DE3202186A1 - Fuel carburettor for vehicle engines - Google Patents
Fuel carburettor for vehicle enginesInfo
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Abstract
Description
Kraftstoffvergaser für FahrzeugmotorenFuel carburetors for vehicle engines
Beschreibung der Erfindung Die Erfindung betrifft einen Vergaser für Kraftstoff für Fahrzeugmotoren, der ein mit einer elektrischen Heizleitung und einem Temperaturfühler zur Steuerung der Beheizung versehene Packung aus Metallwhiskers aufweisendes, vom Kraftstoff durchströmbares Heizelement mit allseits geschlossenem Mantel aufweist sowie ein steuerbares Auslaßventil zur Abgabe des im Heizelement erzeugten Kraftstoffnebels in den Strom der Verbrennungsluft sowie ein Ventil zur Abfuhr des aus dem Heizelement austretenden Kraftstoffes bei Abschluß des Auslaßventils. Description of the Invention The invention relates to a carburetor for fuel for vehicle engines, the one with an electric heating cable and Pack of metal whiskers provided with a temperature sensor to control the heating having heating element through which the fuel can flow and which is closed on all sides Has jacket and a controllable outlet valve for the discharge of the heating element generated fuel mist in the flow of combustion air and a valve for Removal of the fuel emerging from the heating element when the outlet valve is closed.
Eine solche Vorrichtung hat den Zweck, durch Erwärmung des Kraftstoffes und sein feinstes Verteilen in der Verbrennungsluft ein aufbereitetes im gewünschten stöchiometrischen Verhältnis von Luft und Kraftstoff stehendes Gemisch zu erzeugen.The purpose of such a device is to heat the fuel and its finest distribution in the combustion air a processed in the desired Stoichiometric ratio of air and fuel to produce a standing mixture.
In OS 31 34 818 (Patentanmeldung P 31 34 818.1) ist eine solche Vergaseranordnung beschrieben, die im wesentlichen für Heizölbrenner oder stationäre Motoren geeignet ist. Bei ihr wird der Fluß des Brenn- oder Kraftstoffes durch das Heizelement bei Abschluß des Auslaßventils für den erzeugten Kraftstoffnebel nicht unterbrochen, um längere Verweilzeiten der im Heizelement vorhandenen Kohlenwasserstoffe und deren dadurch möglich werdende chemische Umsetzungen zu vermeiden, da durch diese ein Verkoken und Zusetzen des Heizelementes eintreten würde.In OS 31 34 818 (patent application P 31 34 818.1) is such a carburetor arrangement described, which are essentially suitable for fuel oil burners or stationary engines is. With her the flow of fuel or fuel through the heating element is at Closure of the outlet valve for the generated fuel mist is not interrupted, by longer residence times of the hydrocarbons present in the heating element and their chemical reactions that become possible thereby to be avoided, as this a Coking and clogging of the heating element would occur.
Die Beheizung des Heizelementes erfolgt bei diesem Vorschlag ausschließlich über eine Heizleitung aus Widerstandsmetall, die in die Whiskerspackung eingelegt ist, durch elektrischen Strom. Bei Fahrzeugen ist jedoch diese Strombelastung zu hoch, wenn auch eine solche aus der Fahrzeugbatterie gespeiste Heizung für den Anfahrbetrieb und insbesondere bei kaltem Motor nicht zu entbehren ist.With this proposal, the heating element is heated exclusively Via a heating cable made of resistance metal, which is inserted into the whisker pack is, by electric current. In vehicles, however, this current load is too high, albeit such a heater fed from the vehicle battery for start-up operation and especially when the engine is cold, it is indispensable.
Während bei elekrischer Beheizung eine rasche Steuerbarkeit im wesentlichen möglich ist, ist sie bei Verwendung der eigenen Abgaswärme des Fahrzeuges für diesen Zweck kaum oder nur unter verhältnismäßig hohem Konstruktionsaufwand möglich. Eine Steuerung der Beheizung und damit der Erzeugung des Kraftstoffnebels ist jedoch in allen Fällen zu träge, um sie an die jeweiligen Erfordernisse des Kennfeldes eines Motors in der erforderlichen Umstellungs- und Schaltgeschwindigkeit anzupassen.While with electrical heating a rapid controllability essentially is possible, it is when using the vehicle's own exhaust gas heat for this Purpose hardly possible or only possible with a relatively high construction effort. One Control of the heating and thus the generation of the fuel mist is, however in all cases too sluggish to adapt to the respective requirements of the map of a motor in the required changeover and switching speed.
