DE3049095A1

DE3049095A1 - "heizvorrichtung zum vorwaermen der verbrennungsluft einer brennkraftmaschine"

Info

Publication number: DE3049095A1
Application number: DE19803049095
Authority: DE
Inventors: Roland 7302 Ostfildern Klak; Dieter Dipl.-Ing. 7300 Esslingen Woschée
Original assignee: Daimler Benz AG
Current assignee: Daimler Benz AG
Priority date: 1980-10-29
Filing date: 1980-12-24
Publication date: 1982-07-22
Also published as: SE453214B; US4413606A; SE8106366L; CA1166905A; DE3049095C2

Description

Daimler-Benz Aktiengesellschaft Daim 13 553/'*

Stuttgart-Untertürkheim 19. Dezember 19ÖO

"Heizvorrichtung zum Vorwärmen der Verbrennungsluft einer Brennkraftmaschine"

Die Erfindung bezieht sich auf eine Heizvorrichtung zum Vorwärmen der durch ein Saugrohr einer Brennkraftmaschine strömenden Verbrennungsluft mit einem eine Brennkammer bildenden, topfähnlichen Gehäuse, das im Strörnungsweg der Verbrennungsluft liegt und an seiner offenen Seite durch einen an dem Saugrohr befestigten, die Zündeinrichtung, die Kraftstoffeinspritzdüse und das die Kraftstoffzufuhr steuernde Absperrventil aufweisenden Halter abgedeckt ist und das an seinem stromab liegenden Wandteil Öffnungen aufweist, von denen im Bereich einer Öffnung ein mit einem Loch für den Spritzkegel der Kraftstoffeinspritzdüse versehenes Abschirmblech in das Gehäuse so hineinragt, daß es den Brennraum und den Düsenraum voneinander trennt, nach Hauptpatent (Patentanmeldung P 30 ^tO 720.6).

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Heizvorrichtung dieser Art sowohl von der Funktion uls ciuch von dor Betriebssicherheit zu verbessern.

Gemäß der Erfindung, wird daher vorgeschlagen, daß in dem topfähnlichen Gehäuse unter dem Abschirmblech ein topfähnlicher Einsatzkörper mit einer perforierten Zylinderwand und einem geschlossenen Boden angeordnet und daß die Kraftstoff einspritzdüse durch den Halter gebildet ist.

ORSGiNAL INSPECTED

In den Unteransprüchen sind für die Aufgabenlösung noch vorteilhafte und förderliche Weiterbildungen angegeben.

Der perforierte Einsatzkörper wirkt als Verdampfer, so daß der gesamte eingespritzte Kraftstoff verdampft. Durch die Perforierung ist eine optimale Frischluftzufuhr in den Kerzenraum und somit die Erzeugung eines homogenen Gemisches gewährleistet. Durch den Wegfall der seither verwendeten Druckzerstäuberdüse am Halter ist nunmehr auch der Einsatz des speziellen Überströmventils an der Einspritzpumpe nicht mehr erforderlich. Die zur Erzeugung eines notwendigen Druckes an der Druckzerstäuberdüse aufgewendeten Mittel entfallen somit. Die Anlage ist vereinfacht und betriebssicherer.

Der Gegenstand der Erfindung wird anhand eines in der Zeichnung veranschaulichten Ausführungsbeispieles im folgenden näher erläutert. Es zeigen

Fig. I die Heizvorrichtung im Saugrohr einer Brennkraftmaschine teilweise geschnitten,

Fig. 2 lediglich die Heizvorrichtung in Vorderansicht,

Fig. 3 eine Draufsicht auf das Gehäuse mit perforiertem Abschirmblech,

Fig. k das Brennkammergehäuse im Schnitt nach der Linie IV-IV in Fig. 2,

Fig. 5 ein kiemenartiges Leitblech mit abgerundeter Ecke in der Zyiinderwand des geschnitten und teilweise" dargestellten Gehäuses.

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In das Saugrohr 1 einer direkteinspritzenden Brennkraftmaschine ragt gemäß Fig. 1 ein etwa bis zur Saugrohrmitte sich erstreckendes aus Blech geformtes, topfähnliches Ge- ; häuse 2 mit eingebautem Abschirmblech 3-

i . Das Gehäuse 2 ist an seiner obenliegenden offenen Seite

■ durch einen Halter 4 abgedeckt, der eine als Stabglühkerze ausgebildete Zündeinrichtung 5> eine Kraftstoffeinspritz-

¹ düse 6 und ein mit dieser verbundenes Absperrventil 7 auf-

^; · weist, wobei die Kraftstoffeinspritzdüse durch den Halter Ί

gebildet ist und aus einem Kanal 6a und einer sich daran j ' anschließenden Dosierbohrung 6b besteht (Fig. 1 und 2).

i Der Halter 4 und die Teile 5 und 7 sind zu einer Baueinheit

■ zusammengefaßt, wobei der Halter k über einen Flansch 8 des Gehäuses 2 mit dem Saugrohr 1 verschraubt ist.

