DE1870642U

DE1870642U - MIXING NOZZLE, IN PARTICULAR FOR SUCTION OF AIR IN EXHAUST PIPES OF COMBUSTION ENGINE.

Info

Publication number: DE1870642U
Application number: DEE15676U
Authority: DE
Original assignee: J Eberspaecher GmbH and Co KG
Current assignee: Eberspaecher Climate Control Systems GmbH and Co KG
Priority date: 1961-08-24
Filing date: 1961-08-24
Publication date: 1963-04-18

Description

I.DOI DO

J. Eberspäoher Esslingen/N., den 18.8.1961J. Eberspäoher Esslingen / N., August 18, 1961

P 663/664 Kennw.: "Regelinjektor"P 663/664 Kennw .: "control injector"

Mischdüse, insbesondere zur Ansaugung von Luft bei Auspuffleitungen von Brenn kraftmaschinen, ι Mixing nozzle, especially for sucking in air from puff lines of internal combustion engines, ι

Die Erfindung betrifft eine Mischdüse, insbesondere zur Ansaugung von luft bei Auspuffleitungen von Brennkraftmaschinen, bei der zu diesem Zweck das EoW. eine lavaldüsenartige Verengung aufweist und im Bereich des engsten Querschnittes wenigstens eine Durchtrittsöffnung für die Luft vorgesehen '*. ist.The invention relates to a mixing nozzle, in particular for sucking in air in the exhaust lines of internal combustion engines, in which the EoW for this purpose. has a laval nozzle-like constriction and at least one passage opening for the air is provided in the area of the narrowest cross-section '*. is.

Die bekannten Mischdüsen dieser Art werden bei Auspuffanlagen von Brennkraftmaschinen zur Zumischung von Frischluft zu den Abgasen, z.B. zum Zwecke einer Kühlung oder Sachverbrennung der Abgase verwendet. Es sind auch injektorartig ausgebildete Mischdüsen b.ekannt, bei denen das Abgasrohr in eine I'angdüse hineinragt.The known mixing nozzles of this type are used in the exhaust systems of internal combustion engines to mix fresh air with the exhaust gases, for example for the purpose of cooling or incinerating the exhaust gases. Mixing nozzles designed in the manner of an injector are also known, in which the exhaust pipe protrudes into an angular nozzle.

* Das Mischverhältnis ist bei derartigen Mischdüsen nur in einem eng begrenzten Bereich konstant. Stellt man den Luftdurchtrittsquerschnitt und die Düsenverengung so aufeinander ein, dass ein gewünschtes Mischungsverhältnis bei kleinen Gasgeschwindigkeiten eingehalten wird, so tritt bei grossen Gasgeschwindigkeiten ein Mißverhältnis auf und umgekehrt. Zur Kachverbrennung aber z.B. ist bei allen Betriebszuständen ein konstantes die Verbrennung gewährleistendes stöchiometrisches Mischungsverhältnis unerlässlich.* The mixing ratio for such mixing nozzles is only in constant over a narrow range. If one sets the air passage cross-section and the nozzle constriction so that a desired mixing ratio for small Gas velocities are maintained, a disproportion occurs at high gas velocities and vice versa. For pot burning, for example, a constant stoichiometric guaranteeing combustion is required in all operating states Mixing ratio is essential.

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Die Abgase bei Brennkraftmaschinen sind bekanntlich gleichzeitig Träger der Schallimpulse. Durch die Prischluftansaugöffnungen werden bei derartigen Vorrichtungen unter Umständen lästige Schallwellen abgestrahlt.As is well known, the exhaust gases in internal combustion engines are also carriers of the sound pulses. Through the air intake openings such devices may emit annoying sound waves.

Die Irfindung hat sich die Aufgabe gestellt, den Mischungseiiekt bei allen Setrieb02ustand.cn in einem gewünschten Verhältnis zu halten. Das wird gemass der Erfindung durch Anordnung eines in die Verengung der Aiischdüse mit einem konischen Teil hineinragenden Verdrängungskörper erreicht, der in der Düsenachse an einem Gestänge verschiebbar angeordnet ist.Irfindung has set itself the task of finding the mixture with all operating states in a desired Keep relationship. This is done according to the invention Arrangement of one in the narrowing of the Aiischdüse with one Conical part protruding displacement body reached, which is arranged displaceably in the nozzle axis on a rod is.

