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BESCHREIBUNG
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Die Erfindung betrifft Brennstoffsysteme von Verbrennungsmotoren,
bei denen als Brennstoff Benzin oder ein anderer Motorenbrennstoff mit Mehrfraktionszusammensetzung
verwendet wird. Überdies bezieht sich die Erfindung auf das Brennstoffsystem eines
Verbrennungsmotors mit Verdampfung des eingespritzten Brennstoffs.
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Besonders vorteilhaft kann die vorliegende Erfindung in Brennstoffsystemen
von Verbrennungsmotoren mit getrennter Einspritzung in jeden Zylinder des Motors
mittels einer Einspritzdüse mit elektromagnetischer Steuerung, besonders in Brennstoffsystemen
von Kleinmotoren mit geringem Hubraum für Personenkraftwagen verwendet werden, deren
Betriebsort ein Gebiet mit strengen Begrenzungen in bezug auf die Toxizität der
Äuspuffgase sein kann0 Es ist bekannt, daß die günstigsten Betriebsbedingungen für
einen Verbrennungsmotor beim einbringen Zylinder eines homogenen Brennstoff-Luft-Gemisches
in die @@@@@@@, d.h.
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eines solchen Gemisches, in dem der ganze Brennstoff sich in der Dampfphase
befindet, gewährleistet werden. Diese Bedingungen gestatten es, mehrere Ziele und
darunter folgende wichtigsten Zielstellungen zu erreichen: die Wirksamkeit der Verbrennung
des Brennstoffe durch eine hohe Intensität und eine gute Gleichmäßigkeit des Brennvorgangs
bis zum vollständigen Ausbrennen des Brennstoffs zu erhöhen, die Toxizität der Auspuffgase
herabzusetzen und die ökonomischen Kennwerte des Motors durch eine erhöhung der
Verbrennungsvollständigkeit des Brennstoffe und der Gren-@e der effektiven Abmagerung
es des Brennstoff-Luft-Gemisches nu verbesserne Deshalb ist1 unter Berücksichtigung
der moderen energetischen und ökologischen Probleme einleuchtend, daß die Gewährleistung
der Homogenität des Brennstoff-Luft-Gemisches beim binbringen desselben in den Verbrennungsmotor
eine wichtige und aktuelle Aufgabe dar stellt. Auf die Lösung dieser Aufgabe sind
zahlreiche Anstrengungen der Fachleute auf dem Gebiet der Entwicklung von Brennstoffsystemen
für Verbrennungsmotoren gerichtet.
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Einer der Wege zur Lösung der angegebenen Aufgabe bestent in der
Orgauisierung einer vorläufigen Verdampfung des Brennstoffs im Einlaßsystem bei
seiner Zufuhr auf die Oberfläche des Verdampfungselements. Mit diesem Ziel ist eine
Reihe von Brennstoffsystemen für Verbrennungsmotoren sowohl mit zentralisierter
Brennstoff zufuhr zu sämtlichen Zylindern des Motors als auch mit getrennter Sinspritzung
des Brennstoffs in beiden Motorzylinder entwikkelt. Einige dieser Einrichtungen,
die zum besseren Verständnis des Wesens der vorliegenden Erfindungideren Unterschiede
und Vorteile beitragen, werden nachfolgend in Betracht gezogen.
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Es ist eine Einrichtung zum Einbringen des Brennstoffs in einen Verbrennungsmotor
bekannt, die ein im Einlaßkanal angeordnetes Verdampfungselement in Form einer Reihe
von Rohren enthält, auf deren Arbeitsoberfläche ununterbrochen der vom Vergaser
verspritzte Brennstoff aufgebracnt wird und in denen ein Wärmeträger zirkuliert,
der die Wärme der Auspuffgase durch seine Verdampfung im Boiler und seine Koncensierung
an den Innenwandungen der Rohre über trägt. Die Siedetemperatur dieses Wärmeträgers
hat einen bestimmten Wert, der für die Verdampfung sämtlicher Fraktionen des als
Brennstoff verwendeten Benzins ausreichend ist und die Wirksamkeit der gesamten
Arbeitsoberfläche des Verdampfungselements bei dieser Temperatur gewährleistet /Tony
Curtis, Meet the Vapipe", "Motor", London, 1973, vol. 143, Nr.3688, P26, 27/o Die
Begrenzung der Temperatur in dieser Einrichtung auf einen bestimmten Wert vermindert
wesentlich die thermische Zersetzung des Brennstoffs und schließt dessen Selbstentzündung
im Einlaßkanal aus, was in Brennstoffsystemen mit einem Verdampfungselement geschieht,
bei dem die Temperatur der Arbeitsoberfläche nicht geregelt wird und übermäßig hohe
Wert erreichen kann. Es gelingt jedoch nicht, eine vollständige Verdampfung sämtlicher
Brennstoffraktionen bei der Arbeit der beschriebenen Einrichtung zu gewäurleisten.
