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Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum weiteren Aufbereiten des
bei Schubbetrieb einer gemischverdichtenden Brennkraftmaschine im Ansaugkanalsystem
befindlichen Brennstoff-Luft-Gemisches, bei einem Ansaugkanalsystem mit einer stromab
des Versagers angeordneten Kondensatsammeleinrichtung, n-it einer Verbindung zu
einer Kondensatvorwärmeeinrichtung und einer von dieser ausgehenden Verbindung zur
Rückführung des verdampften Kondensats in die Ansaugleitung stromab der Kondensatsammeleinrichtung.
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Es ist bereits eine Einrichtung zur Aufbereitung von stromab eines
Vergasers für Brennkraftmaschinen aus der Ansaugleitung abgeleiteten Brennstoff-Kondensates
bekannt (deutsche Auslegeschrift 1019 861), bei dem sich das an der Wandung
des Ansaugkanals herabströmende Kondensat von einer Kondensatsammeleinrichtung aufgefangen,
durch eine Vorwärmeeinrichtung aufgewärmt und anschließend stromab der Sammelvorrichtung
dem Ansaugkanal wieder zugeführt wird. Diese bekannte Einrichtung wird aber den
Verhältnissen, die im Schubbetrieb einer Brennkraftmaschine herrschen, nicht gerecht.
So wird bei der bekannten Einrichtung zwar im Teillastbetrieb das Brennstoffkondensat
aufgefangen und in einigermaßen, in einem Verdampfer bewirkter aufbereiteter Form
in die Ansaugleitung zurückgeführt.
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Im Schubbetrieb tritt nämlich einerseits im stromab der willkürlich
betätigbaren Hauptdrosselklappe des Vergasers liegenden Bereich der Ansaugleitung
ein extrem hoher Unterdruck auf, der bewirkt, daß über das Leerlauf-Brennstoff-Düsensystem
in erhöhtem Maße ein überfettetes Brennstoff-Luft-Gemisch angesaugt wird. Andererseits
strömt aber gleichzeitig aus der Hauptdüse über einen zwischen Umfang der Drosselklappe
und Ansaugkanalwandung, meist infolge eines nicht einwandfreien Dichtens dieser
Drosselklappe gebildeten Ringspalt Brennstoff in den stromabliegenden Bereich der
Ansaugleitung.
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Diese bekannte Einrichtung ist nun zwar in der Lage, dieses mit Brennstoff
angereicherte Gemisch aufzufangen und über die Verdampfereinrichtung zu leiten,
aus der es dann in die Ansaugleitung zurückströmt. Hierbei ist das zur Bremikraftmaschine
gelangende Gemisch jedoch derart an Brennstoff überfettet, daß es außerhalb der
Zündgrenzen liegt und damit in der Brennkraftmaschine nicht mehr verbrannt wird.
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Es entsteht dadurch ein sehr hoher Anteil an Giftgasen.
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Die der Erfindung zugrunde liegende Aufgabe besteht darin, eine Vorrichtung
zu schaffen, mit der diesem übelstand abgeholfen werden kann und mit der es auf
einfache Weise möglich ist, das Brennstoffgemisch auch im Schubbetrieb, d. h. bei
geschlossener Vergaserdrosselklappe derart aufzubereiten und brennfähig zu machen,
daß es in der Brennkraftmaschine möglichst vollständig verbrennt und daß dadurch
der Giftstoffanteil in den Auspuffgasen möb lichst vollständig beseitigt oder zumindest
auf ein Minimum reduziert wird.
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Die erfindungsgemäße Lösung dieser Aufgabe ist gekennzeichnet durch
die Vereinigung folgender an sich bekannter Merkmale: a) ein im Schubbetrieb der
Leerlaufbrennstoffzufuhr unterbindendes, gesteuertes Ventil, b) einer Einrichtung
zur gesteuerten Zufuhr von Zusatzluft in den Ansaugkanal, stromab der Vergaser-Drosselklappe,
c) und Drosselorganen in der Kondensatrückführung und der Zusatzluftzuführung mit
einander gegengerichtetem Steuersinn, wobei bei Schubbetrieb das Steuerorgan in
der Kondensatrückführung geschlossen und in der Zusatzluftzuführung geöffnet ist.
Es ist zwar auch schon bekannt, eine Vorrichtung vorzusehen, die die Brennstoffzufuhr
über das Leerlaufsystem im Schubbetrieb durch Schließen eines Ventils unterbindet.
