Aufgeladene Brennkr aftmasehine. Die Erfindung bezieht sich auf aufge ladene Brennkraftmaschinen, deren Verbren nungsluft zwecks Erleichterung des Anlas sens der Maschine erwärmt wird.
Mit der Steigerung des Aufladedruckes einer Brennkraftmaschine wachsen die Schwierigkeiten beim Anlassen. Der Ruflade druck kann nicht gleich beim Anlassen auf betriebsmässige Höhe gebracht werden, dem zufolge ist auch der Kompressionsenddruck kleiner als im Dauerbetrieb. Bei verminder tem Kompressionsdruck genügt aber die Tem peratur nicht mehr, um den Brennstoff zu zünden. Der Verwendung von Glühkerzen stehen insofern Schwierigkeiten entgegen, als durch die - wenn auch nicht auf den vollen Rufladedruck - vorverdichtete Luft ein so grosser Wärmeentzug aus dem Glühkörper stattfindet, dass eine Zündung auch dadurch nicht gesichert werden kann.
Infolge der er höhten Leitfähigkeit der verdichteten Luft werden auch die Wände des Verbrennungs raumes stärker gekühlt, so da.ss eine viel län gere Zeit verstreicht, bis die normale Be- triebstemperatur erreicht ist. Es wurden auch schon Wärmeaustauscher verwendet, die in die Luftzufuhrleitung eingesetzt, die vor verdichtete Luft erwärmten. Solche Wärme austauscher benötigen eine besondere Wärme quelle, infolgedessen wird ihre Verwendung umständlich. Ausserdem lassen sie sich nach dem Anlassen der Maschine nicht aus der Luftzufuhrleitung entfernen und erhöhen da mit den Strömungswiderstand.
Die Erfindung ermöglicht es, die genann ten Schwierigkeiten bei aufgeladenen Brenn- kraftmaschinen zu beheben. Sie besteht darin, dass die für die Erwärmung der Verbren nungsluft vorgesehene Vorrichtung als ein in der Luftzufuhrleitung vorgesehener Brenner ausgebildet ist: Nach dem Anlassen kann die ser Brenner ausser Betrieb gesetzt und wenn notwendig aus der Luftleitung entfernt wer den.
Ein Beispiel des Erfindungsgegenstandes ist auf der Zeichnung vereinfacht dargestellt. Die Brennkraftmaschine M erhält vom Luftverdichter L durch die Luftzufuhrlei- tung 1 vorverdichtete Luft zugeführt. Die Abgase strömen durch die Leitung 2 in die Turbine<I>T,</I> welche den Luftverdichter<I>L</I> treibt.
Zwecks Erleichterung des Anlassens der Maschine ist in der Luftleitung 1 ein Bren ner B angeordnet, mit dessen Hilfe beim An lassen die vorverdichtete Luft erwärmt wer den kann. Durch die Leitung 3 strömt ein flüssiger oder gasförmiger Brennstoff zum Brenner. Zur Regelung der Brennstoffzufuhr dient ein Regelorgan S, welches unter dem Einfluss der von der Lufttemperatur in der Leitung 1 abhängigen Temperatur Impuls geber F1 und F2 steht und welches die Ein- und Ausschaltvorrichtung für den Brenner bildet.
Als Verbrennungsluft dient eine Teil menge der in der Leitung 1 vom Verdichter zur Brennkraftmaschine strömenden Luft. Hinter dem Brenner B ist in der Luftleitung 1 noch eine Zündvorrichtung Z angebracht, welche den aus dem Brenner ausströmenden Brennstoff zündet. Ein Zünddraht der Zünd vorrichtung wird vom Strom einer Elektri zitätsquelle G erhitzt. Der vom Impulsgeber F1 mittels des Servomotors U gesteuerte Schalter K dient zum Schliessen und Unter brechen dieses Stromkreises. Er ist also die Ein- und Ausschaltvorrichtung für die Zünd vorrichtung.
Die gezeichnete Stellung der Steuerein richtungen entspricht dem normalen Betrieb der Brennkraftmaschine, wenn die Tempera tur der vorverdichteten Luft genügt, um die Zündung sicherzustellen. Beim Anlassen der Maschine aus dem kalten Zustand wird der niedrigen Lufttemperatur entsprechend von den Impulsgebern Fl und F2 durch die Steuerleitungen 4, 5, 6 bezw. 7 nur ein ge ringer Steuerdruck in die Steuerräume 12,
13 bezw. 14 des Servomotors U bezw. des Ven tils S übermittelt. Die Feder 8 vermag dann die beiden Membranen 9 und 10 des Regel- organes S nach unten und die Feder 15 die Membrane 16 des Servomotors U nach links zu drücken. Die Ventilspindel 11 folgt den Membranen 9 und 10 nach unten und gibt dem Brennstoff den Durchtritt zum Brenner B frei. Der Schalter K wird durch die Mem brane 16 in seine geschlossene Stellung ge führt.
Die Zündvorrichtung Z bringt dadurch den aus dem Brenner B austretenden Brenn stoff zur Zündung.
