DE3237662A1 - Verfahren und vorrichtung zum verbessern einer verbrennung eines gemisches in einer verbrennungskraftmaschine - Google Patents

Verfahren und vorrichtung zum verbessern einer verbrennung eines gemisches in einer verbrennungskraftmaschine

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Description

  • Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Verbes-
  • sern einer Verbrennung eines aus einem Brennstoffanteil und einem Luftanteil bestehenden Gemisches, das mit einer vorgegebenen Geschwindigkeit in Richtung auf einen Verbrennungsraum einer Verbrennungskraftmaschine strömt.
  • In derartigen Gemischen ist der Brennstoffanteil in Form von nebelartig verteilten Tröpfchen im Luftanteil verteilt. Diese Tröpfchen habm eine relativ große Oberflächenspannung und müssen daher bei der Verbrennung zunächst aufgespalten werden. Dadurch behindern die Brennstofftröpfchen eine optimale Ausnutzung des gesamten Brennstoffanteils, der sich im Gemisch befindet. Auf diese Weise muß damit gerechnet werden, daß der Brennstoff hinsichtlich seines gesamten in ihm enthaltenen Wärmewertes nicht vollkommen ausgenutzt wird. Vielmehr wird ein nicht unwesentlicher Anteil der brennbaren Bestandteile als Abgas aus dem Verbrennungsraum abgeführt. Einerseits sinkt dadurch die Ausnutzung der zur Verfügung stehenden Energie, andererseits wird durch die Abgase eine erhebliche Umweltverschmutzung herbeigeführt. Insbesondere enthalten diese Abgase einen erheblichen CO-Anteil, der zu einer Verseuchung der Atmosphäre führt. Darüber hinaus setzen sich Verbrennungsbestandteile im Verbrennungsraum fest und vercracken dort unter dem Einfluß relativ hoher Temperaturen. Auf diese Weise wird der Verbrennungsraum erheblich verschmutzt. Die Verschmutzung führt zu einem weiteren Leistungsabfall der Verbrennungskraftmaschine.
  • Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es daher, das Verfahren der einleitend genannten Art so zu verbessern, daß das Gemisch weitgehend vollständig im Verbrennungsraum verbrennen kann.
  • Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß das Gemisch vor Eintritt in den Verbrennungsraum aus der vorgegebenen Geschwindigkeit zunächst beschleunigt wird bis der Brennstoffanteil aufgrund einer dadurch im Gemisch bewirkten Druckabsenkung verdampft und anschließend auf die vorgegebene Geschwindigkeit verzögert wird.
  • Durch die Verdampfung des Brennstoffanteils wird dieser in den gasförmigenAggregatzustand überführt. In diesem Zustand entsteht eine optimale Durchmischung des Luftanteils mit dem Brennstoffanteil. Dadurch kann sich der Verbrennungsvorgang sehr schnell durch das gesamte für die Verbrennung zur Verfügung stehende Gemich fortpflanzen. Das gesamte Gemisch verbrennt sehr kurzfristig in einem Zeitpunkt, in dem von der Verbrennungskraftmaschine die höchste Leistung abgefordert wird. Auf diese Weise verbessert sich der Wirkungsgrad der Verbrennungskraftmaschine in erheblicher Weise. Der gasförmige Aggregatzustand des Brennstoffanteils bleibt im Gemisch auch dann erhalten, wenn nach der Beschleunigung des Gemisches dieses auf die vorgegebene Geschwindigkeit wieder verzögert wird, bei der die gewünschte Füllung des Verbrennungsraumes gewährleistet ist. Zur Umwandlung aus dem gasförmigen Zustand in den tröpfchenförmigen Zustand müßte das Gemisch weiter als nur bis zur vorgegebenen Geschwindigkeit verzögert werden, um die für die Umwandlung notwendigen Druckverhältnisse zu schaffen. Diese werden aber bei der der richtigen Füllung des Verbrennungsraumes entsprechenden Geschwindigkeit des Gemisches nicht erreicht.
  • Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung ist bei einer Vorrichtung zum Verbessern einer Verbrennung eines aus einem Brennstoffanteil und einem Luftanteil bestehenden Gemisches, das mit einer vorgegebenen Geschwindigkeit in Richtung auf einen Einlaß eines Verbrennungsraumes einer Verbrennungskraftmaschine strönt, vor dem Verbrennungsraum eine die Geschwindigkeit des strömenden Gemisches vergrößernde Querschnittsverengung vorgesehen, zwischen der und dem Einlaß eine die Geschwindigkeit des Gemisches wieder verringernde Beruhigungsstrecke angeordnet ist.
