DE7607367U1

DE7607367U1 - Treibstoffzufuhranordnung und selbstregelnde heizvorrichtung zur verwendung in einer solchen anordnung

Info

Publication number: DE7607367U1
Application number: DE19767607367U
Authority: DE
Original assignee: Texas Instruments Inc
Current assignee: Texas Instruments Inc
Priority date: 1975-03-10
Filing date: 1976-03-10
Publication date: 1982-12-02
Also published as: IT1057330B; JPS51132318A; US3987772A; DE2610043A1; GB1537162A

Description

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Patentanwälte · European Patent Attorneys München Stuttgart

1. Juni 1982 $· G 76 07 367.Ί

I Texas Instruments Incorporated

Unser Zeichen: T 1958X

Treibstoffzuführanordnung

Die Erfindung bezieht sich auf eine Treibstoffzuführanordnung gemäß dem Kennzeichen des Schutzanspruchs 1.

ί ' Eine solche Anordnung ist bereits aus der DE-OS 2 128 811 be-

i, kannt. In dieser bekannten Anordnung ist die Heizvorrichtung

als ein Ring ausgebildet, der an der Innenfläche des Durchlaß-I rohrs angebracht ist. Mittels der Heizvorrichtung wird Heiß-

I luft erzeugt, die einerseits das Durchlaßrohr erwärmt und

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'' andrerseits über Öffnungen in der Heizvorrichtung in das

I Durchlaßrohr einströmt. Die ringförmige Heizvorrichtung läßt

j, jedoch den Querschnitt des Durchlaßrohrs im wesentlichen frei,

so daß kein merklicher Anteil der im Gemisch enthaltenen Treibstoff tropfchen unmittelbar auf die Heizvorrichtung auftrifft. Da das Gemisch nur am umfang des Strömungsquerschnitts mit der Heizvorrichtung in Kontakt kommt, erfolgt keine große Wärmeab-

» leitung von der Heizvorrichtung, so daß sich diese nach ihrer

|^! Inbetriebnahme rasch auf die Temperatur erwärmen wird, bei der

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ihr Widerstandswert sprunghaft ansteigt und demzufolge auch die weitere Heizwirkung aufhört. Für eine optimale Gemischaufbereitung kann die Periode, in der die Heizvorrichtung Wärme abgibt, zu kurz sein. Außerdem wird nicht mit Sicherheit gewährleistet, daß alle Treibstofftropfchen verdampft werden, da sie, wie bereits erwähnt wurde, nicht unmittelbar mit der Heizvorrichtung in Kontakt kommen.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Treibstoffzufuhranordnung der eingangs geschilderten Art so auszugestalten, daß unter allen Betriebsbedingungen des Brennkraftmotors eine möglichst vollständige Verdampfung der im Gemisch enthaltenen Treibstofftropfchen erzielt wird.

.Erfindungsgemäß wird dies mit den im Kennzeichen des Patentanspruchs 1 enthaltenen Merkmalen erreicht. Aufgrund der besonderen Anbringung der Heizvorrichtung in der erfindungsgemäßen Anordnung fallen alle aus dem Vergaserdurchlaßrohr kommenden, im Gemisch enthaltenen Treibstofftropfchen mit hoher Wahrscheinlichkeit auf die Oberfläche der Heizvorrichtung, so daß sie verdampft werden können. Aufgrund der besonderen Lage der Heizvorrichtung bewirkt der Gemischstrom auch eine gute Wärmeableitung von der Heizvorrichtung, wodurch erreicht werden kann, daß die Wärmeabgabe durch das Heizelement tatsächlich erst dann erfolgt, wenn sie nicht mehr erforderlich ist. Dies bedeutet eine optimale Anpassung an alle möglichen Betriebsbedingungen des Brennkraftmotors.

Die im Anspruch 2 gekennzeichnete vorteilhafte Weiterbildung der Erfindung sorgt dafür, daß eine vollständige Verdampfung des Treibstoffs auch dann erreicht wird, wenn ein besonders treibstoffreiches Gemisch an der Heizvorrichtung ankommt. Der aufgebogene Rand gewährleistet, daß sich ein gewisser Treibstoffanteil auf der Oberfläche der Heizvorrichtung ansammeln

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kann, so daß nur verdampfter Treibstoff zum Motor weitergeleitet wird.

