DE900029C

DE900029C - Device for heating up the suction line of internal combustion engines by means of exhaust gases

Info

Publication number: DE900029C
Application number: DED2524D
Authority: DE
Inventors: Otto Hartmann
Original assignee: Daimler Benz AG
Current assignee: Daimler Benz AG
Priority date: 1942-05-12
Filing date: 1942-05-12
Publication date: 1953-12-17

Description

Vorrichtung zum Anheizen der Saugleitung von Brennkraftmaschinen mittels Auspuffgase Die Erfindung bezieht sich auf eine Vorrichtung zum Erwärmen des Luft-Brennstoff-Gemisches bei Brennkraftmaschinen mittels der Auspuffgase, insbesondere an einer Stelle, an welcher das Gemisch auf die Wandung des Ansaugerohres auftrifft, wobei die zur Erwärmung dienenden Auspuffgase durch vom Auspuffrohr abzweigende Zweigleitungen zu einem die zu beheizende Stelle umgebenden Windkessel bzw. Heizmantel zugeführt und abgeleitet werden und gegebenenfalls die Aufheizung des Gemisches,durch einen nach dem Vergaser angeordneten Thermostaten regulierbar ist.Device for heating up the suction line of internal combustion engines by means of Exhaust gases The invention relates to a device for heating the air-fuel mixture in internal combustion engines by means of the exhaust gases, in particular at one point which the mixture impinges on the wall of the intake pipe, which is used for heating serving exhaust gases through branch lines branching off from the exhaust pipe to a the air vessel or heating jacket surrounding the place to be heated is supplied and discharged and, if necessary, the heating of the mixture, by one after the carburetor arranged thermostat is adjustable.

Bei der Gabelung des Gemischhauptstromes in die beiden zu den einzelnen Zylindern führenden Teilströme in der Ansaugeleitung der Maschine treten infolge Ouerschnittsvergrößerung und somit Entspannung des Gemisches an den den Vergasern gegenüberliegenden Stellen leicht Kondensationserscheinungen auf, die eine Verarmung des den Zylindern zugeführten Gemisches und weitere Nachteile hinsichtlich des Arbeitens der Brennkraftmascbine zur Folge haben. Die Erfindung bezweckt die Schaffung einer einfachen und allen Betriebsbedingungen !gut anpaßbaren Gemischheizvorrichtung, mit welcher die vorgenannten Kondensationserscheinungen vermieden werden.At the fork of the main flow of the mixture into the two to the individual Cylinders leading partial flows in the suction line of the machine occur as a result Cross-section enlargement and thus relaxation of the mixture on the carburetors Opposite places easily show signs of condensation, which leads to an impoverishment of the mixture fed to the cylinders and other disadvantages in terms of working of the internal combustion engine. The invention aims to provide a simple and all operating conditions! well adaptable mixture heater, with which the aforementioned condensation phenomena are avoided.

Es sind bereits zahlreiche Ausführungen von Gemischheizvorricht.ungen bekanntgeworden, bei denen Auspuffgase an der Stelle der Saugrohrabzweigung vorbeigeleitet werden. Abgesehen davon, daßdiese bekannten Ausführungen oftmals eine nur ungenügend wirksame Regelungsmöglichkeit aufweisen, welche z. B. im Fall einer nur ungenügenden Absohaltmöglichkeit bei heißer Maschine eine mangelhafte Füllung der Zylinder und damit schlechte Leistung zur Folge hat, weisen dieselben alle nur Heizmäntel mit mindestens zwei Abgasrohrleitungen auf, von denen zumindest eine mittel- oder unmittelbar zur Atmosphäre führt. Dadurch ist der Nachteil gegeben, daß die Auspuffgase selbst bei voll eingeschalteter Heizvorrichtung nur mangelihaft zur Wärmeabgabe herangezogen werden können, da sie entweder an dem Heizmantel vorbei unmittelbar in die mit der Atmosphäre verbundene Abgasrohrleitung weiterströmen oder aber zumindest infolge des mittelbar mit der Atmosphäre verbundenen Heizmantels schon im Heizmantel weitgehend entspannt sind-.There are already numerous versions of mixture heating devices became known to whom Exhaust gases at the point where the intake manifold branches off be escorted by. Apart from the fact that these known designs often have an insufficiently effective control option, which z. B. in the case an inadequate isolation option when the machine is hot, an inadequate one Filling the cylinder and thus poor performance result in the same all only heating jackets with at least two exhaust pipes, of which at least which leads directly or indirectly to the atmosphere. This has the disadvantage that the exhaust gases are insufficient even when the heater is fully switched on can be used for heat dissipation, since they either pass the heating jacket continue to flow directly into the exhaust pipe connected to the atmosphere or at least as a result of the heating jacket that is indirectly connected to the atmosphere are already largely relaxed in the heating jacket.

