DD289096A5 - ELECTRICALLY HEATED MIXTURE PREPARATION DEVICE WITH PTC HEATING ELEMENTS - Google Patents

ELECTRICALLY HEATED MIXTURE PREPARATION DEVICE WITH PTC HEATING ELEMENTS Download PDF

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DD289096A5
DD289096A5 DD89334361A DD33436189A DD289096A5 DD 289096 A5 DD289096 A5 DD 289096A5 DD 89334361 A DD89334361 A DD 89334361A DD 33436189 A DD33436189 A DD 33436189A DD 289096 A5 DD289096 A5 DD 289096A5
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DD
German Democratic Republic
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segments
heating elements
ptc heating
heat
electrically heated
Prior art date
Application number
DD89334361A
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German (de)
Inventor
Herbert Gladigow
Dieter Heymann
Wolfgang Papendieck
Ulrich Heil
Andreas Giessler
Guenter Mohs
Claus-Dieter Runge
Ursula Schild
Ralf Buhtz
Thomas Borchardt
Original Assignee
Veb Messgeraetewerk "Erich Weinert",De
Tu "Otto V. Guericke",De
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    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02MSUPPLYING COMBUSTION ENGINES IN GENERAL WITH COMBUSTIBLE MIXTURES OR CONSTITUENTS THEREOF
    • F02M31/00Apparatus for thermally treating combustion-air, fuel, or fuel-air mixture
    • F02M31/02Apparatus for thermally treating combustion-air, fuel, or fuel-air mixture for heating
    • F02M31/12Apparatus for thermally treating combustion-air, fuel, or fuel-air mixture for heating electrically
    • F02M31/135Fuel-air mixture
    • HELECTRICITY
    • H05ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H05BELECTRIC HEATING; ELECTRIC LIGHT SOURCES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; CIRCUIT ARRANGEMENTS FOR ELECTRIC LIGHT SOURCES, IN GENERAL
    • H05B3/00Ohmic-resistance heating
    • H05B3/10Heating elements characterised by the composition or nature of the materials or by the arrangement of the conductor
    • H05B3/12Heating elements characterised by the composition or nature of the materials or by the arrangement of the conductor characterised by the composition or nature of the conductive material
    • H05B3/14Heating elements characterised by the composition or nature of the materials or by the arrangement of the conductor characterised by the composition or nature of the conductive material the material being non-metallic
    • H05B3/141Conductive ceramics, e.g. metal oxides, metal carbides, barium titanate, ferrites, zirconia, vitrous compounds
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Abstract

Die Erfindung betrifft eine elektrisch beheizte Gemischaufbereitungseinrichtung mit PTC-Heizelementen und waermetauschenden bruchsicheren Segmenten in Saugrohren von fremdgezuendeten Brennkraftmaschinen, wobei die Segmente aus einer Grundplatte mit stachelfoermigen Erhebungen bestehen. Erfindungsgemaesz sind an beiden Seiten der PTC-Heizelemente die Grundplatten der Segmente angeordnet, wobei von beiden Seiten der PTC-Heizelemente eine gleichgrosze Waermemenge abgefuehrt wird und somit eine kuerzest moegliche Aufheizzeit des Brennstoff-Luft-Gemisches erreicht wird. Die Segmente weisen Schachtelform auf und sind ineinander verschachtelt. Die Schachtelwaende werden durch die stachelfoermigen Erhebungen gebildet. Waermekapazitaet und reziproker Waermewiderstand jedes Segmentes werden durch die Anzahl der an der Grundplatte des jeweiligen Segmentes kontaktierten PTC-Heizelemente bestimmt. Fig. 1{Gemischaufbereitungseinrichtung; PTC-Heizelemente; waermetauschende Segmente; Waermemenge; Aufheizzeit; Schachtelform, Waermekapazitaet; reziproker Waermewiderstand}The invention relates to an electrically heated mixture preparation device with PTC heating elements and heat-exchanging unbreakable segments in intake manifolds of foreign-fueled internal combustion engines, wherein the segments consist of a base plate with barbelike elevations. Erfindungsgemaesz the base plates of the segments are arranged on both sides of the PTC heating elements, wherein a gleichgrosze Waermemenge is discharged from both sides of the PTC heating elements and thus a kuerzest possible heating time of the fuel-air mixture is achieved. The segments are box-shaped and interleaved. The box walls are formed by the spike-like elevations. The heat capacity and the reciprocal thermal resistance of each segment are determined by the number of PTC heating elements contacted on the base plate of the respective segment. Fig. 1 {mixture processing means; PTC heating elements; heat exchanging segments; Waermemenge; warm-up time; Box shape, heat capacity; reciprocal heat resistance}

