DE2360215B2

DE2360215B2 - Ansaug- und Auspuffleitungsanordnung für eine Brennkraftmaschine

Info

Publication number: DE2360215B2
Application number: DE2360215A
Authority: DE
Inventors: Yoshitoku Toda Saitama Iizuka; Seichi Kawagoe Saitama Nakano; Masao Niiza Saitama Watanabe
Original assignee: Honda Motor Co Ltd
Current assignee: Honda Motor Co Ltd
Priority date: 1972-12-04
Filing date: 1973-12-03
Publication date: 1981-05-14
Also published as: DE2360215C3; DE2360215A1; NL7316509A; BE808129A; ES421102A1; AU472215B2; CS198132B2; FR2211597B1; JPS4978022A; NL160056C; AU6260073A; NL160056B; CH567181A5; CA991492A; DD114116A5; IT997926B; JPS5118008B2; BR7309470D0; FR2211597A1; SE409129B

Description

Die Erfindung betrifft eine Ansaug- und Auspuffleitungsanordnung für eine Brennkraftmaschine mit mindestens einem in einem Zylinderblock befindlichen Zylinder, der eine Hauptverbrennungskammer und eine mit dieser Hauptverbrennungskammer über einen Flammkanal verbundene Hilfsverbrennungskammer aufweist, mit einem Hauptansaugkanal zur Zuführung eines relativ mageren Kraftstoff-Luft-Gemisches in die Hauptverbrennungskammer, mit einem Hilfsansaugkanal zur Zuführung eines relativ angereicherten Kraftstoff-Luft-Gemisches in die Hilfsverbrennungskammer und mit einer Auspuffleitung, die zwischen einem Vergaserblock und dem Zylinderblock Wärme auf einen rohrförmigen Abschnitt des Hilfsansaugkanals überträgt, bei der der rohrförmige Abschnitt des Hilfsansaugkanals und ein rohrförmiger Abschnitt der dünnwandigen Auspuffleitung nebeneinander in einem dickwandigen, die rohrförmigen Abschnitte umgebenden Gehäuse angeordnet sind.

Bei einer Brennkraftmaschine dieser Art (siehe z. B. DE-PS 23 32 691) ist es wichtig, das angereicherte Kraftstoff-Luft-Gemisch zu erhitzen, um seine Zerstäubung zu begünstigen und die Kondensation von Kraftstofftröpfchen zu verhindern, die eine schädliche Auswirkung auf die Leistung der Maschine haben würde und unerwünschte Anteile in den Abgasen zur Folge haben würde.

Eine bekannte Anordnung nach der US-PS 36 59 564 hat den Nachteil, daß die Wärmeübertragung auf den Hilfsansaugkanal nur in einem sehr kleinen Abschnitt erfolgt und daß die Länge des Hilfsansaugkanals von diesem Abschnitt bis zur Hilfsverbrennungskammer sehr groß ist. Deshalb kann sich das im Hilfsansaugkanal transpertierte angereicherte Gemisch auf seinem Weg zur Hilfsverbrennungskammer sehr leicht wieder abkühlen, insbesondere wenn seine Strömungsgeschwindigkeit gering ist.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein möglichst einfach konstruiertes Ansaug- und Auspuffleitungssystem zu schaffen, das eine effektivere Wärmeübertragung ermöglicht, jedoch bei den damit auftretenden erhöhten Temperaturen mechanische Beanspruchungen des Leitungssystems infolge plötzlicher Erwärmungen und Abkühlungen vermeidet.

Diese Aufgabe wird für eine Anordnung eingangs genannter Art erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß das dickwandige Gehäuse mittels eines ersten Flansches am Zylinderkopf befestigt ist und mittels eines zweiten Flansches mit dem Vergaserblock und eines dritten Flansches mit dem Auspuffleitungssystem verbunden ist, daß die dünnwandige Auspuffleitung mittels des rohrförmigen Abschnitts im ersten Flansch gleitend gelagert ist, mittels einer an den"; rohrförmigen Abschnitt angeschlossenen Sammelkammer am zweiten Flansch befestigt ist und mittels einer von der Sammelkammer ausgehenden Sammelleitung im dritten Flansch gleitend gelagert ist, und daß der rohrförmige Abschnitt des Hilfsansaugkanals am ersten Flansch befestigt ist und über eine zwischen dem zweiten Flansch und der Sammelkammer der Auspuffleitung im Gehäuse angeordnete Anschlußkammer mit dem Vergaserblock in Verbindung steht.

