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Saugleitung für Vergaserbrennkraftmaschinen.
Vorliegende Erfindung betrifft die Saugleitung für Vergaserbrennkraftmaschinen. Bei Maschinen mit hoher Zylinderzahl, wie solche heute hauptsächlich für Fahrzeuge Verwendung finden, bietet die Saug-oder Gemischverteilleitung schwierige Probleme insofern, als gleichzeitig hohe Maximalleistung sowie auch Wirtschaftlichkeit und gleichförmiger Gang im Bereich des Drosselbetriebes gefordert werden. Hohe Maximalleistungen erfordern hohen volumetrischen Wirkungsgrad und somit grosse Querschnitte der Saugleitung. Bei der Drosselung der Maschine oder bei niedrigen Umdrehungszahlen nehmen dagegen die Gemischgeschwindigkeiten rasch ab, wodurch das Gemisch durch Ausscheidung von Brennstoff an Gleichartigkeit der Zusammensetzung aller Zylinderladungen einbüsst.
Es ist deshalb für den Drosselbetrieb sowie für kleine Umdrehungszahlen ein knapp bemessener Querschnitt der Saugleitung gegeben.
Bei Reihenmotoren mit sechs und mehr Zylindern wird das Problem noch bedeutend schwieriger, einerseits infolge grösserer Länge der Saugleitung und anderseits infolge Überlagerung der Hübe. Durch diese Umstände entstehen oft Schwingungen der Gemischsäule, welche ebenfalls zur Ausscheidung von zerstäubtem Brennstoff führen können. Oft entstehen nicht nur qualitativ verschiedene Gemische, sondern auch verschiedene Füllungsgrade für die einzelnen Zylinder. Diese Verhältnisse beeinträchtigen die Laufeigenschaften sowie den Wirkungsgrad der Brennkraftmaschine.
In der Praxis hilft man sich meistens so, dass man bei für hohe Maximalleistungen bestimmten Maschinen grosse Saugleitungsquerschnitte wählt und auf einen leistungsfähigen Drosselbetrieb und Betrieb im unteren Drehzahlbereich verzichtet. Für andere Zwecke dagegen baut man Motoren mit reichlich bemessenem Hubraum und knapp bemessenen Saugleitungsquerschnitten. Dabei wird ein elastischer Betrieb bei kleinen Drehzahlen und Leistungen angestrebt, während auf die volle Ausnutzung des Hubraumes, d. h. auf hohe Maximalleistung verzichtet werden muss. Ferner wurden noch eine grosse Anzahl von Notbehelfen angewendet, um die Laufeigenschaften der Motoren zu verbessern, z.
B. quadratische Rohrquerschnitte und scharfe Richtungsänderungen zur Unterstützung der Bildung von Wirbeln des Gemisches, Erwärmung des Gemisches über dessen Taupunkt zur Verhinderung des Abscheidens von Brennstoff. Alle diese Massnahmen verkleinern jedoch den volumetrischen Wirkungsgrad der Maschine. Doppelvergaser sowie mehrere Vergaser kommen ebenfalls zur Anwendung, ergeben aber eine teure Ausführung und den Nachteil der schwierigeren Einstellung.
Es ist schon vorgeschlagen worden, bei Saugleitungen für Vergasermotoren mit langen Zylinderreihen an die gerade Verteilleitung eine Umlaufleitung anzuschliessen und am einen Ende der Verteilleitung eine Umwälzpumpe einzuschalten zur Erzeugung einer ständigen Gemischzirkulation. Dabei ist ein besonderes Drosselventil im Anschlussstutzen jedes Zylinders auf die Verteilleitungen vorgesehen, so dass normale Vergaser nicht eingebaut werden können und die Ausführung umständlich wird. Durch diese Verlegung der Drosselorgane entsteht in der Verteilleitung Überdruck, was eine gute Zerstäubung im Vergaser benachteiligt.
Bei kleinen Leistungen wird das zwischen Drosselventil und Einlassventil eingesperrte Gemisch unter Umständen grösser sein als das Hubvolumen und das Gemisch wird für verschiedene Zylinder bei den verschiedenen Öffnungs-und Schliesszeiten des Saugventils verschiedenes Gewicht aufweisen,
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'"'Dieser Nachteile'werden bei der Saugleitung nach der Erfindung dadurch behoben,'dass die Umwälzpumpe als mittlere Verbindung zwischen Verteilleitung und Umlaufleitung angeordnet ist, um zwei gleiche Ringleitungshälften.
und dadurch ein homogenes Luft-Brennstoff-Gemisch über die ganze Länge der Verteilleitung, auch im Bereiche des Drosselbetriebes und der mittleren und niedrigen Tourenzahlen, zu erhalten, ^
Durch diese Anordnung können die Maximalleistungen und der maximale volumetrische Wirkungsgrad verbessert werden, indem zweckmässig zwischen Drosselklappe und Umlaufpumpe an die Unlaufleituhg anschliessende, venfilbeeinffusst'e* Leitungen eingeschaltet'werden.