  • Eine derartige Vorrichtung kann leicht als Zusatzvorrichtung an bereits vorhandenen Verbrennungskraftmaschinen vorgesehen werden. Zu diesem Zwecke wird in einem bei jeder Verbrennungskraftmaschine vorhandenen Ansaugstutzen eine Vorrichtung befestigt, die einen dem Ansaugstutzen entsprechenden Flansch aufweist. Diese Vorrichtung ist so bemessen, daß sie entsprechend den jeweiligen Geschwindigkeitsverhältnissen das Gemisch einerseits beschleunigt und andererseits so weit verzögert, daß eine den Auslegungsdaten der Verbrennungskraftmaschine entsprechende Füllung des Verbrennungsraumes erreicht wird.
  • Gemäß einer weiteren bevorzugten Ausführungsform der Erfindung ist innerhalb eines vom Gemisch durchströmten Strömungsganges ein Warmluft-Einlaß vorgesehen, der mit einer außerhalb des Strömungsganges liegenden Warmluftquelle verbunden ist. Dieser Warmluft-Einlaß sorgt dafür, daß das Gemisch auch bei der Verdampfung des Brennstoffanteils nicht zu kalt wird. Bei der Verdampfung entzieht der Brennstoffanteil dem Luftanteil Wärme, die zur Verdampfung notwendig ist. Diese Wärme wird dadurch ersetzt, daß in das Gemisch Warmluft eingelassen wird.
  • Gemäß einer weiteren bevorzugten Ausführungsform der Erfindung ist der Warmluft-Einlaß in einem Rohr angeordnet, das in den Strömungsgang hineinragt. Auf diese Weise ist einerseits dafür gesorgt, daß die Warmluft unmittelbar in das-Gemisch mündet. Andererseits wirkt das in den Strömungsgang hineinragende Rohr im Sinne einer Verkleinerung des Strömungsquerschnittes. Auf diese Weise ist dafür gesorgt, daß im Bereich des Rohres eine sehr hohe Strömungsgeschwindigkeit herrscht, die die Verdampfung des Brennstoffanteils fördert.
  • Im Bereich dieser hohen Geschwindigkeit wird die Warmluft in das verdampfende Gemisch eingelassen, so daß eine die Verbrennung behindernde Temperaturabsenkung verhindert wird.
  • Gemäß einer weiteren bevorzugten Ausführungsform der Erfindung kann das Rohr in eine im Strömungsgang ausgebildete Querschnittsverengung hineinragen. In dieser Ausführungsform der Erfindung wirkt das Rohr nicht allein querschnittsverengend, sondern im Zusammenwirken mit einer weiteren Querschnittsverengung, die den Strömungsgang an dessen Umfang verengt. Auf diese Weise ilberschneiden sich zwei voneinander unabhängige Gestaltungsformen in ihrer Wirkung und rufen gemeinsam eine Beschleunigung hervor, die für die Verdampfung des Brennstoffanteils notwendig ist.
  • Weitere Einzelheiten der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden ausführlichen Beschreibung und den beigefügten Zeichnungen,in denen eine bevorzugte Ausführungsform der Erfindung beispielsweise veranschaulicht ist.
  • In den Zeichnungen zeigen: Fig. 1: Einen Längsschnitt durch einen Strömungsgang in schematischer Darstellung, Fig. 2: einen Querschnitt durch einen anderen Strömungsgang in schematischer Darstellung, Fig. 3: einen Querschnitt durch einen anderen Strömungsgang und Fig. 4: einen Längsschnitt durch einen Strömungsgang.
  • , ~ , Eine Vorrichtung besteht im wesentlichen aus einer Querschnittsverengung 1, die in einem Strömungsgang 2 vorgesehen ist. Dieser Strömungsgang 2 erstreckt sich zwischen einem Vergaser 4 und einem Ansaugstutzen 5 eines Verbrennungsraumes 6, der in einer Verbrennungskraftmaschine vorgesehen ist. Der Verbrennungsraum 6 wird gegenüber dem Ansaugstutzen 5 durch ein Einlaßventil 7 in bekannter Weise abgeschlossen.