Description

Hierzu 2 Seiten ZeichnungenFor this 2 pages drawings

Anwendungsgebiet der ErfindungField of application of the invention

Die Erfindung dient der Gemischaufbereitung in Saugrohren von fremdgezündeten Brennkraftmaschinen in der Kaltstart- oder Warmlaufpbase, insbesondere bei extremen Umgebungstemperaturen, wobei die von PTC-Heizelementen erzeugte Wärmeenergie ohne wesentliche Wärmeverluste zur Gemischvorwärmung nutzbar ist. Die erfindungsgemäße Gemischaufbereitungseinrichtung ist ohne Veränderungen des Saugrohres nachrüstbar.The invention is used for mixture preparation in intake manifolds of spark-ignited internal combustion engines in the cold start or Warmlaufpbase, especially at extreme ambient temperatures, the heat energy generated by PTC heating elements without substantial heat losses for mixture preheating is available. The mixture preparation device according to the invention can be retrofitted without changes to the intake manifold.

Charakteristik des bekannten Standes der TechnikCharacteristic of the known state of the art

Es sind bereits technische Lösungen für elektrisch beheizte Gemischaufbereitungseinrichtungen mit PtC-Heizelementen bekannt, die ohne wesentliche konstruktive Änderungen am bestehenden Ansaugsystem in dieses eingesetzt werden können. In den US-PS 4.424.787 und 4.756.294 sind Heizeinrichtungen beschrieben, bei denen die wärmeerzeugende PTC-Keramik gleichzeitig als Wärmetauscher ausgeführt ist Die Wärmeübertragung an das Gemisch erfolgt hier durch direkten Kontakt des Gemisches mit der PTC-Keramik. L'ieser direkte Gemischkontakt reduziert wesentlich die Lebensdauer derartiger Heizeinrichtungen. Ein weiterer Nachteil besteht darin, daß die PTC-Keramik sehr spröde ist. Dadurch kann es bei den vorliegenden extremen mechanischen und thermischen Beanspruchungen zu Brüchen der PTC-Keramik kommen, wodurch Schäden am Motor auftreten können.There are already known technical solutions for electrically heated mixture processing equipment with PtC heating elements that can be used without significant structural changes to the existing intake system in this. In US Pat. No. 4,424,787 and 4,756,294 heating devices are described in which the heat-generating PTC ceramic is simultaneously designed as a heat exchanger. The heat transfer to the mixture takes place here by direct contact of the mixture with the PTC ceramic. L'ieser direct mixture contact significantly reduces the life of such heaters. Another disadvantage is that the PTC ceramic is very brittle. This can lead to fractures of the PTC ceramic under the present extreme mechanical and thermal stresses, which can cause damage to the motor.

