DE2332717C3 - Brennkraftmaschine - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Brennkraftmaschine mit mindestens einem einen Kolben enthaltenden Zylinder, mit einer über dem Kolben vorgesehenen Hauptverbrennungskammer, die über einen Flammkanal mit einer eine Zündvorrichtung enthaltenden Hilfsverbrennungskammer verbunden ist, mit einem Hauptkanal zur Zuführung vergleichsweise mageren Kraftstoff-Luftgemisches in die Hauptverbrennungskammer, mit einem Hilfskanal zur Zuführung vergleichsweise fetten Kraftstoff-Luftgemisches in die Hilfsverbrennungskammer und mit einem Abgaskanal zur Abführung von Abgas aus der Hauptverbrennungskammer, bei der der Hilfskanal der Abgaskanal jeweils einen dünnwandigen, metallenen Leitungsabschnitt aufweisen und beide Leitungsabschnitte über mindestens einen Teil ihrer Länge durch einen gemeinsamen Wandungsabschnitt in Wärmeaustausch miteinander stehen und mit Abstand von einer relativ dickwandigen Schutzhülle umgeben sind nach Patent 23 32 738.

Bei dieser Brennkraftmaschine wird das fette Kraftstoff-Luftgemisch aufgeheizt, um insbesondere bei Kaltstart eine Kondensation von Kraftstoff im Hilfskanal zu vermeiden und zu verhindern, daß sich der Kraftstoff aus dem Gemisch absondert und an den Wandungen des Hilfskanals und der Hilfsverbrennungskammer anhaftet. Dadurch ergibt sich nämlich eine schlechte Verbrennung in der Hilfsverbrennungskammer, ferner tritt eine Minderung des Wirkungsgrades und eine Zunahme unverbrannter Kohlenwasserstoffe auf, die dann abgeführt werden und eine Luftverschmutzung verursachen.

Aufgabe der Erfindung ist es, die vorstehend erläuterte Brennkraftmaschine so weiter zu verbessern, daß eine möglichst verzögerungsfreie Aufheizung des fetten Gemisches bei schnellen Änderungen des Betriebszustandes erfolgt, und zwar insbesondere beim schnellen Belastungswechsel im kalten Zustand der Maschine.

Die Erfindung löst diese Aufgabe dadurch, daß der gemeinsame Wandabschnitt quer zur Strömungsrichtung gewellt ist

Die Wellung des Wandabschnitts behindert die Strömung des in dem Hilfskanal beförderten Kraftstoff-Luftgemisches und bewirkt somit einen schnellen

ίο Wänneübergang von den Abgasen in dem Abgaskanal auf eine relativ große Menge des zugeführten Gemisches, wodurch dessen Verdampfung verbessert und die Menge unverbrannter und in die Atmosphäre austretender Kohlenwasserstoffe weiter verringert wird.

Im Gegensatz zu bekannten Anwendungen einer Wellung zur Gemischaufheizung (US-PS 22 59 480, FR-PS 9 67 628) wird bei der Erfindung zusätzlich der mechanische Effekt der Strömungsbeeinflussung durch die Wellung sowie der Aufnahme mechanischer Spannungen nutzbar gemacht, die durch unterschiedliche thermische Ausdehnung der beiden in Wärmetausch miteinander stehenden Kanäle entstehen können.

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung wird im folgenden anhand der Figuren beschrieben. Es zeigt

F ι g. 1 eine teilweise geschnittene Seitenansicht eines Teils einer nach der Erfindung ausgebildeten Brennkraftmaschine und

F i g. 2 den Schnitt A -A aus Fig. 1.

In Fi g. 1 ist eine Brennkraftmaschine daigestellt, die einen Kolben 1 und eine Hauptverbrennungskammer 2 aufweist. Ein Hauptkanal 6 für Kraftstoff-Luftgemisch steht mit dieser Hauptverbrennungskammer 2 in Verbindung. Ferner ist eine Hilfsverbrennungskammer 5 vorgesehen, mit der ein Hilfskanal 7 in Verbindung steht. Der Hauptverbrennungskammer 2 wird durch den Hauptkanal 6 ein mageres Kraftstoff-Luftgemisch zugeführt, während der Hilfsverbrennungskammer 5 durch den Hilfskanal 7 ein fettes Kraftstoff-Luftgemisch zugeführt wird. Die Hilfsverbrennungskammer 5 steht mit der Hauptverbrennungskammer 2 durch einen Flammkanal 3 in Verbindung. Eine Zündkerze 4 ist in der Hilfsverbrennungskammer 5 angeordnet und bewirkt eine Zündung des fetten Kraftstoff-Luftgemischs. Die dadurch erzeugte Flamme wird durch den Flammkanal 3 hindurch in die Hauptverbrennungskammer 2 geleitet und zündet dort das magere Kraftstoff-Luftgemisch.
Die Hauptverbrennungskammer 2 ist mit einem Eintrittsventil 9 versehen, die Hilfsverbrennungskammer 5 steht mit dem Hilfskanal 7 durch ein Eintrittsventil 10 in Verbindung. Ein Austrittsventil 11 ist auf der dem Eintrittsventil 9 gegenüberliegenden Seite der Hauptverbrennungskammer 2 angeordnet.

