WO1988000650A2 - Process and device for processing fuel and mixtures in otto engines - Google Patents

Process and device for processing fuel and mixtures in otto engines Download PDF

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WO1988000650A2
WO1988000650A2 PCT/DE1987/000315 DE8700315W WO8800650A2 WO 1988000650 A2 WO1988000650 A2 WO 1988000650A2 DE 8700315 W DE8700315 W DE 8700315W WO 8800650 A2 WO8800650 A2 WO 8800650A2
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    • Y02T—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
    • Y02T10/00—Road transport of goods or passengers
    • Y02T10/10—Internal combustion engine [ICE] based vehicles
    • Y02T10/12—Improving ICE efficiencies

Definitions

  • the invention relates to a method for fuel and mixture processing in gasoline internal combustion engines according to claim 1 and a device according to the preamble of claim 23.
  • Figure 1 is a schematic representation of the supply of the charge prepared in a mixing room into a combustion chamber of an Otto engine
  • Figure 2 is a block functional circuit diagram of a fuel processing and supply system of an Otto engine
  • Figure 3 shows a longitudinal section through a fuel evaporator along line III-III in Figure 4;
  • Figure 4 shows a cross section through the fuel evaporator according to Figure 3 along line IV-IV;
  • Figure 5 shows a schematically illustrated longitudinal section through a metering distributor
  • Figure 6 shows a partial and enlarged
  • Figure 6a is a partially shown longitudinal section by another embodiment example
  • Figure 6b shows a cross section through the exemplary embodiment of the fuel evaporator according to Figure 6a along line VIb-VIb;
  • Figure 7 shows the change in the opening cross-sections or time sequences of a metering orifice in relation to the respective crankshaft angle
  • Figure 8 is a partially shown cross section through individual pipes of the metering distributor in the
  • Figure 9 is a schematic representation of the assignment of metering distributor to a cylinder
  • Figure 10 is a plan view of the arrangement of Figure 9;
  • Figure 11 is a graphical comparison of the pressure / volume ratio in the cylinder of known gasoline engines that work according to the present invention.
  • Figure 12 is a graphic representation of the cross section of the metering orifices at different crankshaft angles.
  • Figure 13 is a schematic representation of a central supply.
  • the pump 3 conveys the liquid fuel from a tank 1 through a filter 2 and a distributor pipe 46 into a power plant.
  • the fuel is distributed in a thin falling film on the surface of the evaporator tubes 45 of the fuel evaporator 8 through slots or holes in the distribution pipe 46.
  • two evaporator tubes 45 which are arranged one below the other and through which exhaust gas flows, are combined in a central housing, the so-called chamber jacket 54.
  • the housing itself is only open at the top, to the distributor pipe 46.
  • the space contained in the chamber jacket 54 is divided into separate chambers by vertical, rib-like intermediate walls 55.
  • the evaporator tubes 45 in FIG. 2 run through the fuel evaporator 8 run parallel to an exhaust pipe 56.
  • a section 60 of the exhaust pipe 56 houses a thermostatic valve 57 60, so that there is a relatively high flow resistance. Due to the relative flow resistances of the Steam pipes 45 to that of the exhaust pipe 56 are a variable size of the mass flow of the exhaust gases. This also regulates the temperature of the exhaust gases in the evaporator tube 45 analogously.
  • the thermal valve 57 completely blocks the section 60; d. H. the entire exhaust gas flow flows through the evaporator tubes 45 of the fuel evaporator 8.
  • the constructive narrowing of the evaporator tubes 45 after the fuel evaporator 8 brings about a counterpressure in the exhaust gas stream, which in turn ensures a rapid temperature rise in the fuel evaporator 8.
  • the valve 57 opens and thus forms a bypass which forwards part of the exhaust gas flow through the section 60 into the exhaust pipe 56 and into the exhaust.
  • an electrical heater 9 heating hedgehog
  • a connection of max. 500 watts depending on the respective evaporator size, provided.
  • this is only activated for a fraction of a second in cold starts (for 1-3 seconds), in extreme short-distance traffic, in long phases of engine pushing (long downhill runs) and at temperatures well below zero degrees Celsius.
  • the additional heater 9 can be mounted in the fuel vaporizer 8 directly under the distributor pipe 46. However, depending on the type, it can also be placed in the metering distributor 13, as shown in Figures 5 and 6a. In the latter case, a higher response sensitivity - especially during a cold start - is achieved.
  • the existing one System must then be supplemented by an additional distributor pipe 11 and 'a fuel supply valve 10th.
  • Evaporation chambers of the fuel evaporator 8 take over valves 4, 5 and 14 in the figure
  • the bypass valve 14 controls an increase in
  • Cooling resulting condensate is passed back into the fuel supply circuit via a reflux valve 6. Also with the metering distributor 13 is a
  • the isolating slide 47 regulates the available evaporation area.
  • a pressure sensor 61 in FIG. 2 controls a drive mechanism 48, 49 (see FIGS. 3 and 4) and increases the evaporation area via the isolating slide 47. If the offered exhaust gas temperature is not sufficient for a complete build-up of pressure, the electric heater 9 is briefly activated, at the same time the fuel supply valve 10 to the distributor pipe 11 opens.
  • the fuel evaporator 8 and the metering distributor 13 together with the drive, control, and heating are combined in a mechanical unit.
  • the sealing, heating and insulation problems will be greatly reduced.
  • the total volume of the system - 7 - also considerably reduced by the fact that a large number of parts can be saved • can.
  • a housing 28 encloses both the distributor 13 and the evaporator 8.
  • the metering distributor 13 With regard to the metering distributor 13, reference is made in particular to DE-OS 34 14 168.
  • the arrangement of the tubes according to Figure 8 is also related to this exemplary embodiment.
  • the metering distributor 13 also consists of four tubes 16, 17, 18 and 19 which are pushed into one another. These tubes each have different openings on their lateral surface for each combustion chamber 24, which for the sake of simplicity have the reference numbers 16a, 17a, 18a and 19a of the corresponding pipes are provided. Together, these openings each form a metering orifice 12 for each combustion chamber 24.
  • the relative setting of the openings to one another determines the size of the opening cross section and the timing of the metering orifice 12 in relation to the crankshaft angle.
  • Tube 17 in Figure 6 is mechanically driven by belt, chain or pulley 43 in a bearing 44 with a camshaft synchronous speed of the engine and sets the tube 18 via a drive shaft 39, an abutment 38, which is guided in axial guide grooves 35, and a Guide sleeve 36 in motion.
  • the openings 17a and 18a of the metering orifices of each closure enclosed by a cylinder housing 25 The combustion chamber 24 is positioned on the pipes 17 and 18 so that they sweep past the openings 16a and 19a in front of the metering orifice 12 during the suction stroke of the cylinder. In this way, as shown in FIG. 7, they expose the openings 16a and 19a of the corresponding cylinder feed.
  • the adjustment mechanism 31 shown in Fig. 5 (schematic) and 6 allows a - of e.g. an actuator of a mechanical or electric gas pedal to be actuated - slight displacement of the load tube 18 - in the direction of rotation, so that the diaphragm 17a remains partially closed. This is done via a sleeve 32, which is supported via a bearing 34 against the abutment 38, which is under the pressure of a spring 40. As shown in Figure 7, this diaphragm opening moves synchronously with the late crankshaft angle.
  • the sleeve 32 also surrounds a shoulder of a ball bearing housing 37, which is supported by a sealing ring 29 against the distributor housing 28. Seals are also provided in room 30.
  • the bearing 44 is held in the housing 37 by a locking disk 33.
  • the stationary tubes 16 and 19 are located between the rotating tubes 17 and 18.
  • the openings 16a and 19a of the tubes 16 and 19 thus form a slit-shaped diaphragm into one another as shown in Figure 7.
  • Their openings open directly into the metering diaphragm 12 and lead over the feed tubes 27 in Figure 9 into the mixing chamber 21 of the respective cylinder.
  • the circular section 51 in Figure 8 is installed in the tube 16 and fastened to the tube 19 via the driving pin 52.
  • the width of the opening 16a can be changed by a slight rotation of the tube 19.
  • the movement is carried out by the fresh air mass flow sensor via a mechanism 62, which is only shown schematically in FIG.
  • the size of the fresh air mass flow in this process mainly depends on the speed of the engine.
  • Curves 2, 5, 8 1 or 8 11 shown in Figure 11 represent a variable size of the air ratio to the cylinder.
  • Curves 2, 5, 8 'and 8' 1 in Figure 11 represent an air ratio in the vicinity of a spark plug 20 (at a KW angle of 120-180 degrees) of lambda - less 1- and in the rest of the load up to Piston (KW angle of 0-120 degrees) for a lean mixture of lambda - greater than 1-.
  • This state results in curves 0, 1, 3, 4, 6, 7.
  • the charge consists of starting from the piston crown
  • the non-working part i.e. from fresh air
  • the working part consisting of several layers of lean mixture corresponding to 120 degrees KW angle, and of several layers of fat mixture corresponding to the KW angles 120-180 degrees .
  • the working part When idling, the working part consists only of a rich mixture, see Figures la and le, and curve 0 in Figure 11.
  • the orifices 17a and 18a only need their smallest opening cross-section and thus the fuel consumption is lowest.
  • the construction according to the invention achieves that the openings shown in Figure 7 under Figures A, B, C, in the plane between the tubes 16 and 17 are formed.
  • the metering orifice 12 remains closed by the tube 18 at the start of the suction stroke.
  • a tube 53 ensures a bypass air flow.
  • This bypass air stream flows back to the main stream in the mixing chamber 21 via the tube 27 in FIG.
  • the aforementioned bypass air flow ensures a desired dilution of the fuel vapor in the tube 27 and also leads to a flushing of the tube towards the end of the suction stroke. This in turn creates a sharp end to the mixture flow and prevents the aforementioned HC emission increase.
  • the high-precision metering of the processed mixture by the metering distributor 13 also lends itself to use in conventional engines with combustion processes which are load-controlled by throttling. 'In such a case, the entire structure of the metering system can be greatly simplified, however, as can be dispensed to a specific feed to the stratification of the charge in the cylinder.
  • the mixture preparation system according to the invention then takes over the function of a multiple gasifier or injection system, with precise allocation of the fuel vapor for each individual cylinder.
  • the length of the metering distributor 13 is reduced to a third of its other size.