  • Der Vergaser 4 besteht im wesentlichen aus einem Luftfilter 8 und einer Brennstoffdüse 9. Durch den Luftfilter 8 tritt ein Luftanteil 10 in den Strömungsgang 2 ein. Erstreth,t dabei an der Brennstoffdüse 9 vorbei und reißt aus dieser einen Brennstoffanteil 11 ab. Der Luftanteil 10 und der Brennstoffanteil 11 bilden ein Gemisch 12, das unter dem Einfluß eines im Verbrennungsraum 6 entstehenden Unterdruckes durch den Strömungsgang 2 in Richtung auf den Verbrennungsraum 6 strömt. Die Menge des in Richtung auf den Verbrennungsraum strömenden Gemisches 12 wird durch eine Drosselklappe 13 gesteuert. Diese ist um eine Mittelachse 14 verschwenkbar im Strömungsgang 2 angeordnet und kann in eine den Strömungsgang verschließende Schließstellung einerseits und in eine den Strömungsgang 2 öffnende öffnungsstellung andererseits verschwenkt werden.
  • Die Querschnittsverengung 1 kann als ein Loch 15 ausgebildet sein, das in einer scheibenförmigen Platte 16 angeordnet ist. Diese scheibenförmige Platte 16 kann mit Hilfe von Flanschen 17, 18 im Strömungsgang 2 befestigt sein. Dabei ist der Flansch 17 an einem dem Vergaser 4 benachbarten Oberteil 19 des Strömungsganges 2 befestigt, während der Flansch 18 an einem dem Ansaugstutzen 5 zugewandten Unterteil 20 des Strömungsganges 2 befestigt ist. Die scheibenförmige Platte 16 hat einen den Flanschen 17, 18 angepaßten Durchmesser und wird mit Hilfe von Schrauben 21, die sich sowohl durch die Flansche 17, 18 als auch durch die scheibenförmige Platte 16 erstrecken, gasdicht mit den Flanschen 17, 18 verbunden.
  • Das Loch 15 hat einen kleineren Durchmesser als der Strömungsgang 2. Zweckmäßigerweise ist das Loch 15 konzentrisch zum Strömungsgang 2 angeordnet. Auf diese Weise wird erreicht, daß das mit einer vorgegebenen Strömungsgeschwindigkeit durch den Oberteil 19 des Strömungsganges 2 strömende Gemisch 12 im Bereich des Loches 15 aufgrund der dort vorhandenen Querschnittsverengung beschleunigt wird. Unmittelbar nach dem Verlassen des Loches 15 vergrößert sich der Querschnitt des Strömungsganges 2 in seinem Unterteil 20 wieder auf ein Maß, das ausreicht, um das Gemisch 12 auf die im Oberteil 19 vorhandene Strömungsgeschwindigkein zu verringern.
  • Das im Vergaser 4 entstehende Gemisch 12 wird mit einer vorgegebenen Geschwindigkeit, die im wesentlichen der Einstellung der Drosselklappe 13 entspricht, durch den Oberteil 19 des Strömungsganges 2 gesaugt. Im Bereich des Loches 15 vergrößert sich die Geschwindigkeit des Gemisches 12. Dadurch sinkt der Druck innerhalb des Gemisches 12 so weit ab, daß der in Form von Tröpfchen im Luftanteil 10 vernebelte Brennstoffanteil 11 verdampfen kann. Unter dem Einfluß der im Unterteil 20 entstehenden Querschnitts erweiterung sinkt die Geschwindigkeit des Gemisches hinter dem Loch 15 wieder ab. Die dadurch entstehende Zunahme des Druckes im Gemisch 12 reicht nicht aus, um den im Bereich des Loches 15 vergasten Brennstoffanteil wieder zu Tröpfchen zu kondensieren. Das Gemisch 12 strömt mit dem in ihm enthaltenen vergasten Brennstoffanteil 11 in den Verbrennungsraum 6 ein. Aufgrund der dadurch im Gemisch 12 vorhandenen gasförmigen Verteilung des Brennstoffanteils 11 kann sich das Gemisch 12 im Verbrennungsraum 6 schnell und gleichmäßig entzünden, so daß eine plötzliche Verbrennung des Gemisches 12 unter gleichmäßiger hoher Belastung eines im Verbrennungsraum 6 sich bewegenden Kolbens 6 stattfindet, der in den Figuren nicht dargestellt ist.
  • Der Brennstoffanteil 11 benötigt bei seiner Vergasung Warme, die er seiner Umgebung entzieht.
