DE3343797A1 - Fuel economiser unit and device for its operation - Google Patents

Fuel economiser unit and device for its operation

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DE3343797A1 DE19833343797 DE3343797A DE3343797A1 DE 3343797 A1 DE3343797 A1 DE 3343797A1 DE 19833343797 DE19833343797 DE 19833343797 DE 3343797 A DE3343797 A DE 3343797A DE 3343797 A1 DE3343797 A1 DE 3343797A1
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Abstract

As Fig. 5 shows, the invention relates to a mixer (17) and a governor (50) and a secondary air tapping through the connecting line (24) between air line (21) and governor (50). The object of the special type of governor using a hollow web (10), which is designed as a mixing nozzle, a triangular profile provided with slots being arranged and its inclined surfaces (13, 14) being provided with slots (11), is a considerable saving of fuel. An essential characteristic in the use of the fuel economiser unit is the tapping of the secondary air from the admission air line to the crank casing. By means of this tapping especially effective mixing conditions are obtained in the mixer (17) in respect of a favourable reprocessing of the fuel/air mixture. <IMAGE>

Description

Kraftstoffspargerät und Einrichtung zu dessen BetriebFuel saving device and device for its operation

Beschreibung Die Erfindung betrifft ein Kraftstoffspargerät und dessen Einrichtung zum Betrieb für vernebelte und gasförmige Kraftstoffe, die mittels eines mit Löchern versehenen Hohlsteges in einem Mischer aufzubereiten sind, wobei der Mischer gegebenenfalls im Abstrom eines Vergasers angeordnet ist.Description The invention relates to a fuel saving device and its Device for operation for atomized and gaseous fuels, which by means of a Hollow webs provided with holes are to be processed in a mixer, the Mixer is optionally arranged in the downstream of a gasifier.

Kraftstoffspargeräte sind in der Technik vielfach entwickelt worden. Sie haben jeweils ein Doppelziel, nämlich den Betrieb eines Kraftfahrzeuges rationeller zu machen und die Umweltbelastung durch Schadstoffe zu vermindern.Fuel saving devices have been developed many times in technology. They each have a double goal, namely to make the operation of a motor vehicle more efficient to make and to reduce the environmental impact of pollutants.

Es kommt bei den Kraftstoffspargeräten, die darauf gerichtet sind, den Verbrennungsvorgang im Motor zu verbessern, darauf an, die im Vergaser erstmals aufbereiteten Kraftstoff-Nebeltröpfchen, die sich dann bereits in Mischung mit der Verbrennungsluft befinden, durch Geschwindigkeits- und Umlenkvorgänge und durch Zweitluiteine Verteilung im Brennraum zu verschaffen, die der Idealverteilung nahekommt. Man strebt an, der Verbrennungsform und Verbrennungsgeschwindigkeit optimale Verhältnisse zu geben. Geschieht dies, so ist eine Kraftstoffersparnis die Folge, wobei sich oft durch die sogenannte Abmagerung des Gemisches auch eine Minimierung der gasförmigen Schadstoffe einstellt.It comes with the fuel-saving devices, which are aimed at To improve the combustion process in the engine, rely on that in the carburetor for the first time processed fuel mist droplets, which are then already mixed with the Combustion air are located, through speed and deflection processes and through Secondly, to provide a distribution in the combustion chamber that comes close to the ideal distribution. The aim is to achieve optimal proportions for the form and speed of combustion admit. If this happens, then a fuel saving is the result, whereby often by the so-called leaning of the mixture also a minimization of the gaseous Adjusts pollutants.

So ist es bekannt, eine solche Optimierung durch die Menge der zugeführten Zusatzluft zum Vergaser eines Motors, unterdruckabhängig, zu erreichen, wobei ein Regler die Menge der zugeführten Zusatzluft in Abhängigkeit von der Zunahme des Unterdruckes, die vor der Drosselklappe herrscht, reguliert.So it is known to optimize such an amount by the amount of feed Additional air to the carburetor of an engine, depending on the vacuum, to be achieved, whereby a Regulator adjusts the amount of additional air supplied depending on the increase in the Negative pressure, that prevails in front of the throttle valve.

