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DE2623371A1 - DEVICE FOR HEATING THE FUEL-AIR MIXTURE OF A COMBUSTION ENGINE - Google Patents

DEVICE FOR HEATING THE FUEL-AIR MIXTURE OF A COMBUSTION ENGINE

Info

Publication number
DE2623371A1
DE2623371A1 DE19762623371 DE2623371A DE2623371A1 DE 2623371 A1 DE2623371 A1 DE 2623371A1 DE 19762623371 DE19762623371 DE 19762623371 DE 2623371 A DE2623371 A DE 2623371A DE 2623371 A1 DE2623371 A1 DE 2623371A1
Authority
DE
Germany
Prior art keywords
mixture
heat exchanger
engine
carburetor
flap
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
DE19762623371
Other languages
German (de)
Inventor
Ernst Schweppe
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
TURBO HEISSGAS GENERATOREN GMB
Original Assignee
TURBO HEISSGAS GENERATOREN GMB
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by TURBO HEISSGAS GENERATOREN GMB filed Critical TURBO HEISSGAS GENERATOREN GMB
Priority to DE19762623371 priority Critical patent/DE2623371A1/en
Priority to NL7705198A priority patent/NL7705198A/en
Priority to ES459038A priority patent/ES459038A1/en
Priority to JP5891977A priority patent/JPS52144533A/en
Priority to BE177825A priority patent/BE854949A/en
Priority to IT23893/77A priority patent/IT1077194B/en
Priority to FR7715953A priority patent/FR2352956A1/en
Publication of DE2623371A1 publication Critical patent/DE2623371A1/en
Pending legal-status Critical Current

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Classifications

    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02MSUPPLYING COMBUSTION ENGINES IN GENERAL WITH COMBUSTIBLE MIXTURES OR CONSTITUENTS THEREOF
    • F02M31/00Apparatus for thermally treating combustion-air, fuel, or fuel-air mixture
    • F02M31/02Apparatus for thermally treating combustion-air, fuel, or fuel-air mixture for heating
    • F02M31/04Apparatus for thermally treating combustion-air, fuel, or fuel-air mixture for heating combustion-air or fuel-air mixture
    • F02M31/06Apparatus for thermally treating combustion-air, fuel, or fuel-air mixture for heating combustion-air or fuel-air mixture by hot gases, e.g. by mixing cold and hot air
    • F02M31/08Apparatus for thermally treating combustion-air, fuel, or fuel-air mixture for heating combustion-air or fuel-air mixture by hot gases, e.g. by mixing cold and hot air the gases being exhaust gases
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02TCLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
    • Y02T10/00Road transport of goods or passengers
    • Y02T10/10Internal combustion engine [ICE] based vehicles
    • Y02T10/12Improving ICE efficiencies

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Combustion & Propulsion (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Heat-Exchange Devices With Radiators And Conduit Assemblies (AREA)
  • Exhaust Gas After Treatment (AREA)

Description

Anmelder : Turbo-Heißgas-Generatoren v Applicant: Turbo hot gas generators v

Gesellschaft m.b.H & CoGesellschaft m.b.H & Co

Patentverwertungs Kommanditgesellschaft Goethe-Str. 17, 4356 Herten-We sterholtPatent exploitation limited partnership Goethe-Str. 17, 4356 Herten-We sterholt

Vorrichtung zur Erwärmung des Kraftstoff-Luft-Gemisches eines VerbrennungsmotorsDevice for heating the fuel-air mixture of an internal combustion engine

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur Erwärmung des , Kraftstoff-Luft-Gemisches eines Verbrennungsmotors mit gesteuerter Fremdzündung, bestehend aus einem bei Teillastbetrieb zwischen dem Vergaser und dem Ansaugstutzen des Motors eingeschalteten abgasbeheizten Wärmetauscher, in welchem das unter dem Ansaugvakuum des Motors stehende Gemisch unter mehrfacher Umlenkung und Durchwirbelung erwärmt wird.The invention relates to a device for heating the, Fuel-air mixture of an internal combustion engine with controlled spark ignition, consisting of one in partial load operation between the carburetor and the intake manifold of the engine, the exhaust gas-heated heat exchanger in which the mixture under the intake vacuum of the engine is heated with multiple deflections and swirling.

