DE2510677C3 - Vorrichtung zur Nachzerstäubung für gemischverdichtende, fremdgezündete Brennkraftmaschinen - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur Nachzerstäubung für gemischverdichtende, fremdgezündete Brennkraftmaschinen, bestehend aus einer mittels einer Flanschverbindung in den Ansaugweg unterhalb des Vergasers eingebauten in Strömungsrichtung konisch verjüngten Strömungsleiteinrichtung, gebildet aus einer Vielzahl über den Umfang gleichmäßig verteilt liegender, mit einer Schränkung versehener, flächiger Stege, die gegen einen düsenartigen Leitring zusammenlaufen und an diesem befestigt sind und au deren Enden flügeiförmig abgebogene radiale zur Wand des Ansaugrohres gerichtete tangential an den Leitring anschließende Drallschaufeln angeordnet sind.

Eine Einrichtung dieser Bauart ist durch das DE-GM 73 12 366 bekannt. Bei dieser Vorstufe der erfindungsgemäßen Vorrichtung gehen die Stege jedoch unmittelbar vom Rand einer mit dem Saugrohr im Durchmesser übereinstimmenden Aussparung der Flanschverbindung aus, wobei die angestrebte Wirkung der Vorrichtung nicht zu erreichen ist. In der US-PS 14 86 760 ist zwar auch schon eine Nachzerstäubungsvorrichtung mit einem Konus am Einlauf beschrieben, die jedoch keine an die konische Ringfläche anschließende Stege besitzt und außerdem eine so große Bauhöhe aufweist, daß sie

— neben dem Nachteil der Erzeugung eines ganz erheblichen Strömungswiderstandes — bei neuzeitlichen Brennkraftmaschinen räumlich nicht unterzubringen wäre. Eine andere konische Ringfläche am Einlauf zeigt die Vorrichtung zum Entgiften von Bremskraftmaschinen-Abgasen gemäß der DE-OS 2140 910. Bei dieser Vorrichtung schließen sich — entsprechend der unterschiedlichen Aufgabenstellung und deren Lösung

— an die als Teil einer Staudüse ausgebildete konische Ringfläche ebenfalls keinerlei Stege an.

Aufgabe der Erfindung ist es, die Homogenität des von einem Vergaser einer Brennkraftmaschine zugeführten Kraftstoff-Luft-Gemisches so zu verbessern, daß dieses im ganzen Leistungs- und Drehzahlbereich der Brennkraftmaschine optimal aufbereitet wird.

Diese Aufgabe ist erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß die Strömungsleiteinrichtung mit einer konisch ϊ verlaufenden, glatten Ringfläche beginnt, an die die Stege tangential anschließen, und daß die Höhe der konischen Ringfläche etwa ein Viertel der Gesamthöhe der Leiteinrichtung beträgt.

Erst durch eine solche Vereinigung der verschiedenen Merkmale ist es schließlich gelungen, eine Nachzerstäubungs-Vorrichtung zu schaffen, die im ganzen Betriebsbereich der Verbrennungsmotoren vor allem im unteren Teillastbereich die Durchmischung von Kraftstoff und Luft so verbessert, daß eine durchschnittliche Kraftstoff-Ersparnis von 5 bis 10% erzielt wird, in Verbindung mit einer ganz erheblichen Verringerung der Schadstoff-Anteile in den Auspuff-Gasen. Die größere Homogenität des Kraftstoff-Luft-Gemisches wirkt sich gleichzeitig günstig auf die Startwilligkeit der Brennkraftmaschinen, sowie auf einen gleichmäßigeren Lauf im unteren Drehzahlbereich aus und ergibt eine Verringerung der öl-Verschmutzung durch Verbrennungsrückstände.

In weiterer Ausbildung der Erfindung ist es vorteilhaft, einerseits den Flansch und die konische Ringfläche, andererseits den Leitring und die Stege jeweils einstückig auszubilden und letztere mit ihren freien Enden an der Außenseite der konischen Ringfläche zu befestigen. Eine solche Ausgestaltung der Nachzerstäubungsvorrichtung ergibt die Möglichkeit, diese aus zwei verhältnismäßig einfachen Stanz- und Prägeteilen — ohne größere plastische Verformungen — in wirtschaftlicher Weise herzustellen unter Beibehaltung einer völlig ungestörten (glatten) Innenseite der konischen Ringfläche am Strömungseingang.

Nachstehend ist ein Ausführungsbeispiel der Erfindung an Hand der Zeichnung mit drei Abbildungen näher erläutert. Von diesen zeigt

Fig. 1 einen Längsschnitt durch eine erfindungsgemäße Vorrichtung,

F i g. 2 eine Draufsicht zu F i g. 1 und
Fig. 3 nochmals einen Längsschnitt (wie Fig. 1), jedoch in vergrößertem Maßstab und mit angedeuteten Strömungspfeilen.

