DE1259641B

DE1259641B - Device for homogenizing the fuel-air mixture coming from the carburetor of an internal combustion engine

Info

Publication number: DE1259641B
Application number: DEB63463A
Authority: DE
Inventors: Rene Bouteleux; Henri Griffon
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1960-12-09
Filing date: 1961-07-31
Publication date: 1968-01-25

Description

Vorrichtung zum Homogenisieren des vom Vergaser einer Brennkraftmaschine kommenden Brennstoff-Luft-Gemisches Die Erfindung bezieht sich auf eine Vorrichtung zum Homogenisieren des vom Vergaser einer Brennkraftmaschine kommenden Brennstoff-Luft-Gemisches. Diese Vorrichtung besteht aus einem hohlen Drehkörper, der sich von der Gemisch-Eintrittsseite aus fortschreitend verjüngt und ein geschlossenes Ende aufweist. Außerdem ist er mit regelmäßig in achsnormalen Ebenen angeordneten Reihen von Öffnungen versehen.Device for homogenizing the carburetor of an internal combustion engine coming fuel-air mixture The invention relates to a device for homogenizing the fuel-air mixture coming from the carburetor of an internal combustion engine. This device consists of a hollow rotating body that extends from the mixture inlet side progressively tapers off and has a closed end. Besides, he is provided with rows of openings regularly arranged in planes normal to the axis.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, die homogenisierende Wirkung einer derartigen Vorrichtung in solcher Weise zu verbessern, daß eine wesentliche Erhöhung der Nutzung des Wärmeinhaltes des flüssigen Brennstoffes durch vollständigere Verbrennung ermöglicht wird. Bei weitgehend reduziertem Gehalt an CO im Abgas der Brennkraftmaschine soll gleichzeitig eine Senkung des Brennstoffverbrauches und eine Leistungserhöhung im gleichen Drehzahlbereich erreicht werden.The invention is based on the object of the homogenizing effect to improve such a device in such a way that an essential Increasing the use of the heat content of the liquid fuel through more complete Combustion is made possible. With a largely reduced content of CO in the exhaust gas Internal combustion engine should reduce fuel consumption and at the same time an increase in performance can be achieved in the same speed range.

Bei den bisher bekannten Vorrichtungen dieser Art ist diese Aufgabe nicht lösbar. Die Anbringung von feinen Löchern in der Drehkörperwandung verhindert zwar weitgehend den Durchtritt noch flüssiger Partikelchen. Der Strömung wird jedoch ein nicht unbeträchtlicher Widerstand entgegengesetzt, der auch nicht durch einen weiteren Luftstrom kompensierbar ist. Die Folge dieser Vorrichtung ist ein Absinken der Leistung bzw. ein Mehrverbrauch an Brennstoff.In the previously known devices of this type, this task is not solvable. The making of fine holes in the rotating body wall is prevented largely the passage of still liquid particles. The current will, however opposed a not inconsiderable resistance, not even by one further air flow can be compensated. The consequence of this device is a drop the performance or an additional consumption of fuel.

Andererseits wird die Homogenisierung nur unvollständig erreicht, wenn der Drehkörper in bekannter Weise mit größeren Schlitzen versehen ist, die sich in Umfangsrichtung erstrecken.On the other hand, the homogenization is only incompletely achieved, when the rotating body is provided in a known manner with larger slots that extend in the circumferential direction.

Schließlich sind auch Vorrichtungen bekannt, bei denen der Drehkörper am Ende offen ist. Hierbei ist das Eindringen von Flüssigkeitspartikeln von noch erheblicher Größe in den Gemischstrom unvermeidlich.Finally, devices are also known in which the rotating body is open at the end. The penetration of liquid particles is still a problem here considerable size in the mixed flow unavoidable.

