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Title:
DIESEL ENGINE
Document Type and Number:
WIPO Patent Application WO/1987/000576
Kind Code:
A1
Abstract:
A diesel engine (1), in particular an aircraft engine with a gas turbocharger (4), which comprises a compressor (5) and a turbine (6). The discharge air (31, 31') from a compressed-air starter (20) for the engine (1) is directed through the turbocharger (4).

Inventors:
ZOCHE MICHAEL (DE)
Application Number:
PCT/DE1986/000291
Publication Date:
January 29, 1987
Filing Date:
July 16, 1986
Export Citation:
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Assignee:
ZOCHE MICHAEL
International Classes:
F02B37/00; F02B37/11; F02N9/04; F02N19/00; F02B3/06; (IPC1-7): F02B37/00; F02N17/00
Foreign References:
GB282834A1928-03-08
FR2396869A11979-02-02
US2974659A1961-03-14
FR2410147A11979-06-22
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Claims:
Patentansprüche
1. Dieselmotor, insbesondere Flugmotor mit Abgasturobl a der, der einen Verichter und eine Turbine aufweist, dadurch gekennzeichnet, daß für den Motor (1) ein Druckluftanlasser (20) vorgesehen ist, dessen Abluft (31, 31') über den Turbolader (4) in den Verbrennung's raum des Motors (1) geführt ist.
2. Motor nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Abluft des Druck! uftaπl assers (20) auf die Verdich¬ terseite (5) des Turboladers (4) geführt ist.
3. Dieselmotor nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Abluft des Druckluftanlassers (20) auf die Turbinenseite (6) des Turboladers (4) geführt ist.
4. Dieselmotor nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß über die Abluft des Druckluftstar¬ ters (20) im Motor (1) während des Startvorganges ein die Zündwilligkeit erhöhender Stoff zusetzbar ist. zblatt.
Description:
Dieselmotor

Die Erfindung bezieht sich auf einen Dieselmotor, insbeson¬ dere Flugmotor mit Abgasturbolader gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruches 1.

Bei derartigen Dieselmotoren sorgt der Turbolader für die entsprechende Ladeluftversorgung - bei einem Viertakt¬ dieselmotor - bzw. Spül luftversorgung - bei einem Zweitakt¬ dieselmotor während des normalen Betriebes. Problematisch ist insbesondere die Startphase, in der die Turbine des Turboladers entweder überhaupt nicht oder nur geringfügig mit den Abgasen des Motors beaufschlagt wird. Um die für den Start notwendigen Kompressionsverhältnisse zu schaffen, kann ein Zweitakt-Dieselmotor überhaupt nur gestartet werden, nachdem der Turbolader vorher in Betrieb gesetzt wird. Bei einem Viertakt-Dieselmotor setzt der Turboeffekt verzögert ein. Aus diesen Gründen wird der Turbolader vor dem Start des Motors in der Regel mit Hilfe von Fremdener¬ gie hochgefahren, z. B. mit Hilfe eines Hydraulik- oder eines schnelldrehenden Elektromotors . bzw. mit Druckluft; vgl. etwa die deutsche Patentschrift 490 736.

Alle diese bekannten Konstruktionen sind recht aufwendig und erhöhen das Gewicht und die Baugröße des Motors. Dies ist insbesondere nachteilig für Flugmotoren, bei denen das Gewicht und auch die Baugröße möglichst gering sein sollen.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen Dieselmotor der in Rede stehenden Art anzugeben, bei dem der Turbolader mit geringem Aufwand bereits während der Startphase hochgefahren werden kann.

Diese Aufgabe ist gemäß der Erfindung durch die im kennzeichnenden Teil des Anspruches 1 angegebenen Merkmale gelöst.

Demgemäß wird zum Starten des Dieselmotors ein Druckluft¬ anlasser verwendet, dessen Abluft während der Startphase doppelt ausgenutzt wird: Zum einen wird der Motor durch die Druckluft mit ausreichendem Ladedruck bzw. ausreichender Spülluft versorgt, zum anderen wird gleichzeitig der Turbolader hochgefahren. Mit der Maßnahme gemäß der Erfindung können Dieselmotoren mit geringerem Verdichtungsverhältnis bzw. Kompression konzipiert werden als bisher. Das bisher übliche Verdich¬ tungsverhältnis von ca. 23 : 1 ist im wesentlichen nur für die Startphase notwendig, um hierbei den Diesel¬ motor ausreichend mit Ladeluft bzw. Spülluft zu versor¬ gen, wohingegen für den normalen Fahrbereich ein wesent¬ lich geringerer Wert von ca. 13 : 1 ausreichend ist.

