DE2730590A1 - Vorrichtung zur vergasung bei brennkraftmotor - Google Patents

Description

Vorrichtung zur Vergasung bei Brennkraftmotor

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur besseren Vergasung bei Explosions- oder Brennkraftmotoren, die zwischen einem Mehrkörper-Vergaser und dem Einströmsammler eines Verbrennungs- oder Brennkraftmotors angeordnet ist.

Eine derartige Vorrichtung wird zum Verbessern der Vergasung von Verbrennungsmotoren vorgesehen durch Erhöhen der Homogenität des Luft-Kraftstoff-Gemisches, das die verschiedenen Zylinder versorgt, um so eine bessere Verteilung des Gemisches sicherzustellen und folglich das Gemisch ausreichend verarmen oder magern zu können, um dadurch eine erhebliche Verringerung der unverbrannten Rückstände, Kohlenwasserstoffe und Kohlenoxide zu erreichen sowie eine erhebliche Verringerung des spezifischen Verbrauchs.

Bei den Vergasern versorgten Mehrzylindermotoren haben Untersuchungen gezeigt, daß die Zusammensetzung des Gemisches, das tatsächlich jeden Zylinder versorgt, veränderliche Anreicherungsunterschiede aufweist, die nicht vernachlässigbar sind bei

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Zusammensetzung des aus dem Vergaser austretenden Gemisches. Die Unterschiede kommen im wesentlichen von der Heterogenität des den Vergaser verlassenden Gemisches, wobei die Strömung zweiphasig ist mit einer FlUssigphase und einer Gasphase, und

bei der Förderung in den ZufUhrleitungen begünstigen deren Krümmungen und verschiedene Formen eine Entmischung oder Absonderung von suspendierten Tröpfchen und tragen dadurch zur Bildung eines FlUssigfilms bei, der zufällig oder unbestimmt strömt. Alle diese Erscheinungen haben das Auftreten von erheblichen Anreichungsunterschieden zur Folge zwischen dem tatsächlich jedem Zylinder zugeführten Gemisch und dem aus dem Vergaser ausgetretenen Gemisch. Andererseits ist experimentell bekannt, daß das einen Zylinder versorgende Gemisch eine minimale Anreicherung haben muß zum normalen Betrieb. Diese»Grenzanreichung für stabilen Betrieb"genannte Anreicherung R besitzt einen Minimalwert bei Verwendung handelsüblichen 'Brennstoffs von R = 0,70, mit Anreicherung = Verhältnis zwischen dem stöchiometrischen Luft-Kraftstoff-Verhältnis und dem tatsächlich im Gemisch enthaltenen Luft-Kraftstoff-Verhältnis. Die minimale Anreicherung erhöht sich bei Teillast, da bei diesen Bedingungen die Verdünnung des durch restliche Auspuff-' gase vergasten Gemisches erheblich bleibt.

Daher muß bei Mehrzylindermotoren, die vergaser versorgt sind, das aus den Vergaser austretende Gemisch eine ausreichende Anreicherung haben, damit der Zylinder, der das magerste Gemisch erhält, eine Anreicherung besitzt, die größer als die Grenzanreicherung für stabilen Betrieb ist. Folglich erzwingt jeder Verteilungsspielraum zur Regelung bzw. Steuerung des gesamten Motors bezüglich dem am magersten versorgten Zylinder, wobei die Erfahrung zeigt, daß es mit herkömmlichen ZufUhrrohren nicht möglich ist, das Gemisch

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ausreichend zu verarmen oder zu entreichern, um bemerkbare Verringerungen von Verunreinigungen durch unverbrannte Rückstände, Kohlenwasserstoffe und Kohlenstoffoxide zu erreichen.

Zur Überwindung dieses Problems wurdenbereits verschiedene Verfahren versucht.

Gemäß verschiedenen Verfahren wird der Zufuhr- oder Zuströmsammler erwärmt durch die Auspuffgase, um die Zerstäubung des Kraftstoffs, der fließt, zu erreichen und so die Verteilung zu verbessern.

Gemäß anderen Verfahren werden Schikanen oder Ablenkmittel in ggf. .. von Auspuffgasen direkt beheizten Räumen vorgesehen, um in einem ersten Zeitabschnitt die Trennung der nichtzerstäubten Bruchteile zu erreichen und um in einem zweiten Zeitabschnitt deren Zerstäubung zu erreichen.

