DE4121075A1 - Heizelementanordnung in einem luftansaugkanalsystem einer brennkraftmaschine - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Heizelementanordnung in einem Luftansaugkanalsystem einer Brennkraftmaschi­ ne nach dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1.

Eine derartige Anordnung ist beispielsweise aus der DE-A1 23 06 362 bekannt und dient dort dazu, wenig­ stens eine teilweise Verdampfung des zur Bildung des Brenngemisches erforderlichen, mit Hilfe von Einspritzventilen abgegebenen und in das Luftan­ saugrohr gelangenden Brennstoff zu erreichen, wobei ein elektrisch beheizbares Sieb vorgesehen ist, über welches der von dem Einspritzventil abgegebene Brennstoff in das Ansaugrohr gelangt.

Als nachteilig wird bei diesem Vorschlag angesehen, daß das Sieb in einem ansaugrohrseitigen Ende eines Zweigstutzens angeordnet ist, der andererseits das Einspritzventil aufweist, d. h. das Sieb wird nicht von der gesamten angesaugten Luftmenge durchströmt.

Aus der DE-C2 34 26 469 ist eine Anordnung bekannt, bei der das Heizelement aus einem im Saugkanal ein­ gesetzten länglichen Hohlkörper besteht, in den der Brennstoff von oben schräg eingespritzt wird. Auch hier wird das Heizelement nur von einem Teil der angesaugten Luftmenge durchströmt, der andere Teil durchströmt den zwischen Hohlkörper und Saugkanal­ wand bestehenden Strömungsquerschnitt.

Aus der DE-C2 33 28 078 ist ein elektrisches Wider­ standsheizelement für eine Anordnung in einem Luft­ ansaugrohr zwischen Vergaser und Motor bekannt, das mit einem mäanderförmig aus einem Blechstreifen ausgestanzten Heizleiter ausgestattet ist, der in einem Kunststoffrahmen gehalten ist. Mit diesem Heizelement, das einfach herzustellen ist, wird dem Brennstoff eine sehr große umspülbare Oberfläche geboten, wobei die Strömungsverluste gering sind.

Hiervon ausgehend liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, eine Heizelementanordnung zu schaffen, die ohne größere Strömungsverluste arbeitet und mit der ein verbessertes Start- und Warmlaufverhalten der Brennkraftmaschine, ein geringer Brennstoffver­ brauch, eine Verbesserung des Fahrverhaltens bei Einsatz der Brennkraftmaschine in einem Fahrzeug und geringere Schadstoffemissionen erreichbar wer­ den, insbesondere auch für den Fall größerer Alko­ holbeimischungen im Brennstoff oder sogar reinen Alkoholbetriebs.

Diese Aufgabe ist bei der Heizelementanordnung nach dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1 durch die im kennzeichnenden Teil des Anspruchs 1 angegebenen Merkmale gelöst worden. Vorteilhafte Weiterbildun­ gen sind mit Unteransprüchen angegeben.

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in der Zeichnung dargestellt und wird nachfolgend be­ schrieben.

Die Zeichnung zeigt:

Fig. 1 einen Längsschnitt durch einen Luftansaugkanal ei­ nes Zylinders der Brennkraftmaschine,

Fig. 2 einen Längsschnitt (Draufsicht) durch alle Luftan­ saugkanäle.

Fig. 1 und 2 zeigen schematisch eine Brennkraftma­ schine 1 mit pro Brennzylinder einem Einspritzven­ til 2, das in eine der zu den einzelnen Zylindern 3 führenden Luftansaugkanäle 4 einspritzt. Zwischen dem Einlaßventil 5 und dem Einspritzventil 2 ist ein Heizelement 6 angeordnet, das siebförmig ausge­ bildet ist und sich über den gesamten Querschnitt des Luftansaugkanals 4 erstreckt. Das Sieb ist aus mehreren in Strömungsrichtung hintereinander ange­ ordneten, mäanderförmig aus einem Blechstreifen ausgestanzten Heizleitern 7 gebildet und deckt den gesamten Einspritzventilstrahlkegel 8 ab.

