DE2360215C3 - Ansaug- und Auspuffleitungsanordnung für eine Brennkraftmaschine - Google Patents
Ansaug- und Auspuffleitungsanordnung für eine BrennkraftmaschineInfo
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Description
Die Ijfindung betrifft eine Ansang- und Auspufflcitungsanordnung
für eine Brennkraftmaschine mil mindestens einem in einem Zylinderblock befindlichen
Zylinder, der eine I lauptverbrennungskainmer und eine
mit dieser llauptverbrenriungskainnier über einen
Flammkanal verbundene Hilfsverbrennungskammer aufweist, mit einem Hauptansaugkanal zur Zuführung
eines relativ mageren Kraftstoff-Luft-Gemisrhes in die Hauptverbrennungskamnier, mit einem Hilfsansaugkanal
zur Zuführung eines relativ angereicherten Kraftstoff-Luft-Gemisches in die I!^verbrennungskammer
und mit einer Auspuffleitung, die zwischen einem Vergaserbltick und dem Zylinderblock Wärme auf einen
rohrförmigen Abschnitt des Hilfsansaugkanals überträgt,
bei der der rohrförmige Abschnitt des Hilfsansaugkanals und ein rohrförmiger Abschnitt der dünnwandigen
Auspuffleitung nebeneinander in einem dickwandigen, die rohrförmigen Abschnitte umgebenden
Gehäuse angeordnet sind.
Bei einer Brennkraftmaschine dieser Art (siehe z. B. DF.-i'S 23 32 691) ist es wichtig, das angereicherte
Kraftstoff-Luft-Geniiscn zu erhitzen, um seine Zerstäubung
zu begünstigen und die Kondensation von Kraftstoffiröpfchen zu verhindern, die eine schädliche
Auswirkung auf die Leistung der Maschine haben würde und unerwünschte Anteile in den Abgasen zur Folge
haben würde.
Fülle bekannte Anordnung nach der US-PS 36 59 564 hat den Nachteil, daß die Wärmeübertragung auf den
Hilfsaiisaugkanal nur in einem sehr kleinen Abschnitt
erfolgt und daß die Länge des Hilfsansaugkanals von diesem Abschnitt bis /ur Hilfsverbrennungskammer
sehr groß ist. Deshalb kann sich das im Hilfsansaugkanal transportierte angereicherte Gemisch auf seinem Weg
/ur Hilfsverbreiinungskammer sehr leicht wieder abkühlen, insbesondere wenn seine Strömungsgeschwindigkeit
gering ist.
Der Frfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein möglichst einfach konstruiertes Ansaug- und Auspufflei
tuiigssysteiii zu schaffen, das eine effektivere Wärmeübertragung
ermöglicht, jedoch bei den damit auftretenden erhöhten Temperaturen mechanische Beanspruchungen
des Leitungssystems infolge plötzlicher Frwärmungen und Abkühlungen vermeidet.
Diese Aufgabe wird für eine Anordnung eingangs genannter Art erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß das
dickwandige Gehäuse mittels eines ersten Flansches am Zylinderkopf befestigt ist und mittels eines zweiten
Flansches mit dem Vergaserblock und eines dritten Flansches mit dem Auspuffleitungssystem verbunden ist,
daß die dünnwandige Auspuffleitung mittels des rohrförmigen Abschnitts im ersten Flansch gleitend
gelagert ist. mittels einer an dem rohrförmigen Abschnitt angeschlossenen Sammelkammer am zweiten
Flansch befestigt ist und mittels einer von der Sammelkammer ausgehenden Sammelleitung im dritten
Flansch gleitend gelagert ist, und daß der rohrförmige Abschnitt des Hilfsansaugkanals am ersten Flansch
befestigt ist und über eine zwischen dem /weiten Flansch und der Sammelkammer der Auspuffleitung im
Gehäuse angeordnete Anschliißkanimcr mit dem Vcrgascrblock in Verbindung steht.