Der Grund dafür liegt darin, daß die Arbeitsoberfläche ihres Verdampfungselements
eine isothermische ist, und die fraktionen des Ben-
zins verschiedene
Siedetemperaturen haben, z.B. Eieden die leichten Fraktionen bei Temperaturen von
28 bis 65°C und die schweren Fraktionen bei Temperaturen von 190 bis 230°C. Beim
Auftreffen des Brennstoffs auf die Arbeitsoberfläche des Verdampfungselements, die
unter hoher Temperatur steht geschieht eine momentane Verdampfung der leichten Fraktionen
des Brennstoffs und sie bilden ein Dampfpolster unter der flüssigen Brennstoffschicht-,
das einerseits die Intensität der Wärmeübertragung schroff herabsetzt, wodurch die
Verdampfungszeit der übrigen flüssigen Brennstoffschicht verzögert wird, und trägt
andererseits zum Abreißen von Tropfen der flüssigen Brennstoffschicht durch den
Luftstrom und zum Mitreißen dieser Tropfen in den Zylinder des iliotors beiO Außerdem
kann das Aufrechterhalten der Temperatur der Arbeitsoberfläche des Verdampfungselements
auf einer Höhe, die für die Verdampfung der besonders schweren Fraktionen des Brennstoffs
erforderlich ist, dazu führen, daß diese liempenatur sich als übermäßig hoch für
die leichten Fraktionen ergibt, und diese werden einer thermischen Zersetzung ausgesetzt
Die Bildung eines Dampfpolsters und die thermische Zersetzung sämtlicher Brennstoffraktionen
wird in einem Brennstoffsystem des Verbrennungsmotors vermieden, in dem das Temperaturfeld
der Arbeitsoberfläche des Verdampfungselements kein isothermisches ist und die Temperatur
von des Siedetemperatur der leichten Brennstoffraktionen oder sogar von einer etwas
niedrigeren Temperatur bis auf eine Temperatur ansteigt, die die Siedetemperatur
der schweren Fraktionen des Brennstoffs überschreitet. Dieser Temperaturanstieg
erfolgt in der Bewegungsrichtung des Brennstoffs, der ununterbrochen in Form eines
Films durch den ringspalt in der Wandung des Einlaßkanals zugeführt wird DE-OS 3107064
Diese Lösung mit einer allmählichen fraktionsmäßigen Verdämpfung des Brennstoffs
gestattet, unter Vermeidung seiner thermischen Zersetzung,die Gewährleistung einer
vollständigen Verdampfung sämtlicher Fraktionen des Brennstoffs und das Einbringen
eines homogenen Brennstoff--Luft-Gemisches in die Zylinder des Verbre@nungsmotors.
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In dieser Einrichtung, ebenso wie in der oben beschriebenen Einrichtung
geschieht jedoch die Verdampfung des Brennstoffs auf der Arbeitsoberfläche des Verdampfungselements
bei einer ununterbrochenen Brennstoffzufuhr, und das ermöglicht keine genaue Dosierung
der Einbringung des Brennstoffs in die Zylinder des Verbrennungsmotors. Tatsächlich
sind diese beiden Einrichtungen für die Verwendung in Systemen mit einer zentralisierten
Brennstoffzufuhr zu allen Zylindern des Motors bestimmt.
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Doch wegen der Steuerzeitüberschneidung und de Längendifferenz der
Stutzen des Einlasssammlers entnehmen die Zylinder des Motors ungleichmässige Mengen
des Brennstoff--Luft-Gemisches aus seinem Gesamtstrom, wobei diese in ihrer Fraktionszusammensetzung
unterschiedlich sind.