Aufgabe der Erfindung ist es daher, die Zufuhr des vom Heizelement erzeugten Kraftstoffnebels zum Ansaugrohr entsprechend dem unter Fahrbedingungen sich rasch ändernden Frischluftbedarf des Motors anzupassen, ohne daß bei Drosselung oder Sperrung der Kraftstoffnebelabgabe unzulässige Verweilzeiten des Kraftstoffes im Heizelement eintreten. Durch diese Anpassungsfähigkeit än die Fahrbedingungen soll insbesondere auch die Beheizung des Heizelementes durch die Abgase des Motors ermöglicht werden.The object of the invention is therefore the supply of the heating element generated fuel mist to the intake pipe according to the driving conditions to adapt rapidly changing fresh air requirements of the engine without throttling or blocking of the fuel mist delivery. Impermissible dwell times of the fuel enter the heating element. This adaptability changes the driving conditions in particular, the heating of the heating element should also be ensured by the exhaust gases from the engine be made possible.
Diese Aufgabe wird gemäß der Erfindung dadurch gelöst, daß dem im Strom der Abgase des Motors angeordneten Heizelement eine allseits geschlossene Nebelkammer zur Aufnahme des vom Heizelement erzeugten Kraftstoffnebels angeordnet ist, wobei das den überschüssigen Kraftstoff in die Kraftstoffabflußleitung zurückführende Ventil ein an der tiefsten Stelle des Bodens der Nebelkammer angeordnetes überdruckventil ist und daß die Nebelkammer das steuerbare Auslaßventil für die Zuleitung des Kraftstoffnebels zum Ansaugrohr des Motors aufweist und wobei der die elektrische Heizleitung in der Whiskerspackung versorgende Stromkreis gesteuert von dem Wärmefühler abgeschaltet werden kann, sobald eine ausreichende Beheizung des Heizelements durch die Abgase des Motors möglich ist.This object is achieved according to the invention in that the im Current of the exhaust gases of the engine arranged heating element a completely closed Arranged mist chamber for receiving the fuel mist generated by the heating element which returns the excess fuel to the fuel drain line Valve a pressure relief valve located at the lowest point of the bottom of the cloud chamber and that the mist chamber is the controllable outlet valve for the supply of the fuel mist to the intake pipe of the engine and wherein the the electrical heating cable in the circuit supplying the whisker pack is switched off under the control of the heat sensor can be as soon as sufficient heating of the heating element by the exhaust gases of the engine is possible.
Weitere Ausgestaltungen ergeben sich aus den Unteransprüchen.Further refinements emerge from the subclaims.
Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in der Zeichnung dargestellt und wird im folgenden näher beschrieben.An embodiment of the invention is shown in the drawing and is described in more detail below.
Die Zeichnung zeigt eine schematische teilgeschnittene Darstellung eines Hubkolbenmotorstder einen erfindungsgemäßen Vergaser aufweist. The drawing shows a schematic, partially sectioned representation of a reciprocating piston engine having a carburetor according to the invention.
Der in der Zeichnung in axialer Richtung gesehene Hubkolbenmotor ist mit 1 bezeichnet.The reciprocating engine seen in the drawing in the axial direction is denoted by 1.
In seiner Abgasleitung 2 ist ein Heizelement 3 von zylindrischer Form angeordnet, das die Abgasleitung quer zur Richtung der Abgasströmung durchsetzt, ohne diese wesentlich zu behindern.In its exhaust pipe 2 is a heating element 3 of cylindrical shape arranged that passes through the exhaust pipe transversely to the direction of the exhaust gas flow, without significantly hindering them.
