DE4122124C2 - - Google Patents
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- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
- F02M—SUPPLYING COMBUSTION ENGINES IN GENERAL WITH COMBUSTIBLE MIXTURES OR CONSTITUENTS THEREOF
- F02M31/00—Apparatus for thermally treating combustion-air, fuel, or fuel-air mixture
- F02M31/02—Apparatus for thermally treating combustion-air, fuel, or fuel-air mixture for heating
- F02M31/12—Apparatus for thermally treating combustion-air, fuel, or fuel-air mixture for heating electrically
- F02M31/135—Fuel-air mixture
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- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
- F02B—INTERNAL-COMBUSTION PISTON ENGINES; COMBUSTION ENGINES IN GENERAL
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Description
Die Erfindung bezieht sich auf eine Ansaugleitung für eine
gemischverdichtende Brennkraftmaschine gemäß Oberbegriff des
Patentanspruches 1.
In einer aus der DE-OS 35 27 380 bekannten gattungsgemäßen An
saugleitung ist eine Heizschicht vorgesehen, mittels welcher
während der Warmlaufphase zum einen die Ansaugluft erwärmt und
zum anderen ein Verdampfen eines möglichst großen Anteils des
an der Wandung kondensierten Kraftstoffes erreicht werden soll.
Da jedoch unmittelbar nach dem Kaltstart eine sehr große Wär
memenge von der Heizschicht direkt in die noch kalte Ansaug
leitungswandung abfließt, kann ein relativ großer Anteil an
kondensiertem Kraftstoff die Heizschicht passieren, ohne auf
letzterer zu verdampfen. Stromab dieser Heizschicht gelangt der
Kraftstoff dann in seiner flüssigen Form wieder auf die immer
noch relativ kühle Ansaugleitungswandung, so daß das Gemisch
sehr stark abmagert und ein Anfetten unumgänglich wird, will
man Zündaussetzer vermeiden. Ein solches Anfetten ist aber
zwangsläufig mit einem erhöhten Verbrauch sowie mit einer er
höhten Abgas- insbesondere Kohlenwasserstoffemission verbunden.
Aus der US-PS 42 81 632 ist eine gemischverdichtende Brennkraftmaschine
bekannt, in deren Ansaugleitungsystem zur Gemischbildung
eine Vormischstrecke vorgesehen ist. Über den
Innenumfang der Vormischstrecke verteilt sind vier Vorsprünge
vorgesehen, an denen zusätzliche Verwirbelungen zur Verbesserung
der Gemischbildung erzeugt werden sollen.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Ansaugleitung
der im Oberbegriff des Hauptanspruches beschriebenen Art derart
weiterzubilden, daß eine Reduzierung des Kraftstoffverbrauches
sowie eine Senkung der Abgasemission während der Warmlaufphase
der Brennkraftmaschine erzielt werden kann.
Die Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die Merkmale des kenn
zeichnenden Teiles des Hauptanspruches gelöst.
An der erfindungsgemäßen Abrißkante des Heizelementes kommt es
zum Abreißen der passierenden Ansaugluft- bzw. Gemischströmung,
wodurch eine Verwirbelung des auf dem Heizelement verdampften
Kraftstoffes sowie auch des das Heizelement noch in flüssigem
Zustand passierenden Kraftstoffes verursacht wird. Es kommt
damit unmittelbar hinter dem Heizelement zu einem guten Vermi
schen des an der Abrißkante verwirbelten Kraftstoffes mit der
Ansaugluft. Ein erneutes Niederschlagen des Kraftstoffes
stromab des Heizelementes an der Ansaugleitungswandung tritt
dadurch nur noch in ganz geringem Maße auf. Damit kommt es
während der Warmlaufphase der Brennkraftmaschine zu keiner
nennenswerten Abmagerung des Gemisches, so daß ein Anfetten
nicht erforderlich wird, wodurch Kraftstoff eingespart werden
kann und eine Reduzierung der Schadstoffemission erzielt wird.
