DE1301624B

DE1301624B - Device for improving the mixture formation in carburettor internal combustion engines

Info

Publication number: DE1301624B
Application number: DEA56735A
Authority: DE
Inventors: August; Dipl-Ing Paul
Original assignee: ATOX TRUST REG
Current assignee: ATOX TRUST REG
Priority date: 1967-09-09
Filing date: 1967-09-09
Publication date: 1969-08-21

Description

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.The invention relates to a device for further processing of the during overrun operation of a mixture-compressing internal combustion engine in the intake duct system located fuel-air mixture, in an intake duct system with a downstream of the failure arranged condensate collecting device, n-it a connection to a condensate preheating device and a connection to the outgoing from this Return of the evaporated condensate to the suction line downstream of the condensate collecting device.

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.A device for processing fuel condensate derived from the intake line downstream of a carburetor for internal combustion engines is already known (German Auslegeschrift 1019 861), in which the condensate flowing down the wall of the intake channel is collected by a condensate collecting device, warmed up by a preheating device and then is fed back to the intake duct downstream of the collecting device. However, this known device does not do justice to the conditions that prevail in the overrun mode of an internal combustion engine. Thus, in the known device, the fuel condensate is captured in partial load operation and returned to the intake line in a somewhat processed form brought about in an evaporator.

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.In overrun, on the one hand, the random occurs in the downstream operable main throttle valve of the carburetor lying area of the intake line an extremely high negative pressure which causes over the idle fuel nozzle system an excessively rich fuel-air mixture is sucked in to an increased extent. on the other hand but at the same time flows out of the main nozzle via an intermediate circumference of the throttle valve and intake duct wall, mostly as a result of imperfect sealing of these The annular gap formed by the throttle valve in the downstream area of the fuel Suction line.

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.This known device is now able to do this with fuel collecting the enriched mixture and directing it through the evaporator device, from which it then flows back into the suction line. This is about the brake engine However, the resulting mixture is so excessively rich in fuel that it is outside of the Ignition limits and is therefore no longer burned in the internal combustion engine.

Es entsteht dadurch ein sehr hoher Anteil an Giftgasen.This creates a very high proportion of poisonous gases.

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.The object on which the invention is based is to provide a device to create, with which this evil can be remedied and with which it can be it is easily possible to use the fuel mixture in overrun mode, d. H. at to prepare closed carburetor throttle valve in such a way and to make it combustible, that it burns as completely as possible in the internal combustion engine and that as a result the proportion of toxins in the exhaust gases as possible completely eliminated or at least is reduced to a minimum.

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.The inventive solution to this problem is characterized by the combination of the following well-known characteristics: a) one in overrun of the Idle fuel supply inhibiting, controlled valve, b) a device for the controlled supply of additional air into the intake duct, downstream of the carburetor throttle valve, c) and throttling devices in the condensate return and the additional air supply mutually opposite direction of control, with overrun the control element in the condensate return is closed and the additional air supply is open. Although it is already known to provide a device that the fuel supply prevented via the idling system in overrun mode by closing a valve. However, when this valve is closed, the subsequent flow of rich fuel mixture is not stopped immediately, but still a significant amount of this fat Fuel mixture from the idle fuel system even after closing the The valve still flows in or due to the negative pressure prevailing during overrun was with the mere provision of a shut-off valve in the idle fuel system the occurrence of toxic gases from fuel that has not been completely burned the change from load to overrun operation cannot be prevented.

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.Also the known measure of the controlled supply of additional air in the intake duct alone is not sufficient for the object on which the invention is based to solve satisfactorily, because at the moment of switching from load to overrun operation a a much larger amount of additional air would be needed to get this out of the idle fuel system to prepare the following grease mixture into a flammable mixture than later is required if the throttling of the fuel supply is fully effective in overrun mode is and because the regulation of the additional air supply to this later the overrun occurring conditions must be matched in order to obtain a combustible mixture.

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.Only through the interaction of an idling fuel supply in overrun mode inhibiting controlled valve and a device for controlled supply of additional air in the Ansauä channel downstream of the carburetor throttle valve with throttling devices in the condensate return and the additional air supply with opposite directions Control direction, with the control element in the condensate return closed during overrun and the additional air supply is open, the following advantage can be achieved: In overrun mode, on the one hand, the fuel supply is interrupted via the idling system. Annular gap formed over the intermediate intake duct wall and the main throttle valve circumference Passing fuel is collected by the condensate drain and sent to the Evaporator out, the throttle device provided in the condensate return line is in the closed position and prevents evaporated fuel condensate gets into the suction line, but at the same time it is in the line section the fuel-air mixture between the throttle valve and the cylinder inlet and through leaks in the area of the shut-off of the condensate return line Vaporized fuel condensate passing through the throttle body by supplying additional air further processed.

