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Verfahren und Einrichtung zur zusätzlichen Zufuhr von dampfförmigen, gasförmigen Stoffen und
Luft zum Brenngemisch von Brennkraftmaschinen.
Die Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Einrichtung, um dem Brenngemisch einer Brennkraftmaschine zusätzlich dampfförmige, gasförmige Stoffe und Luft zuzusetzen. Dieses Verfahren kennzeichnet sich dadurch, dass der Zusatz erst nach Beendigung des Anlassens und Leerlaufes der Brennkraftmaschine erfolgt und dabei die Zusatzmenge zeitlich einer Kurve entspricht, die um so viel steiler als die Kurve der Belastung der Brennkraftmaschine in Abhängigkeit von der Zeit verläuft, als der Unterdruck abfällt. Bei einer Ausführungsform des Verfahrens wird die Zusatzmenge durch den Unterdruck in der Ansaugleitung der Brennkraftmaschine zwischen deren Kolben und der Drosselvorrichtung des Vergasers selbsttätig so geregelt, dass sie bei belasteter Brennkraftmaschine dem zugeführten Brennstoffgemisch proportional ist.
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in der Auspuffleitung treten.
Diese Verfahren werden durch eine Einrichtung ausgeübt, bei der sich während des Leerlaufes der Brennkraftmaschine ein federbelasteter Kolben mit einem sich in der Schliessstellung befindenden und gleichfalls federbelasteten Regelorgan verklinkt, wobei sich alsdann dieses Regelorgan unter Einwirkung der Kolbenfeder entsprechend der Abnahme des Unterdruckes öffnet und bei der die Verklinkung selbsttätig beim Aufhören des Unterdruckes gelöst wird und das Regelorgan unter der Einwirkung seiner Feder in die Schliessstellung zurückkehrt. Dabei kann die Anordnung so getroffen werden, dass das Regelorgan in kaltem Zustand durch einen hinsichtlich seiner Bildsamkeit temperaturabhängigen Körper verriegelt ist und dieser gleichzeitig als Dämpfungsmittel für die Bewegung des Regelorgans dient.
Soll durch die Einrichtung nach der Erfindung Wasserdampf aus dem Überlaufrohr eines der Brennkraf1- maschine zugeordneten Kühlers entnommen werden, dann kann ein an sich bekannter Wasserabscheider Verwendung finden, der zwei übereinanderliegende und miteinander in Verbindung stehende Kammern enthält, wobei die untere Kammer zur unmittelbaren Aufnahme überlaufenden Kühlwassers dient, das aus ihr abfliesst, während aus der oberen Kammer Wasserdampf abgesaugt wird.
Die Einrichtung nach der Erfindung gewährleistet den mengenmässig richtigen Zusatz von dampfförmigen, gasförmigen Stoffen und Luft zum Brenngemisch von Brennkraftmaschinen entsprechend deren jeweiliger Belastung, ohne das Anlassen und den Leerlauf der Brennkraftmaschine zu beeinträchtigen.
In Fig. 1 veranschaulicht die Kurve a den zeitlichen Verlauf des Unterdruckes im Ansaugrohr zwischen dem Vergaser und dem eigentlichen Motor, die Kurve b den zeitlichen Verlauf der Belastung der Brennkraftmaschine und die Kurve c die gesteuerte wirksame Durchtrittsöffnung für die Zusatzstoffe ; Abschnitt 1 deutet das Anlassen, Abschnitt 2 den Leerlauf, Abschnitt 3 zunehmende Belastung und Abschnitt 4 Vollast der Brennkraftmaschine an. Diese Kurven zeigen, dass der Unterdruck beim Anlassen sehr steil ansteigt, um im Leerlauf bzw. hei geschlossener Drosselvorrichtung des Vergasers seinen höchsten Wert anzunehmen.
Mit steigender Belastung wird der Durchschnittsquerschnitt der Drosselvorrichtung des Vergasers vergrössert und dadurch fällt entsprechend der Unterdruck ; um bei Vollast seinen im Betrieb
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niedrigsten Wert zu erreichen. Die Forderung der stets mengenmässig richtigen Zusatzmenge ist gleichbedeutend mit der Vorschrift, es soll genau entsprechend der Kurve b, d. h. ent-
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muss die wirksame Durchtrittsüffnung gemäss Kurve c im Abschnitt 3 gesteuert werden. Weiter- hin ist zu fordern, dass die Durchtrittsöffnung bei stillstehender Brennkraftmaschine bei deren
Anlassen und im Leerlauf geschlossen bleibt, wie es ebenfalls die Kurve c zum Ausdruck bringt. Den vorgenannten Forderungen entspricht die Einrichtung nach der Erfindung ; eine
Ausführungsform ist in Fig. 2 dargestellt.
Diese sich völlig selbsttätig steuernde Einrichtung steht unter dem Einfluss des Unter- druckes im Ansaugrohr, d. h. dem Ort der Anbringung der Vorrichtung ; dies ergibt eine besonders einfache Anordnung infolge des Fortfalles sonst erforderlicher Rohrleitungen und
Gestänge für Regelzwecke.
