DE2532012B2 - Ansaug· und Abgassystem für eine Brennkraftmaschine - Google Patents

Ansaug· und Abgassystem für eine Brennkraftmaschine

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Description

Die Erfindung betrifft ein Ansaug· und Abgassystem für eine Brennkraftmaschine mit einer Haupt- und einer Hilfsbrennkammer, die über einen Flammkanal miteinander verbunden sind, und die je aus einem Vergaser mit einem Brennstoff-Luft-Gemisch über Ansaugleitungen versorgt werden, die mit zugeordneten Ansaugkariälen des Vergasers verbunden sind, mit einem wärmeübertragenden Abschnitt zwischen eines Abgasleitung und mindestens der zur Hilfsbrennkammer ein an Brennstoff angereichertes Brennstoff-Luft-Gemisch führenden Hilfsansatigleistung, sowie mit einem wärmeübertragenden Wandungsabschnitt zwischen der Abgasleitung und der das in einem Stiifenvergaser erzeugte Brennstoff-Luft-Gemisch führenden Hauptansaugleitung.
Fun solches Ansaug- und Abgassystem ist nach der DK-OS 23 J3 807 bekannt. Bei diesem System werden beide Stufen des Stufenvergasers in gleichen: Maße durch die Abgase erwärmt.
Aufgabe der F.rfindung ist es, ein System dieser Art anzugeben, das den Brennstoff besonders rationell ausnutzt.
Zur Lösung dieser Aufgabe ist das System dadurch gekennzeichnet, daß der wärmeübertragende Wandungsabschnitt dem von der ersten Stufe des Stufenvergasers gelieferten Brennstoff-Luft-Gemisch zugeordnet ist, und daß das die zweite Stufe verlassende Brennstoff-Luft-Gemisch zur Abgasleitung gegen Wärmeübertragung aus der Abgasleitung abgeschirmt ist.
Bei Ausführung der Lehre der Erfindung ist im Leerlauf und während geringer Belastung der Brennkraftmaschine die zweite Stufe praktisch unwirksam. Mit zunehmender Belastung führt die zweite Stufe ein Brennstoff-Luft-Gemisch verhältnismäßig niedriger temperatur der Brennkraftmaschine zu, wodurch eine erhöhte Leistung der Brennkraftmaschine erzielt wird.
Wesentlich für diese erhöhte Leistung ist nicht nur, daß die zweite Stufe überhaupt wirksam wird, son-Jern daß das von ihr abgegebene Brennstoff-Luft Gemisch eine verhältnismäßig niedrige Temperatur hat.
Vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen angegeben.
Die Erfindung wird im folgenden an einem Ausfiihrungsbeispiel an Hand der Zeichnung beschrieben. Die Zeichnung zeigt, teils geschnitten, teils aufgebrochen, die wichtigen Teile einer mit einem erfindungsgemäßen
« Ansaug- und Abga.^.ystem ausgestatteten Brennkraftmaschine.
In der Zeichnung ist eine Brennkraftmaschine 1 mit einem Zylinder 2 dargestellt, der einen Kolben 1 enthält, welcher eine Wandung einer llauptbrennkammer 4
J° bildet. Eine Hilfsbrennkammer 7 ist mit der Hauptbrennkammer 4 über einen Flamnikanal 5 verbunden. Eine Zündkerze 6 ist für die Hilfsbrennkammer 7 vorgesehen.