Die Erfindung löst die obengenannte Aufgabe, indem die Achsen der Öffnungen in den aufeinanderfolgenden Reihen im Hauptabschnitt des Drehkörpers gleichsinnig und in achsnormalen Ebenen gegensinnig geneigte Projektionen haben.The invention solves the above problem by the axes of the Openings in the successive rows in the main section of the rotating body in the same direction and have projections inclined in opposite directions in planes normal to the axis.

Dadurch wird der Strömung je Öffnungsreihe eine zirkulare Komponente verliehen, deren Vorzeichen von Öffnungsreihe zu Öffnungsreihe abwechseln, so daß eine Durchwirbelung erfolgt, ohne daß eine entgegengesetzt zur Strömungsrichtung verlaufende Komponente auftritt. Trotz vorzüglicher Homogenisierung wird kein wesentlicher Strömungswiderstand erzeugt.As a result, the flow becomes a circular component for each row of openings awarded whose signs alternate from opening row to opening row, so that a turbulence takes place without any opposite to the direction of flow running component occurs. Despite excellent homogenization, none becomes essential Flow resistance generated.

Durch die Maßnahmen gemäß der Erfindung wird daher erreicht, daß sich die durch die Öffnungen mit gegensinniger Neigung gebildeten Strahlen des Brennstoff-Luft-Gemisches außerhalb des Drehkörpers schneiden. Dies führt zu einer turbulenten Verwirbelung außerhalb der hülsenartigen Trennwand, die in hohem Maße zur Vergleichmäßigung des Brennstoff-Luft-Gemsiches und zur Feinverteilung des Brennstoffes in der Luft beiträgt.The measures according to the invention therefore achieve that the jets of the fuel-air mixture formed by the openings with opposite inclination cut outside of the rotating body. This leads to a turbulent swirl outside the sleeve-like partition, which to a large extent to even out the Fuel-air mix and contributes to the fine distribution of fuel in the air.

Durch den Umstand, daß das stirnseitige, in der Strömungsrichtung hinten liegende Ende des Drehkörpers vollends geschlossen ist und einen sackartigen Abschluß bildet, ist das durch die Trennwand strömende Gemisch beim Aufprall auf die Abschlußwand einer weiteren Verwirbelung ausgesetzt, die zu einer weiteren Feinverteilung des Brennstoffes beiträgt. Dies gilt insbesondere für die Flüssigkeitströpfchen.By the fact that the frontal, in the direction of flow the rear end of the rotating body is completely closed and a bag-like Forms a conclusion, is the mixture flowing through the partition wall upon impact the end wall exposed to further turbulence, which leads to further fine distribution of the fuel contributes. This is especially true for the liquid droplets.

Das schmale Drehkörperende wird daher zweckmäßigerweise mit einer ebenen Stirnwand und besonders vorteilhaft mit einer nach innen konvex gekrümmten Stirnwand versehen.The narrow end of the rotating body is therefore expediently with a flat end wall and particularly advantageous with an inwardly convex curved wall Front wall provided.

Gegenüber bekannten Vorichtungen ist durch die Erfindung insbesondere die Leistung in gleichen Drehzahlbereichen erhöhbar. So ist diese insbesondere bei hohen Drehzahlen von über etwa 3000 U/min um beinahe 10% größer als bei einer vergleichbaren Vorrichtung ohne die erfindungsgemäße Ausbildung der Öffnungen. Das bedeutet; daß bei gleich geringerem Anteil an CO im Abgas der Brennstoffverbrauch pro PS nicht wesentlich gegenüber Brennkraftmaschinen angestiegen ist, die ohne jegliche Zusatzeinrichtungen dieser Art arbeiten.Compared to known devices, the invention is in particular the power can be increased in the same speed ranges. So this is particularly the case with high speeds of about 3000 rpm by almost 10% higher than a comparable one contraption without the inventive design of the openings. That means; that at the same With a lower proportion of CO in the exhaust gas, the fuel consumption per horsepower is not significant compared to internal combustion engines has increased without any additional equipment work this way.