Die erfindungsgemäße Konstruktion macht es möglich, für die im Wärmetausch stehenden Abschnitte der Leitungen dünnwandiges Material zu verwenden und diese Abschnitte so zu montieren, daß eventuelle Wärmeausdehnungsbewegungen möglich sind. Dadurch, daß dünnwandiges Material verwendet werden kann, ist ein schneller Wärmeübergang von der Auspuffleitung in das Gehäuse hinein gewährleistet, und es ist möglich, die rohrförmigen Abschnitte des Hilfsansaugkanals und der Auspuffleitung mit einem relativ kleinen Durchmesser zu versehen, was einerseits

zu einer Materialeinsparung, andererseits zu einem geringeren Raumaufwand für das gesamte System führt. Da die im Wärmetausch stehenden rohrförmigen Abschnitte vom Zylinderblock zum Vergaserblock verlaufen, findet ein Wärmetausch auf dein gesamten Weg zwischen diesen beiden Blöcken statt, wodurch insbesondere der Nachteil einer Abkühlung, wie er beim Gegenstand der US-PS 36 59 564 auftritt, vermieden wird.

Die Sammelkammer bewirkt, daß die Abgase infolge einer längeren Verweilzeit im Abgassystem eine Oxidationsreaktion unterworfen werden, wodurch ihre Temperatur ansteigt bzw. länger auf relativ hohen Werten gehalten wird. Auch dadurch wird die Aufheizung des angereicherten Gemischs verbessert Ein weiterer Vorteil besteht jedoch darin, daß durch die Anordnung der Sammelkammer zwischen dem rohrförmigen Abschnitt der Auspuffleitung und dem Auslaß und durch ihre Zuordnung zu dem am Vergaserblock befestigten Gehäuseflansch ein Bereich erhöhter Temperatur gerade unter dem Abschnitt des Hauptansaugkanals gebildet wird, der durch den Vergaserblock führt Da der Gehäuseflansch eine öffnung aufweist, wird auch ein guter Wärmeübergang von dem Bereich hoher Temperatur der Sammelkammer zum Hauptansaugkanal gewährleistet

Weitere Ausgestaltungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen angegeben.

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung wird im folgenden anhand der Figuren beschrieben. Es zeigt

F i g. 1 eine Draufsicht auf eine Zuführungs- und Abführungsanordnung für eine Vierzylindermaschine,

F i g. 2 den Schnitt 2-2 aus F i g. 1 und F i g. 3 den Querschnitt 3-3 aus F i g. 2.

In den Figuren ist ein Zylinderblock 1 dargestellt, der mit einem Zylinderkopf 2 verbunden ist Der Kolben 3 eines jeden Zylinders bildet eine Wand für eine Hauptverbrennungskammer 4. Eine Hilfsverbrennungskammer 7 ist über einen Flammkanal 5 mit der Hauptverbrennungskammer 4 verbunden. Eine Zünd- *o kerze 6 ist mit ihren Elektroden so angeordnet, daß sie das brennbare Gemisch in der Hilfsverbrennungskammer 7 zündet Ein Hauptvergaser mit zwei Kanälen 8 liefert ein abgemagertes Kraftstoff-Luft-Gemisch an die Hauptverbrennungskammer 4 eines jeden Zylinders «5 über einen Anschluß 9 und einen Hauptansaugkanal 10. Jeder Hauptansaugkanal 10 ist mit einem Haupteintrittskanal 11 verbunden, der zur jeweiligen Hauptverbrennungskammer 4 über ein nicht dargestelltes Eintrittsventil führt Das angereicherte Kraftstoff-Luft- so Gemisch wird den Hilfsverbrennungskammern 7 von einem Hilfsvergaser 12 über eine Anschlußkammer 13 und rohrförmige Abschnitte 14 zugeführt Jeder rohrförmige Abschnitt 14 ist mit einem Hilfseintrittskanal 15 des Zylinderkopfes 2 verbunden. Das angerei- cherte Gemisch in der Hilfsverbrennungskammer 7 wird durch die Zündkerze 6 gezündet, und die dadurch erzeugte Flamme wird durch den Flammkanal 5 in die HauptverbrennUngskammer 4 geleitet so daß dort das abgemagerte Kraftstoff-Luft-Gemisch gezündet wird.