Die Erfindung wird nun anhand der Zeichnung beispielshalber erläutert. Es zeigen:

Fig. 1 ein elektrisches Schaltbild zur Erläuterung des Einbaus der PTC-Heizvorrichtung mit einem wahlweise verwendeten Thermostat im Anlaßstromkreis eines Kraftfahrzeugs,

Fig. 2 eine Schnittansicht der in der erfindungsgemäßen Anordnung verwendeten PTC-Heizvorrichtung und

Fig. 3 eine Schnittansicht einer Treibstoffzuführanordnung eines Benzinmotors mit der darin angebrachten selbstregelnden PTC-Heizvorrichtung.

In Fig. 1 ist eine PTC-Heizvorrichtung 10 im elektrischen AnlaßStromkreis eines Kraftfahrzeugs dargestellt. Die Heizvorrichtung 10 erhält aus einer Batterie 12 Strom, wenn der Zündschalter 14 beim Anlassen eines Kraftfahrzeugs geschlossen wird. Nach dem Schließen des Zündschalters zum Anlassen des Kraftfahrzeugs beginnt die Heizvorrichtung sich zu erwärmen, so daß das mit ihr in Kontakt stehende Benzin verdampft. Ein Thermostat 16 kann dazu verwendet werden, den Stromkreis bei einer bestimmten Temperatur zu unterbrechen, was unten noch näher erläutert wird. Zum Schließen des Stromkreises können die Heizvorrichtung 10 und die Batterie 12 über den Rahmen des Kraftfahrzeugs gemäß der Darstellung an Masse liegen.

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Die in den Figuren 2 und 3 dargestellte Heizvorrichtung 10 weist einen Behälter 18 mit einer Bodenwand 20 und mit nach oben ragenden Seitenwänden 22 auf, das einen offenen Quader bildet. Der Behälter 18 kann aus einem kräftigen Hochtemperaturmaterial, wie kohlenstoffarmem Stahl, bestehen.

In dem Behälter 18 befinden sich als Heizelemente zwei Thermistorpillen 24 und 26. Diese Pillen bestehen vorzugsweise aus einem Keramikplättchen aus halbleitendem Bariumtitanat, beispielsweise Ba_{n QO7}La_{n nno}TiO_. Bei Erreichen einer Anomalie-U,yy / U ,UUo j

temperatur erzeugen die Pillen Wärme bei einer im wesentlichen konstanten Temperatur abhängig von ihrer elektrischen Erregung und ihr spezifischer Widerstand weist bei Temperaturen über dieser Anomalietemperatur einen sehr steilen positiven Temperaturkoeffizienten auf. Es kann jede gewünschte Anzahl von PTC-Pillen verwendet werden. Diese PTC-Pillen 24, 26 sind herkömmliche Typen, zu denen jeweils eine "heiße" Leitung 28, 30 führt, während eine (nicht dargestellte) Masseleitung zum Behälter 18 führt. Die PTC-Pillen 24, 26 sind zuvor in bekannter Weise metallisiert worden, so daß die Leitungen 28, 30 und die Masseleitungen durch Löten oder auf ähnliche Weise an ihnen befestigt werden können. Die Leitungen 28, 30 sind isoliert und ragen wie die Leitung 31 zum Anschluß an die Batterie 12 gemäß Fig. 1 aus dem Behälter 18 heraus.

Die PTC-Pillen 24, 26 sind mit Hilfe eines beispielsweise aus Magnesiumoxid bestehenden Isoliermaterials 32 vom Behälter 18 isoliert, das die Pillen nicht beeinträchtigt. Das Isoliermaterial 32 isoliert die Pillen sowohl elektrisch als auch thermisch vom Gehäuse.

