DE2541970C3 - Vierzylinder-Brennkraftmaschine mit einen thermischen Reaktor - Google Patents

Description

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Hauptbrennkammern 11 zugeordnet sind, sind im Zylin- Auslaßventile 20, 21, 22 und 23 in vorbestimmter und derkopf 19 angeordnet Auslaßventile 20,21,22 und 23 bekannter. Weise betätigt werden. Die U-förmige Speisteuern den Austritt der Abgase durch die Abgaskanäle seleitung 31 wird schnell aufgeheizt und bleibt auf dieser 15,16,17 und 18. Temperatur, während sie die Abgasimpulse nacheinan-

Die Abgaskanäle 15 und 16 sind paarweise zusam- 5 der aufnimmt Die Wände 36 haben Teile, die die Speisemengefaßt und haben eine gemeinsame Auslaßöffnung leitung 31 berühren, jedoch sind diese Wände 36 und 38 25. Ähnlich sind die Abgaskanäle 17 und 18 paarweise zum größten Teil mit Abstand zu dem relativ kühlen zusammengefaßt und haben eine gemeinsame Auslaß- Außengehäuse 44 angeordnet Abgase werden durch Öffnung 26. Eine Auskleidung 27 füttert die Abgaskanäle die einzige Speiseöffnung 32 mit hoher Temperatur in 15 und 16 aus, eine ähnliche Auskleidung 28 besitzen die ic die Kammeranordnung des Reaktors 34 eingeführt Ob-Abgaskanäle 17 und 18. Jede dieser hosenstückartigen wohl die durch eine der mit Abstand zueinander ange-Auskleidungen ist aus hitzebeständigem Metall wie z. B. ordneten Auslaßöffnungen 25 und 26 abgegebenen Ab-Edelsiahl gebildet und doppelwandig ausgeführt wobei gase bei vorübergehend unterbrochener Abgasströein Luftraum 29 zwischen den Einzelwänden vorgese- mung sich abzukühlen beginnen, wird das jeweils sich hen ist, der als Wärmedämmung wirkt und den Fluß von 15 abkühlende Abgas durch das aus der jeweils anderen Abgaswärme zum wassergekühlten Zylinderkopf 19 der Öffnung austretende Abgas wieder aufgeheizt Die sich Maschine verringert abwechselnden Impulse der Abgase an den beiden En-

Der Auspuffsammler-Teil 30 des Reaktors enthält ei- den der Speiseleitung 31 bewirken also, daß die durch ne U-föimige Abgas-Speiseleitung 31, die von der Aus- die Speiseöffnung 32 austretenden Abgase auf einer holaßöffnung 25 zur Auslaßöffnung 26 verläuft Eine Ab- 20 hen Temperatur gehalten werden. gas-Speiseöffnung 32 ist durch eine Öffnung in der Die heiüen Abgase laufen nacheinander von der Spei-

Wandung der U-förmigen Speiseleitung 31 gebildet seöffnung 32 in die vordere Teilkammer 40 der Innen-Diese Öffnung hat von den Auslaßöffnunger- 25 und 26 kammer 35 und danach über die Durchbrüche 42 in die übereinstimmenden Abstand und praktisch denselben hintere Teilkammer 41. Die Abgase gelangen dann effektiven Querschnitt wie die Speiseleitung 31. 25 durch die Abgas-Überströmöffnung 43 in die Außen-

Ein thermischer Reaktor 34, der eine Abgasreaktions- kammer 37, die die Innenkammer 35 umgibt Die Wärkammeranordnung bildet dient zur Aufnahme von Ab- me den· Abgase in der Außenkammer 37 wird durch das gasen, die durch die Speiseöffnung 32 austreten. Wie aus Loch 56 übertragen und heizt die Kraftstoff-Luftgemiden Figuren hervorgeht hat dieser Reaktor 34 eine In- sehe im ersten und dritten Ansaugkanal 51 und 53 über nenkammer 35, die mit Wänden 36 gebildet ist, und eine 30 die Wärmeübertragungsplatten 54 und 55 auf. Die hei-Außenkammer 37, die mit Wänden 38 gebildet ist Die ßen Abgase in der Außenkammer 37 werden durch den Wände 36 der Innenkammer 35 sind mit Abstand inner- Abgasauslaß 45 abgeführt. Die hohe Temperatur der halb der Wände 38 der Außenkammer 37 angeordnet Abgase und die lange Verweilzeit in der Kammeranord-Ein Leitblech 39 teilt die Innenkammer in eine vordere nung des thermischen Reaktors 34 bewirken eine Ver-Teilkammer 40 und eine hintere Teilkammer 41. Durch- 35 ringerung der Anteile CO und HC, die sonst in die Atbrüche 42 (F i g. 3) sind zwischen dem vorderen und dem mosphäre abgegeben würden.

hinteren Teil der Innenkammer 35 vorgesehen, und eine

oder mehrere Abgas-Überströmöffnungen 43 verbin- Hierzu 2 Blatt Zeichnungen

den die Innenkammer 35 mit der Außenkammer 37. Die

Wände 36 und 38 der Kammeranordnung sind dünn und 40
aus hitzebertändigem Metall wie z. B. Edelstahl gebildet Der Reaktor 34 und die Speiseleitung 31 sind in
einem dickwandigen Außengehäuse 44 angeordnet Ein
Abgasauslaß 45, der an den Wänden 38 der Außenkammer 37 befestigt ist verläuft durch eine Dichtungsan- 45
Ordnung 46 des Außengehäuses 44, um eine thermische
Ausdehnung zu ermöglichen.

