Saugrohrbeheizung durch Abgas an einer Vierzylinderbr ennkraf tmas
chin e Die Erfindung bezieht sich auf eine Saugrohrbeheizung durch Abgas an einer
Vierzylinderbrennkraftmaschine, bei der von den Auspuffleitungen von zwei Zylindern
je eine Nebenleitung abzweigt, die in eine Vorwärmleitung mündet, welche mit dem
Saugrohr eine gemeinsame Wand hat.Intake pipe heating by exhaust gas on a four-cylinder combustion engine
chin e The invention relates to a suction pipe heating by exhaust gas on a
Four-cylinder internal combustion engine in which the exhaust pipes of two cylinders
a branch line each branches off, which opens into a preheating line, which with the
Suction pipe has a common wall.
Bei einer solchen bekannten Saugrohrbeheizung werden d1 e Nebenleitungen
aus den Auspuffleitungen des ersten und des letzten Zylinders abgezweigt und in
die Vorwärmleitung geführt. Im Arbeitsspiel folgt der letzte Zylinder bei der üblichen
Zündfolge 1 - 3 - 4 - 2 dem ersten Zylinder um eine Kurbelwellenumdrehung nach.
Dadurch kann bei niedriger Drehzahl die Vorwärmleitung durch eine Nebenleitung mit
Abgas versorgt werden, das durch die andere Nebenleitüng abströmt. Bei höherer Drehzahl
folgen die Abgasimpulse in den Nebenleitungen aufeinander so schnell, daß störende
Schwingungen entstehen. Das Abgas durchströmt nicht mehr mit hoher Geschwindigkeit
die Vorwärmleitung' weil es durch die Gegenschwingung aus der anderen Nebenleitung
gebremst wird und so seine für die Wärmeabgabe wichtige Geschwindigkeit verliert.
Nachteilig
ist, daß auch der warmgelaufenen Maschine bei niedriger Drehzahl vorgewärmtes Gemisch
zugeführt wird und die Maschine in diesem Betriebszustand zu SelbstzündungS-bzw.
Klingelerscheinungen neigt. Ferner dauert die Vorwärmung des Saugrohres auf die
Betriebstemperatur verhältnismäßig lange, da zum Beheizen nur die Abgase aus den
Nebenleitungen von zwei Zylindern zur Verfügung stehen.In such a known intake manifold heating, d1 e are secondary lines
branched off from the exhaust lines of the first and last cylinder and into
the preheating line. In the working cycle, the last cylinder follows in the usual one
Firing order 1 - 3 - 4 - 2 after the first cylinder by one crankshaft revolution.
This means that the preheating line can be connected through a secondary line at low speed
Exhaust gas are supplied, which flows off through the other Nebenleitüng. At higher speed
the exhaust gas pulses in the secondary lines follow one another so quickly that disruptive ones
Vibrations arise. The exhaust gas no longer flows through at high speed
the preheating line 'because it is caused by the counter-oscillation from the other secondary line
is braked and thus loses its speed, which is important for heat dissipation.
Disadvantageous
is that even the warm-up machine at low speed preheated mixture
is supplied and the machine in this operating state to self-ignition S or.
Tends to ring. Furthermore, the preheating of the intake manifold takes place on the
Operating temperature relatively long, since only the exhaust gases from the heating system
Secondary lines of two cylinders are available.
Aufgabe der Erfindung ist es, eine Saugrohrbeheizung zu schaffen,
die das Saugrohr beim Kaltstart schnell aufheizt und am betriebswarmen Motor nicht
durch Überhitzung des angesaugten Gemisches stört.The object of the invention is to create an intake manifold heater,
which heats up the intake manifold quickly during a cold start and not when the engine is warm
interferes with overheating of the sucked in mixture.
Die erfindungsgemäße Lösung besteht darin, daß in die Vorwärmleitung
eine dritte aus der Auspuffleitung eines dritten Zylinders abgezweigte Nebenleitung
mündet. Dadurch wird aus drei Auspuffleitungen Abgas zur Erwärmung des Saugrohres
herangeführt und so dieses in kurzer- Zeit auf die Betriebstemperatur gebracht.
Es werden aber nicht nur die Menge des zum Vorwärmen benutzten Abgases vergrößert,
sondern auch die Strömungsbedingungen verbessert, so daß die Abgase mit höherer
Geschwindigkeit an der Saugrohrwand vorbeistreichen und eine entsprechend große
Menge Wärme an dieses abgeben. Für das aus einer Nebenleitung einströmende Abgas
stehen n$eh der Erfindung zwei Nebenleitungen zum Abfließen zur Verfügung.