  • the advantage over a conventional central supply lies in the preparation of the fuel in vapor form and in its more precise and easier allocation and mixing with the fresh air flow.
  • the fuel vapor is supplied to the fresh air flow in the form of a continuous mass flow through a single metering orifice 12.
  • the process is greatly simplified: after the fuel vaporizer 8, only a slide 16 that can be adjusted on an orifice 19 is required for control, so that the free cutout of the orifice 19 is adapted to the air mass flow so that the optimum depending on the load and temperature of the fresh air drawn in Air ratio is set.
  • the slider 16 can be controlled mechanically as well as electronically or map-controlled. - 3 -
  • the fuel vapor flows out of the metering distributor 13 to the mixing chamber 21 (FIGS. 9, 10), where it mixes with the fresh suction air in the suction pipe 26 directly in front of the inlet valve 22, 23 and flows into the cylinder 24, 25 .
  • the mixture is set into a defined rotational movement in a specially designed inlet channel, which leads to the umbrella valve inlet valve, which is also related to the process, at the tangential inlet ( Figures 9, 10).
  • the fuel vapor is added to the fresh air flowing in according to the principle of the critical flow of the vapor into the metering orifice 12.
  • the respective orifice cross section can be derived from this principle, as shown in Figure 11.
  • stratification means "supplying the load” in a plane parallel to the piston crown. With the downward movement of the piston, the free volume is always filled with the new layer. At the end of the suction stroke, the part that is fed in first forms the lowermost layers near the piston and the last part that is fed in the charge forms the uppermost layers near the spark plug. This stratification also remains intact during the subsequent strokes. At maximum load, the orifice 12 remains open during the entire suction stroke, as a result of which the air flowing into the cylinder is continuously mixed with the required fuel vapor in order to achieve the desired concentration distribution along the axis of the cylinder.
  • a fuel-rich mixture (lambda less than 1) is formed near the spark plug, in the uppermost layers, and is continuously emaciated towards the piston (lambda greater than 1.1).
  • the size of the working part can be assigned depending on the required load of the engine, Figure 1.
  • the metering orifices 12 are activated such that the entire fresh air charge (FIG. 1c) is continuously charged with the fuel vapor as it flows into the mixing chamber 21 upstream of the inlet valve. This mass flow also accelerates the flow in the tube 27. The resulting mixture is fed in such a way that it then mixes with the main flow in the mixing chamber 21 upstream of the inlet valve 22 and simultaneously accelerates the main flow.
  • the metering tube 17 will close the total orifice 12.
  • the metering orifice 12 is opened only at full load. At partial load, it initially remains closed. Nevertheless, fresh air flows through the tubes 27 and 53. While diaphragm 12 is closed, diaphragms 16a, 19a and 17a are filled in their total wall thickness by the fuel vapor, diaphragm 18a forms the end. It is only during the suction stroke, when the orifices 17a and 18a continue to rotate, that the orifice 18a exposes the metering orifice 12. In this case, the critical fuel mass flow is determined by the size of the free cutouts between the orifice 16a and 17a. Name - parts list of the components and aids according to the invention

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Abstract

The process comprises: a) a device for evaporating fuels with a pressure and temperature regulated heat exchanger traversed by exhaust gases; b) a device - composed of rotating dosing diaphragms - for the precise metering out, depending on the engine speed and load, of the fuel vapour thus obtained to the cylinder(s) of an engine that can have the following orthodox or new designs: mixture supply by a central tubular intake collector in throttle processes; mixture supply with single cylinder allotment in throttle processes; mixture supply with single cylinder allotment in unthrottled and throttled in stratified charge engines or lean motors; c) a device for introducting the dosed, homogeneous mixture in the intake channels, the cylinder head or the combustion chambers of an Otto engine, thus forming individual load dependent layers sharply separated from each other, composed of a fuel vapour/fresh air mixture and of pure fresh air.

Description

Verfahren und Vorrichtung zur Kraftstoff- und Gemisch¬ aufbereitung in Otto-Brennkraftmaschinen Method and device for fuel and mixture preparation in Otto internal combustion engines
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Kraftstoff- und Gemischaufbereitung in Otto-Brennkraftmaschinen gemäß Anspruch 1 und eine Vorrichtung gemäß dem Oberbegriff von Anspruch 23.The invention relates to a method for fuel and mixture processing in gasoline internal combustion engines according to claim 1 and a device according to the preamble of claim 23.
Ausgehend von einem Verfahren und einer Vorrichtung, wie sie in der DE-OS 34 14 168 aufgezeigt sind, hat sich der Erfinder das Ziel gesetzt, die Verdampfung des Kraftstoffes und die Dosierung des Kraftstoffdampfes sowie dessen Mischung mit Luft und Zuführung zu den Verbrennungsräumen zu verbessern.Based on a method and a device as shown in DE-OS 34 14 168, the inventor has set the goal of improving the evaporation of the fuel and the metering of the fuel vapor and its mixture with air and supply to the combustion chambers .
Zur Lösung dieser Aufgabe führt die in den Ansprüchen beschriebene Verdampfung in dem erfindungsgemäßen KraftstoffVerdampfer und die Dosierung in dem erfindungsgemäßen osierverteiler. To achieve this object, the evaporation described in the claims in the fuel evaporator according to the invention and the metering in the osier distributor according to the invention.
Das hier beschriebene Verfahren ersetzt herkömmliche Vergaser- und Einspritzsysteme "bei Otto-Brennkraft¬ maschinen. Durch die Verdampfung des Kraftstoffs und die Vermischung des präzise dosierten Kraftstoffdampfes mit Frischluft kann ein überaus homogenes Gemisch erzeugt werden, dessen Verbrennungseigenschaften jedem anderen durch Zerstäubung erzeugten Gemisch heutiger Vergaser- oder Einspritzsysteme überlegen ist und dessen Dosiergenauigkeit bei der Zumessung des benötigten Kraftstoffdampfes bei der Einzelzuführung pro Zylinder besser als 1% ist. Weitere Vorteile, Merkmale und Einzelheiten der Er¬ findung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung bevorzugter Ausführungsbeispiele sowie anhand der Zeichnung; diese zeigt inThe process described here replaces conventional carburetor and injection systems " in Otto internal combustion engines. By evaporating the fuel and mixing the precisely metered fuel vapor with fresh air, an extremely homogeneous mixture can be produced, the combustion properties of which are compared to any other mixture of today's carburettors produced by atomization - or injection systems is superior and its metering accuracy when metering the required fuel vapor for the single supply per cylinder is better than 1%. Further advantages, features and details of the invention result from the following description of preferred exemplary embodiments and from the drawing; this shows in
Bild 1 eine schematische Darstellung der Zufuhr der in einem Mischraum vorbereiteten Ladung in eine Brennkammer einer Otto-BrennkraftmaschineFigure 1 is a schematic representation of the supply of the charge prepared in a mixing room into a combustion chamber of an Otto engine
a und e = Leerlauf b und f = Teillast c und g = Maximallast "l vor bzw. nach der Verdichtung d und h = Vollast = Kraftstoff = Frischlufta and e = idling b and f = partial load c and g = maximum load " l before and after compression d and h = full load = fuel = fresh air
Bild 2 ein Block-Funktionsschaltbild einer Kraft- stoffaufbereitungs- und -zufuhranlage einer Otto-Brennkraftmaschine;Figure 2 is a block functional circuit diagram of a fuel processing and supply system of an Otto engine;
Bild 3 einen Längsschnitt durch einen Kraftstoff er¬ dampfer enlang Linie III-III in Bild 4;Figure 3 shows a longitudinal section through a fuel evaporator along line III-III in Figure 4;
Bild 4 einen Querschnitt durch den Kraftstoffver¬ dampfer gemäß Bild 3 entlang Linie IV-IV;Figure 4 shows a cross section through the fuel evaporator according to Figure 3 along line IV-IV;
Bild 5 einen schematisch dargestellten Längsschnitt durch einen Dosierverteiler;Figure 5 shows a schematically illustrated longitudinal section through a metering distributor;
Bild 6 einen teilweisen und vergrößert dargestelltenFigure 6 shows a partial and enlarged
Längsschnitt durch einen Dosierverteiler gemäßLongitudinal section through a metering distributor according to
Bild 5;Picture 5;
Bild 6a einen teilweise dargestellten Längsschnitt durch ein weiteres Ausführungsbeipiel einesFigure 6a is a partially shown longitudinal section by another embodiment example
Kraftstoffverdampfers entlang Linie Vla-VIa in Bild 6b;Fuel evaporator along line Vla-VIa in Figure 6b;
Bild 6b einen Querschnitt durch das Ausführungsbei¬ spiel des Kraftstoffverdampfers gemäß Bild 6a entlang Linie VIb-VIb;Figure 6b shows a cross section through the exemplary embodiment of the fuel evaporator according to Figure 6a along line VIb-VIb;
Bild 7 eine Darstellung der Änderung der Öffnungs- querschnitte bzw. Zeitabläufe einer Dosier¬ blende im Verhältnis zum jeweiligen Kurbel¬ wellenwinkel;Figure 7 shows the change in the opening cross-sections or time sequences of a metering orifice in relation to the respective crankshaft angle;
Bild 8 einen teilweise dargestellten Querschnitt durch einzelne Rohre des Dosierverteilers imFigure 8 is a partially shown cross section through individual pipes of the metering distributor in the
Bereich der Dosierblende;Area of the metering orifice;
Bild 9 eine schematische Darstellung der Zuordnung von Dosierverteiler zu einem Zylinder;Figure 9 is a schematic representation of the assignment of metering distributor to a cylinder;
Bild 10 eine Draufsicht auf die Anordnung nach Bild 9;Figure 10 is a plan view of the arrangement of Figure 9;
Bild 11 eine graphische Gegenüberstellung des Druck¬ volumenverhältnisses im Zylinder von bekannte'n und von nach der vorliegenden Erfindung arbei¬ tenden Otto-Brennkraf maschinen;Figure 11 is a graphical comparison of the pressure / volume ratio in the cylinder of known gasoline engines that work according to the present invention;
Bild 12 eine graphische Darstellung des Querschnitts der Dosierblenden bei unterschiedlichen Kurbelwellenwinkeln.Figure 12 is a graphic representation of the cross section of the metering orifices at different crankshaft angles.
Bild 13 eine schematische Darstellung einer Zentral¬ versorgung.Figure 13 is a schematic representation of a central supply.