Zwischen dem Verdrängungskörper und der Mischdüsenwandung wird gemäss der Erfindung ein Bingspelt gebildet. Der Durchtrittsquerschnitt dieses Hingspaltes kann durch Verstellen des konisch ausgebildeten■Verdrängungskörpers verkleinert oder vergTCBc.ert werden. Bei kleinen G-acgescliwindigkeiten wird ait einem engen Pangspalt die Gasgeschwindigkeit heraufgesetzt, bei grossen Gasgeschwindigkeiten durch Erweiterung ü&c EingspalteG hr₇r'-bgeBCtzt und no eine proportionale - ·According to the invention, a ringing pelt is formed between the displacement body and the wall of the mixing nozzle. The passage cross-section of this ring gap can be reduced or increased by adjusting the conical displacement body. be approved. For small G-acgescliwindigkeiten the gas velocity is increased ait a narrow Pangspalt, with large gas velocities by extension u & c EingspalteG hr ₇ r 'bgeBCtzt and no proportional - ·

bei allen Betrieb3zustanden angesaugt.sucked in in all operating states.

Per Verdrängungskörper ist an der der Strömung zugekehrten Seite- in an sich bekannter Weise mit einer Strömungsnase versehen und besitzt im übri/ren die aerodynamisch günstige Tropfenform. De::' VerärängurigHkcrper wirkt gleichzeitig als reflexionsfreie Blende,durch uie Eohrreaonanssen und Übersprechen des Schalles in die Ansaugöffnung vermieden werden.Per displacement body is on the side facing the flow - in a manner known per se with a flow nose and also has the aerodynamically favorable teardrop shape. De :: 'VerärängurigHkcrper acts as a reflection-free diaphragm, due to noise and crosstalk of the sound in the suction opening can be avoided.

Die Erfindung erstreckt sich auch auf eine besonders sinnreiche Raumform. Diese besteht darin, dass die Mischdüse selbst in einem Rohrkrümmer angeordnet und das Gestänge an der die Mischdüsenachse schneidenden Wand bzw. Wänden hindurchgeführt ist. Irgendwelche Halterungsteile im Innern der Rohre "bzw. Mischdüse sind somit nicht erforderlich. Dadurch wird der Nachteil vermieden, der darin bestehen würde, dass solche Einbauten die Strömung behindern und möglicherweise ungünstig beeinflussen könnten.The invention also extends to a particularly ingenious one Spatial shape. This consists in the fact that the mixing nozzle itself is arranged in a pipe bend and the linkage is passed through the wall or walls intersecting the mixing nozzle axis. Any bracket parts inside the pipes "or mixing nozzle are therefore not required. This avoids the disadvantage that would be that such internals could impede the flow and possibly influence it unfavorably.

Gemäss der Erfindung wird der Rohrkrümmer in zwei Schalenhälften ausgeführt. In diese Schalenhälften sind die Führungsteile, z.B. Hülsen, für das Gestänge eingearbeitet. Die Hülsen können selbstverständlich sowohl die Gleitbewegung unterstutsende als auch Dichtungsswecken dienende Packungen enthalten. According to the invention, the pipe bend is made in two shell halves executed. The guide parts, e.g. sleeves, for the rods are incorporated into these shell halves. The pods can of course support both the sliding movement as well as packs for sealing purposes.

