Hintergrund der Erfindung
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Das Gebiet der Erfindung sind Brennkraftmaschinen, und die
Erfindung betrifft insbesondere Brennkraftmaschinen mit
einer Brennstoffheizeinrichtung zur Verbesserung der
Brennstoffverdampfung, ehe der Brennstoff an Motorenzylinder
geliefert wird.
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Herkömmliche Brennkraftmaschinen kombinieren Luft und
Brennstoff zur Lieferung an die Motorenzylinder mit ausgewählten
Verhältnissen und ordnen typischerweise elektrische
Widerstandsheizelemente an, um die Brennstoffverdampfung so zu
verbessern, daß insbesondere während des Aufwärmvorgangs an
kalten Tagen ein gewünschtes Luft-Brennstoff-Verhältnis
sichergestellt oder aufrechterhalten wird. Bei einem
weitverbreiteten Motorsystem ist beispielsweise ein selbstregelndes
elektrisches Widerstandsheizelement mit mehreren Durchgängen
und einem positiven Temperaturwiderstandskoeffizienten (PTC)
zwischen einem Vergaser und einem Ansaugstutzen so
angeordnet, daß ein im wesentlichen in dem Vergaser gebildetes
Luft-Brennstoff-Gemisch durch das Heizelement geleitet wird,
um zur vollständigen Bildung eines Luft-Brennstoff-Gemisches
völlig verdampft zu werden, ehe es an die Motorenzylinder
geliefert wird. Bei einem anderen weitverbreiteten
Motorsystem ist eine Heizplatte in einer Öffnung im Boden eines
Ansaugstutzens unterhalb eines Vergasers angebracht, um in den
Ansaugstutzen geleitete Luft und Brennstoff abzufangen und
zu erwärmen, bevor das Luft-Brennstoff-Gemisch von dem
Stutzen an einzelne Motorenzylinder verteilt wird. Bei anderen,
in der letzten Zeit vorgeschlagenen Motorsystemen mit
Einspritzung sind Brennstoffeinspritzeinrichtungen so
angeordnet,
daß sie Brennstoff in Einlaßkanäle in einem
Zylinderkopf leiten, um genau geregelte Luft-Brennstoff-Verhältnisse
für die einzelnen Motorenzylinder bereitzustellen, und
elektrische Widerstandsheizeinrichtungselemente sind jeweils
in dem Zylinderkopfkanal angeordnet, um den von den
einzelnen Einspritzpumpen eingesprühten Brennstoff abzufangen und
zu erwärmen, damit das gewünschte Luft-Brennstoff-Verhältnis
selbst während des Startens des Motors an einem kalten Tag
erreicht wird. Allerdings wäre es bei einigen dieser
Motorsysteme wie bei Vierzylindermotoren wünschenswert, daß
weniger Heizeinrichtungselemente verwendet werden könnten, um
eine angemessene Brennstofferwärmung durchzuführen, daß
diese Brennstofferwärmung mit geringerem Eingriff in die
Strömung eines Luft-Brennstoff-Gemisches zu den Motorenzylindern
oder mit geringerem Eingriff in die Verteilung des Luft-
Brennstoff-Gemisches auf die verschiedenen Zylinder erreicht
werden könnte, daß solche Heizelemente bei weniger Eingriff
auf die Kühlmittelflüssigkeitsdurchgänge und ähnliches in
ansonsten herkömmlichen Motoren untergebracht werden
könnten, und daß die Erwärmung des Brennstoffs näher an der
Versorgung der Zylinder mit dem Luft-Brennstoff-Gemisch
erreicht werden könnte, insbesondere bei Motorsystemen, die
zwei Ansaugventile für jeden Zylinder aufweisen.
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In der FR-A-2 393 146 ist eine elektrische Heizeinrichtung
offenbart, die sich gegenüber dem Vergasereinlaß in einem
Ansaugstutzen einer Brennkraftmaschine befindet. Die
elektrische Heizeinrichtung ist mit einer Anzahl von
unterschiedlichen Formen gezeigt, wobei ein Heizeinrichtungsdraht
über ihr gesamtes Volumen verteilt ist. Eine elektrische
Stromsteuerschaltung unter Verwendung eines Transistors ist
zur Regelung der Wärmeabgabe der Heizeinrichtung
beschrieben.