Diese Verfahren verbessern in stabilisierten Bereichen die Verteilung des Gemisches zu den verschiedenen Zylindern, jedoch ist deren Konzeption derart, daß wandelbare Leitungsfehler auftreten während der Ubergangsbetriebszustände, wie Beschleunigung und Abbremsung_/sowie große Schwierigkeiten beim Anlassen und beim Kaltstart. Folglich weisen diese Verfahren und Vorrichtungen entweder Tiefpunkte auf oder Räume, in denen der Kraftstoff zur Konzentrierung während des Kaltstarts und bei Beschleunigungen neigt, wodurch eine außerordentliche Verarmung des Gemisches erzeugt wird, was nachteilig für einen guten Betrieb des Motors ist.

Weiter ist der Aufbau der verwendeten Vorrichtungen zur Durchführung dieser Verfahren derart, daß das Gemisch während

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des Durchtritts durch deren Inneres eine erhebliche Temperaturerhöhung erfährt, was eine Verringerung der Massenfiillung des Motors bei Vollast nach sich zieht, was einen Leistungsverlust ergibt. Diese Verringerung ist um so wichtiger als diese Systeme höhere Lastverluste haben für die Gemisch-Durchsätze, die für Vollast erforderlich sind.

Zur Darlegung des Standes der Technik sei in chronologischer Folge ihrer Anmeldung im folgenden auf einige bekannte Verfahren sowie deren Nachteile eingegangen.

Die US-PS 1 490 921 (1924) beschreibt ein System, bei dem das Luft-Kraftstoff-Gemisch, das aus dem Vergaser austritt, einer vollständigen Richtungsänderung unterliegt, gegenüber einer von Auspuffgasen geheizten sphärischen Platte. Dieses System weist einen Tiefpunkt auf und kann zu einer Übertemperatur des Gemisches führen.

Die FR-PS 807 I85 (1936) beschreibt ein System, bei dem das aus dem Vergaser austretende Luft-Kraftstoff-Gemisch durch eine Schikane in Drehung versetzt wird, die wie eine endlose Schraube ausgeführt ist, derart,daß die schweren Teilchen in durch die Auspuffgase geheizte Kanäle geschleudert und geführt werden. Das Vorhandensein von Tiefpunkten hat eine momentane Verarmung des Gemisches während Beschleunigungen zu Folge.

Die FR-PS 955 606 (1947) beschreibt ein System, bei dem das aus dem Vergaser austretende Luft-Kraftstoff-Gemisch in der gleichen Weise in Drehung versetzt wird, wobei jedoch die Wände sowie die Schikane durch die Auspuffgase auf einer ausreichend erhöhten Temperatur gehalten sind und ein Raum vorgesehen ist zum Speichern der nichtverdampften oder-zerstäubten Teile. Diese Vorrichtung zeigt Tiefpunkte

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auf und heizt das vergaste Gemisch in überflüssiger Weise auf.

Die US-PS 3 146 768 (1964) beschreibt eine Vorrichtung mit einer sogenannten Vor-Sinführkammer, die stromab eines Vergasers angeordnet ist, in der dem Gemisch ein bestimmtes Volumen des Auspuffgases zugefügt wird, wobei die Gesamtanordnung verschiedenen vollständigen Richtungsänderungen unterliegt durch Schikanen, die durch geeignete Wahl dem Gemisch eine Zentrifugalbewegung geben. Unter Berücksichtigung dieses Aufbaues weist diese Vorrichtung zahlreiche Tiefpunkte auf. Diese Tiefpunkte, an denen sich der Kraftstoff konzentriert, können mit einem zu dessen Speicherung vorgesehenen Raum verbunden sein. Diese Vorrichtung führt bei Vollast zu großen LastVerlusten.

Die US-PS 3 421 313 (1974) beschreibt eine der soeben beschriebenen Vorrichtung im wesentlichen gleiche Vorrichtung. Das Gemisch wird in Zentrifugalbewegung versetzt durch Einführung von Auspuffgas und durch eine Schikane. Ebenso wie die vorstehend beschriebene Vorrichtung weist auch diese Vorrichtung mindestens einen Tiefpunkt auf.

Die US-PS 2 259 993 und 2 259 995 (1975) beschreiben eine Vorrichtung, bei der das Gemisch mindestens einer vollständigen Richtungsänderung unterliegt mit dem Zweck, die nichtzerstäubten Bruchteile auf eine geheizte Platte aufschlagen zu lassen. Dieses Aufschlagen erfolgt in einer sogenannten heißen Kammer geringer Abmessungen. Ein weiteres wesentliches Merkmal in Zusammenhang mit dem grundsätzlichen AusfUhrungsbeispiel ist das Einführen der Ausgangsöffnung dieser Kammer in den Kanal des ZufUhrsammlers an einer Stelle, die mit der axial ausgerichtet ist, an der der zweite Körper des Vergasers den Zustromsatnmler versorgt.

