DE1751711A1 - Einrichtung zur Verringerung des Ausstosses von unverbrannten Abgasinhaltstoffen bei fremdgezuendeten Brenngasmaschinen - Google Patents

Einrichtung zur Verringerung des Ausstosses von unverbrannten Abgasinhaltstoffen bei fremdgezuendeten Brenngasmaschinen

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DE1751711A1 DE19681751711 DE1751711A DE1751711A1 DE 1751711 A1 DE1751711 A1 DE 1751711A1 DE 19681751711 DE19681751711 DE 19681751711 DE 1751711 A DE1751711 A DE 1751711A DE 1751711 A1 DE1751711 A1 DE 1751711A1
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Description

PATENTANWÄLTE Dr. D. Thomsen H. Tiedtke G. Bühling Dipl.-Chem. Dipl.-Ing. Dipl.-Chem. Caee M16/T 2768 1000 München 2
TAL 33
TELEFON 0611/22669·;
TSLEQRAMMAORESSl: THOPATENT Mönchen 16. Juli 1968
Societe Anonyme Andre Citroen Paris / Prenkreich
Einrichtung zur Verringerung des Ausstoßes von unverbrannten Abgasinhaltsstoffen bei fremdgezündeten Brenngasinas chinen
Die Erfindung besieht sich auf eine Antischmutzeinrichtung für freradgezündete Brenngasmaschinen und insbesondere auf eine Einrichtung zur Verringerung des Anteils an unverbrannten Inhaltsstoffen im Abgas, die der Hauptgrund der den Kraftfahrzeugen zugeschriebenen Luftverunreinigungen sind.
^ Man kennt bereits einen Motor mit gesteuerter Zündung bzw. eine fremdgezündete Brenngasmaschine« bei der zur Verringerung der Luftverunreinigung durch das Abgas swei getrennte Ansaugkreise vorgesehen sind, von denen der eine einen geringen Querschnitt aufweist, «ine große, die Verdampfung des Oases begünstigende
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·. ρ —
Uniauf geschwindigkeit gewährleistet und an einen Vergaser angeschlossen ist, der bei geringen Drehzahlen eine magere Mischung liefert, und von denen der andere einen größeren Querschnitt aufweist und an einen oder mehrere Vergaser angeschlossen ist, die eine für den Motorbetrieb bei großer Leistung angepaßte reichhaltige Mischung liefern.s Bei die-,' ser bekannten Einrichtung sind die beiden Ansaugleitungen W zusammengefaßt und münden über eine und dieselbe, durch ein Ventil abgeschlossene Ansaugöffnung in die Verbrennungskammer eines Zylinders.
Eine derartige Einrichtung bringt bestimmte Nachteile und erlaubt insbesondere keine optimale Füllung der Verbrennungskammer, so daß sich die Leistungen'des Motors ändern.
τ ■
*- ■'·.■■
Aufgabe der Erfindung ist es, diesen Nachteil im wefc sentlichen zu vermeiden.
Hierzu ist die Antischmutzeinrichtung für Motoren mit gesteuerter Zündung, welche zwei Ansaugkreise aufweisen, von denen der eine in enger thermischer Verbindung mit dem Abgasrohr einen kleinen Querschnitt aufweist und;an einen Vergaser, für j Gewährleistung einer Dosierung für optimalen Wirkungsgrad angeschlossen ist und von denen der andere,einen größeren Querschnitt aufweisenden Ansaugkreis entfernt von der Abgasleitung angeordnet ist und an.einen Vergaser für Gewährleistung einer
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Dosierung für maximale Leistung angeschlossen ist, dadurch gekennzeichnet, daß die Ansaugkanäle der beiden Kreise durch £-e'trennte öffnungen in die Verbrennungskammer- einmünden, die jev.'eils eir.ö-n kleinen bzw. einen großen Querschnitt besitzen und die durch zwei voneinander unabhängige Einlaßventile verschlossen sind.
Vorzugsweise hat die Verbrennungskammer eine hemisphärische Form, die es gestattet, die größte verfügbare Fläche für . ■ die Einlaßventile zu erhalten.