j.iOüli einen weiteren G-üdanken der l.-riindung kann man am Rohrkrümmer oder an den benachbarten Rohrteilen Abstützungen für die auf das Gestänge einwirkenden Peder- bzw. Hebeleleuente anbringen. Bei Yei^eacan^ der iuischdüse bei Auspuffanlagen von Brennkraftmaschinen kann das Gestänge nach einem ■/.'eiteren Gedanken der J2rfinclun:r durch einen mit der Ansaugleitung der Brennkraftmaschine verbundenen Druckschalter in kraftschlüssiger Verbindung stehen. Das Mischungsverhältnis wird hierbei gleichsinnig mit dem Energieinsatz der Brennkraftmaschine gesteuert, 'art. eic Brennkraftmaschine beschleunigt, ist In dei Ansaugleitung ein Unterdruck zu verzeichnen, lieser wirkt üter den verbundenen Saugraum des j.iOüli a further G-üdanken of the l.-riinde can be attached to the pipe bend or on the adjacent pipe parts supports for the peder or lever elements acting on the linkage. In Yei ^ ^ Yingjia iuischdüse the exhaust systems of internal combustion engines, the linkage Eiteren idea of J2rfinclun can according to one ■ / ':., R by a connected to the intake line of the internal combustion engine pressure switch in non-positive connection. The mixing ratio is controlled in the same direction as the energy used by the internal combustion engine, 'art. When the internal combustion engine accelerates, there is a negative pressure in the intake line, which acts via the connected intake chamber of the

Druckschaltars und das Gestänge so auf den Verdrängungskörper, dass dieser zurückgezogen wird. Dabei können grosse Abgas mengen ohne grössere Beschleunigung durchtreten. Bei unteren Drehzahlen der Brennkraftmaschine, insbesondere im Leerlauf, dagegen wirkt die äer Feugkraft des Druckschalters entgegengericlitete Druckfeder auf das Seetange derart, dass der Verdrängungskörper ijiehr oder weniger weit in die Verengung hineir geschoben wird, wobei sich der Durchtrittsquersehnitt des Kingraumes verringert, so dass die Abgase in der Mischdüse eine solche Beschleunigung erfahren, dass mehr Frischluft angesaugt wird als bei freien Eurehtrittsquerschnitt. Aufgrund dieses Effektes 1st mit der Erfindung ein schon oft vergeblich erstrebtes Ziel zu lösenj das darin besteht, dass bei Abgaskühl-j Entgiftungs- und !fechverbrennungseinrichtungen das Mischungsverhältnis bei allen Betriebszuständen der' Brennkraftmaschine so eingerichtet, dass die angestrebte Kühl-, Katalysator- bzw. «aohverbrennungsleistung entsprechender Einrichtungen immer gewährleistet ist. Darum dürften diese Verwendungen der erfir.dungsgemässen Mischdüse das bevorzugte Anwendungsgebiet darstellen.Pressure switchars and the linkage on the displacement body in such a way that it is withdrawn. This can cause large exhaust gas pass through volumes without any major acceleration. At lower On the other hand, the number of revolutions of the internal combustion engine, especially when idling, is counteracted by the external force of the pressure switch Compression spring on the seaweed in such a way that the displacement body i more or less far into the constriction is pushed, whereby the passage cross section of the King space is reduced, so that the exhaust gases in the mixing nozzle experience such an acceleration that more fresh air is sucked in than with a free entrance cross-section. Because of This effect is to be solved with the invention, a goal that has often been pursued in vain, which consists in the fact that in the case of exhaust gas cooling detoxification and furnace combustion devices the mixing ratio in all operating states of the ' Internal combustion engine set up in such a way that the desired cooling, catalytic converter or non-exhaustive combustion performance is more appropriate Facilities is always guaranteed. This is why these uses of the mixing nozzle according to the invention are likely to be preferred Represent application area.

Ίίΐϊι Ausführungsbeiepiel des Erfindungsgegenstandes ist an- ::ntid c?er Zeichnungen näher erläutert und beschrieben. An exemplary embodiment of the subject matter of the invention is explained and described in greater detail on the basis of the drawings.

Fig. 1 zeigt die Anordnung des ii'rfindungsgegenstandes an einer Abgasleitung;1 shows the arrangement of the subject of the invention on an exhaust pipe;

PIg. 2 ist das Schema einer Abgssentgiftungs-PIg. 2 is the scheme of an exhaust detoxification

anlige bei einer Brennkraftkolbenmaschine.applicable to an internal combustion piston engine.

