SE457463B - Insugningssystem foer en blandningskomprimerande foerbraenningsmotor - Google Patents

Description

457 463 Detta uppnås enligt uppfinningen i huvudsak genom att upp- värmníngselementet består av en i insugningskanalen i cylinder- huvudet insatt làngsträckt hálkropp, som är värmeisolerande avskär- mad mot kanalväggen under inneslutande av omströmningspassagen och som är fasthàllen i insugningskanalen medelst den vid cylinderhuvudet utifrån medelst flänsförband anbragta insugningsrörledningen.

Enligt uppfinningen träffar den utsprutade bränslemängden och all förbränningsluft uppvärmningselementet och uppvärmes först var för sig men likformigt, ända tills bränslet förángas och avgår från ytan och därefter blandas med den uppvärmda förbränningsluften.

Genom att hàlkroppen är omströmmad kring sin ytterkontur utnyttjas uppvärmníngselementets verkningsförmága genom att hela den till för- fogande stående ytan utnyttjas för denna pàverkan. Samtidigt bildar den längs utsidan av den ihåliga kroppen gående luftströmmen en iso- lerande mantel, som i stor utsträckning förhindrar en värmeavledning från hàlkroppen till insugningsrörets vägg. Vidare omger den isole- rande manteln den bränsle-luftblandning som lämnar hàlkroppen och förhindrar därmed att det förángade bränslet kondenseras på sin väg till cylindrarna och kan falla ut på insugningsrörets vägg. Slut- ligen ligger det också en fördel i att emissionen av skadliga be- ståndsdelar under motorns kallstart- och varmkörníngsperioder icke blir högre än vid normal drift.

Uppfinningen beskrivs närmare nedan under hänvisning till bifogade ritning, på vilken figur 1 visar en schematisk vertikalsek~ tion genom anordnandet av en uppvärmbar hålkropp i insugningssystemet till en förbränningsmotor och figur 2 visar anordnandet av en konisk hàlkropp i insugningssystemet enligt figur 1. 457 463 Det i figur 1 visade ínsugningssystemet omfattar en i ett cylinderhuvud 1 till en icke närmare visad förbränningsmotor anordnad insugningskanal 2, som via en ventil 3 mynnar i en cylinder 4 och en till insugningskanalen 2 anslutande insugningsrörledning 5.

I insugningsrörledníngen 5 är anordnat ett insprutningsmunstycke 6 snett riktat i strömningsriktningen för förbränningsluften, vilket munstyckes spets 7 skjuter in i insugningsröret ungefär vid det ge- mensamma flänsplanet 8 mellan cylinderhuvudet 1 och insugningsrörled- “igen 4- Medelst insprutningsmunstycket insprutas bränsle i doserad mängd i förbränningsluften. För uppnáende av en god blandningssamman- sättning av bränsle och förbränningsluft i insugningsröret under kallstart- och varmkörningsfasen hos förbränningsmotorn är insug- ningssystemet utrustat med uppvärmningselement.

Enligt uppfinningen är därvid uppvärmningselementet ut- format sâsom en hàlkropp 9, anordnad i den respektive till motorns förbränningsrum ledande insugningskanalen 2 nedströms om insprut- ningsmunstycket 6. Varje enskild hålkropp är i tvärsnitt utformad något mindre än insugningskanalen 2 och insatt i denna på ett i hu- vudsak konstant avstànd från kanalväggen 10.

Hàlkroppen 9 består av ett elektriskt motstàndsmaterial med en positiv motstànds-temperaturkoefficient och är via elektriska matarledningar 11 förbunden med exempelvis ett batteri. Som bekant uppnår dessa material under hög strömupptagning temperaturer på över 100° C inom nägra få sekunder. Värmeeffekten och varaktigheten av uppvärmningen regleras i beroende av motorns driftsparametrar.

Viktigaste påverkningsstorheter är därvid yttertemperaturen, kylluft- och förbränníngslufttemperaturen, motorvarvtalet och last- samt för- bränningsrumstemperaturerna.