Es ist bereits bekannt, solche Kraftstofftpargeräte für vernebelte Kraftstoffe mittels eines in einem Mischraum angeordneten Hohlsteges herbeizuführen, wobei der Mischer im Abstrom des Vergasers angeordnet ist und ein Hohlsteg mit Bohrungen als Mischdüse ausgebildet ist.It is already known such fuel saving devices for nebulized Bring fuels by means of a hollow web arranged in a mixing room, the mixer being arranged in the downstream flow of the gasifier and a hollow web with bores is designed as a mixing nozzle.

Dieses Gerät arbeitet jedoch unzuverlässig, weil die Bohrungen eine zuverlässige optimale Vermischung zwischen dem noch nicht vollkommen aufbereiteten Vergaserabstrom und der Zweitluft nicht herbeiführen können. An dieser Stelle muß eine Optimierung einsetzen, obwohl die Geschwindigkeit des Durchflusses des zu verbrennenden Gemisches eine sehr hohe Mischleistung in kürzester Zeit erfordert.However, this device is unreliable because the holes a reliable optimal mixing between the not yet completely processed Can not cause the carburetor outflow and the secondary air. At this point it must to use an optimization, although the speed of the flow of the to be burned Mixture requires a very high mixing performance in a very short time.

Die Erfindung hat sich die Aufgabe gestellt, diese Mischleistung bei extrem hoher Geschwindigkeit und extrem niedrigem Zeitbedarf, auf kleinstem Raum, durch eine besondere Gestaltung des Hohlsteges im Mischraum, herbeizuführen.The invention has set itself the task of this mixing performance extremely high speed and extremely low time requirement, in the smallest of spaces, through a special design of the hollow web in the mixing chamber.

Die Erfindung löst diese Aufgabe, indem sie von einem Kraftstoffspargerät ausgeht, das für bereits vernebelte (vergaste) flüssige Kraftstoffe, aber auch für gasförmige Kraftstoffe geeignet ist. Sie benutzt dabei einen mit Löchern versehenen Hohlsteg, der im aufzubereitenden Medienstrom, gegebenenfalls im Abstrom eines Vergasers, angeordnet ist, und sie kennzeichnet sich dadurch, daß der Hohlsteg als Mischdüse funktioniert, wobei a) der Düseneingang eine Verengung aufweist, b) im Mischteil ein mit Schlitzen versehenes Dreieckprofil angeordnet, c) an den Schrägflächen Schlitze vorhanden sind, d) im Mischraum die Gesamtheit der Raumformen angeordnet ist, wobei e) die große Zentrale des Hohlsteges vorteilhaft zur Achse der Drosselklappe einen Winkel von etwa 20° einschließt.The invention solves this problem by providing a fuel-saving device assumes that for already atomized (gasified) liquid fuels, but also for gaseous fuels is suitable. She uses one with holes Hollow web, which is in the media flow to be treated, possibly in the outflow of a gasifier, is arranged, and it is characterized in that the hollow web as a mixing nozzle works, wherein a) the nozzle inlet has a constriction, b) in the mixing part a triangular profile provided with slots is arranged, c) slots on the inclined surfaces are present, d) the entirety of the three-dimensional shapes is arranged in the mixing space, wherein e) the large center of the hollow web advantageous to the axis of the throttle valve Includes an angle of about 20 °.

Nach einem besonderen Merkmal der Erfindung ist das Profilteil des Hohlsteges in der Normalen zur Hohlstegzentrale etwa hälftig derart unterteilt, daß die eine Hälfte eine Schrägfläche und die andere Hälfte eine weitere Schrägfläche bildet. Dabei sind die Schrägflächen winkelartig zur Einfallrichtung des Medienstromes angeordnet, und die Verlängerung der Schlitze bildet von einer Schlitzgruppe zur anderen einen Winkel.According to a special feature of the invention, the profile part is the The hollow web in the normal to the hollow web center is divided approximately in half in such a way that that one half is an inclined surface and the other half is another inclined surface forms. The inclined surfaces are angled to the direction of incidence of the media flow arranged, and the extension of the slots forms from a slot group to another an angle.

