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Anwärmeinrichtung für selbstansaugende Brennkraftmaschinen Die Erfindung
betrifft eine Anwärmeinrichtung für Brennkraftmaschinen, insbesondere zum Erleichtern
des Andrehens bei tiefen Außentemperaturen, bei der unabhängig von der normalen
Brennstoff- oder Gemischzufuhr weiterer ausschließlich der Anwärmung dienender flüssiger
Brennstoff in das Ansaugrohr eingeführt und im Ansaugluftstrom gezündet wird.
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Die Anwärmeinrichtung besteht hier aus einem in der Ansaugleitung
angeordneten Brenner, aus dessen Brennstoffdüse der flüssige Brennstoff durch Unterdruckerzeugung
im Ansaugrohr entnommen, von der durch diesen Unterdruck angesaugten Luft zerstäubt,
darin vermischt und das so gebildete Brennstoff-Luft-Gemisch dann elektrisch gezündet
wird. Für die Steuerung der angesaugten Luft- bzw. Gemischzufuhr ist eine im Ansaugrohr
angeordnete Drosselklappe vorgesehen.
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Zweck der Erfindung ist es, eine Vorwärmeinrichtung vorstehender Bauart
und Wirkungsweise vorzusehen, die mit einfachen Mitteln ein zuverlässiges Andrehen
der Maschine auch bei tiefen Außentemperaturen gestattet, wobei die Zünddrehzahl
der Maschine unter den sonst erforderlichen Wert absinken kann und außerdem durch
Wärmeaustauschwirkung des Ansaugrohres und Nachverbrennung im Zylinder oder Brennraum
ein sauberes Abgastrübungsbild unmittelbar nach dem Anspringen der Maschine erreicht
wird.
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Bekanntlich ist das Andrehen von Brennkraftinaschinen bei niedrigen
Außentemperaturen mit Schwierigkeiten verbunden. Die bekannten Anlaßhilfsmittel,
wie Glühkerzen, elektrische Heizflansche u. dgl. stellen, soweit sie durch Batterien
gespeist werden, eine erhebliche Leistungsbeanspruchung für diese dar, so daß ihre
Ladungskapazität häufig so stark absinkt, daß sie für den eigentlichen Andrehvorgang
nicht mehr ausreicht.
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Es ist daher schon vorgeschlagen worden, zur An-@järmung von Brennkraftmaschinen
eine Heizflamme im Ansaugrohr zu verwenden. Bei einer bekannten Brennkraftmaschine
dieser Art geschieht dies in der Weise, daß im Ansaugrohr, an welches bei Ottoinaschinen
ein Vergaser angeschlossen ist, durch eine Venturidüse in Verbindung mit einem Ventilator
und einer Brennstoffdüse eine Brennereinrichtung geschaffen ist, die bei laufendem
Ventilator ein für eine Heizflamme ausreichendes zündfähiges Gemisch bildet, das
durch eine nachgeschaltete elektrische Zündkerze gezündet wird. Für die Gemischbildung
im Normalbetrieb steht dagegen der Ventilator still, und die Venturidüse läßt dann
lediglich Ansaugluft durch, wobei außerdem eine weitere Lufteinlaßvorrichtung für
den zusätzlichen Luftbedarf bei Normalbetrieb vorgesehen ist und eine Drosselklappe
im Ansaugrohr hinter den vorerwähnten Einrichtungen die gesamte Gemischzufuhr zu
den Arbeitszylindern steuert. Diese bekannte Vorwärmeinrichtung hat jedoch den Nachteil,
daß sie ohne Ventilator für den Anwärmbetrieb nicht funktionsfähig ist, da bei den
niedrigen Andrehzahlen jeweils nicht der nötige Unterdruck hinter der Venturidüse
erreicht wird. Außerdem gestattet diese Einrichtung auch keine Clberfettung des
für die Vorwärmung gebildeten Geinisches, so daß die Anwärmflamme sich im Ansaugrohr
bereits verbraucht, d. h. also, nicht bis in den Brennraum oder den Arbeitszylinder
hineingezogen %verden kann. Die Verbrennung des Anwärmgemisches erfolgt somit ausschließlich
im Ansaugrohr selbst.