Die erfindungsgemäße Konstruktion macht es möglich, für die im Wärmelausch stehenden Abschnitte der
Leitungen dünnwandiges Material zu verwenden und diese Abschnitte so zu montieren, daß eventuelle
Wärmeausdehnungsbewegungen möglich sind. Dadurch, daß dünnwandiges Material verwendet werden
kann, ist ein schneller Wärmeübergang von der Auspuffleitung in das Gehäuse hinein gewährleistet, und
s ist möglich, die rohrförmigen Abschnitte des
I lilfsaiisaiigkaiials und der Auspuffleitung mit einem
relativ kleinen Durchmesser /.ti versehen, was einerseits
/u einer Materialeinsparung, andererseits zu einem
geringeren Raumaufwand für das gesamte System führt. Da die im Wärmetausch stehenden rohrförmigen
Abschnitte vom Zylinderblock zum Vergaserblock verlaufen, findet ein Wärnietatiseh auf dem gesamten
Weg /wischen diesen beiden Blöcken statt, wodurch insbesondere der Nachteil einer Abkühlung, wie er beim
Gegenstand der US-PS J6 59 564 auftritt, vermieden wird.
Die Sammelkanimer bewirkt, daß die Abgase infolge einer längeren Verweilzeit im Abgassystem eine
Oxidationsreaktion unterworfen werden, wodurch ihre
Temperatur ansteigt bzw. langer auf relativ hohen Werten gehallen wird. Auch dadurch wird die
Aufhetzung des imgereicherten Gemischs verbessert. Ein weiterer Vorteil besteht jedoch darin, daß durch die
Anordnung der .Sammelkanimer zwischen dem rohrförmigen
Abschnitt der Auspuffleitung und dem Auslaß und durch ihre Zuordnung zu dem am V'Tgaserblock
befestigten Gchüuseflansch ein Bereich erhöhter Temperatur gerade unter dem Abschnitt des llauptansaugkanals
gebildet wird, der durch den Vergaserblock führt. Da der Gehäuseflansch eine Öffnung aufweist,
wird auch ein guter Wärmeübergang von dem Bereich hoher Temperatur der Sammelkanimer /um Mauptan-Siiugkumi!
gewährleistet.
Weitere Ausgestaltungen der Erfindung sind in ilen I Interaiisprüchen angegeben.
Fin Ausfülirungsbeispiel der Erfindung wird im
folgenden anhand der figuren beschrieben. Ks /eigt
K ig. 1 eine Draufsicht auf eine Zufiihrungs- und
Abfülirungsanordnung für eine Vicr/ylinderniaschine,
I' i g. 2 den Schnitt 2-2 aus F i g. 1 und
E-" i g. i den Querschnitt i-i aus F i g. 2.
In den l-'igiiren ist ein Zylinderblock I dargestellt, der
mit einem Zylinderkopf 2 verbunden ist. Der Kolben 5 eines jeden Zylinders bilde! eine Wand für eine
I lauptverbreniuingskamnier 4. Eine Milfsverbreiinungskammer
7 isi über einen Flammkanal 5 mit der llauptverbiennungskamnier 4 verbunden. Eine /.undkerze
6 ist mit ihren Elektroden so angeordnet, daß sie das brennbare Gemisch in der Hilfsverbrenmingskaminer
7 zündet. Ein llauptvergaser mit zwei Kanälen 8 liefert ein abgemagertes Kraftstoff-Luft-Gemisch an die
I laiiptverbrennungskammcr 4 eines jeden Zylinders über einen Anschluß 9 und einen Hauptansaugkanal 10.
Jeder Hauptansaugkanal 10 ist mit einem Haupteintrittskanal ti verbunden, der zur jeweiligen Hauptvcrbrennungskammer
4 über ein nicht dargestelltes Eintrittsventil führt. Das angereicherte Kraftstoff-Luft-Gemisch
wird den Hilfsverbrennungskammern 7 von einem Hilfsvergaser 12 über eine Anschlußkaninier 13
und rohrförmigc Abschnitte 14 zugeführt. Jeder rohrfönnige Abschnitt 14 ist mit einem Hilfseintrittskanal
15 des Zylinderkopfes 2 verbunden. Das angereicherte Gemisch in der Hilfsverbrennungskammer 7
wird durch die Zündkerze 6 gezündet, und die dadurch erzeugte Flamme wird durch den Flammkanal 5 in die
Hauptverbrennungskammer 4 geleitet, so Jaß dort das abgemagerte Kraftstoff-Luft-Gemisch gezündet wird.