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Diese Vorrichtung weist wegen ihres Aufbaues ein Tiefpunkt auf. Dieser Tiefpunkt kann nicht zu Leitungsstörungen oder Fahrstörungen bei Ubergangsbetriebszuständen führen, führt jedoch zu Problemen bei Tieftemperatur-Start und bei kaltem Motor.

Schließlich sei noch auf die französische Patentan-

EN
meldung 74/34012 der Anmelderin verwiesen (Verfahren und Vorrichtung zur besseren Vergasung bei Verbrennungsmotoren), in der ein Verfahren beschrieben ist, das im Richten des aus dem Vergaser austretenden heterogenen Luft-Kraftstoff- oder -Benzin-Gemisches auf mindestens einen Zyklon oder Zentrifugalseparator besteht, in dem die Kraftstoff- oder Benzintröpfchen einer Zentrifugalbewegung unterliegen, sowie im Heizen der Wände des Zyklons,um dadurch die Verdampfung eines Teils der Tröpfchen zu erreichen, im Sammeln der verbleibenden Tröpfchen in einer Sammelkammer, in deren Richteiin einen Verdampfer oder Zerstäuber oder in den Kraftstoffbehälter, in deren Rückführen in dem Gemischkreis und im Führen des so homogenisierten Gases in die Verbrennungskammer.

Die zur Anwendung dieses Verfahrens verwendete Vorrichtung weist mindestens einen Homogenisator auf, der stromab eines Vergasers und stromauf der Verbrennungskammer abgezweigt ist, wobei der Homogenisator ein Zyklon ist, der eine Eintrittsleitung des Luft-Kraftstoff-Gemisches, das vom Vergaser kommt, einen Diffusor mit beispielsweise festen Schaufeln, die dem Luft-Kraftstoff-Gemisch eine Zentrifugalbewegung geben, eine Ausgangsleitungdes Gemisches, die in die Verbrennungskammer mündet, eine Sammelkammer, in der sich die nichtverdampften Kraftstoff-Tröpfchen sammeln, eine AbfUhrleitung der Kraftstoff-Tröpfchön zu einem Verdampfer und eine AbfUhrleitung des verdampften

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oder zerstäubten Kraftstoffes in den Luft-Kraftstoff-Gemisch-Kreis auf.

Gemäß einer Zusatzanmeldung EN 75/23354 ist der Zyklon so verändert, daß er kein Hindernis aufweist, das einer direkten Umwälzung des Luft-Kraftstoff-Gemisches zum Zuströmsammler entgegensteht, weshalb diese Vorrichtung keinen Tiefpunkt aufweist, wobei außerdem der Zyklon von außen geheizt ist, um die vollständige Verdampfung der Tröpfchen sicherzustellen.

Es ist Aufgabe der Erfindung, eine Vorrichtung anzugeben, die eine bessere Vergasung bei Verbrennungsmotoren ermöglicht und zur Befestigung stromab eines Mehrkörper-Vergasers und stromauf des Zuströmsammlers vorgesehen ist.

Die Aufgabe wird dabei bei einem Mehrkörpervergaser, der mindestens einen Primärkörper zur Bildung eines primären Luft-Kraftstoff-Ge mische= und mindestens einen Sekundärkörper zur Bildung eines sekundären Luft-Kraftstoff-Gemisches bei Vollast des Motors aufweist, erfindungsgemäß gelöst durch im wesentlichen Vorsehen einer Primär-Homogenisationskammer und einer Sekundär-Homogenisationskammer, die von einem Auf^heizfluid umgeben sind und die angepaßt sind an den Primärkörper bzw. den Sekundärkörper, wobei jede Primär-Homogenisationskammer mit einem Diffusor versehen ist, der dem Gemisch eine Zentrifugalbewegung gibt und oben in eine Sekundär-Homogenisationskammer mündet, woraus sich ergibt,daß das* zum Zuströmsammler geführte sich daraus ergebende Gemisch insbesondere homogen ist.