Da aber mit dem Schließen dieses Ventils das Nachströmen von fettem Brennstoffgemisch
nicht sofort unterbunden wird, sondern noch eine erhebliche Menge von diesem fetten
Brennstoffgemisch aus dem Leerlauf-Brennstoffsystem auch nach dem Schließen des
Ventils noch nachströmt bzw. durch den bei Schubbetrieb herrschenden Unterdruck
nachgesaugt wird, war mit dem bloßen Vorsehen eines Schließventils im Leerlauf-Brennstoffsystem
das Auftreten von Giftgasen durch nicht vollständig verbrannten Kraftstoff nach
dem Wechsel von Last- auf Schubbetrieb nicht zu verhindern.
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Auch die an sich bekannte Maßnahme der gesteuerten Zufuhr von Zusatzluft
in den Ansaugkanal allein genügt nicht, die der Erfindung zugrunde liegende Aufgabe
befriedigend zu lösen, da im Moment des Umstellens von Last- auf Schubbetrieb eine
viel größere Menge von Zusatzluft nötig wäre, um das noch aus dem Leerlauf-Brennstoffsystem
nachströmende fette Gemisch in ein brennbares Gemisch aufzubereiten, als später
benötigt wird, wenn die Drosselung der Brennstoffzufuhr im Schubbetrieb voll wirksam
ist und weil die Regelung der Zusatzluft-Zufuhr auf diese erst später dem Schubbetrieb
auftretenden Verhältnisse abgestimmt sein muß, um ein brennfähiges Gemisch zu erhalten.
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Erst durch das Zusammenwirken eines im Schubbetrieb die Leerlauf-Brennstoffzufuhr
unterbindenden gesteuerten Ventils und einer Einrichtung zur gesteuerten Zufuhr
von Zusatzluft in den Ansauä kanal stromab der Vergaser-Drosselklappe mit Drosselorganen
in der Kondensatrückführung und der Zusatzluft-Zuführung mit einander gegengerichteten
Steuersinn, wobei bei Schubbetrieb das Steuerorgan in der Kondensatrückführung geschlossen
und in der Zusatzluft-Zuführung geöffnet ist, kann folgender Vorteil erreicht werden:
Im Schubbetrieb wird einerseits die Brennstoffzufuhr über das Leerlaufsystem unterbrochen.
über den Zwischenansaugkanalwandung und Hauptdrosselklappenumfang gebildeten Ringspalt
durchtretender Brennstoff wird durch die Kondensatableitung aufgefangen und zum
Verdampfer geführt, das in der Kondensatrückführungsleitung vorgesehene Drosselorgan
befindet sich in Schließstellung und verhindert, daß verdampftes Brennstoffkondensat
in die Ansaugleitung gelangt, gleichzeitig wird aber das in dem Leitungsabschnitt
zwischen Drosselklappe und Zylindereinlaß befindliche Brennstoff-Luft-Gemisch und
das über Leckstellen im Bereich des die Kondensatrückführungsleitung absperrenden
Drosselorgans durchtretende verdampfte Brennstoffkondensat durch Zufuhr von Zusatzluft
weiter aufbereitet.
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All diese Maßnahmen zusammen führen zu einer wesentlichen Verminderung
des Anteils an teil- bzw.
nicht verbranntem Brennstoff im Abgas
einer Brennkraftmaschine.
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In weiterer Ausbildung der Erfindung ist vorgesehen, daß das Drosselorgan
in der Kondensatrückführung von einer in Schließstellung, einen kleinen Durchgang
frei lassenden Drosselklappe gebildet ist.
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Im folgenden wird nun an Hand der Zeichnung ein Ausführungsbeispiel
näher erläutert. In der Zeichnung zeigt F i g. 1 eine Ansicht von oben auf das Gerät
ohne Deckel und F i g. 2 einen Schnitt durch das Gerät.
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Stromab des Vergasers 1 befindet sich das Gerät 2. Dieses ragt
mit der Ringbuchse 3 in den unteren Teil des Vergasers hinein. Zwischen der unteren
inneren Wand des Vergasers und dieser Ringbuchse bildet sich ein Durchgang. Der
dort hindurchfließende Brennstoff kommt in den Sammelkanal 6 und über die Zuführungskanäle
7 in die Heizkammer B. Diese Heizkammer 8 wird entweder elektrisch oder durch Auspuffgase
beheizt, wobei Heizstäbe in das Innere der Kammer 8 führen, die jedoch in der Zeichnung
nicht dargestellt ist. über die Auslaßöffnung 5 der Einsatzbuchse 4 gelangt das
thermisch aufbereitete Fettgemisch des Leerlauf- und sonstigen Kondensats in den
Hauptstrom des Kanals 17.