Die Figuren stellen ein Ausführungsbeispiel der Erfindung dar. Es zeigen: Fig. 1 die Draufsicht auf Mischraum und Hohlsteg, Fig. 2 einen Schnitt durch die Fig. 1, Fig. 3 den Hohlsteg mit Schlitzanordnung in Draufsicht, Fig. 4 einen Schnitt durch die Fig. 3 mit den Schrägflächen, Fig. 5 die Gesamtansicht der Anordnung nach der Erfindung, mit Luftfilter, Mischgerät, Vergaser, Regler und Motorblock, Fig. 6 den Schnitt durch einen Regler mit Reglerkolben, Fig. 7 die Seitenansicht der Fig. 6 und Fig. 8 einen Schnitt durch die Reglerfigurtin, mit Unterdruckanschluß und Bypaßregelung.The figures represent an embodiment of the invention. It 1 shows the top view of the mixing space and hollow web, FIG. 2 shows a section through Fig. 1, Fig. 3 the hollow web with slot arrangement in plan view, Fig. 4 a Section through FIG. 3 with the inclined surfaces, FIG. 5 the overall view of the arrangement according to the invention, with air filter, mixer, carburetor, regulator and engine block, 6 shows the section through a regulator with regulator piston, FIG. 7 shows the side view 6 and 8 show a section through the regulator figure, with a vacuum connection and bypass control.

In den Fig. 1 bis 4 ist der Mischraum mit dem erfindungsgemäß gestalteten Hohlsteg 10, mit den Schlitzen 11, dargestellt.In FIGS. 1 to 4, the mixing space is with the one designed according to the invention Hollow web 10, with the slots 11, is shown.

Besonders aus der Fig. 4 ist ersichtlich, daß die Schrägflächen 13,14 einen Winkel bilden, wobei das sich bildende Dreieck durch eine Halbrundbasis ausgedrückt ist. In der Normalen zur Hohlstegzentrale sind auf den Schrägflächen 13,14 Schlitzgruppen 15,16 angeordnet; deren Verängerung bildet ebenfalls einen Winkel. Hohlsteg 10 und dessen kammartige Umrandung bilden die Mischkammer 18. Die Luft zuführung zum Hohlsteg 10 ist kurz vor der Mischkammer verengt, so daß sich an dieser Stelle eine erhöhte Strömungsgeschwindigkeit ergibt.It can be seen in particular from FIG. 4 that the inclined surfaces 13, 14 Form an angle, with the forming triangle expressed by a semicircular base is. In the normal to the central hollow web are on the inclined surfaces 13, 14 slot groups 15, 16 arranged; their extension also forms a Angle. Hollow web 10 and its comb-like border form the mixing chamber 18 Air supply to the hollow web 10 is narrowed just before the mixing chamber, so that at this point there is an increased flow velocity.

Anhand der Fig. 5 wird das Zusammenwirken der Mischkammer, mit den üblichen Motorteilen ausgerüstet, mit dem Luftfilter 20, dem Vergaser 30, einem Zündverteiler 40 und einem speziell ausgebildeten Regler 50 für die Sekundiurluft erläutert: Das Luftfilter 20 saugt die Luft an und führt die gefilterte Luft in den Vergaser 30, in dem die übliche Drosselklappe 31 angeordnet ist. Das Luftfilter 20 hat zur Belüftung des Kurbelgehäuses die Rohrleitung 21. Zwischen Anschlußleitung 21 und Ansaugleitung 22 für den Regler 50 gibt es eine Zwischenverbindung durch die Rohrleitung 24. Vom Vergaser 30 selbst führt eine Unterdruckleitung zum Regler 50 und mittels eines T-Stückes eine weitere Unterdruckleitung zum Zündverteiler 40.Based on Fig. 5, the interaction of the mixing chamber with the Equipped usual engine parts, with the air filter 20, the carburetor 30, a Ignition distributor 40 and a specially designed regulator 50 for the secondary air explained: The air filter 20 sucks in the air and guides the filtered air in the carburetor 30, in which the usual throttle valve 31 is arranged. The air filter 20 has the pipe 21 for ventilation of the crankcase. Between the connecting pipe 21 and suction line 22 for the regulator 50 there is an interconnection through the pipeline 24. A vacuum line leads from the carburetor 30 itself to the regulator 50 and a further vacuum line to the ignition distributor by means of a T-piece 40.

