forbrenningskammeret (6).
4. Fremgangsmåte i samsvar med et av de foregående krav,karakterisert vedat tilleggsgassen (19) tilføres til forbrenningskammeret (6) under drift ved delbelastning og/eller transient belastning av dieselforbrenningsmotoren (1,1') senest på et tenningstidspunkt ((pz).
5. Fremgangsmåte i samsvar med et av de foregående krav,karakterisert vedat tilleggsgassen (19) tilføres til forbrenningskammeret (6) samtidig gjennom flere tilleggsgassinnløp (E1a,E1b).
6. Fremgangsmåte i samsvar med et av de foregående krav,karakterisert vedat tilleggsgassen (19) tilføres forbrenningskammeret (6) ved transient belastning av dieselforbrenningsmotoren (1,1') ved et trykk på ca. 1,5-3 MPa.
7. Fremgangsmåte i samsvar med et av kravene 1-6,karakterisert vedat tilleggsgassen (19) tilføres til forbrenningskammeret (6) ved en stasjonær delbelastning av dieselforbrenningsmotoren (1,1') ved et trykk på ca.
100-800 kPa.
8. Fremgangsmåte i samsvar med krav 1,karakterisert vedat tilleggsgassen (19) innsuges fra dieselforbrenningsmotoren (1, 1') omgivelse (14) eller fra utgangen fra en avgassturboladers (11) kompressor (13) gjennom sylindrene (Z1, Z1\ Zn) i dieselforbrenningsmotoren (1, 1').
9. Fremgangsmåte i samsvar med krav 1,karakterisert vedat den ekstra gass (19) innsuges fra dieselforbrenningsmotorens (1,1') omgivelser (14) eller fra utløpet fra en avgassturboladers (11) kompressor (13) gjennom sylindrene (Z1,Z1',Zn) i dieselforbrenningsmotoren (1,1').
NO20011953A 1998-10-21 2001-04-20 Fremgangsmate for drift av dieselforbrenningsmotor NO330462B1 (no)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE19848418A DE19848418A1 (de) 1998-10-21 1998-10-21 Verfahren zum Betrieb einer Dieselbrennkraftmaschine
PCT/CH1999/000495 WO2000023697A1 (de) 1998-10-21 1999-10-19 Verfahren zum betrieb einer dieselbrennkraftmaschine

Publications (3)

Publication Number Publication Date
NO20011953D0 NO20011953D0 (no) 2001-04-20
NO20011953L NO20011953L (no) 2001-06-13
NO330462B1 true NO330462B1 (no) 2011-04-18

Family

ID=7885113

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
NO20011953A NO330462B1 (no) 1998-10-21 2001-04-20 Fremgangsmate for drift av dieselforbrenningsmotor

Country Status (14)

Country Link
US (1) US6571770B1 (no)
EP (1) EP1127217B1 (no)
JP (1) JP2002527672A (no)
KR (1) KR100701841B1 (no)
CN (1) CN1123678C (no)
AT (1) ATE258648T1 (no)
AU (1) AU6075699A (no)
DE (2) DE19848418A1 (no)
DK (1) DK1127217T3 (no)
ES (1) ES2215402T3 (no)
NO (1) NO330462B1 (no)
PL (1) PL197396B1 (no)
RU (1) RU2230914C2 (no)
WO (1) WO2000023697A1 (no)

