DE3206840A1

DE3206840A1 - Fuel carburettor for vehicle engines

Info

Publication number: DE3206840A1
Application number: DE19823206840
Authority: DE
Inventors: Ernst Erlenbach Zürich Hutzenlaub
Original assignee: Mueller Wilhelm H & Co KG
Current assignee: Mueller Wilhelm H & Co KG
Priority date: 1982-01-25
Filing date: 1982-02-26
Publication date: 1983-09-15

Abstract

Fuel carburettor for vehicle engines, in which the fuel is vaporised by passing through a fully encapsulated, cylindrical packing of metal whiskers, heated electrically or by the exhaust gases of the engine, and released to a vapour chamber and from this fed by way of a valve, controllable according to the fuel demand of the engine, into the flow of the engine intake air, the fuel recondensed in the vapour chamber being forced back, on closure of the controllable valve, by way of a pressure relief valve into the fuel feed system. It is proposed, for electrical heating of the whisker packing, to provide a coaxial induction coil around this, which can be connected into a high-frequency current circuit.

Description

Beschreibung der ErfindungDescription of the invention

Kraftstoffvergaser für Fahrzeugmotoren Die Erfindung betrifft einen raftstoffvergaser 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, bei dem im Strom der Abgase des Motors angeordneten Heizelement eine allseits geschlossene Nebelkammer zur Aufnahme des vom Heizelement erzeugten Kraftstoffnebels nachgeordnet ist, wobei das den überschüssigen Kraftstoff in die Kraftstoffablußleitung zurückführende Ventil ein an der tiefsten Stelle des Bodens der Nebelkammer angeordnetes überdruckventil ist und die Nebelkammer das steuerbare Auslaßventil für die Zuleitung des Kraftstoffnebels zum Ansaugrohr des Motors aufweist und wobei der die elektrische Heizleitung der Whiskerspackung versorgende Stromkreis gesteuert von dem Wärmefühler abgeschaltet werden kann, sobald eine ausreichende Beheizung des Heizelements durch die Abgase des Motors möglich ist. Fuel carburetor for vehicle engines The invention relates to a Fuel carburetor for vehicle engines, the one with an electric heating cable and a pack of metal whiskers provided with a temperature sensor for controlling 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, in the case of the heating element arranged in the flow of the exhaust gases from the engine, one that is closed on all sides Subordinate 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 the mist chamber is the controllable outlet valve for the supply of the fuel mist to the intake manifold of the engine and wherein the electrical Heating cable 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.

Ein derartiger Kraftstoffvergaser ist im Hauptpatent ........... (Patentanmeldung P 32 02 186.0) beschrieben. In dem Ausführungsbeispiel des Hauptpatentes ist das eine Whiskerspackung aufweisende Heizelement von einer in dieser Whiskerspackung angeordneten elektrischen Heizleitung während des Anfahrvorganges, insbesondere bei kaltem Motor beheizt. Bei einer solchen Anordnung werden die einzelnen Whiskers, soweit sie nicht in einem unmittelbaren Wärmeleitkontakt mit der Heizleitung stehen, durch den durch das Heizelement geförderten und zu vernebelnden Kraftstoff erhitzt, der seinerseits seinen Wärmegehalt nur von der Heizleitung und den mit dieser in unmittelbarem Kontakt stehenden Whiskers aufgenommen hat, da die Wärmeleitfähigkeit der Whiskers selbst wegen ihres dünnen Querschnittes sehr gering ist. Dadurch ergibt sich nicht nur ein nicht unerheblicher Temperaturgradient von der Heizleitung weg in zur Achse des Heiz -elements radialer Richtung sondern auch in dazu axialer Richtung, da mit zunehmender Vergasung und Vernebelung des Kraftstoffes die Wärmeübertragung von diesem auf die Whiskers abnimmt.Such a fuel carburetor is in the main patent ........... (patent application P 32 02 186.0). In the embodiment of the main patent this is a heating element having a whisker pack from one in that whisker pack arranged electrical heating cable during the start-up process, in particular heated when the engine is cold. With such an arrangement, the individual whiskers, as long as they are not in direct thermal contact with the heating tape, heated by the fuel conveyed by the heating element and to be atomized, which, for its part, only derives its heat content from the heating cable and from that in direct contact with whiskers because of the thermal conductivity the whiskers themselves are very small because of their thin cross-section. This results in not only a not insignificant temperature gradient away from the heating tape in the radial direction to the axis of the heating element but also in this direction more axial Direction, because with increasing gasification and atomization of the fuel the heat transfer from this on the whiskers decreases.

Es treten demzufolge, wenn man über den ganzen Querschnitt des Heizelementes die für die Vergasung notwendige Temperatur erreichen will, in nächster Umgebung der Heizleitung Überhitzungen auf, die zu Umsetzungen im geförderten Kraftstoff führen können und andererseits in außenliegenden Bereichen Untertemperaturen.As a result, it occurs when you cover the entire cross-section of the heating element wants to reach the temperature necessary for gasification in the immediate vicinity overheating of the heating cable, which leads to reactions in the pumped fuel and, on the other hand, low temperatures in external areas.

