DE2332738C3 - Brennkraftmaschine - Google Patents

Description

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Die Erfindung betrifft eine Brennkraftmaschine mit mindestens einem einen Kolben enthaltenden Zylinder, mit einer über dem Kolben vorgesehenen Hauptver brennungskammer, die über einen Flammkanal mit einer eine Zündvorrichtung enthaltenden Hilfsverbrennungskammer verbunden ist, mit einem Hauptkanal zur Zuführung vergleichsweise mageren Kraftstoff-Luft-Gemisches in die Hauptverbrennungskammer, mit einem Hilfskanal zur Zuführung vergleichsweise fetten Kraftstoff-Luft-Gemisches in die Hilfsverbrennungs- so kammer und mit einem Abgaskanal zur Abführung von Abgas aus der Hauptverbrennungskammer, bei der der Hilfskanal einen dünnwandigen, metallenen Leitungsabschnitt aufweist, der mit dem Abgaskanal im Wärmetausch steht. Das vergleichsweise fette und brennbare Gemisch, das in die Hilfsverbrennungskammer beim Betrieb eingeführt wird, wird durch die Zündvorrichtung gezündet, und die dabei entstehende Flamme wird durch den Flammkanal in die Hauptverbrennungskammer geleitet, so daß dort das vergleichsweise magere Gemisch gezündet wird.

Eine derartige Brennkraftmaschine (siehe z. B. US-PS 59 564) kann Schwierigkeiten unter Kaltstartbedingungen und manchmal auch bei Normalbetrieb verursachen, da der Kraftstoff des fetten Gemisches in der f>5 Hilfsverbrennungskammer eine Neigung zur Kondensation an den Wandungen des Hilfskanals zeigt. Dadurch tritt ein Kraftstoffvcrlust ein, und es entstehen unerwüschte nicht verbrannte Kohlenwasserstoffe im Abgaskanal, die in die Atmosphäre abgeführt werden. Diese Schwierigkeiten können zumindest teilweise durch einen Wärmetauscher vermieden werden, der das vergleichsweise fette Gemisch in dem Hilfskanal durch die Wärme der Abgase aufheizt.

Aufgabe der Erfindung ist es, einen definierten Wärmetausch zwischen dem Hilfskanal und dem Abgaskanal zu bewirken, so daß auch bei Kaltst irt eine Kondensation von Kraftstoff im Hilfskanal vermieden wird.

Eine Brennkraftmaschine der eingangs genannten Art ist hierzu erfindungsgemäß derart ausgebildet, daß der Abgaskanal einen dünnwandigen, metallenen Leitungsabschnitt aufweist, daß beide Leitungsabschnitte über mindestens einen Teil ihrer Länge durch einen gemeinsamen Wandungsabschnitt oder einander berührende Wandungsteile in Wärmetausch miteinander stehen und mit Abstand von einer relativ dickwandigen Schutzhülle umgeben sind.

Diese Lösung kann durch die US-PS 12 53 682 nicht nahegelegt werden. Bei ihrem Gegenstand wird jeweils ein Teil eines Gemischzuführungskanals vom Abgaskanal umschlossen, und an einen weiteren Abschnitt des Gemischzuführungskanals grenzt ein Vorwärmkanal an oder ist ein umschließender Vorwärmkanal vorgesehen. Dieser Vorwärmkanql wird mit von feinem Brenner erhitzter Luft beim Anlassen der Maschine gespeist, wenn die Außentemperatur niedrig ist. Ein Gehäuse, das den Abgaskanal umschließt, wirkt aber nicht als ein wärmedämmender Mantel in Form einer relativ dickwandigen Schutzhülle, die mit Abstand den Abgaskanal umgibt. Nur eine solche Schutzhülle ist infolge der geringen Wärmeleitfähigkeit von Luft in hohem Maße wärmedämmend.

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung wird im folgenden anhand der Figur beschrieben, die einen Teil einer Brennkraftmaschine in teilweisem Schnitt zeigt.

In der Figur ist ein Teil einer Brennkraftmaschine dargestellt, die einen beweglichen Kolben 1 enthält, welcher eine bewegliche Wandung der Hauptverbrennungskammer 2 bildet. Ein Flammkanal 3 verläuft zwischen der Hauptverbrennungskammer 2 und einer Hilfsverbrennungskammer 5, die eine Zündvorrichtung in Form einer Zündkerze enthält. Ein Hauptkanal 6 zur Hauptverbrennungskammer 2 wird durch ein Eintrittsventil 9 gesteuert, ein Hilfskanal 7 zur Hilfsverbrennungskammer 5 wird durch ein Eintrittsventil 10 gesteuert. Der Abgaskanal 8 der Hauptverbrennungskammer 2 wird durch ein Austrittsventil 11 gesteuert. Die Ventile 9,10 und 11 sind in dem am Hauptkörper 12 der Brennkraftmaschine befestigten Zylinderkopf angeordnet.