Die genannten Nachteile v/urden bei den in den US-PS 4.327.697,4.416.242,4.407.254,4.399.796,4.398.522,4.395.994,4.395.670, 4.425.899 und 4.489.232 beschriebenen Heizeinrichtungen vermieden. Hier sind die wärmeerzeugenden PTC-Heizelemente in abgeschlossenen, im allgemeinen hülsenförmigen Gehäusen angeordnet, wobei eine Seite der PTC-Heizelemente in direktem thermischen Kontakt mit der, dem Gemisch zugewandten wärmetauschenden Gehäusefläche steht. Diese Anordnungen weisen jedoch den Nachteil auf, daß die von den PTC-Heizelementen erzeugte Wärme nur einseitig den wärmetauschenden Elementen der Heizeinrichtungen zugeführt wird. Dadurch bedingt ist es bei diesen Heizeinrichtungen trotz erheblichen konstruktiven Aufwandes zur elektrischen Kontaktierung der Heizelemente und zur thermischen und elektrischen Isolation der Heizeinrichtungen zum Vergaser bzw. zur Saugrohrwand nicht möglich, die Heizleistung der PTC-Heizelemente optimal auszunutzen und eine unmittelbar nach dem Startvorgang einsetzende maximale Gemischheizung zu erzielen. In der EP-A 0.267.645 wird eine Heizeinrichtung beschrieben, bei der die wärmeerzeugenden, scheibenförmigen PTC-Heizelemente mit einer Seite an einer als Wärmetauscher für das Gemisch ausgebildeten Wärmesenke befestigt sind. Die Wärmesenke ist mit einer elektrisch und thermisch isolierenden Zwischenlage auf dem Saugrohrboden angeordnet. Zwischen dem Saugrohrboden und der 2. Seite der PTC-Heizelemente sind Federelemente angeordnet, die sowohl der elektrischen Kontaktierung dienen, als auch einen thermischen Kontakt zwischen den PTC-Heizelementen und dem Saugrohrboden herstellen. Dadurch treten neben dem bereits beschriebenen Nachteil, daß nur von einer Seite der PTC-Heizelemente die erzeugte Wärme an die wärmetauschenden Elemente der Heizeinrichtung zugeführt wird, Wärmeverluste zum Saugrohr auf. EinThe disadvantages mentioned are those described in US Pat. Nos. 4,327,697.4.416.242.4.407.254.4.399.796.4.398.522.4.395.994.4.395.670, 4.425.899 and 4.489.232 avoided. Here, the heat-generating PTC heating elements are arranged in closed, generally sleeve-shaped housings, wherein one side of the PTC heating elements is in direct thermal contact with the heat exchanging housing surface facing the mixture. However, these arrangements have the disadvantage that the heat generated by the PTC heating elements is supplied only on one side of the heat exchanging elements of the heaters. As a result, it is not possible in these heaters despite considerable design effort for electrical contacting of the heating elements and the thermal and electrical insulation of the heaters for carburetor or intake manifold to optimally utilize the heating power of the PTC heating elements and a maximum mixture heating immediately after the startup process to achieve. In EP-A 0.267.645 a heating device is described in which the heat-generating disc-shaped PTC heating elements are fastened with one side to a heat sink designed as a heat exchanger for the mixture. The heat sink is arranged with an electrically and thermally insulating intermediate layer on the suction tube bottom. Between the suction tube bottom and the second side of the PTC heating elements spring elements are arranged, which serve both the electrical contact, as well as establish a thermal contact between the PTC heating elements and the Saugrohrboden. As a result, in addition to the disadvantage already described that only from one side of the PTC heating elements, the heat generated is supplied to the heat exchanging elements of the heater, heat losses to the intake manifold. On

weiterer Nachteil dieser Heizeinrichtung besteht darin, daß die Montage im Saugrohr nicht ohne mechanische Nachbearbeitung des Saugrohrbodens möglich ist. Ein gemeinsamer Nachteil aller bekannten, elektrisch beheizten Gemischaufbereitungseinrichtungen besteht darin, daß die angewandten konstruktiven Lösungen eine gezielte Beeinflussung der Wärmeübertragung an das Gemisch in Abhängigkeit von der Stellung der Drosselklappe im Teillastbereich des Motors nicht gestatten.Another disadvantage of this heater is that the assembly in the suction pipe is not possible without mechanical post-processing of the Saugrohrbodens. A common disadvantage of all known, electrically heated mixture conditioning devices is that the applied constructive solutions do not allow targeted influencing the heat transfer to the mixture as a function of the position of the throttle valve in the partial load range of the engine.

