NL9401209A - Brandstofverhitter voor het verhitten van onder druk staande vloeibare brandstof voor een injectiemotor. - Google Patents

Description

Titel: Brandstofverhitter voor het verhitten van, onder druk staande vloeibare brandstof voor een injectiemotor.

Dergelijke inrichtingen zijn algemeen bekend en hebben tot voornaamste doel de emissie van schadelijke stoffen bij koude start te verminderen.

Het Duitse octrooischrift 280089** beschrijft een werkwijze voor het abrupt en volledig omzetten van een uit een retrograde substantie bestaande vloeibare stof in de gasvormige toestand. Volledige vergassing is een voorwaarde voor volledige verbranding en een minimaal gehalte aan schadelijke stoffen in de uitlaatgassen. De ontspanning vindt zodanig plaats dat voor het bereiken van de eindtoestand een stabiliteitsgrens van de retrograde substantie wordt overschreden, waarbij de vloeibare toestand instabiel wordt en abrupt in de gasvormige toestand overgaat.

De uitvinding beoogt een in de aanhef genoemde brandstofverhitter te verschaffen waarmee genoemde abrupte omzetting van de vloeibare in de gasvormige toestand efficiënt kan plaats vinden. Een ander doel van de uitvinding is een brandstofverhitter te verschaffen die gemakkelijk aan het uiteinde van een injector kan worden gemonteerd en uitsluitend de vloeibare brandstof en niet de verbrandingslucht verwarmt. Nog een ander oogmerk van de uitvinding is de verbrandingsinrichting zo uit te voeren dat het warmte-overdrachtsoppervlak relatief groot is en de vermogensverliezen minimaal zijn.

Volgens de uitvinding is de brandstofverhitter gekenmerkt doordat zich aan weerszijden van de PTC-tablet ten minste één nauwe groef uitstrekt hetzij in het PTC-materiaal, hetzij in het heatsink-materiaal, hetzij in beide materialen, waarbij onder druk toegevoerde brandstof in de groef aan één zijde van de tablet van het midden naar de rand van de tablet en vervolgens in een groef aan de andere zijde van de tablet vanaf de rand naar het middenbereik kan stromen.

Bij voorkeur zijn de groeven spiraalvormig.

De spiraalkanalen zijn zo nauw dat het zogenaamde Leidenfrost-effect wordt vermeden.

De uitvinding betreft tevens een verbrandingsmotor met ten minste één injector voor het onderdruk toevoeren van brandstof naar een mondstukplaat, waarbij de bovenbeschreven brandstofverhitter tussen de tip van de injector en de mondstukplaat is gemonteerd.

Tenslotte betreft de uitvinding een injector voor de bovenbeschreven verbrandingsmotor waarbij de brandstofverhitter zich tussen de injectortip en de mondstukplaat bevindt.

Bij voorkeur zijn op het bovenvlak van de mondstukplaat veren aangebracht die de verbrandingsinrichting tegen het eindvlak van de injectortip drukken en wordt de mondstukplaat door een kap met naar binnen gerichte flens ondersteund.

De uitvinding zal nu aan de hand van de figuur nader worden toegelicht.

De figuur toont een langsdoorsnede door het einddeel van de injector van een verbrandingsmotor.

Bij het weergegeven injectordeel is rond de injectortip 1 een isolatiehuls 2 aangebracht die middels een O-ring 3 ten opzichte van de injectortip is afgedicht. De brandstoftoevoerleiding heeft het verwijzingscijfer 4 gekregen.

Een brandstofverwarmingsinrichting bestaat uit een tablet 5 uit PTC-materiaal, welke tablet aan weerszijden is afgedekt met een metalen heatsink 6 respectievelijk 7·

Onder de onderste heatsink 7 bevindt zich een mondstukplaat 8. Door middel van veren 9. die op de mondstukplaat aangrijpen, wordt de verwarmingsinrichting 5» 6, 7 tegen de injectortip 1 gedrukt.

Een metalen kap 10 is rond de injectortip 1, de isolatiehuls 2, de verwarmingsinrichting 5. 6, 7 en de mondstukplaat 8 bevestigd door middel van klemvingers 11. 0-ringen 12, 13 zorgen voor de afdichting van de kap 10 ten opzichte van de isolatiehuls 2 en de mondstukplaat 8.

De electrische voedingsleiding voor het toevoeren van electrische stroom naar de PTC-tablet is met l4a en de aardleiding van het electrische circuit is met 14b aangeduid.

