Flammstartanlage eines Dieselmotors

Abstract

 Flammstartanlage eines Dieselmotors (4), aufweisend einen der Ansaugleitung (14) des Dieselmotors (4) zugeordneten Startbrenner (12), dessen Verbrennungsgase die Ansaugluft des Dieselmotors (4) zur Starterleichterung erwärmen,
dadurch gekennzeichnet,
daß eine Brennstoffzuführeinrichtung (10), die eine mit zunehmender Drehzahl des Dieselmotors (4) zunehmende Brennstoffmenge pro Zeiteinheit liefert, für die Brennstoffzufuhr zu dem Startbrenner (12) vorgesehen ist;
und daß eine Verbrennungsluftzuführeinrichtung (22), die eine mit zunehmender Drehzahl des Dieselmotors (4) zunehmende Verbrennungsluftmenge pro Zeiteinheit liefert, für die Verbrennungsluftzufuhr zu dem Startbrenner (12) vorgesehen ist.

Beschreibung

[0001] Gegenstand der Erfindung ist eine Flammstartanlage eines Dieselmotors, aufweisend einen der Ansaugleitung des Dieselmotors zugeordneten Startbrenner, dessen Verbrennungsgase die Ansaugluft des Dieselmotors zur Starterleichterung erwärmen, dadurch gekennzeichnet, daß eine Brennstoffzuführeinrichtung, die eine mit zunehmender Drehzahl des Dieselmotors zunehmende Brennstoffmenge pro Zeiteinheit liefert, für die Brennstoffzufuhr zu dem Startbrenner vorgesehen ist; und daß eine Verbrennungsluftzuführeinrichtung, die eine mit zunehmender Drehzahl des Dieselmotors zunehmende Verbrennungsluftmenge pro Zeiteinheit liefert, für die Verbrennungsluftzufuhr zu dem Startbrenner vorgesehen ist.

[0002] Bei den bekannten Dieselmotor-Flammstartanlagen wird dem Startbrenner mittels einer Pumpe eine konstante Brennstoffmenge pro Zeiteinheit zugeführt. Infolgedessen wird die Ansaugluft des Dieselmotors mit zunehmender Drehzahl des Dieselmotors immer schwächer erwärmt.

[0003] Erfindungsgemäß wurde gefunden, daß sich sehr viel bessere Verhältnisse ergeben, wenn man die Flammstartanlage mit einer Brennstoffzuführeinrichtung und einer Verbrennungsluftzuführeinrichtung ausstattet, die eine mit zunehmender Drehzahl des Dieselmotors zunehmende Brennstoffmenge bzw. Verbrennungsluftmenge liefern. Somit steigt die von der Flammstartanlage erzeugte Wärmemenge pro Zeiteinheit mit zunehmender Drehzahl des Dieselmotors an. Da mit zunehmender Drehzahl des Dieselmotors die Menge an durchströmender Ansaugluft ebenfalls ansteigt, verliert die Erwärmung der Ansaugluft mittels der Flammstartanlage zumindest einen wesentlichen Teil ihrer Drehzahlabhängigkeit.

[0004] Es ist bevorzugt, daß die Brennstoffzuführeinrichtung und/oder die Verbrennungsluftzuführeinrichtung eine der Drehzahl des Dieselmotors im wesentlichen proportionale Brennstoffmenge bzw. Verbrennungsluftmenge liefert. Bei dieser Ausbildung bleibt die Erwärmung der Ansaugluft des Dieselmotors unabhängig von dessen Drehzahl im wesentlichen gleich.

[0005] Vorzugsweise ist der Startbrenner mit einer Luftzerstäuberdüse ausgestattet, bei der unter Druck stehende Luft den Brennstoff für den Startbrenner zerstäubt und fein verteilt in diesen einbringt. Es ist günstig, im Strömungsweg der Verbrennungsluft zu dem Startbrenner ein Druckventil vorzusehen, das der Luftzerstäuberdüse unter Druck stehende Luft für die Zerstäubung von Brennstoff zuteilt und die restliche Luft einer Brennkammer des Startbrenners zuführt. Eine derart versorgte Luftzerstäuberdüse stellt ein besonders einfaches und störungsunanfälliges Bauteil zum Einbringen des Brennstoffs in den Startbrenner dar.

[0006] In bevorzugter Weiterbildung der Erfindung ist die Flammstartanlage bei einem Dieselmotor vorgesehen, der eine Abgasanlage mit Partikelfilter und Regenerationsbrenner für den Partikelfilter besitzt, wobei die Brennstoffzuführeinrichtung und die Verbrennungsluftzuführeinrichtung beim Starten des Dieselmotors mit Erwärmung für den Startbrenner und bei der Regeneration des Partikelfilters für den Regenerationsbrenner vorgesehen sind.