Ziel der ErfindungObject of the invention

Ziel der Erfindung ist es, die Nachteile des bekannten Standes der Technik zu vermeiden und eine elektrisch beheiz'.e Gemischaufbereitungseinrichtung zu schaffen, die in kürzester Zeit die maximal von den PTC-Heizelementen erzougbare Wärmemenge ohne wesentliche Wärmeverluste über wärmetauschende bruchsichere Segmente an das Gemisch abgben kann und die ohne Veränderungen des Saugrohres nachrüstbar ist. Dadurch sollen beim Betrieb der Gemischaufbereitungseinrichtung in fremdgezündeten Brennkraftmaschinen die Schadstoffemission und der spezifische Kraftstoffverbrauch in der Warmlaufphase gesenkt, die Warmlaufoigenschaften des Motors verbessert und seine Lebensdauer erhöht werden, bei insgesamt geringerer Belastung des Bordnetzes.The aim of the invention is to avoid the disadvantages of the known prior art and to provide an electrically heated'.e mixture preparation device, which give the maximum amount of heat auszougbare by the PTC heating elements without significant heat losses over heat exchanging unbreakable segments in the shortest time to the mixture can and can be retrofitted without changing the suction tube. This should reduce the emission of pollutants and the specific fuel consumption in the warm-up phase during operation of the mixture preparation device in spark-ignition internal combustion, improves the warm-up characteristics of the engine and its life can be increased, with less overall load on the electrical system.

Darlegung des Wesens der ErfindungExplanation of the essence of the invention

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine elektrisch beheizte Gemischaufbereitungseinrichtung mit PTC-Heizelementen und wärmetauschenden bruchsicheren Segmenten in Saugrohren von fromdgezündeten Brennkraftmaschinen zu schaffen, wobei in kürzester Zeit die maximal von den PTC-Heizelementen erzeugbare Wärmemenge ohne wesentliche Wärmeverluste an das Brennstoff-Luft-Gemisch abgebbar ist.The invention has for its object to provide an electrically heated mixture preparation device with PTC heating elements and heat-resistant unbreakable segments in intake manifolds of ignition-engine combustion, in a short time the maximum amount of heat generated by the PTC heating elements without significant heat losses to the fuel-air mixture is deliverable.

Erfindungsgemäß wird die Aufgabe dadurch gelöst, daß an beiden Seiten der PTC-Heizelemente die Grundplatte der wärmerauschenden Segmente in direktem thermischen und elektrischen Kontakt angeordnet sind, wobei die wärmetauschenden Segmente bekannterweise aus einer Grundplatte mit stachelförmigen Erhebungen bestehen und die Segmente Schachtelform aufweisen. Die stachelförmigen Erhebungen bilden dabei die Schachtelwände der Segmente, welche ineinander verschachtelt sind. Erfindungsgemäß wird die Größe der Wärmekapazität und des reziproken Wärmewiderstandes des jeweiligen Segmentes vom Verhältnis der Anzahl der an der Grundplatte des jeweiligen Segmentes kontaktierten PTC-Heizelemente zur Anzahl der an den Grundplatten der anderen Segmente kontaktierten PTC-Heizelemente bestimmt. Das heißt, daß Wärmekapazität und reziproker Wärmewiderstand jedes Segmentes proportional odor annähernd proportional zur Anzahl der an beiden Seiten der Grundplatte des jeweiligen Segmentes kontaktierten PTC-Heizele mente sind. Damit wird erreicht, daß die gesamte von den PTC-Heizelementen erzeugte Wärmemenge beidseitig von den PTC-Heizelementen abgeführt wird und dabei in gleicher Zeiteinheit von beiden Seiten der PTC-Heizelemente eine annähernd gleichgroße Wärmemenge an die jeweiligen Segmente abgegeben wird. Das heißt die von den PTC-Heizelementen erzeugte Wärmemenge kann nahezu vollständig und in kürzester Zeit über die Segmente an das Brennstoff-Luft-Gemisch abgegeben werden, da Wärm .Verluste am Wärmeübergang von PTC-Heizelement zu wärmetauschenden Segment durch den direkten Kontakt der PTC-Heizelemente mit den wärmetauschenden Segmenten auf ein Minimum reduziert sind und durch die schachteiförmige Anordnung der wärmetauschenden Segmente eine optimale Wärmeübertragung an das Gemisch gewährleistet ist.According to the invention the object is achieved in that the base plate of the heat-exchanging segments are arranged in direct thermal and electrical contact on both sides of the PTC heating elements, wherein the heat-exchanging segments are known to consist of a base plate with sting-like elevations and the segments have box shape. The prickle-shaped elevations form the box walls of the segments, which are interleaved. According to the invention, the size of the heat capacity and the reciprocal thermal resistance of the respective segment is determined by the ratio of the number of contacted on the base plate of the respective segment PTC heating elements to the number of contacted on the base plates of the other segments PTC heating elements. That is, heat capacity and reciprocal thermal resistance of each segment are proportional or approximately proportional to the number of contacted on both sides of the base plate of the respective segment PTC-Heizele elements. This ensures that the entire amount of heat generated by the PTC heating elements is dissipated on both sides of the PTC heating elements and in the same time unit from both sides of the PTC heating elements, an approximately equal amount of heat is delivered to the respective segments. That is, the amount of heat generated by the PTC heating elements can be almost completely and in a very short time on the segments to the fuel-air mixture can be given because heat losses on the heat transfer from PTC heating element to heat-exchanging segment by the direct contact of the PTC Heating elements are reduced with the heat exchanging segments to a minimum and is ensured by the shaft-like arrangement of the heat-exchanging segments optimum heat transfer to the mixture.