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In der EP-A-0 267 645 ist eine flache Heizeinrichtung
offenbart, die sich in dem Einlaßstutzen unter dem Vergasereinlaß
befindet, wobei die Heizeinrichtung PTC-Elemente zur
Durchführung der Heizung der Heizeinrichtung verwendet.
Kurze Zusammenfassung der Erfindung
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Eine Aufgabe der Erfindung ist es, eine neue und verbesserte
Brennkraftmaschine bereitzustellen; einen solchen Motor mit
perfektionierten Mitteln zur Verbesserung der
Brennstoffverdampfung bei der Bildung eines an Motorzylinder zu
liefernden Luft-Brennstoffgemisches vorzusehen; einen solchen Motor
vorzusehen, bei dem der Brennstoff nahe an der Versorgung
der Zylinder mit dem Luft-Brennstoff-Gemisch erwärmt wird;
einen solchen Motor vorzusehen, bei dem die Erwärmung des
Brennstoffs mit minimalem Eingriff in die Strömung des Luft-
Brennstoff-Gemisches zu den Motorzylindern oder die
Verteilung des Luft-Brennstoff-Gemisches zu den verschiedenen
Zylindern oder den verschiedenen Ansaugventilen in einem
Zylinder erfolgt; einen Motor vorzusehen, der verbesserte
Brennstoff-Heizmittel mit ansonsten herkömmlichen
Motorbauteilen leicht aufnimmt; sowie neue und verbesserte
Brennstoffheizvorrichtungen zur Verwendung in solchen Motoren
vorzusehen.
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Nach der vorliegenden Erfindung ist eine Brennkraftmaschine
vorgesehen, die enthält:
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einen Kanal mit einem Einlaß, der mit Mitteln verbunden
ist, um an den Motor eine Einspeisung eines Luft-Brennstoff-
Gemisches zu liefern, oder mit Mitteln, um eine
Lufteinspeisung in Verbindung mit Brennstoffeinspritzmitteln in dem
Kanal an den Motor zu liefern, um ein Luft-Brennstoff-Gemisch
in dem Kanal zu erzeugen;
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wobei sich der Kanal in zwei Zweige teilt, die zu einem
oder mehreren Zylindern des Motors führen;
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sowie eine V-förmige Heizeinrichtung, die dort befestigt
ist, wo sich der Kanal in zwei Zweige teilt, und zwei
planare Wärmeaustauschflächenabschnitte aufweist, die sich so
erstrecken, daß sie sich an einer gemeinsamen Kante zum Einlaß
des Kanals hin treffen, wobei sie von einem Körperelement
überspannt werden, um einen Hohlraum zu bilden, in dem
selbstregelnde elektrische Widerstandsheizeinrichtungen
angeordnet sind, die gegen die Wärmeaustauschflächenabschnitte
durch elektrisch leitende Federanschlußmittel vorgespannt
sind, die durch das Körperelement an Position gehalten
werden, das aus einem elektrisch isolierenden Material besteht
oder elektrisch gegen die Federanschlußmittel isoliert ist,
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wobei die Wärmeaustauschflächenabschnitte so angeordnet
sind, daß sie sich im Strömungsweg des
Luft-Brennstoff-Gemisches längs des Kanals befinden, so daß sie bei Verwendung
den Brennstoff im wesentlichen vollständig verdampfen und
ihre gemeinsame Kante dazu dient, die Strömung des Luft-
Brennstoff-Gemisches in dem Kanal in zwei Ströme zu teilen,
die längs der beiden Zweige fließen.