Wie in Bild 2 gezeigt, befördert die Pumpe 3 den flüssigen Kraftstoff aus einem Tank 1 durch einen Filter 2 sowie ein Verteilerrohr 46 in einen Kraft- stoffverdampfer 8. Durch Schlitze oder Löcher im Ver- teil-errohr 46 wird der Kraftstoff in einem dünnen Fall¬ film auf die Oberfläche der Verdampferrohre 45 des Kraftstoffverdampfers 8 verteilt.As shown in Figure 2, the pump 3 conveys the liquid fuel from a tank 1 through a filter 2 and a distributor pipe 46 into a power plant. Material evaporator 8. The fuel is distributed in a thin falling film on the surface of the evaporator tubes 45 of the fuel evaporator 8 through slots or holes in the distribution pipe 46.
Im Kraftstoffverdampfer 8 nach Bild 3 und 4 sind zwei untereinander angeordnete Verdampferrohre 45, welche von Abgas durchströmt werden, in einem zentralen Gehäuse, dem sogenannten Kammermantel 54, zusammen- gefaßt. Das Gehäuse selbst ist nur nach oben, zum Ver¬ teilerrohr 46, offen. Der im Kammermantel 54 enthaltene Raum wird durch senkrecht stehende, rippenartige Zwischenwände 55 in separate Kammern unterteilt.3 and 4, two evaporator tubes 45, which are arranged one below the other and through which exhaust gas flows, are combined in a central housing, the so-called chamber jacket 54. The housing itself is only open at the top, to the distributor pipe 46. The space contained in the chamber jacket 54 is divided into separate chambers by vertical, rib-like intermediate walls 55.
Diese Kammern im Gehäuse 54 werden durch die Bewegung des Isolierschieber 47 nach oben geschlossen. Durch das Schließen einer Kammer wird die in ihr vorhandene Fläche des Verdampferrohres 45 nicht mit Kraftstoff benetzt. Gleichzeitig kann sich der Kraftstoffdampf, der in den geschlossenen Kammern durch das Trockenlegen der Heizfläche überhitzt wird, nicht mit dem gesättig¬ ten Dampf im übrigen Raum des Verdampfers vermischen.These chambers in the housing 54 are closed by the movement of the insulating slide 47 upwards. By closing a chamber, the surface of the evaporator tube 45 that is present in it is not wetted with fuel. At the same time, the fuel vapor which is overheated in the closed chambers by draining the heating surface cannot mix with the saturated vapor in the remaining space of the evaporator.
Es wird also nur der gesättigte Kraftstoffdampf zu einem Dosierverteiler 13 geführt; eine überhitzung und somit Verfälschung der Kraftstoffdampfdosierung ist somit vermieden (vgl. DE-OS 34 14 168) .So only the saturated fuel vapor is led to a metering distributor 13; overheating and thus falsification of the fuel vapor metering is thus avoided (cf. DE-OS 34 14 168).
Die durch den Kraftstoffverdampfer 8 geführten Ver- dampferrohre 45 in Bild 2 laufen parallel zu einem Abgasrohr 56. Ein Teilstück 60 des Abgasrohres 56 beherbergt ein Thermoventil 57. Das Mündungsstück an der Anschlußstelle 59 der Verdampferrohre 45 verjüngt sich bei seinem Übergang in das Rohr 56 und 60, so daß dort ein relativ hoher Strδmungswiderstand entsteht. Durch die relativen Strömungswiderstände der Ver- dampferrohre 45 zu dem des Abgasrohres 56 stellt sich eine variable Größe des Massenstroms der Abgase ein. Damit regelt sich auch analog die Temperatur der Abgase im Verdampferrohr 45.The evaporator tubes 45 in FIG. 2 run through the fuel evaporator 8 run parallel to an exhaust pipe 56. A section 60 of the exhaust pipe 56 houses a thermostatic valve 57 60, so that there is a relatively high flow resistance. Due to the relative flow resistances of the Steam pipes 45 to that of the exhaust pipe 56 are a variable size of the mass flow of the exhaust gases. This also regulates the temperature of the exhaust gases in the evaporator tube 45 analogously.
Beim Kaltstart bzw. Abgastemperaturen unter 200°C sperrt das Thermoventil 57 das Teilstück 60 total; d. h. der gesamte Abgasstrom fließt durch die Verdampfer¬ rohre 45 des Kraftstoffverdampfers 8. Die konstruktive Verengung der Verdampferrohre 45 nach dem Kraftstoff¬ verdampfer 8 bewirkt einen Gegendruck im Abgasstrom, der wiederum für einen schnellen Temperaturanstieg im Kraftstoffverdampfer 8 sorgt. Mit ansteigender Abgas¬ temperatur öffnet sich das Ventil 57 und bildet somit einen Bypass, der einen Teil des Abgasstromes durch das Teilstück 60 in das Abgasrohr 56 und in den Auspuff weiterleitet.In the event of a cold start or exhaust gas temperatures below 200 ° C, the thermal valve 57 completely blocks the section 60; d. H. the entire exhaust gas flow flows through the evaporator tubes 45 of the fuel evaporator 8. The constructive narrowing of the evaporator tubes 45 after the fuel evaporator 8 brings about a counterpressure in the exhaust gas stream, which in turn ensures a rapid temperature rise in the fuel evaporator 8. As the exhaust gas temperature rises, the valve 57 opens and thus forms a bypass which forwards part of the exhaust gas flow through the section 60 into the exhaust pipe 56 and into the exhaust.
Als konstruktive Hilfsmaßnahme zur Unterstützung der Funktion des Kraftstoffverdampfers bei niedrigen Abgas¬ temperaturen ist eine elektrische Heizung 9 (Heiz-Igel) mit einem Anschluß von max. 500 Watt, abhängig von der jeweiligen Verdampfergröße, vorgesehen. Diese wird jedoch nur beim Kaltstart (für 1-3 Sekunden) , bei extremem Kurzstreckenverkehr, in langen Phasen des Schiebebetriebes des Motors (lange Bergabfahrten) und bei Temperaturen weit unter Null Grad Celsius für jeweils Bruchteile von Sekunden aktiviert.As a constructive auxiliary measure to support the function of the fuel evaporator at low exhaust gas temperatures, an electrical heater 9 (heating hedgehog) with a connection of max. 500 watts, depending on the respective evaporator size, provided. However, this is only activated for a fraction of a second in cold starts (for 1-3 seconds), in extreme short-distance traffic, in long phases of engine pushing (long downhill runs) and at temperatures well below zero degrees Celsius.
Die Zusatzheizung 9 kann im Kraftstoffverdampfer 8 direkt unter dem Verteilerrohr 46 montiert werden. Sie kann aber auch bauartabhängig im Dosierverteiler 13, wie in Bild 5 und 6a gezeigt, plaziert werden. Im letzteren Fall wird eine höhere Ansprechempfindlichkeit - insbesondere beim Kaltstart - erzielt. Das vorhandene System muß dann durch ein zusätzliches Verteilerrohr 11 und 'ein Kraftstoffzufuhrventil 10 ergänzt werden. DieThe additional heater 9 can be mounted in the fuel vaporizer 8 directly under the distributor pipe 46. However, depending on the type, it can also be placed in the metering distributor 13, as shown in Figures 5 and 6a. In the latter case, a higher response sensitivity - especially during a cold start - is achieved. The existing one System must then be supplemented by an additional distributor pipe 11 and 'a fuel supply valve 10th The
Regelung des erfindungsgemäßen konstanten Druckes imRegulation of the constant pressure in the invention
Verdampfungsräum des KraftstoffVerdampfers 8 (siehe DE-OS 24 14 168) übernehmen Ventile 4, 5 und 14 in BildEvaporation chambers of the fuel evaporator 8 (see DE-OS 24 14 168) take over valves 4, 5 and 14 in the figure
2. Dabei regelt das Bypassventil 14 einen Anstieg des2. The bypass valve 14 controls an increase in
Betriebsdruckes über einen definierten Wert durch seinOperating pressure above a defined value
Öffnen zu einem Kondensationsrohr 15, von dem das durchOpen to a condensation tube 15, from which the through
Abkühlung entstehende Kondensat über ein Rückflußventil 6 zurück in den Kraftstoff ersorgungskreislauf geleitet wird. Auch mit dem Dosierverteiler 13 ist einCooling resulting condensate is passed back into the fuel supply circuit via a reflux valve 6. Also with the metering distributor 13 is a
Kondensationsröhr 41 verbunden. Ferner wird über dieCondensation tube 41 connected. Furthermore, the
< Leitung 58 nicht verdampfter Kraftstoff -zurückgeführt.<Line 58 non-evaporated fuel - returned.
Bei einem extremen Anstieg des Druckes im Kraftstoff- Verdampfer regeln die Rückflußventile 4 und 5 stufenweise den Rückfluß des flüssigen Kraftstoffes zumWith an extreme increase in the pressure in the fuel evaporator, the reflux valves 4 and 5 regulate the reflux of the liquid fuel in stages
Kraftstoffversorgungskreislauf 1.Fuel supply circuit 1.
Wie oben erwähnt, reguliert der Isolierschieber 47 die zur Verfügung stehende Verdampfungsfläche. Bei Abnahme des Druckes unter seinen Sollwert steuert ein Druckme߬ geber 61 in Bild 2 einen Antriebsmechanismus 48, 49 (siehe Bild 3 und 4) und vergrößert über den Isolier¬ schieber 47 die Verdampfungsfläche. Reicht die ange- botene Abgastemperatur nicht zu einem vollständigen Druckaufbau aus, so wird kurzzeitig die elektrische Heizung 9 aktiviert,gleichzeitig Öffnet sich das Kraftstoffzufuhrventil 10 zum Verteilerrohr 11.As mentioned above, the isolating slide 47 regulates the available evaporation area. When the pressure drops below its setpoint, a pressure sensor 61 in FIG. 2 controls a drive mechanism 48, 49 (see FIGS. 3 and 4) and increases the evaporation area via the isolating slide 47. If the offered exhaust gas temperature is not sufficient for a complete build-up of pressure, the electric heater 9 is briefly activated, at the same time the fuel supply valve 10 to the distributor pipe 11 opens.