Eine Hauptansaugkammer 9 ist mit der Hauptbrcnnkammer 4 über eine Hauptansmigleitung 8 verbunden. Eine Hilfsansaugkammer It ist mit der Hilfsbrennkammer 7 über eine Hilfsansaugicitung 1.0 verbunden. Eine Abgasleitung 16 hat eine dünnwandige Auskleidung 12 mit einer Außenwand 24 und einer Innenwand 20, die in
■"> einem dickwandigen Gehäuse 13 mit Abstand zueinander angeordnet sind. Die dünnen Wände 20 und 24 der Auskleidung 12 sind aus wärmebeständigem Metall mit niedriger Wärmekapazität gebildet, beispielsweise aus Edelstahl. Eine Abgassammeikammer 14 innerhalb der
4ϊ Auskleidung 12 nimmt das Abgas über eine Leitung 15 auf, die einen Teil der Auskleidung 12 bildet. Die Leitung 15 empfängt die Abgase von der Abgasleitung 16. Die Abgasleitung 16 ist bei 17 mit einem dünnwandigen, wärmebeständigen Metall ausgekleidet, das niedrige
1JO Wärmekapazität hat, beispielsweise Edelstahl
Die Abgase gelangen von der Abgassammeikammer 14 in eine /weite Kammer 19 innerhalb der Innenwand 20 durch eine öffnung 21. Die Abgase werden von der /weiten Kammer 19 durch eine Öffnung 22 in einen Raum 23 /wischen der Innenwand 20 und der Außenwand 24 geführt. Der Raum 23 bildet eine dritte Kammer, die die erste Kammer 14 und die /weile Kammer 19 umgibt. Die Abgase treten aus dem Raum 23 durch eine Abfiihrungsleilung 25 aus und werden
m> durch einen nicht dargestellten Schalldämpfer geleitet. Die Wärme der Abgase wird in der Auskleidung 17 der Abgasleitung 16 und in der doppelwandigcn Auskleidung 12 innerhalb des Gehäuses 13 gehalten, und der durch die Kammern 14, 19 und 23 gebildete mehrfach
f>5 gekrümmte Weg für die Abgase hält diese für relativ lange Zeit auf relativ hoher Temperatur. Da das Kraftstoff-Luft-Gemisch für die Hilfsbrennkammer 7 felter als das stöchiometrische Verhältnis ist. befindet
sich ein Überschuß von Sauerstoff in den Abgasen. Die lange Verweilzeil der Abgase innerhalb der Abgasordnung bei hoher Temperatur bewirkt eine Umwandlung des schädlichen CC) in unschädliches CO2 und eine Fortsetzung der Oxidation von Kohlenwasserstoffen ί zur Minderung unverbrannt;r Kohlenwasserstoffe in den Abgasen, wnn diese in die Atmosphäre abgegeben werden.
Die Wände 27 des Gehäuses IJ bilden eine aufwärts weiserde Öffnung"28. Fine wärmebeständige Platte 29 tu überdeckt diese öffnung 28. Diese Platte 29 ist aus demselben Material wie die doppelwandige Auskleidung 12 hergestellt. Gewindebolzen JO halten die Platte 29 an der Außenwand 24 der Auskleidung 12. Die Außenwand 24 und die Platte 29 haben mehrere ι·> aufeinander ausgerichtete öffnungen II, so daß die Abgase aus dem Raum 2} auf die Platten 32 und JJ einwirken können, die Wandungen der Ansaugkammern !' und 9 bilden. Diese Platten 52 und JJ bestehen aus wärmebeständigem, dünnwandigem Meta1' geringer _>i> Wärmekapazität, beispielsweise aus Fdelstahl. Die Wärme wird von der Abgasleitung 16 über die Plane J2 übertragen und bewirkt eine Aufhetzung Jes angerei cherten Gemischs in der I lilfsansaugkammer II. Ähnlich wird die Wärme von der Abgasleitung 16 über .·', die Platte JJ übertragen und bewirkt eine Aufhetzung des abgemagerten Gemischs in der ersten Hauplansaugkammer9.
Fine erste Stufe 35 eines .Stufenvergasers gibt ein abgemagertes Gemisch an die erste Hauptansaugkam- ,.ι mer 9 ab. und eine liilfsvergaseranordnung 16 gibt ein angereichertes Gemisch an die 1 lilfsansaugk.immer 11 ab. Fine zweite Stufe J7 des .Stufenvergasers gibt gleichfalls ein mageres Gemisch ab. jedoch ist diese /weite Stufe 37 nur dann in Funktion, wenn die r> Maschine unter schwerer Belastung läuft. Während des Leerlaufs oder während geringer Belastung bleibt diese zweite Stufe 37 unwirksam. Fine zweite llauptunsaug kammer 38 ist von der öffnung 28 getrennt angeordnet und und wird nicht direkt durch die Abgase aufgeheizt. Sie gibt ihren Inhalt in dieselbe Hauptansaugleitung 8 wie die erste Hauptansaugkammer 9 ab. Die relativ niedrige Temperatur des zusätzlichen mageren Kraftstoff-Luft-Gemischs, welches durch die zweite llaupiansaugkamnier J8 zugelührt wird, erhöht das Gesamtgewicht des Kraftstoff-Luft-Gemischs, welches der Ni.ι schine zugeführt wird, wodurch eine entsprechende Verbesserung der Leistungsabgabe erziel; wird. Das in der zweiten Hauptansaugkammer 38 . rfiigbare (Ie misch ist nicht nur aufgeheizt, sondern .·. ird auch duah die Wärmeabsorption bei der Verdampfung des angereicherten Hilfsgemischs beeinfh'Ut. so daß es in die Maschine mit relativ niedriger Temperatui eingeführt wird.