Gemäß einem AusfUhrungsbeispiel der Erfindung besteht die SekundäTrHomogenisationskammer aus einer Zylinderkammer, bei des oben und zentral Über eine Leitung das Sekundärgemisch

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ankommt, wobei der Austritt der Primär-Homogenisationskammer tangential in den Ringraum mündet, der durch die Wände der zylindrischen Kammer und der Sintrittsleitung des Sekundäjgemisches gebildet ist, wobei das sich ergebende homogene Gemisch dem Zuströmsammler zugeführt wird über einen Austritt, der am Unterende dieser Sekundär-Homogenisationskammer angeordnet ist.

Gemäß einem anderen AusfUhrungsbeispiel weist die Primär-Homogenisationskammer zwei Austrittsleitungen auf, die tangential oben in die Sekundärkammer in den gleichen Ringraum einmünden, jedoch in einander diametral gegenüberliegenden Bereichen. Die beiden Austi^rittsleitungen können auch ohen in die Sekundärkammer einmünden durch Konvergieren in einem einzigen Bereich.

Gemäß einer Weiterbildung mündet der Austritt der Primärkammer einfach in den Ringraum oben in die Sekundär-Homogenisationskammer, wobei jedoch der Ringraum eine Einschnürung in Form einer Venturidrossel aufweist,.; in der Höhe, in der die Eintrittsleitung des Sekundärgemisches mündet.

Dabei sind die Wände der Primär- und der Sekundär-Homogenisationskammer . in Berührung mit einem durch ein KUhlfluid des Motors oder durch die Auspuffgase geheizten Raumes.

Die Zentrifugalbewegung in der Primär-Homogenisationskammer kann durch feste Schaufeln erzeugt werden mit aerodynamischem Profil unter Neigung von 60° oder durch Einführen des Gemisches über Leitungen, die tangential zur

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Zylinderkammer angeordnet sind.

Mittels einer derartigen erfindungsgemäßen Vorrichtung wird eine erhebliche Verteilung des Gemisches unter allen Betriebsbedingungen erhalten,was die Versorgung des Motors bei Teillast durch ausreichend magere Gemische ermöglicht, um eine erhebliche Verringerung des Ausstoßes von Kohlenwasserstoffen und Kohlenstoffoxiden sowie eine erhebliche Verringerung des spezifischen Verbrauchs zu erreichen. FUr Vollast ergibt diese bessere Verteilung einen wesentlichen Leistungsgewinn im unteren Bereich.

Die erfindungsgemäße Vorrichtung ermöglicht also eine Verbesserung der Vergasung bei Verbrennungsmotoren und ist zur Befestigung stromab eines Mehrkörper-Vergasers und stromauf eines Zuströmsammlers vorgesehen. Eine den Primärkörper verlängernde Homogenisationskammer mündet oben in eine zweite Homogenisationskammer tangential durch eine öffnung in einen Ringraum, der durch die Wände der zweiten oder Sekundärkammer und die Zuführleitung des Sekundärgemisches bestimmt ist. Die erste oder Primärkammer ist zur Bildung eines Homogenisators ausgeführt und weist zu diesem Zweck feste Schaufeln auf. Die Erfindung ist vorteilhaft bei Kraftfahrzeugen anwendbar.

Die Erfindung wird anhand der in der Zeichnung dargestellten AusfUhrungsbeispiele näher erläutert.Es zeigen:

Fig. 1 ein erstes AusfUhrungsbeispiel der Erfindung, das an einem Zweikörper- oder Doppelvergaser befestigt ist;

Fig. 2 den Schnitt H-II gemäß Fig. 1;

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Fig. J schematisch eine Vorrichtung, die an einem Vergaser befestigt ist,wobei die Primärkammer zwei Austrittsleitungen aufweist, die tangential oben in die Sekundärkammer münden;

Fig. 4 eine WeiterbilÜung des AusfUhrungsbeispiels gemäß Fig. 3, wobei die Zentrifugalbewegung in den Primärkammern durch einen tangentialen Eintritt des Gemisches in die Kammern erzeugt wird;

Fig. 5 den Schnitt V-V in Fig. 4; Fig. 6 ein zweites AusfUhrungsbeispiel dieser Vorrichtung;

Fig. 7 eine Weiterbildung der Vorrichtung gemäß Fig. 6, wobeidie Zentrifugalbewegung in den Primärkammern durch tangentialen Eintritt erreicht ist;

Fig. 8 den Schnitt VIII-VIII in den Fig. 6 und 7; Fig. 9 den Einsatz der Vorrichtung gemäß Fig. I bei einem V-Zylinder-Motor.