Gemäß dem Ausführungsbeispiel nach Bild 6a und 6b sind Kraftstoffverdampfer 8 und der Dosierverteiler 13 samt Antrieb, Steuerung, Auf eizung in einer mechanischen Einheit zusammengefaßt. In diesem Fall werden sich die Abdichtungs-, Auf eizungs- und Wärmeisolierprobleme stark reduzieren. Das Gesamtbauvolumen des Systems - 7 - verringert sich dadurch außerdem beträchtlich, da eine Vielzahl von Teilen eingespart werden • können. So erübrigt sich eine Austrittsleitung 50 aus dem Kraft¬ stoffverdampfer 8 zum Dosierverteiler 13 und die ent- sprechende Zufuhrleitung 42 (siehe Bild 5) . Ferner umschließt ein Gehäuse 28 sowohl Verteiler 13 wie auch Verdampfer 8.According to the embodiment shown in Figures 6a and 6b, the fuel evaporator 8 and the metering distributor 13 together with the drive, control, and heating are combined in a mechanical unit. In this case, the sealing, heating and insulation problems will be greatly reduced. The total volume of the system - 7 - also considerably reduced by the fact that a large number of parts can be saved • can. This eliminates the need for an outlet line 50 from the fuel evaporator 8 to the metering distributor 13 and the corresponding feed line 42 (see FIG. 5). Furthermore, a housing 28 encloses both the distributor 13 and the evaporator 8.
In Bezug auf den Dosierverteiler 13 wird insbesondere auf die DE-OS 34 14 168 verwiesen. Auf dieses Aus¬ führungsbeispiel ist auch die Anordnung der Rohre nach Bild 8 bezogen. Im in Bild 6 gezeigten Ausführungs- beispiel besteht der Dosierverteiler 13 ebenfalls aus vier ineinandergeschobenen Rohren 16, 17, 18 und 19. Diese Rohre besitzen je Verbrennungsraum 24 jeweils unterschiedliche Öffnungen auf ihrer Mantelfläche, welche der Einfachheit halber mit den Bezugszahlen 16a, 17a, 18a und 19a der entsprechenden Rohre versehen sind. Zusammen bilden diese Öffnungen für jeden Ver- brennungsraum 24 jeweils eine Dosierblende 12. Die relative Einstellung der Öffnungen zueinander, wie dies beispielsweise in den Bildern 7 und 8 gezeigt ist, bestimmt die Größe des Öffnungsquerschnittes und der Zeitabläufe der Dosierblende 12 im Verhältnis zum Kurbelwellenwinkel.With regard to the metering distributor 13, reference is made in particular to DE-OS 34 14 168. The arrangement of the tubes according to Figure 8 is also related to this exemplary embodiment. In the exemplary embodiment shown in FIG. 6, the metering distributor 13 also consists of four tubes 16, 17, 18 and 19 which are pushed into one another. These tubes each have different openings on their lateral surface for each combustion chamber 24, which for the sake of simplicity have the reference numbers 16a, 17a, 18a and 19a of the corresponding pipes are provided. Together, these openings each form a metering orifice 12 for each combustion chamber 24. The relative setting of the openings to one another, as shown for example in FIGS. 7 and 8, determines the size of the opening cross section and the timing of the metering orifice 12 in relation to the crankshaft angle.
Rohr 17 in Bild 6 wird mechanisch über Riemen, Kette oder Pulley 43 in einem Lager 44 mit einer nocken¬ wellensynchronen Drehzahl des Motors angetrieben und setzt das Rohr 18 über eine Antriebswelle 39, ein Widerlager 38, das in Axialführungsnuten 35 geführt ist, und eine Führungshülse 36 in Bewegung.Tube 17 in Figure 6 is mechanically driven by belt, chain or pulley 43 in a bearing 44 with a camshaft synchronous speed of the engine and sets the tube 18 via a drive shaft 39, an abutment 38, which is guided in axial guide grooves 35, and a Guide sleeve 36 in motion.
Die Öffnungen 17a und 18a der Dosierblenden eines jeden von einem Zylindergehäuse 25 umschlossenen Ver- brennungsraumes 24 sind in ihrer Positionierung auf den Rohren 17 und 18 so verteilt, daß sie während des Saug¬ hubes des Zylinders an den vor der Dosierblende 12 stehenden Öffnungen 16a und 19a vorbeistreichen. Damit legen sie - wie in Bild 7 dargestellt ist - die Öff¬ nungen 16a und 19a der entsprechenden Zylinderzuführung frei.The openings 17a and 18a of the metering orifices of each closure enclosed by a cylinder housing 25 The combustion chamber 24 is positioned on the pipes 17 and 18 so that they sweep past the openings 16a and 19a in front of the metering orifice 12 during the suction stroke of the cylinder. In this way, as shown in FIG. 7, they expose the openings 16a and 19a of the corresponding cylinder feed.
Der in Bild 5 (schematisch) und 6 dargestellte Ein- Stellmechanismus 31 erlaubt eine - von z.B. einem Stellglied eines mechanischen oder elektrischen Gas¬ pedal zu betätigende - geringe Verschiebung des Last¬ rohres 18- in Drehrichtung, so daß die Blende 17a teil¬ weise geschlossen bleibt. Dies geschieht über eine Hülse 32, wobei sich diese über ein Lager 34 gegen das Widerlager 38 abstützt, welches unter dem Druck einer Feder 40 steht. Wie in Bild 7 dargestellt, verschiebt sich diese Blendenöffnung synchron zum späten Kurbel¬ wellenwinkel.The adjustment mechanism 31 shown in Fig. 5 (schematic) and 6 allows a - of e.g. an actuator of a mechanical or electric gas pedal to be actuated - slight displacement of the load tube 18 - in the direction of rotation, so that the diaphragm 17a remains partially closed. This is done via a sleeve 32, which is supported via a bearing 34 against the abutment 38, which is under the pressure of a spring 40. As shown in Figure 7, this diaphragm opening moves synchronously with the late crankshaft angle.
Die Hülse 32 umgibt im übrigen einen Ansatz eines Kugellagergehäuses 37, welches sich über einen Dichtungsring 29 gegen das Verteilergehäuse 28 abstützt. Auch im Raum 30 sind Dichtungen vorgesehen. Das Lager 44 wird von einer Sperrscheibe 33 in dem Gehäuse 37 gehalten.The sleeve 32 also surrounds a shoulder of a ball bearing housing 37, which is supported by a sealing ring 29 against the distributor housing 28. Seals are also provided in room 30. The bearing 44 is held in the housing 37 by a locking disk 33.
Zwischen den rotierenden Rohren 17 und 18 befinden sich die stationären Rohre 16 und 19. Die Öffnungen 16a und 19a der Rohre 16 und 19 bilden somit ineinander eine schlitzförmige Blende gemäß Bild 7. Ihre Öffnungen münden direkt in die Dosierblende 12 und führen über die Zuführungsrδhrchen 27 in Bild 9 in den Mischraum 21 des jeweiligen Zylinders. Der Kreisschnitt 51 in Bild 8 wird im Rohr 16 eingebaut und am Rohr 19 über den Mitnehmerbolzen 52 befestigt. Durch eine geringe Drehung des Rohrs 19 läßt sich die Breite der Öffnung 16a verändern. Die Bewegung wird vom Meßgeber des Frischluftmassenstroms, über einen nur schematisch in Bild 5 dargestellten Mechanismus 62, vorgenommen. Die Größe des Frischluftmassenstroms ist in diesem Verfahren hauptsächlich von der Drehzahl des Motors abhängig.The stationary tubes 16 and 19 are located between the rotating tubes 17 and 18. The openings 16a and 19a of the tubes 16 and 19 thus form a slit-shaped diaphragm into one another as shown in Figure 7. Their openings open directly into the metering diaphragm 12 and lead over the feed tubes 27 in Figure 9 into the mixing chamber 21 of the respective cylinder. The circular section 51 in Figure 8 is installed in the tube 16 and fastened to the tube 19 via the driving pin 52. The width of the opening 16a can be changed by a slight rotation of the tube 19. The movement is carried out by the fresh air mass flow sensor via a mechanism 62, which is only shown schematically in FIG. The size of the fresh air mass flow in this process mainly depends on the speed of the engine.
Hierdurch wirdThis will
a.) die Änderung des Füllgrades nach dem Schwingver¬ halten der Frischluft im Einlaßkrümmer in Abhängigkeit von der Drehzahl berücksichtigt;a.) the change in the degree of filling after the oscillation behavior of the fresh air in the intake manifold as a function of the rotational speed is taken into account;
b.) die Änderung des atmosphärischen Drucks und der Temperatur der Frischluft ebenfalls berücksich¬ tigt;b.) also takes into account the change in the atmospheric pressure and the temperature of the fresh air;
c.) der Einbau eines Turboladers od. dgl. keinen Ein¬ fluß auf die Luftverhältniseinstellung ausüben.c.) the installation of a turbocharger or the like has no influence on the air ratio setting.
Die aus der Zuordnung der Teile 19, 52, 51, 16 ge- bildete schlitzförmige Blende, wirkt als ein Differen¬ zierglied der Blende 17a des Rohrs 17 entsprechend der DE-OS 34 14 168. All diese Blenden zusammen ergeben die Kurven 2, 5, 8 in Bild 11. Der Vergleich dieser Kurven im Bezug zum Querschnitt eines Einlaßventils 22 ergibt deshalb ein Luftverhältnis Lambda = 1 für die gesamte Ladung, bei allen Drehzahlen bzw. Lasten.The slit-shaped diaphragm formed from the assignment of the parts 19, 52, 51, 16 acts as a differentiator of the diaphragm 17a of the tube 17 in accordance with DE-OS 34 14 168. All these diaphragms together result in curves 2, 5 , 8 in Figure 11. The comparison of these curves in relation to the cross-section of an intake valve 22 therefore results in an air ratio lambda = 1 for the entire load, at all speeds or loads.
Durch Anpassung der Form der Blende 17a erhält man die in Bild 11 gezeichneten Kurven 2, 5, 81 oder 811. Diese Kurven stellen eine variable Größe des Luftverhält¬ nisses zum Zylinder dar. Die Kurven 2, 5, 8' und 8'1 im Bild 11 stehen für ein Luftverhältnis in der Nähe einer Zündkerze 20 (bei einem KW-Winkel von 120-180 Grad) von Lambda -kleiner 1- und im Rest der Ladung bis zum Kolben (KW-Winkel von 0-120 Grad) für ein mageres Gemisch von Lambda -größer 1-.By adapting the shape of the aperture 17a, the curves 2, 5, 8 1 or 8 11 shown in Figure 11 are obtained . These curves represent a variable size of the air ratio to the cylinder. Curves 2, 5, 8 'and 8' 1 in Figure 11 represent an air ratio in the vicinity of a spark plug 20 (at a KW angle of 120-180 degrees) of lambda - less 1- and in the rest of the load up to Piston (KW angle of 0-120 degrees) for a lean mixture of lambda - greater than 1-.
