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Die vorliegende Erfindung betrifft eine Mischanordnung zur Durchmischung von Kraftstoffdampf mit Luft, vorzugsweise für ein kraftstoffbetriebenes Fahrzeugheizgerät, umfassend eine Kraftstoffverdampfungsanordnung zur Abgabe von verdampftem Kraftstoff an einer Abdampfungsseite der Kraftstoffverdampfungsanordnung.
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Derartige, aus dem Stand der Technik bekannte Mischanordnungen sind im Allgemeinen Teil einer Brennkammer, etwa eines kraftstoffbetriebenen Fahrzeugheizgeräts. Dabei wird verdampfter Kraftstoff unmittelbar in die Brennkammer abgegeben und mit ebenfalls in die Brennkammer zugeführter Brennluft durchmischt. Bei diesem herkömmlichen Aufbau wird das in der Brennkammer erzeugte Luft-Kraftstoff-Gemisch sofort gezündet, sobald ein für eine Verbrennung geeignetes Luft-Kraftstoff-Verhältnis vorliegt. Dies bedeutet jedoch, dass weder ein definiertes noch ein homogenes Luft-Kraftstoff-Verhältnis hierdurch sichergestellt werden kann. Da aber die Zusammensetzung der von einem Heizgerät abgegebenen Abgase von dem Luft-Kraftstoff-Verhältnis des verbrennenden Luft-Kraftstoff-Gemisches abhängt, kann folglich bei einem derartigen Heizgerät auch nicht der Schadstoffanteil in den Emissionen kontrolliert werden.
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Angesichts dieser aus dem Stand der Technik bekannten Nachteile ist es die Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine Mischanordnung bereitzustellen, mit welcher das Luft-Kraftstoff-Verhältnis definiert einstellbar ist.
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Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe gelöst durch eine Mischanordnung zur Durchmischung von Kraftstoffdampf mit Luft, vorzugsweise für ein kraftstoffbetriebenes Fahrzeugheizgerät, umfassend eine Kraftstoffverdampfungsanordnung zur Abgabe von verdampftem Kraftstoff an einer Abdampfungsseite der Kraftstoffverdampfungsanordnung sowie eine der Kraftstoffverdampfungsanordnung an der Abdampfungsseite wenigstens teilweise gegenüberliegend angeordnete Luft-Kraftstoff-Mischeinheit zur Durchmischung von an der Abdampfungsseite abgegebenem Kraftstoff mit Luft.
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Bei einer erfindungsgemäßen Mischanordnung wird zunächst dafür gesorgt, dass an der Abdampfungsseite der Mischanordnung abgegebener Kraftstoffdampf wenigstens teilweise in die Luft-Kraftstoff-Mischeinheit gelangt und in dieser mit Luft durchmischt wird. Hierdurch kann also zunächst in der Luft-Kraftstoff-Mischeinheit für ein definiertes Luft-Kraftstoff-Verhältnis gesorgt werden, bevor das Luft-Kraftstoff-Gemisch nachgeschalteten Funktionsbereichen, etwa einer Brennkammer, zugeführt wird. Durch die definierte Einstellung des Luft-Kraftstoff-Verhältnisses kann letztlich auch die Zusammensetzung der Abgase und somit der Schadstoffanteil eines eine derartige Mischanordnung aufweisenden Heizgerätes präzise eingestellt werden.
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In Weiterbildung der Erfindung kann vorgesehen sein, dass die Luft-Kraftstoff-Mischeinheit wenigstens einen in die Luft-Kraftstoff-Mischeinheit führenden Einströmbereich zur Zufuhr von Luft in die Luft-Kraftstoff-Mischeinheit aufweist. Der Einströmbereich kann hierbei derart angeordnet sein, dass einströmende Luft im Wesentlichen parallel zu der Abgabeseite der Kraftstoffverdampfungsanordnung strömt. Eine besonders homogene Durchmischung von Luft und Kraftstoffdampf kann insbesondere dann sichergestellt werden, wenn die Abdampfungsseite eine im Wesentlichen plane Abdampfungsfläche aufweist, da dann parallel zu der Abdampfungsfläche zugeführte Luft gleichmäßig über die gesamte Abdampfungsfläche strömen und sich dabei mit abgegebenem Kraftstoffdampf durchmischen kann.
