AT100608B

AT100608B - Einrichtung zum wahlweisen Betrieb von Verbrennungskraftmaschinen, insbesondere Fahrzeug- und Flugzeugkraftmaschinen mit Druckluft und Saugluft.

Info

Publication number: AT100608B
Authority: AT
Original assignee: Argus Motoren Gmbh
Priority date: 1924-07-18
Filing date: 1924-07-18
Publication date: 1925-07-25

Description

Einrichtung zum wahlweisen Betrieb von Verbrennungskraftmaschinen, insbesondere Fahrzeug-und Flugzeugkraftmaschinen mit Druckluft und Saugluft.

Die Erfindung betrifft die Zuführung von Luft und Brennstoff bei Verbrennungskraftmaschinen, die ihre Ladung abwechselnd selbst ansaugen oder durch einen Verdichter erhalten. Solche Maschinen werden z. B. als Fahrzeugkraftmaschinen benutzt, denen man zur vorübergehenden Leistungserhöhung die Luft durch eine Pumpe oder ein Gebläse zuführt. Der Betrieb von Strassenfahrzeugen gestattet die Entfaltung der Höchstgeschwindigkeit meist nur vorübergehend, so dass auch der Verdichter nur
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Höhen, während bei Fahrten nahe der Erde Frischluft angesaugt wird.

Gemäss der Erfindung wird in einfacher und zuverlässiger Weise der ungestörte Übergang von der einen Betriebsart in die andere ermöglicht.

Dieser Erfolg ist besonders bei Flugzeugkraftmaschinen von besonderer Bedeutung, da die grossen Druckunterschiede der Luft in verschiedenen Höhen bei unrichtiger Betätigung einer nicht selbsttätigen Einrichtung zum Umschalten leicht zu Störungen des Betriebes, selbst zu Störungen der Kraftmaschine führen können. Das selbsttätige Arbeiten der Vorrichtung ist umso wichtiger, als die Aufmerksamkeit des Flugzeugführers beim Fluge, insbesondere wenn von ihm noch andere Tätigkeiten, wie die Benutzung von Karten, Instrumenten u. dgl. gefordert werden, nicht abgelenkt werden darf.

Der Erfindungsgegenstand ist auf der Zeichnung in mehreren Ausführungsformen veranschaulicht.

Fig. 1 zeigt schematisch teilweise in Ansicht und teilweise im Schnitt die Gesamtanordnung einer Ausführungsform. Fig. 2 zeigt eine besondere Ausführung der Ventilanordnung, Fig. 3 eine Verbindung des Kupplungsgestänges des Verdichters mit der Drosselanordnung, Fig. 4 ist ein Längsschnitt durch einen Teil des Vorratsschwimmerbehälters, Fig. 5 ist der Längsschnitt durch eine weitere Ausführungsform der Vergaseranordnung, Fig. 6 und 7 zeigen Längsschnitt und Draufsicht einer weiteren Ausbildung des Schwimmergehäuses des Vergasers. Fig. 8 ist ein weiteres Ausführungsbeispiel eines selbsttätigen Abschlussorganes.

In dem Saugrohr 1 (Fig. 1) ist eine Drosselklappe 2 zur Leistungsregelung der Kraftmaschine vorgesehen, sowie eine Mischdüse 3. Die Spritzdüse 5 des Vergasers steht mit dem Schwimmergehäuse 5 in Verbindung, in dem der Schwimmer 6 in bekannter Weise den Flüssigkeitsstand regelt. Der Brennstoff wird durch das Rohr 7 aus dem hochliegenden Behälter 8 zugeführt, in dem der Stand gleichfalls durch einen Schwimmer 9 geregelt wird.