Der Anschluß 9 des llauptvcrgasers hat Abzweigungen,
die zu jedem Hauptansaugkanal 10 führen. Ähnlich hat die Anschlußkammer 13 am Hauptvergaser
Verzweigungen, die zu jedem rohrförmigen Abschnitt 14 fülliTii. Der Zylinderkopf 2 hat Auspufflcitungsabschnitte
16, die jeweils mit einer Hauptverbrennungskammer 4 verbunden sind. Ein Austrittsventil 36 steuert
die Strömung durch den jeweiligen Auspuffleitungsabschnitt
16. Ein Haupteintritisventi! (nicht dargestellt) und ein Hilfseintrittsventil J5 werden durch einen
Nockcnniechanismus 14 üblicher Art gesteuert.
Jeder rohrförniige Abschnitt 14 und ein ihm
zugeordneter rohrförmigen Abschnitt 17 der Auspuffleitung sind als zwei dünnwandige Meullrohre ausgebildet,
die nebeneinander verlaufen. Diese Rohre sind in einem dickwandigen Außengehäuse 20 angeordnet. Die
Abschnitte 17 werden auf diese Weise durch Abgase in
'«' ihnen erhitzt, so daß die Temperatur in dem
Außengehäuse 20 erhöht wird. Die rohrförmigen Abschnitte 14. die neben den Abschnitten 17 verlaufen,
werden von ihrer Außenseite her erhitzt, so daß das in
ihnen geführte angereicherte Kraftstoff-Luft-Gemisch
■ · erwärmt wird und eine Kraflsloffkondensalion vermiede»
wird.
Das Außengehäuse 20 kann aus Gußeisen oder Gußstahl bestehen und ist aus einer oberen und einer
unteren Hälfte 20;i und 20b gebildet, die längs der Linie
21 mit Befestigungselemente!!, beispielsweise mit Gewindebol/en 22 miteinander verbunden sind. Das
Außengehäuse 20 enthält nicht nur die rohrförmigen Abschnitte 14 und 17, sondern auch die Anschlußkaninier
1J .im Ende der rohrförmigen Abschnitte 14. su d.ili
-"· tlas angereicherte Kraftstoff Luft-Gemisch innerhalb
der Anschlußkaninier Π bereits erwärmt wird. Das Außengehäiise 20 enthält ferner eine gemeinsame
Sammelkammer 18 am Ende der Abschnitte 17 sowie einen gemeinsamen Auslaß 19. der von .!er Samniel-
" kammer 18 ausgeht. -\uf diese Wei>e erw.ii ml die Hitze
der Abgase das Innere des Aulk-ngchäuscs 20 im
Bereich des Abschnitts 17, der Sammelkamnicr 18 und
des Auslasses 19.
Das Außengehäuse 20 isi mit einem i nde an dem
; Zylinderkopf 2 mittels einer Flanschverbindung 2}
montiert. Ils ist ferner an dem Hauptvergaser und an dem I lilfsvergaser 12 mit einem Flansch 24 befestigt. F.in
dritter Flansch 25 an seinem unteren Finde dient zur Verbindung mit einem \bg.isleitungss\siem. da. nicht
in dargestellt ist. Die Abschnitte I7.dieSaninielk.immer 18
und der gemeinsame Auslaß 19 sind in dem Außcngehäuse
20 folgendermaßen gehalten: Die S.imiiielk.immer
18 ist an dem Flansch 24 durch eine Halterung 2b und eine isolierte Gewindeverbindung 27 befestigt, so
' > daß sie von dem Flansch 24 in der Mitte des Außengehäuses 20 nach unten absteht. Die Abschnitte
17, die von der Samnielkamnier 18 ausgehen. ->ind durch
Glcitverbindungen an ihren Eintrittsenden in Aussparungen 28 gelagert, die in der Flanschverbindung 25
>ii vorgesehen sind. Der gemeinsame Auslaß 19, der vom
anderen Ende der Sammelkanimer 18 ausgeht, verläuft durch eine Öffnung 29 in dem Flansch 25. so daß er
gleichfalls frei gleiten kann. Ein elastischer Sitz 32 ist in einer Aussparung 30 angeordnet, eine ringförmige
v> Vergrößerung 31 an dem Auslaß 19 ruht auf diesem
elastischen Sitz 32. Wenn eine Erhitzung auf eine relativ hohe Temperatur erfolgt, können sich also die
Abschnitte 17, die Sammelkammer 1& und der ,:■: '"einsame Auslaß 19 in ihrer Längsrichtung innerhalb
des Außengehäuses 20 ausdehnen. Auf diese Weise werden sie wirksam gegen Beschädigung durch
thermische Ausdehnung geschützt.