Derartige Vorrichtungen dienen dazu, durch Verdampfung der im Gemisch enthaltenen Kraftstoff-Tröpfchen eine vollständige Verbrennung im Zylinder des Motors zu erzielen. Hierdurch soll der CO-und NO- Gehalt im Abgas gesenkt werden. Die Er-Such devices are used by evaporation of the fuel droplets contained in the mixture, a complete To achieve combustion in the cylinder of the engine. This is intended to reduce the CO and NO content in the exhaust gas. Which he-

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wärmung des Gemisches ist insbesondere bei Teillastbetrieb des Motors zweckmäßig, weil hier in der Hegel während des Verdichtungshubes die zur vollständigen Verdampfung des Kraftstoffes erforderliche Temperatur nicht erreicht wird, so daß im nachfolgenden Verbrennungshub die Verbrennung unvollständig abläuft und auch nur eine niedrige Verbrennungstemperatur erreicht wird. Warming the mixture is particularly useful when the engine is running at part load, because here in the Hegel during the Compression stroke the temperature required for complete evaporation of the fuel is not reached, so that In the subsequent combustion stroke, the combustion is incomplete and only a low combustion temperature is reached.

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Nach dem Stande der Technik ( Dt-OS 1 526 657 ) ^st eine Vorrichtung der genannten Art bekannt, bei der die Verweilzeit des Gemisches im Wärmetauscher extrem kurz ist, so daß hier nur eine teilweise Verdampfung des im Gemisch vorhandenen Kraftstoffes stattfindet. Und zwar verdampfen hier im wesentlichen nur die niedrig siedenden Bestandteile, während die höher siedenden Bestandteile, die zumeist auch zähflüssig sind, sich im Wärmetauscher niederschlagen und ansammeln. Die Folge ist, daß sich der Wärmetauscher und das nachgeschaltete Leitungssystem schon nach verhältnismäßig kurzer Betriebszeit mit Verdampfungsrückständen zu- * setzen.According to the prior art (Dt-OS 1 526 657) ^ st one Apparatus of the type mentioned is known in which the residence time of the mixture in the heat exchanger is extremely short, so that here only partial evaporation of the fuel present in the mixture takes place. And evaporate here essentially only the low-boiling components, while the higher-boiling components mostly also are viscous, precipitate and accumulate in the heat exchanger. The result is that the heat exchanger and the downstream pipe system with evaporation residues already after a relatively short operating time. set.

Nach dem Stande der Technik sind auch Vorrichtungen der genannten Art bekannt, bei denen die Strömungswege im Wärmetauscher so lang sind, daß das Gemisch auf eine über der oberen Siedegrenze des Kraftstoffes liegende Temperatur erwärmt wird. Hier findet zwar eine vollständige Verdampfung der versiedbaren Bestandteile statt. Beim Verdampfungsvcrgang bleiben neben den versiedbaren Bestandteilen jedoch auchAccording to the prior art, devices of the type mentioned are also known in which the flow paths in the heat exchanger are so long that the mixture is heated to a temperature above the upper boiling limit of the fuel will. Complete evaporation of the constituents that can be settled takes place here. During the evaporation process remain in addition to the settable components

nicht versiedbare Stoffe zurück, die zum größten Teil aus Kohlenstoff ( Ölkoks ) und zu einem sehr geringen Anteil aus anorganischen Bestandteilen ( Asche ) bestehen. Auch diese Rückstände setzen den Wärmetauscher und das sich anschließende ^ Leitungssystem nach verhältnismäßig kurzer Betriebszeit zu.non-settable substances return, for the most part consist of carbon (oil coke) and a very small proportion of inorganic components (ash). These too Residues clog the heat exchanger and the connected pipe system after a relatively short operating time.

*» Dieser Vorgang läuft um so schneller ab, je unreiner der* “This process runs faster, the more impure it is

"-· verwendete Kraftstoff ist. Schließlich besteht bei Ero "- · is fuel used. Finally, at Ero

** wärmung des Gemisches bis kurz über die obere Siedegrenze des verwendeten Kraftstoffes die Gefahr, daß sich das Gemisch im nachfolgenden Leitungssystem wieder bis unter die obere** heating of the mixture to just above the upper boiling limit of the fuel used, there is a risk that the mixture in the following line system will again be below the upper one

Siedegrenze abkühlt, so daß die höher siedenden Bestandteile kondensieren und sich im Rohrleitungssystem niederschlagen. Boiling limit cools so that the higher-boiling components condense and are reflected in the pipeline system.

Aus den aufgezeigten Gründen haben sich Vorrichtungen der eingangs genannten Art im praktischen Betrieb nicht bewährt und demzufolge auch auf dem Markt nicht durchsetzen können, und dies, obwohl durch die Gemischerwärmung er- ι heblich bessere Abgaswerte, ein geringerer Kraftstoffverbrauch und höhere Leistungen erzielt werden können.For the reasons indicated, devices of the type mentioned at the beginning have not proven themselves in practical operation and consequently also cannot establish itself on the market, even though the heating of the mixture causes it Significantly better exhaust gas values, lower fuel consumption and higher performance can be achieved.

