DE1451899A1 - Verfahren und Ausruestung zum Betrieb eines Dieselmotors mit Abgasturbolader - Google Patents
Verfahren und Ausruestung zum Betrieb eines Dieselmotors mit AbgasturboladerInfo
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Description
nit Abgasturbolader
Dio jJrfindung betrifft ein Vorfahre η. a an Betrieb einen
Dien öl; in tor;u mit Abgas turbolader, insbesondere sun Anlassen,
einen oolülicn Violcstoffraotora, oov/io eine Dioselno boro.iuirürjturi^;
sun Durclifiihron dea Verfahrens.
Ea iat "oekanntlich nicht inner möglich, die nil; Selb a tütUiduriii
arbeitenden Dieaelno"boron ohne eine geeignete Sönrthilfe
ansultfoseii. 'frotz dea gegeriübor fremdgesündetsn LIo tore η
v/oaentlich hüheron Verdichbunsöverhliltniöserj oodiont nan
üich in der Regel besonderer Glühkerson, die ein achnelloa
and saverläDöigoa Anlassen gev/ährleis bon. Diese Schwierigkeiten
v/erden aber dann noch größer, v/enn man dazu übergeht,
den verhältnismäßig aündwilligen Dieselkrafts boff durch
einen anderen, insbesondere hochoktanigen Kraftstoff zn ersetzen,
der wesentlich aünduiiv/illiger ist. Dem Bestreben,
einen üblichen Dieselmotor als sogenannten "Vielstoffmotor" auch mit anderen als Dieselkraftstoffen im Dieselverfahren
betreiben zu können, steht die geringere Zündwilligkeit und der größere Zündvorzug der anderen. Kraftstoffe hindernd im
. Besonders bei hochoktanigen Kraftstoffen bereitet
BAD GRfQlNAL
909834/0339
_ ο■' _
der Start und der unters Ib LUa stbe trieb beträchtliche '
Schwierigkeiten.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, das bekannte
Dieselverfahren eingangs genannter Dieselmotoren so zn ergänzen,
daß in diesen ISo tor en auch andere, insbesondere hochok ba nige
Kraftstoffe ohne Start- und Ü3e triebsschwierigkeiton verwendet
werden können.
Die gestell be Aufgabe ist erfindungsgeiaäß dadurch geläst,
daß die durch ein übliches Anlassen des Abgas burboladera deseingarigs
genannten Dieselmotors erzeugte Druckluft bei zunächst
noch s !lohendem Ilotor einer Brennkammer zugeführt wird und die
in dieser erzeugten Verbrennungsgase der Abgasturbine des
Abgas-lnirboladers augeführt werden.
Durch einen solchen zusätzlichen Antrieb des Abgas turboladers
ist die irbglichkeit geschaffen, der Ladeluft des Dieselmotors
schon von vornherein einen gegenüber dem bisher üblichen
Anlaßzustand v/es entlich höheren Druck zu verleihen, der
das Anlassen selbst bei Verwendung anderer als Dieselkraftstoffe ohne Schwierigkeiten
Insbesondere bei der Verwendung hbchoktaniger Kraftstoffe
ist es nach einer bevorzugten Ausgestaltang der Erfindung
&0983A7O328 ■ ,·
■ .. ■■■-■■-■ ..- ■■ - IAD
nweokmLlßig, vrcnn clic sualitsliche Spoiaung del* Abgasturbine
Γ Ό o.* die iironnknmiicj' auch nacli dem Anlassen während eines
.ioillna übe trieb ου dec I Toto its mittels von der Ladeluft des
.Io to ro abgezweigter and der Brcnn.kasu.ior sage füJir bor Druckluft
fortgesetzt wird.
anderen Ausgoßlaltungen der Erfindung kann da σ Anlassen
und aucli dor Teillsο bbetrieb dadurch nocli weiter verbeasert
werden, wenn ein Teil der erzeugten Verbrennungsgaoe der .13-reo.nkfii.iuur
odei· der Vorbrenaungsgane des Dioaelmotora sun Auflieisen
der den Uotor sugefülix'ten Ladeluft verwendet und sun "Beicpiel
r-elbct in die sun Hotor fülirende Ladeluftleitung ausätalicli
eingeführt wird. Auch der tJberlastbetrieb. dea Diosolraotora
kann in einfacher \7oioe noch vei"besoert werden, wenn nach einer
wiederum anderen Ausgestaltung des erfindungsgenäßen Verfahrens die zusätzliche Speisung der Abgasturbine über die Brennkammer
auch während eines Übei*lastbetriebes des Motors erfolgt. Ein
solcher zusätzlicher Antrieb des Abgasturboladers ermöglicht
einen besonders erhöhten Aufladedruck für den Dieselmotor.