Mit der Ausgestaltung nach Anspruch 3 wird verhindert, daß sich
der Kraftstoff, welche schon vor dem Passieren des Heizele
mentes an der Ansaugleitungswandung kondensiert ist, vor dem
Heizelement sammeln kann. Mit der Ausgestaltung nach Anspruch 4
hingegen wird verhindert, daß Kraftstoff, welcher sich noch in
geringsten Mengen stromab des Heizelementes an der Ansauglei
tungswandung niedergeschlagen hat, infolge auftretender Luft
pulsationen wieder weiter als das Heizelement zurückströmen
kann. Das Heizelement wirkt in diesem Fall also als Rücklauf
sperre, an welcher der Kraftstoff dann verdampfen kann.
Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind den
übrigen Unteransprüchen zu entnehmen.
In der Zeichnung ist die Erfindung anhand eines Ausführungs
beispieles aufgezeigt.
Im einzelnen zeigt
Fig. 1 ein Ausführungsbeispiel einer erfindungsgemäßen
Ansaugleitung in einer längsgeschnittenen Darstel
lung,
Fig. 2 eine Querschnittdarstellung der Fig. 1 längs der
Linie II-II und
Fig. 3 ein weiteres Ausführungsbeispiel einer
erfindungsgemäßen Ansaugleitung in einer längsge
schnittenen Darstellung.
In Fig. 1 zeigt 1 eine Ansaugleitung einer
gemischverdichtenden Brennkraftmaschine, die sich zusammensetzt
aus einem Saugrohr 2 und einem in dem Zylinderkopf 3 der
Brennkraftmaschine integrierten Einlaßkanal 4. Der Querschnitt
des Einlaßkanals 4 ist in bekannter Weise steuerbar über ein
Einlaßventil 5. Die Strömungsrichtung der über die Ansauglei
tung 1 angesaugten Frischluft ist durch die Pfeile 6 darge
stellt. An der Stelle, an welcher das Saugrohr 2 an den Zylin
derkopf 3 angeflanscht ist, ist die Saugrohrinnenwand 7 mit
einer ringförmigen Ausnehmung 8 versehen, in welche ein eben
falls ringförmig ausgebildetes Widerstandsheizelement 9 einge
setzt ist, welches aus kohlenstoffaserverstärktem Kohlenstoff
(CFC) besteht. Die Befestigung des Heizelementes 9 erfolgt
durch Kleben mittels Silikon, wobei die Silikonschicht 10
gleichzeitig auch für eine elektrische sowie thermische Iso
lierung des Heizelementes 9 von der Saugrohrwandung sorgt. Für
die elektrische Isolierung des Heizelementes 9 von dem
Zylinderkopf 3 sorgt eine zwischen Saugrohr 2 und Zylinderkopf 3
angeordnete Dichtung 31, welche aus einem elektrisch nicht
leitenden Werkstoff besteht. Das Heizelement 9 ist auf seiner
stromabwärtigen Seite mit einer umlaufenden Strömungsabrißkante
11 versehen. Der Innendurchmesser dieses Reizelementes 9 ver
ringert sich in Strömungsrichtung stetig, wobei die Tiefe der
ringförmigen Ausnehmung 8 und die Dicke des Heizelementes 9 an
dessen stromaufwärtigem Ende gleich groß sind, so daß das
Heizelement 9 auf dieser Seite bündig an die Innenwand 7 des
Saugrohrs 2 anschließt. Die Stirnfläche 12 des Heizelementes 9
im Bereich der Strömungsabrißkante 11 und die Innenumfangsflä
che 13 des Einlaßkanals 4 unmittelbar hinter dem Heizelement 9
schließen einen spitzen Winkel α ein.
Stromauf des Heizelementes 9 ragt in das Saugrohr 2 eine
Kraftstoffeinspritzdüse 14, über welche der Kraftstoff in das
Saugrohr 2 eingebracht wird.