Die AntisChITiUtzeinrichöung nach der Erfindung bietet den Vorteil einer bemerkenswerten Verringerung von unverbrannten ' Inhaltsstoffen in Abgas beim Verlangsamen und bei geringeren Leistungen* da in diesen Fällen allein der Ansaugkreis kleinen Querschnitts eine optimale und gut verdampfte Mischung in die Verbrennungskammer liefert, während der zweite Ansaugkreis mit große™ Querschnitt dann.überhaupt keinen Beitrag liefert. Dar- (| über .hinaus erhält man bei mit maximaler Leistung arbeitenden Motor mit Rücksicht auf die verhältnismäßig großen, durch die beiden Einlaßventile eingenommenen Flächen eine optimale Füllung,. so daß-die Leistungen des Motors nicht"verschlechtere werden,
" . ■ ■ Da darüber hinaus die Einführung des Brenngemisches in die Verbrennungskammer durch unterschiedliche Einlaßventile gesteuert ist, ist es Köglich, für das Ventil kleineren Durchmessers ein besonderes Hubgesetz zu wählen, daß für eine gute
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Arbeitsweise bei geringer Leistung günstig ist, und für das Ventil großen Durchmessers ein anderes Hubgesetz, das es gestarre;, die maximale Leistung zu erhalten.
3ie Erfindung wird ir. folgenden anhand eines Ausführungsbeispiels näher erläutert. Es zeigen .
Ä Fig. i einen teilweise geschnittenen Aufriß einer ,
Explosionsrr.aschine, die mit einer erfindüngsgemäßen Antischmutzeinrichtung versehen ist;
Fig. 2 einen Blick von unten auf einen Zylinderkopf, in dem eine hemisphärische Verbrennungskammer vorgesehen ist; ;'
Fig.'3 einen Schnitt' längs der Linie III-III in Fig. 2 - und ■ .
Fig. 4 einen Schnitt längs der Linie IV-IV in'Fig. 2:.
Die in der Fig. 1 schematisch dargestellte Antischrautseinrichtung ist einer Brennkraftmaschine mit gesteuerter Zündung zugeordnet, von der lediglich der Zylinderkopf 1 dargestellt ist, · Jeaer Zylinder ist an seinem oberen Abschnitt durch eine Verbrennungskammer 2 mit vorzugsweise hemisphärischer Form begrenzt, die. in dem Zylinderkopf 1 ausgebildet ist und die mit zwei Ansaug- kreisen verbunden ist, welche insgesamt mit 3 und 4 bezeichnet sind. Diese Kreise liegen auf der einen bzw. anderen Seite der
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durch die Achse der Zylinder gehenden Vertikalebene z-z'. Siner der Ansaugkreise 3 von relativ geringem Querschnitt · "besitzt für. jeden Zylinder einen in dem Zylinderkopf 1 vorgesehenen Ansaugkanal 5, sowie ein Ansaugrohr 6, das die verschiedenen Kanäle 5 an einen Vergaser 7 anschlie it ,.der eine Dosierung für optimalen Wirkungsgrad, bei den geringen Leistungen und beim Verzögern gesxattet. Der andere Ansaugkreis .4 mit gegenüber dem vorgenannten Kreis 3 gröiSeren Querschnitt besitzt ebenfalls für jeden Zylinder einen Ansaugkanal 8 und ein Ansaugrohr 9> das die Kanäle 8 an einen zweiten Vergaser 10 anschließt, der eine Dosierung für maximale Leistung gewährleistet. . '■."'■··
Die Vergaser 7 und 10 sind ihrerseits-entweder an einen gemeinsamen Luftfilter 11 angeschlossen, wie es in der Pig». 1 "dargestellt ist oder; aber an getrennte Pilter.
Schließlich ist auf der Seite des Ansaugkreises 3 geringen Qerschnitts ein Auslaßrohr 12 an den Motor angeschlossen.
