DE2332716A1 - Leitungssystem fuer eine verbrennungsmaschine - Google Patents

Leitungssystem fuer eine verbrennungsmaschine

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Description

Patentanwälte Dipl.-ing. F.¥eickmann, 2332716
Dipl.-Ing. H.Weickmann, Dipl,-Phys. Dr. K. Fincke Dipl.-Ing. F. A.Weιckmann, Dipl.-Chem. B. Huber
XPR
8 MÜNCHEN 86, DEN
POSTFACH 860820
MÖHLSTRASSE 22, RUFNUMMER 98 39 21/22
HONDA GIKEN KOGYO KABUSHIKI KAISHA
5,5-chome, Yae su, CnNio-ku,
0? ο k i ο 104 / Japan
Leitungssystem für eine Verbrennungsmaschine
Die Erfindung betrifft ein Leitungssystem für eine Verbrennungsmaschine mit zumindest einem Zylinder mit einem Eintrittskanal für Kraftstoff-Luftgemisch und einem Austrittskanal für Abgas sowie mit einer an den Eintrittskanal angeschlossenen Zuführungsleitung und einer an den Austrittskanal angeschlossenen Abführungsleitung.
Die Aufgabe der Erfindung besteht darin, bei einer Verbrennungsmaschine dieser Art die Kondensation von Kraftstoff in dem Eintrittskanal und in einer daran angeschlossenen Zuführungsleitung während des Kaltstarts zumindest zu verringern.
Zur Lösung dieser Aufgabe ist ein Leitungssystem der eingangs genannten Art erfindungsgemäß derart ausgebildet, daß die beiden Leitungen über ihre Länge aneinanderliegend angeordnet und durch eine.Viand aus dünnem Metallblech getrennt sind, die eine hohe Wärmeleitfähigkeit und geringe Wärmekapazität hat.
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Durch dieses Leitungssystem wird erreicht, daß die Wärme der Abgase schnell auf das zugeführte Kraftstoff-Luftgemisch übertragen wird, wodurch dieses zumindest teilweise verdampft. Gleichzeitig werden die Innenwände der Zuführungsleitung warm gehalten, so daß die Kondensation an ihnen
verringert wird. Das Ergebnis ist eine vollständigere und gleichmäßige Verbrennung des Kraftstoff—Luftgemischs.
Vorzugsweise ist die Dicke der Wand nicht größer als ca. 1/3 der Dicke der Leitungswände. Vorzugsweise ist die spezifische Wärme des Materials für die Wand wesentlich geringer als die spezifische Wärme des Materials für die Leitungen.
Vorzugsweise sind die beiden Leitungen als. Einrohrkörper ausgebildet, der in seinem Innenraum zur Bildung zweier
Leitungen durch die genannte Wand unterteilt ist.
Die beiden Leitungen können beispielsweise aus Gußeisen
bestehen, während die Wand aus Edelstahl besteht.
Die Erfindung ist mit besonderem Vorteil für solche Verbrennungsmaschinen anwendbar, bei denen der jeweilige Zylinder eine Hauptverbrennungskammer und eine Hilfsverbrennungskammer umfaßt, die durch einen Flammkanal oder eine sogenannte "Flammdüse11 miteinander verbunden sind. Beide Kammern erhalten ein Kraftstoff-Luftgemisch. Das der Hilfsverbrennungskammer zugeführte Kraftstoff-Luftgemisch ist vergleichsweise fett, während das der Hauptverbrennungskammer zugeführte Kraftstoff-Luftgemisch vergleichsweise mager ist. Eine Zündvorrichtung, beispielsweise eine Zündkerze, ist in der Hilfsverbrennungskammer angeordnet und zündet das fette Gemisch, so daß dann ein Flammenstrahl
durch die Flammdüse in die Hauptverbrennungskammer eintritt und dort das magere Gemisch zündet. Bei einem sol-
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chen Verbrennung^ system neigt bei einem Kaltstart das fette, durch den Hilfseintrittskanal in die Hilfsverbrennungskammer eintretende Gemisch zur Kondensation an der kalten Innenwand des Eintrittskanals und der Hilfsverbrennungskammer, wodurch ein höherer Kraftstoffverbrauch und eine unvollständige Verbrennung entsteht. Diese verursacht den Austritt nicht verbrannter Kohlenwasserstoffe, die dann die Luft verschmutzen. Vorzugsweise wird deshalb die Erfindung dort angewendet, wo die Zuführungsleitung für Kraftstoff-Luftgemisch an den Eintrittskanal einer Hilfsverbrennungskammer angeschlossen ist.
Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung wird im folgenden anhand der Figuren beschrieben. Es zeigen:
Fig. 1 einen Seitenteilschnitt der Teile einer Verbrennungsmaschine, die nach der Erfindung ausgebildet sind,
Fig. 2 eine perspektivische Explosionsdarstellung eines Leitungssystems nach Fig. 1 und
Fig. 3 den Schnitt 3-3 aus Fig. 2.
In Fig. 1 ist ein Maschinenkörper 12 dargestellt, der eine Hauptverbrennungskammer 2 über einem Kolben 1 und eine damit verbundene Hilfsverbrennungskammer 5 enthält, die mit der Hauptverbrennungskammer 2 durch einen Flammkanal 3 verbunden ist, der auch als Flammdüse bezeichnet wird. Die Hilfsverbrennungskammer 5 enthält eine Zündkerze 4. Der Maschinenkörper 12 hat ferner einen Haupteintrittskanal 6, der mit der Hauptverbrennungskammer 2 in Verbindung steht, und einen Hilfseintrittskanal 7» eier zur Hilfsverbrennungskammer 5 führt. Ein Hilfseintrittsventil 10 ist zwischen dem Kanal 7 und der Hilfsverbrennungskammer