Fig. I zeigt die erfindungsgemäße Vorrichtung I, die stromab eines Vergasers 2 und stromauf eines Zuströmsammlers eines Verbrennungsmotors angeordnet bzw. befestigt ist.

Der Vergaser 2 ist ein Zweikörper- oder Doppelvergaser, der einen Primärkörper 4 und einen Sekundärkörper 5 aufweist, die beide mit einer Düse 6 bzw. 6' und einer Klappe 7 bzw. 7' versehen sind, wobei die Klappe 7' nur dann geöffnet ist, wenn der Motor sich unter Vollast dreht, um das zweite oder sekundäre Luft-Kraftstoff-Gemisch zuzuführen.

Ein Heizfluid,das von einem Kühler oder von den Auspuffgasen stammt, wird im Gehäuse 8 umgewälzt und heizt eine primäre Homogenisationskammer 9 und eine sekundäre Homogenisat ionskammer IO auf, die vom Primärkörper 4 bzw. vom Sekundärkörper 5 versorgt sind.

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Wie sich das insbesondere aus Fig. 2 ergibt, mündet die Primär-Homogenisationskammer 9, die den Primärkörper verlängert, insbesondere tangential über eine öffnung 11 in einen Ringraum 12, der durch die Wände der Sekundär-Homogenisationskammer 10 und die Eintrittsleitung 13 des Sekundärgemisches bestimmt ist. Die Primär-Homogenisationskammer 9 ist zur Bildung eines Homogenisators ausgerüstet und weist dazu feste Schaufeln 14 auf, die geneigt sind und die dem Primärgemisch eine Zentrifugalbewegung geben. Da außerdem die Wände des Homogenisators geheizt sind, werden die Kraftstoff-Tröpfchen, die mit den Wänden in Berührung kommen, verdampft und durch die intensive in dem Gehäuse herrschende Zentrifugalbewegung wieder in Bewegung gesetzt. Dadurch werden die besten Bedingungen erreicht, um ein homogenes Gemisch zu erzielen. Dieses Gemisch tritt aus der Primär-Homogenisationskammer 9 durch die öffnung 11 auf, durchtritt die Sekundär-Homogenisationskammer 1O^ wird schließlich in den Zuströmsammler 3 eingeführt und dann schließlich in die Zylinder durch öffnen eines Ventils I5.

Ss ergibt sich, daß beim öffnen der Klappe 7* das aus dem Sekundärkörper 5 austretende Sekundärgemisch in die Sekundär-Homogenisationskammer 10 über die Leitung 13 eintritt und auf das homogenisierte Primärgemisch trifft, das von der öffnung 11 kommt, das üxmsomit die eigene Zentrifugalbewegung gibt. Dadurch wird zu einer Snergievernischung des Sekundärgemisches mit dem Primärgemisch in der Kammer 10 beigetragen, was auch bei Vollast das Erhalten eines homogenen Endgemisches ermöglicht.

Die Abmessungen der Vorrichtung hängen wesentlich von der Leistung und dem Hubraum des Motors ab, an dem sie befestigt ist. Bei einem Motor mit einem Hubraum von I300 cnr wurden

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gute Ergebnisse mit einer erfindungsgemäßen Vorrichtung folgender Abmessungen erhalten: Das im Förderweg des ersten Körpers befestigte Homogenisatorrohr war 75 mm lang und besaß einen Durchmesser von 25 mm, die festen Schaufeln wurden durch eine Schraube oder Wendel gebildet, deren Schaufelblätter ein aerodynamisches Profil besaßen und eine Neigung von 60° aufwiesen, um dem Gemisch eine minimale Zentrifugalgeschwindigkeit von 15 m/s bei Verlangsamung oder Drosselung zu geben. Der Ringraum 12 sowie die Sekundär-Homogenisationskammer 10 besaßen einen Durchmesser von 40 mm und eine Höhe von 60 ran, wobei die beiden Körper des Vergasers einen Durchmesser von 32 mm aufwiesen. Die die Zentrifugalbewegung in Höhe des Sekundär-

körpers erreichende öffnung 11 besaß eine Fläche von 7 cm und die das Sekundärgemisch in die Kammer 10 fördernde Rohrleitung I3 besaß einen Durchmesser von 32 mm und eine Höhe von 20 mm.

Um gute Ergebnisse zu erreichen, muß am die Primärkammer versorgenden Homogenisator eine Zentrifugalgeschwindigkeit des Gemisches von über 10 m/s vorhanden sein.