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Kurz gesagt, weist eine Ausführungsform der neuen und
verbesserten Brennkraftmaschine der Erfindung ein Kanalelement
wie die Plenumkammer eines Motors mit einem
drosselkörperartigen Brennstoffversorgungssystem oder ähnlichem oder dem
Zylinderkopf eines Motors des Brennstoffeinspritztyps mit
Doppelansaugmotorzylindern auf. Der Elementkanal weist einen
Einlaß zur Aufnahme von Luft und Brennstoff in dem Kanal zur
Bildung eines Luft-Brennstoff-Gemisches sowie zwei Auslässe
aus dem Kanal auf, um das Luft-Brennstoff-Gemisch an zwei
Zylinder oder Zylindergruppen oder an zwei
Ansaugventilöffnungen in einem Zylinder zu liefern. Eine Heizeinrichtung
ist so angeordnet, daß sie die in den Kanaleinlaß geleitete
Luft und den Brennstoff abfängt, um den Brennstoff im
wesentlichen vollständig zu verdampfen und das
Luft-Brennstoff-Gemisch mit dem gewünschten Luft-Brennstoff-Verhältnis
vollständig zu bilden, und sie dient auch dazu, das Luft-
Brennstoff-Gemisch zwischen den beiden Auslässen zur
Lieferung an die jeweiligen Motorenzylindermittel ordentlich
aufzuteilen. Die Heizeinrichtung weist bevorzugt eine V-
förmige Wärmeaustauschfläche an einem Metallbauteil oder
ähnlichem sowie zwei Wärmeaustauschflächenabschnitte auf,
die an einer Seite des Bauteils angeordnet sind, um sich mit
ausgewählten Winkeln von einer gemeinsamen Kante zwischen
den Flächenabschnitten zu erstrecken. Zwei selbstregelnde
elektrische Widerstandsheizelemente mit einem positiven
Widerstandstemperaturkoeffizienten sind in thermisch und
elektrisch leitendem Eingriff mit einer entgegengesetzten Seite
des Metallbauteils angeordnet, um zur Übertragung von Wärme
an den jeweiligen Wärmeaustauschflächenabschnitt elektrisch
erregt zu werden. Anschlußmittel sind zur Erregung der
Heizeinrichtungselemente vorgesehen. Metallteilchen oder
ähnliches sind bevorzugt an die Wärmeaustauschflächenabschnitte
der V-förmigen Fläche gesintert, um die Verdampfung von
durch die Flächenabschnitte abgefangenem Brennstoff zu
verbessern. Bei einer bevorzugten Ausführungsform weist das
Metallbauteil an einem Ende der V-förmigen Fläche einen
angeformten Montageflanschteil auf und ist in eine Öffnung in
einer Seitenwand einer Plenumkammer dicht am Boden des
Plenumkanals eingeführt, so daß der Flansch gegen die
Seitenwand um die Öffnung angebracht ist und beide
Wärmeaustauschflächenabschnitte der V-förmigen Fläche in einem Einlaß zu
der Plenumkammer zugewandter Beziehung angeordnet sind. Auf
diese Weise ist die Heizeinrichtung zum Abfangen und
Erwärmen von in den Kammerkanal geleiteter Luft und Brennstoff
angeordnet, um ein Luft-Brennstoff-Gemisch zu bilden, und
teilt das Luft-Brennstoff-Gemisch zur Lieferung an Zylinder
oder Zylindergruppen an entgegengesetzten Enden des
Plenumkammerkanals glatt auf. Die Heizeinrichtung ist in dem
herkömmlichen Plenumkammerbauteil leicht ohne Konflikt mit
Kühlmittelflüssigkeitsdurchgängen und ähnlichem aufgenommen
und befindet sich relativ näher an den Motorzylindern als
bei vielen bekannten Motorensystemen mit
Plenumkammerbrennstoffversorgungssystemen.
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Bei einer weiteren bevorzugten Ausführungsform der Erfindung
ist eine Dichtstütze oder ähnliches zwischen einem
Zylinderkopf und einem Einlaßrohr in einer Brennkraftmaschine des
Einspritztyps befestigt, wobei der Zylinderkopf mehrere
Kanäle aufweist, die zu den jeweiligen Motorzylindern führen,
wobei jeder der Kanäle einen Einlaß zur Aufnahme von Luft
und Brennstoff aus Brennstoffeinspritzeinrichtungen und
Einlaßrohrdurchgängen beispielsweise zur Bildung von Luft-
Brennstoff-Gemischen in den jeweiligen Kanälen aufweist, und
wobei jeder zwei Auslässe zum Liefern jedes Luft-Brennstoff-
Gemisches an die jeweiligen Zylindereinlaßventilöffnungen
eines Doppelansaugmotorzylinders am Auslaßende jedes Kanals
aufweist. Bevorzugt sind Metallbauteile mit einer V-förmigen
Wärmeaustauschfläche mit selbstregelnden
Heizeinrichtungselementen, die zur Übertragung von Wärme an jeden der beiden
Abschnitte der Wärmeaustauschfläche angeordnet sind,
zwischen den fernen Enden von zwei Trägern angebracht, die sich
von einer Dichtungsstütze in die jeweiligen
Zylinderkopfkanäle erstrecken. Die V-förmigen Flächen sind mit zwei
Wärmeaustauschflächenabschnitten jedes Bauteils in dem Einlaß zu
dem Kanal zugewandter Beziehung angeordnet. Bei dieser
Anordnung fangen die V-förmigen Wärmeaustauschflächen Luft und
Brennstoff ab, die in die jeweiligen Zylinderkopfkanäle
geleitet werden, um den Brennstoff zur Bildung von Luft-
Brennstoff-Gemischen mit gewünschten
Luft-Brennstoff-Verhältnissen in den den einzelnen Kanälen und zur Aufteilung
des Luft-Brennstoff-Gemisches zur Lieferung an die
jeweiligen Zylindereinlaßventilöffnungen jedes
Doppelansaugventilmotorzylinders über zwei Kanalauslässe zu verdampfen.
