DE3142430A1 - Arrangement on a combustion engine, especially for motor vehicles - Google Patents

Arrangement on a combustion engine, especially for motor vehicles

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Abstract

A combustion engine which can be operated either with liquefied gaseous or with liquid hydrocarbons as fuel and in which air and hydrocarbons are introduced separately from one another into the combustion chambers of the engine when operating with liquid hydrocarbons (injection system) has a reducing evaporator for operation with liquefied gaseous hydrocarbons, which is connected by way of a gas line to a device for producing a gas-air mixture, a so-called mixer, preconnected to the throttle valve. The engine also has a back pressure valve for closing the air intake line. For starting the engine and for maintaining the idling speed when the suction exerted by the engine is not sufficient to open the back pressure valve far enough, an additional gas feed line (20) with a nozzle (21) directly into the intake pipe (18) of the engine is provided below the throttle valve. As a result a quantity of gas sufficient for idling is fed uniformly to the engine even when the back pressure valve is fully or partially closed. <IMAGE>

Description

Anordnung an einem Verbrennungsmotor, insbesondere fürArrangement on an internal combustion engine, especially for

Kraftfahrzeuge Die Erfindung betrifft eine Anordnung an einem wahlweise mit verflüssigten gasförmigen oder mit flüssigen Kohlenwasserstoffen als Brennstoff betreibbaren Verbrennungsmotor, insbesondere für Kraftfahrzeuge, bei dem bei Betrieb mit flüssigen Kohlenwasserstoffen Luft und Kohlenwasserstoffe getrennt voneinander in die Verbrennungskammern des Motors eingebracht werden, mit einem Reduzierverdampfer, der über eine Gasleitung mit.einer der Drosselklappe vorgeschalteten Vorrichtung zum Erzeugen eines Gas-Luft-Gemisches, einem sogenannten Mischer, verbunden ist, und mit einer Rückstauklappe zum Verschließen der Luftansaugleitung.Motor vehicles The invention relates to an arrangement on an optional with liquefied gaseous or liquid hydrocarbons as fuel Operable internal combustion engine, in particular for motor vehicles, in which during operation with liquid hydrocarbons, air and hydrocarbons are separated from each other be introduced into the combustion chambers of the engine, with a reducing evaporator, via a gas line with a device upstream of the throttle valve is connected to generate a gas-air mixture, a so-called mixer, and with a backflow flap to close the air intake line.

Es ist bekannt, Fahrzeuge mit Verbrennungsmotor wahlweise mit Flüssiggas, das in durch Druck verflüssigtem Zustand im Druckbehälter mitgeführt wird, oder mit flüssigen Brennstoffen, wie z.B. Benzin, zu betreiben. Weil einerseits das Gastankstellennetz noch nicht so dicht ist, wie das Netz von Tankstellen für flüssige -Brennstoffe mndandererseits bei Flüssiggasbetrieb die Schmierung der Ventile nicht in gleicher Weise gewährleistet ist wie bei Betrieb mit flüssigen Brennstoffen, können Verbrennungsmotoren nicht ausschließlich mit Gas betrieben werden, sondern müssen von Zeit zu Zeit auf Benzinbetrieb umgeschaltet werden. It is known to drive vehicles with internal combustion engines optionally with liquid gas, which is carried in a pressure-liquefied state in the pressure vessel, or to operate with liquid fuels such as gasoline. Because on the one hand the gas filling station network is not yet as dense as the network of filling stations for liquid fuels on the other hand the lubrication of the valves in the case of liquid gas operation is not guaranteed in the same way as with operation with liquid fuels, Combustion engines can not only be operated with gas, but must be switched to petrol operation from time to time.

Während es bei Vergasermotoren keine grundlegenden Schwierigkeiten bereitet, anstelle eines Benzin-Luft-Gemisches ein Gas-Luft-Gemisch zu erzeugen, das in den Brennkammern des Motors verdichtet und zur Explosion gebracht wird, ist dies bei Motoren mit sogenannten Einspritzpumpen, bei denen also der flüssige Brennstoff unmittelbar in die Verbrennungskammern gesprüht wird, in denen sich schon die vorkomprimierte Luft befindet, nicht ohne weiteres möglich. While with carburetor engines there are no fundamental difficulties prepares to generate a gas-air mixture instead of a gasoline-air mixture, which is compressed and exploded in the combustion chambers of the engine This is the case with engines with so-called injection pumps, i.e. those with liquid fuel is sprayed directly into the combustion chambers in which the pre-compressed Air is not easily possible.