Im folgenden wird im einzelnen αie Ausbildung des Zylinderkopfs und der Verbrennungskammer des Motors unter Bezugnahme auf die Figuren 2 bis 4 erläutert.
erkennt aus diesen ü'iguren, daß in dem Zylinder kopf 1 des, ilotora die Verbrennungskammer 2 ausgebildet ist, die vorzugsweise hemiaphärische Form beaitsc·, wobei in
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Kachbarschaft der höchsten .ο.teile der Kammer die "beiden Ansaugkanäle 5 und β einmünden, .Ue jeweils mit den Ansaugrohren u und 9 der Ansaugkreise 3 uid 4 in Verbindung stehen, .iier Ansaugkanal 5 mit relativ kleinea Querschnitt mU-idet über eine Öffnung in die Verbrennungskammer 2, wobei aich in der öffnung ein Ventilsitz 13 befindet, gegei den sich der Kopf eines Ventils ·ϊ'4· anlegt. ' s
Xn gleicher "Weise mündet der andere Ansaugkanal d duroh eine im Querschnitt ralätiv gro.J»e öffnung in'die he~ misphäriSöhe Verbierinungskanämer 2, .wobei sieh in der öffnung ein Ventilsitz 17 befindet, an den sich der Kopf eines Ventil* 18 anlegt* ■ - ■ ■
'Die öffnungen der ATaeaugkanäle 5 und 8 liegen auf der einen bzw> anderen -Üeite do^^-duroh dies Aohaen der Zylinder gehenden Vertikalebene z-»a'.. '■ > , -: *' · ' ..'"■'■
In die hemis^härische Verbrennungskammer 2 mündet außerdem noch ein Auslaßkanal 22^ der an ein Abgas?- oder auslairohr 12 angeschlossen ist. In der Öffnung dieses Ausla^kanals sitzt ein Ventilsitz 23., gegen den. sich der Kopf eines Ventils 24 abstützt. :
Wie lhan.aus der Zeichnung ersieht, befindet s.ich der Ausla'Bka-ial 22 nahe der Ansaugleitung 5 kleinen Querschnitts ' in dem Zylinderkopf, wobei das Auslaßrohr 12 mit dem Ansaugrohr 6 in Berührung steht, um die Erwärmung zu begünstigen.
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:ichlie~lieh "ist die Verbrennungswärmer 2 nit; einen Verankerun-sioeh 27 versehen, in das eine nicht iargsstelits Zündkerze eir.geseh.raupχ wird.
Iiie Arbeitsweise der --intischißiitaainriohtuiig wird jetuii— Kehr: beschrieben; _ _
Die durch das -Gaspedal betätigten Drosselklappen der Vergaser 7 und 10 sind so ausgelegt, da.3 bei geringen Leistun- "Buz "der. Vergaser' "C nichtj liefert-und lediglich der Vergaser 7 über den Ansauglcreis " 3 kleinen Querschnitts die Verbrennungskammer 2 nit einer arsen Mischung großer Umlaufgeschwindigkeit beaufschlagt. Mit: Rücksicht auf die thermische Kcpplung zwischen, der; v^nsaugkreis 3 und den Ausla^rohr 12 wird die in die Verbreniiungskai^uer 2 eingeführte Charge erwärmt, was ihre Verd&r^fung begünstigt. Diese Anordnung gestattet, es ,auf der; oeite des .aTisaugkreises 3 geri-ige-a Querschnitts sofort naeii de:.: Kaltstart des Motors über eine ausreichende V,"ärxnequelie s*jl "erfügen, "-arbeitet, der Motor mit geringer leistungj ^c Vird der Anteil unverbrannter Inhaltsstoffe ir: ^bgas dadurch reduziert, dü.;-<.in äiesesi i'all lediglich der Vergaser 7 arbeitet, velcher eine optimale und homogene Mischung liefert.
hei -Betrieb unter r:axir:aler Leistung tritt der Vergaser 10 in Fuikticn und liefert über den -"-nsaugkreis 4 gro3e-i Querschnitts eins reichhaltige und kalte Mischung, die in die Verbrenm;n/;3k^n;r.ar 2 eingeführt virl. ^uf diese V/eise werden gis gro 'ten . ^e ι stülpen des Meters erhalten. ■■.--.