Es ist deshalb Aufgabe der Erfindung, die Vorrichtung der eingangs genannten Art dahingehend weiter-zu^bilden, daß
sich im Wärmetauscher und im nachfolgenden Leitungssystem keine den Dauerbetrieb beeinträchtigenden Ablagerungen
bilden.
It is therefore the object of the invention to develop the device of the type mentioned at the outset in such a way that
there are no deposits in the heat exchanger or in the downstream pipe system that would impair continuous operation
form.

Zur Lösung dieser Aufgabe schlägt die Erfindung ausgehend von einer Vorrichtung der eingangs genannten Art vor, daß der Strömungsweg des Gemisches im Wärmetauscher so lang bemessen ist, daß das Gemisch bis weit über die Siedetemperatur des Kraftstoffes, insbesondere auf 25o bis 5oo ...0
überhitzt wird.
To solve this problem, the invention, based on a device of the type mentioned at the outset, proposes that the flow path of the mixture in the heat exchanger is dimensioned so long that the mixture extends well above the boiling point of the fuel, in particular to 25o to 50 ... 0
becomes overheated.

Bei der Vorrichtung gemäß der Erfindung bilden sich überraschenderweise auch bei Dauerbetrieb weder im Wärmetauscher noch im nachfolgenden Leitungssystem schädliche Ablagerungen aus# Dies ist im wesentlichen darauf zurückzuführen, daß infolge der verhältnismäßig hohen Temperatur die nicht versied-Surprisingly, in the device according to the invention Even with continuous operation, there are no harmful deposits in the heat exchanger or in the downstream pipe system from # This is essentially due to the fact that, due to the relatively high temperature, the

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baren organischen Substanzen, die den größten Anteil der nichtversiedbaren Bestandteile ausmachen, abgebaut werden. Worauf dieser Abbau zurückzuführen ist, ist noch nicht geklärt. Wahrscheinlich findet bei der verhältnismäßig hohen Temperatur eine allmähliche Oxydation mit dem im Gemisch vorhandenen Sauerstoff statt. Es ist aber auch möglich, daß diese Substanzen nach und nach hydriert werden und in dieser Form verdampfen. Infolge der Überhitzung des Gemisches im Wärmetauscher sind die Temperatur und der Wärmeinhalt des Gemisches so hoch, daß eine. Abkühlung im nachfolgenden Leitungssystem unter die obere Siedegrenze des Kraftstoffes nicht befürchtet zu werden braucht. Infolgedessen findet auch in diesem Bereich eine Kondensation von schwer siedenden Bestandteilen nicht statt. Im Wärmetauscher bleiben lediglich die nicht versiedbaren anorganischen Bestandteile ( Metalle, Salze, Silikate ) in Form von Asche zurück, die sich fest an den Wandungai des Wärmetauschers anlagert. Das Volumen dieser Bestanteile ist jedoch so gering, daß ein Zuwachsen des Wärmetauschers während der Lebensdauer eines Motors nicht befürchtet zu werden braucht.organic substances that make up the largest proportion of the non-separable components make up, are degraded. What this degradation is due to not yet clarified. There is probably a gradual oxidation at the comparatively high temperature with the oxygen present in the mixture. But it is also possible that these substances gradually are hydrogenated and evaporate in this form. As a result of the overheating of the mixture in the heat exchanger, the temperature and the heat content of the mixture is so high that one. Cooling in the following pipe system below the upper one There is no need to fear the boiling limit of the fuel. As a result, there is also one in this area Condensation of high-boiling components does not take place. Only those that cannot be settled remain in the heat exchanger Inorganic constituents (metals, salts, silicates) return in the form of ashes that adhere firmly to the Wallungai of the heat exchanger deposits. However, the volume of these components is so small that the Heat exchanger need not be feared during the life of an engine.