5 und ein Haupteintrittsventil 9 ist zwischen dem Kanal
6 und der Hauptverbrennungskammer 2 angeordnet. Der Maschinenkörper 12 enthält ferner einen Austrittskanal 8,
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der über ein Austrittsventil 11 mit der Hauptverbrennungskammer 2 in Verbindung steht» Das Eintrittsventil und das Austrittsventil der Hauptverbrennungskammer 2 sind in Pig. 1 als ein Ventil dargestellt, da bei der gewählten Schnittdar~ stellung rur ein Ventil zu erkennen ist. Beide Ventile sind bei der Ansicht nach Fig. 1, hintereinander angeordnet.
An den Maschinenkörper 12 bzw. an den Haupteintrittskanal 6 ist ein Hauptleitungssystem angeschlossen, das aus mehreren Zuführungsleitungen 16 besteht,deren Anzahl der Anzahl der vorhandenen Zylinder entspricht. Die Zuführungsleitungen 16 laufen in einer Verdampfungskammer 21 zusammen, mit der eine Vergaseranordnung verbunden ist. Die Kammer 21 bildet einen Bereich, in den das durch einen Hauptvergaser 14 erzeugte Kraftstoff-Luftgemisch zunächst eingeführt wird. Der zweite Teil des Systems umfaßt die im unteren linken Teil der Fig. 2 gezeigten Leitungen, diese sind Abfuhrungslextungen 18 und mit ihnen zusammenhängende Hilfszufuhrungsleitungen 17. Die Hilfszufuhrungsleitungen 17 und die Abführungsleitungen 18 sind mit einer Abgassammeikammer 20 verbunden, an der die Kammer 21 befestigt ist. Eine vierte Leitung 22 ist mit der Hilfszuführungsleitung 17 innerhalb der Kammer 20 verbunden und verläuft nach oben durch die Kammer 21, wo sie dann mit einem Hilfsvergaserkanal 15 verbunden ist. In üblicher Weise ist den Vergasern 14 und 15 ein Luftfilter 13 vorgeordnet. Die Abführungsleitungen 18 laufen in der Kammer 20 zusammen und stehen dort mit einer fünften Leitung 24 in Verbindung.
Wie aus Fig. 2 und deutlicher aus Fig. 5 hervorgeht, sind die Hilfszufuhrungsleitungen 17 und die Abführungsleitungen 18 integral ausgebildet, so daß sie aneinanderliegen, jedoch durch eine Längsteilung 19 voneinander getrennt sind, die eine gemeinsame Wandung zwischen beiden Leitungssystemen bildet. Die rohrförmigen Außenwände, die die Zuführungsleitungen 17 und die Abführungsleitungen 18 bilden, wobei
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der Durchmesser der Hilfszuführungsleitungen 17 wesentlich geringer als derjenige der Abführungsleitungen 18 ist, be~ stehen aus einem Material vergleichsweise hoher spezifischer Wärme, so daß sie eine große Wärmekapazität haben. Ein solches Material* ist beispielsweise Metallguß (Gußeisen) mit beachtlicher Dicke. Verglichen damit besteht die Zwischenwand 19 vorzugsweise aus einem dünnen Metallblech geringer spezifischer Wärme, beispielsweise aus Edelstahl, so daß sie eine relativ niedrige Wärmekapazität hat. Es kann günstig sein, die Wandung 19 mit einer konkaven oder gewellten Form auszuführen, um den Kontaktbereich zwischen beiden Leitungen 17 und 18 zu vergrößern und damit die Wärmeübertragungseigenschaften hoch zu verbessern.
Wenn die Verbrennungsmaschine im kalten Zustand gestartet wird, erfolgt eine schnelle Erwärmung des relativ fetten Kraftstoff-Luftgemischs, das jeder Hilfsverbrennungskammer 5 durch die HiIfszuführungsleitung 17 und den Eintrittskanal 7 zugeführt wird. Die Erwärmung erfolgt durch die Abgase, die in den jeweils zugeordneten Abführungsleitungen 18 strömen, so daß das Kraftstoff-Luftgemisch bei seinem Transport zur jeweiligen Hilfsverbrennungskammer 5 verdampft wird. Bei einer Zündung wird es dann vollständig verbrannt, auch wenn die Innenflächen des Eintrittskanals 7 und der Hilfsverbrennungskammer 5 noch nicht erwärmt sind. Dadurch, daß die beiden Leitungen 17 und 18 Außenwände mit großer Wärmekapazität haben, wird beim Betrieb der Maschine der Innenraum der Hilfszuführungsleitung 17 warm gehalten. Die Zwischenwand 19 mit niedriger Wärmekapazität ermöglicht eine schnelle Wärmeübertragung zur jeweiligen Hilfszuführungsleitung 17. Die Verdampfungskammer 21 über der Abgassammeikammer 20 bildet gleichfalls eine Anordnung zur Beschleunigung der Verdampfung des Kraftstoff-Luftgemischs, das durch die Hauptzuführungsleitung 16 strömt.
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Durch diese Merkmale ergibt sich ein verringerter Kraftstoffverbrauch der Verbrennungsmaschine und eine Zusammensetzung der Abgase, die eine wesentlich verringerte Abführung, nicht verbrannter Kohlenwasserstoffe verursacht.
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Claims (9)