Bei einem derartigen Verbrennungsmotor mit Einspritzung ist es bekannt, den Mischer zur Erzeugung eines Gas-Luft-Gemisches in die Luftansaugleitung des Motors, und zwar in das Luftfilter einzusetzen (DE-GM 80 16 464). In such an internal combustion engine with injection, it is known the mixer to generate a gas-air mixture in the air intake line of the Motor, to be used in the air filter (DE-GM 80 16 464).

Dadurch wird bei Flüssiggasbetrieb anstelle von Luft durch den vom laufenden Motor erzeugten Unterdruck schon das Gas-Luft-Gemisch in die Verbrennungskammern gesaugt, wo es unter Kompression gezündet wird.As a result, instead of air, the from When the engine is running, negative pressure already creates the gas-air mixture in the combustion chambers sucked where it is ignited under compression.

Verbrennungsmotoren mit Einspritzung benötigen eine Einspritzrückstauklappe, durch welche die Luftansaugleitung unterhalb des Luftfilters verschlossen wird. Wenn, wie bei der bekannten Anordnung, der Mischer in der Luftansaugleitung angeordnet wird, bereitet es Schwierigkeiten, diese Rückstauklappe beim Anlassen des Motors zu öffnen und sie beim Lauf des Motors so weit geöffnet zu halten, wie es zur Aufrechterhaltung der Leerlaufdrehzahl (ca. 800 U/min) erforderlich ist. Im Leerlauf reicht der vom Motor erzeugte Unterdruck meist nicht aus, um die Rückstauklappe gegen den Druck der Verschlußfeder zu öffnen; die Anordnung von mechanischen Hilfen, wie z.B. eines über einen Magnetschalter gesteuerten Gestänges, ist verhältnismäßig aufwendig und arbeitet nicht exakt genug. Internal combustion engines with injection require an injection back pressure flap, through which the air intake line below the air filter is closed. If, as in the known arrangement, the mixer is arranged in the air intake line it is difficult to get this backflow flap when starting the engine open and keep them open as far as you can to maintain the engine while the engine is running the idle speed (approx. 800 rpm) is required. The from is enough in idle Motor generated negative pressure mostly not from the backflow flap against the pressure to open the locking spring; the arrangement of mechanical aids, such as a linkage controlled by a magnetic switch, is proportionate complex and does not work precisely enough.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, bei einem mit Einspritzung arbeitenden Verbrennungsmotor bei Betrieb mit verflüssigten gasförmigen Kohlenwasserstoffen eine Möglichkeit zu schaffen, um auch im Leerlauf eine gleichmäßige Brennstoffzufuhr zum Verbrennungsmotor zu gewährleisten. The invention is based on the object of an injection system working internal combustion engine when operated with liquefied gaseous hydrocarbons to create a way of ensuring an even fuel supply even when idling to ensure the internal combustion engine.

Nach der Erfindung wird diese Aufgabe durch die Merkmale des kennzeichnenden Teils des Patentanspruchs 1 gelöst. According to the invention this object is achieved by the features of the characterizing part Part of claim 1 solved.

Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung ergeben sich aus den Unteransprüchen. Advantageous further developments of the invention emerge from the subclaims.

Der Vorteil der Erfindung wird darin gesehen, daß durch die zusätzliche Gas zuführung unmittelbar in das Ansaugrohr des Motors unterhalb der Drosselklappe auf besonders einfache Weise eine Möglichkeit geschaffen wird, um dem Verbrennungsmotor auch dann, wenn die Rückstauklappe ganz oder teilweise geschlossen ist, gleichmäßig eine für den Leerlauf ausreichende Menge an Gas zuzuführen. Besonders einfach gestaltet sich diese Möglichkeit dann, wenn eine mit einer gegebenenfalls regelbaren Düse ausgestattete Leitung vorgesehen wird, die vom Gemischregler in die Unterdrucksteuerleitung führt, die ohnehin zur Regelung der Gaszuführung im Reduzierverdampfer vorgesehen ist. The advantage of the invention is seen in the fact that by the additional Gas supply directly into the intake pipe of the engine below the throttle valve in a particularly simple way a possibility is created to the internal combustion engine even when the backflow flap is fully or partially closed supply a sufficient amount of gas for idling. Designed to be particularly simple This option is available when one with an optionally adjustable nozzle equipped line is provided, which is from the mixture regulator in the vacuum control line leads, which are already provided for regulating the gas supply in the reducing evaporator is.