Wie Versuche gezeigt haben, findet bei Verwendung einerAs tests have shown, when using a

J? Vorrichtung gemäß der Erfindung auch im TeillastbetriebJ? Device according to the invention also in partial load operation

4> eine vollständige Verbrennung im Motor statt, so daß CO4> complete combustion takes place in the engine, so that CO

^ im Abgas nicht mehr nachweisbar ist und die NO -Werte auf^ is no longer detectable in the exhaust gas and the NO values

ο x ο x

N> ein Minimum absinken. Da die anorganischen nichtversiedbaren crt N> decrease a minimum. Since the inorganic non-settable crt

Bestandteile im Wärmetauscher zurückgehalten werden, sind diese und deren Reaktionsprodukte im Abgas nicht mehr ent-Components are retained in the heat exchanger, these and their reaction products are no longer present in the exhaust gas.

halten. Aufgrund der verhältnismäßig starken Erwärmung des Gemisches war zu erwarten, daß der volumetrische Wirkungsgrad des Verbrennungsmotors abnimmt. Tatsächlich wird jedoch - zumindest im Teillastbetrieb - eine Steigerung des volumetrischeη Wirkungsgrades erzielt, weil aufgrund der vollständigeren Verbrennung das Volumen des verbrannten Gases um einen größeren Betrag ansteigt, als das Volumen des Gemisches infolge der Erwärmung auf die verhältnismäßig hohe Temperatur. Überraschenderweise .wird das Gemisch im Wärmetauscher trotz der verhältnismäßig hohen Temperatur von dessen Wärmeübertragungsflächen nicht gezündet. Dies ist im wesentlichen auf den im Wärmetauscher herrschender Unterdruck zurückzuführen.keep. Due to the relatively strong heating of the Mixture, it was to be expected that the volumetric efficiency of the internal combustion engine would decrease. In fact, however - at least in partial load operation - an increase in the volumetricη efficiency achieved because due to the more complete combustion, the volume of the burned gas increases by a greater amount than the volume of the mixture as a result of heating to relatively high temperature. Surprisingly, the mixture will Heat exchanger not ignited despite the relatively high temperature of its heat transfer surfaces. this is essentially due to the negative pressure prevailing in the heat exchanger.

Um in dem Wärmetauscher auch die im vollständig verdampften Gemisch schwebenden Feststoffteil-chen auszuschalten, ist im Wärmetauscher zweckmäßig eine vom Gemisch durchströmte Sirahldüse angeordnet, deren Strahl auf eine Sammelkammer gerichtet ist, vor deren Öffnung der Strahl seitlich, insbesondere im rechten Winkel, abgelenkt wird. In der Strahldüse wird das vollständig verdampfte Gemisch, in dem eventuell noch Feststoffteilchen schweben, auf eine große Geschwindigkeit beschleunigt. Die auf die große Geschwindigkeit beschleunigten Feststoffteilchen fliegen im Bereich der Strahlablenkung gerade-aus weiter und lagern sich demzufolge in der Sammelkammer ab.To in the heat exchanger also the completely evaporated Switching off the mixture of suspended solid particles is in the A Sirahl nozzle through which the mixture flows is expediently arranged in the heat exchanger, the jet of which is directed onto a collecting chamber before the opening of which the beam is deflected laterally, in particular at right angles. In the jet nozzle the completely evaporated mixture, in which solid particles may still be floating, is accelerated to a high speed accelerated. The solid particles accelerated to high speed fly in the area of the jet deflection straight ahead and are therefore deposited in the collection chamber.

Bei Verwendung der Vorrichtung gemäß der Erfindung an einemWhen using the device according to the invention on a

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Motor mit einfachem Vergaser ist vorgesehen, daß der Wärmetauscher über eine Rohrleitung an den Ansaugkanal zwischen Vergaser und Motor angeschlossen ist, die vor einer im Ansaugkanal angeordneten gesteuerten Klappe vom Ansaugkanal abzweigt und hinter der Klappe in den Ansaugkanal einmündet, wobei die Klappe derart gesteuert ist, daß sie im Teillastbetrieb geschlossen ist und bei Voll-astbetrieb geöffnet ist. Durch diese Anordnung wird , sichergestellt, daß im Teillastbetrieb das gesamte angesaugte Gemisch über den Wärmetauscher geleitet wird, während es im Voll-astbetrieb, bei dem eine vollständige Verbrennung auch ohne den Wärmetauscher sichergestellt ist, direkt vom Vergaser in den Ansaugstutzen des Motors gelangt. Auch im Voll-astbetrieb wird jedoch ein Teilstrom des Gemisches durch den Wärmetauscher geleitet und dem Gemisch zugesetzt. Dieser sehr hoch erhitzte Teilstrom des Gemisches fördert die einwandfreie Zündung des Gemisches im Zylinder. Der Teilstrom durch den Wärmetauscher wird dadurch erreicht, daß auch die geöffnete Klappe eine gewisse Drosselwirkung hat, so daß eine Druckdifferenz zwischen den beiden Anschlüssen der Rohrleitung entsteht, in welcher der Wärmetauscher liegt. Zusätzlich wird der Teilstrom durch den Wärmetauscher durch Injektorwirkung des durch den Ansaugkanal strömenden Gemisches gesteigert.Engine with a simple carburetor is provided that the heat exchanger via a pipe to the intake duct is connected between the carburetor and the engine, which is in front of a controlled flap arranged in the intake duct branches off from the intake duct and opens into the intake duct behind the flap, the flap being controlled in this way is that it is closed in partial load operation and open in full load operation. By this arrangement, ensures that the entire sucked-in mixture is passed through the heat exchanger during partial load operation it in full-load operation, in which complete combustion is ensured even without the heat exchanger, directly from the Carburetor enters the engine's intake manifold. However, a partial flow of the mixture is also used in full-load operation passed through the heat exchanger and added to the mixture. This very highly heated partial flow of the mixture promotes the perfect ignition of the mixture in the cylinder. The partial flow through the heat exchanger is achieved by that the open flap also has a certain throttling effect, so that a pressure difference between the two connections of the pipeline in which the heat exchanger is located. In addition, the partial flow through the Heat exchanger increased by the injector effect of the mixture flowing through the intake duct.

