Verfahren zur Erleichterung des Anlassens von Viertakt-Dieselmüschinen
Es ist eine bekannte Tatsache, daß Luft von der absoluten Temperatur T beim Ausströmen
in einen Raum größerer Luftverdünnung eine Temperaturerhöhung auf den Wert 1,41
- T erfährt. Diese Erscheinung wurde bereits dazu benutzt, das Anlassen von Viertakt-Dieselmaschinen
zu verbessern. Dabei mußten allerdings bisher umständliche Konstruktionen in Kauf
genommen werden. Es wurde unter Verwendung einer verschiebbaren, einen besonderen
Anlaßnocken tragenden Steuerwelle beim Andrehen der Maschine das Einlaßventil während
des größten Teiles des Saughubes geschlossen gehalten und erst gegen Ende dieses
Hubes voll geöffnet. Dabei bildete sich im Zylinder ein Raum erhöhter Luftverdünnung,
in welchen nach Öffnen des Einlaßventils die: Luft mit großer Geschwindigkeit einströmte
und sich dabei um den angegebenen Betrag erwärmte. Diese Temperaturzunahme reicht
aus, um auch bei sehr niedrigen Außentemperaturen und kalter Maschine geniigemd
hohe Verdichtungs-Endtemperaturen zu erzielen, um den eingespritzten Brennstoff
zu zünden.Method to facilitate the starting of four-stroke diesel engines
It is a known fact that air has an absolute temperature T when flowing out
in a room with greater air dilution, a temperature increase to a value of 1.41
- T finds out. This phenomenon has already been used to start four-stroke diesel engines
to improve. Up to now, however, cumbersome constructions had to be accepted
be taken. It was made using a sliding one, a special one
The control shaft carries the starter cam when the engine is cranked while the intake valve is activated
most of the suction stroke is kept closed and only towards the end of this
Hubes fully open. A space of increased air dilution formed in the cylinder,
in which after opening the inlet valve the: air flowed in at high speed
and warmed up by the specified amount. This increase in temperature is sufficient
off to be sufficient even at very low outside temperatures and when the machine is cold
to achieve high compression end temperatures around the injected fuel
to ignite.
Weiter wurde schon vorgeschlagen, beim Anlassen von Dieselmaschinen
die Ansaugluft so. zu drosseln, daß die angesaugte Luftmenge. etwas größer ist als
die zur Aufrechterhaltung des Leerlaufes notwendige Luftmenge, wobei gleichzeitig
die Brennstoffmenge auf den entsprechenden Wert eingestellt wurde. Darauf sollte,
der zunehmenden Beschleunigung der Maschine entsprechend die Drosselung der Luft-
und Brennstoffzufuhr wiederaufgehoben werden. Hierbei wurden offentsichtlich nicht
die Möglichkeiten erkannt, die in diesem Verfahren liegen, denn es ist im Gegensatz
zu dem vorstehend Gesagten, gemäß der Erfindung möglich, nahezu die volle Ladungsmenge
an Luft in erwärmtem Zustand in den Zylinder zu bringen und auf diese Weise einen
ausgezeichneten Kaltstart der Maschine zu erzielen.It has also been suggested when starting diesel engines
the intake air like this. to throttle that the amount of air drawn in. is slightly larger than
the amount of air necessary to maintain idling, while at the same time
the amount of fuel has been set to the appropriate value. Should
the increasing acceleration of the machine, the throttling of the air
and the fuel supply can be canceled. Obviously not
recognized the possibilities that lie in this process, for it is in opposition
to what has been said above, according to the invention, almost the full amount of charge is possible
to bring in air in a heated state in the cylinder and in this way a
to achieve an excellent cold start of the machine.
