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Vergaser für Verbrennungskraftmaschinen mit Gebläse.
Bei Verbrennungskraftmaschinen, bei welchen zur Vergrösserung des Ladungsgewichtes zwecks Erhöhung der Leistung die Ladung mit Gebläse unter einem bestimmten Überdruck in die Verbrennung- kraftmasehine eingeführt wird, hat man bis daher für die Gemischbildung Vergaser in der üblichen Konstruktion benützt, bei welchen die Luftdüse zur Zerstäubung des Brennstoffes für eine Luftgeschwindigkeit bemessen ist, aus der sich der günstigste Brennstoffverbrauch ergibt bei der am häufigsten vorkommenden Betriebsdrehzahl der Maschine.
Es hat sich bei der Verwendung solcher Vergaser für Verbrenmingskraftmaschinen mit Überdruckladung gezeigt, dass der Lieferlngsgrad der Vergaseranlage sehr ungünstig ist und infolgedessen die Leistung, welche durch die Überdruckladung erzielt werden sollte, bei weitem nicht erreicht wird, Der schlechte Lieferungsgrad des Vergasers ist zweifellos darauf zurückzuführen, dass infolge der vergrösserten Drosselwiderstände, die aus der grösseren zur Einführung gelangenden Luftmenge sich ergeben, bedeutende Verluste eintreten. Diese sehr wesentlichen Nachteile bei Verbrennungskraftmaschinen mit Überdruc1dadung zu beseitigen, ist die Aufgabe der Erfindung.
Die Erfindung besteht in der Hauptsache darin, dass zur Verminderung der den Lieferungsgrad des Vergasers und dadurch die Leistung der Verbrennungskraftmaschine beeinträchtigenden Drosselwiderstände die Luftdüse vergrössert und so gestaltet wird, dass sie den Verhältnissen beim Betrieb der Maschine mit und ohne Gebläse in weitestgehende Masse in günstigster Weise angepasst ist.
Die Veränderung der Düse gemäss der Erfindung ist durch folgende Überlegungen und Feststellungen begründet. Eine Vergrösserung der Düse kann ohne Nachteil für die Gemischbildung vorgenommen werden, wenn man den Vergaser in bezug auf die Strömungsrichtung des Gemisches dem Gebläse vorschaltet, so dass das Gebläse die Luft durch den Vergaser aus der Atmosphäre ansaugt.
Bei der Überdruekladung wird beispielsweise ein Luftvolumen ungefähr im 1 %fachen Betrag des Hubvolumens des Zylinders der Maschine angesaugt. Wenn daher für die Kraftmaschine mit Gebläse ein Vergaser benützt wird, dessen Düsenquerschnitt einem Vergaser einer gleich grossen Kraftmaschine ohne Gebläse entspricht, so muss durch diesen engen Querschnitt das lfaehe Luftvolumen in der gleichen Zeit (gleiche Drehzahlen vorausgesetzt) eingesaugt werden. Die Strömungsgeschwindigkeit ist daher eine wesentlich grössere und die hieraus entstehenden grösseren Widerstände ergeben die Verluste, welche die Verschlechterung des Lieferungsgrades herbeiführen.
Nach der Erfindung wird der Düsenquerschnitt des Vergasers in dem Ausmass vergrössert, dass das 1%fauche Hubvolumen annähernd unter derselben Geschwindigkeit in den Vergaser gesaugt wird wie das Hubvolumen bei der gleich grossen Kraftmaschine ohne Gebläse. Die Luftdüse des Vergasers kann aber ausserdem noch über das Mass vergrössert werden, das sich aus dem beim Betrieb mit Gebläse zur
Einsaugung gelangenden grösseren Luftvolumen ergibt. Die weitere Vergrösserung kann erfolgen, weil das Gebläse selbst zur Mischung des Brennstoffes mit der Luft beiträgt, so dass eine so weitgehende Zer- stäubung in der Luftdüse nicht eintreten muss, wie bei einem Vergaser ohne Gebläse oder bei Vergasern, durch welche die Verbrennungsluft hindurchgedrückt wird.