All diese Maßnahmen zusammen führen zu einer wesentlichen Verminderung des Anteils an teil- bzw. nicht verbranntem Brennstoff im Abgas einer Brennkraftmaschine.All of these measures together lead to a significant reduction of the share of part or unburned fuel in the exhaust gas an internal combustion engine.

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.In a further embodiment of the invention it is provided that the throttle member in the condensate return from one in the closed position, a small passage free-leaving throttle valve is formed.

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.An exemplary embodiment will now be described below with reference to the drawing explained in more detail. In the drawing, F i g. 1 is a top view of the device without lid and fig. 2 a section through the device.

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.Downstream of the carburetor 1 is the device 2. This protrudes with the ring socket 3 into the lower part of the carburetor. A passage is formed between the lower inner wall of the carburetor and this annular sleeve. The fuel flowing through there comes into the collecting channel 6 and via the supply channels 7 into the heating chamber B. This heating chamber 8 is heated either electrically or by exhaust gases, with heating rods leading into the interior of the chamber 8, which is not shown in the drawing. The thermally processed fat mixture of the idle condensate and other condensate enters the main flow of the channel 17 via the outlet opening 5 of the insert bushing 4.

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.Between the heating chamber 8 and the outlet 5 there is a flap 9 on the shaft 10. On the same shaft 10 there is a second flap 11 in the air duct 12, which is connected to the outlet opening 5 behind this flap 11 through the duct 13 .

Ein unterdruckgesteuerter Kolben 15 befindet sich in einem Zylinder, welcher über eine Unterdruckleitung 16 mit dem Kanal 17 verbunden ist.A vacuum-controlled piston 15 is located in a cylinder, which is connected to the channel 17 via a vacuum line 16.

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.The CO and especially CH content in the exhaust gas during idling can be greatly reduced if the idling mixture is heated. In this device, practically the entire idle mixture from the carburetor passes into the ring channel 6 and heated via the heating chamber 8 and condensate-free into the main channel 17, namely condensate-free for two reasons: 1. by the heating and 2. by the fact that the outlet 5 is not ends at the inner wall, but protrudes into the channel 17 , so that this prepared mixture reaches approximately the center of the channel 17 or the intake manifold located underneath, not shown.

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.The one in overrun despite immediate shut-off of the idle jet Fuel continues to flow from the main nozzle system for a few seconds condenses along the inside wall of the carburetor through the narrow slot of the not tightly closed carburetor throttle valve, not shown in the drawing is.

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.All of this fuel enters the heating chamber B. Another Part of the fuel also runs out of the part following the idle nozzle the carburetor ducts. This also comes from the so-called bypass holes Fuel enters the collecting channel 6 and the heating chamber 8, as the upper edge of the Ring bushing 3 also on the side of the idle channels in the cavity of the carburetor pipe 1 protrudes.

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.When overrun, the piston 15 is due to increased negative pressure pulled down and operated a switch, which electrically the solenoid idle nozzle closes and blocks the fuel passage of this nozzle.

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.At the same time is controlled by this piston 15, for. B. via an electromagnet, the shaft 10 is rotated so that the flap 9 closes the passage from the heating chamber to the outlet 5 and the flap 11 opens the air passage from the channel 12 via channel 13 to the outlet 5. Combustion air enters the engine while the grease mixture is blocked at the same time.

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.So that a small amount of fat mixture can escape and at the same time the combustion air mixture entering the engine can burn without leaving any residues Flap 9 kept open by a stop or with a small gap be provided with a small hole. Without such a residual passage on the throttle valve 5 occurs after overrun when the carburetor throttle valve is opened again Carburetor and the flap 9 a bunch of rich mixture, which is not free in the engine of CO and CH can burn.

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.The rotation of the shaft 10 can also be generated mechanically by a second piston by means of negative pressure. A mechanical connection through a linkage to the piston 15 can act the rotation be.

Claims

Claims: 1. Device for further processing of the overrun a mixture-compressing internal combustion engine located in the intake duct system Fuel-air mixture, in the case of an intake duct system with one downstream of the carburetor arranged condensate collecting device, with a connection to a condensate preheating device and one of this outgoing connection for the return of the evaporated condensate into the suction line downstream of the condensate collecting device, g e k e n n -z e i c h n e t d u r c h the combination of the following known characteristics: a) a Controlled valve that prevents the idle fuel supply in overrun mode, b) a device for the controlled supply of additional air into the intake duct, downstream the carburetor throttle valve, c) and throttling devices in the condensate return and the additional air supply with opposite directions of control, with overrun the control element in the condensate return closed and in the additional air supply is open.

2. Device according to claim 1, characterized in that the throttle element in the condensate return from one to the closed position small passage free-leaving throttle valve is formed.