DE2309954A1

DE2309954A1 - HEATING DEVICE ARRANGED IN A FLOW DUCT

Info

Publication number: DE2309954A1
Application number: DE19732309954
Authority: DE
Inventors: Wilfried Bockelmann; Hans-Joachim Schlegel
Original assignee: Deutsche Vergaser GmbH and Co KG
Current assignee: Deutsche Vergaser GmbH and Co KG
Priority date: 1973-02-28
Filing date: 1973-02-28
Publication date: 1974-08-29

Description

In einem Strömungskanal angeordnete Heizvorrichtung Die Erfindung bezieht sich auf eine in einem Strömungskanal insbesondere im Ansaugkanal einer Brennkraftmaschine, angeordnete Heizvorrichtung für das im Kanal strömende Medium.Heating device arranged in a flow channel. The invention refers to one in a flow channel, in particular in the intake channel of a Internal combustion engine, arranged heating device for the medium flowing in the channel.

Derartige Heizvorrichtungen sind in Form unbeweglicher Heizkörper bekannt. Nachteilig ist, daß diese Heizkörper immer dann, wenn sie alle Strömungsfdden des Strömungsmediums beeinflussen sollen, den freien Strömungsquerschnitt des Strömungskanals stark einengen und einen hohen Strömungswiderstand bilden. Das macht sich insbesondere bei großen Strömungsgeschwindigkeiten sehr störend bemerkbar. Es gibt Fälle, in denen eine Beheizung des Strömungsmediums nur bei kleinem Durchsatz erwünscht, bei großem Durchsatz dagegen unerwünscht ist. Das ist zum Beispiel bei arennkraftmaschinen der Fall, wo das Strömungsmedium nur während des Leerlaufbetriebes oder Schwachlastbetriebes beheizt wird. Im Vollastbetrieb ist die Heizung zwar ausgeschaltet, der Heizkörper stellt aber einen erheblichen unerwünschten Strömungswiderstand dar, denn er muß so über den Strämungsquerschnitt verteilt sein, dan er im Leerlaufbetrieb möglichst viele Strömungsfäden beeinflusst.Such heating devices are in the form of immobile radiators known. The disadvantage is that these radiators always when they all flow threads of the flow medium are intended to influence the free flow cross-section of the flow channel narrow and form a high flow resistance. This is particularly good very disturbing noticeable at high flow velocities. There are cases in where heating of the flow medium is only desired with a low throughput high throughput, however, is undesirable. This is for example with arennkraftmaschinen the case where the flow medium is only used during idling or low-load operation is heated. In full load operation the heating is switched off, the radiator but represents a considerable undesirable flow resistance, because it must be distributed over the flow cross-section in such a way that it is possible in idle mode affects many flow threads.

Die Erfindung hat die Aufgabe, die genannten Nachteile zu vermeiden. Gemäß der Erfindung wird diese Aufgabe dadurch gelöst, dan die Lage der Heizvorrichtung im Strömungskanal veränderbar ist. Dabei entspricht der Veränderung der Lage der Heizvorrichtung eine Veränderung ihres Strömungswiderstands.The invention has the object of avoiding the disadvantages mentioned. According to the invention, this object is achieved by the position of the heating device is changeable in the flow channel. The change in the location corresponds to the Heating device a change in its flow resistance.

Zweckmäßig erfolgt die Veränderung der Lage der Heizvorrichtung selbsttätig mit der Veränderung des Durchsatzes, so daß bei kleinem Durchsatz der Strömungswiderstand groß, bei großem Durchsatz dagegen klein ist.The position of the heating device is expediently changed automatically with the change in the throughput, so that with a small throughput the flow resistance large, but small with high throughput.

Dabei kann die Heizvorriciltung durch eine Wirkverbindung mit dem Drosselorgan für den Durchsatz verbunden sein.The Heizvorriciltung by an operative connection with the Throttle body connected for the throughput.

Sofern eine elektrische Beheizung erfolgt, erhält die Heizvorrichtung zweckmäßig einen Tragekörper, der die Form einer im Strömungskanal schwenkbaren durchbrochenen Scheibe besitzt.If there is electrical heating, the heating device receives expediently a support body which is in the form of a pivotable in the flow channel has openwork disc.