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Um sowohl die Strömung zugeführter Luft als auch von abgegebenem Kraftstoffdampf gezielt innerhalb der Luft-Kraftstoff-Mischeinheit beeinflussen zu können, kann die Luft-Kraftstoff-Mischeinheit wenigstens ein Leitelement zum Leiten von Luft oder/und Kraftstoffdampf aufweisen. Hierdurch kann auch gezielt für Verwirbelungen im Strömungsfeld von zugeführter Luft und abgegebenem Kraftstoffdampf gesorgt werden, wodurch eine homogene Luft-Kraftstoff-Mischung in der Luft-Kraftstoff-Mischeinheit erzeugt werden kann. Eine besonders präzise Strömungsführung von zugeführter Luft und abgegebenem Kraftstoffdampf kann mit einer Mehrzahl von Leitelementen erlangt werden. Hierdurch kann für einen hohen Verwirbelungsgrad und dadurch für eine besonders effiziente Durchmischung von Luft und Kraftstoffdampf gesorgt werden.
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Ist eine Mehrzahl von Leitelementen vorgesehen, so kann der Aufbau derart sein, dass die Leitelemente um einen Zentralbereich aufeinanderfolgend angeordnet sind. Hierdurch ist es möglich, Luft durch die Leitelemente aus mehreren Richtungen zum Zentralbereich hin zu leiten und dadurch im Zentralbereich für einen besonders hohen Verwirbelungsgrad zu sorgen, was letztlich zu einer effektiven Durchmischung von Luft mit Kraftstoffdampf führt. Durch entsprechende Anordnung der jeweiligen Leitelemente kann auch eine rotatorische Strömung des Luft-Kraftstoff-Gemisches um den Zentralbereich innerhalb der Luft-Kraftstoff-Mischeinheit erzeugt werden.
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Dabei kann vorgesehen sein, dass zwischen wenigstens zwei unmittelbar benachbarten Leitelementen, vorzugsweise zwischen allen unmittelbar benachbarten Leitelementen, ein Einströmbereich bereitgestellt ist. Hierdurch kann für einen insgesamt kompakten Gesamtaufbau gesorgt werden, da zur Bereitstellung des Einströmbereichs die ohnehin schon vorhandenen Leitelemente genutzt werden können.
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Um an der Abdampfungsseite der Kraftstoffverdampfungsanordnung abgegebenen Kraftstoffdampf besonders einfach in die Luft-Kraftstoff-Mischeinheit einleiten zu können oder/und um in der Luft-Kraftstoff-Mischeinheit erzeugtes Luft-Kraftstoff-Gemisch einfach aus dieser ausleiten zu können, kann vorgesehen sein, dass die Luft-Kraftstoff-Mischeinheit wenigstens bereichsweise zu der Kraftstoffverdampfungsanordnung hin oder/und von der Kraftstoffverdampfungsanordnung weg offen ist. Bevorzugt ist die Luft-Kraftstoff-Mischeinheit im Zentralbereich zu der Kraftstoffverdampfungsanordnung hin oder/und von der Kraftstoffverdampfungsanordnung weg offen. Dieser Aufbau gestattet insbesondere bei einer Mehrzahl von um den Zentralbereich aufeinanderfolgend angeordneten Leitelementen mit einem Einströmbereich zwischen unmittelbar benachbarten Leitelementen eine Lufteinleitung in radialer Richtung bezogen auf eine Flächennormale einer planen Abdampfungsfläche und eine Gemischabführung aus der Luft-Kraftstoff-Mischeinheit im Wesentlichen in Richtung der Flächennormalen.
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Um eine definierte Strömungsführung innerhalb der Luft-Kraftstoff-Mischanordnung erzielen zu können, kann vorgesehen sein, dass wenigstens ein Leitelement wenigstens eine gerade oder/und gekrümmte Strömungsablenkfläche aufweist.
