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Einrichtung zur Zuführung von Wasser zum Gasluftgemisch von Brennkraftmaschinen.
Die Erfindung betrifft eine Einrichtung zur Zuführung von Wasser zum Gasluftgemisch von Brennkraftmaschine in einer der Motorsaugkraft angepassten Menge und besteht darin, dass das Absperrventil für den Wasserzusatz durch die Achse eines im Strom der vom Motor angesaugten Luft frei drehbaren und durch schiefgestellte Leitflächen mit seiner in das Zulaufrohr eindringenden Achse höhenverschiebbaren Windrades gesteuert wird, welches gleichzeitig in an sich bekannter Art die Zerstäubung des auffallenden Wassers bewirkt.
Es ist bereits bekannt, die Leistungsfähigkeit von Brennkraftmaschinen dadurch zu verbessern, dass dem Brennstoff (Gasluftgemiseh) Dampf oder fein verteiltes Wasser zugeführt wird, um dadurch ebensowohl eine innere Kühlung der Zylinder als auch eine Reinigung derselben vorzunehmen, gleichzeitig aber durch die bei der Explosion des Brennstoffes entstehende Wärmemenge das zugeführte Wasser zu verdampfen bzw. den Wasserdampf zu dehnen und daher dieses nicht brennbare, kostenlose Zusatzmittel zur Energieerzeugung heranzuziehen. Derartige bekannte Einrichtungen haben jedoch den Nachteil, dass die Menge des zugeführten Zusatzmittels (Wasser oder Wasserdampf) unabhängig von der jeweiligen Saugkraft des im Betrieb befindlichen Motors zugeführt wird, wodurch beispielsweise bei stark gedrosselter Brennstoffzufuhr (z.
B. beim Leerlauf der Maschine) durch die gleichbleibende Menge von Zusatzmittel dieses den Brennstoff derart überwog, dass der Motor zum Stillstand gebracht wurde.
Es ist ferner bekannt, in Abhängigkeit vom Unterdruck der Maschine ein Ventil für den Eintritt von Luft und Wasser zu steuern, wobei jedoch eine Feinregelung der Wassermenge durch verschiedene Ventilstellungen nicht möglich ist, da durch die besondere Anordnung der Absperrorgane die Wasserzuleitung entweder voll geöffnet oder voll geschlossen wird. Zwischenstellungen aber, welche praktisch zur Mengenregelung der angesaugten Wassermenge verwendbar wären, unmöglich sind. Schliesslich wurden Regel-und Verteilereinriehtungen für das Gasluftgemisch von Brennkraftmaschinen bereits beschrieben, bei welchen gleichfalls durch den Motorsog Absperreinrichtungen für die Brennstoffleitung gesteuert werden, wobei auch umlaufende Scheiben für die Mischung von Brennstoffdampf und Luft, welche durch den angesaugten Gasstrom in Umlauf gesetzt werden, verwendet werden.
Abgesehen davon, dass diese Einrichtungen eine andere Zweekbestimmung haben, ist jedoch auch mit ihnen eine Feinregelung der Ventilöffnung nicht möglich, da durch die direkte Anhebung der Steuereinrichtung durch den vom Motor ausgeübten Unterdruck eine Mengenregelung durch die Ventilanhebung nicht möglich ist.
Erfindungsgemäss ist jedoch eine Feinregelung der Wassermengen in allen Betriebszuständen des Motors möglich, da der Motorsog nur dem als Windrad ausgebildeten Steuermittel aufgedrückt wird, dessen vom jeweiligen Sog abhängige Erhebung erst das Absperrventil für den Wasserzulauf beeinflusst, wodurch einerseits eine präzise Steuerung des Ventils in bezug auf den Durchströmquerschnitt möglich ist, und ausserdem durch die Achse des Windrades in ihrer Auf-und Abwärstbewegung gleichzeitig eine Reinigung des Zuströmkanals vorgenommen wird, die namentlich bei der Speisung mit verunreinigtem Wasser für den Dauerbetrieb der Einrichtung wesentlich ist.
Dem Vergaser der Brennkraftmaschine wird hiebei weniger Luft zugeführt, als der Motor bei normaler Drehzahl erfordern würde, wobei die noch fehlende Frischluft über den Wasserzerstäubungsapparat den Zylindern zugeführt wird.
Auf der Zeichnung ist ein Ausführungsbeispiel einer derartigen Wasserzerstäubungsvorriehtung dargestellt, u. zw. zeigt Fig. 1 die Vorrichtung in Ansicht und Fig. 2 in einem senkrechten Längsschnitt hiezu.
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In das Gehäuse 1 der Wasserzerstäubungsvorrichtung ragt von oben eine Düse 2 zur Zerstäubung des Wassers, welches einen Kopf 3 mit muldenförmiger Aussparung und scharfen Spitzenrand 5 aufweist.
Die Zufuhr des Wassers erfolgt durch einen auf das Rohr 6 aufzusteckenden, nicht dargestellten Schlauch unter schwachem hydrostatischem Druck. Das Rohr 6 ist mit Aussengewinde versehen, welches in das Kupplungsstück 7 eingeschraubt wird, während am andern Ende desselben die Düse 2 befestigt wird. Die Düse 2 ragt in eine im Gehäuse 1 vorgesehene Zerstäubungskammer 9 hinein, in welche der Austrittsstutzen 10 mündet, der an die Saugleitung der Zylinder angeschlossen ist. Um den Austrittsquerschnitt von der Kammer 9 nach dem Stutzen 10 zu regeln, ist ein Ringschieber 11 eingebaut, der durch einen in dem Schlitz 12 sich bewegenden Stellhebel 13 drehverstellt werden kann.
Der Eintritt der Frischluft erfolgt durch den seitlichen Ausgangsstutzen 15, der durch eine mit Durchtrittsöffnungen versehene Kappe 16 verschlossen ist. Unterhalb der Düse 2 ist ein als kreisförmiges Scheibchen ausgebildetes Windrad 20 auf einer höhenverschiebbaren Achse 21 gelagert, welches Seheibchen mit radialen Einschnitten versehen ist. Die dadurch entstehenden Sektoren sind schiefgestellt und bilden Leitflächen für die in die Zerstäubungskammer eintretende Luft und erteilen einerseits letzterer eine Drehbewegung und anderseits wird durch die durchstreichende Luft das Windrad 20 mit seiner Achse angehoben. Das obere Ende der Achse 21 wirkt mit einer in der Düsenbohrung vorgesehenen Ventilkugel 22 zusammen, derart, dass durch das Anheben der Achse 21 das Ventil geöffnet wird.
Je nach der (durch die jeweilige Saugkraft des Motors bedingten) Geschwindigkeit des Frisehluftstromes
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dessen Erhebung eine verschiedene sein, wodurch auch der Hub des Kugelventil verändert wird und damit auch die durch das Kugelventil ausströmende Wassermenge dem jeweiligen Leistungsbedarf angepasst wird. Ausserdem verhindert die Achse 21 ein Verstopfen der Düsenbohrung. Das aus der Düse ausströmende Wasser fliesst der muldenförmigen Aussparung entlang, bis zum Spitzenrand 5, wo es von der eine rasche Drehbewegung ausführenden Luft fein zerstäubt mitgenommen wird.
Durch die besondere Einrichtung wird demnach einerseits sowohl die Menge des Zusatzmittels der jeweiligen Leistung angepasst als auch durch das Windrad selbst eine feinere Zerstäubung und Mischung des Wassers mit dem angesaugten Luftstrom erzielt. Die bauliche Ausgestaltung der Einrichtung ist eine beliebige.