DE1180569B

DE1180569B - Method and device for improving the starting behavior of internal combustion engines with self-ignition

Info

Publication number: DE1180569B
Application number: DEM44456A
Authority: DE
Inventors: Dipl-Ing Jakob Konrad; Heinz-Juergen Ramundt
Original assignee: MAN Maschinenfabrik Augsburg Nuernberg AG
Current assignee: MAN AG
Priority date: 1960-02-25
Filing date: 1960-02-25
Publication date: 1964-10-29

Description

Verfahren und Einrichtung zum Verbessern des Startverhaltens von Brennkraftmaschinen mit Selbstzündung Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren und eine Einrichtung zum Verbessern des Startverhaltens von Brennkraftmaschinen mit Selbstzündung durch Herbeiführung einer erhöhten Verdichtungsendtemperatur der Luft mittels einer Veränderung der Steuerzeiten des Auslaß- und Einlaßventils durch Längsverschiebung der Steuerwelle während des Anlasseis der Maschine.Method and device for improving the starting behavior of internal combustion engines with compression ignition The invention relates to a method and a device to improve the starting behavior of internal combustion engines with compression ignition Bringing about an increased compression end temperature of the air by means of a change the timing of the exhaust and intake valves by longitudinally shifting the control shaft while the machine is starting ice.

Um durch Erhöhung der Ausschubarbeit die Bremsleistung eines Motors und damit eines Fahrzeuges zu steigern, ist es bekannt, die Nockenwelle einer Brennkraftmaschine zu verschieben" wodurch das Auslaßventil geschlossen oder die Auslaßsteuerungszeit verändert wird. Auch ist es bekannt, die Nockenwelle so in Längsrichtung zu bewegen, daß entweder das Einlaß- oder das Auslaßventil ständig geöffnet bleibt. Bei diesem Betriebszustand läßt sich die Maschine leichter auf höhere Drehzahlen bringen und bei Rückkehr der Nockenwelle in die Normallage infolge der schnelleren Durchdrehung und der dadurch herbeigeführten erhöhten Verdichtungstemperatur leichter starten.To increase the braking power of a motor by increasing the extension work and thus to increase a vehicle, it is known to use the camshaft of an internal combustion engine to shift "causing the exhaust valve to close or the exhaust timing is changed. It is also known to move the camshaft in the longitudinal direction in such a way that that either the inlet or the outlet valve remains open at all times. With this one In the operating state, the machine can be brought to higher speeds and more easily when the camshaft returns to its normal position as a result of the faster spin and the resulting increased compression temperature start more easily.

Es ist außerdem bekannt, während der ersten Verdichtungshübe die Schließzeit des Auslaßventils zu ändern, um den Verdichtungsdruck und die Verdichtungsendtemperatur zu erhöhen.It is also known that the closing time is during the first compression strokes of the exhaust valve to change the compression pressure and the discharge end temperature to increase.

Ferner ist bereits bei Viertakt-Dieselmaschinen eine Längsverschiebung der Nockenwelle vorgeschlagen worden, um die Ventile durch besondere Anlaßnocken betätigen zu lassen, damit ein Teil der verdichteten und erwärmten Luft während des Überschneidens der Öffnungsphasen der Ventile über den Zylinderraum und den Ansaugkanal zurückströmen und neue, kalte Frischluft erwärmen kann. Diese Einrichtung bedient sich nicht nur der üblichen Betriebsnocken, sondern erfordert in aufwendiger Weise darüber hinaus zusätzliche Vornocken. Solche Vornocken unterscheiden sich zwangläufig in der Profilform von den Arbeitsnocken, womit in nachteiliger Weise nicht nur doppelte Schleifarbeit nach verschiedenen Mutterkurven notwendig, sondern auch zusätzlich Platz beansprucht wird.Furthermore, there is already a longitudinal shift in four-stroke diesel engines the camshaft has been proposed to control the valves by special starting cams to let actuate so that part of the compressed and heated air during the overlap of the opening phases of the valves via the cylinder chamber and the The intake duct can flow back and heat new, cold fresh air. This facility not only uses the usual operating cams, but requires more complex Way, in addition, additional cams. Such pre-cams differ necessarily in the profile shape of the working cams, which is disadvantageous not only do double grinding work according to different master curves necessary, but additional space is also required.

Die Erfindung weist nun einen weiteren Weg zur Erleichterung des Kaltstartens, der darin besteht, daß die Steuerwelle derart verschoben wird, daß der Einlaßnocken unter den Auslaßstößel gelangt, so daß das Einlaßventil stillgelegt und das Auslaßventil mit der Steuerzeit des Einlaßventils betätigt wird. Bei einer solchen Verschiebung wird der Auslaßnocken nicht mehr zum Eingriff gelangen, und durch die Verhinderung oder Verminderung des Ausschubvorganges für die Gase wird die Endtemperatur dieser Gase im Zylinder erhöht.The invention now has a further way of facilitating cold starting, which consists in that the control shaft is displaced in such a way that the intake cam passes under the outlet tappet, so that the inlet valve is shut down and the outlet valve is actuated with the timing of the inlet valve. With such a shift the exhaust cam will no longer come into engagement, and through the prevention or a reduction in the discharge process for the gases is the final temperature of these Gases in the cylinder increased.