Der Anschluß 9 des Hauptvergasers hat Abzweigungen, die zu jedem Hauptansaugkanal 10 führen. Ähnlich hat die Anschlußkammer 13 am Hauptvergaser Verzweigungen, die zu jedem rohrförmigen Abschnitt 14 führen. Der Zylinderkopf 2 hat Auspuffleitungsabschnitte 16, die jeweils mit einer Hauptverbrennungskammer 4 verbunden sind. Ein Austrittsventil 36 steuert die Strömung durch den jeweiligen Auspuffleitungsabschnitt 16. Ein Haupteintrittsventii (nicht dargestellt) und ein Hilfseintrittsventil 35 werden durch einen Nockenmechanismus 34 üblicher Art gesteuert

Jeder rohrförmige Abschnitt 14 und ein ihm zugeordneter rohrförmiger Abschititt 17 der Auspuffleitung sind als zwei dünnwandige Metallrohre ausgebildet, die nebeneinander verlaufen. Diese Rohre sind in einem dickwandigen Außengehäuse 20 angeordnet Die Abschnitte 17 werden auf diese Weise durch Abgase in ihnen erhitzt so daß die Temperatur in dem Außengehäuse 20 erhöht wird. Die rohrförmigen Abschnitte 14, die neben den Abschnitten 17 verlaufen, werden von ihrer Außenseite her erhitzt, so daß das in ihnen geführte angereicherte Kraftstoff-Luft-Gemisch erwärmt wird und eine Kraftstoffkondensation vermieden wird.

Das Außengehäuse 20 kann aus Gußeisen oder Gußstahl bestehen und ist aus einer oberen und einer unteren Hälfte 20a und 206 gebildet, die längs der Linie 21 mit Befestigungselementen, beispielsweise mit Gewindebolzen 22 miteinander verbunden sind. Das Außengehäuse 20 enthält nicht nur die rohrförmigen Abschnitte 14 und 17, sondern auch die Anschlußkammer 13 am Ende der rohrförmigen Abschnitte 14, so daß das angereicherte Kraftstoff-Luft-Gemisch innerhalb der Anschlußkammer 13 bereits erwärmt wird. Das Außengehäi'se 20 enthält ferner eine gemeinsame Sammelkammer 18 am Ende der Abschnitte 17 sowie einen gemeinsamen Auslaß 19, der von der Sammelkammer 18 ausgeht Auf diese Weise erwärmt die Hitze der Abgase das Innere des Außengehäuses 20 im Bereich des Abschnitts 17, der Sammelkammer 18 und des Auslasses 19.

Das Außengehäuse 20 ist mit einem Ende an dem Zylinderkopf 2 mittels einer Flanschverbindung 23 montiert Es ist ferner an dem Hauptvergaser und an dem Hilfsvergaser 12 mit einem Flansch 24 befestigt Ein dritter Flansch 25 an seinem unteren Ende dient zur Verbindung mit einem Abgasleitungssystem, das nicht dargestellt ist Die Abschnitte 17, die Sammelkammer 18 und der gemeinsame Auslaß 19 sind in dem Außengehäuse 20 folgendermaßen gehalten: Die Sammelkammer 18 ist an dem Flansch 24 durch eine Halterung 26 und eine isolierte Gewindeverbindung 27 befestigt, so daß sie von dem Flansch 24 in der Mitte des Außengehäuses 20 nach unten absteht Die Abschnitte 17, die von der Sammelkammer 18 ausgehen, sind durch Gleitverbindungen an ihren Eintrittsenden in Aussparungen 28 gelagert, die in der Flanschverbindung 23 vorgesehen sind. Der gemeinsame Auslaß 19, der vom anderen Ende der Sammelkammer 18 ausgeht, verläuft durch eine öffnung 29 in dem Flansch 25, so daß er gleichfalls frei gleiten kann. Ein elastischer Sitz 32 ist in einer Aussparung 30 angeordnet eine ringförmige Vergrößerung 31 an dem Auslaß 19 ruht auf diesem elastischen Sitz 32. Wenn eine Erhitzung auf eine relativ hohe Temperatur erfolgt, können sich also die Abschnitte 17, die Sammelkammer 18 und der gemeinsame Auslaß 19 in ihrer Längsrichtung innerhalb des Außengehäuses 20 ausdehnen. Auf diese Weise werden sie wirksam gegen Beschädigung durch thermische Ausdehnung geschätzt