  • Diese Wärme wird in erster Linie dem Luftanteil 10 entzogen, so daß aufgrund dieses Wärmeentzuges die Temperatur im Gemisch 12 im Bereich des Loches 15 erheblich absinken kann. Zur Kompensation der auf diese Weise dem Gemisch 12 entzogenen Wärme ist es möglich, unmittelbar hinter dem Loch 15 bzw. im Bereich des Loches 15 dem Gemisch 12 wieder Wärme zuzuführen. Zu diesem Zwecke wird im Bereich der scheibenförmigen Platte 16 bzw. in einem sich an die Platte 16 anschließenden Anschlußteil des Unterteils 20 eine Heizung 22 vorgesehen, die beispielsweise unmittelbar den Strömungsgang 2 über dessen Wandungen 23 erwärmt. Mit Hilfe dieser Heizung 22 wird das Gemisch 12 auf eine Temperatur gebracht, die eine gute Verbrennung innerhalb des Verbrennungsraumes 6 gewährleistet.
  • Darüber hinaus ist es möglich, die Querschnittsverengung 1 mit Hilfe eines Rohres 24 zu bewirken, das durch eine der Wandungen 23 in den Strömungsgang 2 hineinragt Das Rohr 24 verengt den Querschnitt des Strömungsganges 2, so daß bei mittiger Anordnung des Rohres 24 dasGemisch 12 beidseitig des Rohres 24 durch den Strömungsgang 2 strömt.
  • Das durch den Strömungsgang 2 strömende Gemisch 12 prallt auf eine dem anströmenden Gemisch 12 zugewandte Vorderfläche 25 des Rohres 24. Bei diesem Aufprall teilt sich die vom Gemisch 12 gebildete Strömung im Bereich der Querschnittsverengung 1.
  • Diese wird dadurch ausgebildet, daß der gesamte Querschnitt des Strömungsganges 2 um den Querschnitt des Rohres 24 verengt wird. Entsprechend dieser Querschnittsverengung 1 wird das Gemisch 12 im Strömungsgang 2 beschleunigt und verdampft schlagartig an der engsten Stelle des Querschnitts.
  • Das Rohr 24 kann in sehr verschiedener Weise ausgebildet sein. Außer seinem geraden Verlauf quer durch den Querschnitt des Strömungsganges 2 ist es beispielsweise denkbar, daß das Rohr einen Ring 40 bildet, dessen äußerer Umfang 41 in einem vorgegebenen Abstand zu den Wandungen 23 des Strömungsganges 2 verläuft. Aber auch in anderer Weise kann sich das Rohr 24 in mehr oder minder intensiver Ausfüllung des Querschnittes durch den Strömungsgang 2 erstrecken. Dieses Rohr 24 wirkt mit seinem Mantel 42 als Wärmeleiter, der Wärme aus der Umgebung des Strömungsganges 2 in den Strömungsgang 2 hineinleitet. Diese Wärme gibt der Mantel 42 des Rohres 24 an das Gemisch 12 ständig ab. Zur Verbesserung der Wärmeleitung wird das Rohr 24 aus einem gut wärmeleitenden Material,beispielsweise Kupfer, hergestellt. Die an das Gemisch 12 abgegebene Wärme trägt dazu bei, die Wärmeverluste des an dem Rohr 24 vorbeiströmenden Gemisches unmittelbar im Bereich des Rohres 24 wieder auszugleichen.
  • Aufgrund der Strömungsverhältnisse, die sich um das Rohr 24 ausbilden, entsteht an einer der Vorderfläche 25 gegenüberliegenden Hinterfläche 26 des Rohres 24 ein Unterdruck. In dem Rohr 24 sind Öffnungen 27 vorgesehen, die in Längsrichtung des Rohres 24 untereinander angeordnet sind und dessen Mantelfläche 29 durchdringen. Die Öffnungen 27 münden in den Strömungsgang 2 im Bereich der Hinterfläche 26 des Rohres 24. In diesem Bereich herrscht ein weiterer niedriger Druck, der sich aufgrund der Strömungsverhältnisse am Rohr 24 ausbildet.
  • Das Rohr 24 trägt an seinem aus dem Strömungsgang 2 herausragenden Ende eine Filtervorrichtung 30, die aus einem Feinfilter 31 und einem Grobfilter 32 besteht. Der Feinfilter 31 ist in einem Filtergehäuse 33 rund um eine Ventilspindel angeordnet. Diese Ventilspindel ist an ihrem dem Rohr 24 zugewandten Ende mit einem Ventilstück 35 versehen, das mit einem in das Rohr 24 einmündenden Ventilsitz 36 zusammenarbeitet. Sobald das Ventilstück 35 den Ventilsitz 36 beaufschlagt, ist ein zwischen dem Filtergehäuse 33 und dem Rohr 24 vorhandener Durchgang geschlossen.