Beschreibung der Zeichnungen
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Weitere Aufgaben, Vorteile und Einzelheiten der neuen und
verbesserten Brennkraftmaschine der Erfindung erscheinen in
der folgenden detaillierten Beschreibung bevorzugter
Ausführungsbeispiele der Erfindung, wobei sich die detaillierte
Beschreibung auf die Zeichnungen bezieht; darin zeigen
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Fig. 1 eine Teilschnittansicht entlang der Längsachse eines
Zylinders in einer nach der Erfindung vorgesehenen
Brennkraftmaschine;
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Fig. 2 eine Teilschnittansicht längs der Linie 2-2 von Fig.
1;
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Fig. 3 eine Teilperspektivansicht einer in der
Brennkraftmaschine von Fig. 1 verwendeten Heizeinrichtung;
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Fig. 4 eine Schnittansicht längs der Linie 4-4 von Fig. 3;
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Fig. 5 eine Teildraufsicht einer weiteren bevorzugten
Ausführungsform einer Brennkraftmaschine der Erfindung;
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Fig. 6 eine Teilschnittansicht längs der Linie 6-6 von Fig.
5;
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Fig. 7 eine Schnittansicht längs der Linie 7-7 von Fig. 6;
und
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Fig. 8A-8B bis 12A-12B Teildraufsichten bzw.
Teilschnittansichten von Flächen eines Bauteils, das bei anderen
bevorzugten Ausführungsformen von Heizeinrichtungen
zur Verwendung in dem Motor der Erfindung verwendet
wird.
Beschreibung der bevorzugten Ausführungsformen
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Unter Bezug auf die Zeichnungen gibt in Fig. 1-2 die Ziffer
10 eine bevorzugte Ausführungsform der neuen und
verbesserten Brennkraftmaschine der Erfindung an, die mit einem
Kanalelement 12 wie einem Zylinderkopfmittel für einen Motor
des Brennstoffeinspritztyps mit mehreren Motorzylindern 18
(von denen in Fig. 1 nur einer gezeigt ist) in dem bei 19
angegebenen Motorblock gezeigt ist, wobei jeder Zylinder von
dem Typ mit zwei Ansaugventilen 20 ist (von denen in Fig. 1
nur eines gezeigt ist). Das Zylinderkopfmittel weist einen
in dem Kopf vorgesehenen Kanal 22 für jeden Motorzylinder
auf, wobei jeder Kanal einen Einlaß 24 und zwei
Kanalauslässe 26 aufweist (von denen nur einer in Fig. 1 gezeigt ist),
die jeweils zu einer von zwei Zylindereinlaßventilöffnungen
28 führen (von denen nur eine gezeigt ist), die in jeden
Zylinder 18 gehen. Das heißt, der Zylinderkopfkanal 22 teilt
sich an einer Zylinderwandkante 30 auf, um einen
zusätzlichen Kanalauslaß 26 vorzusehen (der in der Sicht von Fig. 1
hinter dem Auslaß 26 liegt), um ein Luft-Brennstoff-Gemisch
an ein zweites Ansaugventil zu einem Zylinder 18 zu liefern;
vgl. Fig. 1. Eine Brennstoffeinspritzeinrichtung 32 eines
beliebigen herkömmlichen Typs ist an dem Zylinderkopf
beispielsweise für jeden Motorzylinder angebracht, um
periodische Sprüher oder Ströme von Brennstoff in den Kanal 22 zu
leiten, wie dies in Fig. 1 bei 34 angedeutet ist. Eine
Einlaßrohreinrichtung 36 ist an dem Zylinderkopf befestigt, um
Luft von den Einlaßrohrdurchgängen 38 in die jeweiligen