Druckluftstarter für Dieselmotoren sind zwar an sich bekannt, insbesondere im Zusammenhang mit Schiffsmotoren oder Motoren für Diesellokomotiven, bei denen keine besonderen Rücksichten auf .die Baugröße genommen werden muß. Das Prinzip gemäß der Erfindung wird hierbei jedoch nicht ausgenutzt.

Eine Konstruktion gemäß der Erfindung ermöglicht es, allein mit Druckluft den Motor anzulassen, mit ausrei¬ chender Lade- bzw. Spülluft während der Startphase zu versorgen und gleichzeitig den Turbolader hochzufah¬ ren. Einzige Energiequelle hierbei ist z. B. eine kleine Preßluftflasche für den Druckluftstarter.

Mit einer solchen Konstruktion kann ein. Zweitaktdieselmo¬ tor anlaufen, ohne daß der Turbolader vor dem Start mit einer separaten Energiequelle hochgefahren wird. Ein Viertakt-Dieselmotor läuft mit einer Konstruktion gemäß der Erfindung wesentlich schneller hoch als üblich.

Die sonst bei Druckluftanlassern ohne weitere Verwendung abgeblasene Abluft wird bevorzugt auf die Verdichter¬ seite des Turboladers geführt. Der Turbolader kann hierdurch besonders rasch auf die Betriebsdrehzahl gebracht werden. Es ist auch möglich, die Abluft des Druckluftanlassers der ansonsten von den Motorabgasen beaufschlagten Turbine des Turboladers zuzuführen. Auch hierdurch wird der Turbolader relativ rasch auf die Betriebsdrehzahl hochgefahren.

Sofern die Abluft des Druckluftanlassers der Verdichtersei¬ te des Turboladers zugeführt und anschließend in den Motor geleitet wird, ist es möglich, diesem Druckluftstrom einen Zusatzstoff beizumischen, der die Zündwi 11 i gkei t des Dieselmotores erhöht. Diese Zumischung erfolgt nur während der Startphase und wird über den Druckluft¬ anlasser bzw. über dessen Abluft gesteuert. Ein derartiges Additiv ist z. B. Kerobrisol , von dem bei jedem Start nur geringe Mengen, z. B. 0,5 cm 3 , beigemischt werden. Hierdurch wird die Cetanzahl des Dieselkraftstoffes angeho¬ ben. Für die gleiche Wirkung wurde bisher der gesamte Dieselkraftstoff mit einem solchen Additiv vermischt.

Die Erfindung ist in einem Ausführungsbeispiel anhand der einzigen Figur näher erläutert.

Der Dieselmotor ist in der Figur mit 1, dessen Kurbelwelle mit 2 und ein Zylinder mit 3 bezeichnet. Der Dieselmotor ist z. B. ein Zwei takt-Sternmotor mit vier Zylindern, der als Flugmotor geeignet ist.

Mit dem Dieselmotor 1 ist ein Abgasturbolader 4 verbunden, der aus einem Verdichter 5 und einer Turbine 6 besteht. Über eine Ansaugleitung 7 und ein Rückschlagventil 8 wird beim normalen Betrieb Luft in den Verdichter 5 angesaugt

uπd von diesem in den Motorraum des Dieselmotors gedrückt. Die in den Motorraum führende Druckleitung ist mit 9 bezeichnet. Die Abgase des Motors 1 werden über eine Abgasleitung 10 in die Turbine 6 des Turboladers 4 geleitet und strömen anschließend durch einen Auspuff 11 ins Freie.

Zum Starten des Dieselmotors 1 ist ein Druckluftanlasser 20 vorgesehen, der über eine mechanische Verbindung 21 direkt auf die Kurbelwelle 2 des Dieselmotors 1 wirkt. Der Druckluftanlasser 20 ist mit einer Druckluftquell e 22 über eine Leitung 23 mit einem Anlasserventil 24 verbunden. Die Abluft des Druckluftanlassers 20 wird über eine Abluftlei- tung 31 in die Ansaugleitung 7 des Abgasturboladers 4 und von dort direkt in den Verbrennungsraum des Motors 1 geführt. Wie in der Figur gestrichelt dargestellt und mit 31' bezeichnet, kann die Abi uftl eitung 31 direkt mit der Abgasleitung .10 auf der Turbinenseite 6 des Turboladers 4 verbunden werden. Auch hierdurch wird der Turbolader 4 während der Startphase hochgefahren.

Des weiteren ist noch ein Reservoir 32 vorgesehen, in dem ein Additiv, z. B. Kerobrisol, enthalten ist. Dieses Additiv wird über hier gestrichelt eingezeichnete Leitungen 33 lediglich während der Startphase dem Motor zur Erhöhung der Zündwilligkeit zugeführt.