-
teitungssystem für eine Verbrennungsmaschine Die Erfindung betrifft
ein Beitungssystem für eine Verbrennungsmaschine mit zumindest einem Zylinder, mit
einer Zuführungsleitung für Kraftstoff-LuStgemisch und einer Abführungsleitung für
Abgas.
-
Ein Leitungssystem dieser Art kann beispielsweise bei einer Verbrennungsmaschine
eingesetzt werden, bei der der jeweilige Zylinder eine über seinem Kolben gebildete
Hauptverbrennungskammer enthält, die über einen Flammkanal mit einer eine Zündvorrichtung
enthaltenden Hilfsverbrennungskammer verbunden ist. Beim Betrieb einer derartigen
Verbrennungsmaschine wird ein fettes und brennbares Kraftstoff-LuStgemisch in der
Hilfsverbrennungskammer gezündet und dadurch eine Flamme erzeugt, die durch den
Flammkanal oder die sogenannte Flammdüse hindurchtritt und ein mageres und brennbares
Kraftstoff-Luftgemisch in der Hauptverbrennungskammer zündet. Wenn diese Verbrennungsmaschine
im kalten Zustand gestartet wird, erfolgt eine Abkühlung des fetten Kraftstoff-luftgemischs
in dem Eintrittskanal der fIilfsverbrennungskammer sowie in dieser selbst, und der
Kraftstoffanteil des Gemischs trennt sich aus dem Gemisch und haftet
an
der jeweils umgebenden Wandung an. Dadurch ergibt sich eine schlechte Verbrennung
in der Rilfsverbren;iungskamner, die einen hohen Eraftstoffverbrauch und eine Zunahme
nicht verbrannter Kohlenwasserstoffe verursacht, die dann in die Atmosphäre abgeleitet
werden und die Luft verschmutzen.
-
Um die nicht verbrannten Kohlenwasserstoffe minimal zu halten, muß
eine vollständigere Verbrennung in der Hilfsverbrennungskammer sichergestellt werden,
was beispielsweise durch verbesserte Kraftstoffverdampfung möglich ist.
-
Um die Verdamp£ung des Kraftstoffs in der Hiltsverbrennungskammer
zu verbessern, kann die jeweilige Zuführungsleitung der Abführungsleitung für die
Abgase desselben Zylinders zugeordnet sein, wobei dann nur eine dünne Teilungswand
zwischen den beiden Leitungen auf zumindest einem Teil ihrer Länge vorgesehen ist.
Dadurch kann die Wärme der Abgase auf das Kraftstoff-Luftgemisch in der Hilfszuführungsleitung
übertragen und damit die Verdampfung des Kraftstoffs verbessert werden. Dadurch
wird die Abgabe nicht verbrannter Kohlenwasserstoffe in die Atmosphäre verringert.
Es tritt dann jedoch das Problem der tiberhitzung auf. Einerseits ist eine schnelle
Wärmeübertragung von der Abgasleitung zur Zuführungsleitung erwünscht, andererseits
müssen jedoch Maßnahmen zur Verhinderung einer Ansammlung überschüssiger Wärme und
damit verbundenen Beschädigung der Zuführungs-und Abführungsleitungen getroffen
werden. Gleichzeitig müssen die Leitungen so isoliert sein, daß sie die Wärme halten.
-
Ein Leitungssystem der eingangs genannten Art ist hierzu erfindungsgemäß
derart ausgebildet, daß ein Teil der Zuführungsleitung und ein Teil der Abführungsleitun
eine gemeinsame Wandung aufweisen und von einem Gehäuse unter Bildung eines Luftzwischenraums
umgeben sind, und d das Gehäuse mit einer Lufteintrittsöffnung und einer Luftaustrittsöffnung
versehen
ist, wodurch Kühlluft über die Zuführungsleitung und die Abführungsleitung geführt
wird.
-
Ein Ausführungsb ei spiel der Erfindung wird im folgenden anhand der
Figur beschrieben, die einen Seitenschnitt der erfindungsgemäß ausgebildeten Teile
einer Verbrennungsmaschine zeigt.