Zylinderkanäle 22 zu leiten, wie dies durch die Pfeile 40
angedeutet ist. Auf diese Weise ist es möglich, daß die in die
Kanäle 22 geleitete Luft und der Brennstoff ein
Luft-Brennstoff-Gemisch mit einem ausgewählten
Luft-Brennstoff-Verhältnis in jedem Kanal bilden können und dieses Gemisch an
die jeweiligen Ventilöffnungen 28 für den Zylinder 18 zu
liefern. Die Brennstoffeinspritzeinrichtung ist zwar so
gezeigt, daß sie an dem Zylinderkopf angebracht ist, um durch
einen getrennten Teil 24.1 Brennstoff in den Kanal 22 zu
liefern, aber die Brennstoffeinspritzeinrichtungen können
auch an dem Einlaßrohrmittel oder ähnlichem angebracht sein,
um erfindungsgemäß Brennstoff mit der Luft 40 durch den
gleichen Einlaßteil in den Kanal zu leiten.
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Erfindungsgemäß ist eine Heizvorrichtung 42 an dem Motor so
angebracht, daß eine Wärmeaustauschfläche in jedem
Zylinderkopfkanal angeordnet ist, um in den Kanal geleitete Luft und
Brennstoff abzufangen, damit der Brennstoff zur
vollständigen Verdampfung und Bildung des gewünschten Luft-Brennstoff-
Gemisches erwärmt wird, knapp bevor das Luft-Brennstoff-
Gemisch an den Motorzylinder 18 geliefert wird. Die
Wärmeaustauschfläche dient auch dazu, das Luft-Brennstoff-Gemisch
aufzuteilen, um es jeweils durch einen Kanalauslaß 26 zu
jeder Zylindereinlaßventilöffnung zu liefern.
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Bei einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung weist
eine Stütze 44, die bevorzugt aus einem elektrisch und
thermisch isolierendem Material wie einem Phenol- oder
Verbundmaterial oder ähnlichem besteht, Öffnungen 46 auf, die in
jeden der Zylinderkopfkanäle 22 führen, und sie weist
bevorzugt
zusammendrückbare Dichthautschichten 44.1 auf, die an
Teilen von entgegengesetzten Stützenseiten um die
Stützenöffnungen mit Klebstoff oder ähnlichem befestigt sind. Die
Stütze ist zwischen dem Zylinderkopf 12 und dem
Einlaßrohrelement 36 auf die bei Kopfdichtungen herkömmliche Weise
befestigt, um die Einlaßrohrdurchgänge zu den jeweiligen
Kanälen 22 abzudichten. Zwei Träger 48, 50 weisen Enden 48.1,
50.1 auf, die in die Stütze innerhalb jeder Stützenöffnung
46 eingebettet sind und sich in freitragender Beziehung
entlang entgegengesetzter Seiten des Kanals 22 (der oberen
und der Bodenseite in der Sicht von Fig. 1) dorthin
erstrecken. Falls dies gewünscht ist, können die Träger in
Ausnehmungen in den Wänden der Kanäle 22 aufgenommen sein,
um mit diesen Wänden bündig abzuschließen. Bei einer
bevorzugten Ausführungsform sind die Träger aus Stahl oder
ähnlichem gebildet, sie können aber im Rahmen der Erfindung auch
aus einem Aluminium-, Phenol- oder Verbundmaterial gebildet
sein. Ein Metallbauteil 52 mit einer V-förmigen
Wärmeaustauschfläche 54 ist zwischen den fernen Enden 48.2, 50.2 der
Träger so angebracht, daß die beiden
Wärmeaustauschflächenabschnitte 54.1, 54.2, die sich von einer gemeinsamen Kante
54.3 zwischen den Flächenabschnitten an einer Seite des
Bauteils zurückerstrecken, beide in einer dem Kanaleinlaß 24
zugewandten Beziehung angeordnet sind, um die in den Kanal
geleitete Luft 40 und den Brennstoff 34 abzufangen. In Fig.
