DE2503597A1

DE2503597A1 - Verfahren und einrichtung zur verbesserung der verbrennung des kraftstoff- luftgemisches bei ottomotoren

Info

Publication number: DE2503597A1
Application number: DE19752503597
Authority: DE
Inventors: Spaeter Genannt Werden Wird
Original assignee: PETERMANN WALTER E
Current assignee: PETERMANN WALTER E
Priority date: 1974-01-29
Filing date: 1975-01-29
Publication date: 1975-07-31
Also published as: CH567184A5

Description

Verfahren und Einrichtung zur Verbesserung der Verbrennung des Kraftstoff-Luftgemisches bei Ottomotoren Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zur Verbesserung der Verbrennung des Kraftstoff-Luftgemisches bei Ottomotoren sowie eine Einrichtung zur Durchführung des Verfahrens.
Bekanntlich erzeugen die Ottomotoren, welche zum Antrieb von Automobilen verwendet werden, für die Umwelt schädliche Abgase. Die schädlichen Anteile in-den Motorabgasen sind vor allem unmittelbar nach dem Anlassen eines noch kalten Motors sehr hoch. Die vorliegende Erfindung bezweckt nun, die Verbrennung des Kraftstoff-Luftgemisches bei noch kaltem Motor so zu verbessern, daß die schädlichen Bestandteile der Motorabgase möglichst vollständig eliminiert werden.
Dieser Zweck wird mit dem eingangs erwähnten Verfahren erfindungsgemäß dadurch erreicht, daß ein im Strömungspfad des Kraftstoff-Luftgemisches angeordnetes wärmeleitendes Heizelement durch die Motorabgase erwärmt wird.
Die Einrichtung zur Durchführung des Verfahrens ist erfindungsgemäß gekennzeichnet durch ein im Strömungskanal des Kraftstoff-Luftgemisches angeordnetes wärmeleitendes Heizelement, welches mit dem Abgasauslaß in wärmeleitender Verbindung steht.
Im folgendep werden Ausführungsbeispiele des Erfindungsgegenstandes anhand der Zeichnung näher erläutert. Es zeigt schematisch: Fig. 1 teilweise im Schnitt einen Vergaser mit angeschlossener Ansaugleitung und in dieser angeordnetem Heizelement, Fig. 2 in Draufsicht das Zwischenstück mit dem Heizelement gemäß Fig. 1, Fig. 3 in Draufsicht eine andere Ausbildung des Zwischenstückes mit Heizelement, Fig. 4 einen Schnitt entlang der Linie IV-IV in Fig. 3 und Fig. 5 teilweise im Schnitt die im wesentlichen in Fig. 1 gezeigte Einrichtung mit einer anderen Ausführungsform des Heizelementes.
In der Fig. 1 ist rein schematisch im Schnitt ein Vergaser 1 gezeigt, der ein als zylindrisches Rohr--dargestelltes Gehäuse 2 aufweist. In diesem Gehause 2 ist ein nur schematisch gezeigter Lufttrichter 3 angeordnet, in den eine Zuführleitung 4 für den Kraftstoff mündet. Die Kraftstoffzuführung erfolgt auf bekannte Weise. Dem Lufttrichter 3 ist in der mit A bezeichneten Strömungsrichtung eine Drosselklappe 5 nachgeschaltet, die um eine quer zur Strömungsrichtung A verlaufende Achse 6 drehbar ist.
Die vom nicht dargestellten Motor angesaugte Luft L wird durch den als Venturi-Düse wirkenden Lufttrichter 3 geleitet.
Der durch die Zuführleitung 4 zugeführte Kraftstoff wird von der Luft zerstäubt und mitgerissen. Das Kraftstoff-Luftgemisch strömt an der Drosselklappe 5 vorbei und gelangt über ein Ansaugrohr 7 zu den Einlässen 8a, 8b, 8c, 8d zu den nicht gezeigten Zylindern.
Zwischen Vergaser 1 und Ansaugrohr 7 ist einZwischenstück 9 eingesetzt, das in Fig. 2 in Draufsicht dargestellt ist.
Dieses Zwischenstück besteht aus einem Flanschteil lo mit zwei sich gegenüberliegenden Durchgangslöchern für die Befestigungsschrauben. Im Flanschteil lo ist eine Bohrung 12 vorhanden, durch die das Kraftstoff-Luftgemisch strömt (Fig. 1).
In den Flanschteil lo ist ferner ein rohrförmiges Heizelement 13 eingesetzt, welches die Bohrung 12 überspannt und auf beiden Seiten über das Zwischenstück 9 vorsteht. Das Heizelement 13 besteht aus einem gut wärmeleitenden Material, z.-B. Kupfer.