Ein Dieselmotor zum Durchführen eines der genannten Verfahre*;
ist erfindungsgemäß mit einer ihre Verbrennungsgase in die
Abgasleitung des Iiotors abgebenden Brennkammer ausgerüstet, die zwischen seine Ladeluft- und seine Abgasleitung im Bereich
zwischen dem Abgasturbolader und dem Motor eingeschaltet und
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aus' deriadeluftleitang gespeist'ist* Diese ,Brennkammer kann,
nach einer weiferen Ausgestaltung derErfindung über eine
. aweite A|)ga6lei1nitignöcii an ei^e gegenüber der Anschlußstelle
.ihrer Luftzuführungsleitung motors ei ti ge Anschlußstelle der
Ladeluftleitung angeschlossen sein, wobei in der La&eluftleitung
zwischen den beiden Anschlußstellen ein Drosselorgan angeordnet ist·
Andere Ausgestaltungen betreffen weitere Iconstruktive.
Einzelheiten der erfinduagsgemäßen Bieselmotorausrüstung.
In der Zeichnung, die eine erfinduagsgemäße Dieeelinotoraaordnung
in einer schematisch gehaltenen Ansicht von oben darstellt,
ist die Erfindung beispielsweise veranechaulicht.
Der dargestellte Dieselmotor 1 wla?4 mit iadtlmft gegenüber
der Atmosphäre höheren Druckes von "einem Iiadöfi her über
eine übliche Iiadeluftleitung 3 versörgti während seine Abgabe
tiber eine äbliehe Abgasleitung 4 einer Abgas ttaarfeine 5 äuge-,
führt werden, die gemeinsam Mit? deii^äör £%%&&& Abgas turbo- '
lader bildet* 35er Lader 2 saugt die j&uft aus der freiem
Atmosphäre durch einen Ansaugstii.'tzen 6 an, während die Abgasturbine
5 die Abgase durch einen Aui^uff 7 an die freie
Atmosphäre abgibt» : ; /: ·
909834/Q31«
BAD-
1411899
Von einer nahe dem Abgasturbolader gelegenen Abzweigungsstalle
8 der ladeluftleitung 3 führt eine abgezweigte iuft-zuführungsleitung
9 asu einör zwischen der ladeluftleitung 3
und der Abgasleitung 4 angeordneten Brennkammer ΐθ,^4|ο?βη
Ver&rennungsgase über je. eine Iieitung ti und 12 mit eingebauten
Hegelorganen 13 und 14 wahlweise lind in nachstehend £ooh näher
"beschriebener Weise auch gleichzeitig in die Abgasleitung 4
und/oder in-die ladeluftleitung 3 eingeführt werden können.
Zwischen die Abzweigungsstelle 8 der Iiuftzuführungsleitung 9
und der Einmündungsstelle 15 der leitung ig in die ladeluftleitung
3 ist in dieser«noch ein Drosselorgan 16,angeordnet^
während auoh· in dör luftzuführungäleitung 9 noch ein: regelbares
Absperrorgan 17 vorgesehen ist.
Zum Anlassen des Abgasturboladers dient gemäß dem Aubführungsbeispiel
eine Drucicluftquells 18, von welcher her
Druckluft über eine Iieitung 19 einer eintrittsseitig des Türbinenläufers
angeordneteß Startäüaei 2ί>
zugeführt werden kann.
Der Dieselmotor 1 kann mittels der beschriebenen Anordnung
wie folgt betrieben werden! .
Bei noch stehendem Dieselmotor 1 wird -zunächst der Abgasturbolader durch Zuführen von Druckluft duroh die Startdüse
20 angelassen, wobei die Regelorgane 13 und 16 sowie das
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Absperrorgan 17 geöffnet sind, während aas Eegeloiegan 14
zunächst geschlossen ist. Die der Brennkammer 10 zugeführte luft wird Über einen üblichen, nicht besonders dargestellten
Brenner verbrannt und die erzeugten Verbrennungsgase strömen bei zunächst stehendem Dieselmotor 1 der Abgasturbine 5 zu,
die entsprechend beschleunigt-wird. Dementsprechend erhöht
sich auch die Laderdxehzahl und der Ladedruck kann noch vor
dem Anlassen des Dieselmotors Ϊ selbst beliebig hoch eingestellt werden.