Zweckmäßig ist die Klappe vom durch den Motor erzeugten β · Unterdruck gesteuert.The flap is expediently controlled by the β · negative pressure generated by the motor.

Bei Verwendung der Vorrichtung gemäß der Erfindung in Ver-When using the device according to the invention in

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bindung mit einem Registervergaser ist vorgesehe«., daß der Wärmetauscher zwischen der Teillaststufe des Registervergasers und dem Ansaugstutzen des Motors liegt, während die Voll-aststufe des Registervergasers direkt an den Ansaugstutzen des Motors angeschlossen ist. Hierdurch wird bei Teillastbetrieb automatisch der gesamte angesaugte Gemischstrom durch den Wärmetauscher gesaugt. Bei Voll-ast dagegen gelangt der größte Teil des angesaugten Gemisches direkt vom Vergaser in den Ansaugstutzen des Motors, während ein Teilstrom durch den Wärmetauscher strömt.connection with a register carburetor is provided «. that the The heat exchanger is located between the partial load stage of the register carburetor and the intake manifold of the engine, while the Full throttle of the register carburetor is connected directly to the intake port of the engine. This is at Partial load operation automatically draws the entire intake mixture flow through the heat exchanger. At full branch on the other hand Most of the sucked-in mixture arrives directly from the carburetor into the intake manifold of the engine during a Partial flow flows through the heat exchanger.

Besondere Vorteile ergeben sich bei Verwendung einer Vorrichtung gemäß der Erfindung an einem Kreiskolbenmotor wobei hier das Gemisch sowohl im Teillastbetrieb als auch im Voll-astbetrieb über den Wärmetauscher geleitet wird. Bei Kreiskolbenmotoren muß bekanntlich im Vergleich zu Hubkolberanotoren die Verbrennung wesentlich schneller ablaufen, weil hier die Verweilzeit zwischen dem Zündpunkt und dem Ausstoß des verbrannten Gases erheblich kürzer ist. Diese erhebliche Verkürzung der Verbrennungszeit kann mit einer Vorrichtung gemäß der Erfindung auf einfache Weise erzielt werden. Versuche haben gezeigt, daß bei Verwendung der Vorrichtung gemäß der Erfindung an einem Kreiskolbenmotor dessen Kraftstoffbedarf erheblich gesenkt werden kann, wobei gleichzeitig der Ausstoß von nicht vollständig verbrannten Abgasen vermieden wird.Particular advantages result when using a device according to the invention on a rotary piston engine where the mixture is passed through the heat exchanger both in part-load operation and in full-load operation. As is well known, in rotary piston engines the combustion must take place much faster than reciprocating piston engines, because here the dwell time between the ignition point and the discharge of the burnt gas is considerably shorter is. This can significantly reduce the incineration time can be achieved in a simple manner with a device according to the invention. Tests have shown that when using the device according to the invention on a rotary piston engine whose fuel consumption can be significantly reduced, wherein at the same time the emission of incompletely burned exhaust gases is avoided.

