DE2103234C3 - Internal combustion engine - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Brennkraftmaschine, die mit Vorverdichtung des angesaugten Mediums arbeitet, insbesondere Hubkolbeneinspritzbrennkraftmaschine, mit einer mehrere Ansaugkanäle verbindenden Ansaugleitung und einem sich über die ganze Länge der Ansaugleitung erstreckenden elektrischen Heizelement.The invention relates to an internal combustion engine that works with pre-compression of the medium drawn in, in particular reciprocating piston injection internal combustion engine, with an intake line connecting several intake channels and an electrical heating element extending the full length of the suction pipe.

Bei einer derartigen Brennkraftmaschine (US-PS 67 304) dient das elektrische Heizelement zur Vorwärmung der Verbrennungsluft, um den Startvorgang der Brennkraftmaschine zu erleichtern. Zu diesem Zweck muß das Heizelement so ausgelegt sein, daß es die an ihm vorbeiströmende Verbrennungsluft in ausreichendem Maße erwärmt. Nach dem Start muß das Heizelement abgeschaltet werden, damit während des Betriebes der Brennkraftmaschine ihre Leistung durch ein vermindertes Ansaugluftvolumen nicht verringert wird oder die Bauteiltemperaturen die zulässigen Werte überschreiten. Versagt die Abschaltvorrichtung, ist mit schwerwiegenden Maschinenschäden zu rechnen. Ferner ist für den kurzen Startvorgang eine relativ große Heizleistung zu installieren.In such an internal combustion engine (US-PS 67 304), the electrical heating element is used Preheating of the combustion air in order to facilitate the starting process of the internal combustion engine. To this Purpose, the heating element must be designed in such a way that it absorbs the combustion air flowing past it sufficiently heated. After the start, the heating element must be switched off so that during the Operation of the internal combustion engine does not reduce its performance by a reduced intake air volume or the component temperatures exceed the permissible values. If the cut-off device fails, it is with serious machine damage is to be expected. Furthermore, a relatively large one is required for the short start-up process Install heating power.

Es ist ferner eine Brennkraftmaschine bekannt (US-PS 35 26 214), bei der im Ansaugrohr ein Brenner mit zwei Düsen angeordnet ist, deren Flammen und Verbrennungsgase durch ein koaxial zum Ansaugrohr angeordnetes Verteilerrohr den einzelnen Zylindern zugeführt werden. Die heißen Brenngase werden der kühlen Ansaugluft beigemischt und dienen zur Erwärmung derselben und somit zur Erleichterung de;. Startvorgflngs, insbesondere bei Brennkraftmaschinen mit einem niedrigen Verdichtungsverhältnis. Auch hierbei treten die obengenannten Nachteile auf. Hinzu kommt, daß durch den Anteil der Brenngase an der Verbrennungsluft die Füllung der Zylinder während des Betriebes nachteilig beeinflußt wird.It is also an internal combustion engine known (US-PS 35 26 214), in which a burner in the intake pipe is arranged with two nozzles, the flames and combustion gases through a coaxial to the suction pipe arranged manifold are fed to the individual cylinders. The hot fuel gases are the cool intake air is mixed in and are used to heat the same and thus to facilitate de ;. Start processes, especially in internal combustion engines with a low compression ratio. Even the above-mentioned disadvantages arise here. In addition, the proportion of fuel gases in the Combustion air adversely affects the filling of the cylinders during operation.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, bei einer Brennkraftmaschine der eingangs beschriebenen Art eine betriebssichere Vorrichtung zur Vorwärmung der Verbrennungsluft vorzusehen, die nur -eine geringe Heizleistung erfordert und auch während des tietriebesThe invention is based on the object, in an internal combustion engine of the type described at the outset to provide an operationally reliable device for preheating the combustion air, which is only a small one Requires heating power and also during operation

ίο in eingeschaltetem Zustand keine Schäden an der Brennkraftmaschine verursacht.ίο No damage to the when switched on Internal combustion engine caused.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß die Ansaugleitung die gesamte Ladung für die ersten Arbeitstakte für jeden der Zylinder bei derThis object is achieved in that the suction line, the entire charge for the first work cycles for each of the cylinders at the

is Inbetriebsetzung aufnimmt.is starting up.