Das vom Gaspedal aktivierbare Rohr 18 mit der Blende 18a bewirkt, daß die Blende 17a bzw. Dosierblende 12 zum Beginn geschlossen bleibt. Dieser Zustand ergibt die Kurven 0, 1, 3, 4, 6, 7. Beim Beispiel dieser Kurven besteht die Ladung, vom Kolbenboden ausgehend, ausThe tube 18, which can be activated by the accelerator pedal, with the orifice 18a causes the orifice 17a or metering orifice 12 to remain closed at the start. This state results in curves 0, 1, 3, 4, 6, 7. In the example of these curves, the charge consists of starting from the piston crown
a.) dem nicht arbeitenden Teil (also aus Frischluft) b.) dem arbeitenden Teil, aus mehreren bis 120 Grad KW-Winkel entsprechenden Schichten aus magerem Gemisch, und aus mehreren, den KW-Winkeln 120-180 Grad entsprechenden Schichten aus fettem Gemisch.a.) the non-working part (i.e. from fresh air) b.) the working part, consisting of several layers of lean mixture corresponding to 120 degrees KW angle, and of several layers of fat mixture corresponding to the KW angles 120-180 degrees .
Bei Leerlauf besteht der arbeitende Teil lediglich aus einem fetten Gemisch, siehe dazu Bild la und le, sowie Kurve 0 im Bild 11. Dazu benötigen die Blenden 17a und 18a nur ihren kleinsten Öffnungsquerschnitt und somit ist der Kraftstoff erbrauch am geringsten.When idling, the working part consists only of a rich mixture, see Figures la and le, and curve 0 in Figure 11. For this purpose, the orifices 17a and 18a only need their smallest opening cross-section and thus the fuel consumption is lowest.
In der DE-OS 34 14 168 sind die in Bild 7 dargestellten Öffnungen 16a, 17a, 18a, 19a durch die Wandstärke der Rohre 16, 17, 18 und 19 voneinander getrennt, was zu einer Leckage und damit zu einem Anstieg der HC-Emmissionen in den Abgasen führt.In DE-OS 34 14 168, the openings 16a, 17a, 18a, 19a shown in Figure 7 are separated from one another by the wall thickness of the tubes 16, 17, 18 and 19, which leads to leakage and thus to an increase in HC emissions leads in the exhaust gases.
Dagegen wird durch den erfindungsgemäßen Aufbau er¬ reicht, daß die in Bild 7 unter Abbildung A, B, C dar- gestellten Öffnungen, in der Ebene zwischen den Rohren 16 und 17 gebildet werden. Außerdem bleibt bei Teillast die Öosierblende 12 durch das Rohr 18 zu Beginn des Saughubes geschlossen. Während des Saughubes, bei dem die Frischluft aus dem Saugrohr 26 zum Mischraum 21 strömt, sorgt ein Röhrchen 53 für einen Bypass¬ luftstrom.In contrast, the construction according to the invention achieves that the openings shown in Figure 7 under Figures A, B, C, in the plane between the tubes 16 and 17 are formed. In addition, at partial load, the metering orifice 12 remains closed by the tube 18 at the start of the suction stroke. During the suction stroke, in which the fresh air flows from the suction pipe 26 to the mixing chamber 21, a tube 53 ensures a bypass air flow.
Über das Rδhrchen 27 in Bild 9 strömt dieser Bypass¬ luftstrom zum Hauptstrom im Mischraum 21 zurück. Gleichzeitig sorgt der genannte Bypassluftstrom für eine gewünschte Verdünnung des Kraftstoffdampfes im Röhrchen 27 und führt ebenfalls zu einer Spülung des Rδhrchens gegen Ende des Saughubes. Dies wiederum erzeugt einen scharfen Abschluß des Gemischstromes und verhindert den vorher erwähnten HC-Emmissionsanstieg.This bypass air stream flows back to the main stream in the mixing chamber 21 via the tube 27 in FIG. At the same time, the aforementioned bypass air flow ensures a desired dilution of the fuel vapor in the tube 27 and also leads to a flushing of the tube towards the end of the suction stroke. This in turn creates a sharp end to the mixture flow and prevents the aforementioned HC emission increase.
Die hochpräzise Dosierung des aufbereiteten Gemisches durch den Dosierverteiler 13 bietet sich auch für die Anwendung in herkömmlichen Motoren, mit durch Drosselung lastgesteuerten Verbrennungsverfahren an.' In einem solchen Fall kann der gesamte Aufbau des Dosierungssystems jedoch wesentlich vereinfacht werden, da auf eine spezielle Zuführung zur Schichtung der Ladung im Zylinder verzichtet werden kann. Das er- findungsgemäße Gemischaufbereitungssystem übernimmt dann die Funktion eines Mehrfachvergasers oder Ein¬ spritzsystems, mit präziser Zuteilung des Kraftstoff¬ dampfes für jeden einzelnen Zylinder.The high-precision metering of the processed mixture by the metering distributor 13 also lends itself to use in conventional engines with combustion processes which are load-controlled by throttling. 'In such a case, the entire structure of the metering system can be greatly simplified, however, as can be dispensed to a specific feed to the stratification of the charge in the cylinder. The mixture preparation system according to the invention then takes over the function of a multiple gasifier or injection system, with precise allocation of the fuel vapor for each individual cylinder.
Bei einer solchen Ausführung gemäß Bild 6a verringert sich erfindungsgemäß die Länge des Dosierverteilers 13 auf ein Drittel seiner sonstigen Größe.In such an embodiment according to Figure 6a, the length of the metering distributor 13 is reduced to a third of its other size.
In einer Anordnung gemäß Bild 6a und 6b kann auf das zusätzliche im Bild 6 gezeigte Verteilergehäuse und das - 12 - Rohr 18 sowie deren Steuerteile, nämlich den Einstell- mechahismus 31, die Hülse 32, das Lager 34, die Führungsnut 35, die Führungshülse 36, das Widerlager 38, die Antriebswelle 39 und die Druckfeder 40 ver- ziehtet werden. Ebenfalls kann bei dieser konstruktiven Lösung durch die direkte Lagerung der Antriebsachse 43 im Gehäuse 37 auch auf den Dichtungsraum 30, die Sperr¬ scheibe 33 und das Lager 44 verzichtet werden.In an arrangement according to Figures 6a and 6b, the additional distributor housing shown in Figure 6 and the - 12 - Tube 18 and their control parts, namely the adjustment mechanism 31, the sleeve 32, the bearing 34, the guide groove 35, the guide sleeve 36, the abutment 38, the drive shaft 39 and the compression spring 40 are warped. Also in this constructive solution, the direct mounting of the drive shaft 43 in the housing 37 means that the sealing space 30, the locking disk 33 and the bearing 44 can also be dispensed with.
Eine weitere Möglichkeit zur Teile- bzw. damit Kosten¬ einsparung bietet sich bei der Verwendung des erfin¬ dungsgemäßen Verfahrens als Gemischaufbereitungs- und Dosiersystem in zentralen Ansaugrohrsystemen ' bei Otto-Motoren mit nicht maximaler Leistungsausbeute jedoch mit dem Anspruch an geringe Schadstoff- emmissionen und einen niedrigen spezifischen Verbrauch.However, a further possibility for the parts and therefore provides savings Kosten¬ from the use of the inventive process as a mixture preparation and metering in central Ansaugrohrsystemen 'in Otto engines with non-maximum power output with the demands for low pollutant emissions and a low specific consumption.
Im Gegensatz zum vorstehend beschriebenen Dosierungs¬ verfahren, erfolgt bei dieser Anwendung die- Steuerung der Blenden antriebslos. (Bild 13)In contrast to the dosing method described above, in this application the orifices are controlled without a drive. (Photo 13)
Der Vorteil gegenüber einer herkömmlichen ZentralVer¬ sorgung liegt in der Aufbereitung des Kraftstoffes in Dampfform sowie in dessen genauerer und einfacherer Zuteilung und Vermischung mit dem Frischluftstrom. Hier wird der Kraftstoffdampf in Form eines kontinuierlichen Massenstromes dem Frischluftstrom durch eine einzelne Dosierblende 12 zugeführt. Der Ablauf ist dabei stark vereinfacht: Nach dem Kraftstoffverdampfer 8 wird nur noch ein an einer Blende 19 verstellbarer Schieber 16 zur Steuerung benötigt, wodurch der freie Ausschnitt der Blende 19 dem Luftmassenstrom so angepaßt wird, daß je nach Last und Temperatur der angesaugten Frischluft das optimale Luftverhältnis eingestellt wird. Der Schieber 16 kann sowohl mechanisch als auch elektro¬ nisch bzw. kennfeldgesteuert werden. - 3 -The advantage over a conventional central supply lies in the preparation of the fuel in vapor form and in its more precise and easier allocation and mixing with the fresh air flow. Here, the fuel vapor is supplied to the fresh air flow in the form of a continuous mass flow through a single metering orifice 12. The process is greatly simplified: after the fuel vaporizer 8, only a slide 16 that can be adjusted on an orifice 19 is required for control, so that the free cutout of the orifice 19 is adapted to the air mass flow so that the optimum depending on the load and temperature of the fresh air drawn in Air ratio is set. The slider 16 can be controlled mechanically as well as electronically or map-controlled. - 3 -
Beim . Öffnen der Dosierblenden 12 wird der Kraftstoff¬ dampf aus dem Dosierverteiler 13 zum Mischraum 21 (Bild 9, 10) ausströmen, wo er sich mit der frischen Saugluft im Saugrohr 26 direkt vor dem Einlaßventil 22, 23 vermischt und in den Zylinder 24, 25 einströmt. Dabei wird in einem speziell gestalteten Eintrittskanal, der zum ebenfalls verfahrensbedingten Einlaßventil Schirmventil führt, das Gemisch beim tangentialen Eintritt (Bild 9, 10) in den Verbrennungsraum 24 in eine definierte Rotationsbewegung versetzt. Die Bei¬ mengung des Kraftstoffdampfes zur frischen einströmen¬ den Luft erfolgt nach dem Prinzip des kritischen Durch¬ flusses des Dampfes in den Dosierblendeh 12. Aus diesem Prinzip läßt sich gemäß Bild 11 der jeweilige Blenden- querschnitt ableiten.At the . When the metering orifices 12 are opened, the fuel vapor flows out of the metering distributor 13 to the mixing chamber 21 (FIGS. 9, 10), where it mixes with the fresh suction air in the suction pipe 26 directly in front of the inlet valve 22, 23 and flows into the cylinder 24, 25 . The mixture is set into a defined rotational movement in a specially designed inlet channel, which leads to the umbrella valve inlet valve, which is also related to the process, at the tangential inlet (Figures 9, 10). The fuel vapor is added to the fresh air flowing in according to the principle of the critical flow of the vapor into the metering orifice 12. The respective orifice cross section can be derived from this principle, as shown in Figure 11.