Ein solches Heizelement ist DE-OS 31 34 818 (Patentanmeldung P 31 34 818.1) im einzelnen beschrieben. Es weist in seinem röhrenförmigen aus korrusionsfestem Metall bestehenden allseits geschlossenen Mantel eine Packung aus im Magnetfeld in der Gasphase abgeschiedenen in willkürlicher Richtung verteilten an ihren Berührungs- oder überkreuzungstellen metallisch festverbundenen Metallwhiskers von hohem Porenanteil auf.One such heating element is DE-OS 31 34 818 (patent application P 31 34 818.1) is described in detail. It has in its tubular shape made of corrosion-resistant Metal sheath, which is closed on all sides, packs a pack out in the magnetic field deposited in the gas phase in any direction distributed at their contact or crossover points of firmly bonded metal whiskers with a high proportion of pores on.
Diese Whiskers können jedoch auch parallel zur Zylinderachse des Mantels des Heizelementes 3 gerichtet in engster Packung angeordnet sein.However, these whiskers can also be parallel to the cylinder axis of the jacket of the heating element 3 directed to be arranged in the tightest packing.
In dieser Whiskerspackung ist eine elektrische Heizleitung aus Widerstandsmetall angeordnet, die gegenüber den Whiskers durch eine elektrische Oxydschicht isoliert ist und deren Anschlüsse mit 4 und 5 bezeichnet sind, die sie mit der Batterie 6 verbindet. Ferner ist in der Whiskerspackung ein elektrischer Temperatur-7 fühler /vorgesehen, dessen Anschlußleitung ihn mit einer nicht dargestellten elektronischen Schaltung verbindet, die den Stromkreis (4,5) zur Batterie 6 bei Erreichen eines Temperaturhöchstwertes unterbricht und über die beim Starten des Motors 1 dieser Stromkreis eingeschaltet wird. In this whisker pack is an electrical heating line made of resistance metal arranged, which is isolated from the whiskers by an electrical oxide layer and the connections of which are denoted by 4 and 5, which they connect to the battery 6 connects. There is also an electrical temperature sensor in the whisker pack / Provided, the connection line of which connects him to an electronic, not shown Circuit connects the circuit (4,5) to the battery 6 when a Interrupts the maximum temperature value and when the engine 1 is started this Circuit is switched on.
Mit dem in der Zeichnung linken, aus der Abgasleitung rausragenden Ende des Heizelementes 3 ist dieses an die Kraftstoffzuleitung 8 angeschlossen, die es über eine Kraftstoffpumpe 9 mit einem Kraftstoffvorratstank 10 verbindet. An dem in der Zeichnung rechten Ende des Heizelementes 3 befindet sich eine Auslaßdüse 11, die in eine Nebelkammer 12 mündet. Diese Nebelkammer weist an der tiefsten Stelle ihres Bodens ein Uberdruckventil 13 auf, das bei einem bestimmten Gasdruck in der Nebelkammer 12 nach einer Kraftstoffabflußleitung 14 öffnet, die zum Kraftstoffvorratstank 10 führt.With the one on the left in the drawing that protrudes from the exhaust pipe At the end of the heating element 3, this is connected to the fuel supply line 8, which it connects to a fuel storage tank 10 via a fuel pump 9. At the right end of the heating element 3 in the drawing there is an outlet nozzle 11, which opens into a cloud chamber 12. This cloud chamber points at the deepest point their bottom on a pressure relief valve 13, which at a certain gas pressure in the Mist chamber 12 opens after a fuel discharge line 14 leading to the fuel storage tank 10 leads.
In der der Auslaßdüse 11 des Heizelementes 3 gegenüberliegenden Wand der Nebelkammer 12 ist ein steuerbares Auslaßventil 15 vorgesehen, daß in ein kurzes zum Ansaugrohr 16 des Motors 1 führenden Rohrstück 17 mündet.In the wall opposite the outlet nozzle 11 of the heating element 3 the mist chamber 12 is a controllable outlet valve 15 is provided that in a short Pipe section 17 leading to the intake pipe 16 of the engine 1 opens.