Die Schwimmergehäuse 5 und 8 stehen nicht unmittelbar mit der Aussenluft in Verbindung, sie sind vielmehr durchRohre 10, 11 und 12 an den unteren Teil der Saugleitung angeschlossen. Am unteren Ende der letzteren befindet sich innerhalb des Gehäuses 13 ein nach innen öffnendes selbsttätiges Ventil mit dem Teller 14 und dem Anschlag 15, welch letzterer den Hub nach oben begrenzt. Bei Schluss des Ventiles liegt der Teller auf dem unteren Sitz auf, während er geöffnet die Stellung der Fig. 1 einnimmt.
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Kupplung od. dgl. ein-und ausgeschaltet, seine Fördermenge ausserdem durch ein vor oder hinter dem Verdichter sitzendes Regelorgan, z. B. eine Drosselklappe 17, verändert werden.

Der Fallbrennstoffbehälter 8 steht mit dem tiefer liegenden Hauptbehälter 19 durch ein Steigrohr 20 in Verbindung ; ein in letzteres eingebautes Ventil 21 lässt zwar die Flüssigkeit in der Förderrichtung durchfliessen, ist aber bei entgegengesetzt wirkendem Überdruck geschlossen. Die Luftpumpe 22, die von Hand oder durch die Kraftmaschine betrieben wird, fördert Druckluft durch das Rohr 2. 3 in den

Behälter 19, wobei das Regel- und Sicherheitsventil 24 den Druck begrenzt. Der Hahn 2. 5 gestattet das unmittelbare Einfüllen von Brennstoff in den Behälter 8.

An der Ausmündung der Leitung 12 (Fig. 1) in die Saugleitung kann ein Ventil vorgesehen sein, das durch eine Feder derart offen gehalten wird, dass es beim Betrieb der Kraftmaschine durch deren Saugwirkung und beim Betrieb mit der Ladepumpe offen bleibt und nur bei Vergaserzündungen sich selbst schliesst..

Fig. 2 zeigt eine besondere Ausführung des selbsttätigen Ventils 15, um diese, z. B. im Falle des Festklemmen auch von Hand betätigen zu können. Das Ventil 15 ist durch eine Stange 27 entlastet,
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der Stange 29, die durch den Doppelhebel 30 bewegt wird. An der tiefsten Stelle der Erweiterung des Ventilgehäuses ist mittels einer kleinen Öffnung ein Brpnnstoffablaufrohr. 31 angpschlossen.

Fig. 3 stellt eine Anordnung des Kupplungsgestänges und des Drosselgestänges dar, die das zu hohe Anwachsen des Druckes im Vergasergehäuse bei geschlossener Drosselklappe 2 und laufendem Verdichter 18 verhindert. Die in dem Saugrohr 1 sitzende Drosselklappe 2 steht durch Hebelarm mit der Einstellstange 40 in Verbindung. Mit der Drosselklappe ist weiterhin ein Anschlag. 39 verbunden. Auf der Welle des Verdichters 18 sitzt die eine Hälfte 38'einer Kupplung, deren andere Hälfte. 33 auf der Antriebswelle 34 verschiebbar ist. Die Einschaltung der Kupplung erfolgt mittels eines Hebels 35,
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bestimmten Stellung der Drosselklappe 2 der Verdichter nicht eingeschaltet und anderseits bei vorheriger Einschaltung des Verdichters die Drosselklappe nicht verstellt werden kann.

Fig. 4 zeigt eine Ausführung des Ventiles 21, das unmittelbar am Gehäuse 8 angebracht ist. Es
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und Deckel eingespannten Platte 55 befestigt ist. Der Doppelsitz 43 hat einen Kanal 44, dessen unteres Ende der Schwimmernadel9und dessen oberes Ende demimDeckel41 befestigten Kegel 46als Ventil sitz dient.

Fig. 5 zeigt ein Schwimmergehäuse mit besonders günstig angebrachtem Verbindungskanal. Es ist5 der Behälter mit der Düse 4, diein den Mischraum 1 hineinragt ; ist ein Befestigungs-und Dichtungs- flansch, 47 ein in den oberen Raum des Gehäuses mündender Kanal zum Druckausgleich, der oben ein Einstellorgan 49 aufweisen kann. Der Deckel 50 trägt den oberen Brennstoffeintrittsstutzen 51. Die Brennstoffleitung kann auch an dem Saugrohr 1 mittels eines Bolzens befestigt werden, der gleichzeitig den Behälter 5 mit ersterem verbindet, so dass bei Lösung einer einzigen Mutter das Sehwimmergehäuse 5 und die Leitung entfernt werden können (nicht dargestellt).

