DE3343797C2 - Device for supplying additional air into the intake duct of an internal combustion engine - Google Patents
Device for supplying additional air into the intake duct of an internal combustion engineInfo
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Abstract
Die Erfindung betrifft, wie die Fig. 5 zeigt, einen Mischer (17) und einen Regler (50) sowie einen Sekundärluft-Abgriff durch die Verbindungsleitung (24) zwischen Luftleitung (21) und Regler (50). Ziel der besonderen Bauart des Reglers durch einen Hohlsteg (10), der als Mischdüse ausgebildet ist, wobei ein mit Schlitzen versehenes Dreieckprofil angeordnet, und dessen Schrägflächen (13, 14) mit Schlitzen (11) versehen sind, ist eine beachtliche Einsparung von Kraftstoffen. Wesentliches Merkmal bei der Verwendung des Kraftstoffspargerätes ist der Abgriff der Sekundärluft aus der Zuluftleitung zum Kurbelgehäuse. Mit diesem Abgriff werden im Mischer (17) besonders wirkungsvolle Mischverhältnisse im Hinblick auf eine günstige Nachaufbereitung des Brennstoff-Luft-Gemisches erzielt.As FIG. 5 shows, the invention relates to a mixer (17) and a regulator (50) as well as a secondary air tap through the connecting line (24) between the air line (21) and the regulator (50). The aim of the special design of the regulator by means of a hollow web (10), which is designed as a mixing nozzle, with a triangular profile provided with slots, and whose inclined surfaces (13, 14) are provided with slots (11), is a considerable saving of fuel. An essential feature when using the fuel-saving device is the tapping of the secondary air from the supply air line to the crankcase. With this tap, particularly effective mixing ratios are achieved in the mixer (17) with regard to a favorable post-processing of the fuel-air mixture.
Description
dieser, aus dem Kurbelgehäuse zugeführten Atmosphäre handelt es sich um öldämpfe, ölnebel, Ölpartikel, Kondenswasser usw., d. h. ein Gemisch, das mit nichtbrennbaren Partikeln angereichert ist Durch Zuführung dieses Gemisches in einem aufbereiteten Zustand über den Verteiler in den Ansaugkanal wird eine besonders wirksame Abmagerung des in die Brennkraftmaschine eingeführten Kraftstoff-Luft-Gemisches und somit eine besonders große Reduzierung der im Abgas der Brennkraftmaschine enthaltenen schädlichen Bestandteile (NO,, CO und CH) erreicht.this atmosphere supplied from the crankcase consists of oil vapors, oil mist, oil particles, Condensation etc., d. H. a mixture enriched with non-combustible particles by feeding this mixture in a prepared state via the distributor into the intake duct becomes a special one effective leaning of the fuel-air mixture introduced into the internal combustion engine and thus a particularly large reduction in the harmful components contained in the exhaust gas of the internal combustion engine (NO ,, CO and CH) reached.
Die durch die Zuströmleitung und den Hohlsteg fließende Zusatzluft enthält somit weitaus trägere Öldämpfe, Ölpartikel usw., zu deren Vermischung mit dem Ansaugluftstrom es besonderer Maßnahmen bedarf. Hierzu wurde als Verteiler ein Hohlsteg geschaffen, der die schlitzförtnigen Ausströmöffnungen aufweist. Der Hohlsteg weist am Eingang eine Verengung auf, wodurch eine Erhöhung der Strömungsgeschwindigkeit der Zusatzluft erreicht und sichergestellt wird, daß auch die mitgeführten trägeren Bestandteile einwandfrei aus den Ausströmöffnungen herausgeführt und mit dem Ansaugluftstrom vermischt werden. Durch die Ausbildung der Ausströmöffnungen als Schlitze ergibt sich die Möglichkeit einer gezielten Einleitung der Zusatzluft in den Ansaugluftstrom. Hierdurch wird eine besonders gute Verwirbelung, die für die mitgeführten trägeren Partikel unerläßlich ist, erreicht, wodurch eine einwandfreie Mischung sichergestellt wird.The additional air flowing through the inflow line and the hollow web therefore contains far more inert oil vapors, Oil particles, etc., to mix them with the intake air flow special measures are required. For this purpose, a hollow web was created as a distributor, which the Has slot-shaped outflow openings. The hollow web has a constriction at the entrance, whereby an increase in the flow rate of the additional air is achieved and it is ensured that also the entrained inert components properly guided out of the outflow openings and with the intake air flow be mixed. The possibility arises through the design of the outflow openings as slots a targeted introduction of the additional air into the intake air flow. This makes a particularly good one Turbulence, which is essential for the entrained sluggish particles, is achieved, resulting in perfect mixing is ensured.