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Aus US-PS 3461850 ist eine Einrichtung des Brennstoffsystems eines
Verbrennungsmotors mit Verdampfung des eingespritzten Brennstoffs bekannt, der durch
die Einspritzdüsen für jeden Zylinder des Motors im einzelnen dosiert wird. Diese
Einrichtung, von der die Erfindung ausgeht, enthält einen Ein- und einen Auslasskanal,
ein Verdampfungselemnt, das an seinem einen Teil durch die ,Järme der den Auslasskanal
durchströmende Auspufffi,ase erwärmt wird, und mit seinem anderen Teil, der die
Arbeitsoberfläche aufweist, im Einlasskanal liegt und einen Teil seiner Wandung
bildet, sowie eine Düse für das Einspritzen des Brennstoffs, deren Düsenloch auf
die Arbeitsoberfläche des Verdampfungselements gerichtet ist. Das Verdampfungselement
dieser Einrichtung bildet einen solchen Teil der lßandung des Einlasskanals,der
in der Anordnungszone des Verdampfungselements auch einen Teil der Wandung des Auslassderart
kanals / darstellt,dass die Wärme der Auspuffgase .auf die Arbeitsoberfläche des
Verdampfungselements über den gemeinsamen Teil der Vandungen des Ein- und Auslasskanals
übertragen wird,wodurch sie eine wirksame Erwärmung dieser Oberfläche gewährleistet.
Dabei liegt das Temperaturfeld der Arbeitsoberfläche eines solchen Verdampfungselements
dem isothermischen nahe. Die Düse zum einspritzen des Brerinstoffs ist in der beschriebenen
FinrichEung an der diametral ;egenüberliegenden Seite in bezug auf die Arbeits-
oberfläche
des Verdampfungselements angeordnet.
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In einer solchen Einrichtung ist es infolge des isothermischen Charakters
des Temperaturfelds der Arbeitsoberfläche des Verdampfungselements, wie das schon
oben erläutert wurde> unmöglich, eine stabile und vollständige Verdampfung sämtlicher
Fraktionen des Brennstoffs beim Betrieb des Verbrennungsmotors zu gewährleisten.
Dabei kann sich die Temperatur der Arbeitsoberfläche eines solchen Verdampfungselements
bei einer Änderung des Betriebszustands des Motors verändern, sie kann übermäßig
niedrig seine wobei die schweren Braktionen nicht verdampft werden9 oder übermäßig
hoch ausfallen, wobei eine thermische Zersetzung des Brennstoffs erfolgt. Außerdem
kann infolge der Einspritzung des Brennstoffs auf die Arbeitsoberfläche des Verdampfungselements
über den ganzen Strom der eingesaugten Luft, der sich mit einer hohen Geschwindigkeit
bewegt, eine Zerstäubung der Brennstoffackel und das Mitreißen seiner Tropfen in
den Zylinder des Motors geschehen. Das Mitreißen der Brennstofftropfen in den Zylinder
des Motors ist auch infolge deren Eindringens in den Strom der eingesaugten Luft
nach dem Aufprallen der Fackel des eingespritzten Brennstoffs auf die Arbeitsoberfläche
des Verdampfungselements möglich, das in der beschriebenen Einrichtung unter einem
Winkel geschieht, der dem rechten Winkel nahe liegt.
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Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Bremstoffsystem eines
Verbrennungsmotors mit Verdampfung des eingespritzten Brennstoffs zu schaffen, bei
dem die Arbeitsoberflache des Verdampfungselements ein ansteigendes aufweist Temperaturfeld
/ und der Brennstoff sich in Form eines dünnen Films über diese Oberfläche in Richtung
des Temperaturanstiegs bewegt, wobei eine minimale Durchlauflänge des eingespritzten
Brennstoffs durch den strom der eingesaugten Luft gewährleistet wird.