Die Fig. 6 und 7 zeigen ein Sehwimmergehäuse für obere Brennstoffzuführung, wobei der Leitung- anschluss sich nicht wie üblich am Deckel, sondern am Gehäuse befindet. Es ist 5 das Gefäss, 6 der mittels des Bügels 52 und des Zapfens 53 in einer Nut 55 des Gehäuses aufgehängte Schwimmer. Die besondere Anordnung des Schwimmers 6 gestattet, diesen nach Entfernung des Deckels ohne weiteres herauszunehmen, da das Gelenk, mittels dessen er befestigt ist, nach oben offen ist. Der Brennstoffkanal 55 führt zu dem oberen Ventil 56, das durch den Schwimmer betätigt wird. Der nicht dargestellte Deckel schliesst luftdicht ab und sichert zugleich die Lage des Zapfens. Er kann ohne Lösung einer Rohrverbindung abgenommen werden.

Fig. 8 zeigt ein anderes Ausführungsbeispiel einer selbsttätigen Vorrichtung zum Übergang vom Saug-auf Druckbetrieb und umgekehrt. Es ist 1 das Saugrohr, 16 die Druckluftleitung mit der Öffnung 57, die zu der Membran 58 führt ; letztere wirkt durch Stange 59, Doppelhebel 60, Stange 61 und Hebelarm 62 auf die Drosselklappe 63. Durch die jeweilige Stellung der Membran wird bei Druckbetrieb die
Klappe 63 geschlossen, bei Saugbetrieb dagegen geöffnet.

Die Wirkungsweise der Einrichtung ist folgende :
Bei Saugbetrieb bewirkt das Einströmen der Luft das Heben des leichten Ventiltellers 14 bis zu
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mergehäusen 5 und 8 mittels der Verbindungsrohre 12, 10 und 11 der Druck ein, der im unteren Teil des Saugrohres herrscht. Der Vergaser arbeitet also wie üblich und der Brennstoff fliesst aus dem oberen Schwimmergehäuse in das untere nach Massgabe der selbsttätigen Regelung des Zutritts durch den Schwimmer des letzteren. Ein geringer Überdruck in dem Behälter 19, hervorgerufen durch Pumpe 22, genügt zum selbsttätigen Nachfüllen des Gefässes 8.

Wird der Verdichter 18 eingeschaltet, so wird durch den in den Leitungen 16 und 1 auftretenden Luftdruck sofort das Ventil 14 selbsttätig geschlossen. Der Druck pflanzt sich durch das auch in diesem
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Saughübe der Maschinenkolben im oberen Teil des Saugrohres eine Druekabnahme stattfindet, strömt der Brennstoff unter den gleichen Bedingungen wie sonst durch die Düse 5, so dass der Übergang ein störungsfreier und augenblicklicher ist, wenn nur die Rohre 12, 10 und 11 genügend weit und nicht zu lang sind und der Schwimmerbehälter 5 genügend gross ist.

Ist die Luftleitung zum Behälter 5 wesentlich kürzer als die zu 8, so könnte infolge des rascher sich geltend machenden höheren Druckes in Behälter 5 durch die Leitung 7 Luft aufsteigen, wobei für

kurze Zeit der Ersatz des Brennstoffes 5 verzögert wird. Aus diesem Grund empfiehlt sich, die Leitungen 10 und 11 gleich lang auszuführen, oder eine einstellbare enge Stelle in 11 vorzusehen, durch die ein Ausgleich bewirkt wird.

Das Rückschlagventil 21 hat die Aufgabe, ein Einströmen der Druckluft in den Behälter 19 zu verhindern. Dieses Ventil kann durch den Druck im Behälter 8 betätigt werden.