Der Ansatz 5 dient zur Verbindung der Vorrichtung der Brennkraftmaschine. Während des Anlassens der Maschine teilt sich der ansteigende Unterdruck im Ansaugrohr durch den
Kanal 6 dem oberen Raum 7 mit und es wird der durch eine Feder 8 belastete Kolben 9 in die Höhe gesaugt. In seiner höchsten Stellung verklinkt er sich durch die Klinke 10 mit dem Regelorgan 11, das im veranschaulichten Ausführungsbeispiel als Schieber ausgebildet ist und die wirksame Durchtrittsöffnung steuert. Der Feder 8 gibt man eine solche Charakteristik, dass bei sinkendem Unterdruck der Kolben 9 und das mit ihm verklinkt Regelorgan 11 entgegen der Wirkung der Druckfeder 14 nach unten in dem aus der Kurve c der Fig. 1 ersichtlichen Mass gedrückt wird. Im Betrieb hält der Kolben 9 mit dem Regelorgan 11 dem jeweils entsprechenden Unterdruck die Waage.
Wird die Brennkraftmaschine stillgesetzt, dann bewegt sich der Kolben 9 ganz nach unten ; hiebei schlägt die Klinkenmasse 12 auf den Ansatz 13 und löst dadurch die Verklinkung, worauf das Regelorgan 11 unter der Wirkung seiner Druckfeder 14 selbsttätig wieder in die Schliessstellung zurückkehrt. Die Klinke 12 ist mit der Achse 15 drehbeweglich am Kolben 9 befestigt. Die Feder 8 wird einstellbar gemacht, wie in Fig. 2 angedeutet ist. Den Raum 16 kann man mit einem zähflüssigen Stoff füllen und auf diese Weise eine etwa gewünschte Trägheit der Regelung erreichen.
Man kann auch einen Stoff wählen, dessen Zähflüssigkeit mit zunehmender Temperatur abnimmt und dann lässt sich erreichen, dass das Regelorgan 11 erst in Tätigkeit tritt, nachdem eine im voraus festzulegende Betriebstemperatur der Brennkraftmaschine erreicht ist. Die Anschlüsse 17 und 18 werden mit dem oberen Raum des Kurbelgehäuses der Brennkraftmaschine und dem Dampfraum eines der Brennkraftmaschine zugeordneten Kühlers verbunden. Man kann auch nur einen dieser Anschlüsse oder auch deren mehrere vorsehen. Zweckmässig erhält jede Anschlusskammer ein Ausgleichsventil 19, das für den Fall in Tätigkeit zu treten hat, dass etwa Flüssigkeit mit angesaugt wird.
In diesem Fall tritt nämlich unverzüglich ein erheblicher Widerstand auf und bewirkt eine Öffnung des entsprechend eingestellten Ventils 19, das den Zutritt von Luft aus dem Aussenraum der Brennkraftmaschine bewirkt. Bei 20 ist eine einfache und zweckmässig einstellbare Anordnung angedeutet, um die zusätzliche Zuführung von Frischluft zu ermöglichen.
Wird die Einrichtung nach der Erfindung dazu benutzt, um neben anderm Dampf zuzusetzen, der einem der Brennkraftmaschine zugeordneten Kühler am unteren Ende seines Überlaufrohres entnommen werden soll, so ist es vorteilhaft, auf dieses Überlaufrohr einen Wasserabschneider nach Fig. 3 aufzuschieben ; er verhindert, dass etwa überlaufendes Kühlwasser angesaugt wird und wirkt sowohl für sich allein genommen als auch in Verbindung mit dem Ausgleichsventil 19. Dieser Wasserabschneider enthält eine obere Kammer 21 mit einem Anschluss 22 für das Absaugen des Zusatzdampfes und eine untere Kammer 23 mit einer Klappe 24. Beide Kammern stehen miteinander in Verbindung, wie angedeutet ist ; durch eine Art Kapillarwirkung wird ein Widerstand für den Durchtritt von Wasser geschaffen.
Etwa überlaufendes Kühlwasser gelangt durch das Rohr 25 und seine Verlängerung 26 unmittelbar in die untere Kammer 23 und kann hier durch Öffnen der Klappe 24 ungehindert ablaufen, während Zusatzdampf in der Pfeilrichtung angesaugt wird.
PATENT-ANSPRÜCHE :
1. Verfahren zur zusätzlichen Zufuhr von dampfförmigen, gasförmigen Stoffen und Luft zum Brenngemisch von Brennkraftmaschinen, dadurch gekennzeichnet, dass der Zusatz erst nach Beendigung des Anlassens und Leerlaufes der Brennkraftmaschine erfolgt und dabei die Zusatzmenge zeitlich einer Kurve entspricht, die um so viel steiler als die Kurve der Belastung der Brennkraftmaschine in Abhängigkeit von der Zeit verläuft, als der Unterdruck abfällt.