Ausführungsbeispielembodiment

Dia Erfindung soll anhand nachfolgendem Ausführungsbeispiels näher erläutert werden. Dabei zeigenThe invention will be explained in more detail with reference to the following embodiment. Show

Fig. 1: die Anordnung einer erfindungsgemäßen Gemischaufbereitungseinrichtung im Ansaugrohr und Fig. 2: eine Draufsicht auf eine erfindungsgemäße Gemischaufbereitungseinrichtung.1 shows the arrangement of a mixture preparation device according to the invention in the intake manifold, and FIG. 2 shows a plan view of a mixture preparation device according to the invention.

Gemäß Fig. 1 werden zwei PTC-Heizelemente 1.1 und 1.2 verwendet, welche zwischen den Grundplatten dreier wärmetauschender Segmente 2,3 und 4 angeordnet sind. Die Segmente 2 und 4 sind mit dem Minuspo! der Bordspannung und das Segment 3 ist mit dem Pluspol verbunden, so daß die im direkten elektrischen Kontakt zu den Grundplatten der Segmente 2, 3 und 4 stehenden PTC-Heizelemente 1.1 und 1.2 bei anliegender Bordspannung aufgeheizt werden. Die elektrischen Zuleitungen für die Segmente 2,3 und 4 werden über die vorhandene Dichtung 6 zwischen Ansaugrohr und Drosselklappe 7 geführt und sind der einfacheren Darstellung wegen nicht eingezeichnet.1, two PTC heating elements 1.1 and 1.2 are used, which are arranged between the base plates of three heat-exchanging segments 2, 3 and 4. The segments 2 and 4 are with the minuspo! the on-board voltage and the segment 3 is connected to the positive pole, so that the standing in direct electrical contact with the base plates of the segments 2, 3 and 4 PTC heating elements 1.1 and 1.2 are heated with applied on-board voltage. The electrical leads for the segments 2, 3 and 4 are guided via the existing seal 6 between the intake pipe and the throttle valve 7 and are not shown for the sake of simplicity.

Die Segmente 2,3 und 4 besitzen Schachtelform, wobei die senkrecht zur Grundplatte des jeweiligen Segmentes 2,3 und 4 angeordneten stachelförmigen Erhebungen die Schachtelwände bilden. Die stachelförmigen Erhebungen dienen bekannterweise der Oberflächenvergrößerung der wärmetauschenden Segmente 2,3 und 4 zur maximalen Wärmeübertragung an das Brennstoff-Luft-Gemisch. Zwischen den Segmenten 2 und 3 und den Segmenten 3 und 4 befindet sich jeweils ein elastisches, elektrisch isolierendes Dichtelement 8, daß der Verbindung der Segmente 2,3 und 4 zu einer montagefähigen Einheit dient und gleichzeitig die PTC-Heizelemente 1.1 und 1.2 vor direkter Berhrung mit dem Brennstoff-Luft-Gemisch und damit vor unmittelbarem Kontakt mit flüssigen Kraftstoffteilchen schützt.The segments 2, 3 and 4 have a box-shaped form, wherein the prong-shaped elevations arranged perpendicular to the base plate of the respective segment 2, 3 and 4 form the box walls. The spike-shaped elevations are known to increase the surface area of the heat-exchanging segments 2, 3 and 4 for maximum heat transfer to the fuel-air mixture. Between the segments 2 and 3 and the segments 3 and 4 is in each case an elastic, electrically insulating sealing element 8, that the connection of the segments 2, 3 and 4 serves for a unit capable of assembly and at the same time the PTC heating elements 1.1 and 1.2 from direct contact with the fuel-air mixture and thus protects against direct contact with liquid fuel particles.