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-JB--JB-

Um zu vermeiden, laß bei Verwendung der Vorrichtung gemäß der Erfindung der Motor beim plötzlichen Gaswegnehmen abstirbt, ist weiterhin vorgesehen, daß im Betätigungsmechanismus des Vergasers ein den Rückstellvorgang verzögerndes Verzögerungsglied angeordnet ist. Hierdurch wird vermieden, daß das beim Gaswegnehmen nur noch spärlich über die Leerlaufdüse zufließende Gemisch zunächst zur Auffüllung des Vakuums des Wärmetauschers festgehalten wird. Durch das Verzögerungsglied folgt die Absenkung des Gemischangebotes allmählich, so daß sich das Vakuum im Wärmetauscher auffüllen kann, ohne dem Motor die zum Leerlaufbetrieb erforderliche Mindestgemischmenge zu entziehen.In order to avoid, when using the device according to the invention, the engine dies when the accelerator is suddenly released, it is also provided that in the actuating mechanism of the carburetor a retarding the reset process Delay element is arranged. In this way it is avoided that when you take the accelerator away, it is only sparsely over the mixture flowing into the idle nozzle is initially held to fill the vacuum of the heat exchanger. By the The delay element follows the lowering of the mixture supply gradually so that the vacuum in the heat exchanger is filled can without depriving the engine of the minimum amount of mixture required for idling operation.

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung wird im folgenden an Hand der Zeichnung näher erläutert, in derAn embodiment of the invention is explained in more detail below with reference to the drawing, in which

Fig. 1 einen Wärmetauscher gemäß der Erfindung im Längsschnitt,1 shows a heat exchanger according to the invention in longitudinal section,

Fig. 2 den Ansaugkanal mit darin angeordneter Klappe undFig. 2 shows the intake duct with the flap arranged therein and

Fig. 3 die Betätigungsvorrichtung für die Klappe3 shows the actuating device for the flap

zeigen.demonstrate.

In Fig. 1 ist der Wärmetauscher in seiner Gesamtheit mit dem Bezugszeichen 1 bezeichnet. Er besteht aus einem zylindrischen Auspufftopf, in welchen das Abgas über Eintrittsstutzen 3 eintritt und über Austrittsstutzen 4 austritt. Im Innenraum des Auspufftopfes 2 befinden sich vom zu erwärmende-n Gemisch durchströmte schraubenlinienförmig gewundene Leitungsabschnitte 5, die von außen vom Abgas umspült sind. In dieseIn FIG. 1, the heat exchanger is designated in its entirety by the reference number 1. It consists of a cylindrical Muffler in which the exhaust gas enters via inlet connection 3 and exits via outlet connection 4. In the interior of the muffler 2 there are helically wound line sections through which the mixture to be heated flows 5, which are washed around from the outside by the exhaust gas. In these

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Leitungsabschnitte 5 gelangt das Gemisch über einen Verbindungsstutzen 6, der von außen in den Innenraum des Auspufftopfes 2 ragt. In den schraubenlinienförmig gewundenen Leitungsabschnitten 5 wird dem zu erwärmenden Abgasstrom ein starker Drall erteilt, so daß die im Gemisch befindlichen schwereren Tröpfchen gegen die Außenwandungen der Leitungsabschnitte 5 geschleudert werden und dort verdampfen.Line sections 5, the mixture arrives via a connecting piece 6, which protrudes from the outside into the interior of the muffler 2. In the helically wound Line sections 5 is given a strong swirl to the exhaust gas stream to be heated, so that the mixture any heavier droplets located are thrown against the outer walls of the line sections 5 and evaporate there.

Am Ende der Leitungsabschnitte 5 befindet sich eine Strahldüse 7» deren Strahl auf eine Sammelkammer 8 gerichtet ist.1 Vor dieser Sammelkammer 8 erfährt der aus der Strahldüse 7 austretende Strahl eine scharfe Umlenkung um mindestens 9o ° , so daß im Strahl befindliche schwere Feststoffteilchen in die Sammelkammer 8 geschossen werden und sich dort ablagern. Das erwärmte und von Kraftstofftröpfchen und Feststoffteilen vollständig befreite Gemisch tritt an einem Anschlußstutzen 9 aus dem Wärmetauscher 1"aus.At the end of the line sections 5 there is a jet nozzle 7, the jet of which is directed onto a collecting chamber 8. 1 In front of this collecting chamber 8, the jet emerging from the jet nozzle 7 is sharply deflected by at least 90 °, so that heavy solid particles in the jet are shot into the collecting chamber 8 and are deposited there. The heated mixture, which has been completely freed from fuel droplets and solid particles, emerges from the heat exchanger 1 ″ at a connection piece 9.