Die durch ein Luftfilter 13 eintretende Luft wird in einem Hauptvergaser 14 und in einem Hilfsvergaser 15 mit Kraftstoff gemischt. Die so gebildeten brennbaren Gemische werden durch eine dem Hauptkanal 6 zugeordnete Hauptzuführungsleitung 16 und einen dem Hilfskanal 7 zugeordneten Leitungsabschnitt 17 geführt. Ein vergleichsweise mageres Gemisch wird vom Vergaser H der Hauplzyführungsleilung 16 und ein vergleichsweise fettes Gemisch wird vom Vergaser 15 dem Leitungsabschnitt 17 zugeführt. Die Zündkerze 4 zündet das vergleichsweise fette und brennbare Gemisch in der Hilfsverbrennungskammer 5 und verursacht die Führung einer Flamme durch den Flammkanal 3 zur Zündung des vergleichsweise mageren und brennbaren Gemischs in der Hauptver-

brennungskammer 2. Die Abgase aus der Hauptverbrennungskammer 2 werden durch den Abgaskanal 8 und einen Abgas-Leitungsabschnitt 18 geführt. Die Leitungsabschnitte 17 und 18 bestehen aus dünnwandigen Metailröhren, die teilweise mit einer gemeinsamen Wandung versehen sind. Eine relativ dickwandige Schutzhülle 19 umgibt die dünnwandigen LeUungsabschnitte 17 und 18 und bildet so eine starre Konstruktion. Ein wärmeisolierender Raum 20 wird durch einen Luftzwischenraum gebildet, der, falls erwünscht, auch mit einem wärmeisolierenden Material gefüllt sein kann. Die Abgase werden durch den Abgaskanal 8 und durch den dünnwandigen Leitungsabschnitt 18 in eine Abgasleitung 21 geführL Es ist ferner eine Vorrichtung 22 zur Beschleunigung der Verdampfung der Kraftstoffanteile in den Gemischen vorgese-

Beim Betrieb dor Brennkraftmaschine wird das vergleichsweise fette und brennbare Kraftstoff-Luft-Gemisch, das vom Hilfsvergaser 15 durch den dünnwandigen Leitungsabschnitt 17 zugeführt wird, durch die heißen Abgase in dem dünnwandigen Leitungsabschnitt 18 erwärmt. Das feste und brennbare Kraftstoff-Luft-Gemisch ist dann im Hilfskanal 7 ausreichend erwärmt, um eine Kondensation von Kraftstoff an den Wandungen des Hilfskanals 7 zu vermeiden. Dadurch wird die Verbrennung in der Hilfsverbrennungskammer 5 verbessert und damit eine Verbesserung des Kraftstoffverbrauchs und eine Verringerung des Austritts nicht verbrannter Kohlenwasserstoffe durch den Abgaskanai 8 und die Abgasleitung 21 herbeigeführt.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims (3)

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-Luft-Gemisches in die Hauptverbrennungskammer, mit einem Hilfskanal zur Zuführung vergleichsweise fetten Kraftstoff-Luft-Gemisches in die Hilfsverbrennungskammer und mit einem Abgaskanal zur Abführung von Abgas aus der Hauptverbrennungskammer, bei der der Hilfskanal einen dünnwandigen, metallenen Leitungsabschnitt aufweist, der mit dem Abgaskanal im Wärmetausch steht, dadurch gekennzeichnet, daß der Abgaskanal (8) einen dünnwandigen, metallenen Leitungsabschnitt (18) aufweist, daß beide Leitungsabschnitte (17, 18) über mindestens einen Teil ihrer Länge durch einen gemeinsamen Wandungsabschnitt oder einander berührende Wandungsteile in Wärmeaustausch miteinander stehen und mit Abstand von einer relativ dickwandigen Schutzhülle (19) umgeben sind.

2. Brennkraftmaschine nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Schutzhülle (19) eine Gußkonstruktion ist.

3. Brennkraftmaschine nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die beiden Leitungsabschnitte (17, 18) mit Abstand voneinander in dieselbe Seite des Zylinderkopfes anschließen und vom Zylinder'-opf zu dem gemeinsamen Wandungsabschnitt oder den einander berührenden Wandungstcilen zusammengeführt sind.