Nach einem vorteilhaften Merkmal der Erfindung kann die Trennwand der Vorrichtung unmittelbar vor dem Ansaugventil jedes Zylinders einer Verbrennungskraftmaschine angeordnet sein. Bei den bekannten Vorrichtungen ähnlicher Ausbildung sind deren Trennwände in der Regel vor oder unmittelbar hinter dem Vergaser angeordnet. Die Anordnung der Trennwand unmittelbar vor dem Ansaugventil hat den Vorteil, daß die in dem Brennstoffnebel in Suspension befindlichen Brennstoffteilchen auf dem kurzen Weg zwischen der Trennwand und dem Brennraum keine ausreichende Zeit haben, um sich wieder zu größeren Teilchen zusammenzuschließen. Diese Gefahr besteht bei den bekannten Vorrichtungen, bei denen der Weg zwischen dem Vergaser und der unmittelbar daran angeordneten Vorrichtung einerseits und dem Brennraum andererseits verhältnismäßig lang ist.According to an advantageous feature of the invention, the partition of the device immediately in front of the intake valve of each cylinder of an internal combustion engine be arranged. In the known devices of similar training are their Partition walls are usually arranged in front of or immediately behind the carburetor. the Arrangement of the partition immediately in front of the suction valve has the advantage that the fuel particles suspended in the fuel mist on the short Way between the partition and the combustion chamber do not have sufficient time to move to merge again into larger particles. This danger exists with the known Devices in which the path between the carburetor and the one immediately next to it arranged device on the one hand and the combustion chamber on the other hand relatively is long.

Falls es notwendig sein sollte, kann man einen Drehkörper mit von einer Heizflüssigkeit durchflossener Doppelwand verwenden, um auf das Verbrennungsgemisch Wärme zu übertragen, die die Vergasung der noch flüssigen Brennstoffteilchen erleichtert. Für den Fall, daß' der als Trennwand wirkende Drehkörper im Inneren eines Zylinderkopfes montiert wird, kann die Heizflüssigkeit vorteilhafterweise Kühlwasser aus dem Zylinderkopf selbst sein.If necessary, you can use a rotating body with Use a double wall with a heating fluid flowing through it to access the combustion mixture To transfer heat, which facilitates the gasification of the still liquid fuel particles. In the event that 'the rotating body acting as a partition wall inside a cylinder head is mounted, the heating fluid can advantageously cool water from the cylinder head be yourself.

Die Erfindung wird im folgenden an Hand der Zeichnungen an Ausführungsbeispielen näher erläutert.The invention is illustrated below with reference to the drawings of exemplary embodiments explained in more detail.

F i g. 1 zeigt eine Ansicht einer Vorrichtung gemäß der Erfindung; F i g. 2 zeigt einen Längsschnitt und stellt eine Ausführungsform des Bodens der Trennwand dar; F i g. 3 zeigt einen Längsschnitt mit einer Abwandlungsform des Bodens der Trennwand; F i g. 4 zeigt die Ansicht einer gekrümmten Ausführungsform; F i g. 5 zeigt den Einbau einer erfindungsgemäßen Vorrichtung gemäß F i g. 4 in dem Ausgangskanal im Zylinderkopf einer Brennkraftmaschine.F i g. Figure 1 shows a view of a device according to the invention; F i g. FIG. 2 shows a longitudinal section and represents an embodiment of the bottom of FIG Partition wall; F i g. 3 shows a longitudinal section with a modified form of the floor the partition; F i g. Figure 4 shows the view of a curved embodiment; F i G. 5 shows the installation of a device according to the invention according to FIG. 4 in that Output channel in the cylinder head of an internal combustion engine.