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In Weiterbildung der Erfindung kann vorgesehen sein, dass wenigstens zwei Leitelemente einstückig miteinander ausgebildet sind. Hierdurch kann im Betrieb stets für eine definierte Relativpositionierung der jeweiligen Leitelemente und somit für eine definierte Strömungsführung gesorgt werden. Erstrecken sich wenigstens zwei Leitelemente bis in den Zentralbereich der Luft-Kraftstoff-Mischeinheit, ist es bevorzugt, wenn diese im Zentralbereich einstückig miteinander ausgebildet sind. Hierdurch kann auf wirksame Weise sichergestellt werden, dass zum Zentralbereich hin strömende Luft oder/und strömender Kraftstoffdampf nicht durch etwaige Verbindungsstellen zwischen zwei Leitelementen beeinflusst wird.
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Um das in der Luft-Kraftstoff-Mischeinheit gebildete Luft-Kraftstoff-Gemisch gezielt nachfolgenden Funktionsbereichen, wie etwa einer Brennkammer, zuführen zu können, kann die Mischanordnung eine Gemischführungsanordnung zum Abführen eines in der Luft-Kraftstoff-Mischeinheit gebildeten Luft-Kraftstoff-Gemisches von der Luft-Kraftstoff-Mischeinheit weg aufweisen. Die Gemischführungsanordnung kann einstückig mit der Luft-Kraftstoff-Mischeinheit oder gesondert von dieser ausgebildet sein.
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Dabei kann vorgesehen sein, dass die Gemischführungsanordnung schalenartig und sich von der Abdampfungsseite der Kraftstoffverdampfungsanordnung weg wenigstens bereichsweise erweiternd ausgebildet ist. Die bereichsweise Erweiterung der Gemischführungsanordnung bedingt einerseits Verwirbelungen erzeugende Geschwindigkeitsänderungen des strömenden Luft-Kraftstoff-Gemisches, die wiederum eine weitere Durchmischung von Luft und Kraftstoffdampf zur Folge haben. Andererseits kann durch die bereichsweise Erweiterung der Gemischführungsanordnung die Dichte des Luft-Kraftstoff-Gemisches beeinflusst und an Betriebsparameter nachgeschalteter Funktionsbereiche, etwa einer Brennkammer, angepasst werden. Darüber hinaus kann die Gemischführungsanordnung hierbei als Adapter zwischen einem Austrittsbereich der Luft-Kraftstoff-Mischeinheit und einem im Vergleich hierzu größeren oder kleineren Einströmbereich eines nachgeschalteten Funktionsbereichs dienen.
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Es soll hierdurch jedoch nicht ausgeschlossen werden, dass die Gemischführungsanordnung nicht auch sich bereichsweise verjüngende Abschnitte aufweisen kann. Ein sich verjüngender Abschnitt kann beispielsweise in einem Anschlussbereich zwischen Luft-Kraftstoff-Mischeinheit und Gemischführungsanordnung vorgesehen sein. Ein derartiger Abschnitt kann zu einer Erhöhung der Strömungsgeschwindigkeit des aus der Luft-Kraftstoff-Mischeinheit austretenden Luft-Kraftstoff-Gemisches beitragen und dadurch durch Verwirbelungen zu einer weiteren Durchmischung von Luft und Kraftstoffdampf beitragen. Alternativ zu einem sich verjüngenden Abschnitt im Anschlussbereich von Luft-Kraftstoff-Mischeinheit und Gemischführungsanordnung kann auch ein Abschnitt mit einem gleichmäßigen Strömungsquerschnitt vorgesehen sein, etwa ein zylindrischer Abschnitt.
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In Abhängigkeit der gewünschten Strömungsgeschwindigkeit in einer von der Luft-Kraftstoff-Mischeinheit wegführenden Richtung, kann die Gemischführungsanordnung mit unterschiedlicher Gestalt ausgebildet sein. Bevorzugt ist die Gemischführungsanordnung wenigstens bereichsweise konisch oder/und wenigstens bereichsweise konvex oder/und wenigstens bereichsweise konkav sich erweiternd ausgebildet.