Die in der Zeichnung dargestellte Nachzerstäubungsvorrichtung besteht aus einem Flansch 2, der zwischen dem Befestigungsflansch 3 eines nicht dargestellten Vergasers und dem Anschlußflansch 14 des Ansaugrohres 15 einer ebenfalls nicht dargestellten Brennkraftmaschine mittels Schrauben 8 eingespannt ist. Der Flansch 2 weist eine zum Innenraum 16 der Ansaugleitung 15 konzentrisch liegende Gemisch-Durchtrittsöffnung auf, die in Strömungsrichtung 5 so abgebogen ist, daß das abgebogene Teil eine konische Ringfläche 4 bildet. Die Höhe dieser Ringfläche 4 beträgt dabei etwa V₄ der Gesamthöhe der Leiteinrichtung 10. An die konische Ringfläche 4 schließen sich auf der vorn Vergaser abgewandten Seite dünnwandige, lamellenartige und propellerförmig geschränkte flächige Stege 5a an, die in Strömungsrichtung ebenfalls konisch zu einem düsenartigen Leitring 6 zusammenlaufen und an diesen ebenfalls tangential anschließen. Die Enden der Stege 5a sind dabei schaufeiförmig erweitert und bilden somit in Strömungsrichtung 5 liegende flügeiförmig abgebogene und etwa radial zur Wand des Ansaugrohres 15 gerichtete Drallschaufeln 5b. Der stromabwärts gerichtete Verlauf der Stege 5a ist dabei so gewählt, daß diese einerseits dem strömenden Medium einen möglichst

geringen Widerstand entgegensetzen und andererseits die oberhalb der Leiteinrichtung 10 liegende, über die Welle 11 bewegliche Drosselklappe 1 des nicht dargestellten Vergasers in den inneren Bereich der Leiteinrichtung 10 einschwenken kann. Γ i g. 2 läßt dabei die in der vertikalen Projektion durch die schrägstehende Drosselklappe 1 freigegebenen Querschnittsflächen 12 und 13 des Ansaugrohres 15 erkennen.

Die erfindungsgemäße Strömungsleiteinrichtung 10 wirkt, wie in F i g. 3 veranschaulicht, folgendermaßen: Das von dem nur durch seinen Befestigungsflansch 3 und die Drosselklappe 1 angedeuteten Vergaser in die Zylinder einer ebenfalls nicht dargestellten Brennkraftmaschine durch das Saugrohr 15 einströmende Kraftstoff-Luft-Gemisch wird durch die konische Ringfläche 4 teilweise von der Wandung weg zur Mitte des Ansaugrohres 15 geleitet Dabei werden Teilströme 7a durch die Stege 5a und die Drallschaufeln 5b in Zirkulation versetzt, so daß eine innige, innere Vermischung und somit eine Homogenisierung des Gemisches stattfindet Die bei größeren Öffnungswinkeln der Drosselklappe 1 durch die freien Querschnittsflächen 12,13 vertikal verlaufenden Strömungsanteile 7 des Kraftstoff-Luft-Gemisches bewirken dabei außerdem, daß das unterhalb der konischen Ringfläche 4 strömende Gesamtgemisch 7, 7a von den Wandungen des Ansaugrohres 15 ferngehalten und so ein Niederschlagen von Kraftstoff-Tröpfchen sowie Strömungsverluste durch die technische Rauhigkeit des Ansaugrohres vermieden werden. D. h. es findet trotz Nachvermischung kein Auseinandertreiben des Ge-

;o mischstromes 5, 7, 7a statt. Hierdurch wird eine erheblich bessere verbrennungstechnische Ausnützung des vom Vergaser gelieferten Kraftstoff-Luft-Gemisches, eine gleichmäßigere Füllung der Zylinder und somit zwangsläufig eine bessere Verbrennung mit geringerem Anteil an schädlichen Abgasen erzielt Neben einer daraus resultierenden erhöhten Lebensdauer der Brennkraftmaschine entfallen zudem noch Kaltstartschwierigkeiten. Es ergibt sich weiterhin eine wesentliche Kraftstoffersparnis vor allem im unteren Leistungs- und Drehzahlbereich und ein verbessertes Anzugsvermögen beim Beschleunigen z. B. bei Überholvorgängen.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims (2)

Patentansprüche:

1. Vorrichtung zur Nachzerstäubung für gemischverdichtende, fremdgezündete Brennkraftmaschinen, bestehend aus einer mittels einer Flanschverbindung in den Ansaugweg unterhalb des Vergasers eingebauten in Strömungsrichtung konisch verjüngten Strömungsleiteinrichtung, gebildet aus einer Vielzahl über den Umfang gleichmäßig verteilt liegender, mit einer Schränkung versehener, flächiger Stege, die gegen einen düsenartigen Leitring zusammenlaufen und an diesem befestigt sind und an deren Enden flügeiförmig abgebogene radiale zur Wand des Ansaugrohres gerichtete tangential an den Leitring anschließende Drallschaufeln angeordnet sind, dadurch gekennzeichnet, daß die Strömungsleiteinrichtung (10) mit einer konisch verlaufenden, glatten Ringfläche (4) beginnt, an die die Stege tangential anschließen, und daß die Höhe der konischen Ringfläche (4) etwa ein Viertel der Gesamthöhe der Leiteinrichtung (10) beträgt.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß einerseits Flansch (2) und Ringfläche (4) und andererseits Leitring (6) mit Stegen (5a) jeweils einstückig ausgebildet und letztere mit ihren freien Enden an der Außenseite der konischen Ringfläche (4) befestigt sind.