I stället för det elektriska motstàndsmaterialet kan hålkroppen 9 bestå av ett material med god värmeledningsförmága, i vilket som uppvärmningselement är inbäddade uppvärmningspiller (PTC).

För ástadkommande av en snabb funktion hos hålkroppen 9 är denna ut- formad med största möjliga yta på vilken bränslestràlarna i olika an- slagsvinklar kan riktas på en stor yta. Härigenom uppnås en likformig förångning av bränslet från ytan och en likformig förångning med den uppvärmda förbränningsluften.

Enligt utföringsexemplet i fig 1_är hålkroppen 9 utformad såsom en rörstuts 12, som vid sin inloppsände är försedd med en 457 463 fläns 13. Rörstutsen 12 är insatt fritt stående i inloppspartiet av insugningskanalen 2 och fasthålls i detta läge vid den i en från flänsplanet 8 utgående urtagning 14 i cylinderhuvudet 1 inpassade flänsen 13. För att förhindra en värmeavledníng från rörstutsen 12 till kanalväggen 10 är denna på avstånd omgiven av en isolerande hylsa 15. Denna har likaså en ändfläns 16, som ligger tillsammans med flänsen 13 i urtagmü@en14 och dessa bägge är fixerade i den sist- nämnda medelst den utifrån medelst en fläns anbragda insugningsled~ ningen S.

Rörstutsen 12 omsluter ett hálrum 17 med en på inström- ningssidan 18 belägen inloppsöppning 19 och en vid utloppssidan 20 belägen utloppsöppning 21. Storleken och formen av rörstutsen 12 är till stor del anpassad till formen av insugningskanalen 2 så att fyllningsgraden hos motorn knappast påverkas alls härigenom. Inuti insugningssystemet bildar rörstutsen sålunda en rörformíg “uppvärm- nings- eller upphettningssträcka", inuti vilken förbränningsluften och det insprutade bränslet uppvärms och bägge komponenterna blandas med varandra. Från det på litet avstånd framför inloppssidan 12 i insugningsledningen 5 utmynnande insprutningsmunstycket 6 insprutas bränslet snett uppifrån in i hålrummet 17 och sprider sig över en större del av ytan 22. Från denna förångas bränslet likformigt och blandar sig med den genomströmmande förbränningsluften. Längden av rörstutsen 12 är därvid avstämd till läget av insprutningsmunstycket 6 och insprutningsriktningen för bränslestrålarna på sådant sätt att i huvudsak allt bränsle fuktar ytan 22. , Flänsen 13 är försedd med genomströmningsöppningar 23, genom vilka en del av förbränningsluften från insugningsrörledningen genom det ríngformiga utrymmet 24 förs till utloppssidan 20. Denna sekundärluftström upptar därvid värme från rörstutsens 12 utsida 25.

Samtidigt omger sekundärluftströmmen bränsle-luftblandningen på dennas väg från rörstutsen 12 till cylindern 4 och hindrar därigenom en alltför snabb avkylning av blandningen. Dessutom uppnås medelst sekundärluften en isolering av rörstutsen 12 från kanalväggen 10, vilken verkan ytterligare förstärks medelst den isolerande hylsan 15.

Enligt fig 2 består hálkroppen 9 av ett koniskt insats- element 27 med ett vid den smalare änden 28 tíllslutet hâlrum 29.

Insatselementet 27 är anordnat med sin avsmalnande ände utskjutande mot ventilen 3 í inloppsdelen av insugningskanalen 2 och uppburen från kanalväggen 10 medelst radíellt riktade åsar eller flänsar 'a 4s7_463 och 31, varvid elementet hålls fixerat i insugningsröret medelst den i urtagningen 14 belägna flänsen 31. Insatselementet 27 har vid sin inloppsände 32 sin största tvärsektion vid inloppsöppningen 33, vilken uppgår till ungefär 50-70 % av insugningrörets tvärsektion.