3 und 4 ist am besten gezeigt, daß zwei selbstregelnde
elektrische Widerstandsheizelemente 56, die jeweils einen Körper
56.1 aus einem Keramikmaterial wie mit Lanthan dotiertem
Bariumtitanat oder ähnlichem sowie an entgegengesetzten Seiten
Metallkontakte 56.2 aufweisen, mit einem Metallkontakt in
thermisch und elektrisch leitendem Eingriff mit einer
entgegengesetzten Seite des Metallbauteils stehen, die elektrisch
erregt werden soll, um Wärme zu den
Wärmeaustauschflächenabschnitten 54.1 bzw. 54.2 zu übertragen. Ein elastisches
Federanschlußmittel 58 ist bevorzugt in elektrisch leitendem
Eingriff mit den anderen Metallkontakten an den
Heizelementen angeordnet, und ein Körper 60 ist an dem Metallbauteil
durch eingefalzte Kanten des Bauteils befestigt, wie dies
beispielsweise bei 54.4 angegeben ist, um das Federmittel in
elektrischem Kontakt mit den Heizelementen zu halten. Der
gezeigte Körper 60 ist aus einem elektrisch isolierenden
Material gebildet, kann aber im Rahmen der Erfindung auch
aus einem thermisch leitenden Material gebildet sein, das
durch ein isolierendes Streifenmaterial oder ähnliches gegen
das Federmittel 58 isoliert ist. Ist er aus Metall gebildet,
dann kann der Körper 60 auch an das Metallbauteil 52
geschweißt sein. Falls dies gewünscht wird, weist das
Metallbauteil 54 an Enden der V-förmigen Wärmeaustauschfläche
Flanschteile 54.5 auf, die an die Trägerenden 48.2, 50.2
genietet sind. Alternativ sind die Träger so angepaßt, daß sie
mit dem Metallbauteil einstückig gebildet sind, und bei
einer bevorzugten Ausführungsform ist wenigstens einer der
Träger elektrisch leitend. Ein Federmittel 62 ist bevorzugt
so an der Heizeinrichtung befestigt, daß es in elektrisch
leitendem Eingriff mit dem Metallbauteil 54 steht und
elastisch an dem Zylinderkopf in jedem Kanal 22 angreift, um
das Metallbauteil elektrisch an den Kopf zu erden und mit
einem beispielsweise aus dem anderen Träger herausgebogenen
Fuß 64 bei der genauen Positionierung der Heizeinrichtung in
dem Kanal 22 zusammenzuwirken. Das elastische Anschlußmittel
58 ist zur elektrischen Verbindung mit einer
Fahrzeugenergieversorgung angeordnet. Bevorzugt ist beispielsweise eine
Sammelschiene 66 in die elektrisch isolierende Stütze
eingebettet, um mit der Energieversorgung verbunden zu werden,
wie dies in Fig. 2 bei 68 angegeben ist, und die Leitungen
70 verbinden die jeweiligen Federanschlüsse 58 durch
Schweißstellen oder ähnliches elektrisch mit der
Sammelschiene, wie dies in Fig. 1 bei 72 angedeutet ist.
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Bei dieser Anordnung ist die Heizeinrichtung 42 leicht und
kompakt in einem ansonsten herkömmlichen Zylinderkopf in
einem ansonsten herkömmlichen Motorsystem aufgenommen, um in
jeden Kanal 22 geleitete Luft und Brennstoff sehr nahe an
den Zylindern 18 abzufangen, um den Brennstoff zu erwärmen
und im wesentlichen vollständig zu verdampfen, damit das
Luft-Brennstoff-Gemisch mit dem gewünschten Luft-Brennstoff-
Verhältnis gebildet wird, und um das Luft-Brennstoff-Gemisch
zum Liefern an die jeweiligen Ansaugventilöffnungen über
zwei Auslässe 26 von dem Kanal glatt und korrekt auf
zuteilen. Diese Heizeinrichtung wird besonders vorteilhaft bei
einem Motor mit Ansaugstutzen- und Zylinderkopfmitteln
verwendet, die aus Materialien wie Kunststoffen oder Keramik
mit niedriger Wärmeleitfähigkeit gebildet sind.