Die Zentrifugalgeschwindigkeit in Höhe des Sekundärkörpers 5, die durch den Durchtritt des Primärgemisches durch die öffnung 11 erreicht ist, hat Insbesondere einen Einfluß auf die maximale Leistung. Wenn die Zentrifugalgeschwindigkeit sehr hoch ist, wird nämlich die Kraftersparnis _t die durch eine bessere Verteilung erhalten wird, teilweise kompensiert durch den verursachten Lastverlust.

Bei dem in Fig.3 dargestellten AusfUhrungsbeispiel versorgt der Primärkörper 4 nicht nur einen sondern zwei Primär-Homogenisierungskammern 16, 17, die jeweils feste

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Schaufeln l8 aufweisen. Die Homogenisierungskammer 16, 17 münden in die Sekundär-Homogenisierungskammer 10 an einander diametral gegenüberliegenden Stellen im Ringraum 12. Daraus ergibt sich eine Zentrifugalbewegung, die durch die beiden Eintritte erzeugt ist, was eine gute Homogenisierung des gesaraten Gemisches zur Folge hat, wenn das Sekundärgemisch zugeführt wird.

Das in den Fig.4 und 5 dargestellte Ausführungsbeispiel ist dem Vorstehenden identisch, wobei die Zentrifugalbewegung in den Primär-Homogenisationskammern 16', 17' durch tangentialen Eintritt des Primärgemisches über Rohre 19 erzeugt wird.

Ein anderes Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in den Fig. 6, 7 und 8 dargestellt. Die Homogenisierung in den Primär-Homogenisierungskammern I6¹, I7¹ erfolgt bei Fig. 6 ebenso wie beim Ausführungsbeispiel gemäß Fig. 4, d. h. durch tangentialen Eintritt des Primärgemisches über Rohre I9, und

bei Fig. 7 in der gleichen Weise wie bei dem Ausführungsbeispiel gemäß Fig. 3, d. h. durch feste Schaufeln 18',

jed^,och mit dem Unterschied gegenüber Fig.j>, daß das homogenisierte Primärgemisch nich^t tangential in den Ringraum 12 der Sekundär-Homogenisationskammer 10 eingeführt wird, sondern lediglich deren Ringraum 12 über eine ggf. gemeinsame Leitung 20 zugeführt wird, wobei die Homogenisierung des gesamten Gemisches durch Beschleunigung des Primärgemisches in Höhe einer Venturi-Düse 21 erreicht wird, wodurch eine gute Homogenisierung des Sekundärgemisches erreicht ist, das durch die Leitung 13' in Höhe dieser Venturi-Düse 21 mündet.

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Fig. 9 zeigt den einbau einer erfindungsgemäßen Anordnung nach den Ausführungsbeispielen gemäß Fig. I und 2 bei einem Motor mit V-förmig angeordneten Zylindern (V-Motor). Bei einer derartigen Anordnung, kann, wie in Fig. 9 dargestellt, der ZufUhrsammler 3 vorteilhaft in Achsrichtung und unten an der Sekundär-Homogenisationskammer IO angeordnet sein.

Durch Versuche kann der erfindungsgemäß erreichte Vorteil gezeigt werden. Die Versuche werden auf folgende Weise durchgeführt: Es wird die tatsächliche Verteilung des Luft-Kraftstoff-Gemisches gemessen, das aus dem Vergaser austritt zu den verschiedenen Zylindern eines Vierzylindermotors eines Fahrzeugs vom Typ itenault 12 TS mit 1300 cnr Hubraum. Der Motor war mit einem Zuström- oder Zuführsystem ausgerüstet, das dem in den Fig. 1 und 2 dargestellten entspricht, wobei die Zentrifugalgeschwindigkeit des aus dem Primärkörper 4 austretenden Gemisches bei Drosselung 15 m/s betrug.

Die Aufheizung wurde durch Abzweigung von Auspuffgasen sichergestellt.

