DE2054043B2

DE2054043B2 - Explosionsmotor, insbesondere für Kraftfahrzeuge, mit Mitteln zur Begrenzung der Abgabe unverbrannter Gase und verflüchtigten Kraftstoffen

Info

Publication number: DE2054043B2
Application number: DE2054043A
Authority: DE
Inventors: Auf Nichtnennung Antrag
Original assignee: Alfa Romeo SpA
Current assignee: Alfa Romeo SpA
Priority date: 1970-01-24
Filing date: 1970-11-03
Publication date: 1979-11-29
Also published as: US3731665A; GB1302166A; DE2054043C3; FR2074945A5; DE2054043A1

Description

Die Erfindung betrifft einen Explosionsmotor, insbesondere für Kraftfahrzeuge mit Mitteln zur Begrenzung der Abgabe unverbrannter Gase und im Kraftstofftank verflüchtigten Kraftstoffes und mit Verbindungsleitungen zwischen dem Oberteil des Motorgehäuseinnenraumes und der Ansaugsammelleitung der Zylinder sowie dem Oberteil des Kraftstofftanks.

Die durch mit Explosionsmotoren betriebene Fahrzeuge verursachte Luftverseuchung wird bekanntlich in der Hauptsache aus den folgenden Gründen hervorgerufen:

- zufolge der nicht vollständig verbrannten Gase, die durch die Auspuffleitung in die Luft austreten;

- zufolge der sich im Motorgehäuse bildenden Kraftstoffgase und Dämpfe, die durch das Entlüftungsrohr des Motorgehäuses in die Luft austreten;

- zufolge der im Kraftstofftank frei werdenden Kraftstoffdämpfe, die durch den Tankentlüfter und durch die Luftansaugleitung des Motors in die Luft austreten.

In letzter Zeit wurden Maßnahmen getroffen, um nicht nur den Gehalt an nicht vollständig verbrannten Bestandteilen in den Abgasen, sondern auch die Menge der Kraftstoffdämpfe möglichst herabzusetzen, die nach ihrer Entwicklung im Kraftstofftank, im Schwimmergehäuse des Vergasers und im Motorgehäuse in die Luft austreten.

Was die sich im Kraftstofftank entwickelnden Kraftstoffdämpfe anbelangt, ist es bekannt, daß sich dieselben sowohl bei stillstehendem Fahrzeug und Motor, als auch bei fahrendem Fahrzeug und laufendem Motor entwickeln können. Wenn der Motor stillsteht, können die Dämpfe aus dem Tank offenbar nicht durch den Motor abgesaugt werden. Diese Dämpfe können jedoch vorübergehend in einem Filter aus Aktivkohle bzw. in einem zweckmäßigen Raum zurückgehalten werden, so daß sie nicht bzw. nur in kleinsten Mengen nach außen austreten können. Das Filter bzw. der Raum steht nicht nur mit dem Tank, sondern auch mit außen und mit der Luftansaugleitung des Motors in Verbindung. Wenn der Motor nach einem Stillstand wieder in Gang gesetzt wird, dann durchströmt die angesaugte Außenluft das

Filter bzw. den Raum, wobei das Filter regeneriert bzw. der Raum von den Kraftstoffdämpfen gereinigt wird. Bei laufendem Motor werden die sich nach und nach weiterentwickelnden Dämpfe aus dem Tank auf die gleiche Weise angesaugt und im Motor verbrannt, so daß sie nicht als solche in die Luft austreten können. Vorrichtungen dieser Art sind bereits bekannt, wobei es ferner auch bekannt ist, das Motorgehäuse zu den gleichen Zwecken wie oben erwähnt als Raum zwischen dem Tankentlüfter und der Luftansaugleitung des Motors zu verwenden.