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Des weiteren ist eine Anlaßvorrichtung bekanntgeworden, bei der durch
zwei sichelförmige Spalte der fast geschlossenen Drosselklappe ein Unterdruck im
Ansaugrohr erzeugt und dadurch der Anlaßbrennstoff aus einem in den Lufteinlaßkanal
einmündenden Brennstoffkanal angesaugt wird.
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Bei dieser Einrichtung ist also die Gemischzuführung immer von der
jeweiligen Stellung der Drosselklappe abhängig; es kann einmal zuviel und ein andermal
zuwenig Gemisch zugeführt werden. Dabei ist mit einem stoßweisen Anlaufen der Maschine
zu rechnen. Außerdem wird beim Ansaughub der Maschine ein großer Teil des Anlaßbrennstoffes
durch die Schlitzströmung an der Drosselklappe an die Wände des Saugstutzens gespritzt
und damit dem Anlaßvorgang entzogen. Der Zweck der bekannten Anordnung ist auch
nicht die Erzeugung eines fetten
oder unter Umständen überfetten
Anlaßgemisches, das bereits im Ansaugrohr gezündet wird und dessen Verbrennung vom
Ansaugrohr bis in den Zylinder unterhalten werden kann, sondern bei der bekannten
Einrichtung wird ein Gemisch mit niederer Selbstzündtemperatur angestrebt, das erst
im Zylinder verdichtet und dort durch die Verdichtungswärme gezündet wird. Dabei
werden Anlaßbrennstoffe, wie Äthyläther. Amylnitrit und Amylnitrat, verwendet, die
teils wegen ihrer Brisanz, noch mehr aber wegen ihrer giftigen Dämpfe unerwünscht
sind.
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Aufgabe der Enfindung ist es, diese Nachteile bei einer Vorwärmeinrichtung
der eingangs genannten Bauart zu vermeiden.
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Das Wesen der Erfindung besteht darin, daß in an sich bekannter Weise
lediglich beim Anlauf der Maschine mittels der im Ansaugrohr angeordneten Drosselklappe
ein Unterdruck an der Brennstoffdüse des Brenners erzeugt `wird, jedoch so, daß
in der Drosselklappe eine düsenartige Durchtrittsöffnung angeordnet ist, deren Bohrungsachse
bei vollständig geschlossener Drosselklappe auf die Austrittsmündung der Brennstoffdüse
gerichtet ist. Hierbei soll die düsenartige Durchtrittsöffnung der Drosselklappe
den acht- bis zwölffachen, vorteilhaft zehnfachen Durchmesser der Brennstoffdüse
aufweisen.
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Die Vorwärmeinrichtung gemäß der Erfindung hat den Vorteil, daß durch
das völlige Schließen der Drosselklappe eine genaue Dosierung des Anlaßbrennstoffes
und damit ein leichtes und sicheres Anspringen der Maschine und außerdem ein gleichmäßiger
ruhiger Gang im unteren Leerlaufbereich erzielt wird. Außerdem wird durch die ausgesprochene
Ejektorwirkung der düsenartigen Durchtrittsöffnung eine sofortige vollkommene i4lischung
des Kraftstoffes erreicht; die Brenngase strömen also praktisch ohne Verlust in
den Zylinder ein. Durchgeführte Vergleichsversuche mit den bekannten Anordnungen
haben ergeben, daß eine mit der Anlaßhilfseinrichtung gemäß der Erfindung ausgerüstete
Brennkraftmaschine in erheblich kürzerer Zeit anspringt als beispielsweise die gleiche
Maschine, versehen mit der vorbekannten Einrichtung, die in der Anlaßstellung eine
nicht vollständig geschlossene Drosselklappe aufweist. Die Andrehzeit ist mit der
erfindungsgemäßen Anwärmeinrichtung um ungefähr 60 bis 80 c'c kürzer als mit der
vorstehend genannten Gemischaufbereitungsvorrichtung.
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Weiterhin ist die erfindungsgemäße Einrichtung auch insofern zweckmäßig
und vorteilhaft, als sie wenig Raum beansprucht, ohne hohen Kostenaufwand herstellbar
ist und sich auch nachträglich ohne wesentliche Umkonstruktion in jede beliebige
selbstansaugende Brennkraftmaschine einbauen läßt.