Das PTC-Heizelement 1.1 ist gemäß Fig. 1 zwischen den Grundplatten der Segmente 2 und 3 und das PTC-Heizelement 1.2 zwischen der Grundplatte der Segmente 3 und 4 in unmittelbarem elektrischen und wärmeleitenden Kontakt zu den jeweiligen Grundplatten der Segmente 2,3 und 4 angeordnet. Damit sind an der Grundplatte des Segmentes 2 das PTC-Heizelement 1.1, an der Grundplatte des Segmentes 3 die beiden PTC-Heizelemente 1.1 und 1.2 kontaktiert. Erfindungsgemäß beträgt somit das Verhältnis der Anzahl der an den Grundplatten der Segmente 2,3 bzw. 4 kontaktierten PTC-Heizelemente 1:2:1 und das Verhältnis der Wärmekapazitäten und der reziproken Wärmewiderstände von Segment 2 zu Segment 3 und zu Segment 4 ebenfalls 1:2:1.The PTC heating element 1.1 is arranged according to FIG. 1 between the base plates of the segments 2 and 3 and the PTC heating element 1.2 between the base plate of the segments 3 and 4 in direct electrical and heat-conducting contact with the respective base plates of the segments 2, 3 and 4 , Thus, on the base plate of the segment 2, the PTC heating element 1.1, contacted on the base plate of the segment 3, the two PTC heating elements 1.1 and 1.2. Thus, according to the invention, the ratio of the number of PTC heating elements contacted at the base plates of the segments 2, 3 and 4 is 1: 2: 1 and the ratio of the heat capacities and the reciprocal thermal resistances from segment 2 to segment 3 and to segment 4 is also 1: 2: 1.

Dui ch dieses Verhältnis der Wärmekapazitäten und reziproken Wärmewiderstände der Segmente 2,3 und 4 untereinander wird erreicht, daß die von beiden Seiten der PTC-Heizelemente 1.1 und 1.2 abgeführte Wärmemenge gloich groß ist und somit nahezu die gesamte von den PTC-Heizelementen 1.1 und 1.2 erzeugte Wärmeenergie an die Segmente 2,3 und 4 und in kürzester Zeit an das Brennstoff-Luft-Gemisch abgegeben wird.Duich this ratio of the heat capacities and reciprocal thermal resistance of the segments 2,3 and 4 with each other is achieved that the dissipated from both sides of the PTC heating elements 1.1 and 1.2 amount of heat is great and thus almost all of the PTC heating elements 1.1 and 1.2 generated heat energy is delivered to the segments 2,3 and 4 and in a very short time to the fuel-air mixture.

Das Segment 2 weist an der dem PTC-Heizelement 1.1 abgewandten Seite seiner Grundplatte drei Vorsprünge auf, welche der Erhöhung der Standsicherheit der Gemischaufbereitungseinrichtung auf dem Saugrohrboden 5 dienen. Die drei Vorsprünge stehen in direktem thermischen Kontakt zum S&ugrohrboden 5, wobei dorthermische Kontakt punktförmig begrenzt ist, so daß die Wärmeabführung an den Saugrohrboden 5 üüer diese Vorsprünge nur sehr gering ist und auf die Zeitdauer der Aufheizzeit der Segmente 2,3 und 4 praktisch keinen Einfluß hat. Andererseits wird durch diese Vorsprünge im abgeschalteten Zustand der PTC-Hei^elemente 1.1 und 1.2 gerade soviel Wärme vom Saugrohrboden 5 an die Gemischaufbereitungseinrichtung übertragen, daß die Gemischaufbereitungseinrichtung nicht als Kältepol im Ansaugrohr wirken kann.The segment 2 has on the side facing away from the PTC heating element 1.1 side of its base plate on three projections, which serve to increase the stability of the mixture preparation device on the Saugrohrboden 5. The three projections are in direct thermal contact with the bottom of the tube 5, with local contact being punctiform limited, so that the heat dissipation to the suction tube bottom 5 üüer these projections is very small and the duration of the heating of the segments 2,3 and 4 virtually no effect Has. On the other hand, is transferred by these projections in the off state of the PTC Hei ^ elements 1.1 and 1.2 just enough heat from the intake manifold 5 to the mixture processing device that the mixture preparation device can not act as a cold in the intake manifold.