Hierdurch wird vor dem Start der Brennkraftmaschine ein relativ großes Volumen der Verbrennungsluft im Ansaugrohr vorgewärmt Da die Vorwarnung über einen längeren Zeitraum erfolgen kann, ist nur eine geringe Heizleistung für die Erwärmung der ruhenden Verbrennungsluft erforderlich. Beim Start der Brennkraftmaschine strömt die vorgewärmte Verbrennungsluft in die Zylinder der Brennkraftmaschine und gewährleistet einen sicheren, rauchfreien Start. DurchAs a result, a relatively large volume of combustion air is in the combustion air before the engine is started Intake pipe preheated Since the pre-warning can take place over a longer period of time, there is only one low heating power required for warming the still combustion air. When starting the internal combustion engine the preheated combustion air flows into the cylinders of the internal combustion engine and ensures a safe, smoke-free start. By

>-, die ersten Zündungen erreichen die Brennräume bereits eine ausreichend hohe Temperatur, so daß auch die nachströmende, fehlere Verbrennungsluft zu einer sicheren, rauchfreien Verbrennung führt. Da das während des Betriebes pro Minute durch das Ansaug-> -, the first ignitions have already reached the combustion chambers a sufficiently high temperature so that the incoming, faulty combustion air to a leads to safe, smoke-free incineration. Since this is done every minute during operation by the suction

jo rohr strömende Luftvolumen ein Vielfaches des während der Vorwärmphase im Ansaugrohr befindlichen Volumens ist, reicht die Heizleistung des Heizelementes nicht aus, das durchströmende Luftvolumen nennenswert zu erwärmen, so daß keine Überhit-jo tube the volume of air flowing is a multiple of the is the volume in the suction pipe during the preheating phase, the heating output of the is sufficient Heating element does not stop to significantly heat the volume of air flowing through, so that no overheating

j·) zung der Bauteile und keine Verschlechterung der Zylindcrfüllung zu befürchten ist. Ferner wirkt sich die verminderte Heizleistung kostensparend aus, wenn die Brennkraftmaschine über eine lange Zeit in Betriebsbereitschaft gehalten werden muß, ζ B. bei Notstromaggregaten. j ·) of the components and no deterioration of the Cylinder filling is to be feared. Furthermore, the reduced heating power has a cost-saving effect if the Internal combustion engine must be kept ready for operation over a long period of time, e.g. for emergency power generators.

Es ist bei Brennkraftmaschinen bekannt, das Volumen des Ansaugrohres auf das gesamte Hubvolumen der Zylinder abzustimmen (DE-PS 12 31 060). Die Dimensionierung erfolgt hier jedoch im Hinblick auf eineIt is known in internal combustion engines, the volume of the intake pipe to the total displacement of the Cylinder to be coordinated (DE-PS 12 31 060). However, the dimensioning takes place here with regard to a

v-, gleichmäßige Zylinderfüllung der Brennkraftmaschine und um durch Schwingungsvorgänge im Ansaugrohr einen Ladeeffekt zu bewirken. In diesen Fällen wird das Volumen des Ansaugrohres bis zum Einfachen des gesamten Hubvolumen und darüber gewählt. v-, uniform cylinder filling of the internal combustion engine and to bring about a charging effect through oscillation processes in the intake manifold. In these cases, the volume of the intake pipe is chosen up to one time the total stroke volume and above.

)0 In Ausgestaltung der Erfindung wird vorgeschlagen, die Ansaugleitung mit einer Isolierung zu umgeben und die Heizelemente so zu bemessen, daß sie vor dem Anlassen der Brennkraftmaschine auch die inneren Wandungen der Ansaugleitung aufwärmen. Dadurch ist) 0 In an embodiment of the invention, it is proposed that to surround the intake line with insulation and to dimension the heating elements so that they are in front of the Starting the internal combustion engine also warm up the inner walls of the intake line. This is

Y-, es möglich, das Volumen der Ansaugleitung relativ klein zu wählen, da nach dem Start die durch die Ansaugleitung strömende Verbrennungsluft sich zunächst noch an den erwärmten Wandungen aufheizen kann. Y-, it is possible to select the volume of the intake line to be relatively small, since after the start, the combustion air flowing through the intake line can initially still heat up on the heated walls.

ho Gemäß einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung sind die Heizelemente über die Bedienungsvorrichtung zur Ingangsetzung der Brennkraftmaschine vor dem Anlassen der Brennkraftmaschine vorgewärmt, und ein Wärmefühler setzt die Brennkraftmaschine erst dann inho According to a further embodiment of the invention are the heating elements on the control device to start the internal combustion engine before Starting the internal combustion engine is preheated and a heat sensor only then starts the internal combustion engine

>λ Gang, wenn das Medium in der Ansaugleitung genügend vorgewärmt ist. > λ gear, when the medium in the suction line is sufficiently preheated.

Wenn die Brennkraftmaschine zum Antrieb eines fahrzeuges dient, können zur Einsparung von EnergieIf the internal combustion engine is used to drive a vehicle, it can save energy

aus den Batterien die Heizefemente mit einem Anschluß für Femdenergie versehen sein.from the batteries the heating elements with one connection be provided for remote energy.

In der Zeichnung sind zwei Ausführungsformen der Erfindung beispielsweise dargestellt.In the drawing are two embodiments of the Invention shown for example.

