DE1870642U

DE1870642U - Mischduese, insbesondere zur ansaugung von luft bei auspuffleitungen von brennkraftmaschinen.

Info

Publication number: DE1870642U
Application number: DEE15676U
Authority: DE
Original assignee: J Eberspaecher GmbH and Co KG
Current assignee: Eberspaecher Climate Control Systems GmbH and Co KG
Priority date: 1961-08-24
Filing date: 1961-08-24
Publication date: 1963-04-18

Description

I.DO

J. Eberspäoher Esslingen/N., den 18.8.1961

P 663/664 Kennw.: "Regelinjektor"

Mischdüse, insbesondere zur Ansaugung von Luft bei Auspuffleitungen von Brenn kraftmaschinen, ι

Die Erfindung betrifft eine Mischdüse, insbesondere zur Ansaugung von luft bei Auspuffleitungen von Brennkraftmaschinen, bei der zu diesem Zweck das EoW. eine lavaldüsenartige Verengung aufweist und im Bereich des engsten Querschnittes wenigstens eine Durchtrittsöffnung für die Luft vorgesehen '*. ist.

Die bekannten Mischdüsen dieser Art werden bei Auspuffanlagen von Brennkraftmaschinen zur Zumischung von Frischluft zu den Abgasen, z.B. zum Zwecke einer Kühlung oder Sachverbrennung der Abgase verwendet. Es sind auch injektorartig ausgebildete Mischdüsen b.ekannt, bei denen das Abgasrohr in eine I'angdüse hineinragt.

* Das Mischverhältnis ist bei derartigen Mischdüsen nur in einem eng begrenzten Bereich konstant. Stellt man den Luftdurchtrittsquerschnitt und die Düsenverengung so aufeinander ein, dass ein gewünschtes Mischungsverhältnis bei kleinen Gasgeschwindigkeiten eingehalten wird, so tritt bei grossen Gasgeschwindigkeiten ein Mißverhältnis auf und umgekehrt. Zur Kachverbrennung aber z.B. ist bei allen Betriebszuständen ein konstantes die Verbrennung gewährleistendes stöchiometrisches Mischungsverhältnis unerlässlich.

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Die Abgase bei Brennkraftmaschinen sind bekanntlich gleichzeitig Träger der Schallimpulse. Durch die Prischluftansaugöffnungen werden bei derartigen Vorrichtungen unter Umständen lästige Schallwellen abgestrahlt.

Die Irfindung hat sich die Aufgabe gestellt, den Mischungseiiekt bei allen Setrieb02ustand.cn in einem gewünschten Verhältnis zu halten. Das wird gemass der Erfindung durch Anordnung eines in die Verengung der Aiischdüse mit einem konischen Teil hineinragenden Verdrängungskörper erreicht, der in der Düsenachse an einem Gestänge verschiebbar angeordnet ist.

Zwischen dem Verdrängungskörper und der Mischdüsenwandung wird gemäss der Erfindung ein Bingspelt gebildet. Der Durchtrittsquerschnitt dieses Hingspaltes kann durch Verstellen des konisch ausgebildeten■Verdrängungskörpers verkleinert oder vergTCBc.ert werden. Bei kleinen G-acgescliwindigkeiten wird ait einem engen Pangspalt die Gasgeschwindigkeit heraufgesetzt, bei grossen Gasgeschwindigkeiten durch Erweiterung ü&c EingspalteG hr₇r'-bgeBCtzt und no eine proportionale - ·

bei allen Betrieb3zustanden angesaugt.

Per Verdrängungskörper ist an der der Strömung zugekehrten Seite- in an sich bekannter Weise mit einer Strömungsnase versehen und besitzt im übri/ren die aerodynamisch günstige Tropfenform. De::' VerärängurigHkcrper wirkt gleichzeitig als reflexionsfreie Blende,durch uie Eohrreaonanssen und Übersprechen des Schalles in die Ansaugöffnung vermieden werden.

Die Erfindung erstreckt sich auch auf eine besonders sinnreiche Raumform. Diese besteht darin, dass die Mischdüse selbst in einem Rohrkrümmer angeordnet und das Gestänge an der die Mischdüsenachse schneidenden Wand bzw. Wänden hindurchgeführt ist. Irgendwelche Halterungsteile im Innern der Rohre "bzw. Mischdüse sind somit nicht erforderlich. Dadurch wird der Nachteil vermieden, der darin bestehen würde, dass solche Einbauten die Strömung behindern und möglicherweise ungünstig beeinflussen könnten.