In dieser Luftleitung 21 herrscht, über das Zeitintervall betrachtet, die eigenartige Erscheinung, daß beim Niedergang der Kolben im Motorgehäuse ein Sog und beim Aufwärtsgang ein Druck entsteht. Die Erfindung nutzt diese Erkenntnis, um die Luftleitung 21 zur Entnahme der Sekundärluft anzuzapfen. Dies geschieht durch die Luftleitung 24, die eine direkte,im Querschnitt vergleichsweise engere Verbindungsleitung 24, zwischen der Luftleitung 21 und dem Regler 50, durch die Luftleitung 22, die vom Filter 20 zum Regler 50 führt, hat.In this air line 21 there is, viewed over the time interval, the peculiar phenomenon that when the piston descends in the engine housing Suction and pressure when going up. The invention uses this knowledge to tap the air line 21 to extract the secondary air. This is done through the air line 24, which is a direct connecting line with a comparatively narrower cross-section 24, between the air line 21 and the regulator 50, through the air line 22, the leads from the filter 20 to the controller 50 has.

Das Ergebnis dieser Verbindungsleitung 24 ist überraschend und außerordentlich. Bei Testversuchen mit Fahrzeugen der Firma Citroen ergab sich eine Kraftstoffersparnis von durchschnittlich 15 bis 20%.The result of this connecting line 24 is surprising and extraordinary. In tests with vehicles from the Citroen company, fuel savings were found from an average of 15 to 20%.

Das erstauhliche Nebenergebnis ergab Minderungen des Schadstoffausstoßes bei NOX um 30%, CH 45% und CO um 70%.The astonishing side result showed reductions in pollutant emissions with NOX by 30%, CH 45% and CO by 70%.

Die Erfindung erklärt sich diese außerordentlichen Werte so: Der pneumatisch pulsierende Luftstrom der Leitung zwischen Kurbelgehäuse 60 und Leitung 21 enthält, nach der Erkenntnis der Erfindung, Öldämpfe in Form eines Nebels. Das erklärt auch die bekannte Erscheinung des Verölens von Teilen des Filters 20.The invention explains these extraordinary values as follows: The pneumatic contains pulsating air flow of the line between crankcase 60 and line 21, according to the knowledge of the invention, oil vapors in the form of a mist. That also explains the known phenomenon of oiling of parts of the filter 20.

Es ist gesicherte Erkenntnis der Erfindung, daß der Niederschlag des tjlnebels nach Installation der Verbindungsleitung 2h aufhört oder überwiegend zurückgeht. Das kann nur bedeuten, daß die Verbindungsleitung 24 beachtliche Teile des Ölnebels in die zum Regler 50 führende Luftleitung 22 überführt. Von dort gelangt das so angereicherte und entstandene Luftgemisch in den Mischer 17, d.h., daß die Mischung von erstaufbereitetem Vergaserbrennstoff mit einer Mischung von Reinluft aus dem Filter und ölnebelangereicherter Luft aus der Verbindungsleitung 24 ein hochaufbereitetes Brennstoffgemisch entstehen läßt, das sogar den Explosions-Brennverlauf günstiger verlaufen läßt.It is a certain knowledge of the invention that the precipitate of tjlnebels stops or predominantly decreases for 2 hours after the connection line has been installed. That can only mean that the connecting line 24 considerable parts of the oil mist into the air line 22 leading to the regulator 50. That's how it goes from there enriched and resulting air mixture in the mixer 17, i.e. that the mixture of pre-treated carburetor fuel with a mixture of clean air from the Filter and oil mist-enriched air from the connecting line 24 is a highly processed Can arise fuel mixture that even the explosion-burning process more favorable lets run.