Die Trennwand gemäß der Erfindung, wie in F i g. 1 dargestellt, ist zum Einbau in eine Gemischleitung in der Nähe des Verwendungspunktes des Gemisches bestimmt. Sie weist am Eintritt einen Flansch 1 entsprechend dem Durchmesser der Leitung, in die sie eingebaut werden soll, und eine in Strömungsrichtung nach unten längsgestreckte Wandfläche auf. Die Wand, die im wesentlichen kegelstumpfförmig verläuft, weist eine erste, nicht mit Öffnungen versehene Zone 2, dann eine von Öffnungen durchbrochene Zone 3 auf und ist eine nicht mit Öffnungen versehene Zone 4 verlängert, die an ihrem Ende durch einen bei. dieser Ausführungsform eben ausgebildeten Boden 5 verschlossen ist.The partition according to the invention, as shown in FIG. 1 is shown for installation in a mixture line near the point of use of the mixture certainly. It has a flange 1 corresponding to the diameter of the inlet Line in which it is to be installed and one in the direction of flow downwards elongated wall surface. The wall that is essentially frustoconical runs, has a first, non-apertured zone 2, then one of Openings perforated zone 3 and is an unopened zone 4 extended at its end by a at. this embodiment just trained Bottom 5 is closed.

Im vorliegenden Fall kann der am Eintritt in die Trennwand liegende, nicht mit Öffnungen versehene Abschnitt -2 einen Innenwulst aufweisen, um beim Durchströmen des Gemisches eine Kompression zu bewirken und die därauffolgende Expansion durch die Öffnungen. zu begünstigen. Die Öffnungen sind in aufeinanderfolgenden. Reihen angeordnet und in je zwei aufeinanderfolgenden Reihen in entgegengesetztem Sinne geneigt zur Umfangsrichtung ausgerichtet, wobei die Öffnungen 6 dem durchströmenden Medium eine kreisende Bewegung um die Strömungsachse in einem Sinne und die Öffnungen 7 eine kreisende Bewegung im entgegengesetzten Sinne übertragen.In the present case, the one at the entrance to the partition, not provided with openings section -2 have an inner bead in order to flow through of the mixture to cause compression and the subsequent expansion the openings. to favor. The openings are in consecutive. Rows arranged and in two consecutive rows in opposite directions aligned inclined to the circumferential direction, the openings 6 the flowing through Medium a circular movement around the flow axis in a sense and the openings 7 transmit a circular motion in the opposite sense.

Der größte Teil des an die Trennwand gelangenden Verbrennungsgemisches durchströmt sie direkt durch die Öffnungen 6 und 7 und bildet dabei entgegengesetzt gerichtete Teilströme, die eine die Homogenisierung begünstigende Turbulenz bewirken. Die im Strom suspendierten flüssigen Teilchen prallen, infolge der kinetischen Energie gegen die Innenwand des Bodens 5, an der sie zerstäubt und dabei in den Gemischstrom zurückgeführt werden, in den sie sich einmischen. Es ist einleuchtend, daß die Vorrichtung vernachlässigbaren Strömungsverlust bewirkt, da der Gesamtquerschnitt der Öffnungen im Verhältnis zu dem Querschnitt der Strömungsleitung ausreichend ausgebildet ist.Most of the combustion mixture reaching the partition flows through it directly through the openings 6 and 7 and forms opposite directed partial flows that cause turbulence that promotes homogenization. The liquid particles suspended in the stream collide as a result of the kinetic energy against the inner wall of the base 5, on which it is atomized and thereby in the mixed flow in which they interfere. It is evident that the device causes negligible flow loss, as the total cross-section of the openings is sufficiently formed in relation to the cross section of the flow line.

In F i g. 2 ist ein Schnitt durch den Boden einer Trennwand dargestellt, die einen mit Öffnungen versehenen Teil 8 und einen nicht mit Öffnungen versehenen Abschlußteil 9 aufweist. Bei diesem Ausführungsbeispiel ist die Innenfläche 10 des Bodens in einer konvex vorspringenden Form dargestellt.In Fig. 2 shows a section through the bottom of a partition wall, the one apertured portion 8 and one non-apertured Has terminating part 9. In this embodiment, the inner surface 10 of the Shown bottom in a convex protruding shape.