Die Erfindung vermeidet die vorgenannten Mängel in einfacher Weise und besteht im wesentlichen darin, daß zum Zu- und Ableiten der Auspuffgase nur eine von dem Auslaß eines Zylinders ausgehende kurze Zweigleitung (Sackleitung) dient, die an der der Einmündung der Gemischleitung gegenüberliegenden Seite in den Heizmantel in Achsrichtung der Gemischleitung einmündet und der Heizmantelraum an der Einmündungsstelle der Zweigleitung, z. B. ,durch exzentrische Anordnung des Mantelrohres in bezug auf das Ansaugerohr, einen geringeren Querschnitt als auf der entgegengesetzten Seite hat.The invention avoids the aforementioned shortcomings in a simple manner and consists essentially in the fact that only to feed and discharge the exhaust gases a short branch line (blind line) starting from the outlet of a cylinder serves on the opposite side of the confluence of the mixture line in the heating jacket opens in the axial direction of the mixture line and the heating jacket space at the junction of the branch line, e.g. B., by eccentric arrangement of the Jacket pipe with respect to the intake pipe, a smaller cross-section than on the opposite side has.

Durch die Anordnung eines möglichst geringen Durchtrittsquerschnittes an den in Hinsicht auf Kondensationserscheinungen besonders gefährdeten Stellen wird erreicht"daß,die in den Heizraum eintretende Gesamtmenge der Heizgase für die Wärmeabgabe erfaßt werden !kann, wobei durch die der Gemischleitung bzw. dem Vergasergegenüberliegende Anordnung der Zuführungsstelle ohne Abgasumlenkung ein :gleichmäßiger und infolge des durch die Sackleitung ;gegebenen Druckanstieges besonders wirksamer Wärmeübergang erzielbar ist.By arranging the smallest possible passage cross-section at the places particularly endangered with regard to the appearance of condensation is achieved "that, the total amount of heating gases entering the boiler room for the Heat emission can be detected, whereby through the one opposite the mixture line or the carburetor Arrangement of the supply point without exhaust gas diversion: more evenly and consequently of the pressure increase given by the blind pipe; particularly effective heat transfer is achievable.

Durch die Verwendung einer gleichzeitig zur Hin- und Rückführung der Heizgase dienenden: Leitung kann diese kurz :gehalten werden. Eine besondere Leitung zur Rückführung der Heizgase kommt in Fortfall.By using one at the same time to return the Heating gases serving: line, this can be kept short: A special line there is no need to recirculate the heating gases.

Zur Regelung,der in den Heizraum eintretenden Heizgasmenge und somit ,der Temperatur derselben kann der Heizvorrichtung ein vorzugsweise unter der Einwirkung eines Wärmefühlers stehendes Absperrglied, z. B. eine Drosselklappe, vorgeschaltet sein, wobei der Wärmefühler in einer Nebenkammer -der Heizstromleitung angeordnet ist, die mit dieser durch eine Öffnung in Verbindung steht, so daß der Wärmefühler in allen Stellungen des Absperrgliedes der im Heizraum iherrschenden Temperatur ausgesetzt ist.To regulate the amount of heating gas entering the boiler room and thus The temperature of the same can be applied to the heating device, preferably under the action a heat sensor standing shut-off member, z. B. a throttle valve, connected upstream The heat sensor is arranged in a secondary chamber of the heating current line which is in communication with this through an opening so that the heat sensor the temperature prevailing in the boiler room in all positions of the shut-off element is exposed.

Die Erfindung ist in der Zeichnung in einem Ausführungbeispiel schematisch dargestellt. Abb. i ist eine Ansicht einer Brennkraftmaschine auf der Seite der Saugleitung und Abb. 2 eine Draufsicht auf die Maschine; Abb. 3 ist gegenüber Abb. i um 9o° gedreht; Abb. 4 zeigt einen, Axialschnitt durch die Verbindungsrohrleitung mit Temperaturregler, Abb. 5 einen Schnitt nach V-V -der Abb. 4 mit geöffneter und Abb. 6 mit geschlossener Reglerklappe.The invention is shown schematically in the drawing in an exemplary embodiment shown. Fig. I is a view of an internal combustion engine on the side of the Suction line and Fig. 2 is a plan view of the machine; Fig. 3 is opposite to Fig. i rotated by 90 °; Fig. 4 shows an axial section through the connecting pipeline with temperature controller, Fig. 5 a section according to V-V -der Fig. 4 with open and Fig. 6 with closed regulator flap.

