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Gegenstand der Erfindung ist eine Vorrichtung zum Entgiften der Auspuffgase von Brennkraftmaschinen mit einem Vergaser auf Grundlage der Zuführung der Sekundärluft in die Strömung des Gemisches Luft-flüssiger Brennstoff, das vom Vergaser zur Saugseite des Motors strömt, wobei diese in einem mit einem Flansch ausgerüsteten Gehäuse, das in die Ansaugleitung eingesetzt wird, untergebracht ist und ein Organ für die Homogenisierung des Gemisches und Hilfsmittel für die Regelung der über gesonderte Kanäle zugeführten Sekundärluft enthält.
Bekannt ist eine Vorrichtung für die Homogenisierung des Gemisches Luft - flüssiger Brennstoff für Brennkraftmaschinen mit einem Vergaser nach der CH-PS Nr. 479805, mit welchem man eine bessere Verbrennung des Gemisches im Motor erzielt und die Giftigkeit der Auspuffgase vermindert. Die erwähnte bekannte Vorrichtung besteht aus einer Homogenisierungskammer mit kegelförmiger Innenform, in der ein ebenso kegelförmiges Diaphragma mit durchlochtem Mantel angeordnet ist. In diese Homogenisierungskammer wird Zusatzluft durch entsprechende Kanäle zugeführt, die mit Organen für die Regelung der zugeführten Zusatzluft ausgestattet sind.
Die Regelung erfolgt entweder automatisch in Abhängigkeit vom Druckunterschied der Aussenluft und des Gemisches in der Homogenisierungskammer oder in Abhängigkeit von der Lage der Drosselklappe im Vergaser, in welchen Falle das Organ für die Regelung der Zusatzluft in der Homogenisierungsvorrichtung mit der mechanischen Übertragung zur Achse der Drosselklappe des Vergasers verbunden wird.
Die bekannte Homogenisierungsvorrichtung besitzt ausserdem ein Organ für die Regelung des Zuflusses des flüssigen Brennstoffs in die Leerlaufdüse in Abhängigkeit von einer vorher bestimmten Drehzahl des Motors, so dass die Leerlaufdüse geöffnet wird, wenn die Drehzahl unter diesen bestimmten Wert fällt, und geschlossen wird, wenn die Drehzahl über den bestimmten Wert ansteigt.
Die Nachteile der erwähnten und anderer bekannter Vorrichtungen liegen hauptsächlich darin, dass die Strömung des Luft-Brennstoff-Gemisches zur Saugseite des Motors turbulent ist und dass sie relativ kompliziert für die Herstellung und den Einbau sind, so dass für ihre Verwendung in einigen Typen bestehender Motoren besondere Anschlusselemente erforderlich sind, wodurch der nachträgliche Einbau in Motore, die sich bereits im Betrieb befinden, ziemlich verteuert werden.
Des weiteren ist eine Zusatzluftzuführung für Brennkraftmaschinen bekannt, die mit einem doppelkonischen Diffusor versehen ist, der an seiner engsten Stelle mit Öffnungen durchbohrt ist. Der Diffusor ist mit einem zylindrischen Mantel umgeben, welcher durch einen Rohrkrümmer an die mit einer Drossel versehene Luftentnahme angeschlossen ist. Die Sekundärluft wird durch die oben genannten Öffnungen in die Strömung des Brennstoff-Luft-Gemisches eingeführt.
Bei der des weiteren bekanntgewordenen Vorrichtung zum Zuführen von Zusatzluft zum BrennstoffLuft-Gemisch von Vergaser-Motoren sind die Ausströmungsöffnungen für die Zusatz- bzw. Sekundärluft im Strömungssinne des Gemischstromes betrachtet hinter der Verengung angeordnet und münden im Strömungssinne des Gemischstromes in diesen.
Die Regulation der Sekundärluftmenge wird bei dieser Bauart mittels eines Schiebers ausgeführt, wobei der Schieber als volle Platte, die mehr oder weniger die Eintrittsöffnung abschliesst, ausgebildet ist.
Der Schieber wird mittels eines Bowdenzuges od. ähnl. mit der Hand betätigt. Keine dieser beiden zuletzt genannten Bauarten lässt jedoch einen solchen Entgiftungsgrad der Auspuffgase zu, wie dies beim Gegenstand der Erfindung der Fall ist. So wird bei den beiden genannten Bauarten durch die Anordnung von über den Umfang der Ausströmöffnung verteilten Bohrungen keine so gleichmässige Verteilung der Sekundärluft über den gesamten Umfang des Diffusors erzielt, wie beim Gegenstand der Erfindung, bei welchem durch die spezielle Ausbildung des zerschnittenen Diffusors eine kontinuierliche Zuführung der Sekundärluft auf dem gesamten Umfang der Öffnung erreicht wird. Auf diese Weise wird nicht nur eine grösstmögliche Entgiftung der Auspuffgase erzielt, sondern gleichzeitig auch eine ins Gewicht fallende Kraftstoff ersparnis.