Zu diesem Zweck sieht die erfindungsgemäße Anlaßeinrichtung eine Drosselklappe
vor, die während des Ansaughubes geschlossen gehalten wird und mit einem Drosselquerschnitt
versehen ist, der nach der Formel: maximale Kolbengeschwindigkeit beim Anlassen,
gemessen in m/s mal Kolbenfläche, geteilt durch einen Faktor, der zwischen 300 und
500 liegt, berechnet ist. In dieser Formel ist die Kolbenfläche in der Dimension
einzusetzen, in der man den Drosselquerschnitt zu erhalten wünscht. Auf diese Weise
ist es ohne die bekannte umständliche Ventilsteuerung möglich, daß im ersten Teil
des Ansaughubes ein etwa dem kritischen Druckverhältnis zum Atmosphärendruck entsprechender
Unterdruck im Zylinder entsteht, während im letzten Teil des Ansaughubes eine praktisch
ungedrosselte Luftcinströinung mit hoher Geschwindigkeit auftritt, die sich noch
in den ersten Teil des Verdichtungshubes fortsetzt, wobei die eingangs erwähnte
Erwärmung auftritt. Die Ladungsmenge wird, wie sich rechnerisch und versuchsmäßig
nachweisem läßt, kaum vermindert. Die beim Anlassen eingespritzte Brennstoffmenge
braucht demnach auch nicht vermindert zu werden. Diese zunächst unglaubhaft erscheinende
Tatsache läßt sich folgendermaßen erklären: Bekanntlich verläuft die Kolbengeschwindigkeit
einer Kolbenmaschine mit Kurbeltrieb etwa nach einer Sinuslinie, wobei die. Höchstgeschwindigkeit
je nach der Größe der endlichen Pleuelstangenlänge in der Nähe. der Hubmitte auftritt.
Dadurch, daß die Kolbengeschwindigkeit in der Hubmitte viel größer als in der Nähe
der Totpunkte ist und der Druckabfall bei der Drosselung dem Quadrat der Geschwindigkeit
proportional ist, wird es möglich, im Zyliinder etwa zwischen 30° nach 0T bis 30°
vor UT eine erhebliche Drosselung zu erzielen und darauffolgend zwischen 30° vor
UT bis beispielsweise 50° nach UT eines für den beabsichtigten Zweck genügende,
praktisch ungedrosselte Einströmung zu erreichen. Voraussetzung ist natürlich, daß
das Einlaßventil erst nach UT schließt, was aber ganz allgemein zur Verwirklichung
einer ausreichenden Zylinderfüllung ohnehin der Fall sein muß. Bei ausgesprochen
langsam laufenden Maschinen schließt das Einlaßventil früher, doch ist die für die
Einströmung zur Verfügung stehende Zeit wegen der kleineren Drehzahl mindestens
ebenso groß wie bei schnell laufenden Maschinen.. so daß das erfindungsgemäße Verfahren
auch dort anwendbar ist.For this purpose, the starting device according to the invention provides a throttle valve
before, which is kept closed during the intake stroke and with a throttle cross-section
is provided according to the formula: maximum piston speed when starting,
measured in m / s times the piston area, divided by a factor between 300 and
500 is calculated. In this formula, the piston area is in dimension
to be used in which one wishes to maintain the throttle cross-section. In this way
it is possible without the well-known cumbersome valve control that in the first part
of the intake stroke approximately corresponding to the critical pressure ratio to atmospheric pressure
Negative pressure arises in the cylinder, while in the last part of the intake stroke a practical
unthrottled air flow occurs at high speed, which is still going on
continues into the first part of the compression stroke, the one mentioned at the beginning
Warming occurs. The amount of charge is how mathematically and experimentally
can be proven, hardly diminished. The amount of fuel injected at start-up
therefore does not need to be reduced. This initially seems unbelievable
The fact can be explained as follows: It is well known that the piston speed runs
a piston engine with a crank drive roughly following a sine curve, with the. Top speed
depending on the size of the finite connecting rod length in the vicinity. the mid-stroke occurs.