Wie aus Figur 1 entnommen werden kann, ist der Strömungsweg des Gemisches im Wärmetauscher extrem lang, so daß eine verhältnismaäßig große Verweilzeit des Gemisches im Wärmetauscher entsteht. Diese Verweilzeit reicht aus, das Gemisch an den vom Abgas erwärmten Wandungen der Leitungsabschnitte 5 bis weit über die obere Siedegrenze des im Gemisch enthaltenen Kraftstoffes zu erwärmen, beispielsweise auf Temperaturen zwischen 25o und 5oo 0C. Bei diesen Temperaturen werden in dem Wärmetauscher nicht nur die flüssigen Bestandteile des Gemisches vollständig verdampft, sondernAs can be seen from Figure 1, the flow path of the mixture in the heat exchanger is extremely long, so that there is a relatively long residence time of the mixture in the heat exchanger. This residence time is sufficient to heat the mixture on the walls of the pipe sections 5 heated by the exhaust gas to well above the upper boiling limit of the fuel contained in the mixture, for example to temperatures between 25o and 500 0 C. At these temperatures, not only the liquid components of the mixture completely evaporated, but rather

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auch die nichtsiedenden Bestandteile bis auf einen geringen Ascherest abgebaut. Dieser Ascherest lagert sich an den Wandungen der Leitungsabschnitte 5 bzw. in der Sammelkammer S ab.the non-boiling components are also broken down except for a small amount of ash. This ash residue is stored on the walls of the line sections 5 or in the collecting chamber S.

In Figur 2 ist der Anschluß des in Figur 1 dargestellten Wärmetauschers 1 an den zwischen dem Vergaser 1o und dem Ansaugstutzen 11 des Motors befindlichen Ansaugkanal 12 dargestellt. In dem Ansaugkanal 12 befindet sich eine Klappe 13, die über einen Betätigungshebel 14 betätigt wird, wie weiter unten näher erläutert wird. Vor der Klappe 13 zweigt' vom Ansaugkanal 12 eine Rohrleitung 15 ab, die zum Verbindungs^utzen 6 des Wärmetauschers 1 führt. Hinter der Klappe I3 mündet in den Ansaugkanal 12 eine Rohrleitung 16 ein, die mit dem Anschlußstutzen 9 des Wärmetauscher 1 verbunden ist.In Figure 2, the connection of the heat exchanger 1 shown in Figure 1 is between the carburetor 1o and the Intake port 11 of the engine located intake duct 12 is shown. A flap is located in the intake duct 12 13, which is operated via an operating lever 14, such as is explained in more detail below. Before the flap 13 branches' from the intake duct 12 a pipe 15 which is used for connection 6 of the heat exchanger 1 leads. A pipeline 16 opens into the intake duct 12 behind the flap I3 a, which is connected to the connection piece 9 of the heat exchanger 1.

Wie aus Figur 2 ersichtlich ist, strömt bei geschlossener Klappe 13 cLas gesamte Gemisch durch den Wärmetauscher 1. Ist die Klappe I3 dagegen geöffnet, so strömt der größte Teil des Gemisches direkt vom Vergaser 1o in den Ansaugstutzen 11 des Motors, während lediglich ein geringer Teilstrom durch den Wärmetauscher 1 strömt.As can be seen from FIG. 2, when the flap 13 cLas is closed, the entire mixture flows through the heat exchanger 1. If the flap I3 is open, on the other hand, the largest flows Part of the mixture directly from the carburetor 1o into the intake manifold 11 of the motor, while only a small partial flow flows through the heat exchanger 1.

In Figur 3 ist die Betätigung der Klappe I3 veranschaulicht. Zu diesem Zweck steht der Betätigungshebel 14 der Klappe I3 mit einem Kolben 17 in Verbindung, der in einer Zylinderbüchse 18 gleitet. Der Druckraum 19 dieser Zylinderbüchse 18 ist derart durch das vom Motor erzeugte Vakuum beaufschlagt,In Figure 3, the actuation of the flap I3 is illustrated. The actuating lever 14 of the flap I3 is for this purpose with a piston 17 in connection, which is in a cylinder liner 18 slides. The pressure chamber 19 of this cylinder liner 18 is acted upon by the vacuum generated by the engine,

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daß die Klappe I3 bei Vollastbetrieb öffnet undVbei Teillastbetrieb geschlossen ist.that the flap I3 opens in full load operation and V is closed in partial load operation.