Vorteilhafterweise sind die Heizelemente 6 in einem Zwischenflansch 9 zwischen Zylinderkopf 10 und Luftansaugkanalgehäuse 11 angeordnet, sie können jedoch auch direkt im Zylinderkopf angeordnet sein. Die Strombeaufschlagung der Heizelemente 6 erfolgt in Reihen-, Parallel- und/oder Gruppenschaltung und wird nach der Start- und Warmlaufphase des Motors abgeschaltet.

Die Strombeaufschlagung kann jedoch während dieser Zeit abhängig von der Motordrehzahl, der Motortem­ peratur und/oder der Zeit nach dem Starten ge­ steuert bzw. abgeschaltet werden. Bei Alkohol- bzw. Alkoholbeimischungsbetrieb kann die Beheizung auch länger bzw. stetig erfolgen.

Mit der erfindungsgemäßen Heizelementanordnung deckt das Heizelement 6 den vollen Querschnitt des Luftansaugkanals 4 ab,
ist das Heizelement 6 in Strömungsrichtung zwischen Einlaßventil 5 und Einspritzventil 2 angeordnet und ermöglicht ein zentrisches, flächendeckendes Auf­ treffen des Einspritzventil-Brennstoffstrahlkegels 8,
ist ein geringer Strömungsverlust erreicht,
liegt eine integrierte Anordnung im Luftansaugka­ nalsystem 11 vor, womit deren Verwendung bei Mehr­ ventileinspritzung bei Brennkraftmaschinen möglich wird, die in Fahrzeuge eingebaut werden sollen. Da­ mit sind ein verbessertes Start- und Warmlaufver­ halten der Brennkraftmaschine, ein geringerer Brennstoffverbrauch, eine Verbesserung des Fahrver­ haltens und geringere Schadstoffemission erreichbar geworden, wobei bei Alkohol- bzw. Alkoholbei­ mischungsbetrieb eine längere oder stetige Behei­ zung erfolgen kann.

Claims (6)

1. Heizelementanordnung in einem Luftansaug­ kanalsystem einer Brennkraftmaschine, bestehend aus einem elektrisch beheizbaren Sieb, über welches der von dem Einspritzventil abgegebene und in den Luft­ ansaugkanal gelangende Brennstoff geleitet wird, wobei die Heizleistung des Siebes in Abhängigkeit von wenigstens einem Betriebsparameter ein- und ausschaltbar bzw. regelbar ist, dadurch gekenn­ zeichnet,
daß das Sieb (6) sich über den gesamten Querschnitt des Luftansaugkanals (4) erstreckt,
daß das Sieb (6) aus mehreren, in Strömungsrichtung hintereinander angeordneten, mäanderförmig aus ei­ nem Blechstreifen ausgestanzten Heizleitern gebil­ det ist und
daß das Sieb (6) den vollen Einspritzventilstrahl­ kegel (8) abdeckt.

2. Anordnung nach Anspruch 1, dadurch ge­ kennzeichnet, daß das/die Heizelemente (6) in einem Zwischenflansch (9) zwischen Zylinderkopf (10) und Luftansaugkanalgehäuse (11) oder direkt im Zylin­ derkopf (10) angeordnet ist/sind.

3. Anordnung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Strombeaufschlagung der Heizelemente (6) in Reihen-, Parallel- und/oder Gruppenschaltung erfolgt.

4. Anordnung nach Anspruch 1, 2 oder 3, da­ durch gekennzeichnet, daß die Strombeaufschlagung nur in der Start- und Warmlaufphase des Motorbe­ triebs erfolgt.

5. Anordnung nach Anspruch 1, 2 oder 3, da­ durch gekennzeichnet, daß die Strombeaufschlagung bei Alkohol- oder Alkoholbeimischungsbetrieb der Brennkraftmaschine über längere Zeit nach dem Star­ ten oder während der gesamten Betriebszeit erfolgt.

6. Anordnung nach Anspruch 1, 2 oder 3, da­ durch gekennzeichnet, daß die Strombeaufschlagung abhängig von der Motordrehzahl, der Motortempera­ tur, der Ansauglufttemperatur und/oder der Zeit nach dem Starten gesteuert bzw. abgeschaltet wird.