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Die Mischanordnung kann ein Gehäuse mit einer Bodenwandung und einer sich an die Bodenwandung anschließenden Umfangswandung aufweisen, wobei die Kraftstoffverdampfungsanordnung vorzugsweise an der Bodenwandung vorgesehen ist.
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Ein kompakter Aufbau kann dabei dadurch bereitgestellt werden, dass eine Gemischführungswandung der Gemischführungsanordnung wenigstens teilweise von der Umfangswandung umgeben ist, wobei zwischen Umfangswandung und Gemischführungswandung ein Luftanströmraum vorgesehen ist. Bei dieser Ausgestaltung kann dafür gesorgt werden, dass beispielsweise mittels eines Seitenkanalgebläses herangeförderte Luft entlang der Gemischführungswandung strömt, so dass bei niedrigen Umgebungstemperaturen die Luft erwärmt werden kann, bevor sie in die Luft-Kraftstoff-Mischeinheit eintritt. Hierdurch kann insbesondere dafür gesorgt werden, dass die Verdampfung von Kraftstoff in der Kraftstoffverdampfungsanordnung durch entlang der Abdampfungsseite strömende kalte Luft nicht beeinträchtigt wird.
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Eine zuverlässige Verdampfung von Kraftstoff, welche zudem weitestgehend unabhängig von der Positionierung der Mischanordnung ist, kann dadurch sichergestellt werden, dass die Kraftstoffverdampfungsanordnung einen flüssigen Kraftstoff aus einer Kraftstoffzufuhrleitung aufnehmenden und durch Kapillarförderwirkung zur Abdampfungsseite transportierenden porösen Verdampfungskörper umfasst.
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Um insbesondere in einer Betriebsstartphase der Mischanordnung oder des Heizgeräts, in welchem die Mischanordnung eingebaut ist, für eine zuverlässige Verdampfung sorgen zu können, kann vorgesehen sein, dass die Kraftstoffverdampfungsanordnung eine Heizanordnung umfasst. Diese kann beispielsweise spiralförmig ausgebildet und an einer von der Abdampfungsseite der Kraftstoffverdampfungsanordnung gegenüberliegenden Seite angeordnet sein. Eine hohe Wärmeleitfähigkeit zwischen Heizanordnung und Kraftstoffverdampfungsanordnung kann durch eine stoffschlüssige Verbindung zwischen Kraftstoffverdampfungsanordnung und Heizanordnung bereitgestellt werden.
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Die vorliegende Erfindung betrifft in einem weiteren Aspekt ein Fahrzeugheizgerät, umfassend eine erfindungsgemäße Mischanordnung.
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Die vorliegende Erfindung wird nachfolgend durch Bezugnahme auf die beigefügten Figuren näher erläutert werden. Es zeigt:
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1 eine Schnittansicht einer erfindungsgemäßen Mischanordnung,
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2 eine Schnittansicht einer erfindungsgemäßen Mischanordnung mit einer abgewandelten Gemischführungsanordnung,
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3 eine Schnittansicht einer erfindungsgemäßen Mischanordnung mit einer gegenüber den Mischanordnungen der 1 und 2 abgewandelten Gemischführungsanordnung,
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4 eine Schnittansicht einer erfindungsgemäßen Mischanordnung mit einer gegenüber den Mischanordnungen der 1 bis 3 abgewandelten Gemischführungsanordnung,
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5 eine Schnittansicht gemäß der in 1 gezeigten Linie V-V,
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6 eine alternative Ausgestaltung des in 5 gezeigten Bereichs der Mischanordnung und
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7 eine weitere alternative Ausgestaltung des in 5 gezeigten Bereichs der Mischanordnung.