Die rohrförmigen Abschnitte 14 sind zwischen dem Flansch 24 und der Sammelkanimer 18 nahe eier
^ Anschlußkaninier 13 befestigt.
Sie sind durch Schweißen oder andere Maßnahmen in Öffnungen $3 befestigt, die in der Flanschverbindung 2?
vorgesehen sind, so daß kein angereichertes Kraftstoff-
l.uii-iieinisch an dieser Verbindungsstelle austreten
kann. Die Abschnitte 14 haben jedoch einen relativ geringen Durchmesser, so dal! ihre thermische livpnnsion
durch Verbiegen ohne llcscliadigung absorbiert
werden kanu
i herzu 2 Blatt Zeichnungen
Claims (4)
- Patentansprüche:1 Ansaug- und Auspulfleitungsanordnung für eine Brennkraftmaschine mit mindestens einem in einem Zylinderblock befindlichen Zylinder, der eine Hauptverbrennungskammer und eine mit dieser Hauptverbren.nungskammcr über einen Flammkanal verbundene Hilfsverbrennungskammer aufweist, mit einem llauptansaugkanal /ur Zuführung eines relativ mageren Kraftstoff-Luft-Gemischs in die Hauptverbrennungskammer, mit einem Hilfsansaugkanal zur Zuführung eines relativ angereicherten Kraftstoff-Luft-Gemisches in die Hilfsverbrennungskammer und mit einer Auspuffleitung, die /wischen einem Vergaserblock und dem Zylinderblock Wärme auf einen rohrförmigen Abschnitt des Hilfsansaugkanals übertragt, bei der der rohrförmige Abschnitt des Hilfsansaugkanals und ein rohrförmiger Abschnitt der dünnwandigen Auspuffleitung nebeneinander in einem dickwandigen, die rohrförmigen Abschnitte umgebenden Gehäuse angeordnet sind, dadurch g e k e η η ζ e i c h η e t, daß das dickwandige Gehäuse mittels eines ersten Flansches (23) am Zylinderkopf (2) befestigt ist und mittels eines /weiten Mansches (24) mit dem Vergaserblock und eines dritten Flansches (25) mit dem Auspuffleitungssystem verbunden ist. daß die dünnwandige Auspuffleitung mittels des rohrförmigen Abschnitts (17) im ersten Flansch gleitend gelagert ist, mittels einer an dem rohrförmigen Abschnitt angeschlossenen Sammelkammer (18) am /weiten [-'lausch (24) befestigt ist und mittels einer von der Sanimelkamme:· (18) ausgehenden Sammelleitung im dritten Flansch (25) gleitend gelagert ist, und daß der rohrföniiitie Abschnitt (14) des Hilfsansaugkanals am ersten Flansch (2J) befestigt ist und über eine /wischen dem /weiten Flansch (24) und der Sammelkammer (18) der Auspuffleitung im Gehäuse (20) angeordnete Anschlußkanimer (U) mit dem Vergaserblock in Verbindung steht.
- 2. Anordnung nach Anspruch I, dadurch gekennzeichnet, daß beide rohrförmigen Abschnitte (14,17) gekrümmt sind.
- i. Anordnung nach Anspruch I oiler 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Gehäuse (20) aus zwei miteinander verbundenen Gehäuseteilen (20·/, 20b) besteht.
- 4. Anordnung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß bei einer Brennkraftmaschine mit mehreren Zylindern alle zum Zylinderblock führenden rohrförmigen Abschnitte (14, 17) im Gehäuse (20) angeordnet sind, daß die rohrförmigen Abschnitte (14) des Hilfsansaugkanals mit der gemeinsamen Anschlußkammcr (U) verbunden sind und die rohrförmigen Abschnitte (17) der Auspuffleitung in die .Sanimelkammcr(l8) einmünden.
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