In einer von diesen beiden sind die Gaseehwingungen für das Ab-
strömen günstig,
so daß bei offener dritter Nebenleitung üben praktisch das gesamte Drehzahlbereich
eine große Menge heißes
Abgas mit großer Geschwindigkeit an der
Saugrohrwand entlangströmt und so das Saugrohr in kurzer Zeit auf die Betriebstemperatur
bringt.The solution according to the invention consists in that a third secondary line branched off from the exhaust line of a third cylinder opens into the preheating line. As a result, exhaust gas is brought in from three exhaust pipes to heat the intake manifold, bringing it to operating temperature in a short time. However, not only are the amount of exhaust gas used for preheating increased, but the flow conditions are also improved, so that the exhaust gases sweep past the intake pipe wall at a higher speed and give off a correspondingly large amount of heat to it. For the exhaust gas flowing in from a secondary line, according to the invention, two secondary lines are available for draining off . In one of these two the Gaseehwingungen for the waste are flocking cheap, so that when open the third bypass the entire speed range practice virtually a large amount of hot exhaust gas at high speed flows along the Saugrohrwand, thus bringing the suction pipe in a short time to the operating temperature.
Mit gutem Wirkungsgrad arbeitet die Saugrohrheizung besonders denn,
wenn die zu dem ersten Zylinder und dem dritten Zylinder gehörigen Nebenleitungen
ständig mit der Vorwärmleitung verbunden sind, und die zu dem zweiten Zylinder gehörige
Nebenleitung durch eine vorzugsweise mit einem Bimetallstreifen temperaturabhängig
gesteuerte Klappe mit der Vorwärmleitung verbindbar ist. Nach dem Schließen der
einen Klappe bremsen sich die Gasströme in den Nebenleitungen ab und verhindern
so eine Überhitzung des Saugrohres. Vorteilhafterweise wird die Klappe, wie an sich
bekannt, durch einen Bimetallstreifen gesteuert, so daß sie bei betriebswarmen Saugrohr
geschlossen und bei kaltem Saugrohr geöffnet ist. An der betriebswarmen Maschine
ergibt sich der Vorteil, daß, sobald nur eine Klappe und damit nur ein Zuleitungsrohr
geschlossen ist, die anderen beiden kurz hintereinander mit Abgas beschickten Zuleitungen
ein Durchströmen der Vorwärmleitung stark behindern und so die Vorwärmeleitung nicht
zu heiß wird. Die Saugrohrbeheizung dient praktisch nur dazu, das Saugrohr auf die
Betriebstemperatur zu bringen und beeinflußt im betriebswarmen Zustand das Verhalten
des Motors nicht.
Die Zeichnungen zeigen ein Ausführungsbeispiel
der Erfindung, Fig: 1 das Triebwerk einer Vierzylinder-Reihen-Viertaktbrennkraftmaschine,
Fig. 2 eine Draufsicht in schematischer Darstellung auf die ßrennkraftmaschine in
Fig. 1 mit den von Ab-
gasen durchströmten Leitungen, Fig. 3 ein Ausführungsbeispiel
der Erfindung, Fig. 4 einen Schnitt IV-IV aus Fig. 3.The intake manifold heater works with good efficiency especially when the secondary lines belonging to the first cylinder and the third cylinder are constantly connected to the preheating line, and the secondary line belonging to the second cylinder can be connected to the preheating line by a flap, preferably controlled by a bimetal strip, depending on the temperature . After closing one of the flaps, the gas flows in the secondary lines slow down, thus preventing the intake manifold from overheating. As is known per se, the flap is advantageously controlled by a bimetallic strip so that it is closed when the suction pipe is at operating temperature and open when the suction pipe is cold. The machine at operating temperature has the advantage that, as soon as only one flap and thus only one supply pipe is closed, the other two supply lines charged with exhaust gas in quick succession greatly impede the flow through the preheating line and so the preheating line does not get too hot. The intake manifold heating is practically only used to bring the intake manifold to operating temperature and does not affect the behavior of the engine when it is at operating temperature. The drawings show an embodiment of the invention, Fig.:.. 1, the engine of a four-cylinder in-line four-stroke internal combustion engine, Figure 2 is a plan view schematic representation of the ßrennkraftmaschine in Figure 1 with the of exhaust gases flowing through conduits, Fig 3 an embodiment of the Invention, FIG. 4 shows a section IV-IV from FIG. 3.
Mit 1, 2, 3 und 4 sind die Zylinder einer üblichen Reihen-Vierzylinderbrennkraftmaschine
bezeichnet (Fig. 1). Die Kolben in den Zylindern 1 und 4 befinden sich in der oberen
Totpunktlage und die Zylinder 3 und 4 in der inneren Totpunktlage. Die Zündfolge
ist 1 - 3 - 4 - 2. Mithin verläßt das Abgas den Zylinder 3 um eine halbe
Kurbelwellenumdrehung später als den Zylinder 1 und um eine Umdrehung der Kurbelwelle
früher als den Zylinder 2. Jedem Zylinder 1, 2, 3 und 4 ist je ein Auspuffventil
5 und ein Einlaßventil 6 zugeordnet (Fig. 2). Von den Auspuffventilen 5 führen Auspuffleitungen
7, 7a, 7b, 7c aus dem Zylinderkopf heraus. Von den Auspuffleitungen 7,7a und 7b
der Zylinder 1, 2 und 3 ist je eine Nebenleitung 8, 9 und 10 abgezweigt. Die Nebenleitungen
8, 9 und 10 können ebenso wie die Aus-
puffleitungen 7, 7a und 7b in den
Zylinderkopf eingegossen
sein und verlassen diesen auf der Seite,
die der Seite des"
Zylinderkopfes gegenüberliegt, auf der die Auspuffleitungen
aus de® Zylinderkopf heraustreten.
