DE3228930A1

DE3228930A1 - Intake pipe for an internal combustion engine

Info

Publication number: DE3228930A1
Application number: DE19823228930
Authority: DE
Inventors: Otto 4044 Kaarst Meyer
Original assignee: Pierburg GmbH
Current assignee: Pierburg GmbH
Priority date: 1982-08-03
Filing date: 1982-08-03
Publication date: 1984-02-09

Abstract

The invention proposes an intake pipe for an internal combustion engine with a carburettor, the heat exchange zone of which, which is arranged in the direction of flow through the carburettor, is delimited radially in the cold operating phase from the intake pipe section leading to the cylinders by a movable pipe section, with the result that intensive heating of the combustion mixture is achieved, the position and size of openings in the tube section determining the mixture distribution.

Description

Ansaugrohr für eine BrennkraftmaschineIntake pipe for an internal combustion engine

Dle Erfindung betrifft ein Ansaugrohr für eine Brennkraftmaschine mit einem Vergaser, dessen in Durchströmrlchtung des Vergasers angeordnete Wärmetauschzone (hot spot) elektrisch und/oder Motorkühlwasser beheizt ist.The invention relates to an intake pipe for an internal combustion engine with a carburetor, the heat exchange zone of which is arranged in the through-flow direction of the carburetor (Hot spot) is heated electrically and / or engine cooling water.

Die Ausstattung eines Ansaugrohres mit einer Wärmetauschzone verbessert die Brenngemischeigenschaften in Bezug auf eine Schadstoffverringerung im Abgas und eine verbesserte Lelstungsabgabe, insbesondere jedoch die Fahreigenschaften eines mit der genannten Brennkraftmaschine ausgestatteten Kraftfahrzeuges während der kalten Betriebsphase des Motors.The equipment of an intake pipe with a heat exchange zone has been improved the combustion mixture properties in relation to a reduction in pollutants in the exhaust gas and an improved power delivery, but especially the driving characteristics a motor vehicle equipped with said internal combustion engine during the cold operating phase of the engine.

Während dieser Phase wird dem Motor ein brennstoffrelches Brenngemisch zugeführt, da der Brennstoff aufgrund des kalten Ansaugrohres an diesem als Wandniederschlag ausfällt. Hierdurch wird eine ungleiche Gemischverteilung auf die einzelnen Zylinder verursacht, wodurch Zündaussetzer, unrunder Motorlauf und sogar Stehenbleiben des Motors auftreten können. Dieser Fehler wird durch die Wärmetauschzone im Ansaugrohr, auf die der Gemischstrom aufprallt, dadurch gemildert, daß durch die Beheizung des Brenngemischs größere Dampfanteile des Brennstoffes Im Brenngemisch enthalten sind und ein Wandniederschlag In dieser Zone verhindert ist.During this phase, the engine is fed a fuel-like mixture supplied, because the fuel due to the cold suction pipe on this as wall precipitation fails. This results in an uneven distribution of the mixture between the individual cylinders causing misfiring, uneven engine running and even stalling of the Motor can occur. This error is caused by the heat exchange zone in the suction pipe, on which the mixed flow impinges, mitigated by the fact that the heating of the Combustion mixture contains larger amounts of steam in the fuel and wall precipitation is prevented in this zone.

Aus der DE-GM 79 11 767 ist beispielsweise eine Einrichtung bekannt, bei der eine in das Ansaugrohr eingesetzte,beheizte Platte ansaugrohrseitig mit einem porösen Material gefüllt ist, um für die Zeit nach dem Starten, während der die Platte noch kalt ist, den als Wandniederschlag ausgefallenen Brennstoff zu binden, um ihn dann später als Dampf, wenn die Platte beheizt ist, dem Brenngemisch belzustellen. Hierdurch soll eine Einrichtung geschaffen sein, die keinen Leistungsverlust verursacht und Wandniederschlag verhindert.From DE-GM 79 11 767, for example, a device is known in which a heated plate is inserted into the suction pipe on the suction pipe side a porous material is filled in order for the time after starting, during the the plate is still cold to bind the fuel that has precipitated on the wall, in order to then supply it to the burning mixture later as steam when the plate is heated. This is supposed to a facility must be created with no loss of performance and prevents wall precipitation.