Eine Vergaseranordnung 48 ist auf einem Anschluß
49 montiert, der einen Teil eines Saugleitungssystems 50
bildet Die Vergaseranordnung 48 hat einen ersten An- 50
saugkanal 51 und eineii zweiten Ansaugkanal 52 zur
Zuführung eines mageren Kraftstoff-Luftgemisches in
jede der Hauptbrennkaminern 11. Der zweite Ansaugkanal 52 tritt nur während des Hochleistungsbetriebes
der Brennkraftmaschine 10 in Funktion. Ein dritter An- 55
saugkanal 53 der Vergaseranordnung 48 liefert ein angereichertes Kraftstoff-Luftgemisch an die Hilfsbrennkammern IZ Wärmeübertragungsplatten 54 und 55 dienen zur Aufheizung des angereicherten Gemischs und
des mageren Kraftstoff-Luftgemischs, welches durch 60
den ersten Ansaugkanal 51 geliefert wird. Ein Loch 56 in
den Wänden 38, die die Außenkammer 37 bilden, ermöglicht eine Aufheizung der Platten 54 und 55 durch
die Abgase. Das abgemagerte Kraftstoff-Luftgemisch,
welches über den zweiten Ansaugkanal 52 geliefert 65
wird, wird nicht «lufgeheizt

Beim Betrieb der Brennkraftmaschine werden Abgase in die Abgastoinäle 15,, 16,17 und 18 geleitet, wenn die

Claims (4)

1 2 gerade, beidendig geschlossene Abgas-Speiseleitung Patentansprüche: münden. Aus dieser Abgas-Speiseleitung treten die Ab gase aus zwei Stutzen in der den Mündungen der Ab-

1. -Vierzylinder-Brennkraftmaschine mit einem gaskanäle gegenüberliegenden Wand der Abgas-Speithermischen Reaktor für die Abgase und mit vier im 5 seleitung in eine die Abgas-Speiseleitung umschließen-Zyünderkopf angeordneten, in Auslaßöffnungen de Reaktionskammer ein. Auch bei diesem Reaktor mündenden Abgaskanälen, wobei der Reaktor mit können in der Abgas-Speiseleitung die Abgasimpulse einem dickwandigen Außengehäuse, das an die Aus- aus benachbarten Abgaskanälen aufeinandertreffen und laßöffnungen angeschlossene Abgaseinlässe auf- durch die beiden Stutzen an voneinander getrennten weist, mit einem in dem Außengehäuse mit Abstand 10 Stellen impulsfönnig in die Reaktionskammer eintreten, angeordneten, eine Reaktionskammer bildenden, Bei einem nach der DE-OS 22 61 621 bekannten Redünnwandigen Innengehäuse aus hitzebeständigem aktor münden die Abgaskanäle voneinander getrennt in Metall und mit einer durch die Reaktionskammer einer Reihe in ein erstes Abteil einer Reaktionskammer, verlaufenden, die Abgaseinlässe verbindenden und aus dem sie durch eine einem endständigen Abgaskanal die Reaktionskammer mit den Abgasen speisenden 15 gegenüberliegende öffnung in ein zweites Abteil der Abgas-Speiseleitung versehen ist, dadurch ge- Reaktionskammer strömen können,
kennzeichnet, daß die vier Abgaskanäle (15, Bei einem nach der DE-AS 10 74918 bekannten Re-16, 17, 18) paarweise zusammengefaßt zu jeweils aktor münden die Abgaskanäle voneinander getrennt in einer gemeinsamen Auslaßöffnung (25, 26) geführt einer Reihe in eine an einem Ende geschlossene Abgassind, daß die Abgas-Speiseleitung (31) U-förmig von 20 Speiseleitung, deren anderes Ende in zwei Zweige aufder einen AusJißöffnung (25) zur anderen Auslaßöff- geteilt ist, die einander zugewandt in Abstand voneinannung (26) versäuft und daß sie in ihrer Mitte in glei- der in einer Reaktionskammer münden. Durch ein Aufchem Abstand von den Auslaßöffnungen (25,26) ei- einandertreffen von Abgasimpulsen aus den beiden ne in der Reaktionskammer (34) liegende Speiseöff- Mündungen soll eine besonders hohe Temperatur im nung (32) aufweist 25 Bereich eines zwischen den Mündungen angeordneten