Auf den PTC-Pillen 24, 26 ist ein Deckel 34 so angebracht, daß er in wärmeübertragendem Kontakt mit den Pillen steht. Der Deckel 34 kann direkt mit der Oberfläche der Pillen 24, 26 in Kontakt stehen, so daß er für die Pillen als elektrischer Masseanschluß wirkt, die oben erwähnten Masseleitungen

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sind daher nicht mehr notwendig. Der Deckel 34 besteht vorzugsweise aus einer dünnen Platte aus einem Material mit hoher Wärmeleitfähigkeit; beispielsweise wird eine Kupferfolie verwendet. Damit das zu verdampfende Benzin nicht vom Deckel der Heizvorrichtung herunterläuft, sondern erfaßt und festgehalten wird, ist der Deckel 34 mit einem aufgebogenen Rand 36 versehen. Damit dieses Herunterlaufen noch besser verhindert wird, kann auf der Oberfläche des Deckels ein (nicht dargestelltes) Drahtnetz durch Hartlöten befestigt sein. Der Deckel 34 ist in herkömmlicher Weise, beispielsweise durch Schweißen, am Behälter 18 befestigt. Der Deckel und der Behälter schirmen die Pillen 30, 36 gegen das Benzin ab.

Fig. 3 zeigt die Anbringung der Heizvorrichtung 10 in der Treifstoffzuführanordnung eines Kraftfahrzeugmotors_ä Der Behälter 18 ist beispielsweise durch direktes Anschweißen am Einlaßkrümmer 37 in Ausrichtung auf die Mündung des Durchlaßrohrs 38 eines Vergasers 39 befestigt. Je nachdem, wie es die Starterklappe 40 zuläßt, tritt Luft in das Durchführungsrohr 38 ein und strömt durch ein Hauptventurirohr 42 und ein Zusatzventurirohr 44, wo durch die Öffnung 50 Benzin eingeführt wird, damit es sich mit der Luft vermischt und so, wie es die Drosselklappe 46 erlaubt, zum Einlaßkrümmer 37 strömt. Die Drosselklappe 46 ist über ein Verbindungsgestänge 48 mit dem Gaspedal des Motors verbunden. Nach dem Betätigen des Zündschalters eines kalten Motors wird den PTC-Pillen 24, 26 sofort elektrische Energie aus der Batterie zugeführt. Die Pillen erwärmen sich und führen dem Deckel Wärme zu. Die Erwärmung der Pillen erfolgt im wesentlichen augenblicklich, und wegen der kleinen thermischen Masse und der hohen thermischen Leitfähigkeit des Deckels ist auch die Erwärmungszeit des Deckels sehr kurz. Aufgrund dieser Tatsache kann der Deckel nach Betätigung des Zündschalters fast augenblicklich mit der Erwärmung der auf ihn fallenden Benzintröpfchen und mit ihrer Verdampfung beginnen. Die Zeitperiode, in der der Motor mit einem brennstoffreichen Gemisch arbeiten

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muß, kann daher auf eine sehr kurze Zeitperiode während des Anlaßvorgangs begrenzt werden. Ein Vorheizschritt vor dem Anlassen macht sogar möglich, daß die Drosselklappe überhaupt weggelassen werden kann.

Wenn die Motortemperatur bewirkt, daß die PTC-Pillen ihre vorgewählte Anomalietemperatur erreichen, nimmt der Widerstand der Pillen stark zu, so daß der Energiebedarf der Heizvorrichtung im aufgeheizten Motorbetrieb praktisch beendet wird. Die Pillen zeigen daher die Eigenschaften, als wären sie mit einem eingebauten Thermostat versehen. Falls es erwünscht ist, die Heizvorrichtung vollständig abzuschalten, kann dazu ein billiger Thermostat verwendet werden, wie in Fig. 1 dargestellt ist.

Claims

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1. Juni 1982

Texas Instruments Incorporated

Unser Zeichen: T 1958x

Schutzansprüche

Treibstoffzuführanordnung für einen Brennkraftmotor mit einem Vergaser, der ein in einen Einlaßkrümmer mündendes Durchlaßrohr aufweist, durch das ein vom Vergaser erzeugtes Treibstoff-Luft-Gemisch strömt, und mit einer an eine Energiequelle anschließbaren PTC-Heizvorrichtung, dadurch gekennzeichnet, daß die PTC-Heizvorrichtung (10) in dem Einlaßkrümmer (37) in Ausrichtung auf die Mündung des Durchlaßrohrs (38) angebracht ist.

Treibstoffzuführanordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die PTC-Heizvorrichtung auf der zur Mündung des Durchlaßrohrs (38) gerichteten Fläche einen Deckel (34) aus wärmeleitendem Material aufweist, der an seinem Außenumfang mit einem aufgebogenen Rand (36) versehen ist.

Schw/Ma