DE2527633B2 - Vorrichtung zur Feinzerstäubung eines Brennstoff-Luft-Gemisches in einer in den Einlaß einer Brennkraftmaschine führenden Leitung - Google Patents

Description

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Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung nach dem Oberbegriff des Patentanspruches 1.

Bei einer Vorrichtung der in Rede stehenden Art (US-PS 14 06 113) wird ein Schaufelrotor verwendet, mit dessen Welle ein Sieb verbunden ist. Das Sieb wirkt als Zerstäuber und besteht aus mehreren parallel zur Strömungsrichtung des Gemisches sich erstreckenden, an der Welle des Rotors befestigten Flügeln, welche von öffnungen durchsetzt sind. Fernerhin ist es bereits bekannt (DE-GM 72 03 271), an einer Brennkraftma- « schine einen heizbaren Zwischenflansch in Form eines Siebes vorzusehen, welcher aus mehreren, parallel zur Strömungsrichtung sich erstreckenden Heizdrähten besteht. Mit Hilfe derartiger Heizdrähte soll eine verbesserte Verbrennung des Gemisches und insbesondere eine Reduzierung des Schadstoffanteils erreicht werden. Nach einem weiteren Vorschlag (DE-PS 2 66 056) wird in der Einlaßleitung einer Brennkraftmaschine eine aus zwei Flügelrädern mit entgegengesetzt geneigten Flügeln bestehende Mischvorrichtung an- « geordnet, welche gleichfalls für eine möglichst gute Durchmischung vorgesehen ist. Dem selben Zweck dienen Schall- oder Ultraschallfrequenzen erzeugende Einrichtungen (DE-PS 9 01011), welche unmittelbar vor dem Vergaser bzw. der Einspritzdüse einer Brennkraft- f>o maschine angeordnet werden können. Bei derartigen Einrichtungen ist ein gesonderter Antriebsmotor für den Schallerzeuger vorgesehen, welcher als sogenannte Schallsirene in der Einlaßleitung der Brennkraftmaschine vorgesehen sein kann. ^M

Einrichtungen der vorstehend genannten Art arbeiten im wesentlichen zufriedenstellend, was die ihnen jeweils zugrunde gelegten Aufgaben betrifft. Dies bedeutet, daß trotz guter Vernebelung bzw. Durchmischung des Brennstoff-Luft-Gemisches keine ausreichende Brennstoffeinsparung erzielt werden kann. Es verbleibt mithin ein gewisser Anteil des Brennstoff-Luft-Gemisches, welcher ohne innige Verwirbelung oder Zerstäubung in den Vergaser der Brennkraftmaschine gelangt

Davon ausgehend besteht die Aufgabe der Erfindung darin, eine Vorrichtung zur Feinzerstäubung eines Brennstoff-Luft-Gemisches zu schaffen, welche bei äußerst günstiger Feinzerstäubung zu einer weiteren Brennstoffeinsparung bei Brennkraftmaschinen führen kann. Es soll insbesondere erreicht werden, daß tatsächlich alle Anteile des Gemisches einer innigen Verwirbelung und Feinzerstäubung unterzogen werden, um dadurch den erwünschten Nutzungsgrad des Gemisches zu erreichen.

Die Lösung dieser Aufgabe besteht aus den Merkmalen des Kenrzeichnungsteils des Patentanspruches 1.

Mit Hilfe der zur Feinzerstäubung dienenden Vorrichtung ist es bei baulich geringem Aufwand möglich, zu einer Brennstoffeinsparung von Brennkraftmaschinen zu gelangen, ohne daß der Wirkungsgrad bzw. die Leistung der Brennkraftmaschine reduziert würde. Mit Hilfe der Schallzunge ist es möglich, dem Brennstoff-Luft-Gemisch hochfrequente Schwingungen aufzuerlegen, wonach das Gemisch zum Zwecke einer weiteren Feinstzerstäubung bzw. Verdampfung durch das elektrische Heizdrähte aufweisende Sieb hindurchgeleitet wird.

Vorteilhafte Ausgestaltungen und Weiterbildungen sind in den Unteransprüchen aufgeführt

Die Erfindung ist nachfolgend anhand eines Ausführungsbeispiels unter Bezugnahme auf die Zeichnung erläutert.