Gemäss der Erfindung wird der Rohrkrümmer in zwei Schalenhälften ausgeführt. In diese Schalenhälften sind die Führungsteile, z.B. Hülsen, für das Gestänge eingearbeitet. Die Hülsen können selbstverständlich sowohl die Gleitbewegung unterstutsende als auch Dichtungsswecken dienende Packungen enthalten.

j.iOüli einen weiteren G-üdanken der l.-riindung kann man am Rohrkrümmer oder an den benachbarten Rohrteilen Abstützungen für die auf das Gestänge einwirkenden Peder- bzw. Hebeleleuente anbringen. Bei Yei^eacan^ der iuischdüse bei Auspuffanlagen von Brennkraftmaschinen kann das Gestänge nach einem ■/.'eiteren Gedanken der J2rfinclun:r durch einen mit der Ansaugleitung der Brennkraftmaschine verbundenen Druckschalter in kraftschlüssiger Verbindung stehen. Das Mischungsverhältnis wird hierbei gleichsinnig mit dem Energieinsatz der Brennkraftmaschine gesteuert, 'art. eic Brennkraftmaschine beschleunigt, ist In dei Ansaugleitung ein Unterdruck zu verzeichnen, lieser wirkt üter den verbundenen Saugraum des

Druckschaltars und das Gestänge so auf den Verdrängungskörper, dass dieser zurückgezogen wird. Dabei können grosse Abgas mengen ohne grössere Beschleunigung durchtreten. Bei unteren Drehzahlen der Brennkraftmaschine, insbesondere im Leerlauf, dagegen wirkt die äer Feugkraft des Druckschalters entgegengericlitete Druckfeder auf das Seetange derart, dass der Verdrängungskörper ijiehr oder weniger weit in die Verengung hineir geschoben wird, wobei sich der Durchtrittsquersehnitt des Kingraumes verringert, so dass die Abgase in der Mischdüse eine solche Beschleunigung erfahren, dass mehr Frischluft angesaugt wird als bei freien Eurehtrittsquerschnitt. Aufgrund dieses Effektes 1st mit der Erfindung ein schon oft vergeblich erstrebtes Ziel zu lösenj das darin besteht, dass bei Abgaskühl-j Entgiftungs- und !fechverbrennungseinrichtungen das Mischungsverhältnis bei allen Betriebszuständen der' Brennkraftmaschine so eingerichtet, dass die angestrebte Kühl-, Katalysator- bzw. «aohverbrennungsleistung entsprechender Einrichtungen immer gewährleistet ist. Darum dürften diese Verwendungen der erfir.dungsgemässen Mischdüse das bevorzugte Anwendungsgebiet darstellen.

Ίίΐϊι Ausführungsbeiepiel des Erfindungsgegenstandes ist an- ::ntid c?er Zeichnungen näher erläutert und beschrieben.

Fig. 1 zeigt die Anordnung des ii'rfindungsgegenstandes an einer Abgasleitung;

PIg. 2 ist das Schema einer Abgssentgiftungs-

anlige bei einer Brennkraftkolbenmaschine.

Die Abgasleitung 1 ist in dera in J¹Xg. 1 dargestellten Ausführungsbeispiel mit einem ü-förmigen Doppelrohrkrümmer 1a

versehen. Der Doppelrohrkrümmer 2 "besteht aus zwei Preßschalenhälften, deren Trennebene in der Rohrachse. Bei 2a ist die Abgasleitung im Verlauf des Krümmers 2 als I»avaldüse ausgebildet. Kurs hinter der engsten Stelle 2a¹ sind Durchtrittsöffnungen 3 vorgesehen. Im Zentrum der Düse ist geinäss der Erfindung der tropfenförmige Verdrängungskörper 4 durch das Seil 5a gehalten, das durch die Wandungen des Rohrkrümmers nach aussen geführt und an einem Ende an dem Spannhebel 6 befestigt ist. Dieser ist mit Hilfe der auf ihn wirkenden und sich an der Eohrkrümmerwand abstützenden Druckfeder 7 in der durch Pfeile angedeuteten Strömungsrichtung der Abgase anspannt, während das andere Ende des Seilzuges 5b mit dem Gashebel der hier nicht dargestellten Brennkraftmaschine verbunden ist. Beim -Gasgeben wird der Verdrängungskörper 4 aus der Engstelle herausgezogen. Der lurchtrittsquerschnitt der Engstelle 2a¹ wird infolge des sich nach hinten verjüngenden Verdrängungskörpers 4-dabei grosser. Lässt der Zug am Gaspedal, liz-fi: Ende 5b, nach, so wirkt der Druck der Druckfeder 7 über den Hebel 6 und der Verdrängungskörper 4 wird in die Engstelle 2a¹ hineingezogen, was gleichbedeutend ist mit einer Verengung des Durchtrittsquerschnittes. Diese Stellung ist eingezeichnet, während die vorbeschriebene durch Punktierung des Verdrängungskörpers 4 angedeutet ist.