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Bei einer weiteren bevorzugten Ausführungsform der
Erfindung, die in Fig. 5-6 bei 74 angegeben ist, weist das
Kanalelement eine Plenumkammer 76 oder ähnliches auf, wie sie
herkömmlicherweise in Vier- oder
Sechszylinderbrennkraftmaschinen oder ähnlichem mit Vergaser- oder
Drosselklappenkörperbrennstoffversorgungssystemen oder ähnlichem aufweisen.
Wie gezeigt, weist die Plenumkammer einen oberen Teil 76.1,
einen Boden 76.2, in dem typischerweise ein
Kühlmittelflüssigkeitsdurchgang 76.3 gebildet ist, sowie zwei Seitenwände
76.4, 76.5 auf, die innerhalb der Plenumkammer einen Kanal
78 bilden. Die Kammer weist einen in der oberen Wand der
Kammer vorgesehenen Einlaß 80 auf, um einen Vergaser oder
einen Drosselklappenkörperflansch oder ähnliches
aufzunehmen, sowie zwei Auslässe 82 an entgegengesetzten Enden des
Kanals. Falls dies gewünscht ist, sind die Kanalenden ferner
in zwei Abschnitte aufgeteilt, wie dies bei 82.1, 82.2
angegeben ist, um durch jeden Auslaßabschnitt ein
Luft-Brennstoff-Gemisch an einen Motorzylinder zu liefern, wie dies zu
verstehen ist.
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Erfindungsgemäß weist eine Heizeinrichtung 84 ein
Metallbauteil 86 mit einer V-förmigen Wärmeaustauschfläche 88 auf,
die an der Plenumkammer so angebracht ist, daß zwei
Wärmeaustauschflächenabschnitte 88.1, 88.2, die sich von einer
gemeinsamen Kante 88.3 zwischen den Flächenabschnitten
wegerstrecken, beide in dem Kanaleinlaß 80 zugewandter
Beziehung angeordnet sind. Bei dieser Anordnung fangen die
Wärmeaustauschflächenabschnitte der Heizeinrichtung Luft und
Brennstoff oder Luft-Brennstoff-Gemische oder ähnliches ab,
die in die Plenumkammerkanäle geleitet werden, um den
Brennstoff
zur vollständigen Bildung des gewünschten
Luft-Brennstoff-Gemisches vollständig zu verdampfen, so daß es das
gewünschte Luft-Brennstoff-Verhältnis aufweist. Die
Einrichtung dient auch dazu, das Luft-Brennstoff-Gemisch zur
Lieferung an einzelne Motorzylinder oder Zylindergruppen an
Auslässen von dem Kammerkanal 78 glatt aufzuteilen. Das die V-
förmige Fläche bildende Metallbauteil 86 weist bevorzugt
einen angeformten Montageflanschteil 90 an einem Ende der V-
förmigen Fläche auf, und die Plenumkammerseitenwand 76.4
weist nahe an dem Kammerboden eine Öffnung 76.6 auf, um die
Heizeinrichtung aufzunehmen und zu ermöglichen, daß der
Montageflansch an die Seitenwand angrenzt, wobei die Dichtung
92 zwischen dem Flansch und der Wand angeordnet ist, um die
Kammer abzudichten und die Heizeinrichtung thermisch gegen
die Kammer abzudichten, außer wo sie durch Bolzen 94
befestigt ist. Auf diese Weise ist die Heizeinrichtung
zweckmäßig an der Plenumkammer nahe an dem Kammerboden angebracht,
um am Einlaß 80 eintretende Luft und Brennstoff abzufangen
und das Luft-Brennstoff-Gemisch glatt aufzuteilen, um es
über den gesamten Querschnitt des Kanals 78 z.B. ohne
Konflikt mit den Kühlmittelflüssigkeitsdurchgängen 76.3 zu
leiten. Zwei oben beschriebene, selbstregelnde elektrische
Widerstandsheizelemente sind bevorzugt mit einem
Metallkontakt jedes Elements in elektrisch und thermisch leitendem
Eingriff mit einer Seite des Metallbauteils entgegengesetzt
zu den Wärmeaustauschflächenabschnitten 88.1, 88.2
angeordnet, um elektrisch zur Wärmeübertragung zu den jeweiligen
Wärmeaustauschflächenabschnitten erregt zu werden. Ein
elastisches Federanschlußmittel 96 ist in elektrisch leitendem
Eingriff mit den anderen Metallkontakten der Heizelemente
angeordnet, was zu verstehen ist, und ein elektrisch
isolierender Körper 98 ist an dem Metallbauteil oder ähnlichem
befestigt, um elastische Federanschlüsse in elektrisch
leitendem Eingriff mit den Heizelementen zu halten. Eine
Leitung 100 ist bevorzugt elektrisch mit dem Federanschluß
verbunden und erstreckt sich in druckdichter Beziehung durch
den Montageflansch, um die Heizelemente mit einer
Fahrzeugenergieversorgung zu verbinden. Bei dieser Anordnung ist die
Brennkraftmaschine 74 zweckmäßig dazu geeignet, eine frühe
Brennstoffverdampfungsheizung für Vier- oder
Sechszylindermotoren unter Verwendung einer einzigen Heizeinrichtung
bereitzustellen, die leicht an einem herkömmlichen
Motorbauteil angebracht wird, während sie auch eine Erwärmung
relativ näher an den Motorzylindern bereitstellt, als dies bei
bekannten Brennstoffheizsystemen eines vergleichbaren Typs
der Fall wäre.