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In 1 ist eine ganz allgemein mit dem Bezugszeichen 10 versehene Mischanordnung gezeigt. Die Mischanordnung 10 kann beispielsweise in einem kraftstoffbetriebenen Fahrzeugheizgerät eingebaut sein und ist zur Durchmischung von Kraftstoffdampf mit Luft vorgesehen.
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Die Mischanordnung 10 umfasst eine Kraftstoffverdampfungsanordnung 12 zur Abgabe von verdampftem Kraftstoff an einer Abdampfungsseite 14 der Kraftstoffverdampfungsanordnung 12. Die Abdampfungsseite 14 der Kraftstoffverdampfungsanordnung 12 kann, wie in 1 dargestellt, eine plane Abdampfungsfläche umfassen, deren Flächennormale A in 1 dargestellt ist. Die Flächennormale A definiert in diesem Ausführungsbeispiel eine axiale Richtung.
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Die Mischanordnung 10 kann ein Gehäuse 16 mit einer Bodenwandung 18 und einer sich an die Bodenwandung 18 anschließenden Umfangswandung 20 aufweisen. Die Kraftstoffverdampfungsanordnung 12 kann an der Bodenwandung 18 derart positioniert sein, dass sich die Umfangswandung 20 im Wesentlichen parallel zur Flächennormalen A erstreckt.
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Die Kraftstoffverdampfungsanordnung 12 kann einen flüssigen Kraftstoff aus einer Kraftstoffzufuhrleitung 22 aufnehmenden und durch Kapillarförderwirkung zur Abdampfungsseite 14 transportierenden, porösen Verdampfungskörper 24 umfassen.
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Hierdurch kann für eine zuverlässige Verdampfung von Kraftstoff gesorgt werden, welche zudem weitestgehend unabhängig von der Positionierung der Mischanordnung 10 ist.
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Um insbesondere in einer Betriebsstartphase der Mischanordnung 10 bzw. eines Heizgeräts, in welchem die Mischanordnung 10 eingebaut ist, für eine zuverlässige Verdampfung sorgen zu können, kann die Kraftstoffverdampfungsanordnung 12 eine Heizanordnung 13 umfassen. Diese kann beispielsweise spiralförmig ausgebildet und an einer von der Abdampfungsseite 14 der Kraftstoffverdampfungsanordnung 12 gegenüberliegenden Seite angeordnet sein. Eine hohe Wärmeleitfähigkeit zwischen Heizanordnung 13 und Kraftstoffverdampfungsanordnung 12 kann durch eine stoffschlüssige Verbindung zwischen Kraftstoffverdampfungsanordnung 12 und Heizanordnung 13 bereitgestellt werden.
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Die Mischanordnung 10 umfasst zudem eine der Kraftstoffverdampfungsanordnung 12 an der Abdampfungsseite 14 wenigstens teilweise gegenüberliegend angeordnete Luft-Kraftstoff-Mischeinheit 26 zur Durchmischung von an der Abdampfungsseite 14 abgegebenem Kraftstoff mit Luft. Mit einer derartigen Luft-Kraftstoff-Mischeinheit 26 kann zunächst für ein definiertes Luft-Kraftstoff-Verhältnis gesorgt werden, bevor das Luft-Kraftstoff-Gemisch nachgeschalteten Funktionsbereichen, wie etwa einer in 1 nicht dargestellten Brennkammer, zugeführt wird. Da die Zusammensetzung der im Verbrennungsprozess freigesetzten Abgase maßgeblich von dem Luft-Kraftstoff-Verhältnis abhängt, kann durch eine definierte Einstellung des Luft-Kraftstoff-Verhältnisses letztlich auch die Zusammensetzung der Abgase und somit auch der Schadstoffanteil kontrolliert werden.
