DE2361505C3

DE2361505C3 - Vorrichtung zum Zuführen von Zusatzluft in den Ansaugkanal von Benzin-Brennkraftmaschinen

Info

Publication number: DE2361505C3
Application number: DE2361505A
Authority: DE
Inventors: Emile Meyer 4000 Duesseldorf Tubiana
Original assignee: Individual
Current assignee: Lindner Alfred 5650 Solingen De Hutmacher Fran
Priority date: 1973-12-11
Filing date: 1973-12-11
Publication date: 1981-02-19
Also published as: FR2270452A1; DE2361505A1; JPS5090825A; IL46171A; IL46171A0; JPS5812465B2; DE2361505B2

Description

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Zuführen von Zusatzluft in den Ansaugkanal von Benzin-Brenn- *"> kraftmaschinen stromabwärts des Vergasers, bestehend aus einem im Ansaugkanal angeordneten rohrflanschartigen Verteilerzwischenstück mit einem Zuströmkanal für die Zusatzluft und einem daran anschließenden Verteilerstutzen mit Luftausströmöffnungen, wobei der ^w Verteilerstutzen den Ansaugkanal durchquert und seine Längsachse mit dem Durchmesser des Ansaugkanals zusammenfällt.

Es ist eine derartige Zuführvorrichtung für Zusatzluft bekannt, bei welcher dem Verteilerstutzen Heißluft aus ^ dem Auspuffbereich zugeführt wird, und zwar über ein Zusatzluftventil, welches mit dem Gaspedal bzw Betätigungsgestänge für den Vergaser gekoppelt ist. Der Verteilerstutzen ist als Lochrohr ausgebildet, weist also einen zylindrischen Außenmantel auf, wobei die ^b0 Luftausströmöffnungen rundum im Außenmantel an* geordnet sind.

Hier sind gegenüber einem Tropfenprofil höhere Strömungsverluste bei schlechterer Vermischung des Gas'Luftgemisches mit der Zusatzluft zu erwarten (vgl. &⁵ US-PS 12 72 414). - Die gleichen Nachteile treten bei einer ähnlichen AusfÜhrungsform auf, bei welcher der Verteilerslutzen aus einem Filter^Rohrstück besteht, dem darüber hinaus ein sich in Strömungsrichtung erstreckender konisch zulaufender Filter zugeordnet ist Dieser Filter führt zu einer beträchtlichen Erhöhung des Strömungswiderstandes und damit Leistungsabfall (vgl. US-PS 14 20 615).

Außerdem ist eine Vorrichtung zum Zuführen von Zusatzluft in den Ansaugkanal von Benzin-Brennkraftmaschincn bekannt, bei welcher der Verteilerstutzen den Ansaugkanal nicht durchdringt VieLnehr ist lediglich ein in den Ansaugkanal vorkragender Verteilerstutzen verwirklicht, an den sich ein dappelkonisches Verteilerstück mit zur Längsachse des Ansaugkanals koaxialer Längsachse anschließt. Das Verteilerstück weist lediglich e.ne umlaufende Ringöffnung aus praktisch einem konischen Filterring auf. Diese bekannte Konstruktion ist in strömungstechnischer Hinsicht unbefriedigend, weil lediglich ein Doppelkegel verwirklicht ist. In Anpassung an den Doppelkegel verlangt einerseits der Ansaugkanal eine entsprechend konische Verjüngung, ist andererseits ein entsprechend konisches Füllstück in den Ansaugkanal eingesetzt und dem anderen Ende des Doppelkegels zugeordnet. Daraus resultieren nicht nur baulicher Aufwand, sondern eine erhöhte Verwirbelung der beiden Komponenten, nämlich des Gas-Luftgemisches und der Zusatzluft, wird hinter dem Verteilerstutzen weitgehend unterbunden, weil ^,ämlich durch die Anpassung an das doppelkegelförmige Verteilerstück der Kanalquerschnitt im wesentlichen gleich gehalten wird (vgl. FR-PS 12 61 377).

Außerdem ist es grundsatzlich bekannt, als Regelorgan für die Zuführung von Zusatzluft in das von einem Vergaser gelieferte Brennstoff-Luftgemisch ein federbelastetes Kugelventil mit veränderbarer Federvorspannung einzusetzen (vgl. DE-OS 20 57 207).

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Vorrichtung zur Zuführung von Zusatzluft der eingangs beschriebenen An so auszubilden, daß bei einer einfachen Bauweise eine einwandfreie Dosierung sowie eine intensive und gleichmäßige Mischung der Zusatzluft mit dem Brennstoff-Luftgemisch gegeben ist.