In F i g. 3 ist eine Abwandlungsform des Bodens der Trennwand dargestellt, die einen mit Öffnungen versehenen Abschnitt 11 und einen nicht mit öffnungen versehenen Endabschnitt 12 aufweist. In diesem Beispiel wird durch eine Kugel 13 ein nach innen konvex vorspringender Abschluß am Boden der Trennwand gebildet. -F i g. 4 zeigt eine Trennwand 14, die mit gleichem Aufbau, aber im ganzen gekrümmt ausgebildet ist, um sich einer besonderen Form der Leitung, z. B. der gekrümmten Form eines Ansaugkanals im Zylinderkopf, anzupassen. Am Ende des nicht mit Löchern versehenen geschlossenen Teiles der Trennwand ist eine Nase 15 dargestellt, die an einer genauen Stelle liegen kann, um die exakte Lage der Vorrichtung im Zylinderkopf durch Anlage der Nase gegen die Wandfläche des in dem Zylinderkopf ausgebildeten Ansaugkanals zu bestimmen.In Fig. 3 shows a modified form of the bottom of the partition wall, which has a section 11 provided with openings and an end section 12 which is not provided with openings. In this example, a ball 13 forms an inwardly convexly projecting closure at the bottom of the partition wall. -F i g. 4 shows a partition wall 14, which is of the same construction, but is curved on the whole, in order to accommodate a particular shape of the conduit, e.g. B. the curved shape of an intake port in the cylinder head to adapt. At the end of the non-perforated closed part of the partition wall, a nose 15 is shown, which can be at a precise location to determine the exact position of the device in the cylinder head by bearing the nose against the wall surface of the intake channel formed in the cylinder head.

F i g. 5 zeigt schematisch im Schnitt einen Zylinderkopf 16 mit Kühlräumen 17. Im Zylinderkopf ist ein Einlaßventil18, dessen Teller mit einem Sitz zwischen demAnsaugkanal19 und dem Verbrennungsraum 20 zusammenwirkt. Im Inneren des Ansaugkanals 19, an der die Gemischansaugleitung anschließt, ist eine erfindungsgemäße Vorrichtung 21 angebracht, die an ihrem Ende im Bereich des geschlossenen Bodens mit einer Stützmasse 22 versehen ist, die sich gegen die Ventilführung 23 anlegt.F i g. 5 shows schematically in section a cylinder head 16 with cooling spaces 17. In the cylinder head there is an inlet valve18, the plate of which has a seat between the intake channel 19 and the combustion chamber 20 cooperate. Inside the intake duct 19, to which the mixture intake line connects, is a device according to the invention 21 attached, at its end in the area of the closed bottom with a support mass 22 is provided, which rests against the valve guide 23.

Claims

Claims: 1. Device for homogenizing the carburetor an internal combustion engine coming fuel-air mixture, consisting of a from the entry side progressively tapered hollow rotating body with closed End of the rows of openings regularly arranged in planes normal to the axis has its circumference, characterized in that the axes of the openings in the successive rows in the main section of the Rotating body have projections inclined in the same direction and in opposite directions in planes normal to the axis.

2. Apparatus according to claim 1, characterized in that the narrow end of the tapered rotating body is closed by a flat end wall.

3. Device according to claim 1, characterized in that the narrow end of the tapered Rotary body is closed by a convex inwardly curved end wall.

4th Device according to claim 3, characterized in that the end wall is a ball is trained.

5. Device according to one of the preceding claims, characterized in that the end wall is arranged in each case immediately in front of the suction valve of each cylinder. Documents considered: German Auslegeschrift No. 1014 788; Swiss patents No. 168 530, 180163, 183 297; French Patent Nos. 628 950, 778 082, 1036 659; USA: Patent Nos. 1263 188, 1311737.