F i g. 1 ist ein Schnitt einer Vorrichtung gemäß der Erfindung;

F i g. 2 ist eine nach F i g. 1 von oben gesehene Draufsicht auf den Schaufelrotor;

F i g. 3 ist eine vergleichbare Draufsicht auf die Schallzunge, und

Fig.4 ist eine vergrößerte Draufsicht auf ein elektrische Heizdrähte aufweisendes Sieb für die in F i g. 1 dargestellte Vorrichtung.

Die in der Zeichnung dargestellte Vorrichtung 10 zur Brennstoffeinsparung mittels Feinzerstäubung ist an Brennkraftmaschinen (nicht dargestellt) verwendbar und weist ein äußeres Gehäuse 12 auf, welches durch eine Leitung 14 durchsetzt ist. Bei der dargestellten Ausführungsform der Erfindung ist das Gehäuse 12 mit einem ersten Hülsenkörper 16 versehen, welcher ein offenes Ende 17 und am entgegengesetzten Ende Flansche 18 und 18a aufweist. Die Flansche 18 und 18a erstrecken sich entgegengesetzt gerichtet nach außen. Ein zweiter Hülsenkörper 19 ist mittels eines Ringes 20 im wesentlichen axial fluchtend zum Hülsenkörper 16 angeordnet Der zweite Hülsenkörper 19 weist gleichfalls ein offenes Ende 21 in unmittelbarer Nähe des offenen Endes 17 als auch Flansche 22 und 22a auf. Die Flansche erstrecken sich in der aus F i g. 1 ersichtlichen Weise entgegengesetzt gerichtet nach außen. Die Flansche 18,18a und 22,22a sind mit Bohrungen 24 und 26 versehen, wobei die Bohrungen 24 der Flansche 18, 18a axial mit den Bohrungen 26 der Flansche 22, 22a fluchten.

Eine ringförmige Schulter 27 ist am inneren Umfang des Hülsenkörpers 16 unter Abstand vom offenen Ende 17 vorgesehen und dient zur Aufnahme eines Siebes 28.

Das Sieb 28 ist mit Hilfe des Ringes 20 in nachfolgend beschriebener Weise an der Schulter 27 angebracht Ein Tragkreuz bzw. eine mit öffnungen versehene Scheibe 30 ist gemäß Darstellung in F i g. 1 am oberen Ende des Ringes 20 angelegt, während eine am Innenumfang des Hülsenkörpers 19 befindliche ringförmige Schulter 32 auf der öffnungen aufweisenden Scheibe 30 aufliegt, derart, daß die Scheibe in ihrer Position gegenüber dem Ring 20 gehalten wird.

Der Ring 20 kann von beliebiger Konstruktion sein, um die Hülsenkörper 16 und 19 endseitig einander zugewandt zu halten. Gemäß der Darstellung ist der Außenumfang des Ringes 20 abgeschrägt und in entsprechende Schrägflächen der Hülsenkörper 16 und 19 eingepaßt Schrauben (nicht dargestellt) können durch die Bohrungen 24 und 26 hindurchgeführt werden, um die Hülsenkörper 16 und 19 gegenseitig zu verspannen, wodurch der Ring 20 in seiner Lage fixiert wird.

Das Tragkreuz bzw. die Scheibe 30 ist mit einer mittigen Bohrung 38 versehen, welche eine Nabe 40 aufnimmt Ein Läufer in Form eines Schaufelrotors 42 ist in geeigneter Weise in der Nabe 40 geiagert und ist mit einer Welle 44 versehen, die sich durch die Nabe 40 hinaus erstreckt Eine Schallzunge 46 in Form eines sich quer zur Leitung 14 erstreckenden, klingenförmigen Federstahlblattes ist am Ende der Welle 44 befestigt und ist zusammen mit dem Schaufelrotor 42 drehbar. Die aus Federstahl bestehende Schallzunge besitzt eine Stärke von etwa 0,1 mm. Die Ebene der Schallzunge 46 erstreckt sich senkrecht zur Längsachse der Welle 44, wodurch die Schallzunge 46 während der Drehung des Schaufelrotors 42 in ihrer eigenen Oberflächenebene drehbar ist Zusätzlich sind in der Schallzunge 46 mehrere im Abstand zueinander befindliche öffnungen 48 (Fig.3) vorgesehen. Die Schallzunge 46 ist stromabwärts des Schaufelrotors 42 angeordnet, wie F i g. 1 erkennen läßt