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Wie in 1 gezeigt, kann die Mischanordnung 10 eine Gemischführungsanordnung 28 mit einer Gemischführungswandung 30 zum Abführen eines in der Luft-Kraftstoff-Mischeinheit 26 gebildeten Luft-Kraftstoff-Gemisches von der Luft-Kraftstoff-Mischeinheit 26 weg aufweisen. Die Gemischführungswandung 30 der Gemischführungsanordnung 28 ist im vorliegenden Ausführungsbeispiel teilweise von der Umfangswandung 20 des Gehäuses 16 der Mischanordnung 10 umgeben. Zwischen Umfangswandung 20 und Gemischführungswandung 30 ist ein Luftanströmraum 31 vorgesehen, über welchen Luft, beispielsweise mittels eines nicht dargestellten Seitenkanalgebläses, entlang einer Anströmrichtung S zur Luft-Kraftstoff-Mischeinheit 26 herangefördert und dieser über einen Einströmbereich 32 zugeführt wird. Bei dieser Ausgestaltung kann dafür gesorgt werden, dass bei vergleichsweise niedrigen Umgebungstemperaturen kalte Luft an der Gemischführungswandung 30 der Gemischführungsanordnung 28 entlangströmt und hierdurch vor dem Eintritt in die Luft-Kraftstoff-Mischeinheit 26 aufgewärmt werden kann. Im dargestellten Ausführungsbeispiel strömt zugeführte Luft innerhalb der Luft-Kraftstoff-Mischeinheit 26 im Wesentlichen orthogonal zur Flächennormalen A und somit im Wesentlichen parallel zur Abdampfungsseite 14 der Kraftstoffverdampfungsanordnung 12. Hierdurch kann für eine effektive Durchmischung von zugeführter Luft mit abgegebenem Kraftstoffdampf gesorgt werden.
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Um Kraftstoffdampf besonders einfach in die Luft-Kraftstoff-Mischeinheit 26 einführen zu können und um in der Luft-Kraftstoff-Mischeinheit 26 erzeugtes Luft-Kraftstoff-Gemisch besonders einfach aus dieser abführen zu können, kann die Luft-Kraftstoff-Mischeinheit 26, wie in 1 dargestellt, zu der Kraftstoffverdampfungsanordnung 12 hin und von dieser weg in einem Zentralbereich Z offen sein. Diese Ausgestaltung gestattet somit eine Luftzufuhr in die Luft-Kraftstoff-Mischeinheit 26 bezogen auf die Flächennormale A nach radial innen zum Zentralbereich Z in jeweiligen, zwischen unmittelbar benachbarten Leitelementen 34 begrenzten Strömungskanälen 33 und eine Gemischabführung aus der Luft-Kraftstoff-Mischeinheit 26 in axialer Richtung A.
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In der in 1 dargestellten Mischanordnung 10 umfasst die Luft-Kraftstoff-Mischeinheit 26 eine Mehrzahl von Leitelementen 34 zum Leiten von Luft oder/und Kraftstoffdampf. Hierdurch kann die Strömung sowohl von zugeführter Luft als auch von abgegebenem Kraftstoffdampf gezielt innerhalb der Luft-Kraftstoff-Mischeinheit 26 beeinflusst werden. Zudem kann hierdurch gezielt für Verwirbelungen im Strömungsfeld von zugeführter Luft und abgegebenem Kraftstoffdampf gesorgt werden, wodurch eine homogene Luft-Kraftstoff-Mischung in der Luft-Kraftstoff-Mischeinheit 26 erzeugt werden kann.
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Die Anordnung der Leitelemente 34 in einer zu der Flächennormalen A orthogonalen Ebene ist in der Schnittdarstellung der 5 gezeigt. Diese Darstellung entspricht dem durch die Linie V-V in 1 angedeuteten Schnitt. Wie in 5 gezeigt, sind die Leitelemente 34 um einen Zentralbereich Z aufeinanderfolgend angeordnet, wobei zwischen zwei unmittelbar benachbarten Leitelementen 34 jeweils ein Einströmbereich 32 bzw. ein Strömungskanal 33 für Luft zu der Luft-Kraftstoff-Mischeinheit 26 definiert ist. Die Leitelemente 34 weisen in dieser Ausführungsform eine konkave und eine konvexe Strömungsablenkfläche 36a, 36b auf. Durch Einstellung der Krümmung der jeweiligen Strömungsablenkflächen 36a bzw. 36b kann gezielt Einfluss auf die Ablenkung einströmender Luft genommen werden. Hierbei besteht insbesondere die Möglichkeit, durch die Ausrichtung eines bestimmten Leitelements 34 in die Luft-Kraftstoff-Mischeinheit 26 eintretende Luft auf eine konkave oder konvexe Strömungsablenkfläche 36a, 36b strömen zu lassen. Ein Leitelement 34' mit einer alternativen Anordnung innerhalb der Luft-Kraftstoff-Mischeinheit 26 ist in 5 gestrichelt dargestellt.
