DE1526657A1

DE1526657A1 - Einrichtung zum Vorwaermen des Kraftstoff-Luft-Gemisches fuer Vergasermotoren

Info

Publication number: DE1526657A1
Application number: DE19661526657
Authority: DE
Inventors: Nelson Goesta Ingemar
Original assignee: Volvo AB
Current assignee: Volvo AB
Priority date: 1965-12-01
Filing date: 1966-11-28
Publication date: 1970-02-12
Also published as: FR1502542A; GB1095610A; US3456634A

Description

Aktiebolaget Volvo,

Gotenburg, Schweden.

Einrichtung zum Vorwärmen des Kraftstoff-Luft-Gemisches für Vergasermotoren

Um in Vergasermotoren eine so weitgehende Verdampfung des Kr aft stoff-Luft-Gemisches zu erhalten, dass eine möglichst vollständige Verbrennung stattfinden kann, wurden bereits verschiedene Einrichtungen vorgeschlagen, um das Sugrohr oder einen Teil desselben so zu erwärmen, dass ausgeschiedene Kraft stofftropfen verdampft werden. Beispielsweise sind Einrichtungen bekannt, bei denen das Auspuffrohr und das Saugrohr zum Teil in einem Stück gegossen sind, sodass die Abgase das Saugrohr auf einer längeren oder kürzeren Strecke erwärmen, wobei eine gewisse Regelung, der Erwärmung

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dadurch erfolgen kann, dass ein Teil der Abgase von der Vorwärmung sstelle abgeleitet wird. Im Leerlauf und bei geringer Belastung wirkt diese Einrichtung zufriedenstellend. Da aber die Vorwärmung nicht abgeschaltet werden kann, ist der volumetrische Wirkungsgrad im ganzen Belastungsbereich dec Motors niedrig, sodass der Motor die berechnete Höchstleistung nicht abgeben kann.

Die vorliegende Erfindung bezweckt die Schaffung einer Einrichtung, die im Leerlauf und bei geringer Motorleistung eine starke Vorwärmung und Turbulenz des Kraftstoff-Luft-Gemisches ermöglicht, sodass der Kraftstoff weitgehend verbrannt und ein homogenes Gemisch erhalten wird, wodurch die Verbrennung 'so vollständig wie möglich wird und der Giftgehalt der Abgase entsprechend verringert wird, während bei normaler hoher Leistung ein günstiger volumetrischer Wirkungsgrand dadurch erreicht wird, dass die Vorwärmung ganz oder zum grössten Teil ausgeschaltet ist.

Die Erfindung kennzeichnet sich dadurch, dass an das Saugrohr des Motors eine Zweigleitung angeschlossen ist, die zu einem Heizorgan geht und davon in das Saugrohr zurüakführt, wobei das Heizorgan mit Mitteln zur Hervorrufung einer Turbulenz des durchströmenden Gemisches versehen ist, und dass im Saugrohr zwei Klappen angeordnet sind, von denen die eine bei geringer Motorleistung geschlossen ist, sodass das gesamte Gemisch durch die Zweigleitung strömen muss, und bei hoher Leistung das Gemisch unter Regelung direkt zum Motor strömen lässt, während die andere Klappe bei geringer Leistung die Strömung durch die Zweigleitung regelt und bei hoher Leistung ganz oder nahezu ganz geöffnet ist. 909887/0569

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In der beiliegenden Zeichnung zeigt Fig. 1 einen längsschnitt durch das Saugrohr und -Auspuffrohr eines Vergasermotors, Fig. 2 eine Verstellvorrichtung für die beiden Klappen und Fig. 3 einen Längsschnitt eines zweiten Ausführungsbeiepiels»