Die Steuerung des Auslaßventiles 15 wird durch eine die Wandung des Ansaugrohres 16 durchsetzende Steuerstange 18 betätigt, die an dem Drosselklappenhebel 19 angelenkt ist und das Auslaßventil 15 proportional zur Öffnung der Drosselklappe 20 auf- und zusteuert.The control of the exhaust valve 15 is through a wall of the Suction pipe 16 penetrating control rod 18 actuated, which is attached to the throttle valve lever 19 is articulated and the exhaust valve 15 is proportional to the opening of the throttle valve 20 opens and closes.
Der Drosselklappenhebel wird durch ein Gestänge 21, das durch die Wandung des Ansaugrohres 16 greift, durch einen Stellmotor 22 oder das Gaspedal gegen die Wirkung der Feder 23 eingestellt.The throttle lever is by a linkage 21, which is through the Wall of the intake pipe 16 engages by a servomotor 22 or the accelerator pedal set against the action of the spring 23.
Die Wirkungsweise ist folgende: Beim Start wird zunächst der Heizstrom der Batterie 6 in der Heizleitung des Heizelementes 3 eingeschaltet und gleichzeitig die Kraftstoffpumpe 9 in Betrieb ~gesetzt. Der die Whiskerspackung im Heizelement 3 durchsetzende Kraftstrom wird dadurch sofort so erhitzt, daß er in Form eines sehr feinen eine Tröpfchengröße im unteren p-Bereich aufweisenden Kraftstoffnebels über die Auslaßdüse 11 in die Nebelkammer 12 eintritt.The mode of operation is as follows: When starting, the heating current is initially applied the battery 6 in the heating line of the heating element 3 switched on and at the same time the fuel pump 9 is put into operation. The whisker pack in the heating element 3 penetrating power current is thereby immediately heated so that it is in the form of a very fine fuel mist with a droplet size in the lower p-range enters the mist chamber 12 via the outlet nozzle 11.
Ein Kraftstoffnebel dieser Tröpfchenfeinheit hat erfahrungsgemäß eine sehr lange Standzeit und ist nunmehr unter zunehmenden Druck des nachschiebenden Kraftstoffes zum Einblasen in das Ansaugrohr 16 verfügbar. Entsprechend dem Öffnen der Drosselklappe 20 wird durch Bewegung des Drosselklappenhebels 19 das Auslaßventil 15 geöffnet, worauf der Kraftstoff als der beschriebene feinste Nebel in das Ansaugrohr 16 über das Rohrstück 17 eintritt und mit der reinen im Ansaugrohr 16 angesaugten Frischluft vermischt wird. Bis zum vollständen Einsaugen dieses Gemisches in den Arbeitszylinder und zum Ende des Verdichtungstaktes tritt eine vollständige Vermischung des Kraftstoffes mit der Luft ein. Dabei ist die Tröpfchengröße so klein, daß die einzelnen Tröpfchen während des Expansionstaktes vollständig und gleichmäßig verbrennen. Ein Wandniederschlag von Kraftstoff aus dem Kraftstoffnebel im kalten Ansaugrohr findet erfahrungsgemäß nicht statt, sodaß eine unzureichende Kraftstoffverteilung und daraus resultierende schlechte Verbrennungen vollständig vermieden werden.Experience has shown that a fuel mist with this droplet fineness has a very long service life and is now under increasing pressure from the pushing Fuel available for injection into the intake pipe 16. According to the opening the throttle valve 20 becomes the exhaust valve by moving the throttle valve lever 19 15 opened, whereupon the fuel enters the intake pipe as the finest mist described 16 enters via the pipe section 17 and is sucked in with the pure in the intake pipe 16 Fresh air is mixed. Until this mixture is completely absorbed into the Working cylinder and at the end of the compression stroke a complete mixing occurs of the fuel with the air. The droplet size is so small that the Burn individual droplets completely and evenly during the expansion stroke. A wall deposit of fuel from the fuel mist in the cold intake manifold Experience has shown that this does not take place, resulting in insufficient fuel distribution and resulting bad burns are completely avoided.