Durch die'einwandfreie'Gemisehverteilung werden nicht nur ein höherer Gesamtwirkungs- grad und gleichmässigerer Gang des Motors bei allen Belastungen und Drehzahlen erzielt, sondern es wird auch bezweckt, durch Weglassung der Gemischheizung und durch Vergrösserung der Leitungsquerschnitte die Maximalleistung zu erhöhen.
Beispielsweise Ausführungsformen des Erfindungsgegenstandes sind in der Zeichnung
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einer Vorrichtung zur Erhöhung der Maximalleistung des Motors ; Fig. 3 eine andere Ausführungsform, die besonders geeignet ist für Motoren, - die mit Kompressoren ausgerüstet siud.
Das Gemischverteilrohr ist mit dem Vergaser 4 durch eine Gemischumwälzpumpe, welche als Strahlpumpe ausgebildet, aus der Düse 3 und dem Diffusor 2 besteht, verbunden.
Von den äussersten Enden des Verteilrohres 1, welches mittels kurzer Stutzen 5 mit den Saugventile der Zylinder 6 verbunden ist, führen die beiden Teile der Umlaufleitung 7 an die Saugstelle der Strahlpumpe 2, 3.
Die Strahlpumpe 2, 3 bildet die mittlere Verbindung zwischen Verteilleitung j ! und Rückleitung 7 und zusammen mit der Verteilleitung und der Rückleitung 7 zwei gleiche Ringleitungsteile, in welchen ein Teil des Luft-Brennstoff-Gemisches durch die Wirkung der Strahlpumpe in ständigem Kreislauf gehalten wird. Dadurch entsteht in der Verteilleitung eine höhere Gemischgeschwindigkeit ; das Gemisch kommt nie zum Stillstand und ändert seine Bewegungsrichtung nie, wodurch ein hohes Mass von Gleichmässigkeit des Gemisches für alle Zylinder sichergestellt ist.
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mittlere Verbindung zwischen beiden bildende Umwälzpumpe in Gestalt einer Strahlpumpe 2, 3 vorgesehen.
Ferner sind Rohrleitungen 8 einerseits zwischen dem Vergaser 4 und der Düse 3 und anderseits mittels der Ventile 9 an der Umlaufleitung 7 angeschlossen. Diese Vorrichtung dient zur Erreichung von Maximalleistungen bei hohen Tourenzahlen. Das Ventil 9 wird zu diesem Zweck entweder von Hand oder automatisch durch-die bei der Maximalleistung entstehende Druckdifferenz vor und nach der Düse. 3. geöffnet. Dadurch wird die Wirkung der Strahlpumpe verkleinert und der für hohe Leistungen und hohe Gasgeschwindigkeiten unnötige Kreislauf des Gemisches gestört. In der Umlaufleitung 7 ändert sich die Bewegungsrichtung des Gemisches, so dass dieselbe als zusätzliche Saugleitung arbeitet. Mit der damit verbundenen Vergrösserung des Saugleitungsquerschnittes lässt sich eine-Steigerung des volumetrischen Wirkungsgrades erzielen.
In Fig. 3 ist 10 eine Umwälzpumpe in Gestalt eines rotierenden Gebläses, welches das
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Umlaufleitung 7 sowohl als mit dem Vergaser 4 verbunden ist und eine Druckleitung 11, , welche das Gemisch in-die Verteilleitung 1 fördert. Ein Teil des Gemisches beschreibt einen
Kreislauf durch das Gebläse, die Verteilleitung und die Umlaufleitung.
Das Gebläse kann als Kompressor ausgebildet sein, in welchem Falle dasselbe als
Umwälzpumpe arbeitet, solange die Drosselklappen offen sind ; als Kompressor und Umwälz- pumpe zugleich bei nur teilweise geöffneten Drosselklappen 13 ; oder als Kompressor allein bei ganz geschlossenen Drosselklappen 13.
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