Ergänzend zum Stand der Technik sei noch auf die DE-GM 66 06 241 verwiesen. Aus dieser Veröffentlichung ist eine Luftreinigungseinrichtung für eine Brennkraftmaschine bekannt, bei der zu Reinigungszwecken die im Kurbelwellengehäuse der Maschine entwickelten Dämpfe über eine Saugleitung in das Luftfilter geführt werden. Dabei zweigt ein Rohr von der Saugleitung ab und führt von dem Kurbelwellengehäuse ausgehende Dämpfe unmittelbar zu einem Saugverteiler unterhalb des Vergaser; der Brennkraftmaschine. Während des Betriebes der Maschine transportiert der im Saugverteiler aufgebaute Unterdruck die Gase vom Kurbelwellengehäuse zum Vergaser, von wo sie mit der eingeführten Luft den Zylindern zugeführt und verbrannt werden. Es erfolgt hierbei jedoch keine Vermischung der Dämpfe des Kurbelv-.ellengehäuses mit Zusatzluft, und die Einführung der Dämpfe in den Saugverteiler geschieht über keinen Verteiler der erfindungsgemäßen Art.In addition to the prior art, reference is also made to DE-GM 66 06 241. From this publication an air cleaning device for an internal combustion engine is known, in which for cleaning purposes the vapors developed in the crankshaft housing of the machine are fed into the air filter via a suction line will. A pipe branches off from the suction line and leads outwards from the crankshaft housing Vapors directly to a suction manifold below the carburetor; the internal combustion engine. During the When the machine is in operation, the negative pressure built up in the intake manifold transports the gases from the crankshaft housing to the carburetor, from where they are fed to the cylinders with the introduced air and burned. It However, there is no mixing of the vapors from the crankcase with additional air, and the introduction the vapors in the suction manifold does not take place via a manifold of the type according to the invention.
Zum Erfindungsgegenstand gehört ferner das speziell ausgebildete Regelorgan, das an die vom Ansaugkanal zum Zündverteiler führende Leitung angeschlossen ist und somit dv.rch Abgriff des Unterdruckes im Ansaugkanal den freien Querschnitt der Zuströmleitung für die Zusatzluft in Abhängigkeit von den jeweiligen Lastbedingungen (Leerlaur, Teillast, Vollast) steuert. Erfindungsgemäß läßt sich somit in bezug auf die jeweilige Lastbedingung eine optimale Menge an Zusatzluft dem Ansaugkanal zuführen. Darüber hinaus kann hierbei am Regelorgan eine Bypassregelung vorgesehen sein, über die der dem Zündverteiler zugeführte Unterdruck moduliert und somit eine Verstellung des Zündzeitpünktes erreicht werden kann.The subject matter of the invention also includes the specially designed control element that is attached to the intake duct The line leading to the ignition distributor is connected and thus dv.rch tapping of the negative pressure in the intake duct the free cross-section of the inflow line for the additional air depending on the respective load conditions (Leerlaur, part load, full load) controls. According to the invention can thus with respect to the respective Load condition, supply an optimal amount of additional air to the intake duct. In addition, on A bypass control system can be provided via which the negative pressure supplied to the ignition distributor is modulated and thus an adjustment of the ignition point can be achieved.
Weiterbildungen des Erfindungsgegenstandes gehen aus den Unteransprüchen hervor.Further developments of the subject matter of the invention emerge from the subclaims.