Alle diese Lösungen besitzen jedoch den Nachteil, daß durch sie der Anteil an unverbrannten Stoffen in den Auspuffgasen des Motors vergrößert wird, da zufolge der Ansaugung der Kraftstoffdämpfe seitens des Motors das Kraftstoff-Luft-Gemisch über den normalen Wert angereichert wird. Dieser Übelstand tritt insbesondere beim Anlassen des Motors und in der ersten Betriebsperiode nach einem Stillstand auf. Wenn die Regenerierung bzw. Reinigung des Filters bzw. des Raumes sehr rasch und bei geringer Motorleistung stattfindet, dann wird eine erhebliche Menge an Kraftsioffdämpfen mit einer geringen angesaugten Gemischmenge vermischt und verursacht deren Anreicherung. Die Zunahme der schädlichen Bestandteile der Auspuffgase tritt ferner gerade dann auf, wenn das Fahrzeug langsam fährt, d. h. innerhalb von Ortschaften, wo sich diese Zunahme der schädlichen Bestandteile besonders ungünstig auswirkt. Um diesen Nachteil zu vermeiden, wurden selbsttätige Drosselklappen vorgeschlagen. Im Fall der Anwendung eines Sammelraumes für die Kraftstoffdämpfe kann das Ausmaß des erwähnten Ubelstandes auch dadurch herabgesetzt werden, daß das Volumen des besagten Raumes vergrößert wird, so daß er nach einem Stillstand des Motors nicht nur Benzindämpfe, sondern eine stark verdünnte Luft-Dämpfe-Mischung enthält. Nach dem Anlassen des Motors saugt er dann diese verdünnte Mischung an, so daß sein Kraftstoff-Luft-Gemisch nicht übermäßig angereichert wird.

Wie bereits erwähnt, wurde zu diesem Zweck bereits die Ausnützung des Motorgehäuseinnenraumes vorgeschlagen. Diese Lösung ist offenbar besonders dann sehr wirtschaftlich, wenn die erwähnten selbsttätigcn Drosselklappen nicht erforderlich sind. Im Laufe durchgeführter Versuche hat sich jedoch ergeben, daß nach einigen tausenden Kilometern Straßenfahrt die schädlichen Auspuffstoffe bei der Stadtfahrt zunahmen (dies konnte beispielsweise bei der durch die amerikanischen Gesetze vorgeschriebenen Messung der Auspuffgase festgestellt werden), wobei ferner festgestellt werden konnte, daß nach einem Ölwechsel die Menge der schädlichen Auspuffstoffe auf den ursprünglichen Wert zurückkehrte. Auf diese Weise erkannte man, daß die bei laufendem Motor in den Innenraum des Motorgehäuses eingeführten Kraftstoffdämpfe teilweise durch das öl absorbiert werden. Beim Stadtbetrieb des Fahrzeuges entwickeln sich sodann die in öl gelösten Kohlenwasserstoffe wieder in Dampfform. Anscheinend tritt dies vorwiegend in der Auspuffphase zufolge des an den Zylinderwänden haftenden und aus der vorhergehenden Verbrennungsphase erwärmten verschmutzten Öles auf. Es wird jedoch angenommen, daß dies auch im Motorgehäuse zufolge des in ihm enthaltenen verschmutzten Öles auftreten kann, so daß die erwähnten Dämpfe durch die Gasansaugvorrichtung aus dem Gehäuse in den Zvlinder gelangen und das Kraftstoff-Luft-Ge-

misch anreichern bzw. durch die Kolbenringe während des Auspuffhubes in den Zylinder gelangen und sich ohne zu verbrennen mit den Auspuffgasen vermischen und mit diesen ins Freie gelangen.

Aufgabe der Erfindung ist es, die erwähnten Nachteile zu vermeiden, wobei gedacht wurde, zu diesem Zweck die bereits bei den Motoren vorhandene Vorrichtung zum Wiederansaugen der sich innerhalb des Motorgehäuses bildenden Gase und Dämpfe seitens der Zylinder auszunützen. Diese Wiederansaugung wird bekanntlich deshalb erreicht, weil die Ansaugleitungen der Zylinder nach dem Luftfilter mittels einer oder mehrerer kleiner Leitungen (beispielsweise eine vor und eine nach der Drosselklappe) mit dem Innenraum des Motors, und zwar im allgemeinen mit dem höchstliegenden Teil des Innenraumes, beispielsweise mit der Zone der Steuerung im Zylinderkopf, welche Zone mit dem Innenraum des Motorgehäuses in Verbindung steht (der unten durch die ölwanne begrenzt ist), verbunden sind. Erfindungsgemäß wird nun vorgeschlagen, den Oberteil des Kraftstofftanks mit dem Innenraum des Motors über eine kleine Leitung zu verbinden, deren Endabschnitt in den Endabschnitt der Leitung mit größerem Durchmesser mündet, welche bereits die Ansaugleitungen der Zylinder mit dem Innenraum des Motos in obenerwähntem Sinn verbindet. Auf diese Weise wird erreicht, daß die vom Kraftstofftank herkommenden Kraftstoffdämpfe nur bei stillstehendem Motor in den Motorinnenraum gelangen, um dort vorübergehend angesammelt zu werden. Während des Betriebes des Motors verhindert hingegen die sich im Innenraum des Motorgehäuses entwikkelnde und zufolge der Ansaugung seitens der Zylinder durch die besagte Verbindungsleitung mit größerem Durchmesser austretende Masse an Gasen und Dämpfen den Eintritt der vom Kraftstofftank durch die Leitung mit kleinerem Durchmesser kommenden Dämpfe in den Innenraum des Motors. Diese Dämpfe vermischen sich somit mit den Gasen und Dämpfen des Motorgehäuses und werden unmittelbar ebenfalls durch die Zylinder angesaugt.