Die rohrförmigen Abschnitte 14 sind zwischen dem Flansch 24 und der Sammelkammer 18 nahe der Anschlußkammer 13 befestigt

Sie sind durch Schweißen oder andere Maßnahmen in öffnungen 33 befestigt, die in der Flanschverbindung 23 vorgesehen sind, so daß kein angereichertes Kraftstoff-

Luft-Gemisch an dieser Verbindungsstelle austreten kann. Die Abschnitte 14 haben jedoch einen relativ geringen Durchmesser, so daß ihre thermische Expansion durch Verbiegen ohne Beschädigung absorbiert werden kann.

Hierzu 2 Blatt Zeichnungen

Claims

Patentansprüche:

1. Ansaug- und Auspuffleitungsanordnung für eine Brennkraftmaschine mit mindestens einem in einem Zylinderblock befindlichen Zylinder, der eine Hauptverbrennungskammer und eine mit dieser Hauptverbrennungskammer über einen Flammkanal verbundene Hilfsverbrennungskammer aufweist, mit einem Hauptansaugkanal zur Zuführung eines relativ mageren Kraftstoff-Luft-Gemischs in die Hauptverbrennungskammer, mit einem Hilfsansaugkanal zur Zuführung eines relativ angereicherten Kraftstoff-Luft-Gemisches in die Hilfsverbrennungskammer und mit einer Auspuffleitung, die zwischen einem Vergaserblock und dem Zylinderblock Wärme auf einen rohrförmigen Abschnitt des Hilfsansaugkanals überträgt, bei der der rohrförmige Abschnitt des Hilfsansaugkanals und ein rohrförmigen Abschnitt der dünnwandigen Auspuffleitung nebeneinander in einem dickwandigen, die rohrförmigen Abschnitte umgebenden Gehäuse angeordnet sind, dadurch gekennzeichnet, daß das dickwandige Gehäuse mittels eines ersten Flansches (23) am Zylinderkopf (2) befestigt ist und mittels eines zweiten Flansches (24) mit dem Vergaserblock und eines dritten Flansches (25) mit dem Auspuffleitungssystem verbunden ist, daß die dünnwandige Auspuffleitung mittels des rohrförmigen Abschnitts (17) im ersten Flansch gleitend gelagert ist, mittels einer an dem rohrförmigen Abschnitt angeschlossenen Sammelkammer (18) am zweiten Flansch (24) befestigt ist und mittels einer von der Sammelkammer (18) ausgehenden Sammelleitung im dritten Flansch (25) gleitend gelagert ist, und daß der rohrförmige Abschnitt (14) des Hilfsansaugkanals am ersten Flansch (23) befestigt ist und über eine zwischen dem zweiten Flansch (24) und der Sammelkammer (18) der Auspuffleitung im Gehäuse (20) angeordnete Anschlußkammer (13) mit dem Vergaäerblock in Verbindung steht

2. Anordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß beide rohrförmigen Abschnitte (14,17) gekrümmt sind.

3. Anordnung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Gehäuse (20) aus zwei miteinander verbundenen Gehäuseteilen (20a, 20ty besteht.

4. Anordnung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß bei einer Brennkraftmaschine mit mehreren Zylindern alle zum Zylinderblock führenden rohrförmigen Abschnitte (14, 17) im Gehäuse (20) angeordnet sind, daß die rohrförmigen Abschnitte (14) des Hilfsansaugkanals mit der gemeinsamen Anschlußkammer (13) verbunden sind und die rohrförmigen Abschnitte (17) der Auspuffleitung in die Sammelkammer (18) einmünden.