Beim Ausführungsbeispiel genäse Fig. 2 ist der hier-in einem Ejektor S angeordnete Verdrängungskörper 9 an dem Gestänge geführt, das mit der Kolbenstange 11a des Druckschalters kraftöchlüssig verbunden ist. 12 ist der Verbrennungsmotor

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eines Kraftfahrzeuges, 13 eine Abgasnachverbrennungseinrichtung mit offener Flamme und 14 eine katalytische Nachverbrennungsanlage. Die Abgasleitung 15 ist im Bereich des Ejektors >' mit einer Rohr erv* ei te rung 15a versehen, in welcher'der Verdrängungskörper 9 angeordnet ist. Das Abgasrohrende mündet in die Auffangdüse 8a des Ejektors 8. 8b ist ein äusseres Ringgehäuse, das mit der Luftansaugleitung 16 in Verbindung steht. Die Luftansaugleitung 16 ist im Bereich der Rohrperforation 16a von einem mit Schallschluckstoff gefüllten Absorptionsschalldämpfer umgeben. Der Saugraum 11b des Druckschalters ist durch die Rohrleitung 17 mit dem vorderen Teil der Ansaugleitung 18 des Verbrennungsmotors 12 verbunden. Wird der Verbrennungsmotor beschleunigt, so entsteht in dem untere Seil der Ansaugleitung 18 ein Unterdruck. Dieser wirkt sich verhältniamäseig im Saugraum 11b aus, wobei der Kolben 11c entgegen dem Druck der Feder.11d angezogen und gleichzeitig der Verdrängungskörper 9 mit seinem konischen Teil aus dem verengten Ende 1:3b des Abgasrohreo herausgezogen wird. Die Wirkungsweise des Sjektors 8 ist dieselbe wie bei der vorbeschriebenen MiscMüse.

Claims

ns prü ehe

1. Mischäüse, insbesondere zur Ansaugung von Luft bei Auspuffleitungen von Brennkraftmaschinen, bei der zu . diesem Zweck das Bohr eine lavaldüsenartige Verengung aufweist und im Bereich des engsten Querschnittes wenigstens eine Durchtrittsöffnung für die luft vorgesehen ist, dadurch gekennzeichnet, dass vor der Verengung ein länglicher, mit einem konisch sich verjüngenden Teil in die Verengung hineinragender Verdrängungskörper an einem Gestänge in der Rohrachse verschiebbar angeordnet ist.

2. Mischdüse, insbesondere zur Ansaugung von Luft bei Auspuffleitungen von Brennkraftmaschinen nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Mischdüse so in einem Rohrkrümmer angeordnet ist, dass das Gestänge an der die Mischdüsenachse schneidenden Wand bzw. Wänden hindurchgeführt ist.

3. Mischdüse, insbesondere zur Ansaugung von Luft bei Auspuffleitungen von Brennkraftmaschinen nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Rohrkrümmer aus zwei Schalenhälften besteht.

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4. Misohdüse, insbesondere zur Ansaugung von Luft bei Auspuffleitungen von Brennkraftmaschinen nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass in der vom Gestänge durchdrungenen Wandung Pührungshülsen für das Gestänge vorgesehen sind.

5. Miechdüee, insbesondere zur Ansaugung von Luft bei Auspuff leitungen von Brennkraftmaschinen nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass in den Führungshülsen Dichtungspackungen angeordnet sind.

6. Mischdüse, insbesondere zur Ansaugung von Luft bei Auspuffleitungen von Brennkraftmaschinen nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Rohrkrümmer als Abstützung für auf das Gestänge einwirkende leder- bzw. Hebelelemente dient.

7. Mischdüse, insbesondere zur Ansaugung von Luft bei Auspuffleitungen von Brennkraftmaschinen nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass auf das Gestänge ein Druckschalter einwirkt, dessen Druckzylinder mit der Ansaugleitung der Brennkraftmaschine in Verbindung steht

8. Mischdüse, insbesondere zur Ansaugung von Luft bei Auspuffleitungen von Brennkraftmaschinen nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Mischdüse eine mit Luft überschuss betriebene Entgiftungs- bzw. Sachverbrennungs einrichtung nachgeschaltet ist.

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9. Mischdüse, insbesondere zur Aneaugung von Luft bei Auspuffleitungen von Brennkraftmaschinen nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Luftdurchtrittsöffnungen des Saugraumes mit einem Schalldämpfer verbunden sind.