Für eine Intensive Gemischbeheizung ist es jedoch nötig, größere Gemischmengen mit der Wärmetauschzone in Verbindung zu bringen, was mit der Einrichtung der GM 79 11 767 nur teilweise erreichbar ist, da der größte Teil des Brenngemischs direkt in die Ansaugkanäle zu den Zylindern strömt.For intensive mixture heating, however, it is necessary to use larger mixture quantities with the heat exchange zone in connection, what with the establishment of the GM 79 11 767 can only be partially reached, since most of the fuel mixture is direct flows into the intake ducts to the cylinders.

Aufgabe der Erfindung ist es daher, die Einrichtung derart zu gestalten, daß der Anteil des mit der Wärmetauschzone in Verbindung gebrachten Brenngemisches vergrößert wird, ohne einen Leistungsverlust in den Betriebsphasen der Lelstungsabgabe durch in den freien Raum des Ansaugrohres hineinragende Teile zu verursachen.The object of the invention is therefore to design the device in such a way that that the proportion of the fuel mixture brought into contact with the heat exchange zone is increased without a loss of performance in the operating phases of the power delivery caused by parts protruding into the free space of the suction pipe.

Diese Aufgabe wird bei einer gattungsgemäßen Einrichtung dadurch gelöst, daß in Verlängerung des Vergaseransaugkanals bis zur Wärmetauschzoneein zur Wärmetauschzone hin absenkbarer Rohrabschnitt, der eine Anzahl von Öffnungen aufweist, den Durchströmquerschnitt zum zu den einzelnen Zylindern führenden Ansaugrohrteil begrenzt, wobei der Rohrabschnitt In Abhängigkeit von der Betriebstemperatur der Brennkraftmaschine abgesenkt wird oder In Abhängigkeit von der Rückstellung der Starteinrichtung des Vergasers abgesenkt wird und darüber hinaus in Abhängigkeit vom Öffnungsgrad der Drosselklappe des Vergasers. In besonderen Fällen ist es anwendbar, daß der Rohrabschnitt in Abhängigkeit vom steigenden Ansaugdruck der Brennkraftmaschine abgesenkt wird, aber allgemein Ist der Rohrabschnitt durch eine mechanische Verstelleinrichtung und für die druckabhängige Verstellung durch eine pneumatische Verstel £inrlchtung absenkbar, wobei dann die pneumatische Verstelleinrichtung durch ein auf die Motortemperatur ansprechendes Ventil abschaltbar ist.This object is achieved in a generic device in that that in extension of the carburetor intake duct up to the heat exchange zone to the heat exchange zone towards lowerable pipe section, which has a number of openings, the flow cross-section limited to the intake pipe part leading to the individual cylinders, the pipe section It is lowered as a function of the operating temperature of the internal combustion engine or Lowered depending on the resetting of the carburetor starter device and also depending on the degree of opening of the throttle valve of the carburetor. In special cases, it is applicable that the pipe section depending on increasing intake pressure of the internal combustion engine is lowered, but generally is the pipe section by a mechanical adjustment device and for the pressure-dependent Adjustment can be lowered by a pneumatic adjustment device, whereby the pneumatic adjustment device through a responsive to the engine temperature Valve can be switched off.

Die mit der Erfindung erzielten Vorteile bestehen darin, daß durch die zwangsweise Gemischführung auf die Wärmetauschzone ein zündfähigeres Brenngemisch erzeugt wird, so daß die Brennstoffanreicherung des Brenngemisches, durch die Startanlage des Vergasers bewirkt, früher abgeschaltet werden kann, durch die Anordnung der Öffnungen im Rohrabschnitt eine bestimmte Gemischverteilung erreicht werden kann und beim Durchtritt des Brenngemisches durch die Öffnungen eine Verwirbelung von Brennstoff und Luft. Hierdurch ist eine Brennstoffelnsparung und eine Schadstoffverringerung möglich geworden und eine verbesserte Fahrbarkeit von Kraftfahrzeugen.The advantages achieved by the invention are that by the forced mixture routing to the heat exchange zone a more ignitable combustion mixture is generated, so that the fuel enrichment of the fuel mixture, by the starting system causes the carburetor to be switched off earlier by the arrangement of the Openings in the pipe section a certain mixture distribution can be achieved and a turbulence of when the fuel mixture passes through the openings Fuel and air. This results in fuel savings and a reduction in pollutants has become possible and improved drivability of motor vehicles.

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in der Zeichnung dargestellt und wird Im folgenden beschrieben.An embodiment of the invention is shown in the drawing and is described below.

Es zeigen: Fig. 1 einen Schnitt durch ein Ansaugrohr und einen Vergaser mit einer mechanischen Verstelleinrichtung Fig. 2 eine pneumatische Verstelleinrichtung.They show: FIG. 1 a section through an intake pipe and a carburetor with a mechanical adjusting device, FIG. 2, a pneumatic adjusting device.