Diese Aufgabe lost die Erfindung bei einer gattungsgemäßen Zuführvorrichtung dadurch, daß der Verleilerstutzen einen Außenmantel mrt Tropfenventil-Querschnitl aufweisi seine Symmetrieebene in Strömungsrichtung des Gas Luftgemisches verläuft und seine die größere Profildicke aufweisende Seite gegen diese Strömung gerichtet ist, daß die Luftaustnttsöffnungen im Bereich der T.eite mit der größeren Profildicke, beidseits der Symmetrieebene in Reihe unter einer Neigung von 45' gegen die .Strömungsrichtung des Gas-Luftgemisches angeordnet s.nd. und daß der Zuströmkanal für die Zusatzluft /um Verteilerstutzen zwei hintereinander angeordnete Querbohrungen aufweist, in die als Regelorgan zur Anpassung der Zusatzluftmenge an verschiedene: Betriebszustände Kugelventile mit Ventilfedern gleichen Draht- und Windungsdurchmessers eingesetzt sind, von denen die Ventilfeder des in Strömungsrichtung der Zusatzluft nachgeordneten Kugelventil die halbe Länge der Ventilfeder des vorgeordneten Kuigelveniils aufweist. Dabei kann die Symmetrieebene des Verteilerstutzens mit der durch die Drehachse der Drosselklappe und durch die Achse des Ansaugkanals gebildeten Ebene einen Winkel von ca. 60° einschließen.

Die durch die Erfindung erreichten Vorteile sind im wesentlichen darin gegeben, daß der Tropfenprofil· Querschnitt des Verteilerstutzens und seine Anordnung

in dem Ansaugkanal hinter dem Vergasser mit angeströmter Tropfenstirnfläche zu einer besonders intensiven und gleichmäßigen Mischung des Gas-Luftgemisches mit der Zusatzluft führt. Das wiederum ist auf die erhöhte Verwirbelung der beiden Komponenten ϊ hinter dem Verteilerstutzen zurückzuführen. Denn bei der erfindungsgerp.äßen Zuführvorrichtung bildet sich nicht nur vor dem Verteilerstutzen ein Staugebiet großen Drucks, sondern hinter ihm auch ein Wirbelgebiet großer Geschwindigkeit, also geringen Drucks aus. to Die sich ablösenden Wirbel schwimmen mit der Strömung, wobei sie eine Wirbelstraße bilden, in der sich eine innige Vermischung der Zusatzluft mit dem Gas-Luftgemisch einsteüt Die Gebiete geringen Drucks bauen sich beidseitig des Trofenprofil-Querschnitts auf, also zwischen der angeströmten Tropfenstirnfläche und der Tropfenendkante.

Aufgrund des sich dort einstellenden Unterdrucks sowie der daraus resultierenden Druckunterschiede wird die Zusatzluft in Anpassung an die jeweilige :o Strömungsgeschwindigkeit des Gas-Luftgemisches angesaugt. Denn je größer seine Strömungsge-chwir.digkeit ist, desto größer ist der sich einstellende Unterdruck bzw. die Druckdifferenz, desto stärker also ist die Dosierung der Zusatzluft Das in Strömungsrichtung der -'5 Zusatzluft liegende zweite Kugelventil öffnet sich beim Anlauf der Brennkraftmaschine mit einer gewissen Verzögerung. Beim Erreichen einer vorgegebenen Motordrehzahl schaltet sich das erste Kugelventil zusätzlich ein. Es wird durch die exakte Dimensionie- «> rung der Ventilfedern erreicht. Daraus resultiert die exakte Dosierung der Zusatzluft und ihr Eintritt in das Gas-Luftgemisch. Folglich ist stets einwandfreie Zusatzluftdosierung gewährleistet. Das wiederum bedeutet weitgehende Befreiung der Abgase von giftigen » Bestandteilen. Hinzu kommt eine Leistungssteigerung durch Benzinersparnis.

Im folgenden wird die Erfindung anhand einer lediglich ein Ausführungsbeispiel darstellenden Zeichnung näher erläutert; es zeigt ·»<>

F i g. 1 eine erfindungsgemäße Zuführvorrichtung im Vertikalschnitt,

Fig.2 den Gegenstand nach Fig. 1 in Frontansicht und

Fig. 3 einen Querschnitt durch den Verteilerstutzen ¹^ mit durch Pfeile angedeutetem Strömungsverlauf des Gas-Luftgemisches und dessen Verwirbelung durch die zugefühne Zusatzluft.