Der Regler für die Sekundärluft 50 weist, wie die Figurengruppe 6 bis 8 zeigt, die Bypaßregelung 51, die Leerlaufregelung 52, die Druckregelung für den Reglerkolben 53 und die Zuleitung 54 zum Hohlsteg auf. Der Kolben ist als Gleitkolben 55 mit einem inneren Dreieckskörper 56 ausgebildet. Der Regler weist die Membrankammer 57 auf. Die Membrane 58 ist federbelastet.The regulator for the secondary air 50, like the group of figures 6 to 8 shows the bypass control 51, the idle control 52, the pressure control for the regulator piston 53 and the supply line 54 to the hollow web. The piston is a sliding piston 55 formed with an inner triangular body 56. The regulator assigns the diaphragm chamber 57 on. The membrane 58 is spring-loaded.

Mischer 17 und Zündverteiler arbeiten so zusammen, daß im Lastbetrieb der Zündverteiler eine Zündzeitpunktverstellung in Richtung auf magere Einstellung ergibt. Die Arbeitsweise des Mischers 17 kennzeichnet sich in der pneumatischen Wirkung in der Mischkammer 18 durch eine Doppelwirkung nach zwei Seiten.Mixer 17 and distributor work together so that in load operation the ignition distributor provides an ignition timing adjustment toward the lean setting results. The mode of operation of the mixer 17 is characterized by the pneumatic one Action in the mixing chamber 18 through a double action on two sides.

Die beiden Strömungsflügel treffen mit dem einströmenden Gas aufeinander. So wird auf kleinstem Raum höchste Turblllenz el%ellgt.The two flow vanes meet with the inflowing gas. In this way, maximum tur- bility is achieved in the smallest of spaces.

Diese hohe Turbulenz macht das Gerät nach der Erfindung auch geeignet als besonders wirksamen Mischer für die Aufbereitung von Gasen. Offensichtlich ist es so, daß die bisherigen Mischkammern nach dem Stand der Technik auch noch keine ideale Vermischung von Gas und Luft mit sich bringen, so daß der Einsatz des Mischers 17, komprimiert mit der Einrichtung nach der Erfindung, beachtliche Verbesserungen, nicht nur im Hinblick auf eine bessere Ausnutzung des Brennstoffes an sich, vielmehr auch einen erheblich günstigeren Ablauf der Ausnutzung des Brenngases im Hinblick auf eine beachtliche Verminderung der Schadstoffe mit sich bringt.This high turbulence also makes the device according to the invention suitable as a particularly effective mixer for the preparation of gases. Obvious is it so that the previous mixing chambers according to the prior art also none Bring ideal mixing of gas and air, so that the use of the mixer 17, compressed with the device according to the invention, considerable improvements, not only with a view to better utilization of the fuel itself, rather also a significantly more favorable course of the utilization of the fuel gas in terms of brings with it a considerable reduction in pollutants.

Bezugsziffernverzeichnis 10 Hohlsteg 11 Schlitze in 10 12 Dreiecksprofil mit Halbrundbasis 13 Schrägflächen an 12 14 Schrägflächen an 12 75 Schlitz gruppe 16 Schlitzgruppe 17 Mischer 18 Mischkammer 20 Luftfilter 21 Belüftungsleitung zum Kurbelgehäuse 22 Ansaugleitung zum Regler 50 24 Verbindungsleitung zwischen Luftleitung 21 und Regler 50 30 Vergaser 31 Drosselklappe 40 Zündverteiler 41 Unterdruckleitung für 40 42 Unterdruckdose 50 Regler für Sekundarluft 51 Bypassregelung 52 Leerlaufregelung 53 Druckregelung für Reglerkolben 54 Leitung zum Hohlsteg 55 Gleitkolben 56 Dreieckskörper 57 Membrankammer 58 Membrane 60 KurbelgehäuseList of reference numbers 10 hollow web 11 slots in 10 12 triangular profile with half-round base 13 inclined surfaces on 12 14 inclined surfaces on 12 75 slot group 16 slot group 17 mixer 18 mixing chamber 20 air filter 21 ventilation line to Crankcase 22 intake line to regulator 50 24 connection line between air line 21 and regulator 50 30 carburetor 31 throttle valve 40 ignition distributor 41 vacuum line for 40 42 vacuum unit 50 regulator for secondary air 51 bypass control 52 idle control 53 Pressure control for regulator piston 54 Line to hollow web 55 Sliding piston 56 Triangular body 57 diaphragm chamber 58 diaphragm 60 crankcase