Dieser Vorgang verläuft in gleicher Weise auch beim Kaltstart und auch an den kalten Innenwänden des Arbeitsraumes findet kein Wandniederschlag statt, sodaß auch hier von Anfang an die gleichen Verhältnisse vorliegen, wie bei einem bereits warmen Motor.This process runs in the same way with a cold start and There is also no wall precipitation on the cold interior walls of the work area, so that here too the same conditions exist from the beginning as with one already warm engine.
Sobald ausreichend heiße Abgase in der Abgasleitung auftreten, wird die vom Heizfühler aufgenommene Höchsttemperatur im Heizelement 3 erreicht und die Stromzufuhr aus der Batterie 6 zum Heizelement 3 abgeschaltet. Dessen Erhitzung erfolgt dann nurmehr durch die es umströmenden Abgase.As soon as sufficient hot exhaust gases occur in the exhaust pipe, will the maximum temperature recorded by the heating sensor in the heating element 3 is reached and the Power supply from the battery 6 to the heating element 3 is switched off. Its heating then only takes place through the exhaust gases flowing around it.
Bei Verminderung des Abflusses des Nebels aus der Nebelkammer 12 in das Saugrohr 16 bei entsprechendem Zurück steuern des Zuflusses der Frischluft oder durch völligen Verschluß des Ventiles 15 nimmt der Druck in der Nebelkammer durch Nachschub des Kraftstoffes durch die Kraftstoffpumpe 9 zu, bis der am Uberdruckventil 13 eingestellte Druck erreicht ist. Der sich am Boden der Nebelkammer ansammelnde rückständige Kraftstoff wird dann über die Kraftstoffabflußleitung aus der Nebelkammer ausgeschoben und in den Kraftstoffvorratstank zurückgeführt. Bei Weiterlaufen der Kraftstoffpumpe entsteht vor dem Auslaßventil 15 ein Kraftstoffkreislauf.When the outflow of the mist from the mist chamber 12 is reduced in the suction pipe 16 with a corresponding return control of the inflow of fresh air or by completely closing the valve 15, the pressure in the mist chamber increases Supply of fuel through the fuel pump 9 until the pressure relief valve 13 set pressure is reached. The one that collects at the bottom of the cloud chamber Residual fuel is then discharged from the mist chamber via the fuel drain line pushed out and returned to the fuel tank. If you continue walking the A fuel circuit is created in front of the outlet valve 15.
Dabei etwa die Kraftstoffabflußleitung 14 eintretender Kraftstoffnebel wird in dieser rasch rückkondensiert. Der Durchfluß von Kraftstoff durch das Heizelement 3, solange dieses heiß ist, verhindert längere Verweilzeiten, die zu chemischen Umsetzungen des Kraftstoffes führen könnten. Der am Überdruckventil 13 eingestellte Druck stellt sicher, daß am Auslaßventil 15 immer der gleiche Druck des Kraftstufnebels zur Verfügung steht.In this case, about the fuel discharge line 14 entering fuel mist is quickly condensed back in this. The flow of fuel through the heating element 3, as long as this is hot, prevents prolonged dwell times leading to chemical Could lead to conversions of the fuel. The one set on the pressure relief valve 13 Pressure ensures that the exhaust valve 15 always has the same pressure of the power stage mist is available.
Es sind weitere Modifizierungen der Erfindung dadurch möglich, daß zwei Heizelemente grundsätzlich gleicher Bauweise und gleicher Strom- und Kraftstoffanschlüsse, jedoch verschiedener Größe vorgesehen werden, von denen das eine für Leerlauf das andere für Lastbetrieb in an sich bekannter Weise geschaltet wird.Further modifications of the invention are possible in that two heating elements basically of the same design and the same power and fuel connections, However, different sizes can be provided, one of which is for idling the other is switched for load operation in a manner known per se.
Ferner kann, um eine überhitzung des Heizelementes 3 zu vermeiden, dieses nicht wie es an sich zweckmäßig ist, im Auspuff-krümmer angeordnet werden, sondern in einem Bypass der Abgasleitung 2, dessen Zufluß durch Steuerung durch die vom Heizfühler im Heizelement 3 abgegebene Stromstärke geregelt werden kann.Furthermore, in order to avoid overheating of the heating element 3, this is not arranged in the exhaust manifold as it is expedient, but in a bypass of the exhaust pipe 2, whose inflow is controlled by the ones from Heating sensor in heating element 3 regulated current intensity can be.