Das Heizelement 13 steht mit dem nicht gezeigten Abgasauslaß in wärmeleitender Verbindung. Diese wärmeleitende Verbindung kann so erreicht werden, daß das Heizelement 13 mit dem Innern des Abgasauslasses verbunden ist und die heißen Motorabgase durch das Heizelement 13 hindurchgeführt werden. Es ist aber auch möglich, das Heizelement 13 über ein nicht dargestelltes wärmeleitendes Verbindungselement mit der durch die Abgase erwärmten Wand des Abgasauslasses zu verbinden, so daß eine Wärmeleitung von der Wand des Abgasauslasses über das Verbindungselement zum Heizelement 13 erfolgt.
Durch die erwähnte wärmeleitende Verbindung wird das Heizelement 13 direkt oder indirekt von den heißen Motorabgasen erwärmt. Das am Heizelement 13 vorbeiströmende Kraftstoff-Luftgemisch wird dadurch ebenfalls erwärmt, wodurch die nachfolgende Verbrennung in den Zylindern verbessert wird. Die hauptsächliste Verbesserung wird vor allem beim Starten und nachfolgenden Lauflassen des noch kalten Motors erreicht. Sobald der Motor seine Betriebstemperatur erreicht hat, bringt die beschriebene Vorwärmung des Kraftstoff-Luftgemisches nur noch eine geringfügige Verbesserung der Verbrennung.
In den Fig. 3 und 4 ist eine andere Ausführungsform eines-Zwischenstückes 9 dargestellt. Der Flanschteil 14 weist ebenfalls eine Bohrung 15 auf, durch welche das Kraftstoff-Luftgemisch strömt. Die Durchgangslöcher 16 dienen zum Durchstecken der Befestigungsschrauben. Im Flanschteil 14 ist ein die Bohrung 15 überspannendes, rohrförmiges Heizelement 17 eingesetzt, das auf beiden Seiten in je einen einseitig offenen Kanal 18 bzw. 19 mündet. Diese Kanäle 18, 19 sind auf nicht gezeigte Weise mit dem Innern des nicht gezeigten Abgasauslasses verbunden, um die heißen Abgase durch das Heizelement 17 zu leiten. Letzteres besteht entsprechend dem Heizelement 13 (Fig. lsund 2) aus einem gut wärmeleitenden Material, z.B. Kupfer.
Es versteht sich, daß die erforderliche Verbindung zwischen Heizelement 13 bzw. 1? und Abgasauslaß möglichst kurz sein sollte.
Die Zwischenstücke 2 bzw. 3 und 4 lassen sich leicht in bereits im Verkehr stehende Automobile einbauen.
Für neue Automobile, bei denen zudem der Abgasauslaß das Ansaugrohr umgibt, kann die in Fig. 5 gezeigte Lösung getroffen werden.
Der in Fig. 5 gezeigte Vergaser 1 entspricht dem Vergaser gemäß Fig. 1, so daß gleiche Teile mit denselben Bezugszeichen versehen sind. Der Vergaser l ist im Gegensatz zu Fig. 1 ohne Zwischenstück direkt mit dem Rohrstutzen 7a des Ansaugrohres 7 verbunden, das Einlässe 8a, 8b, 8c, 8d zu den einzelnen Zylindern aufweist. Bei dieser Ausführungsform ist ein rohrförmiges Heizelement 20 direkt im Rolzrstutzen 7a des Ansaugrohres eingesetzt. Analog zu den Ausführungsbeispielen gemäß Fig. 1 - 4 überspannt das Heizelement 20 aus einem gut wärmeleitenden Material den Durchströmquerschnitt des Kraftstoff-Luftgemisches. Der Rohrstutzen 7a ist von einer Abgasauslaßkammer 21 umgeben, die nur schematisch angedeutet ist. Das Heizelement 20 mündet beidseitig in diese Kammer 21 und wird durch die in dieser Kammer 21 vorhandenen heißen Abgase erwärmt.
Es ist auch denkbar, bei der Ausführung gemäß Fig. 5 anstelle des Heizelementes 20 das Zwischenstück 9 gemäß Fig. 3 und 4 einzusetzen. Dabei steht der Innenraum des Heizelementes 17 über die Kanäle 18 und 19 mit der Kammer 21 in Verbindung.
Die Richtungen der Längsachse der Heizelemente 13, 17 und 20 und der Schwenkachse 6 der Drosselklappe 5 stehen, wie in den Figuren dargestellt, vorzugsweise rechtwinklig zueinander.
In den Figuren ist das Heizelement 13, 17 bzw. 2cSals zylindrisches Rohr dargestellt. Das Heizelement kann jedoch auch in anderer Form ausgebildet werden.
Die Abmessungen des Heizelementes müssen der Bauweise des Motors und dem Druck der Abgase angepaßt werden.
Im weitern ist es möglich, das Heizelement 13 (Fig. 1 und 2) an einem oder beiden Enden zu verschließen.
Durch die beschriebene Vorwärmung des Kraftstoff-Luftgemisches wird dessen Verbrennung bei kaltem Motor verbessert und dadurch der Anteil von schädlichen Abgaskomponenten wie Kohlenmonoxyd, Kohlenwasserstoffen, Stickstoffoxyden, etc. herabgesetzt.