Infolge der im Gebläse selbst eintretenden
Zerstäubung kann der Querschnitt der Luftdüse erheblich grösser werden, als der Querschnitt der Düse bei einem Vergaser einer gleich grossen Kraftmaschine ohne Gebläse.
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nur zeitweilig benutzt ; der Vergaser muss daher beiden Betriebsverhältnissen mit und ohne Gebläse gerecht werden. Dementsprechend wird zweclonässig die Luftdüse des Vergasers in an sich bekannter Weise verstellbar gestaltet, so dass der Querschnitt jeweils so verändert werden kann. dass die Luft stets unter
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Zur Ausführung der Erfindung können sowohl Vergaser mit Luftdüsen mit nur einem Strömungskanal, als auch Vergaser mit Luftdüsen, welche mehrere Strömungskanäle besitzen. verwendet werden.
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mündet.
In die Luftdüse, in der die grösste Geschwindigkeit auftritt, lässt man die Brennstoff douze einmünden. Man bildet die Luftdüse zweckmässig so aus, dass ihr Querschnitt mit Rücksicht auf den Wechsel zwischen Unterdruck- und Überdruckladung verändert werden kann.
Bei einem Vergaser mit mehreren Luftdüsen wird die die Mündung der Brennstoffdüse enthaltende Luftdüse zweckmässig so gestaltet und bemessen, dass bei allen Betriebsverhältnissen eine gute Zerstäubung erzielt wird. Es können daher die Teile des jeweils eintretenden Luftvolumens, welche nicht die Düse passieren, die tue Mündung der Brennstoffdüse enthält, unter anderen, beispielsweise kleineren, Geschwin- digkeiten eingeführt werden. Die Querschnitte der Düsen können beispielsweise so abgestuft sein, dass die jeweils folgende Düse einen grösseren Querschnitt hat als die vorhergehende.
Infolge der durch die Unterteilung der Luftdüse geschaffenen Verhältnisse kann bei einem der-
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Kraftmaschine mit nur einer Düse. Bei einem solchen Vergaser sind daher die Drüsselverluste an sich schon geringer als bei einem Vergaser mit nur einer Düse. Wird aber ein solcher Vergaser dem Gebläse der Kraftmaschine vorgeschaltet und werden die Querschnitte erfindungsgemäss dem grösseren Luftvolumen und der im Gebläse eintretenden Zerstäubung entsprechend bemessen, so erhält man eine Vergaseranlage mit einem ausgezeichnet guten Lieferungsgrad, aus dem sich eine überraschende Leistungserhöhung gegenüber Verbrennungskraftmaschinen mit Gebläsen und Vergasern bekannter Art ergibt.
Damit ein solcher Vergaser bei ein-und ausgeschaltetem Gebläse den Betriebsverhältnissen in günstigster Weise angepasst werden kann, werden ein oder mehrere Düsen verschiebbar gegeneinander und gegenüber der die Brennstoffmündnng umschliessenden Düse angeordnet zu dem Zweck, die Durchgangsquerschnitte zu verändern. Es können aber auch die Düsen geteilt oder sonstwie ausgebildet sein. so dass der Düsenquerschnitt durch Verstellen der Mantelteile verändert werden kann. Die verschiebbaren Düsen können mit einem mechanischen Stellwerk versehen sein, so dass die Einstellung von Hand gesehehen kann. Sie können aber auch dem Einfluss der bei zunehmender Belastung sich vergrössernden Saugwirkung ausgesetzt sein, so dass sie selbsttätig angehoben werden.
Hiefür kann das Gewicht der verschiebbaren Düsen verschieden sein, oder es können auf die Düsen entsprechend bemessene Federn einwirken, so dass das Anheben nacheinander eintritt. Die Düsen können ferner so angeordnet sein, dass sie im Ruhezustand die Durchgangsquersehnitte ausserhalb der die Brennstoffmündung umschliessenden Düse drosseln oder abschliessen.
Das Durchsaugen der Verbrennungsluft durch den Vergaser mittels des Gebläses ist auch deswegen vorteilhaft für die Füllung, weil die Luft in kaltem und infolgedessen dichtem Zustande in den Vergaser gelangt.
In der Zeichnung sind drei Abbildungen eines Beispiels zur Erklärung der Erfindung dargestellt.