In Fig. 1 ist äas Saugrohr des Motors über ein Gehäuse 3 an einen Vergaser 1 angeschlossen. In das Gehäuse 3 mündet das Einlassö&de einer Zweigleitung *f, durch die das vom Vergaser 1 koiamende Kraft stoff-Luft -Gemisch abgeleitet werden kann. Zwischen dem Einlassende der Leitung h und dem Saugrohr 2 ist im Gehäuse 3 eine drehbare Klappe 5 angeordnet. Wenn diese Klappe geschlossen ist, muss das · gesamte Gemisch in die Leitung H einströmen. Im Auslass des Vergasers 1 ist eine zweite Klappe 6 in üblicher Weise angeordnet. Die Leitung h ist ..mit einer Kammer 7 verbunden, die in einem Stück mit den Auspuffrohr 10 ausgebildet oder in anderer Weise fest damit verbunden sein kann, sodass sie im Betrieb durch die Abgase wirksam beheizt wird. Um die Erwärmung und Turbulenz des Kraftsoff-Luft-Gemisches zu verbessern, sind die Rippen -11 derart im Strömungsweg angeordnet, dass die Wände der Kammer 7 wirksam bestrichen werden. Von der Kammer 7 führt ein Kanal 9 zum Saugrohr 2, wobei das Auslassende 8 dieses Kanals zwecks Verbesserung der Saugwirkung im Kanal abgeschrägt ist. Die beschriebene Einrichtung arbeitet in folgender Weise.

Im Leerlauf und bei geringer Belastung des Motors ist die Klappe 5 geschlossen und die erforderliche Gemischmenge wird durch die Klappe 6 geregelt, wobei die ganze Gemischmenge in die Zweigleitung h gesaugt wird und durch die BAD ORIGINAL 909187/0569

Kammer 7 strömt, wo das Gemisch stark vorgewärmt wird. Aus der Kammer 7 strömt das Gemisch durch den Kanal 9 in das Saugrohr 2 und weiter in den Motor. Wenn die Klappe 6 so weit geöffnet ist wie es der vollen Aufnahmefähigkeit der Zweigleitung k entspricht, beispielsweise wenn die Klappe 6 um einen Winkel von 30-^0° gedreht wurde, wird bei zunehmender Belastung die Klappe 5 allmählich bis auf den der Höchsten Leistung entsprechenden Wert geöffnet. Gleichzeitig wird die Klappe 6 weitergedreht, bis si· den Durchgang für das Gemisch unbehindert freigibt. Dabei strömt ein immer grosser werdender Teil der Gemischmenge direkt in das Saugrohr 2 und damit wird die Vorwärmung immer geringer, sodass die Temperatur des in den Motor einströmenden Gemisches niedrig und damit der volumetrische Wirkungsgrad hoch gehalten wird. Es ist Jedoch erwünscht, die Zweigleitung *f und die Kammer 7 auch bei hoher Leistung zu ventilieren, um u.a. eine Ueberhitzung der Kammer 7 und damit die Gefahr von zu starken Wärmespannungen zu verhindern. Zu diesem Zweck ist das Auslassende 8 des Kanals 9 in der Strömungsrichtung abgeschränkt oder es können auch andere Mittel vorgesehen sein, um einen Druckunterschied zwischen dem Einlassende der Leitung h und dem Auslassende 8 des Kanals 9 hervorzurufen, sodass auch bei freigegebenem Durchlass "com. Vergaser zum Saugrohr ein gewisser Teil des Gemisches durch die Kammer 7 gesaugt wird. Die dadurch erfolgende schwache Vorwärmung des Gemisches hat nur einen unbedeutenden Einfluss auf den volumetrischen Wirkungsgrad bei hoher Belastung. Während der Beschleunigung kann dagegen eine bessere Verbrennung erzielt werden.

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Die "beiden Klappen 5 und 6 müssen natürlich durch eine gemeinsame Verstellvorrichtung betätigbar sein, beispielsweise durch ein Gaspedal. Dies kann in der in Fig. gezeigten Weise erfo]g en. Auf der Achse 12 oder Klappe 6 ist ein Hebel 13,15 befestigt, der über Gelenke oder einen Drahtzug an eine Verstellvorrichtung angeschlossen ist. Der Hebelarm 15 hat eine Kurve ^h. Die mit vollen Linien gezeig. te Stellung des Hebels entspricht der geschlossenen Stellung der Klappe 6. Die Achse 16 der Klappe 5 trägt einen Arm 17, der an seinem Ende eine Rolle 18 hat. Auch dieser Arm ist mit vollen Linien in der Stellung gezeigt., in der die Klappe 5 geschlossen ist.