2. Brennkraftmaschine nach Anspruch 1, dadurch Katalysators oder einer dort angeordneten Glüh- bzw. gekennzeichnet, daß der Querschnitt der Speiseöff- Zündeinrichtung entstehen.

nung (32) im wesentlichen mit demjenigen der Spei- Da in die Reaktionsnammern der genannten Reakto-

seleitung (31) übereinstimmt ren das Abgas verhältnismäßig ungleichmäßig eintritt,

3. Brennkraftmaschine nach einem der vorherge- 30 laufen die Abgasreaktionen dort unter erheblichen henden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Temperaturschwankungen ab, was die Minderung der Reaktionskanwer aus einer Innenkammer (35) und CO- und HC-Anteile in den Abgasen beeinträchtigt
einer diese umgebenden Außenkammer (37) gebil- Aufgabe der Erfindung ist es, eine Brennkraftmaschidet ist, wobei beide Kannnerji (32>, 37) aus dünnwan- ne mit einem Reaktor nach dem Oberbegriff des Andigem, hitzebeständigem Metall bestehen, zwischen 35 Spruchs 1 anzugeben, die zur Minderung der CO- und beiden Kammern (35, 37) minde^ens eine Abgas- HC-Anteile in den in die Atmosphäre ausgestoßenen Oberströmöffnung (43) vorgesehen ist und ein Ab- Abgasen die Abgasimpulse aus den einzelnen Abgaskagasauslaß (45) an der Außenkammer (37) vorgese- nälen in einem möglichst gleichmäßigen Strom mit hen ist gleichmäßig hoher Temperatur in die Reaktionskam-

4. Brennkraftmaschine nach Anspruch 3, dadurch 40 mer einführen.

gekennzeichnet, daß die Innenkammer (35) durch ein Die Lösung dieser Aufgabe ist im Kennzeichen des

Leitblech (39) in zwei Teilkammern (40, 41) aufge- Anspruchs 1 angegeben.

teilt ist, wobei in die eine Teilkammer die Speiseöff- Bei Ausführung der Lehre der Erfindung werden in

nung (32) mündet während die Überströmöffnung die beiden Enden der Abgas-Speiseleitung die zusam-(43) in der anderen Teilkammer vorgesehen ist. 45 mengefaßten Abgasimpulse aus je zwei Abgaskanälen

eingeführt und treten aus der Speiseöffnung als verhält-

nismäßig gleichmäßiger Strom mit verhältnismäßig

gleichmäßig hoher Temperatur in die Reaktionskammer ein, was eine erhebliche Minderung der CO- und

Die Erfindung betrifft eine Vierzylinder-Brennkraft- 50 HC-Anteile in ihnen zur Folge hat Der dynamische maschine mit einem thermischen Reaktor nach dem 2>ruck in einem Teil der zur Speiseöffnung führenden Oberbegriff des Anspruchs 1. Solche Reaktoren sollen Leitung wirkt auf den geringeren Druck in einem ande-CO- und HC-Anteile in den in die Atmosphäre ausge- ren Teil dieser Leitung, wodurch die Abkühlung der stoßenen Abgasen mindern. Abgase begrenzt wird.

Bei einem nach der DE-OS 22 38 255 bekannten Re- 55 Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung wird im folaktor dieser Art münden die Abgaskanäle voneinander genden anhand der Figuren beschrieben. Es zeigt
getrennt in einer Reihe in eine gerade, beidendig offene F i g. 1 den Schnitt einer Brennkraftmaschine mit ei-

Abgas-Speiseleitung. Aus den Enden dieser Abgas- nem Reaktor nach der Erfindung,
Speiseleitung treten die Abgase in eine Reaktionskam- F i g. 2 einen Horizontalschnitt der in F i g. 1 gezeig-

mer ein, die die Abgas-Speiseleitung umschließt Dabei 60 ten Anordnung und
können in der Abgas-Speiseleitung die Abgasimpulse F i g. 3 den Schnitt 3-3 aus F i g. 1.

aus benachbarten Abgaskanälen aufeinandertreffen und In den Figuren ist eine Brennkraftmaschine 10 mit

aus den beiden Enden der Abgas-Speiseleitung — also vier Zylindern dargestellt die jeweils eine Hauptbrennan voneinander getrennten Stellen — impulsförmig in kammer 11 und eine Hilfsbrennkammer 12 aufweisen, die Reaktionskammer eintreten. 65 welche über einen Flammkanal 13 verbunden sind. Eine

Nach dem SAE-Paper 690139 vom 13.—17. Januar Zündkerze 14 ist zur Zündung eines Kraftstoff-Luftge-1969, Seite 5 und 6, ist ein ähnlicher Reaktor bekannt, misches in der Hilfsbrennkammer 12 vorgesehen. Vier bei dem die Abgaskanäle getrennt voneinander in eine Abgaskanäle 15, 16, 17 und 18, die jeweils einer der