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Vergaser für Brennkraftmaschinen.
Bei einer Brennkraftmaschine, die z. B. zum Antrieb eines Automobils bestimmt ist, tritt im Saugrohr des Motors ein Gleichgewichtszustand ein zwischen derjenigen Brennstoffmenge, die den Zylindern des Motors zugeführt wird, und derjenigen Brennstoffmenge, die an den Wänden des Rohres verflüssigt wird, wenn der Motor bei schwankender Belastung und Umdrehungszahl arbeitet. Bei niedrigen Belastungen, d. h. bei geringen Drosselöffnungen im Vergaser, wird der Unterdruck im Saugrohr gross. Bei diesem niedrigen absoluten Druck verdampft unmittelbar diejenige Brennstoffmenge, die aus der Mischung kondensiert wird, woraus folgt, dass die Innenwände des Rohres dabei trocken sind.
Wenn anderseits die Drosselöffnung vergrössert wird, steigt der Druck im Rohre und damit der Siedepunkt des Brennstoffes, weshalb bei grösseren Drosselöffnungen stets eine gewisse Menge Brennstoff in der Form von Flüssigkeit an den Rohrwänden kondensiert.
Wird der Motor mit kleiner Drosselöffnung getrieben und diese Öffnung dann plötzlich vergrössert, so wird ein Teil der in der Luft vorhandenen Brennstoffmenge an den Rohrwänden verflüssigt, und nur ein geringerer Teil als gewöhnlich den Motorzylinder zugeführt) bevor bei dem neuen Druck bzw. der neuen Drosselstellung das Gleichgewicht eingetreten ist. Während der Beschleunigung, also bei plötzlichem Öffnen der Drosselvorrichtung, ist es erwünscht, dass der Motor eine Höchstleistung gibt, was mit Rücksicht auf den eben erwähnten Umstand nicht möglich ist. Es muss daher der durch den Motor eingesaugten Luftmenge eine zusätzliche Brennstoffmenge bei der Beschleunigung hinzugefügt werden.
Hiefür bestimmte Vorrichtungen sind früher bei Vergasern verwendet worden, welche mit gewöhnlichen Düsen arbeiten.
Die Erfindung bezieht sich auf Vergaser, die mit einer im Saugrohr für die Luft vorgesehenen Zerstäubungsvorrichtung für den Brennstoff in der Form eines oder mehrerer, z. B. ringförmig angebrachter Spalte versehen sind, welche bei geeigneten Abmessungen sowohl den Charakter einer Feinverteilungsdüse als auch den Charakter einer Vorrichtung zum Bewirken einer geeigneten Mengenbemessung des Brennstoffes erhalten.
Die Erfindung besteht im wesentlichen darin, dass bei einem Vergaser der vorerwähnten Art die Höhe bzw. die geringste Höhe der genannten Spalte unter 0'6 m1n beträgt, wobei eine Pumpvorrichtung vorgesehen ist, die bei schnellem Öffnen der Gemischdrossel dem Saugrohr einen Brennstoffzuschuss zuführt.
Die Aufgabe dieser Pumpvorrichtung wird hier von viel grösserer Bedeutung als oben erwähnt wurde, oder, mit andern Worten, die Anordnung ist von entscheidender Bedeutung für die Möglichkeit, einen Vergaser für Kraftwagenbetrieb verwenden zu können, bei welchem der Brennstoff der Luft durch einen mit gewissen, geringeren Abmessungen ausgeführten Spalt zugeführt wird.
Dieser Spalt, welcher einerseits mit einfachen Mitteln die Herbeiführung eines erwünschten, idealen Mischungsverhältnisses zwischen Brennstoff und Luft ermöglicht, bringt anderseits den Nachteil mit sich, dass eine gewisse geringste Luftgeschwindigkeit durch den engsten Querschnitt des Einsaugrohres erforderlich ist, bevor Brennstoff durch den Spalt hinausströmt. Wenn also der Motor beispielsweise leer läuft und die Drosselvorrichtung plötzlich geöffnet wird, wird ja die Luftgeschwindigkeit durch den Vergaser sehr niedrig sein, wobei infolge der
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starken Drosselwirknng des schmalen Spaltes die Brennstoffzufuhr derart gering wird, das der Motor nicht schneller zu laufen vermag und deshalb auch die Luftgeschwindigkeit derart gering wird, dass der Motor sogar zum Stillstand gebracht werden kann.