i bedeutet eine Brennkraftmasohine (Vergasermaschine), k die Saugleitung und l die Auspuffleitung. Um die zu beheizenden Stellen b-b (Ab. z und' 3) der Saugleitung k ist ein Heizraum c an-,geordnet, in,den auf der dem Vergaser gegenüberliegenden Seite eine von dem Auslaß eines Zylinders ausgehende kurze Rohrleitung ca (Sackleitung) einmündet, die den Heizraum c mit dem Auspuffkanal d eines Zylinders m verbindet. Nach jedem Öffnen des Auslaßventils n steigt der Druck im Auspuffkanal d, so daß die Gase einmal in Richtung des Pfeiles p in die Auspuffleitung gelangen und ferner in Richtung q in die Rohrleitung a und .den Heizraum c gedrückt werden. Dabei streichen sie an den zu beheizenden Stellen b-b der Saugleitung vorbei und geben ihre Wärme an .diese ab.i means an internal combustion engine (carburetor machine), k the suction line and l the exhaust line. Around the points bb (Ab. which connects the boiler room c with the exhaust duct d of a cylinder m . After each opening of the exhaust valve n, the pressure in the exhaust duct d rises, so that the gases enter the exhaust line once in the direction of arrow p and are also pressed in the direction q into the pipeline a and the heating chamber c. In doing so, they brush past the places to be heated bb of the suction line and give off their heat.

Wie insbesondere Abb. -31 zeigt, ist der Heizmantel c exzentrisch zur Saugleitung angeordnet, derart, daß den eintretenden Heizgasen auf der dem Vergaser gegenüberliegenden Seite ein verringerter Durahtrittsquerschnitt geboten wird. Hierdurch wird erreicht, @daß die in den Ringraum eintretenden Gase mit erhöhter Geschwindigkeit dicht an ,der Einlaßleitung vorbeistreichen und hierbei einen wirksamen Wärmeaustausch ermöglichen.As shown in particular in Fig. -31, the heating jacket c is eccentric arranged to the suction line in such a way that the entering heating gases on the the carburetor the opposite side offers a reduced cross-section of the passage. Through this it is achieved that the gases entering the annular space at increased speed close to, sweep past the inlet pipe and thereby ensure an effective heat exchange enable.

Am Sahluß des Auspuffhubes erfolgt eine Druckabnahme in Auspuffleitung L und Rohrleitung a, so daß die Heizgase aus dem Heizraum c nach dem Auspuffkanal d zurückpulsieren können.At the bottom of the exhaust stroke, there is a pressure decrease in the exhaust line L and pipe a, so that the heating gases from the boiler room c to the exhaust duct d can pulsate back.

Zur Regelung der Temperatur in der Heizkammer c kann in der Rohrleitung a ein selbsttätig oder von Hand einstellbarer Regler k angeordnet werden, der in vergrößertem Maßstab in Abb.4 bis 6,dargestellt ist. Die Pfeiler geben -die Strömungsrichtung der Heizgase nach dem Heizraum zu an. Die Beeinflussung des Wärmefühlers f; in diesem Fall einer Bimetallfeder, durch die in dem Heizraum c herrschende Temperatur erfolgt über eine Öffnung g, die bei Erreichung der Regeltemperatur durch Schließung der Reglerkap:pe e nur noch die Verbindung zwischen Wärmefühler f und Heizraum c,aufrechterhält, dagegen dessen Verbindung mit der Anströmseite der Heizgase unterbricht. Der den Wärmefühler aufnehmende Raum nimmt somit die Temperatur des Heizraumes c an und wirkt so als Temperaturregler für diesen.To regulate the temperature in the heating chamber c can be in the pipeline a an automatically or manually adjustable controller k can be arranged, which in enlarged scale in Fig. 4 to 6 is shown. The pillars indicate the direction of flow of the heating gases to the boiler room. The influence of the heat sensor f; in this Case of a bimetallic spring through which the temperature prevailing in the boiler room c takes place via an opening g, which when the control temperature is reached by closing the Controller cap: pe e only maintains the connection between heat sensor f and boiler room c, on the other hand, its connection with the upstream side of the heating gases is interrupted. The den The room receiving the heat sensor thus assumes the temperature of the boiler room c and acts as a temperature controller for this.

Claims

PATENT CLAIMS: i. Device for heating the air-fuel mixture in internal combustion engines by means of the exhaust gases, in particular at a point where the mixture hits the wall of the intake pipe, the exhaust gases used for heating through branch lines branching off from the exhaust pipe to one of the The heating element surrounding the air vessel or heating jacket can be supplied and discharged, and if necessary the heating of the mixture can be regulated by a thermostat arranged after the carburetor, characterized in that only a short branch line exiting at the outlet of a cylinder is used to feed and discharge the exhaust gases a (blind pipe), which opens into the heating jacket in the axial direction of the mixture line on the side opposite the confluence of the mixture line in the suction line and the heating jacket space at the confluence point of the (branch line, e.g. by eccentric arrangement of the jacket pipe in relation to .the suction device, a ge has a smaller cross-section than on the opposite side. a. Device according to claim r, characterized in that the heating device has a shut-off element, preferably under the action of a heat sensor, e.g. B. a throttle valve, upstream and the heat sensor is arranged in a secondary chamber of the heating current line, which is connected to this through an opening, so that -the heat sensor is exposed to the temperature in the boiler room in all positions of the shut-off element. Cited references : U.S. Patents No. 1,6461779, r 651 393e 1 655 17o.