Zur Verbesserung der Gemischaufbereitung sind die Grundplatten der Segmente 2,3 und 4 in Richtung der stachelförmigen Erhebungen wannenförmig ausgebildet, wobei die Wannenränder als Abrißkanten 9 ausgestaltet sind. Durch die wannenförmige Ausbildung der Grundplatten der Segmente 2,3 und 4 können sich darin im Brennstoff-Luft-Gemisch befindliche Kraftstofftröpfchen sammeln und teilweise verdampft werden. Auf den Grundplatten der Segmente 2,3 und 4 verbleibende höhersiedende Bestandteile des Kraftstoffes werden durch die Strömung des Gemisches an den Abrißkanten 9 zerstäubt.To improve the mixture preparation, the base plates of the segments 2, 3 and 4 are trough-shaped in the direction of the spike-like elevations, wherein the tub edges are configured as break-off edges 9. Due to the trough-shaped design of the base plates of the segments 2, 3 and 4, fuel droplets located therein in the fuel-air mixture can collect and be partially evaporated. On the base plates of the segments 2,3 and 4 remaining higher-boiling components of the fuel are atomized by the flow of the mixture at the Abrißkanten 9.

Eine weitere Verbesserung der Gemischaufbereitung wird dadurch erreicht, daß die stachelförmigen Erhebungen der Segmente 2,3 und 4 auf der dem Gemischeintritt gegenüberliegenden Seite, entsprechend der Stellung der Drosselklappe 7 im Teil'.istbereich, dichter angeordnet sind als die in den anderen Bereichen der Segmente 2,3 und 4. Damit wird eine Vergrößerung der wärmetauschenden Oberfläche auf der Seite der dichter stohenden stachelförmigen Erhebungen vorgenommen, so daß eine dem Betriebszustand der Brennkraftmaschine im Teillastbereich angepaßte Gemischaufbereitung möglich ist.A further improvement in the mixture preparation is achieved in that the spike-shaped elevations of the segments 2, 3 and 4 on the opposite side of the mixture inlet, according to the position of the throttle valve 7 in Teil'.istbereich, are arranged denser than those in the other areas of the segments 2,3 and 4. Thus, an enlargement of the heat exchanging surface is made on the side of the dense stinging barb-like elevations, so that the operating condition of the internal combustion engine in the partial load range adapted mixture preparation is possible.

Zur Verbesserung des mechanischen Schutzes der Gemischaufbereitungseinrichtung gegen eventuelle Fremdkörper sind die stachelförmigen Erhebungen des Segmentes 3 kürzer als die stachelförmigen Erhebungen der Segmente 2 und 4, so daß metallene Fremdkörper keinen Kurzschluß zwischen den Segmenten 2 und 3 bzw. 3 und 4 hervorrufen können.To improve the mechanical protection of the mixture preparation device against any foreign bodies, the spike-shaped elevations of the segment 3 are shorter than the spike-like elevations of the segments 2 and 4, so that metal foreign bodies can cause no short circuit between the segments 2 and 3 or 3 and 4.

Die Herstellung einer montagefähigen Einheit aus den einzelnen Segmenten 2,3 und 4 kann auch durch andere elektrisch isolierte Befestigungselemente, wie Niete, Schrauben, Verzapfungen usw. erfolgen.The production of a mountable unit from the individual segments 2,3 and 4 can also be done by other electrically insulated fasteners, such as rivets, screws, pins, etc.

Die Befestigung der Gemischaufbereitungseinrichtung im Saugrohr erfolgt auf bekannte Art und Weise mittels mechanischer Elemente mit Klemmwirkung und wurde wegen Vereinfachung der Zeichnung in Fig. 1 nicht dargestellt.The attachment of the mixture processing device in the intake manifold is carried out in a known manner by means of mechanical elements with clamping action and was not shown because of simplification of the drawing in Fig. 1.