Claims

Patentansprüche

()1 Verfahren zur Verbesserung der Verbrennung des Kraftstoff-Luftgemisches bei Ottomotoren, dadurch gekennzeichnet, daß ein im Strömungspfad des Kraftstoff-Luftgemisclles angeordnetes wärmeleitendesEeizelement (13, 17,.2o) durch die Motorabgase erwärmt wird.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Abgase durch das Heizelement (13, 17, 20) hindurchgeleitet werden.
3. Einrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch ein im Strömungskanal des Kraftstoff-Luftgemisches angeordnetes wärmeleitendes Heizelement (13, 17, 20), welches mit dem Abgasauslaß in wärmeleitender Verbindung steht.
4. Einrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß das Heizelement (13, 17, 20) rohrförmig ausgebildet ist und zur Durchleitung der Abgase durch seinen Innenraum mit dem Innern des Abgasauslasses verbunden ist.
5. Einrichtung nach Anspruch 3 oder 4, dadurch gekennzeichnet, daß das Heizelement mit der Wand des Abgasauslasses wärmeleitend verbunden ist.
6. Einrichtung nach einem der Ansprüche 3 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß das Heizelement (13, 17) in einem zwischen Vergaser (1) und Ausgangsrohr (7) angesetzten Zwischenstück (9) angeordnet ist.
7. Einrichtung nach einem der Ansprüche 3 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß das Heizelement (20) in das zu den Zylindern führende Ansaugrohr (7a) eingesetzt ist.
8. Einrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß das Heizelement (13) eine im Zwischenstück (9) vorhandene Durchtrittsöffnung (12) für das Kraftstoff-Luftgemisch überspannt und beidseitig über das Zwischenstück (9) vorsteht.
9. Einrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß das Heizelement (17) eine im Zwischenstück (9) vorhandene Durchtrittsöffnung (15) für das Kraftstoff-Luftgemisch überspannt und beidseitig in je einen einseitig offenen, im Zwischenstück (19) ausgebildeten Kanal (18, 19) mündet.
lo. Einrichtung nach einem der Ansprüche 3 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß das Heizelement (13, 17, 20) von einer die Abgase enthaltenden Kammer (21) umgeben ist.
11. Einrichtung nach einem der Ansprüche 3 bis lo, dadurch gekennzeichnet, daß sich das Heizelement (13, 17, 20) in einer Richtung erstreckt, die quer zur Schwenkachse (6) der Drosselklappe ( 5) des Vergasers (1) verläuft.