Die beschriebene tangentiale Zuführung der Ladung in den Zylinder und die dadurch entstandene Drallbewegung ist erforderlich, damit sich eine Schichtung der Ladung - nach Zufuhr - einstellt. Gleichzeitig soll verhindert werden, daß durch die hohe kinetische Energie der ein¬ tretenden Schicht eine Verwirbelung, ' d. h. eine Ver¬ mischung mit den vorhandenen Schichten, stattfindet.The described tangential feeding of the charge into the cylinder and the resulting swirl movement is necessary so that the stratification of the cargo occurs - after feeding. At the same time, it should be prevented that the high kinetic energy of the entering layer causes turbulence, ie. H. mixing with the existing layers takes place.
Gemäß der DE-OS 34 14 168 (Bild 1) bedeutet eine Schichtung "eine Zufuhr der Ladung" in einer Ebene parallel zum Kolbenboden. Mit der Abwärtsbewegung des Kolbens wird das frei entstehende Volumen immer mit der neuen Schicht gefüllt. Am Ende des Saughubes bildet der zuerst zugeführte Teil die untersten, kolbennahen Schichten und der zuletzt zugeführte Teil der Ladung die obersten, zündkerzennahen Schichten. Diese Schich¬ tung bleibt während der nachfolgenden Hübe auch er¬ halten. Bei maximaler Last bleibt die Blende 12 während des gesamten Saughubes offen, wodurch die zum Zylinder ein¬ strömende Luft kontinuierlich mit dem erforderlichen Kraftstoffdampf vermischt wird, um die gewünschte Kon- zentrationsverteilung entlang der Achse des Zylinders zu erreichen.According to DE-OS 34 14 168 (Fig. 1), stratification means "supplying the load" in a plane parallel to the piston crown. With the downward movement of the piston, the free volume is always filled with the new layer. At the end of the suction stroke, the part that is fed in first forms the lowermost layers near the piston and the last part that is fed in the charge forms the uppermost layers near the spark plug. This stratification also remains intact during the subsequent strokes. At maximum load, the orifice 12 remains open during the entire suction stroke, as a result of which the air flowing into the cylinder is continuously mixed with the required fuel vapor in order to achieve the desired concentration distribution along the axis of the cylinder.
In der Nähe der Zündkerze, in den obersten Schichten, wird ein kraftstoffreiches Gemisch (Lambda kleiner 1) gebildet und wird in Richtung Kolben kontinuierlich abgemagert (Lambda größer 1,1).A fuel-rich mixture (lambda less than 1) is formed near the spark plug, in the uppermost layers, and is continuously emaciated towards the piston (lambda greater than 1.1).
Bei Teillastbetrieb des Motors (Bild lb, lg) , bei Leer¬ lauf (Bild la, le) wie auch beim Kaltstart (jedoch nicht bei eventuellem Schubbetrieb, da Schubab¬ schaltung) wird nur den obersten, letzten Schichten Kraftstoffdampf zugeführt, die dabei zugeführte Menge entspricht der Menge, die diesen Schichten auch bei Vollast jeweils einzeln zugeteilt würde.During part-load operation of the engine (Fig. Lb, lg), at idle speed (Fig. La, le) as well as during cold start (but not during possible overrun operation, because overrun cutoff is switched off), only the uppermost, last layers of fuel vapor are fed in, the fuel supplied The quantity corresponds to the quantity that would be allocated to these shifts individually even at full load.
Somit besteht nur der Teil der Schichtung (er ist in der unmittelbaren- Nähe der Zündkerze), welcher als arbeitender Teil gezeichnet wird, aus dem gewünschten Gemisch, dessen Luftverhältnis dem im Bild 11 darge- stellten Verlauf entspricht. Der restliche Teil der Ladung - bis zum Kolbenboden - besteht aus frischer Luft. Dieser Teil wird als nicht arbeitender Teil bezeichnet.Thus, only the part of the stratification (it is in the immediate vicinity of the spark plug), which is drawn as the working part, consists of the desired mixture, the air ratio of which corresponds to the course shown in Figure 11. The rest of the load - up to the piston crown - consists of fresh air. This part is called the non-working part.
Die Größe des arbeitenden Teils läßt sich je nach der erforderlichen Last des Motors, Bild 1, zuordnen. Beim vollen Beschleunigen des Motors werden die Dosier¬ blenden 12 so aktiviert, daß die gesamte Frischluft¬ ladung (Bild 1c) beim Durchströmen in den Mischraum 21 vor dem Einlaßventil kontinuierlich mit dem Kraftstoff¬ dampf beladen wird. Dieser Massenstrom beschleunigt außerdem noch die Strömung im Röhrchen 27. Das daraus resultierende Gemisch wird so zugeführt, daß es sich dann mit dem Hauptstrom im Mischraum 21 vor dem Einlaßventil 22 ver- mischt und gleichzeitig den Hauptstrom beschleunigt. Vor dem Ende des Saughubes wird, obwohl die Blende 18a noch offen ist, das Dosierrohr 17 die Gesamtdosier¬ blende 12 zuschließen.The size of the working part can be assigned depending on the required load of the engine, Figure 1. When the engine is fully accelerated, the metering orifices 12 are activated such that the entire fresh air charge (FIG. 1c) is continuously charged with the fuel vapor as it flows into the mixing chamber 21 upstream of the inlet valve. This mass flow also accelerates the flow in the tube 27. The resulting mixture is fed in such a way that it then mixes with the main flow in the mixing chamber 21 upstream of the inlet valve 22 and simultaneously accelerates the main flow. Before the end of the suction stroke, although the orifice 18a is still open, the metering tube 17 will close the total orifice 12.
Bevor das Einlaßventil 22 geschlossen wird, d. h. seinen Ventilsitz 23 einnimmt, sorgt die beschleunigte Spülluft in den Röhrchen 27 und 53 für eine scharfe Beendigung der Gemischzuführung. Durch diese Art der KraftstoffdampfZuführung wird gegenüber dem Verfahren in der DE-OS 34 14 168 eine leckagenfreie Dosierung des Kraftstoffdampfes erzielt und somit der Erzeugung einer zusätzlichen HC-Emmission vorgebeugt.Before the inlet valve 22 is closed, i. H. occupies its valve seat 23, the accelerated purge air in the tubes 27 and 53 ensures a sharp termination of the mixture supply. With this type of fuel vapor supply, leakage-free metering of the fuel vapor is achieved compared to the method in DE-OS 34 14 168, and thus the generation of an additional HC emission is prevented.
Nachdem nun das Verfahren in seinen Teilgebieten dar- gestellt wurde, folgt nun eine schematische Darstellung des Funktionsablaufes:Now that the method has been presented in its sub-areas, there follows a schematic representation of the functional sequence:
Bei Beginn des Saughubes, beim Öffnen des Einlaßventils 22 wird die Dosierblende 12 nur bei Vollast geöffnet. Bei Teillast bleibt sie zunächst geschlossen. Trotzdem werden die Röhrchen 27 und 53 von frischer Luft durch¬ strömt. Während Blende 12 geschlossen ist, werden die Blenden 16a, 19a und 17a in ihrer Gesamtwandstärke vom Kraftstoffdampf gefüllt, die Blende 18a bildet dabei den Abschluß. Erst während des Saughubes, beim Weiter¬ drehen der Blenden 17a und 18a, legt die Blende 18a die Dosierblende 12 offen. In diesem Fall wird der kritisch ausströmende Kraftstoffmassenstrom von der Größe der freien Ausschnitte zwischen der Blende 16a und 17a bestimmt. Benennungs - Stückliste der erfindungsgemäßen Bauteile und HilfsmittelAt the beginning of the suction stroke, when opening the inlet valve 22, the metering orifice 12 is opened only at full load. At partial load, it initially remains closed. Nevertheless, fresh air flows through the tubes 27 and 53. While diaphragm 12 is closed, diaphragms 16a, 19a and 17a are filled in their total wall thickness by the fuel vapor, diaphragm 18a forms the end. It is only during the suction stroke, when the orifices 17a and 18a continue to rotate, that the orifice 18a exposes the metering orifice 12. In this case, the critical fuel mass flow is determined by the size of the free cutouts between the orifice 16a and 17a. Name - parts list of the components and aids according to the invention
1 Kraftstofftank1 fuel tank
2 Kraftstoff-Filter2 fuel filters
3 Kraftstoffpumpe3 fuel pump
4 Rückflußventil4 reflux valve
5 Rückflußventil5 reflux valve
6 Abflußventil6 drain valve
8 Kraftstoffverdampfer8 fuel evaporators
9 elektr. Zusatzheizung9 electr. Additional heating
10 Kraftstoffzufuhrventil10 fuel supply valve
11 Kraftstoffverteilerrohr11 Fuel rail
12 Dosierblenden (16a - 19a)12 metering orifices (16a - 19a)
13 Dosierverteiler13 metering distributors
14 Bypassventil14 bypass valve
15 Kondensationsröhr15 condensation tube
16 Mitnehmerrohr16 drive tube
16a Differenzierblende16a differentiator
17 Dosierrohr 17a Dosierblende17 Metering tube 17a metering orifice
18 Lastrohr 18a Lastblende18 load tube 18a load panel
19 Drehzahlrohr 19a Drehzahlblende19 Speed tube 19a speed aperture
20 Zündkerze20 spark plug
21 Mischraum21 mixing room
22 Einlaßventil22 inlet valve
23 Einlaßventilsitz23 Inlet valve seat
24 Verbrennungsraum24 combustion chamber
25 Zylindergehäuse25 cylinder housing
26 Saugrohr26 intake manifold
27 Zurführungsrδhrchen27 feed tubes
28 Verteilergehäuse28 distributor housing
29 Dichtungsring29 sealing ring
30 Dichtung Benennungs - Stückliste der erfindungsgemäßen Bauteile und Hilfsmittel30 seal Name - parts list of the components and aids according to the invention
31 Einstellmechanismus31 Adjustment mechanism
32 Hülse32 sleeve
33 Sperrscheibe33 lock washer
34 Lager34 bearings
35 Axialführungsnut 36 Führungshülse35 axial guide groove 36 guide sleeve
37 Kugellager-Gehäuse37 ball bearing housing
38 Widerlager38 abutments
39 Antriebswelle39 drive shaft
40 Druckfeder40 compression spring
41 Kondensationsrohr41 condensation tube
42 Zufuhrleitung42 supply line
43 Antrieb43 drive
44 Antriebslager44 drive bearings
45 Verdampferrohre45 evaporator tubes
46 Verteilerrohr46 manifold
47 Isolierschieber47 Isolating slide
48 Schiebermechanismus48 slide mechanism
49 Antriebszahnrad49 drive gear
50 Austrittsleitung50 outlet line
51 Kreisschnitt51 circular section
52 Mitnehmerbolz-en52 drive pins
53 Bypassluftzu iThrröhrchen53 Bypass air to tube
54 Kammermantel54 chamber jacket
55 Zwischenwände55 partitions
56 Abgasröhr56 Exhaust pipe
57 Thermoventil57 thermal valve
58 Kraftstoffrückleitung58 Fuel return line
59 Anschlußstelle59 junction
60 Teilstück60 section
61 Druckmeßgeber61 pressure transducers
62 Einstellmechanismus 62 Adjustment mechanism

Claims

Patentansprüche Claims
1. Verfahren zur Kraftstoff- und Gemischaufbereitung, durch Verdampfung von Kraftstoffen, der Dosierung des dabei entstehenden Kraftstoffdampfes sowie der anschließenden Zuführung in die Brennräume der1. Process for fuel and mixture preparation, by evaporation of fuels, the metering of the fuel vapor produced in the process and the subsequent feeding into the combustion chambers of the
10 Otto-Brennkraftmaschine.10 Otto internal combustion engine.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die erfindungsgemäße Erzeugung des Kraftstoff¬ dampfes sowie dessen erfindungsgemäße, hδchstpräzise2. The method according to claim 1, characterized in that the inventive generation of the fuel vapor and its inventive, highly precise
15 Dosierung bei der Zumischung zur Frischluft, zur Bildung eines homogenen Gemisches führt.15 Dosage when added to fresh air, leads to the formation of a homogeneous mixture.