Aufgabe der Erfindung ist es, eine gleichmäßige Erwärmung der gesamten Whiskerspackung herbeizuführen, um Überhitzungen und Umsetzungen im Kraftstoff zu vermeiden.The object of the invention is to ensure uniform heating of the entire Bring whisker packing to overheating and conversions in the fuel avoid.

Weiterhin hat eine derartige Anordnung eine gewisse Trägheit, die allein schon die gleichen Gründe hat wie die vorgenannten sowie die jeder elektrischen Widerstandsheizung. Dies ist gerade für den Anfahrvorgang nachteilig.Furthermore, such an arrangement has a certain inertia that alone already has the same reasons as the aforementioned as well as those of every electrical one Resistance heating. This is particularly disadvantageous for the start-up process.

Es ist daher weitere Aufgabe der Erfindung, die Aufheizzeit der elektrischen Beheizung möglichst abzukürzen.It is therefore another object of the invention to reduce the heating time of the electrical Shorten the heating if possible.

Schließlich ist es'erforderlich, während des Betriebes die Heizleistung des Heizelements an die Betriebszustände und an die dadurch bedingte Veränderung der Durchflußgeschwindigkeit des Kraftstoffes durch das Heizelement anzupassen.Finally, it is necessary to turn on the heating power during operation of the heating element to the operating conditions and the resulting change to adapt to the flow rate of the fuel through the heating element.

Es ist somit zudem Aufgabe der Erfindung, die Beheizung des Heizelements variabel zu gestalten, was bei Beheizung in der Abgasleitung nur in verhältnismäßig ungenauer Weise und unter zeitlicher Verzögerung dadurch geschieht, daß bei vermehrter Motorleistung auch die Abgastemperatur und damit der Wärmeübergang im Heizelement auf den Kraftstoff zunimmt.It is therefore also an object of the invention to heat the heating element to make it variable, which is only proportionate when heated in the exhaust pipe inaccurately and with a time delay that happens when increased Engine power also the exhaust gas temperature and thus the heat transfer in the heating element on the fuel increases.

Diese Aufgaben werden gemäß der Erfindung dadurch gelöste, daß um das Heizelement eine koaxiale Induktionsspule gelegt ist, die in einen Hochfrequenzstromkreis geschaltet werden kann. Es ist zweckmäßig, den die Wicklungen der Induktionsspule bildenden Draht mit einer warmfesten Oxydschicht zu isolieren, die der Wärmebelastung durch die Abgase und deren chemischen Angriffen widerstehen kann.These objects are achieved according to the invention in that to The heating element is a coaxial induction coil placed in a high frequency circuit can be switched. It is useful to use the windings of the induction coil to insulate the forming wire with a heat-resistant oxide layer to protect it from the heat load can withstand the exhaust gases and their chemical attack.

Da während des Betriebes des Motors ausreichend elektrische Energie zur Verfügung steht, die Hochfrequenzbeheizung andererseits mit geringen Strommengen auskommen kann, kann das Heizelement auch außerhalb der Abgasleitung angeordnet und während des gesamten Betriebes des Motors mit Hochfrequenzinduktion beheizt werden. Dabei ist durch Anderung der Stromstärke ohne Schwierigkeit eine Anpassung an die Betriebszustände des Motors möglich.Because there is sufficient electrical energy during operation of the engine is available, the high-frequency heating on the other hand with small amounts of electricity can get by, the heating element can also be arranged outside the exhaust pipe and heated with high frequency induction during the entire operation of the motor will. It is by changing the amperage without difficulty an adaptation to the operating conditions of the engine is possible.

Durch den die Induktionsspule durchlaufenden Hochfrequenzstrom werden in den Whiskers der Whiskerspackung des Heizelements Induktionsströme erzeugt, die die Whiskers in sehr kurzer Zeit auf die gewünschte Verdampfungstemperatur aufheizen, ohne das lokale Überhitzungen oder Untertemperaturen auftreten können. Die Aufheizzeit liegt unter der Zeitdauer, die für das Anlassen des Motors benötigt wird, sodaß immer verdampfter Kraftstoff zur Verfügung steht und auch bei Kaltstart Betriebszustände wie bei warmen Motor vorliegen.Due to the high frequency current passing through the induction coil induction currents generated in the whiskers of the whisker pack of the heating element, which heat the whiskers to the desired evaporation temperature in a very short time, without that local overheating or under-temperatures can occur. The heating time is less than the time it takes to start the engine, so Evaporated fuel is always available and also with cold start operating states as with a warm engine.

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung wird anhand der Zeichnung im folgenden näher beschrieben.An embodiment of the invention is based on the drawing in described in more detail below.

Die Zeichnung zeigt eine schematisch teilgeschnittene Darstellung eines Hubkolbenmotores, der einen erfindungsgemäßen Vergaser aufweist. The drawing shows a schematic, partially sectioned representation a reciprocating engine having a carburetor according to the invention.