Beim Betrieb mit Verdichter wird der Brennstoffbehälter 8 nicht vom Tank 19 aus gespeist. Das Gefäss 8 muss daher genügend gross sein oder es müssen mehrere einzeln oder zusammen einschaltbare derartige Gefässe vorgesehen sein, so dass der Brennstoff für die mit Verdichter 18 ununterbrochen zu fahrenden Strecken ausreicht. Beim Ausschalten des Verdichters oder Stillstand der Kraftmaschine geschieht die Förderung vom Tank 19 nach dem Behälter 8 wiederum ohne weiteres durch die Druckluftpumpe 22.

Man kann auch den Behälter 19 unter so hohen Druck setzen, dass aus ihm der Brennstoff auch beim Betrieb mit Verdichter nach dem Gefäss 8 gefördert wird.

Durch die Benutzung der Drosselklappe 2 wird die Wirkung der Brennstoffzufuhr bei Verdichterbetrieb nicht anders beeinflusst, wie beim Saugbetrieb. Beim Schliessen der Drosselklappe 2 ohne vorheriges Abstellen des Verdichters könnte zwischen dem Ventil 15 und der Drosselklappe 2, somit auch in den Behältern 5 und 8 ein unzulässig hoher Druck entstehen. Um dies zu verhindern, ist gemäss Fig. 2 der Drosselldappenhebel 30 durch ein Gestänge mit dem Hebel 26 so verbunden, dass kurz vor dem Schliessen der Drosselklappe der Ventilteller 15 angehoben wird.

Das Röhrchen 31 (Fig. 2) lässt bei geschlossenem Ventil 15 etwa angesammelten Brennstoff ohne merklichen Verlust an Druckluft abfliessen.

Das vor oder hinter dem Verdichter angeordnete Drosselorgan 17 kann vorteilhaft durch ein Gestänge mit der Drosselklappe 2 so verbunden sein, dass ein gleichzeitiges Öffnen und Schliessen beider Klappen erfolgt, wobei die oben erwähnte unzulässige Drucksteigerung ebenfalls verhindert wird.

Das Gleiche kann auch erreicht werden, indem man den Hebel 35, mittels dessen das Gehäuse 18
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klappe 2 bei laufendem Verdichter verhindert. Bei eingeschaltetem Verdichter nimmt der Hebel 35 die Stellung 36 ein, wobei der Anschlag 38 den mit der Drosselklappe verbundenen Anschlag 39 an einer weiteren Schwingbewegung verhindert ; umgekehrt verhindert bei zu weit geschlossener Klappe 2 der Anschlag 39 die Betätigung des Kupplungshebel 35.

Die Bedeutung der Ausführungsbeispiele der Fig. 2 und 3 ergibt sich weiterhin aus folgendem : Fährt z. B. ein Fahrzeug mit Kompressorbetrieb bergauf und wird hiebei der Inhalt des oberen Schwimmerbehälters 8 im wesentlichen aufgebraucht, dann müsste, damit dieser sich wieder füllt, Saugbetrieb eintreten. Folgt nunmehr eine Talfahrt und wird die Kraftmaschine, ohne dass die Kupplung der Ladepumpe ausgeschaltet wird, durch Schliessen der oberen Drosselklappe 2 abgestellt, so schliesst sich das untere Ventil 15 selbsttätig und der beim Abwärtsfahren des Wagens durch diesen mit dem leer laufenden Motor
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füllen kann.

Folgt nun eine weitere Steigung, so ist die Gelegenheit zum Nachfüllen des Behälters 8 nutzlos vorübergegangen und der letzte Rest aus dem Behälter 8 und somit auch 5 würde verbraucht, wodurch ein Stillstand der Kraftmaschine eintreten würde, sobald diese aus eigener Kraft laufen soll. Dieser Übelstand könnte durch wesentliche Vergrösserung des Behälters 8 beseitigt werden ; dieser darf jedoch eine gewisse Grösse nicht überschreiten.