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Diese Aufgabe wird ausgehend von einem Brennstoffsystem eines Verbrennungsmotors
mit Verdampfung des eingespritzten Brennstoffs, mit einem Ein- und einem Auslaßkanal,
einem Verdampfungselement, das an seinem
einen Teil durch die Wärme
der den Auslaßkanal durchströmenden Auspuffgase erwärmt wird, und-mit seinem anderen
Teil, der die Arbeitsoberfläche hat, im Einlaßkanal liegt und einen Teil seiner
Wandung bildet, sowie mit einer Düse zum Einspritzen des Brennstoffs, deren Düsenloch
auf die Arbeitsoberfläche des Verdampfungselements gerichtet ist, erfindungsgemäß
dadurch gelöst, daß die Arbeitsoberfläche des Verdampfungselements sich von demjenigen
Teil desselben, der durch die Wärme der Auspuffgase erwärmt wird, bis mindestens
zum diametral gegenüberliegenden Abschnitt des Einlaßkanals erstreckt, und auf diese
entfernteste Zone der Arbeitsoberfläche des Verdampfungselements möglichst nahe
zur Richtung der Tangente zu dieser Oberfläche das Düsenloch der Einspritzdüse gerichtet
ist.
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Dank dieser Lösung hat das Temperaturfeld der Arbeitsoberfläche des
Verdampfungselements beim Betrieb des Verbrennungsmotors einen Anstiegsgradienten
der Temperatur in Richtung von der Zone, auf die der Brennstoff aufgespritzt wird,
bis zu derjenigen Zone der Arbeitsoberfläche des Verdampfungselements, die in unmittelbarer
Nähe von dem Teil des Verdampfungselements liegt, der durch die Wärme der Auspuffgase
erwärmt wird. Dabei bewegt sich der Brennstoff in Form eines dünnen Films in Richtung
des Anstiegsgradienten der Temperatur der Arbeitsoberfläche des Verdampfungselements,
was dank dem Einspritzen deiccelben in einer Richtung, die nahe zur Tangente an
die Arbeitsoberfläche des Verdampfungselement liegt, erreicht wird. All das gewährleistet
ein fraktionsgebundenes Verdampfen des Brennstoffs. Es ist nicht schwer, die Wärmebilanz
so auszulegen, daß für alle Betriebszustände des Verbrennungsmotors die Temperatur
der Zone der Arbeitsoberfläche des Verdampfungselements, auf die der Brennstoff
aufgespritzt wird, die Siedetemperatur der leichte-.
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sten Brennstoffraktionen des Brennstoffs nicht überschrei-.
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tet und bevorzugt dieser gleich ist, während die Temperatur der Zone
der Arbeitsoberfläche des Verbrennungselements, die in unmittelbarer Nähe von dem
Teil des Ver-
dampfungselements liegt, der durch die Wärme der-Auspuffgase
erwärmt wird, höher als die Siedetemperatur der schwersten Fraktionen des Brennstoffs
ausfällt. Das gewährleistet die Sicherheit der nacheinanderfolgenden fraktionsgebundenen
Verdampfung des Brennstoffs bei allen Betriebszuständen des Verbrennungsmotors.
Die Binspritzung des Brennstoffs wird erfindungsgemäß in einer Richtung vorgenommen,
die möglichst nahe zur Tangente an die Arbeitsoberfläche des Verdampfungselements
liegt. Dabei wird die Abweichung von der Tangente, die durch das Vorhandensein eines
Brennstoffzerstäubungskegels bedingt ist, unbedeutend sein. Neben der Gewährleistung
der Brennstoffbewegung in Form eines dünnen Films gestattet es dies, eine Zerspritzung
des Brennstoffs beim Aufprallen desselben auf die Arbeitsoberfläche des Verdampfungselements
auszuschließen. Außerdem ermöglicht diese Anordnung der Einspritzdüse und des Verdampfungselements
eine sehr kurze Länge des Brennstoffwegs durch den Strom der ailgesaugte uSt von
der Einspritzdüse bis zur Arbeitsoberfläche des Verdampfungselements zu erreichen,
was es gestattet die Zerstäubung des Brennstoffs -bei dessen Einspritzung bis auf
ein verschwindendes Mindestmaß herabzusetzen. All das ermöglicht die Gewährleistung
der Homogenität des BrellnstoffLut't-Gemisches beim Einbringen in den Verbrennungsmotor,
und zugleich kann in diesem Motor ein getrenntes Versorgungssystem mit dosierter
Einspritzung des Brennstoffs in jeden Zylinder verwendet werden Das Verdampfungselement
kann gemäß der Hauptlösung der Erfindung in Form eines separaten Werkteils aus einem
wärmeleitenden Material ausgeführt werden, das aus dem Aus in den Einlaßkazial verläuft,
und mit seinen, in diesen Kanälen untergebrachten Teilen mit einem Wärmeisolationsspalt
in zug auf die Aufnahrne flächen angeordnet ist. Das gestattet es, genauer und in
einfachster Weise den erforderlichen Wärmezustand beim Betrieb des Verdampfungselements
zu gewährleisten. Außerdem wird dadurch eine Vereinfachung der Produktionsvorbereitung
zur Herstellung von Verbrennungsmotoren mit dem Brenn-
stoffsystem
gemäß der Erfindung ermöglicht. Zum gleichen Ziel ist es auch vorteilhaft, daß das
Verdampfungselemeint in Borm eines separaten Werkteils in einem Gehäuseteil mit
Hohlräumen und Aufnahmeflächen für die Anordnung des Verdampfungselements untergebracht
wird, der für den Einbau zwischen dem Kopf des Zylinderblocks und den Stutzen der
Ein- und Auslaßkanäle angepaßt ist.