Bei noch kalter Brennkraftmaschine kommt es nun zu einem Kon
densieren eines Teiles des eingespritzten Kraftstoffes an der
Innenwand 7 des Saugrohres 2. Dieser kondensierte Kraftstoff
fließt nun entlang der Saugrohrwandung 7 und gelangt auf das
Heizelement 9, welches in dieser Betriebsphase aktiviert ist,
so daß der Kraftstoff auf diesem Heizelement 9 verdampfen kann.
Durch die erfindungsgemäße Strömungsabrißkante 11 kommt es nun
zu einer Verwirbelung des verdampfenden Kraftstoffes und dem
zufolge zu einer guten Vermischung desselben mit der Ansaug
luft, so daß nur noch ein geringer Anteil des Kraftstoffes
stromab des Heizelementes 9 an der noch kalten Wandung 13 des
Einlaßkanales 4 erneut kondensieren kann. Da unmittelbar nach
dem Start der kalten Brennkraftmaschine auch das aktivierte
Heizelement 9 selbst noch nicht eine ausreichende Temperatur
besitzt, um für ein vollständiges Verdampfen des Kraftstoffes
zu sorgen, fließt in dieser Phase auch noch eine geringfügige
Menge an flüssigem Kraftstoff über das Heizelement 9 ohne zu
verdampfen. Hiebei sorgt aber die Strömungsabrißkante 11 für
eine Verwirbelung dieses noch flüssigen Kraftstoffes, so daß
auch dieser sich gut mit der angesaugten Frischluft vermischen
kann.
Die stromabwärtige Stirnfläche 12 des Heizelementes 9 wirkt als
Rücklaufsperre für den nur noch in geringem Maße stromab des
Heizelementes 9 an der Einlaßkanalwandung 13 kondensierenden
Kraftstoff, welcher dann an dem Heizelement 9 verdampfen kann.
Das Heizelement 9 ist radial geschlitzt ausgebildet (s. Fig.
2). Dabei sind links und rechts des Schlitzes 15 elektrische
Kontakte 16 angebracht, welche Teil eines elektrischen Strom
kreises 17 sind, der von einer Stromquelle 18 (z. B. Fahrzeug
batterie) versorgt wird. In diesem Stromkreis 17 ist darüber
hinaus ein Relais 19 angeordnet, welches den Stromkreis 17 in
Abhängigkeit eines von einer Steuereinheit 20 zugeführten Si
gnals öffnet oder schließt. Die Ansteuerung des Relais 19 er
folgt dabei derart, daß der Stromkreis 17 unterhalb eines vor
gegebenen Schwellwertes für die Brennkraftmaschinentemperatur
TBKM geschlossen ist, - das Heizelement 9 also aktiviert ist -,
und andernfalls geöffnet ist. Die Erfassung der Brennkraftma
schinentemperatur TBKM erfolgt über einen in der Zeichnung
nicht dargestellten, am Zylinderkopf 3 in der Nähe des Einlaß
kanals 4 angeordneten Temperaturfühler.
Fig. 3 zeigt eine weitere Ausführungsform der Erfindung,
welche insbesondere für mehrzylindrige Brennkraftmaschinen
vorteilhaft ist. Zwischen dem Zylinderkopf 3 und den Ansaug
rohren 2 ist eine einteilige Montageplatte 34 eingesetzt,
welche eine der Anzahl der Ansaugrohre 2 bzw. Einlaßkanäle 4
entsprechende Anzahl an Bohrungen 30 aufweist. In jeder dieser
Bohrungen 30 ist je ein erfindungsgemäßes Heizelement 9 einge
setzt, d. h. mittels einer elektrisch sowie thermisch iso
lierenden Silikonschicht 10 eingeklebt. Die elektrische Iso
lierung zu dem Zylinderkopf 3 und zu den Ansaugrohren 2 erfolgt
über je eine Dichtung 32 und 33, welche beide aus einem
elektrisch nicht leitenden Werkstoff bestehen. Mit dieser Aus
führung wird eine Vereinfachung bei der Montage erzielt, denn
die Heizelemente 9 können in der Platte 34 vormontiert d. h.
eingeklebt werden, welche dann nur noch zwischen den Ansaug
rohren 2 und dem Zylinderkopf 3 verschraubt werden muß.