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Zwischen der Heizkammer 8 und dem Auslaß 5 befindet sich auf der Welle
10 eine Klappe 9. Auf derselben Welle 10 befindet sich noch eine zweite Klappe
11 im Luftkanal 12, der hinter dieser Klappe 11 durch den Kanal
13 mit der Auslaßöffnung 5 verbunden ist.
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Ein unterdruckgesteuerter Kolben 15 befindet sich in einem Zylinder,
welcher über eine Unterdruckleitung 16 mit dem Kanal 17 verbunden ist.
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Der CO- und insbesondere CH-Gehalt im Abgas während des Leerlaufs
kann stark herabgesetzt werden, wenn das Leerlaufgemisch beheizt wird. Bei dieser
Vorrichtung gelangt praktisch das gesamte Leerlaufgemisch aus dem Vergaser in den
Ringkanal 6 und über die Heizkammer 8 aufgeheizt und kondensatfrei in den Hauptkanal
17, und zwar kondensatfrei aus zwei Gründen: 1. durch die Aufheizung und
2. dadurch, daß der Auslaß 5 nicht an der Innenwand endet, sondern in den Kanal
17 ragt, so daß dieses aufbereitete Gemisch etwa in die Mitte des Kanals
17 bzw. des darunter befindlichen nicht dargestellten Ansaugkrümmers gelangt.
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Der bei Schubbetrieb trotz sofortiger Absperrung der Leerlaufdüse
einige Sekunden lang noch aus dem Hauptdüsensystem nachfließende Kraftstoff läuft
kondensiert an der Vergaserinnenwand entlang durch den schmalen Schlitz der nicht
dicht geschlossenen Vergaser-Drosselklappe, die in der Zeichnung nicht dargestellt
ist.
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Dieser Kraftstoff gelangt vollständig in die Heizkammer B. Ein weiterer
Anteil an Kraftstoff läuft auch noch aus dem der Leerlaufdüse nachfolgenden Teil
der Vergaserkanäle heraus. Auch dieser aus den sogenannten Bypass-Löchern kommende
Kraftstoff gelangt in den Sammelkanal 6 und die Heizkammer 8, da die Oberkante der
Ringbuchse 3 auch auf der Seite der Leerlaufkanäle in den Hohlraum des Vergaserrohres
1 ragt.
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Bei Schubbetrieb wird der Kolben 15 infolge erhöhten Unterdruckes
nach unten gezogen und betätigt dabei einen Schalter, welcher elektrisch die Elektromagnetleerlaufdüse
schließt und den Kraftstoffdurchgang dieser Düse sperrt.
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Gleichzeitig wird von diesem Kolben 15 gesteuert, z. B. über einen
Elektromagneten, die Welle 10 so gedreht, daß die Klappe 9 den Durchgang
von der Heizkammer zum Auslaß 5 schließt und die Klappe 11 den Luftdurchgang vom
Kanal 12 über Kanal 13
zum Auslaß 5 öffnet. So gelangt bei gleichzeitiger
Sperrung des Fettgemisches Brennluft in den Motor.
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Damit noch Fettgemisch in geringer Menge austreten und mit dem gleichzeitig
eintretenden Brennluft-Gemisch im Motor ohne Rückstände verbrennen kann, kann die
Klappe 9 durch einen Anschlag noch um einen kleinen Spalt offen gehalten oder mit
einem kleinem Loch versehen sein. Ohne einen solchen Restdurchlaß an der Drosselklappe
5 entsteht nach dem Schubbetrieb bei Wiederöffnen der Vergaser-Drosselklappe des
Vergasers und der Klappe 9 ein Stoß fetten Gemisches, welches im Motor nicht frei
von CO und CH verbrennen kann.
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Die Drehung der Welle 10 kann auch durch einen zweiten Kolben
mittels Unterdruck mechanisch erzeugt werden. Auch eine mechanische Verbindung durch
Gestänge mit dem Kolben 15 kann die Drehung be wirken.