  • Mit Hilfe des Ventilstückes 35 kann dieser Durch gang mehr oder minder weit geöffnet werden zur Steuerung der Luft- bzw. Gasmenge, die in den Strömungsgang 2 eingelassen werden soll. Diese Luft- bzw. Gasmenge ist so zu bemessen, daß deren Wärmeinhalt zum Ausgleich des Wärmeverlustes ausreicht, den das Gemisch 12 an der engsten Stelleerleidet. Außerdem gleicht die eingelassene Luft-bzw. Gasmenge, bei der es sich sogar um ein an einem Abgasstutzen abgenommenes Abgas handeln kann, den Unterdruck an der Hinterfläche 26 des Rohres 24 aus, so daß sich in Strömungsrichtung hinter dem Rohr 24 wie gewünscht eine laminare Strömung einstellt. Die den Zustrom des Gases bzw. der Luft steuernde Ventilspindel 34 kann gegenüber dem Filtergehäuse 33 mit Hilfe einer im Ventilgehäuse 33 verschraubten Kontermutter 37 festgelegt werden.
  • Die jeweilige Lage der Ventilspindel 34 gegenüber dem Filtergehäuse 33 kann mit Hilfe einer im Ventilgehäuse verschraubten Kontermutter 37 festgelegt werden.
  • Das Ventilgehäuse 33 ist als ein Zylinder ausgebildet, auf dessen Mantelfläche Einlaßschlitze 38, 39 ausgebildet sind, durch die Umgebungsluft in das Rohr 24 angesaugt wird. Diese Einlaßschlitze 38, 39 sind gleichmäßig über die gesamte Oberfläche des Zylinders verteilt. Darüber hinaus ist die Mantelfläche des Zylinders mit dem Grobfilter 32 umgeben. Dieser Grobfilter 32 besteht zweckmäßigerweise aus einem großporigen Kunststoff, in dessen Poren die angesaugte Luft vorgefiltert wird. Darüber hinaus hält dieser großporige Kunststoff eine latente Wärme, so daß die in das Filtergehäuse 33 eintretende Luft im geringen Umfange vorgewärmt ist. Uber das Rohr 24 kann auch vom Verbrennungsmotor abgegebene Strahlungswärme in den Strömungsgang 2 gelangen. Diese Strahlungswärme erhitzt entweder unmittelbar das Rohr 24, das diese Wärme in den Strömungsgang 2 hineinleitet, oder sie erhitzt die den Verbrennungsmotor umgebende Luft, die über das Rohr 24 in den Strömungsgang 2 gelangt.
  • Durch das Rohr 24 wird der Querschnitt des Strömungsganges 2 verengt. Die Strömung des Gemisches 12 teilt sich im Bereich des möglichst in die Mitte des Strömungsganges 2 hineinragenden Rohres 24.
  • Aufgrund des an der Hinterfläche 26 auftretenden Unterdruckes wird warme Luft bzw. warme Gase durch die Öffnung .27 in den Strömungsgang 2 angesaugt.
  • Diese warme Luft durchdringt das im Strömungsgang 2 strömende Gemisch 12 und wärmt es auf. Es gelangt auf diese Weise vorgewärmt in den Verbrennungsraum 6. Durch die Vorwärmung wird die Verbrennung im Verbrennungsraum 6 gefördert.
  • Die Menge der in den Strömungsgang 2 eingelassenen Luft wird mit Hilfe einer Einstellung der Ventilspindel 34 festgelegt. Zweckmäßigerweise erfolgt die Einstellung in der Weise, daß die durch das Rohr 24 einströmende Luft ausreicht, um bei Nennlast des Motors die für die Verbrennung günstigsten Verhältnisse im Verbrennungsraum 6 zu schaffen. Darüber hinaus kann die Ventilspindel 34 aber auch beweglich im Filtergehäuse 33 angeordnet werden. Die jeweilige öffnung des Durchlasses durch das Ventilstück 35 erfolgt in diesen Fällen abhängig von der jeweiligen Leistung des Verbrennungsmotors. Die Steuerung der Ventilspindel 34 kann beispielsweise in Abhängigkeit von dem CO-Gehalt der Abgase vorgenommen werden. Es ist jedoch auch denkbar, die Spindel 34 mit der Drosselklappe 13 zu verbinden, so daß die jeweilige Stellung des Ventilstückes 35 von der Einstellung der Drosselklappe 13 abhängt.