Die Erfindung wird nunmehr anhand eines Ausführungsbeispiels in Verbindung mit der Zeichnung im einzelnen erläutert. Es zeigtThe invention will now be described in detail using an exemplary embodiment in conjunction with the drawing explained. It shows
Fig. 1 eine Draufsicht auf ein mit einem Hohlsteg versehenes Verteilerzwischenstück, Fig.2 einen Vertikalschnitt durch das Verteilerzwischenstück der Fig. 1,Fig. 1 is a plan view of a with a hollow web provided intermediate distributor piece, Figure 2 shows a vertical section through the intermediate distributor piece of Fig. 1,
F i g. 3 den in F i g. 1 gezeigten Hohlsteg in der Draufsicht, F i g. 3 the in F i g. 1 shown hollow web in plan view,
ä F i g. 4 einen Vertikalschnitt durch den Hohlsteg der Fig. 3,ä F i g. 4 shows a vertical section through the hollow web of Fig. 3,
F i g. 5 eine schematische Gesamtansicht der Vorrichtung, F i g. 5 shows a schematic overall view of the device,
F i g. 6 einen Schnitt durch ein Regelorgan, ίο F i g. 7 eine Seitenansicht des Regelorgans der F i g. 6 undF i g. 6 shows a section through a control element, FIG. 7 is a side view of the regulating member of FIG. 6th and
F i g. 8 einen weiteren Schnitt durch das Regelorgan. In den F i g. 1 —4 ist der als Hohlsteg 10 ausgebildete Verteiler dargestellt, der an einem Verteilerzwischenstück befestigt ist. Der Hohlsteg 10 ist im Bereich des Ansaugkanals mit schlitzförmigen Ausströmöffnungen 11 versehen. Besonders aus Fig.4 ist ersichtlich, daß der Hohlsteg 10 Schrägflächen 13, 14 aufweist, die miteinander einen Winkel bilden, wobei das gebildete Dreieck eine Halbrundbasis aufweist. Auf ;>.n Schrägflächen 13, 14 sind Schlitzgruppen vorgesehen, deren Schlitze winklig zueinander angeordnet sind (nicht gezeigt). Der Hohlsteg 10 bildet eine Mischkammer 18. Die Luftzuführung zum Hohlsteg 10 ist kurz vor der Mischkammer verengt, so daß sich an dieser Stelle eine erhöhte Strömungsgeschwindigkeit ergibt.F i g. 8 shows a further section through the control element. In the F i g. 1-4 is the one designed as a hollow web 10 Manifold shown attached to a manifold adapter. The hollow web 10 is in the area of Intake channel provided with slot-shaped outflow openings 11. It can be seen in particular from FIG. 4 that the hollow web 10 has inclined surfaces 13, 14 which form an angle with one another, the triangle formed has a semicircular base. On;>. N sloping surfaces 13, 14 slot groups are provided, the slots of which are arranged at an angle to one another (not shown). Of the Hollow web 10 forms a mixing chamber 18. The air supply to hollow web 10 is shortly before the mixing chamber narrows, so that there is an increased flow velocity at this point results.
Anhand der F i g. 5 wird das Zusammenwirken der Mischkammer mit dem Luftfilter 20, dem Vergaser 30, einem Zündverteiler 40,42 und einem speziell ausgebildeten Regelorgan 50 für die Zusatzluft erläutert: Über das Luftfilter 20 wird die Luft angesaugt und die gefilterte Luft wird in den Vergaser 30 eingeführt, in dem eine übliche Drosselklappe 31 angeordnet ist. Das Luftfilter 20 ist zur Belüftung des Kurbelgehäuses 60 mit diesem über eine Rohrleitung 21 verbunden. Zwischen der Rohrleitung 21 und einer Zuströmleitung 22 für die Zusatzluft besteht eine Verbindung über eine Rohrleitung 24. Vom Vergaser 30 selbst führt eine Unterdr uckleitung 23 zum Reg Morgan 50 und mittels eines T-Stükkes c;ne weitere Unterdruckleitung 41 zum Zündverteiler 40,42.Based on the F i g. 5 explains the interaction of the mixing chamber with the air filter 20, the carburetor 30, an ignition distributor 40, 42 and a specially designed control element 50 for the additional air: The air is sucked in via the air filter 20 and the filtered air is introduced into the carburetor 30, in which a conventional throttle valve 31 is arranged. The air filter 20 is connected to the crankcase 60 via a pipe 21 to ventilate the crankcase 60. Between the pipeline 21 and an inflow line 22 for the additional air there is a connection via a pipeline 24. A vacuum line 23 leads from the carburetor 30 itself to the Reg Morgan 50 and by means of a T-piece c ; ne further vacuum line 41 to the ignition distributor 40, 42.
In der Leitung 21 herrscht beim Niedergang der Kolben der Brennkraftmaschine Unterdruck und beim Aufwärtsgang Überdruck. Dieser Vorgang wird nutzbar gemacht, um die Leitung 21 zur Entnahme von Zusatzluft anzuzapfen. Dies geschieht durch die Leitung 24, die eine direkte, im Querschnitt vergleichsweise engere Verbindungsleitung zwischen der Leitung 21 und der Zuströmleitung 22. die vom Luftfilter 20 zum Regelorgan 50 führt, bildet.In line 21 there is negative pressure when the piston of the internal combustion engine descends and when it is upward Overpressure. This process is made available to the line 21 for the extraction of additional air to tap into. This is done through the line 24, which is a direct, comparatively narrower cross-section Connecting line between the line 21 and the inflow line 22 from the air filter 20 to the control element 50 leads, forms.
Das durch die Anordnung dieser VerbindungsleitungThis is due to the arrangement of this connecting line
24 gewonnene Ergebnis ist überraschend. Bei Testversuchen mit Fahrzeugen der Firma Citroen ergab sich eine Kraftstoffersparnis von durchschniul:ch 15 bis 20%.24 result is surprising. 15 to 20% ch: In experimental testing of vehicles, the company Citroen to fuel savings afforded by durchschniul.