Die Anordnung nach der Erfindung -ist im Prinzip bei allen Typen von Verbrennungsmotoren mit Einspritzung anwendbar, ohne Rücksicht auf verschiedene Typen von Mischern zum Mischen von Gas mit der Ansaugluft. Die Wirkung der erfindungsgemäßen Maßnahme ist in etwa der Zündflamme bei einem Gasheizgerät vergleichbar,.die einen Dauerbetrieb mit der ständigen Bereitschaft des Übergangs auf Teil- oder Volllast gewährleistet. The arrangement according to the invention is in principle for all types of internal combustion engines with injection, regardless of various Types of mixers for mixing gas with the intake air. The effect of the invention Measure is roughly comparable to the pilot flame in a gas heater, the one Continuous operation with the constant readiness to transition to partial or full load guaranteed.

Die Erfindung wird nachstehend anhand der Zeichnung näher erläutert, die ein Prinzip-Schaltbild für den wahlweisen Betrieb eines Verbrennungsmotors mit Einspritzung mit Flüssiggas zeigt. The invention is explained in more detail below with reference to the drawing, which is a principle circuit diagram for the optional operation of an internal combustion engine with Shows LPG injection.

Die Anlage nach der Erfindung wird aus einem Flüssiggastank 1 gespeist, der mit der üblichen Ventilkombination und Füllstandsanzeige ausgerüstet und in dem das Flüssiggas unter Überdruck steht. Der Flüssiggastank 1 kann über eine Fülleitung 2 von außen her befüllt werden; er ist mit einer Entlüftungsleitung 3 ins Freie versehen. The system according to the invention is fed from a liquid gas tank 1, which is equipped with the usual valve combination and level indicator and in which the liquid gas is under overpressure. The liquid gas tank 1 can be via a filling line 2 are filled from the outside; he is with a vent line 3 to the outside Mistake.

Aus dem Flüssiggastank 1 gelangt das Flüssiggas zunächst über ein Filter 4, das mit einem Magnetventil 5 kombiniert ist, um die Flüssiggaszufuhr bei Benzinbetrieb sperren zu können, in den Reduzierverdampfer 6. Der Reduzierverdampfer 6 ist mit einer Warmwasserheizung 7 versehen, die vom Kühlkreislauf des Motors gespeist wird und die einen Eingang sowie einen Ausgang aufweist, die durch Pfeile 7a und 7b angedeutet sind. Am Reduzierverdampfer befindet sich eine Vorrichtung L zur Leerlauf-Gaseinstellung, die durch eine Sicherungskappe 8-gesichert ist. From the liquefied gas tank 1, the liquefied gas initially arrives via a Filter 4, which is combined with a solenoid valve 5, to the liquid gas supply To be able to block petrol operation in the reducing evaporator 6. The reducing evaporator 6 is provided with a hot water heater 7, which is fed from the cooling circuit of the engine and which has an input and an output indicated by arrows 7a and 7b are indicated. On the reducing evaporator there is a device L for setting the idle gas, which is secured by a safety cap 8-.

Vom Reduzierverdampfer 6 führt eine Gasleitung 9 zu einer Vorrichtung V für die Vollgas-Grundeinstellung und weiter zum Mischer 11, in dem das Gas mit der Ansaugluft gemischt wird. Der Mischer kann dabei von beliebiger Bauart sein. A gas line 9 leads from the reducing evaporator 6 to a device V for the full throttle basic setting and on to mixer 11, in which the throttle with the intake air is mixed. The mixer can be of any type.