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Das in Form eines separaten Werkstücks ausgeführte Verdampfungselement
kann mehrere Teile aufweisen, die in den Einlaßkanälen untergebracht sind, und mehrere
andere, sich in den Auslaßkanälen befindende Teile besitzen, die für mehrere Zylinder
des Verbrennungsmotors bestimmt sind. Das gestattet es, die Anzahl der Werkstücke
zu vermindern, was bei der Fertigung des Verbrennungsmotors sich als nützlich erweisen
kann.
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Anhand von Zeichnungen wird die Erfindung beispielsweise näher erläutert.
Bs zeigen; Fig. 1 das Brennstoffsystem eines Verbrennungsmotors mit Verdampfung
des eingespritzten Brennstoffs gemäß der Erfindung im schnitt quer durch die Ein-
und Auslaßkanäle; Fig. 2 den Ausschnitt II eines Teils der Einrichtung nach Fig.
1 an der Stelle des Aufprallens der Brennstoffackel auf die Arbeitsoberfläche des
Verdampfungselements in vergrößertem Maßstab im Vergleich zur Fig .1; Fig. 3 die
Einrichtung nach Fig. 1 im bchnitt längs der Linie III-III längs der Achsen des
Ein und Auslaßkanals und des Düsenlochs der Einspritzdüse; Fig. 4 das Brennstoffsystem
eines Verbrennungsmotors mit Verdampfung des eingespritzten Brennstoffs gemäß der
Erfindung 1 in dem das Verdampfungselement in Form eines, für zwei Zylinder des
Motors bestimmten Werkteils ausgeführt ist im Schnitt quer zu den Achsen des Ein-
und Auslaßkanals.
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In der Fig. 1 ist das Brennstoffsystem eines Verbrennungsmotors mit
Kerzenzündung dargestellt, in dem das getrennte Einspritzen einer zyklisonen Dosis
Brennstoff in jeden Zylinder geschieht. Der Hauptteil dieser Einrichtung ist d das
Verdampfungselement 1, das aus dem
Teil l-a, der durch die Wärme
der Auspuffgase erwärmt wird, dem Teil l-b, der zur Verdampfung des auf ihn aufgespritzten
Benzins dient, und dem Verbindungssteg l-c, der diese Teile verbindet und die Wärmeübertragung
vom Teil l-a zum Teil l-b durchführt, besteht. Das Verdampfungselement 1 hat weiter
zentrierende Vorsprünge 2, mit denen es sich auf die Äufnahmefläcne 3 eines Gehäuse
teils 4 abstützt. Das Verdampfungselement 1 ist aus einem gut wärmeleitfähigen Werkstoff,
z.B. aus einer Legierung auf der Basis von Kupfer oder Aluminium ausgeführt, und
der Gehäuseteil 4 besteht aus einem Werkstoff, der eine relativ niedrige Wärme@eitfähigkeit
aufweist, insbesondere aus Stahl oder wärme festem Kunststoff. Die zentrierenden
Vorsprünge 2 gewährleisten das Vorhandensein eines Luftspalts zwischen dem Verdampfungselement
1 und dem Gehäuseteil 4, der die Wärmeisolierung zwiscnen diesen Teilen durchführt.
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Der Teil l-a des Verdampfungselements 1 hat eine Hiform und sein
Innenhohlraum 5 ist ein Teil des Auslaßkanais für den Austritt der Auspuffgase.
Dabei ist die Innenoberfläche in diesem Teil l-a mit Längsrippen zur Vergröleerung
der Wärmeaustauschfläche ausgeführt.