Die Gemischaufbereitungseinrichtung kann sowohl unterhalb der 1. Vergaserstufe als auch unterhalb beider Vergaserstufen angeordnet werden. Durch die konstruktive Ausführung der erfindungsgemäßen Gemtechaufbereitungseinrichtung ist diese ohne Nachbearbeitung des Saugrohres bzw. des Saugrohrbodens 5 in fremdgezündete Brennkraftmaschinen einsetzbar und damit als Nachrüstsatz geeignet.The mixture preparation device can be arranged both below the first carburetor stage and below both carburetor stages. Due to the structural design of Gemtechaufbereitungseinrichtung this invention is used without post-processing of the intake manifold or the Saugrohrbodens 5 in spark-ignition internal combustion engines and thus suitable as a retrofit kit.

Claims (5)

1. Elektrisch beheizte Gemischaufbereitungseinrichtung mit PTC-Heizelementen und wärmetauschenden Segmenten in Saugrohren von fremdgezündeten Brennkraftmaschinen, wobei die wärmetauschenden Segmente aus einer Grundplatte mit stachelförmigen Erhebungen bestehen, gekennzeichnet dadurch, daß an beiden Seiten der PTC-Heizelemente die Grundplatten der wärmetauschenden Segmente angeordnet sind, wobei Wärmekapazität und reziproker Wärmewiderstand jedes anderen Segmentes in einem Verhältnis steht, das gleich oder annähernd gleich dem Verhältnis der Anzahl der an den Grundplatten der jeweiligen Segmente kontaktierten PTC-Heizelemente ist, daß die Segmente Schachtelform aufweisen, wobei die stachelförmigen Erhebungen die Schachtelwände bilden und daß die Segmente ineinander verschachtelt sind.1. Electrically heated mixture conditioning device with PTC heating elements and heat exchanging segments in suction pipes of spark-ignition internal combustion engines, wherein the heat-exchanging segments consist of a base plate with barbed projections, characterized in that on both sides of the PTC heating elements, the base plates of the heat-exchanging segments are arranged Heat capacity and reciprocal thermal resistance of each other segment is in a ratio that is equal to or approximately equal to the ratio of the number of contacted to the base plates of the respective segments PTC heating elements that the segments have box-shaped, the spike-like projections form the box walls and that the Segments are nested. 2. Elektrisch beheizte Gemischaufbereitungseinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß an der dem Saugrohrboden unmittelbar gegenüberliegenden Grundplatte dieses Segmentes Vorsprünge angeordnet sind, die in direktem thermischen Kontakt zum Saugrohrboden stehen.2. Electrically heated mixture preparation device according to claim 1, characterized in that on the suction tube bottom directly opposite base plate of this segment projections are arranged, which are in direct thermal contact with the suction tube bottom. 3. Elektrisch beheizte Gemischaufbereitungseinrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Grundplatten der Segmente in Richtung der stachelförmigen Erhebungen wannenförmig ausgebildet sind, wobei die Wannenräder als Abrißkanten ausgestaltet sind.3. Electrically heated mixture preparation device according to one of claims 1 to 2, characterized in that the base plates of the segments in the direction of the spike-like elevations are formed trough-shaped, wherein the trough wheels are designed as Abrißkanten. 4. Elektrisch beheizte Gemischaufbereitungseinrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die stachelförmigen Erhebungen der das Plus-Potential der Batterie führenden Segmente kürzer sind als die übrigen Segmente.4. Electrically heated mixture preparation device according to one of claims 1 to 3, characterized in that the spike-shaped elevations of the positive potential of the battery leading segments are shorter than the other segments. 5. Elektrisch beheizte Gemischaufbereitungseinrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die dem Gemischeintritt, welcher durch die Stellung der Drosselklappe im Teillastbereich gekennzeichnet ist, unmittelbar gegenüberliegenden stachelförmigen Erhebungen dichter angeordnet sind als die in den anderen Bereichen der Segmente.5. Electrically heated mixture preparation device according to one of claims 1 to 4, characterized in that the mixture inlet, which is characterized by the position of the throttle valve in the partial load range, immediately opposite spiny bumps are arranged denser than those in the other areas of the segments.
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