Gegenstand der Erfindung ist ein Verfahren und eine zu des
sen Ausführung dienende Vorrichtung zur Verbesserung der Ab
gasausströmung bei Explosionsmotoren in Kraftfahrzeugen.
Nach dem Stand der Technik ist bekannt, daß durch Abgase et
wa 35% des Motor-Energiehaushaltes infolge Energieumwandlung
verloren gehen. Der Motor muß die Abgase gegen die vielfäl
tigen Widerstände in der Auspuffanlage mit beachtlichem Lei
stungsaufwand nach außen drücken. Als Mängel sind bekannt:
Nach jedem Explosionsgang des Motorkolbens verbleiben Rest
abgase im Hubraum, die das Volumen der angesaugten Frisch
luft für den folgenden Explosionsvorgang mindert. Die Folgen
sind oft unvollkommene Verbrennung mit verstärktem Schad
stoffausstoß und Minderung des Wirkungsgrades. Als weiterer
Mangel ist anzusehen, daß die Abgase mit relativ hoher Tem
peratur und Konzentration ins Freie gelangen und Geruchs-
und Kondensationsbelästigungen hervorrufen können.The invention relates to a method and a device to serve the sen execution to improve the gas outflow from explosion engines in motor vehicles. It is known from the prior art that 35% of the engine energy balance is lost as a result of energy conversion due to exhaust gases and wa. The engine must push the exhaust gases against the diverse resistances in the exhaust system with considerable effort. The following are known as defects:
After each explosion in the engine piston, residual exhaust gases remain in the displacement, reducing the volume of fresh air drawn in for the subsequent explosion process. The consequences are often imperfect combustion with increased pollutant emissions and reduced efficiency. Another shortcoming is that the exhaust gases can reach the outside with a relatively high temperature and concentration and can cause odor and condensation nuisance.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren an
zuwenden, das diesen Nachteilen entgegenwirkt.The invention has for its object a method
that counteracts these disadvantages.
Das Verfahren nach der Erfindung beruht darauf, daß ein aus
dem Fahrwind hergeleiteter Luftstrom strömungstechnisch
durch Düsenwirkung eine große Strömungsgeschwindigkeit er
reicht, wobei eine Sogwirkung entsteht, die die Abgase tur
bulent vermischt ins Freie mitreißt.The method according to the invention is based on the fact that a
air flow derived from the driving wind
a high flow rate due to the effect of the nozzle
is sufficient, whereby a suction effect arises that the exhaust gases
bulent mixed sweeps away.
Eine zum Ausführen des Verfahrens verwendbare Vorrichtung
für Kraftfahrzeuge zeigt die Zeichnung: Ein Rohr 1, mit ei
nem Anschlußstutzen 2 für die Verbindung mit dem Auspuff
rohr, dient zur Fortleitung der Abgase ins Freie. Ein Rohr
3 zur Einleitung des Luftstroms, hat eine Querschnittsver
engung, so daß der Abgasraum 4 entsteht. Am Ende in Rohr 3
befindet sich ein strömungstechnisch geformter Staukörper 5,
der eine große Verengung für den Luftstromaustritt im Quer
schnitt 6 (engste Durchgangsstelle) bewirkt. Dieser Staukör
per 5 kann starr eingebaut sein, bei vorher festgelegtem
Querschnitt 6. Staukörper 5 kann aber auch bauseitig axial
verstellbar ausgeführt werden, zur gewollten Veränderung der
Größe von Querschnitt 6.A device for motor vehicles that can be used to carry out the method is shown in the drawing: A tube 1 , with a connecting piece 2 for connection to the exhaust pipe, is used to carry the exhaust gases outside. A tube 3 for introducing the air flow has a cross-sectional constriction, so that the exhaust gas chamber 4 is formed. At the end in tube 3 there is a fluidically shaped bluff body 5 , which causes a large constriction for the air flow outlet in cross section 6 (narrowest passage point). This damper per 5 can be installed rigidly, with a predetermined cross section 6 . Bluff body 5 can also be designed to be axially adjustable on site, for the desired change in the size of cross section 6 .
