M metode

Princip for MAN-M processen
M-stempel af en 4 VD 14.5 / 12-1 SRW

Den M proces , kort for midterkugle proces , er en blanding dannelsesprocessen til dieselmotorer , i hvilke brændstoffet indsprøjtes i et sfærisk forbrændingskammer, fordelt på væggene. Det regnes blandt de direkte injektionsprocesser . I dag betragtes M-proceduren som forældet. Det blev hovedsageligt brugt til stationære motorer og motorer til erhvervskøretøjer, der er ingen personbilmotorer med M-proces.

Arbejdsprincip

I modsætning til en konventionel indsprøjtningsproces, hvor brændstoffet skal holdes så langt væk fra brændkammervæggen som muligt for at øge effektiviteten, påføres M -brændstoffet specifikt på væggen i forbrændingskammeret, der er designet som en sfærisk fordybning i stempelkronen (se billede til højre). Brændstoffet sprøjtes tangentielt til forbrændingskammerets væg ved lavt tryk gennem en et- eller to-hullers dyse, hvilket betyder, at det stort set fordeles som en film på vægoverfladen. For at starte tændingen er en lille del af brændstoffet luftdistribueret. Det er kun gennem den høje gastemperatur, der hersker i forbrændingskammeret efter antændelse, at brændstoffet fordamper fra forbrændingskammerets væg og hurtigt blandes med indsugningsluften af ​​en kraftig luftvirvel, der får det til at brænde. Da brændstofets hastighed nærmer sig 0, skal luftens hastighed øges for at opnå en høj relativ hastighed mellem brændstof og luft. Dette opnås med snoede luftindløbskanaler.

Baggrunden for M-processen er, at brændstoffet, som stadig er flydende, ikke udsættes for den høje forbrændingskamertemperatur på grund af vægfordelt indsprøjtning, det vil sige, at det ikke "behandles", hvilket betyder, at trykket stiger i cylinderen, når forbrændingsstart er meget lav, og forbrændingen forløber langsomt, hvilket er det, der sker mærkbart ved en lav forbrændingsstøj. Derudover fører den vægfordelte indsprøjtning til god luftudnyttelse, hvilket betyder, at motorer med M-processen producerer meget lidt sod. På denne måde kan der opnås høje middeltryk op til røggrænsen.

Ulempen ved M-processen er, at der på grund af princippet forekommer store flow- og varmeoverførselstab , hvilket reducerer effektiviteten og dermed øger brændstofforbruget. Desuden udsættes især stemplet og topstykket for større termisk belastning, hvorfor motorer med M -processen ikke er velegnede til overladning eller turboladning . I delbelastningsområdet er blandingsdannelsesadfærden dårlig på grund af de faldende temperaturer, hvilket betyder, at der udsendes flere kulbrinter.

Multifunktionelle egenskaber

Da M -processen er baseret på princippet om, at brændstoffet påføres den koldere forbrændingskammervæg og ikke er direkte udsat for den varme gas, er processen ikke kun egnet til konventionelle dieselbrændstoffer, men også til oliefraktioner, der opvarmes til temperaturer på 40 ° C (313,15 K.) koger op til 400 ° C (673,15 K) og motorbensin med en oktantal på op til 86. En videreudvikling af M-processen er FM-processen (F som ved ekstern tænding), hvor de dieselmotortypiske egenskaber ved indre blandingsdannelse og kvalitativ regulering er bibeholdt, men blandingen antændes kontrolleret med en gnist prop. Derfor er motorer med FM -processer strengt taget hverken benzin- eller dieselmotorer, men regnes blandt motorerne med hybridforbrændingsprocesser. I forhold til den klassiske M -proces forbedres udstødningsgasadfærden. I FM -metoden er tændrøret arrangeret med to parallelle stiftelektroder på forbrændingskammerets væg modsat injektoren. Alternativt kan et tændrør med tre jordelektroder placeres ved kanten af ​​brændstofstrålen.

historie

Ingeniøren Kurt Blume overvejede først M -processen i 1940, og i 1941 blev disse overvejelser først registreret skriftligt. M -processen blev derefter bragt til serieproduktion af Joachim Siegfried Meurer hos MAN . De første motorer med M -processen blev testet i 1954 og 1955.