3s wurde auch die Verteilung des Gemisches bei der OriginalausfUhrung gemessen und es bsBtarxtenbei dieser Anordnung erhebliche Verteilungs-Spannbreiten,während bei der Verwendung der erfindungsgemäßen Vorrichtung, unabhängig von den Betriebszuständen, die Verteilungs-Spannbreiten kleiner als 2 j£ waren. Die Versuchsergebnisse sind in der folgenden Tafel I dargestellt:

2 7 3 O b 9 O

Tafel I

	Original-Vergaser Vergaser gemäß der Erfindung Gemisch-Anreicherung Gemisch-Anreicherung	Nr.1	Nr.2	Nr. 3	Nr. 4	Ar	Nr. 1	Nr.2	Nr.3	Nr.4	AR
Zylinder	0,995 1,15 1,035 0,97 0,97 1,12	0,98 1,10 0,985 1,00 1,07 1,24	0,95 1,06 1,00 0,97 1,02 1,13	0,89 1,01 0,99 0,95 0,94 0,86	0,105 0,14 0,04 0,05 0,13 0,40	0,96 0,97 0,905 0,915 0,95 0,95	0,98 0,98 0,915 0,915 0,945 0,96	0,98 0,98 0,905 0,«15 0,95 0,95	0,975 0,975 0,90 0,915 0,945 0,95	0,02 0,01 0,015 0,00 0,005 0,01
Drosse lung 37 km/h 53 km/h 77 km/h 105 km/h 133 km/h

A ^e

Δ R bedeutet dabei/maximalen Unterschied der Anreicherung zwischen dem magersten und dem fettesten Zylinder.

Diese Messungen zeigen deutlich eine gute Verteilung infolge der hervorragenden Homogenität des Gemisches, die durch die erfindungsgemäße Vorrichtung erreichtjwird. Diese gute Verteilung ist wichtig, da wie einleitend festgestellt, jede Verteilungs-Spannbreitezum Einstellen des Vergasers gegenüber dem Zylinder zwingt, der das magerste Gemisch erhält. Mit der erfindungsgemäßen Vorrichtung kann daher das Gemisch verarmt oder magerer gestaltet werden, wobei ein ausreichend großer Abstand gegenüber der Grenzanreicherung für stabilen Betrieb des Motors übrigbleibt.

Das mit der erfindungsgemäßen Versuchs-Vorrichtung aus-

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gerüstete Fahrzeug Renault 12 TS wurde dem Europatest und dem US-Federal-Test 76 unterworfen.

Der iuropatest ist ein normalisierter Fahrzeugtest, bei dem das Fahrzeug mehrere Betriebsbedingungen oder Laufbedingungen während eines Zyklus einnimmt, die den Bedingungen des Stadtverkehrs in europäischen Städten repräsentativ sind.

Der US-Federal-Test 76 ist ein normalisierter Fahrzeugtest ähnlich der Art wie beim Europatest, wobei die Fahr- oder Betriebsbedingungen des Fahrzeugs bei einem Zyklus den Bedingungen des Stadtverkehrs und Vorstadtverkehrs von Städten in den Vereinigten Staaten entsprechen.

Europatest:

Standardemissionen für Fahrzeuge eines dem Renault 12 TS entsprechenden Typs gemäß Gesetz von I976

Serien-R 12 TS

erfindungsgemäß ausgerüsteter R 12 TS

US-Federal-Test 76 CVS-CH: Standardeu mission Serien R 12 TS

CO

107 bis g/Versuch

87g/Versuch 13g/Versuch

CO 15 g/Meile

24 g/Meile

Kohlenwasser- Verbrauch stoffe

8 bis 10,4
g/Versuch

5 g/Versuch 10,2 1/100 km 2,lg/Versuch 9,5 1/100 km

1/100 km

Kohlenwasser- NOx stoffe

1,5 g/Meile 3,1 g/Meile 2,4 g/Meile 2,5 g/Meile 9,3

erfindungsgemäß ausgerüsteter R 12 TS

' g/Meile 1,7 g/Meile 2,6 g/Meile 7,7

Sine Meile entspricht dabei 1,6093 km.

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Ks ist festzustellen,daß bei beiden Versuchsreihen die erfindungsgemäße Vorrichtung eine wesentliche Verringerung der Kohlenoxid- und der Kohlenwasserstoff-Emissionen erreicht, ohne den Ausstoß oder die Emission von Stickoxiden ) wesentlich, zu erhöhen.

Die Verbrauchseinsparung ist wesentlich, nämlich 7 % beim Europatest und über 10 % beim US-Federal-Test.

Schließlich ist festzustellen,daß bei einem Fahrzeug_/das entsprechend dem US-Fahrzyklus umweltverschmutzt_/die Anordnung einer erfindungsgemäßen Vorrichtung das Einhalten der Norm ermöglicht, außer bei Kohlenwasserstoffen, ohne einen kostspieligen Katalysator verwenden zu müssen.