  1. Patentansprüche
    Leitungssystem für eine Verbrennungsmaschine mit zumindest einem Zylinder mit einem Eintrittskanal für Kraftstoff-Luftgemisch und einem Austrittskanal für Abgas sowie mit einer an den Eintrittskanal angeschlossenen Zuführungsleitung und einer an den Austrittskanal angeschlossenen Abführungsleitung, dadurch gekennzeichnet, daß die beiden Leitungen. (17» 18) über ihre Länge aneinanderliegend angeordnet und durch eine Wand (19) aus dünnem Metallblech getrennt sind, die eine hohe Wärmeleitfähigkeit und geringe Wärmekapazität hat.
  2. 2. Leitungssystem nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die die beiden Leitungen (17, 18) trennende Wand (19) eine Dicke bis zu 1/3 der Dicke der Leitungswandungen hat.
  3. 3. Leitungssystem nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die spezifische Wärme des Materials der die beiden Leitungen (17» 18) trennenden Wand (19) wesentlich geringer als die spezifische Wärme des Materials der Leitungen (17, 18) ißt.
  4. 4·. Leitungssystem nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die beiden Leitungen (17, 18) durch einen Rohrkörper gebildet sind, dessen Innenraum durch die genannte Wand (19) in seiner Längsrichtung geteilt ist·
  5. 5. Leitungssystem nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Leitungen (17, 18) aus Gußeisen bestehen und daß die Wand (19) aus Edelstahl besteht.
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  6. 6. Verbrennungsmaschine mit einem Leitungssystem nach einem der Ansprüche 1 bis 5» mit einer jedem Zylinder zugeordneten Hauptverbrennungskammer und einer damit über einen Flammkanal verbundenen und eine Zündvorrichtung enthaltenden Hilfsvex^brvennungskammer, dadurch gekennzeichnet, daß die Abführungsleitung (18) mit einem Austrittskanal (8) der Hauptverbrennungskammer (2) verbunden ist, daß die 1Lv,-führungsleitung (17) mit einem Eintrittskanal (7) der Hilfs· verbrennungskammer (5) verbunden ist und daß die Hauptverbrennungskammer (2) mit einem separaten Eintrittskanal (6) versehen ist.
  7. 7. Verbrennungsmaschine nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß der separate Eintrittskanal (6) über eine dritte Leitung (16) mit einer ersten und einer zweiten Vorrichtung zur Erzeugung von Kraftstoff-Luftgeraisch verbunden ist.
  8. 8. Verbrennungsmaschine nach Anspruch 7» dadurch gekennzeichnet, daß die erste Zuführungsleitung (17) mit der zweiten Vorrichtung zur Erzeugung von Kraftstoff-Luftgemisch über eine Sammelkammer (20) verbunden ist, in der die Abführungsleitung (18) angeordnet ist und die eine vierte Leitung (22) zur Verbindung der Zuführungsleitung mit der zweiten Vorrichtung zur Erzeugung von Kraftstoff-Luftgemisch enthält, und daß an die Sammelkammer (20) eine fünfte Leitung (24) angeschlossen ist, die eine Abgasleitung bildet und mit der Abführungsleitung (18) verbunden ist.
  9. 9. Verbrennungsmaschine nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß die dritte Leitung (16) mit der ersten Vorrichtung zur Erzeugung von Kraftstoff-Luftgemisch über eine Verdampfungskammer (21) verbunden ist, die an der Sammelkammer (20) befestigt ist.
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DE2332716A 1972-06-28 1973-06-27 Ansaugsystem für eine Brennkraftmaschine Expired DE2332716C3 (de)

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DE2332716B2 DE2332716B2 (de) 1978-02-16
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