'"■■':.-.' T0983-270.5U
Bei maximaler Leistung kann auch der Vergaser 7 liefern, was den Vorteil "bietet, daß die beiden durch, die Kanäle 5 und 8 gegeneinander gerichteten^in die Verbrennungskammer eingeführten Gasströme Wirbel bilden, die die Verbrennung begünstigen. Diese Anordnung ist jedoch in*- dessen nicht bindend; man kann sehr wohl eine Einrichtung vorsehen, die den Vergaser 7 bei Betrieb mit' maximaler Leistung neutralisiert. "
Durch die Anordnung zweier voneinander Ansaug- oder Einlaßventile 14 und 18 ist es möglich,., eine op/üimale Füllung der Verbrennungskammer 2 zu erhalten,.'Darüber hinaus können die Hubgesetze der Ventile 14 und 18 unterschiedlich gewählt werden, öo kann man für das Ventil geringen Durchmessers ein Hubgesetz wählen, daß ein verhältnismäßig schwaches Voreilembeim öffnen und geringes Nacheilen beim Schließen bietet,was für eine gute Arbeitsweise bei geringer Leistung günstig' ist.
Darüber hinaus kann das Hubgesetz des Ventils 18 großen Durchmessers derart gewählt werden, daß es stärkeres , Voreilen beim öffnen und stärkeres Nacheilen beim Schließen herbeiführt, was die Erzielung der maximalen Leistung ermöglicht.
Selbstverständlich hat die unter Bezugnahme auf die Zeichnungen beschriebene Ausführungsform der Erfindung lediglich erläuternde Bedeutung und ist keinesfalls beschränkend aufzufassen; vielmehr können zahlreiche.Abwandlungen vorgei" ο mm er. werden, ohne aa:3 die Reichweite der Erfindung verlassen, wird. 109832/051A
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Claims (3)

  1. Patentansprüche .
    ' 1. Einrichtung zur Verminderung des Ausstoßes-von unverbrannten Abgasinhaltsstoffen für einen fremdgezündeten Motor eines Kraftfahrzeugs, der zwei Ansaugkreise besitzt, von.denen der eine geringen Querschnitt besitzt, in thermisch enger Berührung mit dem Auslaßrohr steht und an einen Vergaser ' angeschlossen ist, der eine Dosierung für maximalen Wirkungsgrad bei Verzögerung oder geringen Leistungen gewährleistet, und von denen der andere. einen größeren Querschnitt besitzt und an einen Vergaser angeschlossen ist, der eine Dosierung für die maximale Leistung gewährleistet, dadurch gekennzeichnet, daß die Ansaugkanäle (5,8) der beiden Ansaugkreise (3,4) durch getrennte Öffnungen in die Verbrennungskammer (2) ein- : münden,,wobei diese Öffnungen einen kleinen Querschnitt bzw. ej,nen großen Querschnitt besitzen und durch zwei voneinander unabhängige Einlaßventile (14; 18) verschlossen sind.
  2. 2. Einrichtung nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch eine Steuervorrichtung für den Ansaugkreis (4) großen Querschnitts derart, daß dieser Ansaugkreis während des Betriebs bei Verzögerung und geringen Leistungen kein Gemisch liefert.
  3. 3. Einrichtung nach Anspruch 1 oder 2} dadurch gekennzeichnet , daß die die öffnungen der Ansaugkanä'le (5;8) kleinen und großen Querschnitts verschließenden Ventile (I4 Hubgesetae derart besitzen, daß das den Kanal (8) großen..Quer-
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    - ίο -
    Schnitts verschließende Ventil (18) eine größere Voreilung beim öffnen und eine größere Nacheilung bein Verschließen besitzt als das den Kanal (5) kleinen Querschnitts verschließende Ventil (14).
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    ft ι ·»■
DE19681751711 1967-07-26 1968-07-16 Einrichtung zur Verringerung des Ausstosses von unverbrannten Abgasinhaltstoffen bei fremdgezuendeten Brenngasmaschinen Pending DE1751711A1 (de)

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