Diese Verhältnisse werden gegenüber den bekannten beiden Bauarten noch wesentlich dadurch verbessert, dass das Regulierungsorgan für die Sekundärluft als eine verschiebbare Blende ausgebildet ist, wobei die Blende mit einer grösseren Öffnung (für belasteten Motor) und einem Loch (für den Leerlauf des Motors) versehen ist. Hiebei ist zu bedenken, dass die verschiebbare Blende als eine spezielle Ausführung gegenüber den bekannten Schiebern zu betrachten ist, da mit der Grösse der Öffnung und des Loches unter Mitwirkung des Unterdruckes an der Saugseite des Motors die Regulation der
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Sekundärluft erfolgt. Die spezielle Ausführung der Blende trägt zusätzlich wesentlich zur Verbesserung der Entgiftung und der damit zusätzlich erreichbaren Vorteile bei.
Hiebei wird durch die Ausnutzung gegenseitiger Einflüsse des Unterdruckes in der Saugseite des Motors und der Stellung des Loches und der Durchlassöffnung erreicht, dass man eine praktisch homogene Luft-Kraftstoff-Mischung erreicht. Es wird also noch eine zusätzliche Vergleichmässigung der Entgiftung über den gesamten Drehzahlbereich gegenüber den bekannten Bauarten durch das Loch und die besonders ausgebildete Durchlassöffnung erzielt, welche durch die Ausnutzung des Unterdruckes und der jeweiligen gegenseitigen Lage, die von der Drehwinkelstellung der zur Verglaserklappe gehörenden Achse abhängt, die Regulierung der Sekundärluftmenge zur Erzielung einer homogenisierten Mischung ermöglichen.
Durch eine vollkommene Verbrennung der Mischung im Zylinder erhält man weniger Kohlenstoffmonoxyd in den Auspuffgasen.
Die gesamte Energie des verbrannten Kohlenstoffmonoxyds verbleibt somit auf dem Kolben, was die Erzeugung derselben Leistung bei vermindertem Kraftstoffverbrauch bedeutet.
Die nötige Verbrennungszeit für die homogenisierte Mischung ist kürzer, was auch eine Verkleinerung des Vorzündungswinkels bedeutet, wodurch eine kleinere Gegenkraft auf den Kolben ausgeübt wird und somit die Leistung des Motors vergrössert wird oder bei derselben Leistung eine Verminderung des Kraftstoffverbrauchs zu verzeichnen ist.
Da in der Mischung keine Tropfen von Kraftstoff vorhanden sind (gasförmige Mischung) wird auch das Auswaschen von Öl aus Zylinderwänden kleiner, wodurch die Lebensdauer des Motors verlängert wird.
Wegen der schnelleren Verbrennung sind die Wände der Zylinder für kürzere Zeit der hohen Verbrennungstemperatur ausgesetzt, und es besteht eine geringere Tendenz einer übermässigen Erwärmung des Motors, wodurch auch die Lebensdauer des Motors verlängert wird.
Die Erfindung hat den Zweck, eine Vorrichtung für die Entgiftung der Auspuffgase von Verbrennungsmotoren zu verwirklichen, die alle Nachteile der erwähnte bekannten Vorrichtungen beseitigt, d. h. welche eine Laminarströmung des Luft-Brennstoff-Gemisches zur Saugseite des Motors und eine gleichmässige Zusammensetzung des Gemisches bei verschiedenen Drehzahlen des Motors erreichen lässt, wobei die Eingangsgeschwindigkeit des Gemisches unter sicherer Verdampfung der kondensierten Brennstofftröpfchen in den Zuleitungskanälen der Saugseite des Motors vergrössert wird.
Hiebei ist die Vorrichtung einfach aufgebaut und erlaubt den Einbau in verschiedenen Fahrzeugtypen bei einer beachtlichen Verminderung des Kohlenmonoxyds (CO) und unverbrannter Kohlenwasserstoffe (CH) und wirkt dabei unwesentlich auf den Gehalt an Stickstoffoxyden (NO) in den Auspuffgasen ein. Eine weitere Aufgabe der Erfindung ist es, eine Vorrichtung zu schaffen, die einfach in der Herstellung, bei der Montage sowie bei der Einstellung ist.
Erfindungsgemäss werden die oben genannten Vorteile gegenüber bekannten Vorrichtungen zum Entgiften der Auspuffgase von Brennkraftmaschinen der eingangs genannten Bauart dadurch erzielt, dass die Öffnung des an sich bekannten, mit einem Flansch versehenen Körpers des Gehäuses an einer Seite als Einlassmündung ausgearbeitet ist und an der entgegengesetzten stufenartig ausgeführten Seite der genannten Öffnung ein Ring eingesetzt ist, welcher die Auslassmündung bildet, wobei zwischen dem Ring und dem Gehäuse ein Ringkanal mit einem Schlitz gebildet wird, welcher Schlitz über den Umfang der Öffnung verläuft, womit ein zerschnittener Diffusor entsteht und durch einen Kanal mit einem Kanal kommuniziert,
an dessen Ende ein Einlass-Rohransatz für die Sekundärluft angesetzt ist und quer dazu im Körper des Gehäuses ein Kanal als Führung für einen an die Gassteuerung anschliessbaren, an sich bekannten Blendenschieber vorgesehen ist, der mit einer Durchlassöffnung und einem Loch ausgestattet ist.