Es ergaben sich ferner Minderungen des Schadstoffausstoßes bei NO, um 30%, CH 45% und CO um 70%.There were also reductions in pollutant emissions for NO by 30%, CH 45% and CO by 70%.
Der pulsierende '.uftstrom zwischen Kurbelgehäuse 60 und Rohrleitung 21 enthält öldämpfe in Form eines Nebels. Das erklärt auch die bekannte Erscheinung des Verölens von Teilen des Filters 20.The pulsating air flow between the crankcase 60 and pipe 21 contains oil vapors in the form of a mist. This also explains the well-known appearance of the Oiling parts of the filter 20.
Dieser Niederschlag des ölnebels hört nach Installation der Verbindungsleitung 24 auf oder geht stark zurück. Das kann nur bedeuten, daß die Verbindungsleitung 24 beachtliche Teile des Ölnebels in die zum Regelorgan 50 führende Zuströmleitung 22 überführt. Von dort gelangt das so angereicherte und entstandene Luftgemisch in die Mischkammer 18. d. h. daß die MischungThis precipitate of oil mist stops after installation of the connecting line 24 or goes back sharply. That can only mean that the connecting line 24 considerable parts of the oil mist are transferred into the inflow line 22 leading to the regulating element 50. from there, the air mixture that has been enriched and created in this way reaches the mixing chamber 18. d. H. that the mix
von erstaufbereitetem Vergaserkraftstoff mit einer Mischung von Reinluft aus dem Filter und ölnebelangereicherter Luft aus der Vcrbindungsleitung 24 ein hochaufbcreitetcs Kraftstoffgemisch entstehen läßt, das die Verbrennung günstiger ablaufen läßt. 5of first processed carburetor fuel with a mixture of clean air from the filter and oil mist-enriched Air from the connection line 24 is a highly processed Can arise fuel mixture that allows the combustion to proceed more favorably. 5
Das Regelorgan 50 für die Zusatzluft weist, wie die Figurengruppe 6 bis 8 zeigt, eine Bypaßregelung 51, eine Leerlaufregelung 52, eine Druckregelung 53 für den Reglerkolben 55 und eine Zuleitung 54 zum Hohlsteg 10 auf. Der Kolben 55 ist als Gleitkolben mit einem inneren in Dreieckskörper 56 ausgebildet. Das Regelorgan hat eine Membrankammer 57. Die Membran 58 ist federbelastet. The control element 50 for the additional air has, as the group of figures 6 to 8 shows, a bypass control 51, a Idle control 52, a pressure control 53 for the regulator piston 55 and a feed line 54 to the hollow web 10 on. The piston 55 is designed as a sliding piston with an inner triangular body 56. The regulating body has one Diaphragm chamber 57. The diaphragm 58 is spring-loaded.
Der Verteiler 17 und der Zündverteiler 40, 42 arbeiten so zusammen, daß im Lastbetrieb der Zündverteiler eine Zündzeitpunktverstellung in Richtung auf magere Einstellung erhält.The distributor 17 and the distributor 40, 42 work together so that in load operation the distributor receives an ignition timing adjustment towards the lean setting.
riif» A^rKiMtcvL^ici» des Verteilers !7 ist durch ssne Doppelwirkung nach zwei Seiten gekennzeichnet. Die beiden Strömungsflügel aus den Schlitzgruppen treffen auf das irn Ansaugkanal strömende Gas. So wird auf kleinstem Raum höchste Turbulenz erzeugt. Diese hohe Turbulenz macht die hier in Rede stehende Vorrichtung für die Aufbereitung von Gasen besonders geeignet. Offensichtlich ist es so. daß die bisherigen Mischkammern nach dem Stand der Technik keine ideale Vermischung von Gas und Luft mit sich bringen, so daß der Einsatz des Verteilers 17 beachtliche Verbesserungen nicht nur im Hinblick auf eine bessere Ausnutzung des Kraftstoffes, sondern auch im Hinblick auf eine beachtliehe Verminderung der Schadstoffe mit sich bringt.riif »A ^ rKiMtcvL ^ ici» of the distributor! 7 is through ssne Double action marked on two sides. The two flow vanes from the slot groups meet on the gas flowing in the intake duct. In this way, maximum turbulence is generated in the smallest of spaces. This high Turbulence makes the device under discussion here particularly suitable for the treatment of gases. Obviously it is. that the previous mixing chambers according to the prior art are not ideal mixing of gas and air, so that the use of the manifold 17 significant improvements not only with a view to better utilization of fuel, but also with a view to a noteworthy one Reduction of pollutants brings with it.
Hierzu 4 Blatt ZeichnungenFor this purpose 4 sheets of drawings
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