Claims (6)

Patentansprüche Kraftstoffspargerät für vernebelte und gasförmige Kraftstoffe, die mittels eines mit Löchern versehenen Hohlsteges, der im aufzubereitenden Medium angeordnet ist, in einem Mischer aufbereitet werden, gegebenenfalls im Abstrom eines Vergasers angeordnet sind, dadurch gekennzeichnet, daß der Hohlsteg (10) als Mischdüse ausgebildet ist und a) der Düseneingang eine Verengung aufweist, b) im Mischteil ein mit Schlitzen (11) versehenes Dreieckprofil (12) angeordnet, c) an den Schrägflächen (13,14) Schlitze (11) vorhanden und d) im Mischraum (20) die Gesamtheit der Mischerteile angeordnet ist. Claims fuel-saving device for nebulized and gaseous Fuels by means of a hollow web provided with holes in the to be reprocessed Medium is arranged to be processed in a mixer, optionally in the outflow a carburetor are arranged, characterized in that the hollow web (10) as Mixing nozzle is formed and a) the nozzle inlet has a constriction, b) in the Mixing part a triangular profile (12) provided with slots (11) is arranged, c) on the inclined surfaces (13, 14) slots (11) and d) in the mixing space (20) the entirety the mixer parts is arranged. 2. Kraftstoffspargerät nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Profilteil (15) des Hohlsteges (10) etwa hälftig derart unterteilt ist, daß die eine Hälfte eine Schrägfläche (13) und die andere Hälfte eine weitere Schrägfläche (14) bildet. 2. Fuel saving device according to claim 1, characterized in that the profile part (15) of the hollow web (10) is divided approximately in half in such a way that one half an inclined surface (13) and the other half another inclined surface (14) forms. -3. Kraftstoffspargerät nach den Ansprüchen 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Schrägflächen (13,14) winklig zur Einfallrichtung des Medienstromes angeordnet sind. -3. Fuel-saving device according to Claims 1 and 2, characterized in that that the inclined surfaces (13, 14) are arranged at an angle to the direction of incidence of the media flow are. 4. Kraftstoffspargerät nach den Ansprüchen 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Verlängerung der Schlitze (11) der einen Schlitzgruppe (15) zur Verlängerung der anderen Schlitzgruppe (16) einen Winkel bildet. 4. Fuel-saving device according to claims 1 to 3, characterized in that that the extension of the slots (11) of one slot group (15) for extension the other slot group (16) forms an angle. 5. Einrichtung nach den Ansprüchen 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen der Luftleitung 21, die zum Kurbelgehäuse führt, und der Luftleitung 22, die zum Regler 50 führt, eine Verbindungsleitung 24 angeordnet ist, die vergleichsweise zu diesen geringeren Querschnitt aufweist. 5. Device according to claims 1 to 4, characterized in that that between the air line 21 leading to the crankcase leads, and the air line 22, which leads to the regulator 50, a connecting line 24 is arranged which has a smaller cross-section compared to this. 6. Einrichtung zum Betrieb des Kraftstoffspargerätes nach den Ansprüchen 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß dem Vergaser (30) und dem Mischer (17) ein Regler für Sekundarluft (50) zugeordnet ist.6. Device for operating the fuel-saving device according to the claims 1 to 5, characterized in that the carburetor (30) and the mixer (17) a Secondary air regulator (50) is assigned.
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