Die Ansaugluft wird in Richtung des Pfeiles 12 in den Luftfilter 13 eingesaugt und über eine Leitung 14 in den Mischer 11 geführt. Der Luftfilter 13 ist am Lufteingang mit einer über einen Magnetschalter 15 gesteuerten Lufteingangsklappe 16 versehen, mit der die für Benzinbetrieb oder Gasbetrieb unterschiedliche Luftzufuhr geregelt wird. Am Ausgang des Luftfilters 13 befindet sich die übliche Einspritzrückstauklappe, die nach Art eines Rückschlagventils nur die Ansaugluft in Richtung zum Mischer gegen die Wirkung einer Feder passieren läßt, während sie im übrigen durch die Wirkung der Feder geschlossen. bleibt. Das im Mischer 11 erzeugte Gas-Luft-Gemisch wird über eine Leitung 17, in der sich die übliche - nicht dargestellte - Drosselklappe befindet, in das Ansaugrohr 18 des Motors geleitet. The intake air is in the direction of arrow 12 in the air filter 13 sucked in and fed into the mixer 11 via a line 14. The air filter 13 is at the air inlet with one controlled by a magnetic switch 15 Air inlet flap 16 is provided with which the different for petrol or gas operation Air supply is regulated. At the outlet of the air filter 13 is the usual one Injection back pressure flap which, like a check valve, only controls the intake air towards the mixer against the action of a spring while it lets pass otherwise closed by the action of the spring. remain. That generated in mixer 11 Gas-air mixture is via a line 17, in which the usual - not shown - Throttle valve located, passed into the intake pipe 18 of the engine.

Zur Steuerung der Gaszufuhr in die Gasleitung 9 befindet sich im Reduzierverdampfer 6 eine Membran, die über eine Unterdrucksteuerleitung 19 ebenfalls mit dem Ansaugrohr 18 des Motors unterhalb der Drosselklappe in Verbindung steht. To control the gas supply into the gas line 9 is located in Reduction evaporator 6 has a membrane, which via a vacuum control line 19 also communicates with the intake pipe 18 of the engine below the throttle valve.

Erfindungsgemäß ist zwischen der Vorrichtung V zur Vollgas-Grundeinstellung und der Unterdrucksteuerleitung 19 eine Leitung 20 angeordnet, in der sich eine Düse 21 befindet. Die Düse 21 kann entweder einen regelbaren oder einen fixen Durchströmquerschnitt haben. Erfahrungsgemäß werden die besten Ergebnisse erreicht, wenn die Düse 21 einen Durchströmquerschnitt von 0,7 mm Durchmesser aufweist. According to the invention is between the device V for full throttle basic setting and the vacuum control line 19, a line 20 is arranged in which a Nozzle 21 is located. The nozzle 21 can either have an adjustable or a fixed flow cross-section to have. Experience has shown that the best results are achieved when the nozzle 21 has a Has a flow cross-section of 0.7 mm in diameter.

Beim Anlassen des Motors und beim Leerlauf wird auch bei geschlossener Rückstauklappe am Luftfilter 13 infolge des vom Motor erzeugten Unterdrucks durch die Leitung 20 über die Düse 21 so viel Gas in die Unterdrucksteuerleitung 19 gesaugt, daß auch bei geringer Leerlaufdrehzahl ein gleichmäßiger und runder Motorlauf erreicht wird. Wird eine stärkere Motorleistung erreicht, was durch weiteres öffnen der - nicht dargestellten - Drosselklappe erreicht wird, so wird durch die höhere Ansaugleistung des Motors die Rückstauklappe geöffnet und entsprechend mehr Luft und, durch die Wirkung der Unterdrucksteuerleitung 19, auf die Membran im Reduzierverdampfer 6, auch mehr Gas angesaugt. Beim Zurücknehmen der Leistung schließt sich die Rückstauklappe wieder, während der Leerlauf des Motors über die geringe Gaszufuhr über die Leitung 20 und die Düse 21 aufrecht erhalten bleibt. When the engine is started and idling, it is also closed Backflow flap on the air filter 13 due to the negative pressure generated by the engine the line 20 sucked so much gas into the vacuum control line 19 via the nozzle 21, that even at low idle speed, the engine runs smoothly and smoothly will. If a higher engine output is achieved, which can be achieved by opening the - not shown - throttle valve is reached, it is due to the higher suction power the backflow flap of the motor opened and accordingly more air and, through the action of the vacuum control line 19, on the membrane in the reducing evaporator 6, also sucked in more gas. When the power is reduced, the backflow flap closes again, while the engine is idling on the low gas supply on the line 20 and the nozzle 21 is maintained.