Dieses Austrittsventil 11 verbindet die Hauptverbrennungskammer 2 mit einem Abgaskanal 8. Der Abgaskanal 8 steht wiederum mit einem Leitungsabschnitt 18 in Verbindung, in ähnlicher Weise steht der Hilfskanal 7 mit einem weiteren Leitungsabschnitt 17 in Verbindung. Die Leitungsabschnitte 17 und 18 sind auf ein und derselben Seite des Maschinenkörpers 12 angeordnet und bilden eine Zu- und Abführungseinheit 24, die mit einem gewellten Wandabschnitt 21 versehen ist. Dieser trennt die beiden Leitungsabschnitte 17 und 18 voneinander. Die Wellungen in dem Wandabschnitt 21 verlaufen quer zur Längsachse beider Leitungsabschnitte 17 und 18.

Wenn die beschriebene Brennkraftmaschine im

kalten Zustand gestartet wird, erfolgt eine Übertragung der Wärme der Abgase in dem Abgaskanal 8 und dem Leitungsabschnitt 18 über den Wandabschnitt 21 auf das fette Kraftstoff-Luftgemisch in dem Leitungsabschnitt 17. Dieses Gemisch wird dadurch sofort erhitzt und im Sinne einer vollständigen Verbrennung verdampft Die durch die Abgase erzeugte Wärme verursacht eine Deformation des Wandabschnitts 21 durch ihennisenc Ausdehnung. Die Wellungen absorbieren die Ausdehnung, wodurch eine mögliche Beschädigung der Eintritts- i>nd Austrittsleitungen verhindert wird. Zusätzlich wird die Strömung des eintretenden Gemischs behindert, da sie auf die Wellung der Teilungswand 21 trifft Während dieser Zeit wird ein besserer Wärmeaustausch verursacht, so daß die Verdampfung des Gernischs verbessert wird. Dadurch ist eine ausgezeichnete Startleistung sichergestellt, gleichzeitig wird die Menge unverbrannter Kohlenwasserstoffe verringert, die anderenfalls bei kalter Maschine in die Luft austreten würden.

Der Leitungsabschnitt 17 und der Leitungsabschnilt 18 sind so ausgebildet, daß sie eine geringe Wärmekapazität haben. Sie bestehen beispielsweise aus dünnem Metallblech, um die Wärmeleitfähigkeit zu verbessern. Ein Gehäuse 22 aus Gußrohr ο. ä. umgibt die Zu- und Abführungseinheit 24, so daß deren Stabilität verbessert wird und die Wärme auf sie Konzentriert bleibt Dadurch wird der Leitungsabschnitt 17 warm gehalten. Eine Wärmeisolationsschicht 23, beispielsweise ein Luftspalt oder ein anderes wärmeisolierendes Material, ist zwischen dem Gehäuse und den Zu- und Abführungsleitungen als weitere Wärmesperre angeordnet.

Zum besseren Verständnis der Zu- und Abführungseinheit 24 ist der Hauptkanal 6 in Verbindung mit einer Hauptzuführungsleitung 16 dargestelli. Dies steht mit dem Hauptvergaser 14 über eine Heizvorrichtung 20 in Verbindung, die über eine Abgasleitung 19 und unter einem Luftfilter 13 der Vergaseranordnung vorgesehen ist Der Leitungsabschnitt 17 steht mit einem Vergaser 15 über die Heizvorrichtung 20 in Verbindung. Die Heizvorrichtung bildet einen abgeschlossenen Bereich, der durch die Abgase in der Abgasleitung erwärmt wird und die Verdampfung der Kraftstoff-Luftgemische weiter begünstigt, wenn sie durch die Vergaser in die Verbrennungskammern geführt werden.

Gemäß einer anderen Ausführungsform der Erfindung, die nicht besonders dargestellt ist, können der Leitungsabschnitt 17 und der Leitungsabschnitt. 18 als ein einzeln gegossenes Rohr mit einer dünnen, gewellten Teilungsplatte ausgebildet sein, die eine den beiden Leitungen gemeinsame Wandung bildet.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims (2)

Patentansprüche:

1. Brennkraftmaschine mit mindestens einem einen Kolben enthaltenden Zylinder, mit einer über dem Kolben vorgesehenen Hauptverbrennungskammer, die über einen Flammkanal mit einer eine Zündvorrichtung enthaltenden Hilfsverbrennungskammer verbunden ist, mit einem Hauptkanal zur Zuführung vergleichsweise mageren Kraftstoff-Luftgernisches in die Hauptverbrennungskammer, mit einem Hilfskanal zur Zuführung vergleichsweise fetten Kraftstoff-Luftgemisches in die Hilfsverbrennungskammer und mit einem Abpaskanal zur Abführung von Abgas aus der Hauptverbrennungskammer, bei der der Hilfskanal der Abgaskanal jeweils einen dünnwandigen, metallenen Leitungsabschnitt aufweisen und beide Leitungsabschni'.te über mindestens einen Teil ihrer Länge durch einen gemeinsamen Wandungsabschnitt in Wärmeaustausch miteinander stehen und mit Abstand von einer relativ dickwandigen Schutzhülle umgeben sind nach Patent 23 32 738, dadurch gekennzeichnet, daß der gemeinsame Wandabschnitt (21) quer zur Strömungsrichtung gewellt ist.

2. Brennkraftmaschine nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der gemeinsame Wandabschnitt (21) aus dünnem Metallblech mit geringer Wärmekapazität und hoher Wärmeleitfähigkeit gebildet ist.