Fig. 1 zeigt einen Zylinderkopf 1 einer Brennkraftmaschine mit einem Ansaugrohr 2, einem Vergaser 3 mit einer willkürlich betätigbaren Drosselklappe 4 und einer In Abhängigkeit von einer Starteinrichtung positionierten Starterklappe 5, die in einem Vergaseransaugkanal 6 neben anderen Systemen, die nicht dargestellt sind, da sie keinen unmittelbaren Zusammenhang mit der Erfindung haben, angeordnet sind. In Durchströmrichtung des Vergasers 3 ist eine bekannte Wärmetauschzone 7 (hot spot) angeordnet, die mittels eines Heizwiderstandes8elektrisch beheizt ist. Ein axialbewegl icher, die Wärmetauschzone 7 radial umfassender Rohrabschnitt 9 kontrolliert den Durchströmquerschnitt zwischen dem Vergaseransaugkanal 6 und den zu den einzelnen Zylindern führenden Ansaug- rohrtell 10, wobei der Rohrabschnltt 9 eine Anzahl von Öffnungen 11 aufweist, deren Lage und Größe für eine optimale Gemischverteilung auf die einzelnen Zylinder abgestimmt sind.Fig. 1 shows a cylinder head 1 of an internal combustion engine with a Intake pipe 2, a carburetor 3 with an arbitrarily actuatable throttle valve 4 and a starter flap positioned as a function of a starting device 5, which are in a carburetor intake duct 6 among other systems not shown are arranged because they have no direct connection with the invention are. There is a known heat exchange zone 7 in the direction of flow through the gasifier 3 (hot spot) arranged, which is electrically heated by means of a heating resistor 8. An axially movable tube section 9 radially encompassing the heat exchange zone 7 controls the flow cross-section between the carburetor intake duct 6 and the intake pipe leading to the individual cylinders tubular plate 10, wherein the pipe section 9 has a number of openings 11, their position and size are matched to the individual cylinders for optimal mixture distribution.

Eine mechanische Verstel leinrichtung 12, bestehend aus einem Hebel 13, einem Stößel 14 und einer Stößel führung 15 im Ansaugrohr 2, wirkt auf den Rohrabschnitt 9 ein, wenn der Hebel 13 in Abhängigkeit von der Starteinrichtung und/oder von der Drosselklappenstellung bewegt wird.A mechanical adjusting device 12, consisting of a lever 13, a plunger 14 and a plunger guide 15 in the intake pipe 2, acts on the pipe section 9 a when the lever 13 depending on the starting device and / or on the Throttle position is moved.

In Fig. 2 ist eine pneumatische Verstelleinrichtung dargestellt, wobei der Rohrabschnitt 9 einseitig geschlossen ausgebildet und mit einer Membrane 17 verbunden ist, die den Durchbruch 18 im Ansaugkanal 2 für die Rohrführung gegenüber einer Kammer 19 abgrenzt, die über ein 3/2-Wegeventil 20 mit Atmosphärendruck beaufschlagt ist oder mit dem Ansaugrohrdruck stromab des Vergasers.In Fig. 2, a pneumatic adjusting device is shown, wherein the pipe section 9 is closed on one side and has a membrane 17 is connected, which opposes the opening 18 in the intake duct 2 for the pipe guide a chamber 19 which is acted upon by a 3/2-way valve 20 with atmospheric pressure is or with the manifold pressure downstream of the carburetor.

Funktionsbeschreibung Wird die in Fig. 1 dargestellte Brennkraftmaschine nach erfolgter Abkühlung gestartet, dann ist die Starteinrichtung eingeschaltet und dazu parallel über die mechanische Verstelleinrichtung 12 der Rohrabschnitt 9 bis zum Anschlag In Richtung des Vergasers 3 bewegt worden, so daß der Rohrabschnitt 9 mit seinen Öffnungen 11 den Durchströmquerschnitt zum zu den einzelnen Zylindern führenden Ansaugrohrteil lOkontrolliert.Functional description The internal combustion engine shown in FIG started after cooling down, then the starting device is switched on and in parallel to this via the mechanical adjusting device 12, the pipe section 9 until it stops in the direction of the carburetor 3, so that the pipe section 9 with its openings 11 the flow cross-section to the individual cylinders leading intake pipe part 10 controlled.