[0007] Bei dieser Ausbildung nutzt man also die Brennstoffzuführeinrichtung variabler Liefermenge und die Verbrennungsluftzuführeinrichtung variabler Liefermenge jeweils in doppelter Funktion, nämlich wahlweise sowohl für die Flammstartanlage als auch für den Regenerationsbrenner. Auch bei dem Regenerationsbrenner ist die mit zunehmender Drehzahl des Dieselmotors zunehmende, erzeugte Wärmemenge pro Zeiteinheit funktionell sehr sinnvoll.

[0008] Die erfindungsgemäße Flammstartanlage ist besonders bestimmt für Dieselmotoren mit Turbolader. Diese Dieselmotoren haben ein geringeres Verdichtungsverhältnis in den Zylinderräumen im Vergleich zu reinen Saug-Dieselmotoren und starten deshalb bei Kälte unwilliger. Die erfindungsgemäße Flammstartanlage ist ganz besonders für größere Dieselmotoren geeignet, wie sie z. B. als Antriebsmotoren für Nutzfahrzeuge gebaut werden.

[0009] Mit der erfindungsgemäßen Flammstartanlage wird ein sichereres Starten kalter Dieselmotoren erreicht. Auch nach dem Anspringen, wenn der noch kalte Dieselmotor mit über der Anlaßdrehzahl liegender Drehzahl rotiert, läuft die Verbrennung in den Zylinderräumen ordnungsgemäß ab, weil eine auch bei diesen höheren Drehzahlen effektive Erwärmung der Ansaugluft stattfindet. Das gefürchtete Weißrauchen in der noch kalten Phase des Dieselmotors wird verhindert.

[0010] In der vorliegenden Anmeldung werden die Begriffe "Ansaugleitung" und "Ansaugluft" durchgehend verwendet, unabhängig davon ob es sich um einen echten Saug-Dieselmotor oder um einen Dieselmotor mit Aufladung insbesondere durch einen Turbolader handelt.

[0011] Die Erfindung und Weiterbildungen der Erfindung werden nachfolgend anhand eines schematisiert dargestellten Ausführungsbeispiels noch näher erläutert.

[0012] Die einzige Zeichnungsfigur zeigt einen Dieselmotor mit Partikelfilter und Flammstartanlage.

[0013] In der Abgasanlage 2 des Dieselmotors 4 ist ein Partikelfilter 6 vorgesehen. An einer Stirnseite des Gehäuses des Partikelfilters 6 ist ein Regenerationsbrenner 8 angesetzt. Es ist eine Brennstoffzuführeinrichtung 10 vorgesehen, die wahlweise für die Brennstoffzufuhr zu dem Regenerationsbrenner 8 oder die Brennstoffzufuhr zu einem noch genauer zu beschreibenden Startbrenner 12 vorgesehen ist. Auf seiner Ansaugseite weist der Dieselmotor 4 eine Ansaugleitung 14 auf, in die ein Luftfilter 16 eingesetzt ist. Im Verlauf der Ansaugleitung 14 zwischen dem Luftfilter 16 und dem Eintritt in den Dieselmotor 4 ist ein Startbrenner 12 eingebaut, bei dessen Betrieb die durch die Ansaugleitung 14 strömende Ansaugluft erwärmt wird. Der Startbrenner 12 arbeitet durch Verbrennen von Brennstoff, der ihm durch eine Leitung 18 von der Brennstoffzuführeinrichtung 10 zugeführt werden kann.

[0014] Ferner ist eine Luftpumpe 22 vorhanden, die von dem Dieselmotor 4 mechanisch angetrieben wird. Die Luftpumpe 22 ist eingangsseitig mit der Ansaugleitung 14 bzw. dem Luftfilter 16 verbunden und ist ausgangsseitig mit dem Regenerationsbrenner 8 verbunden. Von der Verbindungsleitung zwischen der Luftpumpe 22 und dem Regenerationsbrenner 8 zweigt eine Luftleitung 24 ab, die zu dem Startbrenner führt.

[0015] An der Abzweigstelle der Leitung 18 von der Brennstoffleitung zwischen der Brennstoffzuführeinrichtung 10 und dem Regenerationsbrenner 8 befindet sich ein Magnetventil 20. An der Abzweigstelle der Luftleitung 24 befindet sich ein Magnetventil 26. Die Stellung der Magnetventile 20 und 26 entscheidet darüber, ob der Brennstoff und die Verbrennungsluft dem Regenerationsbrenner 8 oder dem Startbrenner 12 zugeführt werden.