Die Nebenleitungen 8, 9 und 10
münden in Nebenleitungen 8a, 9a und 10a, die mit dem Saugrohr 11 in einem Stück
gegossen sind (Fig. 3). Die Zweigleitungen 12, 13, 14, 15 des Saugrohres 11 führen
in die Zylinder 1, 2, 3 und 4. Die Nebenleitungen 8a, 9a und 10a münden in eine
Vorwärmleitung 1E welche mit dem Saugrohr 11 eine gemeinsame Wand 17 (Fig. 4) hat.
Die Nebenleitung 9a ist mit einer Klappe 18 mit der Vorwärmleitung 16 verbindbar
und wird durch einen Bimetallstreifen derart gesteuert, daß sie bei kalter Maschine
geöffnet und bei warmer Maschine geschlossen ist. Die Auspuffleitungen 7 und 7c
münden in ein Rohr 19 und die Auspuffleitungen 7a und 7b in ein Rohr 20. Die Rohre
19 und 20 führen in ein Sammelrohr 21, das die Abgasei in den Vorschau dämpf er
22 leitet.The cylinders of a conventional in-line four-cylinder internal combustion engine are designated by 1, 2, 3 and 4 (FIG. 1). The pistons in cylinders 1 and 4 are in the top dead center position and cylinders 3 and 4 are in the inner dead center position. The firing order is 1 - 3 - 4 - 2. The exhaust gas leaves cylinder 3 half a crankshaft revolution later than cylinder 1 and one revolution of the crankshaft earlier than cylinder 2. Each cylinder 1, 2, 3 and 4 is each an exhaust valve 5 and an inlet valve 6 assigned (Fig. 2). From the exhaust valves 5, exhaust lines 7, 7a, 7b, 7c lead out of the cylinder head. A secondary line 8, 9 and 10 is each branched off from the exhaust lines 7, 7 a and 7 b of cylinders 1, 2 and 3. The secondary lines 8, 9 and 10 may be as well as the exhaust pipes 7, 7a and 7b is cast into the cylinder head and leave it on the side opposite to the side of "cylinder head on which the exhaust pipes emerge from DE® cylinder head. Secondary lines 8, 9 and 10 open into secondary lines 8a, 9a and 10a which are cast in one piece with the intake manifold 11 (FIG. 3). The branch lines 12, 13, 14, 15 of the intake manifold 11 lead into the cylinders 1, 2 , 3 and 4. The secondary lines 8a, 9a and 10a open into a preheating line 1E which has a common wall 17 (FIG. 4) with the suction pipe 11. The secondary line 9a can be connected to the preheating line 16 by a flap 18 and is connected by a The bimetallic strip is controlled in such a way that it is open when the engine is cold and closed when the engine is warm the exhaust egg in the preview damper 22 leads.
Wird die kalte Brennkraftmaschine angelassen, dann strömt heißes Abgas
aus den Auspuffleitungen 7, 7a und 7b und die Nebenleitungen 8, 8a, 9, 9a und 10,
10a in die»Vorwärmleitung 16 und wärmt über die Wand 17 das Saugrohr 11 und das
dieses durchströmende Kraftstoff-Luft-Gemisch an. Das durch die Nebenleitunz 8$
in die Vorwärmleitunß 16 einströmende Abgas
kann je nach der Drehzahl, mit der die Maschine läuft
und
den Schwingungen, mit denen sich das Abgas in den Nebenlei=
tungen 9a und 10a bewegt, durch die Nebenleitung
9a oder 10a
die Vorwärmleitung verlassen. Dabei wählt
ex sich- die Neben-
leitung, in der der Gegendruck geringer ist.
When the cold internal combustion engine is started, hot exhaust gas flows out of the exhaust lines 7, 7a and 7b and the secondary lines 8, 8a, 9, 9a and 10, 10a into the »preheating line 16 and warms the intake pipe 11 via the wall 17 and the one flowing through it Fuel-air mixture. The exhaust gas flowing into the preheating line 16 through the secondary line 8 $ can depending on the speed at which the machine is running and
the vibrations with which the exhaust gas in the secondary lines =
lines 9a and 10a moved through the secondary line 9a or 10a
leave the preheating pipe. In doing so , ex chooses the minor
line in which the back pressure is lower.