3. Verfahren nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekenn¬ zeichnet, daß die Zuführung des homogenen Gemisches3. The method according to claim 1 and 2, characterized gekenn¬ characterized in that the supply of the homogeneous mixture
- 20 erfindungsgemäß in die Brennräume einer Otto-Brenn¬ kraftmaschine erfolgt.20 according to the invention takes place in the combustion chambers of an Otto internal combustion engine.
4. Verfahren, dadurch gekennzeichnet, daß Kraftstoff erfindungsgemäß in einem von Motorabgasen durch-4. The method, characterized in that fuel according to the invention in one of engine exhaust gases
25 strömten Wärmetauscher verdampft wird.25 flowed heat exchanger is evaporated.
5. Verfahren nach Anspruch 1 bis 4, dadurch gekenn¬ zeichnet, daß zur funktions emäßen Unterstützung des Wärmetauschers bei niedrigen Abgasetemperaturen eine5. The method according to claim 1 to 4, characterized gekenn¬ characterized in that for functional support of the heat exchanger at low exhaust gas temperatures
30 elektrische üusatzheizung ins Verdampfungssystem integriert ist und diese im Bedarfsfall zugeschaltet wird.30 additional electrical heating is integrated in the evaporation system and this is switched on if necessary.
6. Verfahren nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, 35 daß der definierte Betriebsdruck des Kraftstoff- dampfes im Verdampfer durch Änderung der Größe der6. The method according to claim 4, characterized in 35 that the defined operating pressure of the fuel vapor in the evaporator by changing the size of the
Verdampfungsfläche reguliert und auf einen für den kritischen Durchfluß notwendigen Druck konstant ge¬ halten wird.Evaporation surface is regulated and kept constant at a pressure necessary for the critical flow.
7. Verfahren nach Anspruch • 1 bis 6, dadurch gekenn¬ zeichnet, daß der Kraftstoffverdampfer (8) aus mehreren Kammern besteht, welche aus einem Mantel7. The method of claim • 1 to 6, characterized gekenn¬ characterized in that the fuel evaporator (8) consists of several chambers which consists of a casing
(54> sowie aus vielen, ihn unterteilenden Rippen (55) gebildet werden.(54> as well as from many ribs (55) dividing it.
8. Verfahren nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet,8. The method according to claim 7, characterized in that
< daß diese Kammern durch einen von einem Druckme߬ geber (61) über einem Antriebsmechanismus (48,49) gesteuerten Isolierschieber (47) gegen Kraftstoff¬ zufuhr und Dampfaustausch geschlossen und damit isoliert werden können.<that these chambers can be closed against fuel supply and vapor exchange by an isolating slide valve (47) controlled by a pressure sensor (61) via a drive mechanism (48, 49) and thus isolated.
9. Verfahren nach Anspruch 7 und 8, dadurch gekenn- zeichnet, daß zur Regelung der Abgastemperaturen im9. The method according to claim 7 and 8, characterized in that for controlling the exhaust gas temperatures in
Verdampfer parallel zum Abgasein- und -austritt des Verdampfers (8) ein mit einem Thermoventil (57) bestücktes Abgasbypassrohr (60) angeschlossen ist.Evaporator parallel to the exhaust gas inlet and outlet of the evaporator (8) is connected to an exhaust gas bypass pipe (60) equipped with a thermal valve (57).
10. Verfahren, dadurch gekennzeichnet, daß zur Tempera¬ tur- bzw. Druckregelung des so erzeugten Kraftstoff¬ dampfes und damit zur Erzielung eines konstanten Dampfdruckes - bei allen Lastzuständen des Motors - im Dosiersystem Regelventile (14) eingesetzt werden, die überschüssigen Kraftstof dampf durch Zwangs¬ kondensation wieder in den Kraftstoffkreislauf zurückführen.10. The method, characterized in that for the temperature or pressure control of the fuel vapor thus produced and thus to achieve a constant vapor pressure - in all load conditions of the engine - control valves (14) are used in the metering system, the excess fuel vapor through Lead forced condensation back into the fuel circuit.
11. Verfahren, dadurch gekennzeichnet, daß zur Sicher- Stellung des Druckes und der Temperatur im Verdampfer (8) druckabhängige Ventile (4,5) zur11. The method, characterized in that to ensure the pressure and temperature in the Evaporator (8) pressure-dependent valves (4,5) for
Abschaltung der Benzinzufuhr zum Verdampfer bzw. zur Rückführung des flüssigen Kraftstoffes in den Kraftstoffversorgungskreislauf vorsieht.Provides switching off the gasoline supply to the evaporator or for returning the liquid fuel into the fuel supply circuit.
12. Verfahren, dadurch gekennzeichnet, daß die Ver¬ dampfung von Kraftstoffen zur Erzeugung eines ge¬ sättigten Kraftstoffdampfes führt, der der einströmenden Frischluft über ein erfindungsgemäßes Dosiersystem beigemengt wird.12. The method, characterized in that the evaporation of fuels leads to the generation of a saturated fuel vapor which is admixed to the inflowing fresh air via a metering system according to the invention.
13. Verfahren, dadurch gekennzeichnet, daß dampfförmige Kraftstoffe durch eine anwendungsabhängige Anzahl in sich verschachtelter und rotierender und mit Blenden (Düsen 16a - 19a) versehener Rohre dosiert werden.13. The method, characterized in that vaporous fuels are metered by an application-dependent number of nested and rotating tubes provided with orifices (nozzles 16a-19a).
14. Verfahren nach Anspruch 1 und 13, dadurch gekenn¬ zeichnet, daß diese Rohre mit einer von der Zylinderzahl abhängigen Anzahl funktionsbezogener14. The method according to claim 1 and 13, characterized gekenn¬ characterized in that these tubes with a function-related number of cylinders
Blendenausschnitte (Düsen) versehen sind.Aperture cutouts (nozzles) are provided.
15. Verfahren nach Anspruch 13 und 14, dadurch gekenn¬ zeichnet, daß sich durch diese mit Nockenwellen- drehzahl rotierenden Rohre bzw. deren Blenden, bei bestimmten, durch zeitabhängige Überschneidung der Blenden entstehende Konstellationen, die eigent¬ liche Dosieröffnung (12) ergibt.15. The method according to claim 13 and 14, characterized gekenn¬ characterized by the fact that these rotating with camshaft speed tubes or their diaphragms, with certain constellations resulting from time-dependent overlap of the diaphragms, results in the actual metering opening (12).
16. Verfahren, dadurch gekennzeichnet, daß die Steuerung zur Bildung des Blendenquerschnittes und damit zur genauen Dosierung des Kraftstoffdampf¬ gemisches drehzahl- und lastabhängig erfolgt.16. The method, characterized in that the control for the formation of the aperture cross section and thus for the exact metering of the fuel vapor mixture takes place as a function of the speed and load.
17. Verfahren nach Anspruch 13 bis 16, dadurch gekenn- zeichnet, daß dem Dosierverteiler (13) durch17. The method according to claim 13 to 16, characterized in is characterized by the fact that the metering distributor (13)
Leckage entweichender Kraftstoffdampf, durch gezielte Kondensation im Rohr (41) dem Kraftstoff¬ versorgungskreislauf wieder zugeführt wird.Leakage escaping fuel vapor is fed back into the fuel supply circuit by targeted condensation in the pipe (41).
18. Verfahren nach Anspruch 13 bis 16, dadurch gekenn¬ zeichnet, daß sich damit ein hochpräzises Dosierungssystem bilden läßt, das für die drehzahl- oder zeitabhängige Zuteilung von gasförmigen Stoffen geeignet ist, dies z.B. speziell bei der18. The method according to claim 13 to 16, characterized gekenn¬ characterized in that it can be used to form a high-precision metering system which is suitable for the speed or time-dependent allocation of gaseous substances, e.g. especially at the
Zuteilung von Gemisch zum Betrieb von Brennkraft¬ maschinen.Allocation of mixture for the operation of internal combustion engines.