Zur näheren Erläuterung der Kennzeichen der Erfindung wird nachfolgend unter Bezugnahme auf die Zeichnung ein Ausführungsbeispiel beschrieben.

Fig. 1 zeigt schematisch und teilweise im Schnitt einen erfindungsgemäßen Reihenmotor; und

Fig. 2 und 3 veranschaulichen in vergrößertem Maßstab Einzelheiten des Motors, wobei durch strichlierte Pfeile die Strömung der Kraftstoffdämpfe und durch vollausgezogene Pfeile die Strömung der aus dem Motorgehäuse kommenden Gase angedeutet ist.

Auf der Zeichnung sind das Luftansaugfilter 1 mit Ansaugsammelleitung 2, die Vergaserluftdüse 3 mit der Drosselklappe 4, das Saugventil 5, der im Zylinderkopf 7 ausgenommene Verbrennungsraum 6, der Zylinder 8 und der Kolben 9 eine Motors dargestellt. Auf dem Zylinderkopf 7 ist der Decke! 10 und unter dem Zylinder 8 die ölwanne 11 angeordnet.

Der Zylinderkopf 7 ist mit der Ansaugsammelleitung 2 über eine Leitung 12 verbanden, die sich in zwei Leitungen 13 und 14 verzweigt, welche vor bzw. nach der Drosselklappe 4 in die Ansaugsammelleitung 2 einmünden.

Vom Oberteil des Kraftstofftanks 16 geht eine Leitung 15 aus, welche in die Leitung 12 in der Nähe des Anschlusses derselben an den Zylinderkopf 7 einmündet. Diese Einmündung der Leitung 15 in die Leitung 12 ist insbesondere in den Fig. 2 und 3 klar dargestellt. Aus diesen Einzeldarstellungen geht hervor, daß an die Leitung 12 ein kleiner Rohrstutzen 17 angeschweißt ist, an den die Gummi- bzw. Kunststoffleitung 15 angeschlossen ist.

Die in Fig. 2 eingetragenen strichlierten Pfeile geben die Strömung der bei stillstehendem Motor in den Oberteil des Motorgehäuseinnenraumes eintretenden Benzindämpfe an. Zufolge ihres größeren spezifischen Gewichtes gelangen diese Benzindämpfe sodann in den unteren Teil des Motorgehäuseinnenraumes, wo sie sich vorübergehend ansammeln.

Die Fig. 3 bezieht sich hingegen auf den Zustand bei laufendem Motor, wobei mit den strichlierten Pfeilen wieder der Fluß der aus dem Röhrchen 17 austretenden Kraftstoff dämpfe angedeutet ist, während die voll ausgezogenen Pfeile den Verlauf der Strömung der sich innerhalb des Motorgehäuses entwickelnden Gase und Dämpfe angeben. Da die Menge dieser letzteren gegenüber der Menge der aus dem Kraftstofftank kommenden Kraftstoffdämpfe weitaus größer ist, werden die letzteren durch die ersten mitgerissen und können daher während des Laufes des Motors und somit während der Fahrt des Fahrzeuges nicht in den Motorgehäuseinnenraum eintreten, sondern werden ebenfalls unmittelbar durch die Zylinder abgesaugt.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims

Patentanspruch:

Explosionsmotor, insbesondere für Kraftfahrzeuge, mit Mitteln zur Begrenzung der Abgabe unverbrannter Gase und im Kraftstofftank verflüchtigten Kraftstoffes und mit Verbindungsleitungen zwischen dem Oberteil des Motorgehäuseinnenraumes und der Ansaugsammelleitung der Zylinder sowie dem Oberteil des Kraftstofftanks, dadurch gekennzeichnet, daß der Endabschnitt (17) der den Kraftstofftank (16) mit dem Motorgehäuseinnenraum verbindenden Leitung (15) in den Endabschnitt der die Ansaugsammelleitung (2) mit dem besagten Innenraum verbindenden Leitung (12) in der Nähe des Anschlußpunktes derselben an das Motorgehäuse einmündet.