Nachdem durch den Brenner B die Luft genügend erwärmt ist, wird zunächst durch den Impulsgeber Fz im Steuerraum 14 ein so hoher Druck erzeugt, dass die Ventilnadel 11 auf ihren Sitz gedrückt und die Brennstoff zufuhr zum Brenner B unterbrochen wird. Inzwischen ist der Luftverdichter L durch die Turbine T so beschleunigt worden, dass schon infolge der Vorverdichtung eine ge nügend hohe Lufttemperatur sich einstellt. Durch den Impulsgeber F, wird dann über die Leitungen 4 und 5 im Steuerraum 12 ein so hoher Druck erzeugt, dass der Schalter K den Stromkreis der Zündvorrichtung Z unter bricht.
Schliesslich wird auch durch den über die Leitung 6 in den Steuerraum 13 über mittelten Druck das Ventil 11 in seiner ge schlossenen Stellung gesichert.
Der Brenner B kann auch bei Teillastbe- trieb der Maschine in Betrieb gesetzt werden bezw. im Betriebe sein. Die Turbine T läuft in diesem Fall bei dem in Frage kommenden Teillastbetrieb nicht mehr so rasch, dass der Luftverdichter L die notwendige Temperatur durch Vorverdichtung der Luft erzeugen kann, die Temperaturimpulsgeber F1 und FZ geben dann die Zufuhr zum Brenner B frei, ausserdem wird der Stromkreis der Zündvor richtung Z durch den Schalter K eingeschal tet,
so dass während des Teillastbetriebes durch die Flamme des Brenners B eine ge nügende Zündtemperatur gesichert werden kann.
Charged fuel machine. The invention relates to charged internal combustion engines whose combustion air is heated to facilitate the starting sens of the machine.
With the increase in the boost pressure of an internal combustion engine, the starting difficulties increase. The charging pressure cannot be brought to the normal operating level when starting, which means that the final compression pressure is also lower than in continuous operation. If the compression pressure is reduced, however, the temperature is no longer sufficient to ignite the fuel. The use of glow plugs is opposed to difficulties insofar as the air, which is pre-compressed - albeit not to the full call boost pressure - causes such a large amount of heat to be extracted from the glow element that ignition cannot be ensured through this either.
As a result of the increased conductivity of the compressed air, the walls of the combustion chamber are also cooled to a greater extent, so that it takes a much longer time before the normal operating temperature is reached. Heat exchangers have also been used, which are inserted into the air supply line and which heated up compressed air. Such heat exchangers require a special heat source, as a result of which their use becomes cumbersome. In addition, they cannot be removed from the air supply line after the machine has been started and therefore increase the flow resistance.
The invention makes it possible to eliminate the difficulties mentioned in supercharged internal combustion engines. It consists in the fact that the device intended for heating the combustion air is designed as a burner provided in the air supply line: After starting, this burner can be put out of operation and removed from the air line if necessary.
An example of the subject matter of the invention is shown in simplified form on the drawing. The internal combustion engine M receives pre-compressed air from the air compressor L through the air supply line 1. The exhaust gases flow through line 2 into the turbine <I> T, </I> which drives the air compressor <I> L </I>.
In order to make it easier to start the machine, a burner B is arranged in the air line 1, with the aid of which the pre-compressed air can be heated when the air is on. A liquid or gaseous fuel flows through the line 3 to the burner. To regulate the fuel supply, a control element S is used, which is under the influence of the temperature pulse generators F1 and F2, which is dependent on the air temperature in line 1, and which forms the on and off device for the burner.
A portion of the air flowing in line 1 from the compressor to the internal combustion engine is used as combustion air. Behind the burner B, an ignition device Z is also attached in the air line 1, which ignites the fuel flowing out of the burner. An ignition wire of the ignition device is heated by the current of an electricity source G. The switch K controlled by the pulse generator F1 by means of the servo motor U is used to close and interrupt this circuit. So he is the on and off device for the ignition device.
The drawn position of the Steuerein directions corresponds to the normal operation of the internal combustion engine when the tempera ture of the pre-compressed air is sufficient to ensure the ignition. When starting the machine from the cold state, the low air temperature is corresponding to the pulse generators Fl and F2 through the control lines 4, 5, 6 respectively. 7 only a low control pressure in the control rooms 12,
13 resp. 14 of the servo motor U respectively. of the valve S transmitted. The spring 8 is then able to press the two diaphragms 9 and 10 of the regulating member S downwards and the spring 15 to press the diaphragm 16 of the servomotor U to the left. The valve spindle 11 follows the membranes 9 and 10 downwards and allows the fuel to pass through to the burner B. The switch K is through the mem brane 16 in its closed position leads ge.
The ignition device Z brings the exiting from the burner B fuel to ignite.
After the air has been sufficiently heated by the burner B, the pulse generator Fz in the control chamber 14 first generates such a high pressure that the valve needle 11 is pressed onto its seat and the fuel supply to the burner B is interrupted. In the meantime, the air compressor L has been accelerated by the turbine T in such a way that a sufficiently high air temperature is established as a result of the pre-compression. The pulse generator F then generates such a high pressure via the lines 4 and 5 in the control chamber 12 that the switch K interrupts the circuit of the ignition device Z.
Finally, the valve 11 is also secured in its closed position by the pressure transmitted via the line 6 into the control chamber 13.
The burner B can also be put into operation or when the machine is operating at part load. be in the company. In this case, the turbine T no longer runs so quickly during the partial load operation in question that the air compressor L can generate the necessary temperature by pre-compressing the air, the temperature pulse generators F1 and FZ then release the supply to burner B, and the circuit is also closed the ignition device Z is switched on by the switch K,
so that a sufficient ignition temperature can be ensured by the flame of burner B during partial load operation.