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Eine alternativ ausgestaltete Luft-Kraftstoff-Mischeinheit 126 mit alternativ ausgestalteten Leitelemente 134 ist in 6 dargestellt. Die in 6 gezeigten Leitelemente 134 unterscheiden sich von den Leitelementen 34 gemäß 5 durch die Gestalt der Strömungsablenkflächen 136a, 136b. Im Gegensatz zu den in 5 gezeigten Leitelementen 34 weisen die Leitelemente 134 zwei gerade Strömungsablenkflächen 136a und 136b auf. Durch die Leitelemente 134 kann in dieser Ausführungsform insbesondere der Eintrittswinkel einströmender Luft in die Luft-Kraftstoff-Mischeinheit 126 eingestellt werden.
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Eine weitere, alternativ ausgestaltete Luft-Kraftstoff-Mischeinheit 226 ist in 7 gezeigt. Ähnlich den Leitelementen 134 gemäß 5 weisen auch die in 7 gezeigten Leitelemente 234 der Luft-Kraftstoff-Mischeinheit 226 jeweils eine konvexe und eine konkave Strömungsablenkfläche 236a bzw. 236b auf. Im Gegensatz zu den in den 5 und 6 gezeigten Leitelementen 134 erstrecken sich die Leitelemente 234 bis in den Zentralbereich Z und sind dort einstückig miteinander verbunden. Hierdurch kann eine definierte Relativpositionierung der jeweiligen Leitelemente 234 zueinander sichergestellt werden. Da sich die einzige Verbindungsstelle im Zentralbereich Z befindet, wird zudem die Strömung von Luft und Kraftstoff zum Zentralbereich Z hin nicht behindert.
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Zu den Luft-Kraftstoff-Mischeinheiten 126 und 226 sei noch angemerkt, dass auch bei ihnen zwischen unmittelbar benachbarten Leitelementen 134 bzw. 234 Einströmbereiche 132 bzw. 232 bzw. Strömungskanäle 133 bzw. 233 vorgesehen sein können. Im Übrigen sei darauf hingewiesen, dass in einer Luft-Kraftstoff-Mischeinheit nicht alle Leitelemente identisch sein müssen. Beispielsweise können in einer Luft-Kraftstoff-Mischeinheit Leitelemente mit geraden Strömungsablenkflächen mit Leitelementen mit einer konvexen oder/und einer konkaven Strömungsablenkfläche kombiniert werden.
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Die Gemischführungsanordnung 28 kann, wie in 1 dargestellt, schalenartig und sich von der Abdampfungsseite 14 der Kraftstoffverdampfungsanordnung 12 weg wenigstens bereichsweise erweiternd ausgebildet sein. Die bereichsweise Erweiterung der Gemischführungsanordnung 28 bedingt einerseits Verwirbelungen erzeugende Geschwindigkeitsänderungen des strömenden Luft-Kraftstoff-Gemisches, die wiederum eine weitere Durchmischung von Luft und Kraftstoffdampf zur Folge haben. Andererseits kann durch die bereichsweise Erweiterung der Gemischführungsanordnung 28 die Dichte des Luft-Kraftstoff-Gemisches beeinflusst und an Betriebsparameter nachgeschalteter Funktionsbereiche, etwa einer Brennkammer, angepasst werden. Darüber hinaus kann eine derart ausgebildete Gemischführungsanordnung 28 als Adapter zwischen einem Austrittsbereich der Luft-Kraftstoff-Mischeinheit 26 und einem im Vergleich hierzu größeren oder kleineren Einströmbereich eines nachgeschalteten Funktionsbereichs dienen.
