DE2354037A1

DE2354037A1 - Exhaust gas purifier for low engine load operation - has heat exchanger with helical baffle for fuel mixture in exhaust system

Info

Publication number: DE2354037A1
Application number: DE19732354037
Authority: DE
Inventors: Ernst Schweppe
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1973-10-27
Filing date: 1973-10-27
Publication date: 1975-05-07

Abstract

The heat exchanger is arranged between the carburettor and the suction tube and is intended for use with a valve which interrupts the flow of mixture through it when the engine runs under normal load. The heat exchanger is adapted in shape to the exhaust systems and consists of a tube for the mixture provided with an internal helical baffle. The baffle may consist of an helically twisted metal strip extending over the length of the tube. The tube may consists of a number of interconnected sections arranged in double U-formation and may be contained inside the exhaust box or in the connection between the engine and the exhaust box.

Description

Urnst -S c h w e ρ pe, Z-cOO Dor+mund-SÖlde, Im Hi Ig er 3Urnst -S c h w e ρ pe, Z-cOO Dor + mund-SÖlde, Im Hi Ig er 3

Pat e η ^: t - a n. m el d u ng Pat e η ^: t - a n. M el du ng

VORRICHTUNG ZUR AUSPUFFGASMTGIFTUNG IM UNTEREN .TSILLASTBEREICH EINES VERBREiINUNGSMOTORS . . -DEVICE FOR EXHAUST GAS POISONING IN THE LOWER .TSILL LOAD RANGE OF AN ADAPTATION MOTOR. . -

Die Erfindung "bezieht sich auf eine Vorrichtung zur Auspuff gasentgiftung im unteren Teillastbereich eines Verbrennungsmotors. In bekannter Weise besteht eine solche Vorrichtung aus einem zwischen Vergaser und Ansaugrohr zwischengeschalteten Wärmeaustauscher zur Durchleitung des Brennstoffluftgemisch.es und einem Ventil, das die Durchleitung des Brennstoffluftgemisches zwangsläufig unterbricht, sobald der untere Teillastbereich überschritten wird. In dem Wärmeaustauscher wird das Brennstoffluftgemisch auf ca. 250° C angewärmt, so daß die Brennstoffteilchen praktisch in Dampfform übergehen. Man erreicht dadurch im Motor eine vollständige Verbrennung, und. als Folge davon eine weitgehende Entgiftung der Auspuffgase. Eine Leistungsminderung des Motors tritt durch die Vorrichtung nicht ein, da bei seinem Lastbetrieb die Vorrichtung ausgeschaltet ist. Bei der Verbesserung der Betriebsbedingungen hat sich allerdings gezeigt, daß eine Beseitigung der im Brennstoff enthaltenen Bleib es tand.-teile durch die bekannte Vorrichtung praktisch nicht möglich ist. Die Bleibestandteile passieren den Wärmeaustauscher und gelangen,wie bei jeder herkömmlichen Vergasereinrichtung, in den Motor und beeinflussen nachteilig die Verbrennung und die Zusammensetzung der Auspuffgase.The invention "relates to a device for exhaust gas detoxification in the lower partial load range of an internal combustion engine. In a known manner, such a device consists of one heat exchanger interposed between carburettor and intake pipe for the passage of the fuel / air mixture and a valve that controls the passage of the fuel-air mixture inevitably interrupts as soon as the lower partial load range is exceeded. The fuel-air mixture is in the heat exchanger warmed to about 250 ° C so that the fuel particles practically turn into vapor form. One achieves through it complete combustion in the engine, and. as a result, an extensive detoxification of the exhaust gases. A reduction in performance of the engine does not occur because of the device the device is switched off during its load operation. In the Improvement of the operating conditions has shown, however, that eliminating the remaining parts contained in the fuel is necessary practically not possible with the known device is. The lead components pass through the heat exchanger and get into the, as with any conventional carburetor system Engine and adversely affect the combustion and the composition of the exhaust gases.