Es ist ebenso möglich, die Heizelemente 9 in die Montageplatte
34 einzuformen, so daß die Platte 34 und die Heizelemente 9 ein
Bauteil bilden. In diesem Fall muß zwischen der Montageplatte
34 und den angrenzenden Bauteilen 2 und 3 neben der elek
trischen Isolation auch für eine ausreichende thermische Iso
lation gesorgt werden.
Claims (5)
1. Ansaugleitung einer gemischverdichtenden Brennkraftmaschine
mit einem an der Innenwand der Ansaugleitung angeordneten
elektrischen Widerstandsheizelement,
dadurch gekennzeichnet,
daß das Heizelement (9) auf der stromabwärtigen Seite mit einer
umlaufenden Strömungsabrißkante (11) versehen ist.
2. Ansaugleitung nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet,
daß das Heizelement (9) ringförmig ausgebildet ist und daß sich
dessen Innendurchmesser in Strömungsrichtung stetig verringert.
3. Ansaugleitung nach Anspruch 2,
dadurch gekennzeichnet,
daß das Heizelement (9) in eine ringförmige Ausnehmung (8) in
der Wandung der Ansaugleitung (1) eingesetzt ist, wobei die
Tiefe der Ausnehmung (8) und die Dicke des Heizelementes (9) an
seinem stromaufwärtigen Ende gleich groß sind.
4. Ansaugleitung nach Anspruch 2 oder 3,
dadurch gekennzeichnet,
daß die stromabwärtige Stirnfläche (12) des Heizelementes (9)
im Bereich der Strömungsabrißkante (11) und die Innenumfangs
fläche (13) des sich stromabwärtig anschließenden Teils (4) der
Ansaugleitung (1) einen rechten oder spitzen Winkel (α) ein
schließen.
5. Ansaugleitung nach einem der Ansprüche 1 bis 4,
dadurch gekennzeichnet,
daß das Heizelement (9) aus kohlenstoffaserverstärktem Kohlen
stoff besteht.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE4122124A DE4122124A1 (de) | 1991-07-04 | 1991-07-04 | Ansaugleitung einer gemischverdichtenden brennkraftmaschine |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE4122124A DE4122124A1 (de) | 1991-07-04 | 1991-07-04 | Ansaugleitung einer gemischverdichtenden brennkraftmaschine |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
DE4122124A1 DE4122124A1 (de) | 1993-01-14 |
DE4122124C2 true DE4122124C2 (de) | 1993-08-26 |
Family
ID=6435407
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
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DE4122124A Granted DE4122124A1 (de) | 1991-07-04 | 1991-07-04 | Ansaugleitung einer gemischverdichtenden brennkraftmaschine |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
DE (1) | DE4122124A1 (de) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE19920516C2 (de) * | 1999-05-05 | 2001-04-26 | Daimler Chrysler Ag | Verfahren zur Verringerung der Emissionen beim Kaltstart einer Brennkraftmaschine |
Families Citing this family (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE10201940A1 (de) * | 2002-01-19 | 2003-07-31 | Daimler Chrysler Ag | Saugrohr |
Family Cites Families (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US4281632A (en) * | 1979-02-21 | 1981-08-04 | Chrysler Corporation | Throttle body and mixing tube |
DE3527380A1 (de) * | 1985-07-31 | 1987-02-12 | Bosch Gmbh Robert | Drosselklappenstutzen |
-
1991
- 1991-07-04 DE DE4122124A patent/DE4122124A1/de active Granted
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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DE19920516C2 (de) * | 1999-05-05 | 2001-04-26 | Daimler Chrysler Ag | Verfahren zur Verringerung der Emissionen beim Kaltstart einer Brennkraftmaschine |
Also Published As
Publication number | Publication date |
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DE4122124A1 (de) | 1993-01-14 |
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Legal Events
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