Um bei niedriger Belastung die Klappe 6 zu öffnen, wird der Hebel 13,15 im Uhrzeiger sinn geschwenkt. Erst wenn er in die mit gestrichelten Linien gezeigte Stellung 1^a kommt, greift die Kurtee 1¹+ auf die Rolle 18 an. Bei fcdgesetzer Drehung des Hebels 13,15" wird der Arm 17 mitgenommen und damit die Klappe 5 geöffnet, bis bei i5b beiae Klappen voll offen sind. Da die Rolle 18 bei der Drehung des Armes 17 in* einem immer grösseren Abstand von der Achse 12 auf der Kurve 1¹+ rollt, wird der Drehwinkel der Klappe in Bezug auf den Drehwinkel der Klappe 6 umso grosser, je weiter die Klappe 6 geöffnet wird. Beide Klappen sind in der Schliessrichtung federbelastet.

Die in Fig. 3 gezeigte Modifikation unterscheidet sich vom Ausführungsbeispiel der Fig. 1 dadurch, dass das Einlassende der Zweigleitung h an den Auslass des Vergasers 1 vor der darin angeordneten Klappe 19 angeschlossen ist, während das Auslassende 8 des von der Vorwärmkammer 7

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kommenden Kanals 9 vor der Klappe 20 in das Gehäuse 3 mündet. Die Wirkungsweise ist dieselbe wie die oben beschriebene und die Klappen werden wie folgt geregelt. Im Leerlauf und bei niedriger Belastung strömt die gesamte Gemischmenge durch die Zweigleitung k, wei./ in diesem Fall die Klappe 19 geschlossen ist, während die Regelung des angesaugten Gemisches mit Hilfe der im Gehäuse 3 angeordneten Klappe 20 erfolgt. Bei höherer Belastung wird die Klappe 19 allmählich geöffnet und die Klappe 20 weiter geöffnet, bis beide Klappen bei voller Belastung ganz offen sind. Die beiden Klappen können in der bereits beschriebenen Weise betätigt werden.

Änderungen der beschriebenen Beispiele sind im Rahmen der Erfindung möglich. Beispielsweise kann die Klappe 6 bzw. 20, welche die Strömung durch die Vorwärmvorrichtung regelt, mit gleicher Wirkung entweder in der Zweigleitung h oder im Kanal 9 angeordnet sein. Die Bewegung dieser Klappe kann mit der Bewegung der Klappe 5 bzw. 19 im Saugrohr in ähnlicher Weise wie in Fig. 1 und 2 gekuppelt und synchronisiert sein, doch sind auch andere Ausführungen denkbar.

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Claims

152665? Patentansprüche

1. Einrichtung zum Vorwärmen des Kraftstoff-Luft-Gemisches für Vergasermotoren, dadurch gekennzeichnet, dass an das Saugrohr (.2) des Motors eine Zweigleitung 0+) angeschlossen ist, die zu einem HeiEorgan (7) geht und davon in das Saugrohr (2) zurückführt, wobei das Heizorgan mit Mitteln (11) zur Hervorrufung einer Turbulenz des durchströmenden Gemischer versehen ist, und dass im Saugrohr zwei klappen (5,6) angeordnet sind, von denen die eine (5) bei geringer Motorleistung geschlossen ist, sodass das gesamte Gemisch durch die Zweigleitung (*+) strömen muss, und bei hoher Leistung das Gemisch unter Regelung direkt zum Motor strömen lässt, während die andere Klappe (6) bei geringer Leistung die Strömung durch die Zweigleitung (*+) regelt und bei hoher Leistung ganz oder nahezu ganz geöffnet ist.

2. Einrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dacr die Klappen (5?6) eine gemeinsame Verstellvorrichtung haben und dass die letztgenannte Klappe (6) mit einem Hebel (13?15) o.dgl. verbunden ist, der nach dem öffnen dieser Klappe um einen bestimmten Winkel an einen mit der anderen Klappe (5) verbundenen Arm (17) angreift und ihn bei fortgesetzter Öffnungsbewegung mitnimmt.

3· Einrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass das Heizorgan aus einer Kammer (7) besteht, die in einem Stück mit dem Auspuffrohr (10) des Motors ausgebildet oder damit fest verbunden ist.

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¹I. Kinrichtung nach einem der Voran Sprüche ₅ dadurch gekennzeichnet> dass das Auslassen do (8) eines das Hei.-sorg an (7) mit dem Saugrohr (2) verbindenden Kanals (9) abgeschrägt ist. ' ' .

^l% Modifikation der Einrichtung nach, einem der Voranspräche, dadurch gekennzeichnet, dass die die Strömung durch die Umgehungsleitung regelnde Klappe (6,20) in dieser Leitung (K) oder im Kanal (9) angeordnet ist.

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