19. Verfahren nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekenn- zeichnet, daß gemäß der Offenlegungsschrift DE 3419. The method according to claim 1 and 2, characterized in that according to the published patent application DE 34th
14 168 AI von Dr.-Ing. A.H. Saleh, die erfindungs¬ gemäße Anwendung der Verfahren zur Bildung einer Schichtladung mit scharfer Trennung des arbeitenden und nichtarbeitenden Teils im Brennraum einer ein- oder mehrzylindrigen Otto-Brennkraftmaschine führt.14 168 AI by Dr.-Ing. AH. Saleh, the application of the method according to the invention for forming a stratified charge with a sharp separation of the working and non-working part in the combustion chamber of a single- or multi-cylinder gasoline internal combustion engine.
20. Verfahren nach Anspruch 18, dadurch gekennzeichnet, daß der erfindungsgemäß dosierte Kraftstoffdampf sowie die ungedrosselt angesaugte Frischluft über die erfindungsgemäße Zuführung im Zylinderkopf in eine spiralenförmige Drehbewegung versetzt wird, und somit die gewünschte, scharf trennende Schich¬ tung im Brennraum erzeugt.20. The method according to claim 18, characterized in that the metered fuel vapor according to the invention and the unthrottled fresh air is set in a spiral rotary movement via the supply according to the invention in the cylinder head, and thus generates the desired, sharply separating layer in the combustion chamber.
21. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Kraftstoffdampf jedem einzelnen Zylinder eines konventionellen, ansaugluftgedrosselten Ver¬ brennungsverfahrens durch erfindungsgemäß aufge¬ baute Blenden (16a,17a) zugeteilt wird, deren Kon- stellationen last-, drehzahl- oder luftmassen- stromabhängig eingestellt sind.21. The method according to claim 1, characterized in that the fuel vapor is allocated to each individual cylinder of a conventional, intake air-throttled combustion process through orifices constructed according to the invention (16a, 17a), the constellations of loads, speeds or air masses. are set depending on the current.
22. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der erfindungsgemäß erzeugte Kraftstoffdampf der zentralen Gemischversorgung (Ansaugrohrsammler) eines konventionellen, ansaugluftgedrosselten Ver¬ brennungsverfahrens mittels der erfindungsgemäß aufgebauten, antriebslosen Blenden (16a,19a) zu¬ geteilt wird, deren gegenseitige Konstellation durch den Luftmassenstrom angepaßt ist (Drossel¬ klappensteuerung) .22. The method according to claim 1, characterized in that the fuel vapor generated according to the invention of the central mixture supply (intake manifold) of a conventional, intake-air throttled combustion process by means of the drive-free diaphragms (16a, 19a) constructed according to the invention is allocated, the mutual constellation of which Air mass flow is adjusted (throttle valve control).
23. Vorrichtung zur Kraftstoff- und Gemischaufbereitung in Otto-Brennkraftmaschinen mit einer Pumpe od. dgl. zur Zuführung des flüssigen Kraftstoffes oder23. Device for fuel and mixture processing in Otto internal combustion engines with a pump or the like. For supplying the liquid fuel or
Gemisches aus einem Tank durch ein Verteilerröhr zu einem Verdampfungsraum eines Verdampfers, der mit einem Dosierverteiler verbunden ist, wobei in dem Verdampfer zumindest ein Heizrohr angeordnet ist, welches von einem Abgasrohr der Otto-Brennkraft¬ maschine abzweigt, dadurch gekennzeichnet, daß das Heizrohr (45) in zumindest einer Schlange vom Abgasrohr (56) durch den Verdampfer (8) und wieder zurück zum Abgasrohr (56) geführt ist, wobei ein Bypassrohr (60) mit einem Thermoventil (57) od. dgl. belegt ist.Mixture from a tank through a distributor pipe to an evaporation chamber of an evaporator, which is connected to a metering distributor, at least one heating pipe being arranged in the evaporator and branching off from an exhaust pipe of the Otto engine, characterized in that the heating pipe (45 ) is led in at least one queue from the exhaust pipe (56) through the evaporator (8) and back to the exhaust pipe (56), a bypass pipe (60) being covered with a thermal valve (57) or the like.
24. Vorrichtung nach Anspruch 23, dadurch gekenn¬ zeichnet, daß das Heizrohr (45) bei der Einmündung in den Verdampfer (8) eine Verengung (59) aufweist.24. The device according to claim 23, characterized gekenn¬ characterized in that the heating tube (45) at the confluence with the evaporator (8) has a constriction (59).
25. Vorrichtung nach Anspruch 23 oder 24, dadurch gekennzeichnet, daß der Verdampfer (8) und/oder der Dosierverteiler (13) mit einer ggfs. elektrisch be- triebenen Zusatzheizung (9) versehen ist. 25. The apparatus of claim 23 or 24, characterized in that the evaporator (8) and / or the metering distributor (13) is provided with a possibly electrically operated additional heater (9).
26. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 23 bis 25, dadurch gekennzeichnet, daß der Verdampfer (8) von einem zum Verteilerrohr (46) hin offenen Kammer¬ mantel (54) gebildet wird, in dessen Innenraum das Heizrohr (45) angeordnet ist, wobei der Innenraum durch senkrecht stehende, rippenartige Zwischen¬ wände (55) in separate Kammern unterteilt ist.26. Device according to one of claims 23 to 25, characterized in that the evaporator (8) from a to the manifold (46) towards the chamber jacket (54) is formed, in the interior of which the heating tube (45) is arranged, wherein the interior is divided into separate chambers by vertical, rib-like intermediate walls (55).
27. Vorrichtung nach Anspruch 26, dadurch gekenn- zeichnet, daß der Kammermantel (54) bzw. einzelne27. The apparatus according to claim 26, characterized in that the chamber jacket (54) or individual
Kammern zum Verteilerrohr (46) hin durch einen Iso¬ lierschieber (47) verschließbar sind.Chambers to the distribution pipe (46) can be closed by an insulating slide (47).
28. Vorrichtung nach Anspruch 27, dadurch gekenn- zeichnet, daß der Isolierschieber (47) einen28. The apparatus according to claim 27, characterized in that the isolating slide (47) one
Antrieb (49) mit einem Schiebermechanismus (48) aufweist.Has drive (49) with a slide mechanism (48).
29. Vorrichtung nach Anspruch 28, dadurch gekenn- zeichnet, daß der Antrieb (49) mit einem Druckme߬ geber (61) verbunden ist.29. The device according to claim 28, characterized in that the drive (49) is connected to a pressure sensor (61).
30. Vorrichtung nach wenigstens einem der Ansprüche 23 bis 29, dadurch gekennzeichnet, daß zur Regelung eines konstanten Drucks in dem Verdampfungsraum des30. The device according to at least one of claims 23 to 29, characterized in that for controlling a constant pressure in the evaporation chamber of the
Verdampfers (8) ein Bypassventil (14) und ggfs. weitere Ventile (4,5) angeordnet sind.Evaporator (8), a bypass valve (14) and possibly other valves (4,5) are arranged.
31. Vorrichtung nach Anspruch 30, dadurch gekenn- zeichnet, daß das Bypassventil (14) einerseits mit dem Dosierverteiler (13) , andererseits mit einem Kondensationsrohr (15) verbunden ist, wobei weitere Ventile (6) den Rückfluß des Kondensats zurück in den Kraftstoff-Versorgungskreislauf regeln. 31. The device according to claim 30, characterized in that the bypass valve (14) is connected on the one hand to the metering distributor (13) and on the other hand to a condensation pipe (15), with further valves (6) returning the condensate back into the fuel - Regulate the supply circuit.
32. Vorrichtung zur Kraftstoff- und Gemischaufbereitung in Otto-Brennkraf maschinen mit einer Pumpe od. dgl. zur Zuführung des flüssigen Kraftstoffes oder Gemisches aus einem Tank durch ein Verteilerrohr zu einem Verdampfungsräum eines Verdampfers, der mit einem Dosierverteiler verbunden ist, welcher aus ineinandergeschobenen Rohren mit veränderbaren Blenden besteht, die einen Durchlaß über ein Saug¬ rohr zu den Zylindern bilden, wobei zwischen zwei um ihre Längsachse rotierende Rohren stationäre32. Device for fuel and mixture processing in Otto internal combustion engines with a pump or the like. For supplying the liquid fuel or mixture from a tank through a distributor pipe to an evaporation chamber of an evaporator, which is connected to a metering distributor, which consists of tubes pushed into one another with variable orifices, which form a passage via a suction pipe to the cylinders, stationary between two pipes rotating about their longitudinal axis
Rohre angeordnet sind, dadurch gekennzeichnet, daß die Blende (16a) des einen stationären Rohres (16) mit einem Kreisausschnitt' (51) teilweise belegt ist, der mit einem Mitnehmerbolzen (52) am anderen stationären Rohr (18) zum Verändern der BlendePipes are arranged, characterized in that the diaphragm (16a) of one stationary tube (16) is partially covered with a circular section '(51), which is provided with a driving pin (52) on the other stationary tube (18) for changing the diaphragm
(16a) in Verbindung steht.(16a) is connected.
33. Vorrichtung nach Anspruch 32, dadurch gekenn¬ zeichnet, daß zum Ändern der Blende (16a) ein über einen Meßgeber betätigbarer Einstellmechanismus33. Apparatus according to claim 32, characterized gekenn¬ characterized in that for changing the diaphragm (16a) an actuating mechanism actuated by a transducer
(62) vorgesehen ist, der die Änderung des Luftmassenstroms als Referenzsignal verwendet.(62) is provided, which uses the change in the air mass flow as a reference signal.
34. Vorrichtung nach Anspruch 32 oder 33, dadurch gekennzeichnet, daß vom Dosierverteiler (13) , je nach Anzahl der Zylinder, jeweils ein Zuführ- röhrchen (27) und dazu ein Bypassluftzufuhrrδhrchen (53) zum Saugrohr (26) führt. 34. Apparatus according to claim 32 or 33, characterized in that from the metering distributor (13), depending on the number of cylinders, each have a feed tube (27) and a bypass air feed tube (53) leading to the suction pipe (26).
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