[0016] Die Brennstoffzuführeinrichtung 10 ist so ausgebildet, daß sie eine im wesentlichen der Drehzahl des Dieselmotors 4 proportionale Brennstoffmenge pro Zeiteinheit fördert. Es kann sich zum Beispiel um eine Dosierpumpe oder um eine Anordnung mehrerer Dosierpumpen handeln, die mit einer der Drehzahl des Dieselmotors 4 proportionalen Taktfrequenz betrieben wird bzw. werden. Auch die Luftpumpe 22 liefert eine der Drehzahl des Dieselmotors 4 proportionale Luftmenge pro Zeiteinheit.

[0017] In der Nähe des Startbrenners 12 befindet sich in der Luftleitung 24 ein Druckventil 28. Ein erster Ausgang des Druckventils 28 ist mit einer nicht eingezeichneten Luftzerstäuberdüse an der Brennkammer 30 des Startbrenners 12 verbunden. Die Luftzerstäuberdüse hat eine enge Strömungsbohrung, und die dort hindurchströmende Luft zerstäubt den Brennstoff, welcher der Luftzerstäuberdüse zugeführt wird, nach dem Parfümzerstäuberprinzip. Aufgrund der engen Strömungsbohrung baut sich vor der Luftzerstäuberdüse ein Luftdruck auf. Sobald der aufgebaute Luftdruck einen durch die Feder des Druckventils 28 festgelegten Wert übersteigt, öffnet das Druckventil 28 und strömt Verbrennungsluft von seinem zweiten Ausgang in den Startbrenner 12. Das Druckventil 28 sorgt also dafür, daß die Luftzerstäuberdüse stets Luft mit dem erforderlichen Überdruck erhält und daß der Rest der Luft als die eigentliche Verbrennungsluft in den Startbrenner 12 strömt.

Ansprüche

1. Flammstartanlage eines Dieselmotors (4), aufweisend einen der Ansaugleitung (14) des Dieselmotors (4) zugeordneten Startbrenner (12), dessen Verbrennungsgase die Ansaugluft des Dieselmotors (4) zur Starterleichterung erwärmen,
dadurch gekennzeichnet,
daß eine Brennstoffzuführeinrichtung (10), die eine mit zunehmender Drehzahl des Dieselmotors (4) zunehmende Brennstoffmenge pro Zeiteinheit liefert, für die Brennstoffzufuhr zu dem Startbrenner (12) vorgesehen ist;
und daß eine Verbrennungsluftzuführeinrichtung (22), die eine mit zunehmender Drehzahl des Dieselmotors (4) zunehmende Verbrennungsluftmenge pro Zeiteinheit liefert, für die Verbrennungsluftzufuhr zu dem Startbrenner (12) vorgesehen ist.

2. Flammstartanlage nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet,
daß die Brennstoffzuführeinrichtung (10) so ausgebildet ist, daß sie eine der Drehzahl des Dieselmotors (4) im wesentlichen proportionale Brennstoffmenge liefert.

3. Flammstartanlage nach Anspruch 1 oder 2,
dadurch gekennzeichnet,
daß die Brennstoffzuführeinrichtung (10) eine oder mehrere Dosierpumpen aufweist.

4. Flammstartanlage nach einem der Ansprüche 1 bis 3,
dadurch gekennzeichnet,
daß die Verbrennungsluftzuführeinrichtung (22) eine der Drehzahl des Dieselmotors (4) im wesentlichen proportionale Verbrennungsluftmenge liefert.

5. Flammstartanlage nach einem der Ansprüche 1 bis 4,
dadurch gekennzeichnet,
daß als Verbrennungsluftzuführeinrichtung eine von dem Dieselmotor (4) angetriebene Luftpumpe (22) vorgesehen ist.

5. Flammstartanlage nach einem der Ansprüche 1 bis 5,
dadurch gekennzeichnet,
daß im Strömungsweg (24) der Verbrennungsluft zu dem Startbrenner (12) ein Druckventil vorgesehen ist, das einer Luftzerstäuberdüse des Startbrenners (12) unter Druck stehende Luft für die Zerstäubung von Brennstoff zuteilt und die restliche Luft einer Brennkammer des Startbrenners (12) zuführt.

7. Flammstartanlage nach einem der Ansprüche 1 bis 6,
dadurch gekennzeichnet,
daß sie bei einem Dieselmotor (4) vorgesehen ist, der eine Abgasanlage (2) mit Partikelfilter (6) und Regenerationsbrenner (8) für den Partikelfilter (6) besitzt;
und daß die Brennstoffzuführeinrichtung (10) und die Verbrennungsluftzuführeinrichtung (22) beim Starten des Dieselmotors (4) mit Erwärmung für den Startbrenner (12) und bei der Regeneration des Partikelfilters (6) für den Regenerationsbrenner (8) vorgesehen sind.

Zeichnung