DE2332738B2 - Brennkraftmaschine - Google Patents
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- F02M31/02—Apparatus for thermally treating combustion-air, fuel, or fuel-air mixture for heating
- F02M31/04—Apparatus for thermally treating combustion-air, fuel, or fuel-air mixture for heating combustion-air or fuel-air mixture
- F02M31/06—Apparatus 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
- F02M31/08—Apparatus 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
- F02M31/087—Heat-exchange arrangements between the air intake and exhaust gas passages, e.g. by means of contact between the passages
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- F02B—INTERNAL-COMBUSTION PISTON ENGINES; COMBUSTION ENGINES IN GENERAL
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- F02B19/10—Engines characterised by precombustion chambers with fuel introduced partly into pre-combustion chamber, and partly into cylinder
- F02B19/1019—Engines characterised by precombustion chambers with fuel introduced partly into pre-combustion chamber, and partly into cylinder with only one pre-combustion chamber
- F02B19/1023—Engines characterised by precombustion chambers with fuel introduced partly into pre-combustion chamber, and partly into cylinder with only one pre-combustion chamber pre-combustion chamber and cylinder being fed with fuel-air mixture(s)
- F02B19/1028—Engines characterised by precombustion chambers with fuel introduced partly into pre-combustion chamber, and partly into cylinder with only one pre-combustion chamber pre-combustion chamber and cylinder being fed with fuel-air mixture(s) pre-combustion chamber and cylinder having both intake ports or valves, e.g. HONDS CVCC
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- F02B1/00—Engines characterised by fuel-air mixture compression
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- Y02T10/12—Improving ICE efficiencies
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Description
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Die Erfindung betrifft eine Brennkraftmaschine mit mindestens einem einen Kolben enthaltenden Zylinder,
mit einer über dem Kolben vorgesehenen Hauptverbrennungskammer, die über einen Flammkanal mit
einer eine Zündvorrichtung enthaltenden Hilfsverbrennungskammer verbunden ist, mit einem Hauptkanal zur
Zuführung vergleichsweise mageren Kraftstoff-Luft-Gemisches in die Hauptverbrennungskammer, mit
einem Hilfskanal zur Zuführung vergleichsweise fetten Kraftstoff-Luft-Gemisches in die Hilfsverbrennungskammer
und mit einem Abgaskanal zur Abführung von Abgas aus der Hauptverbrennungskammer, bei der der
Hilfskanal einen dünnwandigen, metallenen Leitungsabschnitt aufweist, der mit dem Abgaskanal im Wärmetausch
steht. Das vergleichsweise fette und brennbare Gemisch, das in die Hilfsverbrennungskammer beim
Betrieb eingeführt wird, wird durch die Zündvorrichtung gezündet, und die dabei entstehende Flamme wird
durch den Flammkanal in die Hauptverbrennungskammer geleitet, so daß dort das vergleichsweise magere
Gemisch gezündet wird.
Eine derartige Brennkraftmaschine (siehe z. B. US-PS
59 564) kann Schwierigkeiten unter Kaltstartbedingungen und manchmal auch bei Normalbetrieb verursachen,
da der Kraftstoff des fetten Gemisches in der Hilfsverbrennungskammer eine Neigung zur Kondensation
an den Wandungen des Hilfskanals zeigt. Dadurch tritt ein Kraftstoffverlust ein, und es entstehen
unerwüschte nicht verbrannte Kohlenwasserstoffe im Abgaskanal, die in die Atmosphäre abgeführt werden.
Diese Schwierigkeiten können zumindest teilweise durch einen Wärmetauscher vermieden werden, der das
vergleichsweise fette Gemisch in dem Hilfskanal durch die Wärme der Abgase aufheizt.
Aufgabe der Erfindung ist es, einen definierten Wärmetausch zwischen dem Hilfskanal und dem
Abgaskanal zu bewirken, so daß auch bei Kaltstart eine Kondensation von Kraftstoff im Hilfskanal vermieden
wird.
Eine Brennkraftmaschine der eingangs genannten Art ist hierzu erfindungsgemäß derart ausgebildet, daß der
Abgaskanal einen dünnwandigen, metallenen Leitungsabschnitt aufweist, daß beide Leitungsabschnitte über
mindestens einen Teil ihrer Länge durch einen gemeinsamen Wandungsabschnitt oder einander berührende
Wandungsteile in Wärmetausch miteinander stehen und mit Abstand von einer relativ dickwandigen
Schutzhülle umgeben sind.
Diese Lösung kann durch die US-PS 12 53 682 nicht nahegelegt werden. Bei ihrem Gegenstand wird jeweils
ein Teil eines Gemischzuführungskanals vom Abgaskanal umschlossen, und an einen weiteren Abschnitt des
Gemischzuführungskanals grenzt ein Vorwärmkanal an oder ist ein umschließender Vorwärmkanal vorgesehen.
Dieser Vorwärmkanal wird mit von einem Brenner erhitzter Luft beim Anlassen der Maschine gespeist,
wenn die Außentemperatur niedrig ist. Ein Gehäuse, das den Abgaskanal umschließt, wirkt aber nicht als ein
wärmedämmender Mantel in Form einer relativ dickwandigen Schutzhülle, die mit Abstand den
Abgaskanal umgibt. Nur eine solche Schutzhülle ist infolge der geringen Wärmeleitfähigkeit von Luft in
hohem Maße wärmedämmend.
Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung wird im folgenden anhand der Figur beschrieben, die einen Teil
einer Brennkraftmaschine in teilweisem Schnitt zeigt.