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Die Gemischführungsanordnung kann mit unterschiedlicher Gestalt ausgebildet sein. Diese kann beispielsweise wenigstens bereichsweise konisch oder/und wenigstens bereichsweise konvex oder/und wenigstens bereichsweise konkav sich erweiternd ausgebildet sein. Sie kann jedoch auch sich verjüngende Abschnitte aufweisen, welche zu einer Geschwindigkeitszunahme des strömenden Luft-Kraftstoff-Gemisches führen. Hierdurch können Verwirbelungen im Strömungsfeld des Luft-Kraftstoff-Gemisches erzeugt werden, welche zu einer weiteren Durchmischung von Luft und Kraftstoffdampf beitragen.
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Die Gemischführungswandung 30 der in 1 gezeigten Gemischführungsanordnung 28 weist ausgehend von der Kraftstoffverdampfungsanordnung 12 einen sich verjüngenden Abschnitt 35 auf. An den sich verjüngenden Abschnitt 35 schließen sich zwei sich erweiternde Abschnitte an: ein der Luft-Kraftstoff-Mischeinheit 26 näherer und sich konisch erweiternder erster Abschnitt 36 und ein der Luft-Kraftstoff-Mischeinheit 26 fernerer und sich konkav erweiternder zweiter Abschnitt 38.
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Eine alternativ ausgestaltete Gemischführungsanordnung 128 ist in 2 gezeigt. Die Gemischführungswandung 130 dieser Gemischführungsanordnung 128 weist im Gegensatz zu der Gemischführungsanordnung 28 gemäß 1 ausgehend von der Kraftstoffverdampfungsanordnung 12 keinen sich verjüngenden Abschnitt auf, sondern einen zylindrischen Abschnitt 135 mit im Wesentlichen konstantem Querschnitt. An diesen zylindrischen Abschnitt schließt sich ein sich konisch erweiternder Abschnitt 136 an.
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Eine weitere alternative Gemischführungsanordnung 228 ist in 3 gezeigt. Auch die Gemischführungswandung 230 der Gemischführungsanordnung 228 gemäß 3 weist, ähnlich der Ausführungsform gemäß 1, ausgehend von der Kraftstoffverdampfungsanordnung 12 einen sich verjüngenden Abschnitt 235 auf. An diesen schließt sich, abweichend von der in 1 gezeigten Gemischführungsanordnung 28, ein sich konvex erweiternder Abschnitt 236 an.
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Eine weitere alternative Gemischführungsanordnung 328 ist in 4 gezeigt. Die Gemischführungswandung 330 dieser Gemischführungsanordnung 328 weist, ähnlich der Gemischführungsanordnung 28 gemäß 1, ausgehend von der Kraftstoffverdampfungsanordnung 12 einen sich verjüngenden Abschnitt 335 auf. An diesen schließt sich, abweichend von der in 1 gezeigten Gemischführungsanordnung 28, ein sich konkav erweiternder Abschnitt 336 an.
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Angemerkt sei noch, dass die in den 1 bis 4 gezeigten Gemischführungsanordnungen 28, 128, 228, 328 mit den unterschiedlich ausgestalteten Luft-Kraftstoff-Mischeinheiten 26, 126 und 226 der 5 bis 7 beliebig kombiniert werden können.
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Im Zusammenhang mit der vorangehend beschriebenen Gemischführungsanordnung kann im Sinne der vorliegenden Erfindung eine konvexe Erweiterung als eine progressive Erweiterung, beispielsweise als eine progressiv zunehmende Strömungsquerschnittsfläche, verstanden werden. Eine konkave Erweiterung kann als eine degressive Erweiterung, beispielsweise als eine degressiv zunehmende Strömungsquerschnittsfläche, verstanden werden. Eine konische Erweiterung kann als eine konstante Erweiterung, beispielsweise als eine konstant zunehmende Strömungsquerschnittsfläche, verstanden werden.