Die A b b. 1 zeigt, soweit es zur Erläuterung der Erfindung erforderlich ist, das Ansaugrohr für einen sechszylindrischen Dieselmotor. Die Ansaugleitung isi mit 1 bezeichnet 2 sind die Anschlüsse für die Ansaugkanälc in dem Zylinderköpfen des Dieselmotors. Die Ansaugleitung 1 ist in ihrer Fortführung 3 an einen Luftfilter angeschlossen. An ihrem anderen Ende 4 ist die Ansaugleitung 1 geschlossen. Die Ansaugleitung 1 weist die Besonderheit auf, daß ihr Volumen so groß ist, daß in ihr so viel Verbrennungsluft vorrätig gehaltenThe A b b. 1 shows, as far as it is necessary to explain the invention, the intake pipe for a six-cylinder diesel engine. The suction line is denoted by 1 2 are the connections for the Intake ducts in the cylinder heads of the diesel engine. The suction line 1 is in its continuation 3 to one Air filter connected. At its other end 4, the suction line 1 is closed. The suction line 1 has the peculiarity that its volume is so large that so much combustion air is kept in it

wird, wie der Dieselmotor beim Anlaufen für mehrere Takte eines jeden Zylinders benötigt, im Inneren der Ansaugleitung 1 ist eine elektrische Heizschlange 5 vorgesehen, die durch das geschlossene Ende 4 hinein- und wieder herausgeführt ist. Zum Halt der Heizschlange sind in der Ansaugleitung Haltesterne 6 vorgesehen. Damit die Ansaugleitung 1 nach außen keine Verlustwärme abstrahlt, ist sie mit einer Isolierung 7 umgeben.is, like the diesel engine, required for several strokes of each cylinder when starting up, inside the Intake line 1, an electric heating coil 5 is provided, which through the closed end 4 in- and is brought out again. To hold the heating coil, holding stars 6 are provided in the suction line. So that the intake line 1 does not radiate any heat loss to the outside, it is surrounded by insulation 7.

Die Abb. 2 zeigt, daß die Beheizung der Ansaugleitung 8 durch Heizelemente auch von außen her erfolgen kann. Beim Ausführungsbeispiel ist zur Beheizung eine elektrische Heizdrahtwicklung 9 vorgesehen, welche die Ansaugleitung 8 umgibt und von der Isolierung 10 umhüllt ist.Fig. 2 shows that the heating of the suction line 8 by heating elements from the outside can be done here. In the exemplary embodiment, an electrical heating wire winding 9 is provided for heating, which surrounds the suction line 8 and is covered by the insulation 10.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen1 sheet of drawings

Claims (5)

Patentansprüche:Patent claims: 1. Brennkraftmaschine, die mit Vorverdichtung des angesaugten Mediums arbeitet, insbesondere Hubkolbeneinspritzbrennkraftmuschine, mit einer mehrere Ansaugkanäle verbindenden Ansaugleitung und einem sich über die ganze Länge der Ansaugleitung erstreckenden elektrischen Heizelement, dadurch gekennzeichnet, daß die Ansaugleitung (1; 8) die gesamte Ladung für die ersten Arbeitstakte für jeden der Zylinder bei der Inbetriebsetzung aufnimmt.1. Internal combustion engine that works with pre-compression of the medium drawn in, in particular Reciprocating injection internal combustion engine, with a several intake ducts connecting the intake line and one extending over the entire length of the Suction line extending electrical heating element, characterized in that the Intake line (1; 8) the entire charge for the first work strokes for each of the cylinders in the Commissioning takes up. 2. Brennkraftmaschine nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Ansaugleitung (1; 8) mit einer Isolierung (7; 10) umgeben ist und die Heizelemente (5; 9) so bemessen sind, daß sie vor dem Anlassen der Brennkraftmaschine auch die inneren Wandungen der Ansaugleitung {1; 8) aufwärmen.2. Internal combustion engine according to claim 1, characterized in that the intake line (1; 8) with an insulation (7; 10) is surrounded and the heating elements (5; 9) are dimensioned so that they are in front the starting of the internal combustion engine also the inner walls of the intake pipe {1; 8th) warm up. 3. Brennkraftmaschine nach einem der Ansprüche 1 odei 2. dadurch gekennzeichnet, daß die Heizelemente (5; 9) über die Bedienungsvorrichtung zur Ingangsetzung der Brennkraftmaschine vor dem Anlassen der Brennkraftmaschine vorgewärmt sind.3. Internal combustion engine according to one of claims 1 or 2. characterized in that the Heating elements (5; 9) on the operating device for starting the internal combustion engine before Starting the internal combustion engine are preheated. 4. Brennkraftmaschine nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß ein Wärmefühler die Brennkraftmaschine erst dann in Gang setzt, wenn das Medium in der Ansaugleitung (1; 8) genügend vorgewärmt ist.4. Internal combustion engine according to one of the preceding claims, characterized in that a The heat sensor only starts the engine when the medium is in the intake line (1; 8) is sufficiently preheated. 5. Brennkraftmaschine nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Heizelemente (5; 9) mit einem Anschluß für Fremdenergie versehtn sind.5. Internal combustion engine according to one of the preceding claims, characterized in that the Heating elements (5; 9) are provided with a connection for external energy.