Durch die Pumpvorrichtung muss daher so viel Brennstoff zugeführt werden, dass der Motor auf diejenige Geschwindigkeit gebracht wird, bei welcher der Spalt normal arbeitet.
Diese Pumpvorrichtung kann mit dem Saugrohr des Motors an beliebiger Stelle kommunizieren und muss so ausgeführt sein, dass der Brennstoffzuschuss nicht nur die eingetretene Brennstoffverflüssigung an den Wänden des Einsaugrohres ausgleicht, sondern auch, wie erwähnt, dem Motor so viel Brennstoff zuführt, dass derselbe in Gang gehalten werden kann, bis die Luftgeschwindigkeit genügend gross geworden ist, um das Ausströmen von Brennstoff durch den schmalen Spalt zu veranlassen.
Verschiedene Ausführungsformen der Erfindung sind auf der Zeichnung veranschaulicht.
Fig. 1 ist eine Seitenansicht des Vergasers, teilweise im Schnitt. Fig. 2 zeigt im Schnitt eine Einzelheit des Vergasers gemäss einer abgeänderten Ausführungsform. Fig. 3 ist eine Endansicht des Vergasers.
In der Zeichnung bezeichnet 1 das gewöhnliche Schwimmergehäuse für den Brennstoff und 2 das damit vereinigte Saugrohr für die Luft der Drosselklappe 3. Der untere Teil 2 a dieses Rohres ist hiebei mit dem eigentlichen Schwimmergehäuse in einem Stück ausgeführt, während der obere, die Drosselklappe enthaltende Teil 2 b mit dem Deckel 4 des Gehäuses in einem Stück ausgeführt ist. In dem Rohrteil 2 a sind zwei innen kegelförmige Ringe 5 und 6 angebracht, wobei die Grundflächen der kegelförmigen Öffnungen voneinander abgewendet sind.
Zwischen diesen beiden Ringen ist an deren äusserem Umkreis ein dünner Zwischenlegring 7 angebracht, so dass zwischen den Ringen ein schmaler ringförmiger Spalt 8 mit einer Höhe gebildet wird, welche gemäss der Erfindung unter 0'6 mm betragen und zweckmässig zwischen den Grenzen 0-08 und 0-5mm liegen soll. Dieser Spalt 8, dessen Tiefe b innerhalb der Grenzen 0-5 und 3 mm liegen soll, steht mit einem zwischen den Ringen 5, 6 ausgebildeten ringförmigen Kanal 9 in Verbindung, welcher durch eine Anzahl schräg gestellter Kanäle 10 mit einer zwischen dem Ring 5 und dem Saugrohr 2 a befindlichen ringförmigen Kammer 11 verbunden ist. An diese Kammer ist (Fig. 1) ein Kanal 13 angeschlossen, welcher durch eine Düse 12 in den Brennstoffbehälter im Schwimmergehäuse 1 mündet.
Der innere Durchmesser des unteren Ringes 6 im Saugrohr ist am Spalt 8 etwas kleiner als der entsprechende Durchmesser des oberen Ringes 5, so dass hier eine vorstehende ringförmige Kante gebildet wird, durch welche beim Vorbeiströmen der Luft ein Luftwirbel entsteht, welcher die durch den Spalt 8 hinausströmende Brennstoffmenge wirkungsvoll zerstäubt.
Wie aus Fig. 1 und 3 ersichtlich, ist am Vergasergehäuse eine Pumpe vorgesehen, deren Zylinder 14 durch eine Düse 15 mit dem Schwimmergehäuse und durch einen Kanal 16 mit dem oberen Teil des zur Ringdüse 5, 8, 6 führenden Kanals 13 verbunden ist. Die Kolbenstange 17 der Pumpe ist mittels eines Hebels 18 mit der Drehachse 19 für die Drosselklappe 3 verbunden, so dass beim Öffnen der Drosselklappe der Pumpenkolben 20 nach unten geführt wird und durch die Kanäle 16 und 13 Brennstoff zur Ringdüse 5,8, 6 presst.