ι In dem topfförmigen Gehäuse 2 befindet sich ein Einsatzkör-

per 9) der auch topfförmig ausgebildet, dessen Zylinderwand 9^a jedoch perforiert ausgebildet ist und dessen untenliegender j Boden 9° keine Öffnungen aufweist. Durch den Einsatzkörper

ι und dem Gehäuse 2 ist ein ringförmiger Zwischenraum giebiLdet.

Die Stabglühkerze 5 liegt stromab hinter der Dosierbohrung 6b und ragt derart schräg in den Einsatzkörper 9 hinein, daß sich die Längsachse "a" der Stabglühkerze 5 und die Längsi achse "b" der Dosierbohrung 6b innerhalb des topfähnlichen

: Einsatzkörpers 9 schneiden, und zwar in der Nähe des geschlos-

i senen Bodens 9b. Dieser Boden 9t> ist mit geringem Abstand über

) dem Gehäuseboden 2a angeordnet.

Das Abschirmblech 3 ist mehrfach geknickt ausgebildet, wo- ! bei der horizontal verlaufende untere Blechteil mit 10, der

anschließende und schräg nach oben verlaufende mittlere Blechteil, der perforiert ausgebildet ist, mit 11, der ebenfalls horizontal verlaufende obere Blechteil mit 12 und der zu diesem in einem rechten Winkel stehende Abschlußblechteil mit 13 bezeichnet ist. Der Abschlußblechteil 13 liegt an dem Halter k an.

Der Einsatzkörper 9 ist durch Schweißnähte mit dem Blechteil 12 des Abschirmbleches 3 verbunden, das die offene Seite des Einsatzkörpers 9 etwa bis zu einem Drittel abdeckt.

Gegenüber der Düse 6 ist ein Loch l't in dem oberen Blechteil 12 angeordnet, das etwas größer ist als der an dieser Stelle vorliegende Durchmesser des Sprühkegels "d".

Die Zylinderwand l6 des Gehäuses 2 weist stromauf eine sich in Querrichtung in dem Saugrohr erstreckende rechteckförmige Öffnung 17 auf, deren obenliegende Kante l8 mit der Innenkontur 19 des Saugrohres 1 fluchtet. Ab der untenliegenden Kante 20 erstreckt sich eine kreisbogenförmige Eindrückung 21 bis zum Boden 2a des Gehäuses 2. Der Radius und die Tiefe der Wölbung der Eindrückung 21 sind so gewählt, daß die seitlichen Begrenzungen 22 und 23 der Eindrückung 21 als Abreißkante für die Luftströmung wirken.

Die Öffnung 17 weist beidseitig Schlitze 24, 25 auf, in denen der untere Blechteil 10 des Abschirmbleches 3 steckt. Durch die Befestigung des Abschirmbleches 3 ergeben sich zwei Offnungen (Fig. 1, 2), deren obenliegende Einlaßöffnung 26 für den Düsenraum 27 und deren untenliegende Öffnung 28 für den Brennraum 29 bestimmt sind. Düsenraum 27 und Brennraum 29 sind somit voneinander getrennt.

Der Oodon 2α dos Gehäuses. 2 ist nusgnhotid von dor Hodoiimitte bis zur Eindrückung 2L mit einer zunehmenden Vertiefung 30 versehen, durch die eine schlitzförmige Öffnung 31 an der unteren Kante der Eindrückung 21 entsteht (Fig. 1, Sl).

Wie aus Fig. 2 zu entnehmen ist, befinden sich links und rechts der Eindrückung 21 zwei eingedrückte flache Leitbleche 32, 33> deren vertikal verlaufende Schnittkanten "}k, 35 in einer durch die Längsachse "b" des Gehäuses gehenden Ebene "c" liegen (Fig. 4). Die kurz über dem Boden 2ä verlaufenden waagerechten Schnittkanten 36, 37 sind durch bogenförmige Schnittkanten 38 mit den Schnittkanten 34, 35 verbunden (Fig. 5). Die Längsachse "b" des Gehäuses 2 ist zugleich Längsachse der Doaierbohrung 6b. Die Leitbleche 32, 33 sind so eingedrückt, daß sie zueinander parallel verlaufen (Fig. 4). Die Leitbleche sind flach, jedoch im oberen Bereich bis zur Außenkontur der Zylinderwand bogenförmig ausgebildet (Fig. 2). Die sich aus den in die Brennkammer 29 eingedrückten Leitbleche 32, 33 ergebenden kiemenartigen Öffnungen sind mit 39 und 40 bezeichnet.