Die Wirkungsweise: Der aus dem Fahrwind hergeleitete Luft
strom, der direkt oder durch vorgeschaltete Hohlkörper her
angeführt ins Rohr 3 eindringt und durch die düsenförmigen
Verengungen einen Geschwindigkeitsanstieg im Querschnitt 6
erfährt. Mit zunehmender Fahrgeschwindigkeit wird die Ge
schwindkeit des Luftstroms beachtlich größer als die Ab
gasgeschwindigkeit im Raum 4. Der vom Querschnitt 6 nach
Raum 7 des Rohres 1 abfließende Luftstrom erzeugt ein Sog,
der die Abgase aus Raum 4 mitreißt und turbulent vermischt
ins Freie führt.The mode of operation: The air flow derived from the driving wind, which, directly or through upstream hollow bodies, penetrates into tube 3 and experiences a speed increase in cross section 6 through the nozzle-shaped constrictions. With increasing driving speed, the speed of the air flow becomes considerably greater than the exhaust gas speed in room 4 . The flowing from the cross section 6 to room 7 of the tube 1 creates a suction that entrains the exhaust gases from room 4 and mixed turbulently leads to the outside.
Die in Rohr 3 dem Luftstrom entgegenwirkende Widerstands
kraft wird durch Abstrahlungswärme aus dem Abgasraum 4 in
folge Luftvolumen-Ausdehnung ausgeglichen.The resistance to the air flow in tube 3 is compensated for by radiant heat from the exhaust gas chamber 4 in the subsequent air volume expansion.
Durch Anwendung dieses Verfahrens mit einer derartigen Vor
richtung wird bei vergleichbarer Fahrleistung eine beacht
liche Energieersparnis erreicht, was auf eine bessere Abgas
führung und vollkommenere Verbrennung im Motor zurückzufüh
ren ist. Außerdem hat die turbulente Vermischung von Luft
und Abgase bei der Ausströmung ins Freie den Vorteil, daß
die Konzentration der Abgase und die relativ hohe Abgastem
peratur gemindert werden, man kann sagen, sich umweltfreund
licher verhalten.By using this method with such a pre
direction is considered with comparable mileage
energy savings achieved, resulting in better exhaust gas
leadership and more perfect combustion in the engine
ren is. It also has turbulent air mixing
and exhaust gases in the outflow the advantage that
the concentration of the exhaust gases and the relatively high exhaust gas
temperature can be reduced, you can say, environmentally friendly
behave more confidently.
Ergänzungen zur technischen Übersicht: Steht das Kraftfahr
zeug mit laufendem Motor oder hat nur eine geringe Fahrge
schwindigkeit, strömen die Abgase ohne Sog-Unterstützung ins
Freie. Die Ausströmung der Abgase erzeugt aber im Querschnitt
6 eine Sogwirkung, wodurch ein Luftstrom aufgebaut wird. So
bald die Fahrzeuggeschwindigkeit einen Luftstrom erzeugt, der
im Querschnitt 6 größer ist als die Abgasgeschwindigkeit im
Raum 4 erfolgt die Sogwirkung vom Luftstrom aus. Dieser Sog-
Wechselbereich kann bauseitig durch Festlegung der Größe des
Querschnitts 6 für den Luftstrom und des Querschnitts für
Raum 4 gewollt herbeigeführt werden.Additions to the technical overview: If the vehicle is stopped with the engine running or has a low speed, the exhaust gases flow outside without suction support. The outflow of the exhaust gases, however, creates a suction effect in cross section 6 , as a result of which an air flow is built up. As soon as the vehicle speed produces an air flow that is larger in cross section 6 than the exhaust gas speed in space 4 , the suction effect takes place from the air flow. This suction change area can be created on site by specifying the size of cross section 6 for the air flow and the cross section for room 4 .
Je größer der Querschnitt im Raum 4 gegenüber dem Querschnitt
des Auspuffrohres am Anschlußstutzen 2 wird, je geringer wird
die Abgasgeschwindigkeit im Raum 4, folglich kann der Luft
strom im Querschnitt 6 schon bei einer relativ geringen Fahr
geschwindigkeit eine Sogwirkung für den Abgasstrom erreichen.The larger the cross section in room 4 compared to the cross section of the exhaust pipe at the connecting piece 2 , the lower the exhaust gas velocity in space 4 , consequently the air flow in cross section 6 can achieve a suction effect for the exhaust gas flow even at a relatively low driving speed.