Wenn der Spalt 8 die angegebenen Abmessungen erhält, wird erreicht, dass derselbe als ein die Brennstoffmenge bemessendes Organ mit solchen Eigenschaften wirkt, dass bei geringen Luftgeschwindigkeiten im Einsaugrohr 2 ein verhältnismässig reiches Mischungsver- hältnis zwischen Brennstoff und Luft erhalten wird, welches bei erhöhter Luftgeschwindigkeit einen gewissen erwünschten Wert herabsinkt, welcher dann bei weiter erhöhten Luftgeschwindigkeiten konstant oder in der Hauptsache konstant beibehalten wird. Bei völlig offener Drosselvorrichtung muss das Mischungsverhältnis wieder bis zu einer gewissen Grenze gesteigert werden, um dadurch zu ermöglichen, dass der Motor, ohne Rücksicht auf den Brennstoffverbrauch, die grösstmögliche Leistung ergibt.
Dies kann durch eine zusätzliche Düse der einen oder anderen (in der Zeichnung nicht gezeigten) Art bewirkt werden.
Bei einer Ringdüse angegebener Art ist aber, wie erwähnt, erforderlich, dass eine gewisse Mindestluftgeschwindigkeit in dem Einsaugrohr vorhanden ist, bevor Brennstoff durch den Spalt 8 hinauszuströmen beginnt. Wenn somit bei Leerlauf des Motors die Drosselvorrichtung plötzlich geöffnet wird, wird die Luftgeschwindigkeit so niedrig, dass durch den schmalen Spalt 8 kein Brennstoff zugeführt wird, weshalb der Motor zum Stillstand gebracht werden kann. Dies wird aber dadurch vermieden, dass zusätztlicher Brennstoff mittels der Pumpe 14, 20 zugeführt wird.
Dieser zusätzliche Brennstoff braucht jedoch nicht, wie in Fig. 1 gezeigt ist, nach dem ringförmigen Spalt 8 für den Hauptbrennstoff geleitet zu werden, sondern der vom Pumpenzylinder 14 führende Kanal 16 kann in das Saugrohr an einer seitlich des Spaltes 8 befindlichen Stelle einmünden, wie in Fig. 2 gezeigt ist. Diese Stelle muss aber, wie auch'der
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Spalt 8, an oder in der Nähe des geringsten Querschnittes des Saugrohres liegen, wo die
Luftgeschwindigkeit stets am grössten ist.
Der für die Beschleunigung erforderliche. verhältnismässig grosse Brennstoffzuschuss sollte aber nicht der Luft auf einmal zugeführt werden, sondern in geeigneter Mengenbemessung.
Dieses kann dadurch erreicht werden, dass, wie in Fig. 1 gezeigt ist, auch dieser Brennstoff durch den ringförmigen Spalt 8 zugeführt wird. Man erhält hiedurch ein richtiges Mischung- verhältnis auch während der Beschleunigungsperiode und ausserdem den Vorteil, dass durch diese, von der Pumpe bewirkte Brennstoffströmung die Ausströmung durch die Hauptdüse beschleunigt wird. Es ist offenbar, dass für den Zuschussbrennstoff im Saugrohr auch ein besonderer, ringförmiger Spalt, ähnlich dem Spalt 8, vorgesehen werden kann.
PATENT-ANSPRÜCHE :
1. Vergaser für Brennkraftmaschinen, welcher mit einer im Saugrohr für die Luft vor- gesehenen Zerstäubungsvorrichtung für den Brennstoff in der Form eines oder mehrerer in
Ringform angebrachter Spalte versehen ist, dadurch gekennzeichnet, dass die Höhe bzw. die geringste Höhe der genannten Spalte unter 0'6 mill beträgt, wobei eine Pumpvorrichtung vorgesehen ist, die bei schnellem Öffnen der Gemischdrossel dem Saugrohr Zuschussbrennstoff zuführt.