Die Einbringung des Kraftstoffnebels in das Ansaugrohr 16 kann über eine um dieses geführte Ringleitung erfolgen, aus der eine Mehrzahl von konzentrischen öffnungen in das Saugrohr führen, das zudem an dieser Stelle eine venturirohrartige Einschnürung aufweisen kann.The introduction of the fuel mist into the intake pipe 16 can be carried out via a ring line guided around this, from which a plurality of concentric Openings lead into the suction tube, which also has a venturi-like at this point May have constriction.
Mit einer elektronischen Schaltung kann je nach Temperatur- und Lastzuständen des Motors oder weiteren Parametern je nach Stellung des Stellmotores 22 der öffnungsgrad des Auslaßventiles 15 einerseits geregelt werden und ebenso der Betrieb der Kraftstoffpumpg 9 und das Schalten der Batterie 6 sowie, wenn ein Bypass für das heiße Abgas vorgesehen ist, dessen Auf- und Zusteuerung.With an electronic circuit, depending on the temperature and load conditions of the motor or other parameters depending on the position of the servomotor 22, the degree of opening of the outlet valve 15 can be controlled on the one hand and the operation of the fuel pumps 9 and the switching of the battery 6 and if a bypass is provided for the hot exhaust gas is, its opening and closing.
Es ist zweckmäßig, daß die Krafistof£förderung, solange die Whiskerspackung eine ein chemisches Umsetzen des Kraftstoffes ermöglichende Temperatur aufweist, nicht abgeschaltet wird, um unulässige Verweilzeiten des Kraftstoffes in der Whiskern packung zu vermeiden und um diese rückzukühléni Die Abschaltung der Kraftstoffpumpe 9 kann ebenfalls durch eine elektronische Schaltung über den Heizfühler im Heizelement 3 gesteuert werden.It is advisable that the Krafistof pumping as long as the whisker pack has a temperature that enables chemical conversion of the fuel, is not switched off, in order to avoid impermissible residence times of the fuel in the whiskers Avoid packing and to cool it down The shutdown the fuel pump 9 can also by an electronic circuit via the Heating sensor in heating element 3 can be controlled.
Die erfindungsgemäße Vergaseranordnung läßt den Betrieb von verschiedenartigen Kraftstoffen mit dem gleichen Motor ohne wesentliche Umstellungen zu, wobei diese Umstellungen sich auf die Einstellung der Ventile 13 und 15 beschränken können. Es kann daher der gleiche Motor sowohl mit Otto- wie Dieselkraftstoff mit Fremdzündung betrieben werden.The carburetor arrangement according to the invention allows the operation of various Fuels with the same engine without making significant changes to this Changes can be limited to the setting of valves 13 and 15. The same engine can therefore run on both gasoline and diesel fuel with spark ignition operate.
Claims (5)
Priority Applications (2)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE19823202186 DE3202186A1 (en) | 1982-01-25 | 1982-01-25 | Fuel carburettor for vehicle engines |
DE19823206840 DE3206840A1 (en) | 1982-01-25 | 1982-02-26 | Fuel carburettor for vehicle engines |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE19823202186 DE3202186A1 (en) | 1982-01-25 | 1982-01-25 | Fuel carburettor for vehicle engines |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
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DE3202186A1 true DE3202186A1 (en) | 1983-08-04 |
Family
ID=6153804
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
DE19823202186 Withdrawn DE3202186A1 (en) | 1982-01-25 | 1982-01-25 | Fuel carburettor for vehicle engines |
Country Status (1)
Country | Link |
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DE (1) | DE3202186A1 (en) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN102648344A (en) * | 2009-10-15 | 2012-08-22 | 先进里程技术有限责任公司 | Fuel economizer fuel vapor system for internal combustion engine |
-
1982
- 1982-01-25 DE DE19823202186 patent/DE3202186A1/en not_active Withdrawn
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN102648344A (en) * | 2009-10-15 | 2012-08-22 | 先进里程技术有限责任公司 | Fuel economizer fuel vapor system for internal combustion engine |
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