Bei 1 ist der Hubkolbenmotor mit der Abgas leitung 2 und dem Ansaugrohr 16 dargestellt. In der Abgasleitung 2 ist das Heizelement 3 angeordnet. Um das Heizelement 3 ist die Induktionsspule 24 gelegt, deren Anschlüsse 25 und 26 zu einer Hochfrequenzstromguelle führen.At 1, the reciprocating engine is with the exhaust line 2 and the intake pipe 16 shown. The heating element 3 is arranged in the exhaust pipe 2. To the heating element 3 the induction coil 24 is placed, its connections 25 and 26 to a high-frequency current source to lead.

Die Windungen der Induktionsspule sind mit einer Oxydschicht überzogen, die von den Abgastemperaturen und den chemisch aktiven Anteilen nicht angegriffen werden kann. In dem Heizelement ist ein Temperaturfühler angeordnet, von dem in der Zeichnung nur die Zuleitung 7 dargestellt ist. In Abhängigkeit von der über diesen Temperatur fühler ermittelten Innentemperatur des Heizelementes 3 kann der Hochfrequenzstrom zur Beheizung der Whiskerspackung des Heizelementes nach den Erfordernissen des Betriebszustandes des Motors 1 eingestellt werden.The windings of the induction coil are covered with an oxide layer, which are not attacked by the exhaust gas temperatures and the chemically active components can be. A temperature sensor is arranged in the heating element, of which in the drawing shows only the feed line 7. Depending on the over this temperature sensor determined internal temperature of the heating element 3 can High frequency current for heating the whisker packing of the heating element as required the operating state of the engine 1 can be set.

Die Anordnung der Kraftstoffleitungen 8, 14 und 17, der Nebelkammer 12 und ihrer Ventile 13 und 15 sowie des Verstellmechanismuses 18, 19, 21, 22, 23 des Auslaßventiles 15 der Nebelkammer sind die gleichen wie bei dem Ausführungsbeispiel des Hauptpatentes.The arrangement of the fuel lines 8, 14 and 17, the mist chamber 12 and their valves 13 and 15 as well as the adjusting mechanism 18, 19, 21, 22, 23 of the outlet valve 15 of the mist chamber are the same as in the embodiment of the main patent.

In einer anderer Ausführungsform kann das Heizelement 3 außerhalb der Abgasleitung 2 in gleicher Weise an der Nebelkammer 12 angeordnet werden, wie im vorstehenden Ausführungsbeispiel bzw. bei dem Ausführungsbeispiel im Hauptpatent. Die Beheizung erfolgt dann ausschließlich über die Induktionsspule 24, wobei der Induktionsstrom nach den Betriebsbedingungen und -erfordernissen des Motores in Abhängigkeit von der Temperaturanzeige durch den Temperaturfühler im Heizelement eingestellt werden kann.In another embodiment, the heating element 3 can be outside the exhaust pipe 2 can be arranged on the mist chamber 12 in the same way as in the above embodiment or in the embodiment in the main patent. The heating then takes place exclusively via the induction coil 24, the Induction current according to the operating conditions and requirements of the motor in Depending on the temperature display by the temperature sensor in the heating element can be adjusted.

Bezugszeichenverzeichnis Die Bezugsziffern sind die gleichen wie bei dem Ausführungsbeispiel des Hauptpatentes mit Ausnahme der folgenden Nummern 24 Induktionsspule 25+26 Anschlüsse zu 24 Leerseite List of Reference Numbers The reference numbers are the same as in the embodiment of the main patent with the exception of the following numbers 24 induction coil 25 + 26 connections to 24 Blank page

Claims

Claims: fuel carburettors for vehicle engines fuel carburettors for vehicle engines, the one with an electrical heating cable and a temperature sensor to control the heating provided pack of metal whiskers having, from Has fuel flowable heating element with a jacket that is closed on all sides and a controllable outlet valve for discharging the fuel mist generated in the heating element into the flow of combustion air and a valve to discharge the from the heating element escaping fuel when the exhaust valve is closed, in which in the flow of exhaust gases of the motor arranged heating element a completely closed mist chamber for receiving downstream of the fuel mist generated by the heating element, the excess Fuel in the fuel discharge line returning valve one at the lowest Place of At the bottom of the cloud chamber arranged overpressure valve is aand the mist chamber the controllable outlet valve for the supply of the fuel mist to the intake pipe of the engine and wherein the electrical heating line .der The whisker pack supplying circuit controlled by the heat sensor is switched off can be as soon as sufficient heating of the heating element by the exhaust gases of the motor is possible, characterized in that around the heating element (3) a coaxial induction coil (24) is placed, which is connected in a high-frequency circuit can be.

2. Fuel carburetor according to claim 1, characterized in that the wire forming the windings of the induction coil (24) with a heat-resistant Oxide layer is isolated.

3. Fuel carburetor according to claim 1, 2, characterized in that that the heating element (3) is arranged outside the exhaust pipe (2).