Medelst den slutna änden 28 âstadkommes ett skàlformigt hâlrum 29, i vilket det insprutade bränslet uppfàngas. Härigenom kan dess kon- struktionslängd göras liten så att insatselementet 27 som helhet kan utformas geometriskt mindre än exempelvis rörstutsen 12. Den om- givande väggen 34 till hålrummet 29 består av en sil eller ett gal- ler, vars genomströmningsöppningar betecknats 35.

Bränslet utsprutas mot ytan 36 av hålrummet 29 från det på litet avstånd framför inloppsänden 32 anordnade insprutníngsmun- stycket 6. Verkan av insatselementet som uppvärmningskropp är den- samma som vid utföríngsexemplet enligt fig 1. Under motorns kall- startfas uppvärms husväggen 34. Det utsprutade bränslet förángas fràn ytan 36, blandar sig med den i hàlrummet 29 inkommande förbrän- ningsluften och medbringar så denna utåt i utloppsriktningen via utloppsöppningarna 35. Där blandar sig bränsle-luftblandningen ytterligare med den via öppningarna 37 i flänsarna 30 och 31 ut- vändigt kring insatselementet 27 gående sekundärluftströmmen 38.

Vid inloppsöppningarna 33 är i husväggen 34 anordnad en öppning 39, som via ett icke visat rörsegment är ansluten till den i insugningsrörets vägg utmynnande tillskottsluftkanalen 26.

Tillskottsluften förs sålunda direkt in i hàlrummet 29 från till- skottsluftkanalen 26. I stället för en tillskottsluftkanal kan också inom ramen av uppfinningen användas ett med luftmantel för- sett insprutningsmunstycke.

Claims (5)

457 463 P a t e n t k r a v

1. . Insugningssystem för en blandningskomprimerande förbrän- ningsmotor med ett elektriskt uppvärmningselement, som ned- ströms ett ínsprutningsmunstycke är koncentriskt insatt i ett insugningsrör under bildande av en radiell omströmningspassage och som består av ett material med positiv motstânds-tempera- turkoefficient samt mot vars ytor bränsle sprutas, k ä n n e - t e c k n a t a v att nppvärmningselementet består av en i insugningskanalen (2) i cylinderhuvudet (1) insatt lângsträckt hàlkropp (9), som är värmeisolerande avskärmad mot kanalväggen (10) under inneslutande av omströmningspassagen (24) och som är fasthállen i insugningskanalen (2) medelst den vid cylinder- huvudet (1) utifrån medelst flänsförband anbragta insugnings- rörledningen (5).

2. Insugningssystem enligt patentkravet 1, k ä n n e - t e c k n a t a v att hálkroppen (9) är utformad som en cy- lindrisk rörstuts (12), vilken med en vid inloppsänden anordnad fläns (13) är insatt i en urtagning (14) í cylinderhuvudet (1) och fixerad däri medelst insugningsrörledningen (5).

3. Insugningssystem enligt patentkravet 1 eller 2, k ä n - n e t e c k n a t a v att rörstutsen (12) är omgiven av en på radíellt avstånd därifrån belägen isolerande hylsa (15), som via en vid änden anordnad fläns (16) är fixerad tillsammans med flänsen (13) pá rörstutsen (12) i urtagningen (14) och att det mellan den isolerande hylsan (15) och rörstutsen (12) befint- liga ringformiga utrymmet (24) är förbundet med insugningsrör- ledningen (5) via genomströmningsöppningar (23).

4. Insugningssystem enligt patentkravet 1, k ä n n e - t e c k n a t a v att hålkroppen (9) består av ett insats- element (27) med ett koniskt, vid den avsmalnande änden (28) tillslutet hölje, vars vägg (34) omger ett mot inströmnings- sidan (32) för förbränningsluften öppet hålrum (29), från vil- ket bränsle-luftblandningen är avsedd att överföras till insug- ningskanalen (2) via genomströmningsöppningar (35) i höljets vägg (34).

5.. Insugningssystem enligt patentkravet 4, k ä n n e - IJ' 457 463 t e c k n a t a v att insatselementet (27) är fixerat i in- sugningskanalen (2) medelst från höljet radiellt utskjutande åsar eller flänsar (30, 31).