Während des Startens tritt häufig Brennstoff in flüssiger Form ins Ansaugrohr 2 ein, der durch die Begrenzung durch den Rohrabschnitt 9 in der Wärmetauschzone 7 festgehalten ist. Wenn der Motor angesprungen ist, dann wird die vom Motor angesaugte Brenngemischmenge auf die Wärmetauschzone 7 geführt und durch die dann schon wirkende Beheizung durch den Heizwiderstand 8 angewärmt. Sollte in dieser Betriebsphase eine Leistungsabgabe des Motors gefordert werden, dann ist dies durch eine Öffnung der wlllkürlich betätigbaren Drosselklappe 4 angezeigt, so daß parallel dazu durch die Verstelleinrichtung 12 der Rohrabschnitt 9 abgesenkt wird.During start-up, fuel often enters in liquid form Intake pipe 2, which is limited by the pipe section 9 in the heat exchange zone 7 is recorded. When the engine has started, the one sucked in by the engine Amount of fuel mixture passed to the heat exchange zone 7 and then already acting Heating heated by the heating resistor 8. Should a If the power output of the engine is required, this is done through an opening the wllkürlich actuatable throttle valve 4 displayed, so that in parallel with it by the Adjusting device 12 of the pipe section 9 is lowered.

Mlt zunehmender Erwärmung des Motors wird die Starteinrichtung zurückgestellt, so daß parallel dazu durch die Verstelleinrichtung 12 der Rohrabschnitt 9 abgesenkt wird, wodurch Leistungsverluste durch Einengung des Durchströmquerschnittes vermieden sind.As the engine heats up, the starting device is reset, so that the pipe section 9 is lowered parallel thereto by the adjusting device 12 which avoids power losses due to narrowing of the flow cross-section are.

Bei einer Verstelleinrichtung gemäß der in Fig. 2 dargestellten wird eine geforderte Lastabgabe durch den bei der Drosselklappenöffnung ansteigenden Ansaugdruck angezeigt, so daß die an der Membrane 17 und dem geschlossenen Rohrende wirkende Kraft verringert wird, so daß die Kraft einer Feder 21, die sich am Rohrende 22 und am Ansaugrohr 2 abstützt überwiegt und die Verstellung absenkend durchführbar ist.In the case of an adjusting device according to that shown in FIG. 2 a required load transfer due to the increasing with the throttle valve opening Suction pressure displayed, so that the membrane 17 and the closed pipe end acting force is reduced, so that the force of a spring 21, which is at the end of the pipe 22 and supported on the intake pipe 2 predominates and the adjustment can be carried out lowering is.

Mit zunehmender Erwärmung wird das 3/2-Wegeventil 30 über ein thermisches Element geschaltet, so daß die atmosphärische Verbindung abgesperrt und die zum Ansaugrohr geöffnet ist, wodurch belde Seiten der Membrane mit gleichem Druck beaufschlagt und somit die Absenkung durch die Kraft der Feder 21 durchführbar ist.As the temperature increases, the 3/2-way valve 30 is via a thermal Element switched so that the atmospheric connection is shut off and the to The suction pipe is open, which means that the same pressure is applied to both sides of the membrane and thus the lowering can be carried out by the force of the spring 21.

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Claims

Claims 3 suction pipe for an internal combustion engine with a Carburetor, its heat exchange zone arranged in the direction of flow through the carburetor (hot spot) is heated electrically and / or engine cooling water, characterized in that that in extension of the carburetor intake duct (6) up to the heat exchange zone (7) tube section (9) which can be lowered towards the heat exchange zone and has a number of openings (11) has the flow cross-section leading to the individual cylinders Intake pipe part (10) limited.

2) intake pipe according to claim 1, characterized in that the pipe section (9) lowered as a function of the operating temperature of the internal combustion engine will.

3) intake pipe according to claim 1, characterized in that the pipe section (9) depending on the resetting of the starting device of the carburetor (3) is lowered.

4) intake pipe according to one of claims 1, 2 or 3, characterized in that that the pipe section (9) depends on the degree of opening of the throttle valve (4) of the carburetor (3) is lowered.

5) intake pipe according to claim 1, characterized in that the Rohrabschnltt (9) Lowered as a function of the increasing intake pressure of the internal combustion engine will.

6) intake pipe according to claim 3 or 4, characterized in that the pipe section (9) can be lowered by a mechanical adjusting device (12) is.

7) intake pipe according to claim 5, characterized in that the pipe section (9) can be lowered by a pneumatic adjustment device.

8) intake pipe according to claim 7, characterized in that the pneumatic Adjusting device (16) through a valve that responds to the engine temperature (20) can be switched off.