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Die Erfindung hat sich die Aufgabe gestellt, Verbrennungsmotor mit solchen Vorrichtungen zur Auspuffgasentgiftung im unteren Teillastbereich auszustatten, die über die vollständigere Verbrennung des Brennstoffluftgemisches im Motor und die Entgiftung der Auspuffgase hinaus auch eine weitgehende Beseitigung der Bleiteile im Brennstoffgemisch bewirken. Erfindungsgemäß wird, dies bei einer Vorrichtung, die aus einem zwischen Vergaser und Ansaugrohr zwischengeschalteten Wärmeaustauscher zur Durchleitung des Brennstoffluftgemisches und. einem Ventil besteht, das die Durchleitung des Brennstoffluftgemisches bei überschreiten des unteren Teillastbereiches zwangsläufig unterbricht, dadurch erreicht, daß der im wesentlichen der Auspuffanlage formmäßig angepaßte Wärmeaustauscher aus einem Rohreinsatz für die Durchleitung des Brennstoffluftgemisches besteht, der im Inneren mit Prallflächen ausgestattet ist. Nach einer bevorzugten Ausführungsform ist der Wärmeaustauscher direkt im Auspufftopf angeordnet und die Prallflächen bestehen aus spiralförmig gewundenen Blechstreifen von der jeweiligen Länge des Rohreinsatzes. Der Rohreinsatz kann anstelle aus einem Rohr auch aus mehreren bestehen, die untereinander verbunden und jeweils für sich mit eingesetzten Prallflächen versehen sind. Die Blechstreifen bzw, Prallflächen bewirken infolge ihres spiralförmigen Verlaufs, daß das Brennstoffluftgemisch in Drehung versetzt wird. Die dabei auftretende Zentrifugalkraft schleudert die festen Brennstoffbestandteile an die Innenflächen der von den heißen Auspuffgasen erhitzten Rohre, wobei sich die Bleibestandteile an den inneren Rohrwänden niederschlagen und ohne sich wieder zu lösen stetig aufbauen. Die schwersiedenden Bestandteile des Benzins, die bei der Vergasung in Form von Tröpfchen erhalten bleiben, werden durch die Berührung mit den heißen Prallflächen verdampft. Die Beseitigung des Bleies hat außer der Entgiftung der Auspuffgase auch noch eine Verlängerung der Lebensdauer der gesamten Motoranlage einschließlich der Zündkerzen zur Folge. Weiter hat sich gezeigt, daß die Qualität des Öles länger erhalten bleibt und Ölwechsel ohne irgendwelche Nachteile erst nach 20.000 km erforderlich werden*The invention has the task of internal combustion engine to equip with such devices for exhaust gas detoxification in the lower partial load range, which over the more complete combustion the fuel-air mixture in the engine and the detoxification the exhaust gases also cause an extensive elimination of the lead parts in the fuel mixture. According to the invention, this is the case with a device that consists of a heat exchanger interposed between the carburetor and the intake pipe for conduction the fuel-air mixture and. consists of a valve, that the passage of the fuel-air mixture at exceed of the lower part-load range inevitably interrupts, achieved in that the essentially the exhaust system Shape-matched heat exchanger consists of a tube insert for the passage of the fuel-air mixture, which is in the Inside is equipped with baffles. According to a preferred embodiment, the heat exchanger is directly in the muffler arranged and the baffles consist of spirally wound sheet metal strips of the respective length of the pipe insert. Instead of one tube, the tube insert can also consist of several that are connected to one another and each are provided with inserted baffles. The sheet metal strips or baffles effect due to their spiral-shaped Course that the fuel-air mixture is set in rotation. The resulting centrifugal force is thrown the solid fuel components on the inner surfaces of the pipes heated by the hot exhaust gases, with the lead components precipitate on the inner pipe walls and build up steadily without loosening again. The high-boiling components of the gasoline, which are retained in the form of droplets during the gasification, are caused by contact with the evaporated from the hot baffles. In addition to detoxifying the exhaust gases, the removal of the lead also has an extension the service life of the entire engine system including the spark plugs. It has also been shown that the quality of the oil is retained longer and oil changes are only required after 20,000 km without any disadvantages *

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In der Zeichnung ist ein Ausführungsbeispiel der Erfindung wiedergegeben* Es zeigen: ,In the drawing is an embodiment of the invention reproduced * It show:,

Fig. 1 eine Draufsicht auf einen teilweise geschnittenen Auspufftopf, speziell VW-Modell undFig. 1 is a plan view of a partially sectioned muffler, specifically VW model and

Fig..2 einen Querschnitt dazu nach der Linie AA der Fig.Fig..2 shows a cross section along the line AA in FIG.