Durch die Anordnung der Fig. 2 und 3 wird dafür gesorgt, dass bei abgestellter Kraftmaschine die Ladepumpe auch beim Abwärtsfahren keinen Überdruck erzeugen kann, so dass sich die Behälter 5 und 8 nachfüllen können.

Das Ventil gemäss Fig. 4 wirkt folgendermassen ;
Beim Saugbetrieb herrscht in der Kammer 8 kein Überdruck, so dass die Federplatte die gezeichnete Stellung hat. Dabei fliesst Brennstoff durch die Kanäle 42 ein und die Zufuhr wird durch die Schwimmernadel 9 geregelt. Der Auftrieb des Schwimmers 6 ist dabei nicht imstande, den Ventil körper 43 und damit die Membran 45 aus der gezeichneten Lage zu bringen. Bei Umstellung auf Druckbetrieb wird jedoch die Membran 45 sofort gegen den Kegel 46 gedrückt, so dass durch Bohrung 44 keine Luft austreten kann.

Bei dem Vergaser gemäss Fig. 5 bringt der kurze Kanal 47 einen augenblicklichen Druckausgleich mit sich. Ein wesentlicher Vorteil ist, dass ein besonderer Anschluss für ein Druckrohr erspart wird. Der Hahn od. dgl. 49 gestattet eine Einstellung der zur Einwirkung des Druckes notwendigen Zeit.

Die Zufuhr des Brennstoffes von oben durch den Luftraum des Schwimmergehäuses 5 (Fig. 1 und 5) an Stelle der üblichen Zufuhr von unten, hat den Vorteil, dass durch den Überdruck im Luftraum der Brennstoff nicht aus dem Behälter 5 in die Leitung 7 (Fig. l) gedrückt werden kann. Dieser Fall ist vor allem dann störend, wenn der Behälter 8 (Fig. 1) sehr gross und fast leer ist, so dass zumal bei langer Leitung 10 der Druckausgleich längere Zeit dauert, wobei der im Behälter 5 befindliche Brennstoff herausgetrieben wird. Da aber gerade bei beginnendem Druckbetrieb der Verbrauch erhöht wird, würde der Fall eintreten, dass die Zufuhr unterbrochen wird.

Claims

PATENT-ANSPRÜCHE : 1. Einrichtung zum wahlweisen Betrieb von Verbrennungskraftmaschinen, insbesondere Fahrzeugund Flugzeugkraftmaschinen, mit Druckluft und Saugluft, dadurch gekennzeichnet, dass das Saugrohr (1) mit einem selbsttätig wirkenden Absehlussorgan 3, 15) versehen ist und einerseits in bekannter Weise an den Verdichter (18) und anderseits durch eine Luftleitung (12) an den Vergasersehwimmerbehälter (5), sowie an einen besonderen Vorratsbehälter (8) des Vergasers angeschlossen ist, so dass beim Saugbetrieb das selbsttätige Ventil (14) geöffnet ist und daher der Vergaser nebst dem Vorratsbehälter (8) unter dem Druck der Umgebungsluft steht,

während bei Verdieht. i betrieb das selbsttätige Ventil (14) sich schliesst und Vergaser sowie Vorratsbehälter unter Verdichterdruck kommen.

2. Einrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die vom Saugrohr (1) zum Vergaserschwimmerbehälter (5) führende Luftleitung (12) mit einem Abschlussorgan (. 32) ausgestattet ist, das nur bei Vergaserzündungen sich schliesst, dagegen bei Überdruck vom Kompressor her offen bleibt.

3. Einrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die vom Saugrohr abzweigende Luftleitung (12) sich in zwei im wesentlichen gleich lange Äste (10, 11) teilt, von denen der eine zum Vergasersehwimmerbehälter (5), der andere zum höher liegenden Vorratsbehälter (8) führt, so dass infolge der gleichen Länge der Luftleitung Vergaserschwimmerbehälter und Vorratsbehälter gleichzeitig unter höheren Druck kommen und keine Verzögerung im Brennstoffersatz eintritt.