  • Darüber hinaus ist es möglich, im Bereich der Querschnittsverengung auch andere Heizungen 22 vorzusehen. Beispielsweise ist daran zu denken, die Wandungen 23 aufzuheizen. Diese können entweder mit einer entsprechenden elektrischen Heizung umgeben sein. Es ist jedoch auch möglich, die Wandungen 23 im Bereich eines Warmluftstromes anzuordnen.
  • Schließlich ist es denkbar, mehrere querschnittsverengende Faktoren zusammen-wirken zu lassen.
  • Beispielsweise kann im Bereich einer im Strömungsgang 2 durch entsprechende Gestaltung der Wandungen 23 herbeigeführte Querschnittsverengung 1 ein Rohr 24 oder ein anderes den Querschnitt des Strömungsganges 2 veränderndes Gebilde hineinragen.
  • Auf diese Weise verkleinert das Rohr 24 das im Bereich der Querschnittsverengung 1 vorgesehene Loch 15, so daß die Teilung der Strömung durch das Rohr 24 und die Verengung des Strömungsganges 2 durch eine entsprechende Einziehung-der Wände 23 zusammenwirken. Auf diese Weise strömen die beiden Teilströme beidseits des Rohres 24 mit hoher Geschwindigkeit an diesem vorbei und erzeugen den zur Verdampfung des Brennstoffes erforderlichen molekularen Unterdruck an der engsten Stelle der Querschnittsverengung 1. Voraussetzung dazu ist, daß das Rohr 24 genau in die Querschnittsverengung 1 mündet, so daß eine zwischen der Querschnittsverengung 1 und dem Rohr 24 gezogene gedachte Linie sich quer zu der im Strömungsgang 2 ausgebildeten Strömung erstreckt. An der Hinterfläche 26 des Rohres 24 bildet sich der bereits erwähnte geringe Unterdruck im Strömungsschatten des Rohres 24 aus. Dieser reicht aus, um eine Gas-oder Luftmenge anzusaugen, die den jeweiligen Belastungsfällen der Verbrennungskraftmaschine gerecht we-rden kann.
  • Die erfindungsgemäße Vorrichtung kann' unmittelbar am Vergaser 4 vorgesehen werden. Eine derartige Zusammenfassung des Vergasers mit der Vorrichtung kommt beispielsweise in Betracht, wenn neue Verbrennungskraftmaschinen mit der Vorrichtung ausgestattet werden sollen. Darüber hinaus ist es jedoch auch denkbar, den Strömungsgang 2 zwischen dem Vergaser 4 und dem Verbrennungsraum 6 an einer beliebigen Stelle zu unterbrechen, um beispielsweise die scheibenförmige Platte 16 allein oder gemeinsam mit dem Rohr 24 im Strömungsgang 2 anzuordnen.
  • In diesen Fällen wird die scheibenförmige Platte 16 zwischen den Flanschen 17, 18 befestigt.
  • Zweckmäßig ist die Anordnung der Vorrichtung in Strömungsrichtung hinter der Drosselklappe 13. Da die Drosselklappe 13 die Strömungsverhältnisse im Strömungsgang 2 sehr unvorteilhaft beeinflußt, trägt das Loch 15 in der scheibenförmigen Platte 16 dazu bei, die Strömung sowohl im Bereich des Loches 15 als auch im nachfolgenden Unterteil 20 wieder zu beruhigen. Zum Zwecke dieser Beruhigung bietet sich eine Anordnung des Rohres 24 an, bei der die Längsachse des Rohres 24 parallel zur Mittelachse 14 der Drosselklappe 13 läuft.
  • Andere Anordnungen der Vorrichtung sind aber denkbar.Insbesondere ist es denkbar, das Rohr 24 als Heizung auszubilden. Zu diesem Zwecke kann in dem Rohr 24 eine Zeizspirale angeordnet sein, die das Rohr 24 erhitzt. Dieses Rohr 24 gibt dann seine Wärme an das durch den Strömungsgang 2 an ihm vorbeiströmende Gemisch 12 ab.