Die Verschiebung des Einlaßnockens in Richtung zum Auslaßstößel bewirkt also eine Stillegung des Einlaßventils, wobei dem Auslaßventil die Steuerzeit des Einlaßventils gegeben wird, was eine Verhinderung des Ausschiebens der Gase im Anschluß an den Kompressionshub zur Folge hat. Wenn gleichzeitig Kraftstoff eingespritzt wird, so findet sowohl eine Anreicherung an Kraftstoff der im Zylinderraum vorhandenen Gase als auch eine Temperaturerhöhung der Gase durch die mehrfache Verdichtung statt. Diese Erhöhung der Verdichtungsendtemperatur und der erhöhte, bereits teilaufbereitete Kraftstoffgehalt führen zu einer erheblichen Verbesserung des Kaltstartverhaltens der Maschine. Es wird nämlich dem Zylinder nicht bei jeder neuen Taktfolge neue Kaltluft zugeführt, sondern es wird in an sich bekannter Weise die im Zylinderraum befindliche Luft mehrfach einer Verdichtung unterworfen.The displacement of the inlet cam in the direction of the outlet tappet causes So a shutdown of the inlet valve, the exhaust valve the control time of the Inlet valve is given, which prevents the expulsion of the gases in the connection to the compression stroke. When fuel is injected at the same time is, there is an enrichment of fuel that is present in the cylinder space Gases as well as an increase in temperature of the gases due to the multiple compression. This increase in the compression end temperature and the increased, already partially processed Fuel content lead to a considerable improvement in cold start behavior the machine. This is because the cylinder does not get a new cycle with every new cycle Cold air is supplied, but it is in a manner known per se in the cylinder space air is repeatedly subjected to compression.

In weiterer Ausgestaltung des Erfindungsgedankens wird zur Ausübung des neuen Verfahrens vorgeschlagen, die Nocken der Steuerwelle in bekannter Weise mit einer Abschrägung zu versehen, die ein Rückschieben der Steuerwelle und damit ein Einrücken der Nocken unter die Stößel ermöglicht. Durch eine solche Abschrägung der Nocken wird eine im Motor bereits vorhandene Einrichtung benutzt, wodurch der notwendige bauliche Aufwand sehr klein gehalten werden kann. Es braucht nur eine Abschrägung beiderseits der Stößellaufbahn im übergang zum Nockengrundkreis vorgenommen zu werden. Auch in der Fertigung ergeben sich keine zusätzlichen Arbeiten, da lediglich eine Schrägstellung des Bearbeitungswerkzeuges beim Schleifvorgang erforderlich ist.In a further embodiment of the inventive concept, exercise of the new method proposed the cam of the control shaft in a known manner to be provided with a bevel that pushes back the control shaft and thus enables the cams to be engaged under the tappets. By such a bevel the cam uses a device already present in the engine, whereby the necessary structural effort can be kept very small. It only takes one Bevel made on both sides of the tappet track in the transition to the cam base circle to become. There is also no additional work in production, since only an inclination of the processing tool during the grinding process is required.

Neuzeitliche schnellaufende Brennkraftmaschinen werden so ausgelegt, daß der Platzbedarf so klein wie irgend möglich gehalten ist. In vorteilhafter Weise wird dieser Notwendigkeit infolge des nur geringen Platzbedarfs und des nur kurzen Verschiebeweges die erfindungsgemäße Lösung gerecht. Außerdem wird durch die vorgeschlagene Abschrägung der Nocken bei der Verschiebung der Nockenwelle ein wesentlich kleinerer Hub des zugehörenden Stößels erzeugt und damit der öffnungszeitquerschnitt des jeweiligen Ventils entsprechend verringert.Modern high-speed internal combustion engines are designed so that the space requirement is kept as small as possible. In an advantageous manner becomes this necessity due to the small footprint and the short one Displacement just the solution according to the invention. In addition, the proposed The bevel of the cams when the camshaft is moved is much smaller Stroke of the associated plunger and thus the opening time cross-section of the respective Valve reduced accordingly.

Da meist Auslaßventile kleiner als Einlaßventile sind, wird schließlich durch die Verwendung der Auslaßventile beim Ansaugvorgang eine ebenfalls wünschenswerte Drosselung der Ansaugluft erreicht. Die Erfindung schlägt ferner vor; für die während der Dauer des Anlaßvorgangs vorzunehmende Verschiebung der Steuerwelle eine von Hand oder Fuß zu betätigende Einrichtung vorzusehen.Since mostly exhaust valves are smaller than intake valves, eventually due to the use of the exhaust valves during the intake process, one which is also desirable Intake air throttling achieved. The invention also proposes; for the during the duration of the starting process to be carried out displacement of the control shaft one of Provide hand or foot operated device.

Claims

Claims: 1. Method for improving the starting behavior of Internal combustion engines with compression ignition by bringing about an increased compression end temperature of the air by changing the timing of the exhaust and intake valves by longitudinal displacement of the control shaft while starting the machine, thereby characterized in that the control shaft. is shifted "that the intake cam passes under the outlet tappet, so that the outlet valve is shut down and the outlet valve is actuated with the timing of the inlet valve.

2. Facility for implementation of the method according to claim 1, characterized in that the cams of the control shaft are provided in a known manner with a bevel that pushes back the Control shaft and an engagement of the cams under the tappets.

3. Establishment according to claim 2, characterized in that for the displacement of the control shaft during the duration of the starting process provided a device to be operated by hand or foot is. Publications considered: German Patent Specifications No. 363 760, 1063 851; British Patent No. 110 398.