Families Citing this family (21)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE10205967A1 (de) * 2002-02-14 2003-08-21 Bosch Gmbh Robert Verfahren und Vorrichtung zur Steuerung der Öffnung eines Einlassventils einer Brennkraftmaschine
US6848413B1 (en) * 2003-12-04 2005-02-01 Mack Trucks, Inc. Method for homogenous charge compression ignition start of combustion control
US7171924B2 (en) * 2004-07-30 2007-02-06 Caterpillar Inc Combustion control system of a homogeneous charge
US7003395B1 (en) 2004-12-28 2006-02-21 Detroit Diesel Corporation Automatic thermostat mode time limit for automatic start and stop engine control
US7036477B1 (en) 2004-12-28 2006-05-02 Detroit Diesel Corporation Engine run time change for battery charging issues with automatic restart system
US7146959B2 (en) * 2004-12-28 2006-12-12 Detroit Diesel Corporation Battery voltage threshold adjustment for automatic start and stop system
US7743753B2 (en) 2008-03-31 2010-06-29 Caterpillar Inc Ignition system utilizing igniter and gas injector
DE102011003909B4 (de) * 2011-02-10 2018-05-30 Man Diesel & Turbo Se Zweitaktbrennkraftmaschine und Verfahren zum Betreiben derselben
FR2973447B1 (fr) * 2011-03-31 2015-07-17 Renault Sa Procede de demarrage d'un moteur thermique a pistons en utilisant de l'air comprime et moteur
FI123065B (fi) 2011-05-17 2012-10-31 Waertsilae Finland Oy Monisylinterinen mäntämoottori
GB2511131B (en) * 2013-02-26 2019-09-18 Ford Global Tech Llc Compression ignition engine operable in a low temperature combustion mode
EP2811136A1 (en) * 2013-06-04 2014-12-10 Caterpillar Motoren GmbH & Co. KG Method for operating internal combustion engines
DE102013009430A1 (de) * 2013-06-05 2014-12-24 Man Diesel & Turbo Se Brennkraftmaschine und Verfahren zum Betreiben derselben
FR3014501B1 (fr) 2013-12-05 2015-12-18 Peugeot Citroen Automobiles Sa Procede d'aide au demarrage pour moteur hybride pneumatique
DK178404B1 (en) * 2014-07-17 2016-02-08 Man Diesel & Turbo Deutschland Large slow-running turbocharged two-stroke self-igniting internal combustion engine with a starting air system
WO2017188671A1 (ko) * 2016-04-25 2017-11-02 김진수 공압에 의한 흡기압력 증대장치
DE102016120958A1 (de) * 2016-11-03 2018-05-03 Abb Turbo Systems Ag Zylinderkopf für eine Brennkraftmaschine
CN108869103B (zh) * 2018-07-17 2024-04-16 广东工业大学 一种发动机增压进气系统
EP3715621A1 (de) * 2019-03-29 2020-09-30 ABB Schweiz AG Luftzuführsystem für einen verbrennungsmotor
CN113719390B (zh) * 2021-09-07 2022-12-06 中船动力研究院有限公司 一种冗余起动柴油机及冗余起动柴油机的控制方法
CN114233531B (zh) * 2021-12-08 2023-06-23 潍柴动力股份有限公司 一种空气分配器、补气系统及船用发动机

Family Cites Families (15)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US1176252A (en) * 1911-08-23 1916-03-21 Busch Sulzer Bros Diesel Engine Co Oil-engine.
DE2632015A1 (de) * 1976-07-16 1978-01-19 Motoren Turbinen Union Dieselbrennkraftmaschine
DE2648411C2 (de) 1976-10-26 1984-05-17 Mtu Motoren- Und Turbinen-Union Friedrichshafen Gmbh, 7990 Friedrichshafen Mehrzylindrige Dieselbrennkraftmaschine
JPS56110517A (en) 1980-02-05 1981-09-01 Nissan Motor Co Ltd Supercharging device of internal combustion engine
JPS58122321A (ja) * 1982-01-13 1983-07-21 Mazda Motor Corp 過給機付エンジンの吸気装置
CS232764B1 (en) * 1982-05-27 1985-02-14 Jan Ort Method of air temperature rise in cylinder during starting supercharged oil engine with low compression ration and equipment for its execution
JPS6036723A (ja) 1983-08-10 1985-02-25 Mazda Motor Corp エンジンの吸気装置
US4622817A (en) 1984-09-14 1986-11-18 The Garrett Corporation Hydraulic assist turbocharger system and method of operation
DE3737743A1 (de) * 1987-11-06 1989-05-18 Marinetechnik Gmbh Verfahren zum betrieb eines schnellaufenden hochaufgeladenen dieselmotors und dieselmotor zur durchfuehrung des verfahrens
JPH0715263B2 (ja) 1988-10-31 1995-02-22 いすゞ自動車株式会社 ターボチャージャの制御装置
JPH03242425A (ja) 1990-02-20 1991-10-29 Hino Motors Ltd ディーゼル機関
JPH03264727A (ja) * 1990-03-15 1991-11-26 Mazda Motor Corp 多弁エンジンの吸気装置
DE4027948B4 (de) 1990-09-04 2005-06-23 Robert Bosch Gmbh Kraftstoffversorgungssystem und Tankanlage für eine Brennkraftmaschine
JPH07301105A (ja) * 1994-05-06 1995-11-14 Honda Motor Co Ltd 内燃機関の動弁装置
US5553580A (en) * 1995-01-13 1996-09-10 Ganoung; David P. Stratified charge engines and method for their operation