Die Abgasleitung 1 ist in dera in J¹Xg. 1 dargestellten Ausführungsbeispiel mit einem ü-förmigen Doppelrohrkrümmer 1aThe exhaust line 1 is in dera in J ¹ Xg. 1 illustrated embodiment with a U-shaped double pipe bend 1a

versehen. Der Doppelrohrkrümmer 2 "besteht aus zwei Preßschalenhälften, deren Trennebene in der Rohrachse. Bei 2a ist die Abgasleitung im Verlauf des Krümmers 2 als I»avaldüse ausgebildet. Kurs hinter der engsten Stelle 2a¹ sind Durchtrittsöffnungen 3 vorgesehen. Im Zentrum der Düse ist geinäss der Erfindung der tropfenförmige Verdrängungskörper 4 durch das Seil 5a gehalten, das durch die Wandungen des Rohrkrümmers nach aussen geführt und an einem Ende an dem Spannhebel 6 befestigt ist. Dieser ist mit Hilfe der auf ihn wirkenden und sich an der Eohrkrümmerwand abstützenden Druckfeder 7 in der durch Pfeile angedeuteten Strömungsrichtung der Abgase anspannt, während das andere Ende des Seilzuges 5b mit dem Gashebel der hier nicht dargestellten Brennkraftmaschine verbunden ist. Beim -Gasgeben wird der Verdrängungskörper 4 aus der Engstelle herausgezogen. Der lurchtrittsquerschnitt der Engstelle 2a¹ wird infolge des sich nach hinten verjüngenden Verdrängungskörpers 4-dabei grosser. Lässt der Zug am Gaspedal, liz-fi: Ende 5b, nach, so wirkt der Druck der Druckfeder 7 über den Hebel 6 und der Verdrängungskörper 4 wird in die Engstelle 2a¹ hineingezogen, was gleichbedeutend ist mit einer Verengung des Durchtrittsquerschnittes. Diese Stellung ist eingezeichnet, während die vorbeschriebene durch Punktierung des Verdrängungskörpers 4 angedeutet ist. Mistake. The double pipe bend 2 ″ consists of two press shell halves, the parting plane of which is in the pipe axis. At 2a the exhaust line in the course of the bend 2 is designed as an aval nozzle. Passage openings 3 are provided ^{behind the narrowest point 2a 1} Invention, the teardrop-shaped displacement body 4 is held by the cable 5a, which is led outward through the walls of the pipe elbow and is attached at one end to the tensioning lever 6. This is in the through with the help of the compression spring 7 acting on it and supported on the pipe elbow wall arrows indicated the direction of flow of the exhaust gases tense, while the other end of the cable 5b connected to the throttle lever of the engine, not shown here. When -Gasgeben the displacement body 4 is pulled out of the constriction. the lurchtrittsquerschnitt the throat 2a ¹ is tapered as a result of the rearward Displacement body 4 - larger. If the train a m gas pedal, liz-fi: end 5b, after, the pressure of the compression spring 7 acts via the lever 6 and the displacement body 4 is drawn into the constriction 2a ¹ , which is equivalent to a narrowing of the passage cross-section. This position is shown, while the one described above is indicated by puncturing the displacement body 4.

Beim Ausführungsbeispiel genäse Fig. 2 ist der hier-in einem Ejektor S angeordnete Verdrängungskörper 9 an dem Gestänge geführt, das mit der Kolbenstange 11a des Druckschalters kraftöchlüssig verbunden ist. 12 ist der VerbrennungsmotorIn the embodiment example Fig. 2 is here-in one Ejector S arranged displacement body 9 guided on the linkage, which is connected to the piston rod 11a of the pressure switch is positively connected. 12 is the internal combustion engine