Der Tragekörper besteht dabei aus Isolierstoff, auf dem als thermisch aktiver Teil ein elektrischer Heizleiter angeordnet ist. Der elektrische Heizleiter kann jedoch auch selbsttragend sein.The support body consists of insulating material, on which as thermal active part an electrical heating conductor is arranged. The electric heating conductor however, it can also be self-supporting.

Der Tragekörper besitzt zweckmäßig zwei lellenenden, die in die Wand des Strömungskanals hineinragen, wobei das eine teIlenende isoliert gelagert ist. Das andere wellenende besitzt vorzugsweise einen außerhalb des Strömungskanals liegenden Betätigungshebel, der durch einen am Drosselorgan für den Durchsatz angeordneten Antriebshebel beim Betätigen des Drosselorgans nitgenommen wird.The support body expediently has two slat ends that are inserted into the wall of the flow channel protrude, one part end being mounted in an insulated manner. The other end of the shaft preferably has an outside of the flow channel Operating lever, which is arranged by a throttle element for the throughput Drive lever is taken when operating the throttle member.

Bei einer für Brennkraftmaschinen besonders geeigneten Variante der Erfindung ist der Betätigungshebel der eizvorrichtung und der Antriebshebel des Drosselorgans so angeordnet, daß beim Öffnen des Drosselorgans aus der Ruhelage heraus der Betätigungshebel der Heizvorrichtung erst dann mitgenommen wird, wenn der Antriebshebel des Drosselorgans über einen vorgegebenen Freilaufwinkel geschwenkt ist.In a variant of the Invention is the actuating lever of the eizvorrichtung and the drive lever of the Throttle member arranged so that when you open the throttle member from the rest position out the operating lever of the heating device is only taken when the drive lever of the throttle member is pivoted through a predetermined freewheeling angle is.

Am Betätigungshebel der lleizvorrichtung wird zweckmäßig eine Rückzugfeder so angeordnet, daß die Heizvorrichtung in der Stellung des gr8ßten Strömungswiderstandes verharrt, wenn keine weiteren äußeren Kräfte am Betätigungshebel angreifen.A return spring is expediently attached to the actuating lever of the licing device arranged so that the heater is in the position of greatest flow resistance persists when no further external forces act on the actuating lever.

Die Vorteile der Erfindung bestehen insbesondere darin, daß die Heizvorrichtung bei kleinem Durchsatz sämtliche Strömungsfäden des Strömungsmediums im gesamten Strömungsquerschnitt beeinflußt, mit größer werdendem Durchsatz aber immer weniger Strömungsfäden beeinflusst und schließlich dann, wenn die Beheizung nicht mehr nötig ist, der Strömung nur noch einen geringen Widerstand oder je nach Anordnung gar keinen Widerstand mehr entgegensetzt.The advantages of the invention are in particular that the heating device with a low throughput, all flow threads of the flow medium as a whole Flow cross-section influenced, but less and less with increasing throughput Flow threads influenced and finally when the heating is no longer necessary is, the flow only has a low resistance or, depending on the arrangement, even no longer offers any resistance.

Bei Brennkraftmaschinen vermindert die intensive Beheizung im Start- und Kaltleerlaufbetrieb die Emission von Schadstoffen, während in ebenso vorteilhafter eise durch die Verminderung des Strömungswiderstandes während des Vollastbetriebs der Füllungsgrad der Zylinder und damit die Maximalleistung gesteigert ist.In internal combustion engines, the intensive heating in the starting and cold idling the emission of pollutants while in equally beneficial also by reducing the flow resistance during full load operation the degree of filling of the cylinders and thus the maximum output is increased.

In den Figuren 1 und 2 der Zeichnung ist ein Beispiel der Erfindung dargestellt. Die Figuren 3 und 4 zeigen Aus-ührungsbei spiele des Tragekörpers und des elektrischen lieizleiters.In Figures 1 and 2 of the drawing is an example of the invention shown. Figures 3 and 4 show Aus-ührungsbei games of the support body and of the electric leaseholder.