Durch den hohen Ladedruck und die dajait verbundene höhere
Ladelufttemperatur sind für den nunmehr anssulasseiMiiaDieselmotor
1 besonders günstige Startbedingungen geschaffen, die ein zuverlässiges Weiterlaufen des Uo tors gewährleisten, selb afc
wenn er statt mit einem Dieselkraftstoff mit einem anderen
Kraftstoff, z.B, Benzin, betrieben wird.
Zur weiteren; Verb essearung der Startbedingungett kann gewünschtenfalls
ein Teil der^Verbrennungsgas e der Brennkammer
1Ö durch die Leitung 12 und das entsprechend geöffnete Regelorgan
14 in die Ladeluftleituög 3 eingeführt werden, in welchen
i&lle gegebenenfalls das Drosselorgan 16 zusätzlich betätigt
wird. Die hierdurch herbeigeführte weitere Erhöhung der Ladeluf
t temperatur gewährleistet eine entsprechende weitere Verbesserung
der Anlaßfreudigkeit des Dieselmotors 1.
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■* ■■■■' . ' ■' -/ . "^ : ■-,■ - ■■' ; ■■'■/ - ■ ■. ;■·'■' /^BADORiQtNAt.
Sollten beim Betrieb des Dieselmotors 1 im !Eeillastbereich
(bei niedriger last oder niedriger Breh&ahl) Verbrennungsschwierigkeiten
wegen zu niedriger üadedrUofce bzw* Verdichtungsdr&eke
bestehen» dann können die Betriebsbedingungen dadurch · verbessert werden, daß die Brennkammer to atteh während dee
Motorbetriebs weiterbetrieben wird und deren Verbrennungsgasfc
auch, weiterhin der Abgasturbine 5 zugeführt werden, !Dadurch
kann auch bei kleinen Drehzahlen ein höherer liitteldniok und
damit zugleich eine bessere Verbrennung gewährleistet werden*
Insbesondere im unteren Teillastbereißh kann es überdies
vorteilhaft Bein, wenn ein Seil der Terbrennungsgase der
weiterbetriebeaen Brennkammer 1© auoh weiterhin der Xadöluftleitung
3 augefiSlirt wird, um auoh bei diesem Betriebszustand
die Sfldelufttemperatur zu erhöhen.
Es ist auch möglich, den Teillastbetrieb allein sohon. dadurch
zu verbessern, daß man einen Seil der heißen Abgase dös Dieselmotors
1 bei außer Betrieb gesetzter Brennkammer .10 und entsprechend
geschlossenem Absperrorgan 17 durch die Leitungen 11 und 12 hindurch in die Ladeluftleitung 3 geleitet wira, dsauch
hierdurch die angestrebte Erhöhung der Iiadelufttemperatar
gesichert wird. Statt in die ladeluftleitung 3 können die genannten !Teile der Abgase bzw, Verbrennungsgase aber auch einem
die ladeluft aufheizenden Wärme tauscher zugeführt werden*
BAD
909834/032S
Weiterhin kann es auch vorteilhaft sein, die Brennkammer
10 während eines Überlastbetriebes des Dieselmotors 1 zu betreiben, um mittels der der Abgasturbine 5 zusätzlich zugeführten
Verbrennungsgase einen höheren Ladeluftdruck zu erzielen, als er sich sonst ergeben würde. Dabei ist es für
die angestrebte Beschleunigung des Abgasturboladers unerheblich,
ob die Temperatur der Verbrennungsgase dar Brennkammer 10 hierbei höher oder niedriger als die Abgastemperatur
in der Abgasleitung 4 ist. Schließlich kann es bei sehr hohen'
Ansaugtemperaturen des Gebläses zweckmäßig Bein, bei abgeschalteter
Brennkammer 10 verdichtete Luft durch die leitung 9» die Brennkammer 10 und die Leitung 11 bei geöffneten Ab
sperr- und Hegelorganen 17» 13 unmittelbar der Abgasleitung
4 zuzuführen, um durch eine entsprechende Abgaskühlung eine
Überhitzung der Abgasturbine zu verhindern»
Die Erfindung ist nicht an alle Einzelheiten des beschriebenen
Ausführungsbeispiels gebunden. Insbesondere könnte der Abgasturbolader auch auf andere Weise als über die dargestellte Startdüse angelassen werden, ohne daß dadurch der in
den nachstehenden Ansprüchen niedergelegte Sohutzbereich der
Erfindung verlassen wird.