-
Die in der Figur dargestellte Verbrennungsmaschine hat eine Hauptverbrennungskammer
2, die mit einem Hauptzuführungskanal 6 versehen ist. Ferner ist eine Hilfsverbrennungskammer
5 mit einem Hilfszuführungskanal 7 vorgesehen. Ein mageres Kraftstoff-Luftgemisch
wird der Hauptverbrennungskammer 2 durch den Hauptzuführungskanal 6 zugeführt, während
ein fettes Kraftstoff-LuStgemisch der Hilfsverbrennungskammer 5 durch den Hilfszuführungskanal
7 zugeführt wird. Die Hilfsverbrennungskammer 5 steht mit der Hauptverbrennungskammer
2 über eine Flammdüse 3 in Verbindung. Eine Zündkerze 4 ist in der Hilfsverbrennungskammer
5 angeordnet und zündet das darin enthaltene fette Kraftstoff-Luftgemisch. Die dadurch
erzeugte Flamme wird durch die Flammdüse 3 hindurch in die Hauptverbrennungskammer
2 gerichtet und zündet dort das magere Kraftstoff-Luftgemisch. Die Hauptverbrennungskammer
2 ist mit einem Haupteintrittsventil 9 versehen, die Hilfsverbrennungskammer 5 steht
mit dem Hilfszuführungskanal 7 über ein Hilfseintrittsventil 10 in Verbindung. Ein
Austrittsventil 11 ist auf der dem Eintrittsventil 9 gegenüberliegenden Seite der
Hauptverbrennungskammer 2 angeordnet. Das Austrittsventil 11 verbindet die Hauptverbrennungskammer
2 mit dem Austrittskanal 8. Dieser steht wiederum mit einer Abführungsleitung 18
in Verbindung. In ähnlicher Weise ist der Hilfseintrittskanal 7 mit einer Hilfszuführungsleitung
17 verbunden. Die Hilfszuführungsleitung 17 und die Abführungsleitung 18 sind auf
ein und derselben Seite des Mascbinenkörpers 12 angeordnet
und
bilden ein Leitungssystem 24 mit einer dünnen Teilungswand 25, die zwischen beiden
Leitungen 17 und 18 verläuft.
-
Wenn die Verbrennungsmaschine im kalten Zustand gestartet wird, so
erfolgt eine Ubertragung der Wärme der Abgase aus dem Austrittskanal 8 und der Abführungsleitung
18 über die Teilungswand 25 auf das fette Kraftstoff-Luftgemisch, das durch die
Hilfszuführungsleitung 17 zugeführt wird. Dadurch wird dieses Gemisch sofort erwärmt
und im Sinne einer vollständigen Verbrennung verdampft. Ein Gehäuse 21 umgibt das
Leitungssystem 24 und bildet eine stabile Konstruktion. Ferner verhindert es einen
Verlust der durch die Abgase erzeugten Wärme zur Atmosphäre hin. Das Gehäuse ist
so angeordnet, daß ein Luftzwischenraum S zwischen ihm und der Abführungsleitung
18 sowie der Hilfszuführungsleitung 17 gebildet wird.
-
Dadurch ist eine Wärmeisolierung vorgesehen, die die beiden Leitungen
17 und 18 umgibt. Um Jedoch eine übermäßige Wärmeansammlung zu verhindern, ist eine
Lufteintrittsöffnung 22 im Gehäuse unter der Abführungsleitung 18 vorgesehen, durch
die hindurch Außenluft in den Luftzwischenraum S eintreten kann. Eine Luftaustrittsöffnung
26 ist im Gehäuse 21 gleichfalls vorgesehen, so daß die eingeführte Luft aus dem
Luftzwischenraum S nach Strömung um die Leitungen 17 und 18 herum wieder austreten
kann. Das Leitungssystem 24 wird dadurch in einem adiabatischen Zustand gehalten,
wodurch eine übermäßige Wärme ansammlung innerhalb der Konstruktion verhindert und
gleichzeitig die wärmespeichernde Ei genschaft des Leitungssystems 24 beibehalten
wird, die zur schnellen Wärmeübertragung auf das zugeführte Gemisch erforderlich
ist. Eine Leitung 23 steht mit der Austrittsöffnung 26 in Verbindung und leitet
die Luft aus dem Luftzwischenraum S dem Luftfilter 13 durch dessen Eintrittsöffnung
131 zu, wodurch die durch Wärmeaustausch im Luftzwischenraum
S
erwärmte Luft die Erwärmung der in die Vergaser eintretenden Luft innerhalb des
Luftfilters 13 beschleunigt. Das Kraftstoff-Luftgemisch kann dann durch eine zusätzliche
Beschleunigungskammer 20 weiter erwärmt werden, die direkt über der Abgasleitung
angeordnet ist und die davon empfangene Wärme auf das Kraftstoff-f;uftgemisch überträgt,
welches aus den Vergasern 14 und 15 dieser Kammer zugeführt wird. Es sei ferner
darauf hingewiesens daß bei einem eventuellen Austritt von Kraftstoff-Luftgewisch
aus der Hilfszu'führungsleitung 17 eine Rückführung dieses Gemischs über die Leitung
23 in das Eintrittssystem und nicht etwa in die Atmosphäre erfolgt, wodurch die
Luftverschmutzung durch Abgase weiter verringert wird.
-
Bei dem vorzugsweisen Ausführungsbeispiel der Erfindung sind die Hilfszuführungsleitung
17 und die Abführungsleitung 18 aus einem Material geringer Wärmekapazität gefertigt,
beispielsweise aus dQnnem Metallblech, während das Gehäuse 21 aus einem Gußrohr
bestehen kann.