MAN havde sine køretøjsmotorer beskyttet på grundlag af patentet på M -processen. Dette udløste en omfattende juridisk kamp mellem østblokken og MAN. Blandt andet anlagde Institut for Motorkøretøjsforskning i Prag en annullationssøgsmål ved det tyske patentkontor i 1959. Dette blev ikke efterkommet af forbundsdomstolen den 25. februar 1964, som blev betragtet af DDR -specialpressen som en politisk motiveret dom. Ifølge sagsøgerne var motorerne produceret af MAN dengang ikke engang baseret på den patenterede M -proces, fordi brændstoffet ikke ville blive påført direkte på forbrændingskammeret, men der ville snarere forekomme forstøvning / blandingsdannelse. MAN patentafdeling svarede, at påføring af brændstoffet på forbrændingskammervæggen var et afgørende træk ved den patenterede M-proces, og at den forudsatte forstøvning af brændstoffet under motordrift ikke var relevant. Endelig blev M-processen licenseret i DDR for at kunne bruge den til industrimotoren 4 VD 14.5 / 12-1 SRW fra 1967 .

FM -metoden, der stammer fra M -metoden, blev brugt fra slutningen af ​​1960'erne til midten af ​​1980'erne.

Individuelle beviser

  1. ↑ a b c d e v. Basshuysen, Schäfer: Håndbog Forbrændingsmotor: Fundamentals, Components, Systems, Perspectives . S. 761
  2. ↑ Braess, Seiffert: Vieweg håndbog bilteknologi . S. 233
  3. ^ A b Hans Christian Graf von Seherr-Thoß: Teknologien til MAN erhvervskøretøjskonstruktion i MAN Nutzfahrzeuge AG (red.): Ydeevne og måde: Til historien om MAN erhvervskøretøjskonstruktion . S. 438
  4. ↑ Richard van Basshuysen (red.): Otto motor med direkte indsprøjtning - procesanlæg udvikling potentiale , 3. udgave, Springer Vieweg, Wiesbaden, 2013, ISBN 9783658014087 ., S 21
  5. ↑ Gaier, erhvervskøretøjer i DDR, bind 2 . S. 100
  6. ^ ATZ, Automobiltechnische Zeitschrift, bind 75. Franck, 1973. S. 152
  7. ↑ En meget interessant patentlovsafgørelse. I: Motorkøretøjsteknologi 12/1964, s. 442.
  8. ↑ Om patentkonflikten om MAN-M-processen. I: Motorkøretøjsteknologi 5/1965, s. 164.
  9. ↑ Kirchberg: Plast, plade og planøkonomi: bilbyggeriets historie i DDR . S. 757
  10. ↑ Gaier, erhvervskøretøjer i DDR, bind 2 . S. 89
  11. ↑ v. Basshuysen: Otto motor med direkte indsprøjtning og direkte injektion: benzin, naturgas, methan, hydrogen . S 23

litteratur

  • J. Siegfried Meurer : MAN-M forbrændingsprocessen . ATZ Automobiltechnische Zeitschrift, Franck, bind 58, 1956. nr. 4, s. 92 og 98; Nr. 5. S. 127 og 133.
  • J. Siegfried Meurer: Videreudvikling af MAN-M og multi-fuel motorer . ATZ Automobiltechnische Zeitschrift, Franck, bind 59, 1957. nr. 7. s. 179 og 182.
  • MAN Nutzfahrzeuge AG (red.): Præstation og måde: Om historien om MAN erhvervskøretøjskonstruktion , Springer, Berlin / Heidelberg, 1991. ISBN 978-3-642-93490-2 . S. 436 ff.
  • Richard van Basshuysen, Fred Schäfer (red.): Håndbog Forbrændingsmotor: Fundamentals, Components, Systems, Perspectives , 8. udgave, Springer, Wiesbaden, 2017. ISBN 978-3-658-10902-8 . Kapitel 15.1, s.761
  • Robert Bosch GmbH (red.): Dieselindsprøjtningsteknologi . Springer, Berlin / Heidelberg, 1993. ISBN 978-3-662-00904-8 . S. 8
  • Heinrich Dubbel : Dubbels Taschenbuch für den Maschinenbau , 12. udgave, Springer, Berlin / Heidelberg, 1961. ISBN 978-3-662-41644-0 . S. 175
  • Hans-Hermann Braess, Ulrich Seiffert (red.): Vieweg Handbook Motor Vehicle Technology , 6. udgave, Vieweg + Teubner, Wiesbaden, 2012. ISBN 978-3-8348-8298-1 . S. 233
  • Peter Kirchberg: Plast, plade og planøkonomi: bilbyggeriets historie i DDR , 2. udgave, Nicolai, Berlin, 2001. ISBN 978-3-87584-027-8 . S. 485 og 757
  • Achim Gaier: Erhvervskøretøjer i DDR, bind 2 . 2. udgave, Schrader, Stuttgart, 2002. ISBN 9783613872103 . S. 89 og 100
  • Richard van Basshuysen: Otto -motor med direkte indsprøjtning og direkte indsprøjtning: Otto -brændstoffer, naturgas, metan, brint , 4. udgave, Springer, Wiesbaden, 2016. ISBN 9783658122157 . S. 23