Die Zeichnung zeigt in den Figuren 1 und 2 einen Jtröaunqskanal 11, dessen Durchsatz mittels des Drosselorgans 12> das die Form einer schwenkbaren Drosselklappe hat, veränderbar ist. Das Drosselorgan 12 ist mit den Schrauben 13 und 14 auf der Drossel}:lappenvJelle 15 befestigt. An einem Ende der Drosselklappenwelle 15 istAntriebshebel 16 befestigt.The drawing shows in Figures 1 and 2 a Jtröaunqskanal 11, the throughput of which by means of the throttle element 12> takes the form of a pivotable Has throttle valve, is changeable. The throttle element 12 is fastened with the screws 13 and 14 on the throttle}: lappenvJelle 15 attached. At one end of the throttle shaft 15 drive lever 16 is attached.

der Stromab des Drosselorgans 12 befindet sich im Strömungskanal 11 die Heizvorrichtung 17. Sie besteht aus einem Tragekörper 18, der die Form einer durchbrochenen Scheibe hat und weiteren mit dem Tragekörper verbundenen Teilen. Der Tragekörper 18 besitzt eine zentrale Öffnung 19, der verbleibende Randabschnitt hat mehrere Löcher 20, durch die der elektrische Heizleiter 21 gefädelt ist, der die zentrale Öffnung 19 gitterartig überspannt. the downstream of the throttle member 12 is located in the flow channel 11 the heating device 17. It consists of a support body 18 which has the shape of a has perforated disc and other parts connected to the support body. The support body 18 has a central opening 19, the remaining edge portion has several holes 20 through which the electrical heating conductor 21 is threaded, the the central opening 19 spans like a grid.

Der Anfang des Heizleiters 21 ist mit der Schraube 22 verbunden, die den Tragekörper 18 mit dem Wellenende 23 verbindet.The beginning of the heating conductor 21 is connected to the screw 22, which connects the support body 18 to the shaft end 23.

Das Wellenende 23 ist in der Isolierstoffbüchse 24 gelagert und auf diese Weise gegen die Metallwand des Strömungskanals 11 isoliert. Die elektrische Leitung 25 ist mit dem Wellenende 23 in bekannter Weise elektrisch leitend verbunden, Das Ende des Heizleiters 21 ist mit der Schraube 26 verbunden, die den Tragekörper 18 mit dem lellenende 27 verbindet. Das Wellenende 27 hat elektrisch leitenden Kontakt mit der Metallwand des Strömungskanals 11. Es durchdringt diese .and und besitzt den außerhalb des Strömungskanals 11 liegenden Betätigungshebel 28.The shaft end 23 is mounted in the insulating sleeve 24 and on insulated in this way from the metal wall of the flow channel 11. The electric Line 25 is electrically conductively connected to shaft end 23 in a known manner, The end of the heating conductor 21 is connected to the screw 26 that holds the support body 18 connects to the end of the lamella 27. The shaft end 27 has electrically conductive contact with the metal wall of the flow channel 11. It penetrates this .and and has the actuating lever 28 located outside the flow channel 11.

Der Betätigungshebel 28 trägt am oberen Ende die auf dem Dorn 29 gelagerte Führungsrolle 30. Am unteren Fortsatz 31 des Betätigungshebels 28 ist die Rückzugfeder 32 befestigt, deren anderes Ende von einem an der ;and des Strömungskanals 11 befestigten Steg 33 gehalten wird.The actuating lever 28 carries the one mounted on the mandrel 29 at the upper end Guide roller 30. On the lower extension 31 of the actuating lever 28 is the return spring 32 fastened, the other end of which is fastened by one to the; and of the flow channel 11 Web 33 is held.

Figur 1 zeiot eine Außenansicht des Strömungskanals mit der Lage des Antriebshebels 1 bei geschlossenem Drosselorgan 12 und des Betätigungshebels 28 bei Anordnung der Heizvorrichtung in der Stellung des größten Strömungswiderstandes. Figur 2 zeigt einen Schnitt durch den Strömungskanal 11 bei ganz geöffnetem Drossel Organ 12 und Anordnung der Heizvorrichtung in der Stellung des kleinsten Strönungsiderstandes.Figure 1 shows an external view of the flow channel with the location of the Drive lever 1 with the throttle element 12 and the actuating lever 28 closed when the heating device is arranged in the position of the greatest flow resistance. FIG. 2 shows a section through the flow channel 11 with the throttle fully open Organ 12 and the arrangement of the heating device in the position of the smallest flow resistance.

tenn das Drosselorgan 12 durch nicht dargestellte Betätigungsmittel aus der Schließlage geschwenkt wird, berührt der Antriebshebel 16 die Führungsrolle 30 erst nach Durchlaufen eines vorgegebenen Freilaufwinkels. Erst bei weiterem Schwenken wird der Betätigungshebel 28 mitgenommen und dadurch der Tragekörper 18 gegen die Kraft der Rückzugfeder 32 in die Stellung des kleinsten Strömungswiderstande bewegt.tenn the throttle member 12 by actuating means not shown is pivoted from the closed position, the drive lever 16 touches the guide roller 30 only after passing through a predetermined freewheeling angle. Only with further swiveling the operating lever 28 is taken and thereby the support body 18 against the Force of the return spring 32 is moved into the position of the smallest flow resistance.