4. Einrichtung nach den Ansprüchen 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, dass bei ungleicher Länge der zum Vergaserschwimmerbehälter und zum Vorratsbehälter führenden Leitungsstränge (10, 11) eine Einstellvorrichtung (49) vorgesehen ist, um Vergaserschwimmerbehälter und Vorratsbehälter gleichzeitig etwaigen Druckänderungen auszusetzen.

5. Einrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die in dem Saugrohr (1) in bekannter Weise angeordnete Drosselklappe (2) oder ein anderes Regelorgan der Kraftmaschine durch ein Gestänge mit dem selbsttätig wirkenden Ventil (14, 15) so verbunden ist, dass die selbsttätige Wirkungsweise des letzteren bei offener Drosselkplappe (Regelorgan)nicht beeinfrächtigt wird, während kurz vor dem Schliessen der Drosselldappe (Regelorgan) das Ventil entweder in die Offenstellung gebracht oder in der Offenstellung festgehalten wird.

6. Einrichtung nach Anspruch 1, dadurchgekennzeichnet, dass ein vor oder hinter dem Verdichter (18) angeordnetes Drosselorgan (17) durch ein Gestänge mit der im Saugrohr angeordneten Drosselklappe pe so verbunden ist, dass ein gleichzeitiges Öffnen und Schliessen beider Klappen erfolgen muss.

7. Einrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass ein Regel-oder SchaJtorgan der Kraftmaschine, z. B. die Drosselklappe (2) und die Einschaltvorrichtung (. 3. 3,. 3. 3',. 35) des Verdichters (18) EMI4.1 das Regelorgan (2) nicht ganz geschlossen und bei geschlossenem Regelorgan (2) der Verdichter/ nicht eingeschaltet werden kann.

8. Einrichtung nach Anspruch l, dadurch gekennzeichnet, dass die Drosselklappe durch eine Membran (58) oder enen Kolben eingestellt wird, der unter der Wirkung des im Sangrohr (1) herrschend n Saugdruckes bzw. Gebläsedruckes steht.

9. Einrichtung nach den Ansprüchen 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass Vergaserschwimmerkammer (5) bzw. der Vorratskammer (8) der Brennstoff von oben zugeführt wird, so dass bei Überdruck von oben unter allen Umständen der Inhalt der Vergaserschwimmerkammer der Kraftmaschine zur Verfügung steht.

10. Einrichtung nach den Ansprüchen 1 und 9, gekennzeichnet durch die Anordnung eines Membranventiles (14, 45), das bei Überdruck im Brennstoffbehälter (8) den Austritt von Druckluft verhindert und bei Unterdruck den Zufluss von Brennstoff gestattet.

11. Einrichtung nach den Ansprüchen 1 und 9, dadurch gekennzeichnet, dass die in dem oberen Teil des Brennstoffbehälters (8) angeordnete-Membran einen Doppelventilsitz trägt, gegen dessen Unterseite sich die Schwimmernadel (9) legen kann, während beim Anheben der Membran infolge Überdruckes EMI4.2

12. Einrichtung nach den Ansprüchen 1 und 9, dadurch gekennzeichnet, dass der Leitungsanschluss für die Zuführung des Brennstoffes zum Schwimmergehäuse in der Gehäusewand oberhalb des Brennstoffspiegels erfolgt (Fig. 6).

13. Einrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass mit dem Düsenrohr (4) des Schwimmergehäuses (5) ein Luftkanal (57) zusammengebaut ist, der das Saugrohr (1) unmittelbar mit dem Luftraum des Schwimmergehäuses verbindet, derart, dass Luftrohr und Düsenrohr eine gemeinsame Befestigung (48) am Saugrohr (1) besitzen.

14. Einrichtung nach den Ansprüchen 1 und 13, dadurch gekennzeichnet, dass der Verbindungskanal zwischen Druckrohr und dem Luftraum der Schwimmerkammer mit einer Einstellvorrichtung (49) zur Veränderung des Durchtrittsquerschnittes versehen ist.