Fig. l zeigt im Schema eine Verbrennungskraftmaschine mit Gebläse und Vergaser. Fig. 2 zeigt die Luft- düsenanordnung eines Vergasers im Schnitt. Die Düsen sind in der Lage gezeichnet, in der der gesamte Düsenquerschnitt voll geöffnet ist. Fig. 3 dagegen zeigt ebenfalls wieder im Schnitt die Düsenanordnung des gleichen Vergasers, jedoch die Düsen in der Lage, in der sie die seitlichen Querschnitte abschliessen.
Nach Fig. 1 ist der Vergaser a an die Saugleitung b des Gebläses c-beispielsweise Rootsgebläses - angeschlossen. Die Verbrennungsluft und der Brennstoff werden daher vom Gebläse durch den Ver- gaser hindurch angesaugt und verdichtet in die Verbrennungskraftmaschine d gefördert. Die Luftmenge, die infolge der Vorverdichtung in die Maschine eingeführt wird. beträgt ungefähr das l fache Hubvolumen der Maschine. Um daher das lfache Hubvolumen unter annähernd der gleich grossen Geschwindigkeit einzuführen wie das Hubvolumen einer gleich grossen Maschine ohne Gebläse, kann der Düsenquerschnitt des dem Gebläse vorgeschalteten Vergasers dem grösseren Luftvolumen entsprechend grösser sein.
Der Querschnitt des Vergasers kann aber in diesem Fall ausserdem noch dadurch vergrössert werden, dass die
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ist, die Geschwindigkeit in der Luftdüse des Vergasers so gross zu halten, wie bei Vergasern für gleich grosse.
Kraftmaschinen ohne Gebläse.
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Wenn aber ein solcher Vergaser an die Saugleitung des Gebläses angeschlossen wird, so ist es möglich, den Düsenquerschnitt ganz bedeutend grösser zu halten, als bei Vergasern der bekannten Ausführung für gleich grosse Kraftmaschine ohne Gebläse. Es ist nicht ausgeschlossen, den Querschnitt gegenüber den bekannten Vergasern zu verdreifachen. Infolgedessen wird natürlich der Strömungswiderstand wesentlich geringer und die Füllung dementsprechend besser.
Damit ein Vergaser mit mehreren Luftdüsen auch für den Betrieb ohne Gebläse mit guter Wirkung benützt werden kann, sind z. B. die Düsen f und g verschiebbar in die Vergaserhülse eingesetzt.
In Fig. 3 sind die Düsen in der Lage gezeichnet, die sie beispielsweise im Ruhezustand einnehmen.
Es sind dann die seitlichen Kanäle abgeschlossen, so dass beim Anlassen der Kraftmaschine die Verbrennungsluft nur durch die Düse f einströmt, Die weiteren Düsen f und g können verschiedene Gewichte haben, so dass sie mit zunehmender Saugwirkung nacheinander angehoben werden und dementsprechend den Luftquersehnitt vergrössern.
Es können ferner mit den verschiebbaren Düsen auch Federn verbunden sein, die an Stelle des Gewichtes die Düsen belasten und ein aufeinanderfolgendes Öffnen ermöglichen. Zum Verstellen der Vergaserdüsen kann auch eine von Hand zu bedienende mechanische Einrichtung vorgesehen sein.
Die vorstehend beschriebene Düseneinrichtung für Vergaser von Verbrennungskraftmaschinen mit Gebläse ist als ein Ausführungsbeispiel zur Verwirklichung des Erfindungsgedankens zu betrachten.
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PATENT-ANSPRÜCHE :
1. Vergaser für Verbrennungskraftmaschinen mit Gebläse, der in bezug auf die Strömungsrichtung der Luft dem Gebläse vorgeschaltet ist, dadurch gekennzeichnet, dass der Querschnitt des Kanals zum Einströmen der Luft in den Vergaser um einen solchen Betrag grösser gehalten ist, dass in der Luftdüse eine Strömungsgeschwindigkeit entsteht, die der Geschwindigkeit annähernd entspricht, die auftritt, wenn durch eine Luftdüse nur eine dem Hubvolumen der Arbeitszylinder entsprechende Luftmenge angesaugt wird.