In der Figur ist ein Teil einer Brennkraftmaschine dargestellt, die einen beweglichen Kolben 1 enthält,
welcher eine bewegliche Wandung der Hauptverbrennungskammer 2 bildet. Ein Flammkanal 3 verläuft
zwischen der Hauptverbrennungskammer 2 und einer Hilfsverbrennungskammer 5, die eine Zündvorrichtung
in Form einer Zündkerze enthält. Ein Hauptkanal 6 zur Hauptverbrennungskammer 2 wird durch ein Eintritts-
-'entil 9 gesteuert, ein Hilfskanal 7 zur Hilfsverbrennungskammer
5 wird durch ein Eintrittsventil 10 gesteuert. Der Abgaskanal 8 der Hauptverbrennungskammer
2 wird durch ein Austrittsventil 11 gesteuert. Die Ventile 9,10 und 11 sind in dem ami Hauptkörper 12
der Brennkraftmaschine befestigten Zylinderkopf angeordnet.
Die durch ein Luftfilter 13 eintretende Luft wird in einem Hauptvergaser 14 und in einem Hilfsvergaser 15
mit Kraftstoff gemischt. Die so gebildeten brennbaren Gemische werden durch eine dem Hauptkanal 6
zugeordnete Hauptzuführungsleitung 16 und einen dem Hilfskanal 7 zugeordneten Leitungsabschnitt 17 geführt.
Ein vergleichsweise mageres Gemisch wird vom Vergaser 14 der Hauptzuführungslekung 16 und ein
vergleichsweise fettes Gemisch wird vom Vergaser 15 dem Leitungsabschnitt 17 zugeführt. Die Zündkerze 4
zündet das vergleichsweise fette und brennbare Gemisch in der Hilfsverbrennungsikammer 5 und
verursacht die Führung einer Flamme durch den Flammkanal 3 zur Zündung des vergleichsweise
mageren und brennbaren Gemischs in der Hauptver-
brennungskammer 2. Die Abgase aus der Hauptverbrennungskammer
2 werden durch den Abgaskanal 8 und einen Abgas-Leitungsabschnitt 18 geführt. Die
Leitungsabschnitte 17 und 18 bestehen aus dünnwandigen Metallröhren, die teilweise mit einer gemeinsamen
Wandung versehen sind. Eine rela'iv dickwandige
Schutzhülle 19 umgibt die dünnwandigen Leitungsabschnitte 17 und 18 und bildet so eine starre
Konstruktion. Ein wärmeisolierender Raum 20 w^rd
durch einen Luftzwischenraum gebildet, der, falls erwünscht, a;jch mit einem wärmeisolierenden Material
gefüllt sein kann. Die Abgase werden durch den Abgaskanal 8 und durch den dünnwandigen Leitungsabschnitt
18 in eine Abgasleitung 21 geführt Es ist ferner eine Vorrichtung 22 zur Beschleunigung der Verdampfung
der Kraftstoffanteile in den Gemischen vorgesehen.
Beim Betrieb der Brennkraftmaschine wird das vergleichsweise fette und brennbare Kraftstoff-Luft-Gemisch,
das vom Hilfsvergaser 15 durch den dünnwandigen Leitungsabschnitt 17 zugeführt wird,
durch die heißen Abgase in dem dünnwandigen Leitungsabschnitt 18 erwärmt. Das feste und brennbare
Kraftstoff-Luft-Gemisch ist dann im Hilfskanal 7 ausreichend erwärmt, um eine Kondensation von
Kraftstoff an den Wandungen des Hilfskanals 7 zu vermeiden. Dadurch wird die Verbrennung in der
Hilfsverbrennungskammer 5 verbessert und damit eine Verbesserung des Kraftstoffverbrauchs und eine Verringerung
des Austritts nicht verbrannter Kohlenwasserstoffe durch den Abgaskanal 8 und die Abgasleitung
21 herbeigeführt.
Hierzu 1 Blatt Zeichnungen
Claims (3)
1. Brennkraftmaschine mit mindestens einem einen Kolben enthaltenden Zylinder, mit einer über
dem Kolben vorgesehenen Hauptverbrennungskammer, die über einen Flammkanal mit einer eine
Zündvorrichtung enthaltenden Hilfsverbrennungskammer
verbunden ist, mit einem Hauptkanal zur Zuführung vergleichsweise mageren Kraftstoff-Luft-Gemisches
in die Hauptverbrennungskammer, mit einem Hilfskanal zur Zuführung vergleichsweise
fetten Kraftstoff-Luft-Gemisches in die Hilfsverbrennungskarnmer
und mit einem Abgaskanal zur Abführung von Abgas aus der Hauptverbrennungskammer,
bei der der Hilfskanal einen dünnwandigen, metallenen Leitungsabschnitt aufweist, der mit dem
Abgaskanal im Wärmetausch steht, dadurch gekennzeichnet, daß der Abgaskanai (8)
einen dünnwandigen, metallenen Leitungsabschnitt (18) aufweist, daß beide Leitungsabschnitte (17, 18)
über mindestens einen Teil ihrer Länge durch einen gemeinsamen Wandungsabschnitt oder einander
berührende Wandungsteile in Wärmeaustausch miteinander stehen und mit Abstand von einer
relativ dickwandigen Schutzhülle (19) umgeben sind.
2. Brennkraftmaschine nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Schutzhülle (19) eine
Gußkonstruktion ist.
3. Brennkraftmaschine nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die
beiden Leitungsabschnitte (17, 18) mit Abstand voneinander an dieselbe Seite des Zylinderkopfes
anschließen und vom Zylinderkopf zu dem gemeinsamen Wandungsabschnitt oder den einander
berührenden Wandungsteilen zusammengeführt sind.
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