Claims (38)

  1. Verfahren und Vorrichtung zum Verbessern einer Verbrennung eines Gemisches in einer Verbrennungskraftmaschine Patentansprüche: Verfahren zum Verbessern einer Verbrennung eines aus einem Brennstoffanteil und einem Luftanteil bestehenden Gemisches, das mit einer vorgegebenen Geschwindigkeit in Richtung auf einen Verbrennungsraum einer Verbrennungskraftmaschine strömt, dadurch gekennzeichnet, daß das Gemisch (12) vor Eintritt in den Verbrennungsraum (6) aus der vorgegebenen Geschwindigkeit zunächst beschleunigt wird bis der Brennstoffanteil (11) aufgrund einer dadurch im Gemisch (12) bewirkten Druckabsenkung verdampft und anschließend wieder auf die vorgegebene Geschwindigkeit verzögert wird.
  2. 2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Gemisch (12) im Bereich der Druckabsenkung erwärmt wird.
  3. 3. Verfahren nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Wärme dem Gemisch (12) von außen zugeführt wird.
  4. 4. Verfahren nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Wärme in das strömende Gemisch (12) eingeführt wird.
  5. 5. Verfahren nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Wärme dem strömendenden Gemisch (12) durch ein diesem zugemischtes angewirmtes Medium zugeführt wird.
  6. 6. Verfahren nach Anspruch 4 und 5, dadurch gekennzeichnet, daß das angewärmte Medium über das durch einen Strömungsgang (2) strömende Gemisch (12) gleichmäßig verteilt wird.
  7. 7. Vorrichtung zum Verbessern einer Verbrennung eines aus einem Brennstoffanteil und einem Luftanteil bestehenden Gemisches, das mit einer vorgegebenen Geschwindigkeit in Richtung auf einen Einlaß eines Verbrennungsraumes einer Verbrennungskraftmaschine strömt, gemäß Ansprüchen 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß vor dem Verbrennungsraum (6) eine die Geschwindigkeit des strömenden Gemisches (12) vergrößernde Querschnittsverengung (1) vorgesehen ist, zwischen der und dem Einlaß eine die Geschwindigkeit des Gemisches (12) wieder verringernde-Beruhigungsstrecke angeordnet ist.
  8. B O * f 8. Vorrichtung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß im Bereich der Querschnittsverengung (1) eine Heizung (22) angeordnet ist.
  9. 9. Vorrichtung nach Anspruch 7 und 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Querschnittsverengung (1) im Bereich eines Strömungsganges (2) ausgebildet ist, auf dessen äußerer Wandung (23) die Heizung (22) befestigt ist.
  10. 10. Vorrichtung nach Anspruch 7 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß die Heizung (22) innerhalb des Strömungsganges (2) vorgesehen ist.
  11. 11. Vorrichtung nach Anspruch 7 bis 10, dadurch gekennzeichnet, daß innerhalb des Strömungsganges (2) ein Warmluft-Einlaß vorgesehen ist, der mit einer außerhalb des Strömungsganges (2) liegenden Warmluftquelle verbunden ist.
  12. 12. Vorrichtung nach Anspruch 7 bis 11, dadurch gekennzeichnet, daß der Warmluft-Einlaß in einem Rohr (24) angeordnet ist,' das in den Strömungsgang (2) hineinragt.
  13. 13. Vorrichtung nach Anspruch 7 bis 12, dadurch gekennzeichnet, daß das Rohr (24) in eine im Strömungsgang (2) ausgebildete Querschnittsverengung (1) hineinragt.
  14. 14. Vorrichtung nach Anspruch 1 bis 12, dadurch gekennzeichnet, daß das Rohr (24) die Querschnittsverengung bildet.
  15. 15. Vorrichtung nach Anspruch 1 bis 14, dadurch gekennzeichnet, daß das Rohr (24) mit seiner Mantelfläche einen Wärme an das Gemisch (12) abgebenden Wärmeübertrager bildet.
  16. 16. Vorrichtung nach Anspruch 1 bis 15, dadurch gekennzeichnet, daß das Rohr (24) sich in seiner Längsrichtung quer zum Strömungsgang (2) erstreckt.
  17. 17. Vorrichtung nach Anspruch 1 bis 15, dadurch gekennzeichnet, daß das Rohr (24) eine dem Querschnitt des Strömungsganges (2) angepaßte Form aufweist.
  18. 18. Vorrichtung nach Anspruch 17, dadurch gekennzeichnet, daß das Rohr (24) in Form eines Ringes (40) ausgebildet ist, dessen äußerer Umfang in einem vorgegebenen Abstand parallel zu den Wandungen (23) des Strömungsganges (2) verläuft.