909 8 34/032 9 8AD
Claims (1)
- MB Β·**!* BlMB Bteeelaotoro ait*m ttm9***t>UUw (5» 7) wwMgtt fintelOafl boiIAm Ib eiMtv MMWe^m Ttiirnrrnmnflnpfit IS) Im AbjMtmt<flatom (9, ?} sAwpwwh 1, dodnoh gBJfnwittlnhTTt» tat» die«r AbjwHeibln· (9) ffl>ar die D»na-(10) meh BBOh dam Atdaesen «ousted «tax» SstUas V im Hotaw (ι) atttOe m d«r Sedtflaft dM üotonsMbbp li) BMMdR&niMBiBAD ORfGINAL 909834/0329«r ~ -β»? nopruch S9 öadu^ii calronnaoiohnot, daß oin Aiii te? ν-.-,coston Vo^rooomaßaßEoo tlor Jronakaaaar doz- lödoiuf:., ni^AiOG (3) «iodeir süöoflÄrfc «fett·$· VerAOirci; imett nimm der Aisoprüahc 1 bin 4* March j£«iiieololino c iaH «tu üktl a«^ VeÄroaamßieönoe d·* DrooakawaoT Cf ^) 1^ wiamsoa oinoe 2tjUlaßtfcotaPlolM« üe ilotoro (1)VerÄsfcxün -noli den Aoopiüeäoc % itat 2« fr da· Ue miaH1w?iloh# 3pe4mwg 4o di· Brotu.iiÄOWör ClO) o«oh nCükruiia otaec tfbertaotbotriebenHotoro 111joiohen VteletofftwtoiG altAte Hotoio (i) sam /«Α·4»«η 4er AiB Motor lef t verwende wQn VerihUtron ^eh aDpxaoh 7» dcntoroh gnirentmeiofanot, dafl Lndeluft oin ΛϊΙΙ der VoAJonmnea^ioe 4eo iloturD (1)909834/0328U51899doo Voritilirono nach1» 2 tuft 6, daduroh gjdkennsctchnot, daß ottMl Xe£a3ttff*» MM eeino / bcnoloitu^: (3 und 4) la mteOMm Ami Abptfitttrtoolodor (5, ?) und dm 1 to tor (1) olne &m SM? le«fl«fWtttM\g (3) &BapoXatö und üiro Vc^roa» la «la AbMdUAtM)S (4) cbcojomlo ^rcnr^mcr (1U)ist.10· mwiniwiti—o*lm+m§ «*A / oopwch 9 und sun DuxohfUhreaAMpiüohe 3 bin 5, dadurchdu) tmor eine svvoito Aft) «ft «IM «üonßber dor (8) IHMr l«ft«tf(B«»]*«l*u* (9) aotonsoltico(3) eneoacUXüocan und In MKioMnnntellon (Ci, J5) ein fft) iuinifiiilt i·*·11· ttUWWajMlMMJMlltll UlIVt1 iMblPOOdoro 0X0 MMiI AMVMJMl 9 OMV 10 MA MM BttTOhfUluxm doo7» teOOVBh «mitt ΛηΠ nwin<:hon ooinor MMl MUMT ATMMi <lMKg (3 11H& 4) In Uoroioli ttt<tl<lMinr (5f ?) und dem Motor (1) oltio iilt oiaan la »MAioi ttMBtfMOQOKjtwrpohnitt regolba^oa ΐϊοβΰΧυΐ^η (13, 14) VMMMMMi VM*ie*»flPl«ltene (111 12) αα^ΟΣύπαί; Ißt«909834/0329H518991Π. BloaqlnotoriiuartiDiÄin£i nncli Aon /,noprltchoa 9 blo 11, &i~ durch fjoliotinnoiclino-i;, UaQ In dor !Aiftaufltliruncolüi U.in^ (0) dor BroonkaLTQor (iu) oln rocolbaroo '.tsap0rru3Coan (17) u lot»90983 4/0329
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