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Der Teil 1-b des Verdampfungselements 1 erstreckt sich von dem Verbindungssteg
l-c über den Kreisumfang des Ringhohlraums 7 des Gehäuseteils 4 zu seinem diametral
gegenüberliegenden Abschnitt. Dieser Teil l-b stellt einen Teil der Wandung des
Einlaßkanals dar, der seinerseits ein Teil des Ringhohlraums 7 ist. Dabei ist die
Oberfläche 8 des Teils l-b des Verdampfungselements 1 seine Arbeitsoberfläche und
stellt zugleich einen Teil der Innenoberfläche des Einlaßkanals dar. Gegenüber dem
Endabschnitt der Arbeitsoberfläche 8 ist im Gehäuseteil 4 eine elektromagnetische
Einspritzdüse 9 angeordnet. Ihr Düsenloch hat eine Richtung, die nahe zur Tangente
an die Arbeitsoberfläche 8 verläuft.. Die Abweichung von dieser Richtung ist nur
dadurch bedingt, um das Aufkommen der ganzen Dosis des eingespritzten Brennstoffs
auf die Arbeitsoberfläche 8 zu gewährleisten. Deshalb ist der Abweichungswinkel
B der
Richtung die Düsenlochs in der Einspritzdüse 9 von der Tangente,
zur Arbeitsoberfläche 8 unbedeutend und beträgt O bis 10°, im dargestellten Beispiel
beträgt er 5°.
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Zur besseren Ausnahme und Ausrichtung der weiteren Bewegung des Brennstoffs,
besonders wenn der Winkel ß gleich Null ist, wird die Arbeitsoberfläche 8 in der
Zone der Brennstoffeinspritzung flach und mit einer Abschrägung 10 (Fig. 2) ausgeführt.
Diese Abschrägung kann mit der Richtung des Düsenloch in der Einspritzdüse 9 einen
Winkel γ in der Größenordnung von 5 bis 150 bilden, der z.B. im dargestellten
Beispiel 10° beträgt.
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Zur Gewährleistung einer vollständigen Verdampfung des Brennstoffs
hat das Verdampfungselement 1 eine solche Konfiguration, daß in allen Betriebszuständen
des Verbrennungsmotors eine volle und fraktionsgebundene Verdampfung des Brennstoffs
sichergestellt wird. Ist z.B. zur Verwendung als Brennstoff Benzin der borsten "Regular"
oder "Premium" vorgesehen, bei denen der Siedetemperaturbereich der Fraktionen in
den Grenzen von 28 bis 207°C liegt, so wird das Verdampfungselement b so ausgeführt,
daß die Temperatur in der Zone der Aufspritzung des Brennstoffs auf seine Arbeitsoberfläche
8 250C beträgt, und die Temperatur in der Nähe vom Verbindungssteg l-o etwa 210
bis 23000 gleich ist.
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Wie das aus der Fig. 3 ersichtlich ist, wird das Büsenloch in der
Einspritzdüse 9 in der Ebene, die längs der Achse des Einlaßkanals 7 verläuft, unter
einem Winkel zu dieser Achse angeordnet, der etwa 75° beträgt. Die Neigung der Einspritzdüse
in der angegebenen Richtung gewährleistet die besten Bedingungen :tir die Formierung
eines Brennstoff ilms. Aus der gleichen Fig, 3 ist ersicntlich, daß der Gehäuseteil
4 mit ebenen Stirnflächen zum Anschluß an den Zylinderblockkopf 11 und zur Befestigung
eines Einlaßstutzens 12 und eines Auslaßstutzens 13,- durch die die Luft angesaugt
wird, bzw, die Auspuffgase aus einem Zylinder des Verbrennungsmotors austreten,
ausgeführt; ist. Zur Abdichtung der Verbindungen zwischen dem Ver-
dampfungselement
1, dem Genäuseteil 4, dem Zylinderblockkopf 11, dem Einlaßstutzen 12 und dem Äuslaßstutzen
13 sind Dichtungen 14 eingesetzt.