Zowel in het onderoppervlak van de bovenste heatsink 6 als in het bovenoppervlak van de onderste heatsink 7 is een spiraalgroef 15 respectievelijk 16 aangebracht.

Het toevoerkanaal 4 mondt uit op een plaats die in register ligt met de centrale inlaat 17 van de spiraalgroef 15· De mondstukkanalen 18 van de mondstukplaat 8 liggen met hun ingang tegenover de centrale uitlaat 19 van de spiraalgroef 16.

De werking van de inrichting is als volgt:

Vloeibare brandstof onder druk stroomt via kanaal ^ naar de centrale inlaat 7 van de spiraalgroef 15 en vandaar via die groef naar buiten. De PTC-tablet 5 is door electrische stroom op temperatuur gebracht waardoor de brandstof in de spiraalgroef 15 wordt verwarmd. De groef 15 is voldoende nauw om de overdruk te handhaven. De buitenzijden van de spiraalgroeven 15 en 16 staan via een doorgang 20 met elkaar in verbinding zodat de brandstof - nog steeds onder druk - de spiraalgroef 16 bereikt en van buiten naar binnen stroomt en verder wordt verwarmd. Ook de spiraalgroef 16 is zo nauw dat de overdruk wordt gehandhaafd.

Zoals bekend neemt de electrische weerstand van het PTC-materiaal met de temperatuur toe, zodat de temperatuur niet boven een bepaalde waarde kan stijgen.

De verwarmde brandstof onder druk stroomt via de kanalen 18 in de mondstukplaat 8 naar buiten en gaat abrupt in de gasvormige toestand over. De verdamping is volledig.

Bij een variant zijn de spiraalgroeven 15 en 16 in de PTC-tablet 5 aangebracht in plaats van in de heatsinks 6, 7· Het is ook mogelijk zowel de heatsinks als de PTC-tablet van spiraalgroeven te voorzien.

Het warmte-overdrachtsoppervlak is hoog. De heater veroorzaakt geen vermogensverlies. Uitsluitend de brandstof wordt verwarmd en niet de verwarmingslucht. De verwarmingsinrichting is afzonderlijk te vervaardigen en gemakkelijk in bestaande injectoren aan te brengen. Ook kan de injectortip met de verwarmingsinrichting worden geleverd. De inrichting volgens de uitvinding is bij uitstek geschikt voor een zogenaamde "ultra low emission vehicle". De groeven 15, 16 kunnen ook andere vormen hebben.

Claims (6)

1. Brandstofverhitter voor het verhitten van onder druk staande vloeibare brandstof voor een injectiemotor, omvattende een tablet (5) uit materiaal met positieve temperatuurscoëfficiënt (PTC), aan weerszijden bedekt met een heatsink (6, 7). net het kenmerk, dat zich aan weerszijden van de PTC-tablet (5) ten minste één nauwe groef (15, 16) uitstrekt, hetzij in het PTC-materiaal, hetzij in het heatsink-materiaal, hetzij in beide materialen, waarbij onder druk toegevoerde brandstof in de groef aan één zijde van de tablet van het middenbereik naar de rand van de tablet en vervolgens in de groef aan de andere zijde van de tablet vanaf de rand naar het middenbereik kan stromen.

2. Brandstofverhitter.volgens conclusie 1, met het kenmerk, dat tenminste de groef aan aan één zijde van de PTC-tablet spiraalvormig is.

3. Verbrandingsmotor met ten minste één injector voor het onder druk toevoeren van brandstof naar een mondstukplaat, waarbij een brandstofverhitter (5, 6, 7) volgens conclusie 1 of 2 tussen de tip van de injector en de mondstukplaat (8) is gemonteerd.

*4. Injector voor de verbrandingsmotor volgens conclusie 3, met het kenmerk, dat de brandstofverhitter (5, 6, 7) tussen de injectortip (1) en de mondstukplaat (8) is gemonteerd.

5· Injector volgens conclusie *4, met het kenmerk, dat op het bovenvlak van de mondstukplaat (8) veren (9) zijn aangebracht die de verbrandingsinrichting (5, 6, 7) tegen het eindvlak van de injectortip drukken.

6. Injector volgens conclusie 5, met het kenmerk, dat de mondstukplaat (8) door een kap (10) met naar binnen gerichte flens wordt ondersteund.