Because the piston speed is much greater in the middle of the stroke than in the vicinity
is the dead center and the pressure drop at the throttling is the square of the speed
is proportional, it becomes possible in the cylinder approximately between 30 ° after 0T to 30 °
to achieve a considerable throttling before BDC and then between 30 ° before
UT up to 50 ° after UT, for example, a sufficient for the intended purpose,
to achieve practically unthrottled inflow. The prerequisite is, of course, that
the inlet valve closes only after BDC, but this is generally possible
a sufficient cylinder filling must be the case anyway. When pronounced
Slowly running machines close the inlet valve earlier, but this is for them
Inflow at least the time available due to the lower speed
just as big as with fast running machines .. so that the inventive method
is also applicable there.
Das Verfahren wird im einzelnen in folgender Weise durchgeführt: Die
in der Ansaugleitung eines jeden Zylinders einer Dieselmaschine angebrachte Drosselklappe
üblicher Bauart wird zum Anlaßbeginn
in die Drosselstellung gebracht.
Das Maß der Drosselung der in den Zylinderraum strömenden Luft ist dabei so gewählt,
daß einerseits während des größten Teiles des Ansaughubes, wenn also die-Kolbengeschwindigkeit
eine hohe ist, die verlangte Luftverdünnung im Zylinder sowie in dem zusätzlichen
Raum zwischen Drosselklappe und Zylinder erreicht wird und andererseits am Ende
des Saughubes - wenn 'also die Kolbengeschwindigkeit klein geworden hzw. der Kolben
zum Stillstand gekommen ist - die zur Aufrechterhaltung der Verbrennung ausreichende
Luftmenge einströmen kann. Der Zustrom von Luft durch den von der Drosselklappe!
gebildeten Spalt in den Zylinder setzt sich noch fort, wenn der Kolben bereits seine
Bewegungsrichtung geändert hat, weil das Einlaßventil normalerweise erst ungefähr
50° nach dem unteren Totpunkt geschlossen wird.The method is carried out in detail in the following manner: The
Throttle valve installed in the intake pipe of each cylinder of a diesel engine
usual design is at the start of the tempering
brought into the throttle position.
The degree of throttling of the air flowing into the cylinder chamber is chosen so that
that on the one hand during most of the intake stroke, ie when the piston speed
a high one is the required air dilution in the cylinder as well as in the additional
Space between the throttle valve and cylinder is reached and the other hand at the end
of the suction stroke - if 'so the piston speed has become small hzw. The piston
has come to a standstill - sufficient to maintain combustion
Amount of air can flow in. The influx of air through that from the throttle!
The gap formed in the cylinder continues when the piston is already at its
Direction of movement has changed because the inlet valve is normally only approximately
50 ° after bottom dead center is closed.
Die angesaugte Luft im Zylinder hat durch das erfindungsgemäße Verfahren
eine Temperatur angenommen, welche auch unter ungünstigen Verhältnissen die Endtemperatur
sichert, welche zur Zündung des in voller Menge eingespritzten Brennstoffes ausreicht.The sucked in air in the cylinder has by the method according to the invention
assumed a temperature which, even under unfavorable conditions, is the final temperature
ensures that it is sufficient to ignite the fuel that has been injected in full.
Nach Beendigung des An.lassens werden die Drosselklappen in den Saugleitungen
der Zylinder voll geöffnet und die weiteren Ansaugvorgänge vollziehen sich in der
üblichen. Weise. Das Verfahren ist nicht auf die Anwendung an Viertaktmaschinen
beschränkt, sondern kann auch bei Zweita,ktmaschinen angewendet werden, wenn die
Öffnungszeiten der Spülschlitze zweckmäßig ausgelegt sind.After starting the engine, the throttle valves in the suction lines are activated
the cylinder is fully open and the further intake processes take place in the
usual. Way. The method is not applicable to four-stroke engines
limited, but can also be used on two-press machines if the
Opening times of the flushing slots are designed appropriately.