Daß die Abgase in der dritten Abr-'skammer 23 auf
11 IP W urin i.M j he rtr-A injnus'tjü MtJ η ί? UDO ^ ? L'IHw 1T k'.'H. h;Ü folgende Gründe. Wahrend eines Betrieoes bei niedriger bis mittlerer [..ist reagieren die Abgase in der ersten Kammer U oder in beiden Kammern 14 und 14. Die Ovidationsreaktionen liefern zusätzliche Wärme. ■> <> daß die Erwärmung der Platten 32 und 33 keine merkliche schädliche Auswirkung auf diese Reaktion hat. Dadunh wird die Abgabe \on CO und unverbrannten Kohlenwasserstoff in die Atmosphäre minimal behalten. Ferner tritt während hoher Belastung der Maschine kein nachteiliger F'ffekt auf. da eine relativ große Menge Abgase abgegeben wird. Die Verwendung eines wärmebeständigen Auskleidungsmatenals innerhalb der Abgasöffnungen der Maschine beg .nstigt die Beibehaltung einer möglichst hohen Temperatur der Abgase in der Abgassaiiimelkammer 14. so djß die Fmissionseigcnschaften weiter verbessert sind. Dies zeigt sich besonders während geringer Belastung der Maschine.
Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims (4)

Patentansprüche:
1. Ansaug- und Abgassystem für eine Brennkraftmaschine mit einer Haupt- und einer Hilfsbrennkammer, die über einen Flammkanal miteinander verbunden sind, und die je aus einem Vergaser mit einem Brennstoff-Luft-Gemisch über Ansaugleitungen versorgt werden, die mit zugeordneten Ansaugkanälen des Vergasers verbunden sind, mit einem wärmeübertragenden Abschnitt zwischen einer Abgasleitung und mindestens der zur Hilfsbrennkammer ein an Brennstoff angereichertes Brennstoff-Luft-Gemisch führenden Hilfsansaugleitungen, sowie mit einem wärmeübertragenc'en Wandungsabschnitt zwischen der Abgasleitung und der das in einem .Stufenvergaser erzeugte Brennstoff-Luft-Gemisch führenden Hauptansaugleitung, dadurch gekennzeichnet, daß der wärmcubertragende Wandungsabschnitt (33) dem von der ersten Stufe (35) des Stufenvergasers (35, 37) gelieferten Brennstoff-Luft-Gemisch zugeordnet ist. und daß das die /weite Stufe (37) verlassende Brennstoff-Luft-Gemisch zur Abgasleitung ((6) gegen Wärmeübertragung aus der Abgasleitung (16) abgeschirmt ist.
2. Ansaug- und Abgassystem nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das die zweite Stufe (}7) verlassende Brennstoff-Luft-Gemisch zur Abgasleitung (1β) durch einen Abschnitt der Hilfsansaugleitung(IO) abgeschirmt ist.
I. Ansau;>- und Abgassysi-.ni nach Anspruch I oder 2, dadurch gekennzeichnet, dal) der Wandungsabschnilt (33) zwischen der Abgasleitung (16) und der ersten Stufe (J5) des .Stufenvergasers (35, 37) durch eine dünne Metallplatte geringer Wärmekapazität gebildet ist.
4. Ansaug- und Abgassystem nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Wandungsabschnitt (32) zwischen der Abgasleitung (16) und der Hilfsansaugicitung (10) durch eine dünne Metallplatte geringer Wärmekapazität gebildet ist.
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