Das Sieb 28 weist vorzugsweise ein Paar im wesentlichen identischer Siebscheiben 50 auf, weiche durch geeignete Abstandselemente (nicht dargestellt) gegenseitigen Abstand besitzen. Auf diese Weise wird eine zu starke Einschnürung bzw. Drosselung des das Sieb durchsetzenden Gemisches verhindert. Jede Siebscheibe 50 weist einen Ring 52 (F i g. 4) auf, in welchem sich ein elektrischer Heizdraht 54 von geeignetem Durchmesser erstreckt Der zum Beispiel aus einer Chrom-Nickel-Verbindung bestehende Heizdraht 54 ist in Schleifenform gelegt, wobei die einzelnen Schleifen jeweils im Bereich der Umkehrpunkte im Ring 52 eingebettet bzw. eingegossen oder auf andere Weise befestigt sind. Die den offenen Teil des Ringes 52 überspannenden Teile des Heizdrahtes 54 sind im wesentlichen parallel zueinander gehalten. Die beiden

ι ο Enden des Heizdrahtes 54 erstrecken sich über den Ring 52 hinaus, wie durch die Enden 56 und 58 veranschaulicht ist Bei Zusammenbau des Siebes 28 wird eine der Siebscheiben 50 axial bezüglich der anderen Siebscheibe 50 ausgerichtet vorzugsweise im Drehsinne derart, daß

is die Heizdrähte 54 der beiden Siebscheiben senkrecht zueinander liegen. Die Enden 56 und 58 der Heizdrähte 54 werden an eine Stromquelle (nicht dargestellt), wie das elektrische System des Kraftfahrzeuges, angeschlossen.

Die in den F i g. 1,2 und 3 dargestellte Vorrichtung 10 eigent sich insbesondere in Verbindung mit einem einstufigen Vergaser (nicht dargestellt) und kann zwischen der Auslaßseite des Vergasers und der Einlaßseite der zugeordneten Einlaßsammelleitung angeordnet werden. Die Vorrichtung 10 ist so angeordnet, daß sich der Schaufelrotor 42 stromaufwärts des Siebes 28 befindet. Wenn das Brennstoff-Luft-Gemisch aus dem Vergaser in die Einlaßleitung der Brennkraftmaschine abgegeben wird, dann setzt die Strömung den Schaufelrotor 42 in Bewegung und erfährt selbst eine Verwirbelung. Bei Überströmen der Schallzunge 46 werden dem Gemischstrom Schallschwingungen auferlegt.
Der Gemischstrom bewegt sich nachfolgend über das Sieb 28, in welchem die Strömungsbahn geglättet und das Gemisch erhitzt wird. Der auf die erhitzten Heizdrähte 54 auftreffende Anteil des Gemischstromes wird im wesentlichen verdampft, während der verbleibende Teil durch Wärmestrahlung erhitzt wird. Der

4n Gemischstrom wird auch durch die die Heizdrähte 54 umgebenden magnetischen Kraftfelder erregt. Man geht davon aus, daß diese Kraft auf die Molekularstruktur des Brennstoff-Luft-Gemisches einwirkt, insbesondere auf die Kohlenwasserstoffanteile desselben.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims (3)

Patentansprüche:

1. Vorrichtung zur Feinzerstäubung eines Brennstoff-Luft-Gemisches in einer in den Einlaß einer Brennkraftmaschine führenden Leitung, mit einem von der Gemischströmung angetriebenen Schaufelrotor, mit dessen Welle ein öffnungen aufweisender, stromab des Schaufelrotors angeordneter Zerstäuber verbunden ist, dem ein Sieb nachgeschaltet ist, ι ο dadurch gekennzeichnet, daß der Zerstäuber als Schallzunge (46) ausgebildet ist, die aus einem sich in einer Ebene quer zur Leitung erstreckenden, klingenförmigen Federstahlblatt von einer Stärke von etwa 0,1 mm besteht, und daß das Sieb (28) H parallel zur Schallzunge in der Leitung ausgerichtet ist und aus elektrischen Heizdrähten (54) besteht.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Sieb (28) aus einem Paar von parallel zueinander unter Abstand angeordneten Siebscheiben (50) besteht, welche jeweils mehrere parallel zueinander sich erstreckende Heizdrähte (54) aufweisen, und daß die Siebscheiben (50) so eingesetzt sind, daß sich die parallelen Heizdrähte (54) der einen Siebscheibe und die parallelen Heizdrähte der anderen Siebscheibe im wesentlichen senkrecht zueinander erstrecken.

3. Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß jede der Siebscheiben (50) aus einem Ring (52) besteht, innerhalb welchem die Heizdrähte μ (54) in parallelen Bahnen verlaufen.