In dem an sich bekannten Auspuff topf 1,: Bauart. VW, mit den motorseitigen Eintritts- 2,3/und den auspuffseitigen Austrittsstutzen k)5 ist ein-Rohreinsatz 6 gemäß der Erfindung angeordnet, der aus den Rohren 7,3,9 besteht, Sie sind an ihren Stirneiiden 10,11 miteinander verbunden, so daß sie,, wie dargestellt, mit ihren sie abschließenden Ein- 12 und Austrittsstutzen 13. für das Brennstoff luf tgemisch praktisch einen doppelten U-förmlgen Umlauf besitzen. In den Rohren 7,8,9 des Rohreinsatzes 6 sind Prallflächen vorgesehen, die aus spiralförmig gewundenen Blechstreifen Uf gebildet werden.In the known exhaust pot 1,: type. VW, with the engine-side inlet 2, 3 / and the exhaust-side outlet connection k) 5 , a pipe insert 6 according to the invention is arranged, which consists of the pipes 7, 3, 9, they are connected to one another at their end faces 10, 11, so that they, as shown, with their closing inlet 12 and outlet nozzles 13 for the fuel / air mixture have practically a double U-shaped circulation. In the tubes 7, 8, 9 of the tube insert 6, baffles are provided which are formed from spirally wound sheet metal strips Uf.

Der Rohreinsatz 6, der im Auspufftopf 1 angeordnet ist und hier von den durchströmenden Auspuffgasen erhitzt wird, tauscht seine Wärme mit.dem Brennstoffluftgemisch aus, das durch den Stutzen' 12 eintritt und den doppel U-förmigen Rohreinsatz 6 durch den Stutzen13 wieder in einen nicht gezeichneten Anschluß an das Ansaugrohr für den Motor verläßt. Durch die Prallflächen bzw,Blechstreifen Ik kommt das Brennstoffluftgemisch innerhalb des Rohreinsatzes 6 in Drehung, Dabei bewirkt die Zentrifugalkraft, daß/die festen Bestandteile des Brennstofflüftgemisches, wie Blei und. schwersiedende Benzintröpfchen, auf der Innenwand des Rohres bzw. der Rohre 7,8,9 niedergeschlagen werden.The pipe insert 6, which is arranged in the muffler 1 and is heated here by the exhaust gases flowing through, exchanges its heat with the fuel / air mixture that enters through the nozzle 12 and the double U-shaped pipe insert 6 through the nozzle 13 back into a non Drawn connection to the intake pipe for the engine leaves. Through the baffles or sheet metal strips Ik , the fuel-air mixture comes into rotation within the pipe insert 6. The centrifugal force causes / the solid components of the fuel-air mixture, such as lead and. high-boiling petrol droplets are deposited on the inner wall of the pipe or pipes 7,8,9.

Anstelle den Rohreinsatz 6, wie gezeichnet, in den Auspufftopf 1 einzubauen, kann er auch an irgendeiner; anderen Stelle der Auspuffanlage^ so ζ. B, zwischen Motor.und.Auspufftopf, vorgesehen v/erden. . .Instead of the pipe insert 6, as drawn, to be installed in the muffler 1, it can also be attached to any; another place the exhaust system ^ so ζ. B, between engine and muffler, provided. . .

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Patentansprüche: ιClaims: ι

BAPORIGINALBAPORIGINAL

Claims

Patent claims:

Device for exhaust gas detoxification in the lower partial load range of an internal combustion engine, which consists of a carburetor and intake pipe there is an intermediate heat exchanger for the passage of the fuel-air mixture and a valve, that the passage of the fuel-air mixture when exceeded of the lower partial load range inevitably interrupts, characterized in that the essentially the Exhaust system, form-adapted heat exchanger from a pipe insert for the passage of the fuel-air mixture consists, which is equipped with baffles inside.

2. Apparatus according to claim 1, characterized in that the Impact surfaces of a sheet metal strip (IJf) wound in a spiral shape in the tube insert of the respective length of the tubes (7,8,9) are formed.

3. Device according to claims 1 and 2, characterized in that that the pipe insert (6) consists of several pipes (7> 8.9), that are interconnected.

if »Device according to claim 1 and 3, characterized in that the pipe insert (6) one double! U-shaped, wherein the tubes (3,9) are provided on opposite end faces with the sin (12) and outlet (13).

5. Device according to one of claims \ to ^, characterized in that the pipe insert (6) is arranged directly in the muffler.

6. Device according to one of claims 1 to / f, characterized in that that the pipe insert (6) is installed between the engine and the muffler in the lines connecting these parts.

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