Prüfungen der Auspuffgase des Motors mit der erfindungsgemässen Vorrichtung gemäss CVS-Test zeigten einen Gehalt an Kohlenmonoxyd von 0, 2 Vol.-% bei erwärmtem Motor ohne Belastung während unter denselben Bedingungen und nach dem gleichen Test beim Motor ohne eingebaute Vorrichtung ein Gehalt an Kohlenmonoxyd von etwa 5 Vol.-% gemessen wurde. Wegen des gleichmässigen Luft-Brennstoff-Gemisches bei verschiedenen Drehzahlen des Motors wird durch die Anwendung der Erfindung der Brennstoffverbrauch um etwa 10% vermindert.
Die Vorrichtung zur Entgiftung der Auspuffgase soll in den Zeichnungen auf Grund eines Ausführungsbeispieles näher beschrieben werden. Darin zeigt : Fig. 1 einen Grundriss der Vorrichtung zur
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Entgiftung der Auspuffgase von Brennkraftmaschinen, teilweise im Schnitt ; Fig. 2 einen Schnitt durch die Vorrichtung nach der Linie II-II aus Fig. 1 und Fig. 3 einen Schnitt durch die Vorrichtung nach der Linie III-III aus Fig. 1.
Die Fig. l bis 3 zeigen ein Ausführungsbeispiel der Vorrichtung zur Entgiftung der Auspuffgase, die aus der Baugruppe--l'-zum Mischen der Sekundärluft und des Gemisches und der Baugruppe --2'-zur Mengenregelung der Sekundärluft in Abhängigkeit von der Gassteuerung besteht. Im gehäuse --3'-der Baugruppe --1'--, dessen Öffnung als Einlassmündung --35-- hergestellt ist, ist ein Ring --4'--
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--32-- bildetEinlassmündung --35-- einen Schlitz --33-- besitzt. Dieser Schlitz --33-- verläuft am Umfang der Öffnung die durch Bestandteile des Gehäuses --3'-- und des Ringes --4'-- gebildet wird, womit ein zerschnittener Diffusor entsteht.
Der ring --4'-- ist an seiner dem Schlitz gegenüberliegenden Seite als Auslassmündung --36-- hergestellt. Im gehäuse --3'-- ist an der Seite des Ringkanals --32-- ein Kanal
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dem ein Blendenschieber --27-- gleitend angebracht ist, der eine grössere Durchlassöffnung --29-- und ein Loch --28-- für den Leerlauf des Motors besitzt. An das Ende des Blendenschiebers --27--, das aus dem Rechteckkanal --26-- herausragt, ist ein Hebel --37-- angeschlossen, der für die mittelbare Verbindung mit der Gassteuerung vorgesehen ist.
Zur Verbindung mit dem entsprechenden Flansch des Ausgangsanschlusses des Vergasers sowie mit dem entsprechenden Flansch der Saugseite besitzt das Gehäuse --3'-- Löcher --25--, durch welche die Vorrichtung mittels Schrauben befestigt wird.
Die Vorrichtung zur Entgiftung der Auspuffgase von Brennkraftmaschinen gemäss den Fig. 1 bis 3 arbeitet wie folgt :
Die Sekundärluft, die dem Gemisch Luft-flüssiger Brennstoff zugeführt wird, kommt in den Einlass-Rohransatz --30-- (der mittels eines Gummirohres mit dem Luftfilter verbunden ist) und von daher im Leerlauf des Motors bei geschlossener Blende --27-- durch das Loch --28--. Bei Normalbelastung des Motors wird die Blende, die über einen Hebel --37-- mit der Gassteuerung verbunden ist, so weit herausgezogen, dass die Sekundärluft duras die Öffnung --29-- und den Kanal --31--, dessen Öffnung für den Leerlauf des Motors zusätzlich mit der Schraube --7'-- geregelt werden kann, in den Kanal --5'-strömt, aus dem sie in den Ringkanal --32-- geführt wird.
Aus diesem Ringkanal strömt die Sekundärluft durch den Schlitz --33-- zwischen dem Gehäuse --3'-- und dem Ring --4'-- rechtwinkelig zur Richtung
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im Gemisch und in den Zuleitungskanälen der Saugseite des Motors erreicht wird. Durch das Mischen im Venturirohr erzielt man eine laminare Strömung und ein gleichmässiges Gemisch der Luft und des Brennstoffes bei verschiedenen Drehzahlen des Motors.
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