Die Erfindung ist nicht daran gebunden, daß, wie bei dem beschriebenen Ausführungsbeispiel, die zusätzliche Gaszuführungsleitung 20 mit der Düse 21 an der Vorrichtung V für die Vollgas-Grundeinstellung angebracht ist. Die Leitung 20 könnte auch an anderer Stelle im Bereich der Gaszuführungsleitung 9, ja sogar im Bereich des Mischers 11 angebracht werden und gegebenenfalls auch unmittelbar in den Ansaugkrümmer 18 münden. The invention is not limited to that, as in the case of the one described Embodiment, the additional gas supply line 20 with the nozzle 21 on the device V for the basic full throttle setting is attached. The line 20 could also be elsewhere in the area of the gas supply line 9, even in the Area of the mixer 11 are attached and optionally also directly in open into the intake manifold 18.

Claims (5)

Anordnung an einem Verbrennungsmotor, insbesondere für Kraftfahrzeuge Patentansprüche Anordnung an einem wahlweise mit verflüssigten gasförmigen oder mit flüssigen Kohlenwasserstoffen als Brennstoff betreibbaren Verbrennungsmotor, insbesondere für Kraftfahrzeuge, bei dem bei Betrieb mit flüssigen Kohlenwasserstoffen Luft und Kohlenwasserstoffe getrennt voneinander in die. Verbrennungskammern des Motors eingebracht werden, mit einem Reduzierverdampfer, der über eine tGasleitung mit einer der Drosselklappe vorgeschalteten Vorrichtung zum Erzeugen eines Gas-Luft-Gemisches, einem sogenannten Mischer, verbunden ist, und mit einer Rückstau klappe zum Verschließen der Luftansaugleitung, dadurch gekennzeichnet, daß eine zusätzliche Gaszuführung (20) unmittelbar in das Ansaugrohr (18) des Motors unterhalb der Drosselklappe vorgesehen ist.Arrangement on an internal combustion engine, in particular for motor vehicles Claims arrangement at an optionally with liquefied gaseous or internal combustion engine that can be operated with liquid hydrocarbons as fuel, especially for motor vehicles, when operated with liquid hydrocarbons Air and hydrocarbons separated from each other in the. Combustion chambers of the Motor, with a reducing evaporator, which is connected via a gas line with a device upstream of the throttle valve for generating a gas-air mixture, a so-called mixer, is connected, and with a backflow flap to close the air intake line, characterized in that an additional gas supply (20) provided directly in the intake pipe (18) of the engine below the throttle valve is. 2. Anordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß zur Regulierung der zusätzlichen Gaszuführung eine Düse (21) vorgesehen ist. 2. Arrangement according to claim 1, characterized in that for regulation a nozzle (21) is provided for the additional gas supply. 3. Anordnung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Durchströmungsquerschnitt der Düse (21) veränderbar ist. 3. Arrangement according to claim 2, characterized in that the flow cross-section the nozzle (21) is variable. 4. Anordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, bei der die Gaszufuhr im Reduzierverdampfer über eine unterhalb der Drosselklappe an das Ansaugrohr angeschlossene Unterdrucksteuerleitung regelbar ist, dadurch gekennzeichnet, daß die zusätzliche Gaszuführung (20) in die Unterdrucksteuerleitung (19) mündet. 4. Arrangement according to one of claims 1 to 3, in which the gas supply in the reducing evaporator via one connected to the intake pipe below the throttle valve Vacuum control line can be regulated, characterized in that the additional Gas supply (20) opens into the vacuum control line (19). 5. Anordnung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die zusätzliche Gaszuführung (20) an den Gemischregler (V) zwischen Reduzierverdampfer (6) und Mischer (11) angeschlossen ist. 5. Arrangement according to claim 4, characterized in that the additional Gas feed (20) to the mixture regulator (V) between the reducing evaporator (6) and the mixer (11) is connected.
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