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Verfahren zum Starten einer Brennkraftmaschine mit Direkteinspritzung

IP.com Disclosure Number: IPCOM000009463D
Original Publication Date: 2002-Sep-25
Included in the Prior Art Database: 2002-Sep-25
Document File: 2 page(s) / 343K

Publishing Venue

Siemens

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Juergen Carstens: SUBMITTER

Abstract

Zum Starten einer Brennkraftmaschine werden derzeit Elektromotoren eingesetzt, die direkt oder indi-rekt mit der Kurbelwelle verbunden sind. Nach dem Anschleppen der Maschine durch den Elektromo-tor wird von den Zylindern das Kraftstoff-Luft-Gemisch (bzw. bei Maschinen mit Direkteinspritzung nur Luft) angesaugt, verdichtet und mit einer Zuendkerze zur Verbrennung gebracht. Die erste Verbren-nung fuehrt zu einer starken Beschleunigung des Kurbeltriebes, so dass der Elektroanlasser abge-schaltet und ausgekuppelt werden kann. Beim Abstellen nimmt der Verbrennungsmotor Stillstandspositionen ein, die etwa 60° +/- 30°KW vor dem oberen bzw. unteren Todpunkt liegen. Ueber Sensoren (z.B. Nockenwellen-Absolutwinkelgeber) lassen sich diese Positionen erfassen und berechnen. Es wird vorgeschlagen die Tatsche, dass sich die Kolben nicht in den Todpunkten befinden, auszu-nutzen, um die Brennkraftmaschine ohne zusaetzlichen Anlasser zu starten. Zu der aufgrund der be-vorzugten Stillstandspositionen in den Zylindern befindlichen Luft wird Kraftstoff eingespritzt und ver-brannt. Damit der Motor in der korrekten Richtung anlaeuft, wird dafuer der Zylinder genutzt, der sich im Expansionstakt 3 (siehe Abbildung 1) befindet. Dadurch kommt es zu einer Beschleunigung und einem ersten Drehen des Motors ueber den Todpunkt hinaus, so dass anschliessend das Kraftstoff-Luft-Gemisch (nach der Kraftstoffeinspritzung) des Zylinders gezuendet werden kann, der urspruenglich im Kompressionstakt 2 war. Fuer eine groessere Beschleunigung des Motors beim Start kann auch in den Zylinder, der sich im Ansaugtakt 1 befindet, Kraftstoff eingespritzt werden, so dass der Kraftstoff in zwei Zylindern gleichzeitig gezuendet und verbrannt werden kann. Die einzuspritzenden Kraftstoffmengen koennen aus den in den Zylindern befindlichen Verbren-nungsluftmassen ermittelt werden, wobei sich diese wiederum aus dem Zylinderhub, der Motortempe-ratur und dem Umgebungs- bzw. Saugrohrdruck berechnen lassen. Der Zylinderhub wird mit den No-ckenwellen-Absolutwinkelgebern bestimmt. Beim Abstellen des Verbrennungsmotors werden die Nockenwellen fuer die Einlass- bzw. Auslass-ventile so gestellt, dass sich beim Start ein moeglichst grosses Beschleunigungsmoment ergibt. Des weiteren wird die Drosselklappe weit geoeffnet, um die Zylinder mit ausreichend Frischluft zu versor-gen. Bei Brennkraftmaschine mit Ventilhubverstellung, die insbesondere durch eine bezogen auf den Kur-belwellenwinkel veraenderte Ventilerhebungskurve bewirkt wird, wird der Ventilhub beim Motorstopp so eingestellt, dass die Gaswechselventile des Zylinders, der beim folgenden Start zuerst zuendet, geschlossen sind.

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Verfahren zum Starten einer Brennkraftmaschine mit Direkteinspritzung

Idea: Dr. Hong Zhang, DE-Regensburg; Harry Schuele, DE-Regensburg

Zum Starten einer Brennkraftmaschine werden derzeit Elektromotoren eingesetzt, die direkt oder indi- rekt mit der Kurbelwelle verbunden sind. Nach dem Anschleppen der Maschine durch den Elektromo- tor wird von den Zylindern das Kraftstoff-Luft-Gemisch (bzw. bei Maschinen mit Direkteinspritzung nur Luft) angesaugt, verdichtet und mit einer Zuendkerze zur Verbrennung gebracht. Die erste Verbren- nung fuehrt zu einer starken Beschleunigung des Kurbeltriebes, so dass der Elektroanlasser abge- schaltet und ausgekuppelt werden kann.

Beim Abstellen nimmt der Verbrennungsmotor Stillstandspositionen ein, die etwa 60° +/- 30°KW vor dem oberen bzw. unteren Todpunkt liegen. Ueber Sensoren (z.B. Nockenwellen-Absolutwinkelgeber) lassen sich diese Positionen erfassen und berechnen.

Es wird vorgeschlagen die Tatsche, dass sich die Kolben nicht in den Todpunkten befinden, auszu- nutzen, um die Brennkraftmaschine ohne zusaetzlichen Anlasser zu starten. Zu der aufgrund der be- vorzugten Stillstandspositionen in den Zylindern befindlichen Luft wird Kraftstoff eingespritzt und ver- brannt. Damit der Motor in der korrekten Richtung anlaeuft, wird dafuer der Zylinder genutzt, der sich im Expansionstakt 3 (siehe Abbildung 1) befindet. Dadurch kommt es zu einer Beschleunigung und einem ersten Drehen des Motors ueber den Todpunkt hinaus, so dass anschliessend das Kraftstoff- Luft-...