Die Zuleitung des elektrischen Stroms geschieht über die elektrische Leitung 25, die Rückleitung über die Metallwand des Strömungskanals 11. Selbstverständlich könnte bei einer anderen Ausführungsform auch die Rückleitung über eine beeondere elektrische Leitung erfolgen, wenn auch das Wellenende 27 isoliert herausgeführt wird.The supply of the electrical current is done via the electrical Line 25, the return line via the metal wall of the flow channel 11. Of course In another embodiment, the return line could also be via a special electrical conduction takes place even if the shaft end 27 is led out in an isolated manner will.

Figur 3 zeigt eine Ansicht eines anderen Tragekörpers einschlienlich Heizleiter und Schrauben, der sich von dem weiter oben beschriebenen Tragekörper durch ein dichteres Gitterwerk von Heizleitern unterscheidet.Figure 3 shows a view of another support body including Heating conductor and screws that are different from the support body described above differs from heating conductors by a denser latticework.

Figur 4 zeigt die Ansicht eines ringförmigen Tragekörpers 34, auf dem mittels der Schrauben 35 und 36 ein aus plattenförmigem Materal mäanderförmig ausgestanzter Heizleiter 37 befestigt ist.FIG. 4 shows the view of an annular support body 34 by means of the screws 35 and 36 a meandering plate-shaped material punched heat conductor 37 is attached.

Dieser Heizleiter könnte bei entsprechender Festigkeit auch freitragend ohne Trages-örper angeordnet sein.This heating conductor could also be self-supporting if it is sufficiently strong be arranged without a support body.

Claims

t In a flow duct, especially in the intake duct of an internal combustion engine, arranged heating device for the medium flowing in the channel, d a d u r c h g e It is not indicated that the position of the heating device (17) in the flow channel (11) is changeable.

2.) Heating device according to claim 1, d a d u r c h g e -k e n n z e i c h n e t that the change in the position of the heating device (17) is a change corresponds to their flow resistance.

3.) Lieizvorrichtung according to claim 1 or 2, d a d u r c h g ek It is noted that the change in the position of the heating device (17) is automatic with the change in throughput and with a small throughput, the flow resistance occurs large, but small in the case of a high throughput.

4.) heating device according to one or more of claims 1 to 3, d a d u r c h e k e n n n z e i c h n e t, da = 3 the heating device through an active connection is connected to the throttle device (1?) for the throughput.

5.) Heating device according to one or more of claims 1 to 4, that the heating device (17) has a Carrying body (18,34) has the shape of an openwork pivotable in the flow channel Disc has.

6.) Heating device according to claim 5, d a d u r c h g e -ke n n z e i c h n e tt that the support body (18,34) consists of insulating material on which as thermally active part an electrical heating conductor (21,37) is arranged.

7.) Heating device according to one or more of claims 1 to 6, d a d u r c h e k e n n n z e i c h n e t that the support body (18,34) has two shaft ends (23,27) which protrude into the wall of the flow channel (11), the a shaft end (23) is mounted insulated.

8.) Heating device according to claim 7, d a d u r c h g e -k e n n z e i c h n e t that the other shaft end (27) one outside of the flow channel (11) has an operating lever (28) which is actuated by a throttle element (12) for the throughput arranged drive lever (1G) when actuating the throttle element (12) is taken.

9.) Heating device according to claim 8, d a d u r c h g e -k e n n z e i c h n e t that the operating lever (28) of the heating device (17) and the drive lever (1C) of the throttle member (12) are arranged so that at b: f: mncn of the throttle member (12) from the rest position the operating lever (28) of the heating device (17) is only taken when the drive lever (16) of the throttle member (12) over is pivoted a predetermined freewheel angle.

1o.) Leizvorrichtung according to claim 8 or 9, d a du r c h g e Sc It is indicated that the operating lever (28) of the heating device (17) has a Return spring (32) is arranged so that the iieizvorrichtung (17) in the position of the greatest flow resistance persists if no further external forces are present Engage the actuating lever (28).

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