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Die erfindungsgemäße Einrichtung wird an einem bevorzugten Ausführungsbeispiel
an Hand der Zeichnung noch näher erläutert.
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In der Zeichnung ist 1 die nur umrißhaft angedeutete Brennkraftmaschine
mit Luftansaugrohr 2 und Einspritzdüse 3, -"vobei angenommen ist, daß es sich um
eine Brennkraftmaschine mit innerer Gemischbildung handelt. Im Ansaugrohr 2 sind
in Richtung des Ansaugweges aufeinanderfolgend angeordnet: die übliche Drosselklappe
4 für die Steuerung der Ansaugluft, eine Brennstoffdüse 5 zum Einbringen des der
Vorwärmung dienenden flüssigen Brennstoffes aus einen: Behälter 6, welch letzterer
mit der Düse 5 durch eine Leitung 7 in Verbindung steht, und weiterhin die elektrische
Zündeinrichtung 8, die in an sich bekanntr Weise durch eine Summerzündspule 9 betätigt
wird. Der Summer ist dabei mit S angedeutet und die Summerbatterie mit B.
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Erfindungsgemäß ist nun an der Drosselklappe 4 eine Durchtr ittsöffnung
10 vorgesehen, die düsenartig ausgebildet ist und deren Bohrungsachse bei vollständig
geschlossener Drosselklappe auf die Austrittsmündung der Düse 5 gerichtet ist. Die
Luftdurchtrittsöffnung 10 ist so bemessen, daß sie den achtbis zwölffachen, vorteilhaft
den zehnfachen Durchmesser der Düse 5 aufweist. Hierdurch wird bei geschlossener
Drosselklappe, wenn die Maschine angedreht wird, im Ansaugrohr ein Unterdruck erzeugt,
der einerseits flüssigen Brennstoff aus der Düse 5 und andererseits Luft durch die
Öffnung 10 in solchen Mengenanteilen ansaugt, daß im Ansaugrohr 2 eine lebhafte
Zerstäubung dieses der Vorwärmung dienenden Brennstoffes stattfindet und dadurch
ein zündfähiges Gemisch gebildet wird, das durch die nachgeschaltete Zündeinrichtung
8 gezündet wird. Damit die Zündung in zuverlässiger Weise erreicht wird, sind die
Zündelektroden 8 a, 8 b in bestimmtem Abstand hinter der Düse 5 so angeordnet, daß
die Zündfunkenstrecke zwischen den Elektroden in dem bei geschlossener Drosselklappe
erzeugten Brennstoff-Luft-Gemischstrom liegt. Es ist ersichtlich, daß bei entsprechender
Abstimmung der Durchtrittsöffnung 10 und der Austrittsmündung der Brennstoffdüse
5 auch ein überfettes Gemisch gebildet werden kann, mit dem es möglich ist, gewünschtenfalls
die Anwärmflamme bis in den Brennraum oder in den Arbeitszylinder der Brennkraftmaschine
hinzuziehen. Die Vorwärmung der Brennkraftmaschine kann auf diese Weise beschleunigt
werden.
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Will man einen größeren Kraftstoffvorrat für Anwärmzwecke vorsehen,
was einen größeren Brennstoffbehälter 6 bedingt, dann ist es erforderlich, in die
Brennstoffleitung 7 ein Ventil 11 einzubauen, damit die Brennstoffzufuhr zur Düse
5 gegebenenfalls unterbrochen werden kann.
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Da es zweckmäßig ist, die Vorwärmeinrichtung durch ein gemeinsames
Betätigungsorgan ein- und auszuschalten, kann eine Betätigungseinrichtung verwendet
werden, die die Teile 4, 5 und 8 zugleich steuert. Diese Steuerung kann auch automatisch
erfolgen, was durch bekannte Mittel, z. B. eine Bimetallschaltung, elektrische oder
hydraulische Schaltelemente, ohne weiteres möglich ist.
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Die erfindungsgemäße Vorrichtung ist nicht auf Brennkraftmaschinen
mit innerer Gemischbildung beschränkt, sondern auch bei Brennkraftmaschinen mit
äußerer Gemischbildung anwendbar.