- Patentansprüche -- patent claims -

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Claims (1)

PatentansprücheClaims M.)Vorrichtung zur Erwärmung des Kraftstoff-Luft-Gemisches eines Verbrennungsmotors mit gesteuerter Fremdzündung, bestehend aus einem bei Teillastbetrieb zwischen dem Vergaser und dem Ansaugstutzen des Motors eingeschalteten,abgasbehei-zten Wärmetauscher, in welchem t das unter dem Ansaugvakuum des Motors stehende Gemisch unter mehrfacher Umlenkung und Durchwirbelung erwärmt wird, dadurch gekennzeichnet, daß der Strömungsweg (5) des Gemisches im Wärmetauscher (1) so lang bemessen ist, daß das Gemisch weit über die Siedetemperatur des Kraftstoffes, insbesondere auf 25o bis 5oo ° C, überhitzt wird.M.) device for heating the fuel-air mixture of an internal combustion engine with controlled spark ignition, comprising switched from a case of partial load operation between the carburetor and the intake manifold of the engine, abgasbehei-e last heat exchanger in which t the mixture standing under the intake vacuum of the engine, multiple deflection and swirling is heated, characterized in that the flow path (5) of the mixture in the heat exchanger (1) is so long that the mixture is overheated well above the boiling temperature of the fuel, in particular to 25o to 500 ° C. 2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß in dem Wärmetauscher (1) eine vom Gemisch durchströmte Strahldüse (7) angeordnet ist, deren Strahl auf eine Sammelkammer (8) gerichtet ist, vor deren Öffnung der Strahl seitlich, insbesondere im rechten Winkel abgelenkt2. Apparatus according to claim 1, characterized in that in the heat exchanger (1) one of the mixture flowed through jet nozzle (7) is arranged, the jet of which is directed to a collection chamber (8), before the opening of the Beam deflected sideways, especially at right angles "** wird.
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"** will.
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cd 3· Vorrichtung nach den Ansprüchen 1 oder 2,cd 3 device according to claims 1 or 2, ° dadurch gekennzeichnet, daß der Wärmetauscher (1) über eine° characterized in that the heat exchanger (1) has a ^J Rohrleitung (15j16) an den Ansaugkanal (12) zwischen Vergaser (1o ) und Hohciir air>3<?scfy.o.SseK ι ist, die vor einer im^ J Pipeline (15j16) to the intake duct (12) between the carburetor (1o) and Hohciir air> 3 <? Scfy.o.SseK ι is that in front of an im ORIGINAL INSPECTEDORIGINAL INSPECTED Ansaugkaaal (12) angeordneten gesteuerten Klappe (13) vom Ansaugkanal (12) abzweigt und hinter der Klappe (13) in den Ansaugkanal (12) einmündet, wobei die Klappe (13) derart gesteuert ist, daß sie im Teillastbetrieb geschlossen ist und bei Vollastbetrieb geöffnet ist.Intake duct (12) arranged controlled flap (13) branches off from the intake duct (12) and opens into the intake duct (12) behind the flap (13), the flap (13) is controlled such that it is closed in partial load operation and is open in full load operation. 4-, Vorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Klappe (13) vom durch den Motor erzeugten Unterdruck gesteuert ist. 4-, device according to claim 3, characterized in, that the flap (13) is controlled by the negative pressure generated by the motor. 5. Vorrichtung nach den Ansprüchen 1 oder 2, bei Verwendung in Verbindung mit einem Register-Vergaser, dadurch gekennzeichnet, daß der Wärmetauscher (1) zwischen der Teillaststufe des Register-Vergasers und dem Ansaugstutzen (11) des Motors liegt, während die Vollaststufe des Register-Vergasers direkt an den Ansaugstutzen (11) des Motors angeschlossen ist.5. Device according to claims 1 or 2, when used in connection with a register carburetor, characterized in that the heat exchanger (1) between the partial load stage of the register carburetor and the intake manifold (11) of the engine, while the full load stage of the register carburetor is connected directly to the intake port (11) of the engine. 6. Vorrichtung nach den Ansprüchen 1 oder 2t gekennzeichnet durch die Verwendung an einem Kreiskolbenmotor, wobei das Gemisch sowohl im Teillastbetrieb als auch im Vollastbetrieb über den Wärmetauscher (1) geleitet wird.6. Device according to claims 1 or 2 t, characterized by the use on a rotary piston engine, the mixture being passed through the heat exchanger (1) both in part-load operation and in full-load operation. 7· Vorrichtung nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß im Betätigungsmechanismus des Vergasers (1o) ein den Rückstellvorgang verzögerndes Verzögerungsglied angeordnet ist.7 · Device according to one or more of claims 1 to 6, characterized in that in the actuating mechanism of the carburetor (1o) a delay element delaying the resetting process is arranged. 709849/0252709849/0252
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EP1470331A4 (en) * 2002-01-04 2008-04-30 Wayne K Glew Fuel supply system for an internal combustion engine

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