Im stabilisierten Betrieb oder Zustand ermöglicht die erfindungsgemäße Vorrichtung wie bei Übergangsbetriebszustanden der Zyklen eine Verringerung des Verbrauchs in der Größenordnung von 10 %:

Serienfahrzeug erfindungsgemäß ausgerUste-40 tan 4,8 1/100 km 4,0*1/100*^

60 km 5,4 1/100 km 4,7 1/100 km 90 km 7 1/100 km 6,3 1/100 km

120 km 9,4 1/100 km 8,6 1/100 km

Bei Vollast werden mit der erfindungsgemäßen Vorrichtung wegen der besseren Verteilung des Gemisches Kraftersparnlsee bzw. Leistungsgewinne erreicht, die im Niedertourenbereich bis zu 3500 U/min wesentlich sind. Es ist möglich, durch Einhalten einer geringeren Zentrifugalgeschwindigkeit in der

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Höhe der Kammer, in der das Sekundargemisch eintritt, einen Leistungsgewinn für höhere Drehzahlen zu erreichen. Versuchsergebnisse sind in der folgenden Tafel II dargestellt, wobei die Leistungen an der Felge in Pferdestärken CV gemessen sind.

	Tafel	II	Leistungs
Bereich	Originalfahrzeug	erfindungsgemäß aus	gewinn
U/min	CV	gerüstetes Fahrzeug
		CV	+ 10,8 %
I5OO	13,9	15,4	+ 11,4 %
2000	19,2	21,4	+ 7^3 %
25OO	26	27,9	+ 5*7*
3000	33,1	35	+ 2,5 %
3500	40	41

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Claims (8)

1. Ansprüche

   1J Vorrichtung zur besseren Vergasung bei Verbrennungsmotoren, die stromab eines Mehrkörper-Vergasers und stromauf eines Zuströmsammlers befestigt ist,wobei der Mehrkörper-Vergaser mindestens einen Primärkörper zur Bildung eines primären Luft-Kraftstoff-Gemisches und mindestens einen Sekundärkörper zur Bildung eines sekundären Luft-Kraftstoff-Gemisches bei Vollast aufweist,

   gekennzeichnet durch Primär-Homogenisationskammern (9i 16, 17; 16', I?¹) und Sekundär-Homogenisationskammern (10), die von einem Heizfluid umgeben sind und die jeweils an dem Primärkörper (4) bzw. Sekundärkörper (5) angepaßt sind, wobei jede Primär-Homogenisationskammer (9; 16, 17; 16', 17') mit einem Diffusor versehen ist, der dem Gemisch eine Zentrifugalbewegung gibt und der oben inline Sekundär-Homogenisationskammer (10) mündet.
2. 2. Vorrichtung nach Anspruch 1,dadurch gekennzeichnet, daß der Sekundärkörper (5) in die Sekundär-Homogenisationskammer (10) über eine Leitung (13) mündet, die mit der Wand der Sekundär-Homogenisationskammer (10) einen Ringraum (12) bildet.
3. 3. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Primär-Homogenisationskammer (9; 16, 17; 16', 17') in der Sekundär-Homogenisationskammer (10) oben tangential mündet.
4. 4. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Primär-Homogenisationskammer (16, 17; 16', 17') zwei Austrittsleitungen aufweist, die tangential

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   oben in die Sekundär-Homogenisationskammer (10) in einander diametral gegenüberliegenden Bereichen münden (Fig.3,5)·
5. 5. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch, gekennzeichnet, daß die Primär-Homogenisationskammer (16, 17; 16', 17') zwei Austrittsleitungen aufweist, die in die Sekundär-Homogenisationskammer (10) oben münden unter Konvergieren in einem einzigen Bereich (Fig. 6,7)·
6. 6. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet,daß die Sekundär-Homogenisationskammer (io)

   eine Venturi-rohr-artige 'einschnürung (21) in einer Höhe aufweist, in der die Eintrittsleitung (13) des Sekundärgemisches mündet (Fig. 8).
7. 7. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet,daß die mindestens eine Primär-Homogenisationskammer (9;l6, 17; 16', 17') aus Zylinderrohren besteht, an deren Eingang feste Schaufeln (14, 18) vorgesehen sind, die vorzugsweise unter 60 geneigt sind, um dem Gemisch eine Zentrifugalbewegung zu geben.
8. 8. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet; daß die Primär-Homogenisationskammer (16', 17') durch Zylinderrohre gebildet sind,an deren Eingang Eintrittsleitungen (Rohre 19, 19') tangential münden, um dem Gemisch eine Zentrifugalbewegung zu geben.

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