Die Funktion der Heizvorrichtung ist folgende:

Vom Kraftstoffsystem wird Brennstoff durch den Kanal 6a und die Dosierbohrung 6b eingespritzt. Hierbei reicht der übliche normale Überdruck des Systems aus (im Gegensatz zu der Ausführung mit der Druckzeratäubordüao muß dor Kraftstoff— druck nicht erhöht werden).

Der in den Einsatzkörper 9 eingespritzte Kraftstoff trifft auf den die Stabglühkerze 5 umgebenden perforierten Schirm 4l, auf dem ein Teil des Kraftstoffes verdampft und in der umgebenden Luft ein zündfähiges Gemisch bildet, das von dem glühenden Stab 42 entzündet wird. Der überwiegende Teil des Kraftstoffes

tropft vom Schirm 4l oder porlt von dem Stab 42 der Kerze 5 ab und, gelangt auf den Boden 9b. Nach dem Zünden des Brennstoffes umhüllt die Flamme die Zylinderwand 6a und den Boden 9b, so daß der von dem Boden 9b aufgefangene Kraftstoff ständig verdampft.

Mit der durch die Perforation der Zylinderwand 9^a strömenden Luft vermischt sich der nach oben steigende Kraftstoffnebel zu einem brennbaren Gasgemischt das kontinuierlich verbrennt.

Die Gemischbildung innerhalb und außerhalb der Zylinderwand 9a wird durch den in der Brennkammer herrschenden Wirbel begünstigt.

Die Größe, Anzahl und Anordnung der Löcher in Zylinderwand 9a wurde so gewählt, daß auch im ungünstigsten Betrieb genügend Luft in den Innenraum der Zylinderwand 9a einströmen kann.

Durch die o. g. Eigenschaften wird ein guter Ausbrand erreicht. Rußanlagerungen in- und außerhalb der Brennkammer werden dadurch vermieden.

Da sich die Flamme ungehindert in der Brennkammer ausbreiten kann, wxrd beim Entweichen aus der Brennkammer der ganze Kiemenquerschnitt von der Flamme beaufschlagt. Ein punktförmiges Erwärmen von Teilen der Brennkammer, die eine Überhitzung und Schädigung des Werkstoffes verursachen kann, wird dadurch vermieden.

ORIGINAL INSPECTED

Leerseite

Claims

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Daimler-Benz Aktiengesellschaft Daim I3 553/'*

Stuttgart-Untertürkheim 19· Dezember 198O

Ansprüche

1/ Heizvorrichtung zum Vorwärmen der durch ein Saugrohr einer Brennkraftmaschine strömenden Verbrennungsluft mit einem eine Brennkammer bildenden, topfähnlichen

\ Gehäuse, das im Strömungsweg der Verbrennungsluft

\ liegt und an seiner offenen Seite durch einen an dem

ι Saugrohr befestigten, die Zündeinrichtung, die Kraft-

^! stoffeinspritzdüse und das die Kraftstoffzufuhr steu-

ernde Absperrventil aufweisenden Halter abgedeckt ist

; und das an seinem stromab liegenden Wandteil Öffnungen

aufweist, von denen im Bereich einer Öffnung ein mit

j einem Loch für den Spritzkegel der Kraftstoffeinspritz-

düse versehenes Abschirmblech in das Gehäuse so hinein-

■j ragt, daß es den Brennraum und den Düsenraum voneinan-

•i der trennt, nach Hauptpatent (Patentanmeldung P 30 ^O

720.6) dadurch gekennzeichnet, daß in dem topfähnlichen Gehäuse (2) unter dem Abschirmblech (3) ein topfähnlicher Einsatzkörper (9) mit einer perforierten Zylinderwand (9a) und einem geschlossenen Boden (9b) angeordnet, und daß die Kraftstoffeinspritzdüse (6) durch den Halter (4) gebildet ist.
2. Heizvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennz ei chnet, daß die durch eine Stabglühkerze gebildete Zündeinrichtung (5) in den topfähnlichen Einsatzkörper (9)" so hineinragt," daß sich deren Längsachse (a) und die Längsachse (b) der Kraftstoffeinspritzdüse im unteren Bereich des Einsatzkörpers (9) schneiden.

ORIGINAL INSPECTED
3. Heizvorrichtung nach den Ansprüchen 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Einsatzkörper (9) an dem Abschirmblech (3) so befestigt ist, daß er die offene Seite des Einsatzkörpers (9) etwa bis zu einem Drittel überdeckt.

^t. Heizvorrichtung nach den Ansprüchen 1 bis 3j dadurch gekennzeichnet, daß zwischen dem Einsatzkörper (9) und dem Gehäuse (2) ein ringförmiger Zwischenraum entsteht.