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Bei einer weiteren bevorzugten Ausführungsform der
Erfindung, die in Fig. 8A bei 102 angegeben ist, umfaßt der Motor
eine Heizeinrichtung wie die in Fig. 1-4 oder 5-7 gezeigte,
bei der die Wärmeaustauschflächenabschnitte der
Heizeinrichtung (nur einer ist in Fig. 8A gezeigt) geprägt oder auf
andere Weise mit geneigten Vorsprüngen 104 gebildet ist, die
von dem Flächenabschnitt nach oben stehen, so daß
irgendwelche flüssigen Brennstofftröpfchen oder ähnliches, die den
Flächenabschnitt beaufschlagen könnten, wie dies durch den
Pfeil 106 in Fig. 8B angedeutet ist, und tendenziell so an
den Flächenabschnitten ablaufen würden, wie dies durch den
Pfeil 108 angegeben ist, in ihrem Fluß verlangsamt und auf
einen, sich aus den Vorsprüngen ergebenden, erhöhten
Flächeninhalt des Flächenabschnitts treffen würden, wodurch die
Wärmeübertragung an den Brennstoff und die Verdampfung an
dem Flächenabschnitt verbessert wird. Weitere vergleichbare
Anordnungen sind in Fig. 9A-9B, 10A-10B und 12A-12B gezeigt.
So weist die in Fig. 9A-9B bei 110 gezeigte Ausführungsform
des Motorsystems vertikale Sperrvorsprünge 112 auf, um die
Brennstoffströmung an dem Flächenabschnitt vollständiger zu
verzögern; das in Fig. 10A-10B bei 114 gezeigte System weist
verjüngte Vorsprünge 116 auf, die dazu neigen, den
Brennstoff so abzulenken, daß er in verschiedenen Richtungen über
den Flächenabschnitt fließt; und das in Fig. 12A-12B
gezeigte System 118 weist ein Siebelement 120 auf, das an den
Flächenabschnitt gesintert oder gelötet oder ähnliches ist,
oder das in den Flächenabschnitt zur Bildung von Wannen 122
gegossen ist, die dazu neigen, den flüssigen Brennstoff bis
zur Verdampfung zurückzuhalten. Bei all diesen
Ausführungsformen
erhöhen die Vorsprünge den wirksamen
Wärmeübertragungsflächeninhalt der Flächenabschnitte und verzögern die
Brennstof fströmung über die Flächen. Bei einer bevorzugten,
in Fig. 11A-11B bei 124 gezeigten Ausführungsform sind eine
Vielzahl von Metallteilchen 126 aus Messing oder Kupfer oder
ähnlichem mit hoher thermischer Leitfähigkeit aneinander und
an den Flächenabschnitt 128 selbst gesintert, um eine
Vielzahl von Poren oder Zwischenräumen 130 zwischen den Teilchen
vorzusehen, die dazu dienen, die wirksame
Wärmeübertragungsabschnittsfläche stark zu vergrößern und dazu neigen, jeden
flüssigen Brennstoff in den Poren zu halten, bis er
verdampft ist.