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eines Kraftfahrzeuges, 13 eine Abgasnachverbrennungseinrichtung mit offener Flamme und 14 eine katalytische Nachverbrennungsanlage. Die Abgasleitung 15 ist im Bereich des Ejektors >' mit einer Rohr erv* ei te rung 15a versehen, in welcher'der Verdrängungskörper 9 angeordnet ist. Das Abgasrohrende mündet in die Auffangdüse 8a des Ejektors 8. 8b ist ein äusseres Ringgehäuse, das mit der Luftansaugleitung 16 in Verbindung steht. Die Luftansaugleitung 16 ist im Bereich der Rohrperforation 16a von einem mit Schallschluckstoff gefüllten Absorptionsschalldämpfer umgeben. Der Saugraum 11b des Druckschalters ist durch die Rohrleitung 17 mit dem vorderen Teil der Ansaugleitung 18 des Verbrennungsmotors 12 verbunden. Wird der Verbrennungsmotor beschleunigt, so entsteht in dem untere Seil der Ansaugleitung 18 ein Unterdruck. Dieser wirkt sich verhältniamäseig im Saugraum 11b aus, wobei der Kolben 11c entgegen dem Druck der Feder.11d angezogen und gleichzeitig der Verdrängungskörper 9 mit seinem konischen Teil aus dem verengten Ende 1:3b des Abgasrohreo herausgezogen wird. Die Wirkungsweise des Sjektors 8 ist dieselbe wie bei der vorbeschriebenen MiscMüse.of a motor vehicle, 13 an exhaust gas afterburning device with an open flame and 14 a catalytic post-combustion system. The exhaust pipe 15 is in the area of the ejector > 'provided with a pipe extension 15a in which the displacement body 9 is arranged. The exhaust pipe end opens into the collecting nozzle 8a of the ejector 8. 8b is an outer one Ring housing that is connected to the air intake line 16. The air intake line 16 is in the area of the pipe perforation 16a of an absorption silencer filled with sound-absorbing material surround. The suction chamber 11b of the pressure switch is through the pipe 17 to the front part of the Intake line 18 of the internal combustion engine 12 connected. If the internal combustion engine is accelerated, the lower one arises Rope of the suction line 18 a negative pressure. This has a relative effect in the suction chamber 11b, with the piston 11c against the pressure of the spring 11d tightened and at the same time the displacement body 9 with its conical part from the narrowed end 1: 3b of the exhaust pipe is pulled out. The mode of operation of the injector 8 is the same as that described above Mixed vegetables.

Claims

ns check before

1. Mixing nozzle, especially for sucking in air Exhaust pipes of internal combustion engines, in which to. for this purpose the drill has a narrowing like a laval nozzle and in the area of the narrowest cross-section at least one passage opening for the air is provided, characterized in that in front of the constriction an elongated displacement body protruding into the constriction with a conically tapering part is arranged displaceably on a rod in the pipe axis.

2. Mixing nozzle, in particular for sucking in air in exhaust lines of internal combustion engines according to claim 1, characterized in that the mixing nozzle is arranged in a pipe bend that the linkage on the the wall or walls intersecting the mixing nozzle axis is passed through.

3. Mixing nozzle, especially for sucking in air in exhaust lines of internal combustion engines according to claim 1, characterized in that the elbow consists of two shell halves.

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4. Misoh nozzle, especially for sucking in air in exhaust lines of internal combustion engines according to claim 1, characterized in that in the penetrated by the linkage Wall guide sleeves provided for the linkage are.

5. Miechdüee, especially for sucking in air at the exhaust Lines of internal combustion engines according to claim 4, characterized in that sealing packings in the guide sleeves are arranged.

6. Mixing nozzle, especially for sucking in air in exhaust lines of internal combustion engines according to claim 1, characterized in that the pipe bend as a support for leather or lever elements acting on the linkage.

7. Mixing nozzle, especially for sucking in air in exhaust lines of internal combustion engines according to claim 1, characterized in that a pressure switch acts on the linkage, the pressure cylinder of which with the Intake line of the internal combustion engine is in communication

8. Mixing nozzle, especially for sucking in air in exhaust pipes of internal combustion engines according to claim 1, characterized in that the mixing nozzle has a detoxification or property incineration operated with excess air device is downstream.

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9. Mixing nozzle, especially for sucking in air in exhaust pipes of internal combustion engines according to claim 1, characterized in that the air passage openings of the suction space are connected to a silencer.