  19. 19. Vorrichtung nach Anspruch 1 bis 18, dadurch gekennzeichnet, daß das Rohr (24) in seiner Manteilfläche mindestens eine öffnung (27) aufweist, die sich in Richtung des strömenden Gemisches (12) öffnet.
  20. 20. Vorrichtung nach Anspruch 1 bis 19, dadurch gekennzeichnet, daß mehrere öffnungen (27) in Längsrichtung des Rohres (24) nebeneinander angeordnet sind.
  21. 21. Vorrichtung nach Anspruch 1 bis 20, dadurch gekennzeichnet, daß das Rohr (24) in seinem freien Querschnitt mit einem den Warmluft-Einlaß steuernden Ventil (34, 35, 36) versehen ist.
  22. 22. Vorrichtung nach Anspruch 1 bis 21, dadurch gekennzeichnet, daß das Ventil (34, 35, 36) mit einer den freien Querschnitt auf ein vorgegebenes Maß festlegbaren Einstellvorrichtung versehen ist.
  23. 23 Vorrichtung nach Anspruch 1 bis 2t, dadurch gekennzeichnet, daß das Ventil mit einer Regeleinrichtung verbunden ist.
  24. 24. Vorrichtung nach Anspruch 23, dadurch gekennzeichnet, daß die Regeleinrichtung mit einem Abgase auf ihren CO-Gehalt überprüfenden Meßeinrichtung verbunden ist.
  25. 25. Vorrichtung nach Anspruch 23 und 24, dadurch gekennzeichnet, daß die Regeleinrichtung mit einer Temperaturmeßeinrichtunq verbunden ist, die im strömenden Gemisch angeordnet ist.
  26. 26. Vorrichtung nach Anspruch 23 und 24, dadurch gekennzeichnet, daß die Regeleinrichtung mit einer drehzahlregelnden Steuervorrichtung des Verbrennungsmotors verbunden ist.
  27. 27. Vorrichtung nach Anspruch 1 bis 26, dadurch gekennzeichnet, daß im Rohr (24) vor dem Ventil ein Feinfilter (31) angeordnet ist.
  28. 28. Vorrichtung nach Anspruch 1 bis 27, dadurch gekennzeichnet, daß der Feinfilter (31) feuchtigkeitsabsorbierende Eigenschaften aufweist.
  29. 29. Vorrichtung nach Anspruch 1 bis 28, dadurch gekennzeichnet, daß der Feinfilter (31) von einem Grobfilter (32) auf seiner der abströmenden Warmluft abgewandten Außenseite umgeben ist.
  30. 30. Vorrichtung nach Anspruch 1 bis 29, dadurch gekennzeichnet, daß der Grobfilter (32) aus einem Kunststoff vorgegebener Eigenwärme besteht.
  31. 31 . Vorrichtung nach Anspruch 1 bis 3G dadurch gekennzeichnet, daß vor dem Rohr (24) eine von der durch das Rohr (24) fließende Warmluft umströmte Wärmequelle vorgesehen ist.
  32. 32. Vorrichtung nach Anspruch 1 bis 31 , dadurch gekennzeichnet, daß zur Steuerung der Temperatur der Wärmequelle eine Steuereinrichtung vorqesehen ist.
  33. 33. Vorrichtung nach Anspruch 1 bis 32 dadurch gekennzeichnet, daß die Steuereinrichtung mit einem Regler verbunden ist.
  34. 34. Vorrichtung nach Anspruch 1 bis 33 dadurch gekennzeichnet, daß der Regler mit der Temperaturmeßeinrichtung verbunden ist, die im strömenden Gemisch (12) angeordnet ist.
  35. 35. Vorrichtung nach Anspruch 1 bis 34, dadurch gekennzeichnet, daß sie unmittelbar Init einem das Gemisch (12) herstellenden Vergaser (4) verbunden ist.
  36. 36 Vorrichtung nach Anspruch 1 bis 34, dadurch' gekennzeichnet, daß sie zwischen einem das Gemisch (12) herstellenden Vergaser (4) und dem Verbrennungsraum (6) angeordnet ist.
  37. 37 Vorrichtung nach Anspruch 1 bis 36, dadurch gekennzeichnet, daß die Querschnittsverengung (1) als Blende ausgebildet ist.
  38. 38. Vorrichtung nach Anspruch 1 bis 36, dadurch gekennzeichnet, daß die Querschnittsverengung (1) als Düse ausgebildet ist.
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