In den Figuren ist eine Vorrichtung zum Zuführen von Zusatzluft in den Ansaugkanal 1 von Benzin-Brennkraftmaschinen stromabwärts des Vergasers dargestellt, die in ihrem grundsätzlichen Aufbau aus einem im Ansaugkanal 1 angeordneten rohrflanschartigen Verteilerzwischenstück 2 mit einem Zuströmkanal 3 für die Zusatzluft und einem daran anschließenden Verteilerstutzen 4 mit Luftausströmöffnungen 5 besteht, wobei der Verteilerstutzen 4 den Ansaugkanal 1 durchquert und seine Längsachse mit dem Durchmesser des Ansaugkanals zusammenfällt. Der Verteilerstutzen 4 weist einen Außenmantel mit Tropfenprofil-Querschnitt auf. Seine Symmetrieebene verläuft in Strömungsrichtung des Gas-Luftgemisches und seine die größere Profildicke aufweisende Seite ist gegen diese Strömung gerichtet. Die Luftaustrittsöffnungen 6, 7, welche im gleichen Abstand voneinander angeordnet sind, jedoch unterschiedliche Durchmesser auflösen können, sind im Bereich der Seite mit der größe, en Profildicke beidseits der Symmetrieebene in Reihe unter einer Neigung von 45° gegen die Strömungsrichtung des Gas-Luftgemisches angeordnet. Der Zuströmkanal für die Zi^atzluft weis· in Strömungsrichtung vor dem Verteilerstutzen 4 zwei hintereinander angeordnete Querbohrungen 8 auf, in welche als Regelorgan zur Anpassung der Zusatzluftmenge an verschiedene Betriebszustände Kugelventile mit Kugel 9 als Schließkörper, Ventilfeder 10 und Stellschraube 11 eingesetzt sind. Die Ventilfedern 10 weisen gleichen Draht- und Windungsdurchmesser auf. Die Ventilfeder des in Strömungsrichtung der Zusatzluft nachgeordneten Kugelventils besitzt die halbe Länge der Ventilfeder des vorgeordneten Kugelventils, damit sich das in Strömungsrichtung der Zusatzluft liegende zweite Kugelventil vor dem ersten Kugelventil öffnet und letzteres erst bei Erreichen einer vorgegebenen Motordrehzahl zusätzlich eingeschaltet wird. Dadurch wird ein genau dosierter Eintritt der Zusatzluft in das Gas-Luftgemisch erreicht. Die Symmetrieebene des Verteilerstutzens 4 schließt mit der durch die Drehachse der Drosselklappe und durch die Achse des Ansaugkanals 1 gebildeten Ebene einen Winkel von ca. 60° ein.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims

Patentansprüche:

1. Vorrichtung zum Zuführen von Zusatzluft in den Ansaugkanal von Benzin-Brennkraftmaschinen stromabwärts des Vergasers, bestehend aus einem ί im Ansaugkanal angeordneten rohrflanschartigen Verteilerzwischenstück mit einem Zuströmkanal für die Zusatzluft und einem daran anschließenden Verteilerstutzen mit Luftausströmöffnungen, wobei der Verteilerstutzen den Ansaugkanal durchquert in und seine Längsachse mit dem Durchmesser des Ansaugkanals zusammenfällt, dadurch gekennzeichnet, daß der Verteilerstutzen (4) einen Außenmantel mit Tropfenprofil-Querschnitt aufweist, seine Symmeirieebene in Strömungsrich- i^c tung des Gas-Luftgemisches verläuft und seine die größere Profildicke aufweisende Seite gegen diese Strömung gerichtet ist, daß die Luftaustrittsöffnungen (6, 7) im Bereich der Seite mit der größeren Profildiel·'», beidseits der Symmetrieebene in Reihe unter eine/ Neigung von 45° gegen die Strömungsrichtung des Gas-Luftgemisches angeordnet sind, und daß der Zuströmkanal (3) für die Zusatzluft zum Verteilerstutzen (4) zwei hintereinander angeordnete Qiierbohrungen (8) aufweist, in die als Regelorgan zur Anpassung der Zusatzluftmenge an verschiedene Betriebszustände Kugelventile (9—11) mit Ventilfedern (10) gleichen Draht- und Windungsdurchmessers eingesetzt sind, von denen die Ventilfeder des in Strömungsrichtung der Zusatz- kj luftfeder narhgeordneten Kugelventils die halbe Länge der Ventilfeder des vorgeordneten Kugelventils aufweist.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Symmetrieei :ne des Verteilerstut- i"> zens (4) mit der durch die Drehachse der Drosselklappe und durch die Achse des Ansaugkanals (1) gebildeten Ebere einen Winkel von ca. 60/' einschließt.