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Die beschriebene Einrichtung wirkt in gleicher Weise wie auch andere
Einrichtungen tait einem Verdampfungselement, auf dessen Arbeitsoberfläche eine
Verdampfung des Brennstoffilms erfolgt. Die zyklische Dosis des Brennstoffs je Zylinder
wird auf die Arbeitsoberfläche 8 des Verdampfungselements 1 aufgespritzt, wonach
er sich über diese Oberfläche in Richtung der Temperaturerhöhung bewegt und fraktiUnsgebunden
verdampft wird. Die in den Zylinder des Motors eingesaugte Luft strömt durch den
Einlaßkanal r,, vermischt sich mit den Brennstoffdämpfen und bildet ein homogenes
Brennstoff-Luft-Gemisch, das in den Zylinder des Motors eintritt.
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Die Figur 4 stellt ein Beispiel dar, wo das Verdamp-Tungselement
1 und der Gehäuseteil 4 für zwei Zylinder eines Verbrennungsmotors bestimmt sind.
In diesem Beispiel hat das Verdampfungselement 1 zwei Teile 1-a, die durch die Wärme
der Auspuffgase aus zwei Auslaßkanälen 5 entsprechend zweier Zylinder des itiotors
erwärmt werden, zwei Teile l-b mit den Arbeitsoberflächen 8, die in zwei Einlaßkanälen
7 zweier Zylinder des Motors angeordnet sind, und einen gemeinsamen Verbindungssteg
1-c. Obwohl das Verdampfungselement 1 einen einheitlichen Werkteil darstellt, der
zur Gewährleistung, des Betriebs von zwei Zylindern des Verbrennungsmotors bestimmt
ist, erfolgen die Verdampfung des Brennstoffs und die Einspeisung in beiden Zylinder
unabhängig voneinander.
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Unter Berücksichtigung der Darlegung im allgemeinen Teil wird klar,
daß die beschriebenen Ausführungsbeispiele der vorliegenden Erfindung eine wirkungsvolle
Verdampfung sämtlicher Fraktionen des Brennstoffs gewihrleisten und das Mitreißen
von Tropfen in den Zylinder des Verbrennungsmotors verhindern. Das gewährleistet
eine wirtschaftliche Ausnutzung des Brennstoffs, setzt die Toxizität der Auspuffgase
herab und beseitigt eine Zerstörung des Zylinder und Kolbenpaars, deren Grund in
der
Wegspülung und Verdünnung des Öls unter Einwirkung der in den
ylinder eindringenden Brennstofftropfen liegt.
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Aus der Beschreibung der Beispiele ist desgleichen ersichtlich, daß
die Einrichtung gemäß der Erfindung relativ einfach ist und daß man sie leicht in
die Produktion ohne wesentliche Änderung der Fertigungstechnologie der Verbrennungsmotoren
einführen kann.
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Es sind auch andere Ausführungsvarianten der vorliegenden Erfindung
moglich. Insbesondere kann das Verdampfungselement einen Teil eines ein@eitlichen
Werkteils darstellen, in dem die Ein- und Auslaßkanäle angeordnet sind und die Einspritzdüse
eingebaut ist, wie das im nächsten Vorläufer der Erfindung gemacht war. Der Teil
des Verdampfungselements, der durch die Wärme der Auspuffgase erwärmt wird, kann
auch nicht eine ringartige Form, sondern die Form eines berippten Vorsprungs im
Auslaßkanal haben, und umgekehrt kann der im Einlaßkanal liegende Teil des Verdampfungselements
eine ringartige Form mit einem Ausschnitt für das Sinspritsen des Brennstoffs in
die Zone der Arbeitsoberfläche, die der Zone, die sicii am Verbindungssteg zwischen
beiden Teilen befindet, diametral gegenüberliegt, aufweisen. Es ist auch einleucntend,
daß das Verdampfungselement zusammengesetzt aus Metallen mit verschiedenen Wärmeleitzahlen
ausgeführt werden kann, wodurcn der Aufwand an Engpaßmetallen herabgesetzt wird.
Das Verdampfungselement ka!n vollständig oder teilweise nicht in einem separaten
Gehäuseteil, sondern in einem eigens dafür ausgeführten Ifohlraum im Kopf des Zylinderblocks
oder im Flansch der Ein- und Auslaßsammler untergebracnt sein. Auf die Oberflächen
des Verdampfungselements s und des Gehäuseteils, zwischen denen der Luftspalt gebildet
ist, können wärmeschützende Überzüge aufgetragen werden, die eine Verminderung der
Wärmeverluste durch Strahlung gewährleisten.
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