Also Published As

Publication number Publication date
EP1127217B1 (de) 2004-01-28
AU6075699A (en) 2000-05-08
WO2000023697A1 (de) 2000-04-27
PL347373A1 (en) 2002-04-08
DE59908435D1 (de) 2004-03-04
JP2002527672A (ja) 2002-08-27
CN1123678C (zh) 2003-10-08
DK1127217T3 (da) 2004-06-07
PL197396B1 (pl) 2008-03-31
ES2215402T3 (es) 2004-10-01
KR100701841B1 (ko) 2007-03-30
DE19848418A1 (de) 2000-04-27
RU2230914C2 (ru) 2004-06-20
ATE258648T1 (de) 2004-02-15
CN1324431A (zh) 2001-11-28
NO20011953L (no) 2001-06-13
EP1127217A1 (de) 2001-08-29
US6571770B1 (en) 2003-06-03
NO20011953D0 (no) 2001-04-20
KR20010080176A (ko) 2001-08-22

Similar Documents

Publication Publication Date Title
NO330462B1 (no) Fremgangsmate for drift av dieselforbrenningsmotor
US4565167A (en) Internal combustion engine
CN102498272B (zh) 具有用于渡过涡轮迟滞的连接的压力罐的涡轮增压往复活塞式发动机及操作所述发动机的方法
RU2403413C2 (ru) Воздушный гибридный двигатель с расщепленным циклом (варианты)
US4506633A (en) Internal combustion engine
US2820339A (en) Turbo-charged internal combustion engines and methods of starting and operating them
EP1096114A2 (en) Engine operation using fully flexible valve and injection events
JPS5870023A (ja) 内燃機関の運転条件の改良方法および内燃機関
JPH0321733B2 (no)
JPH05179986A (ja) 内燃機関の運転方法
JP3428018B2 (ja) ４ストロークエンジンの燃焼を制御する方法と装置
US6434939B1 (en) Rotary piston charger
US2873574A (en) Combination hot air and internal combustion engine
EP0057591B1 (en) Internal combustion engine
JP2871317B2 (ja) ガスエンジンにおける燃料供給装置
EP0142559A1 (en) Internal combustion engine
US2080633A (en) Internal combustion engine
US10393011B1 (en) Method of operating an internal combustion engine utilizing heat in engine cycles
US3237397A (en) Two-cycle internal-combustion engines
US1223935A (en) Method of and apparatus for controlling mechanism for internal-combustion engines.
RU2139431C1 (ru) Двигатель внутреннего сгорания
JPS58187522A (ja) 層状掃気２サイクル内燃機関
JPS58167823A (ja) 過給機付デイ−ゼル機関
JPS61502480A (ja) 短サイクル内燃機関の運転を改良する方法と改良された短サイクル運転及び単純化された構造を有する内燃機関
GB438019A (en) Improvements in or relating to two stroke cycle internal combustion engines

Legal Events

Date Code Title Description
MM1K Lapsed by not paying the annual fees