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Verfahren und Vorrichtung zur Förderung des Brennstoffes in den Vergaser von
Verbrennungskraftmaschienen.
Bei Verbrennungskraftmaschinen, bei welchen der Brennstoff durch die Saugwirkung der Arbeitskolben aus dem Brennstoffbebehälter in den an die Saugleitung angeschlossenen
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den Brennstoff in dem Behälter unter einen gewissen Druck zu setzen. Vorteilhaft ist es natürlich, diesen Druck im Brennstoffbehälter möglichst gering zu wählen, da die Wandstärke des Brennstoffbehälters dem Druck entsprechend bemessen sein muss und es natürlich wünschenswert ist, die Stärke des Behälters möglichst gering zu wählen, damit eine möglichst weitgehende Gewichtsverminderung erzielt wird.
Hauptsächlich ist dies für die Motoren von Flugapparaten von Wichtigkeit, bei welchen noch hinzukommt, dass man sich mit der Formgebung des Brennstoffbehälters nach dem zur Verfügung stehenden Raum richten muss.
Die Erfindung bezieht sich auf die Zuführung des Brennstoffes zu der Saugleitung von Verbrennungskraftmaschinen, welchen zeitweilig durch einen Kompressor oder eine verwandte Maschine die Verbrennungsluft unter einem, den Druck der umgebenden Luft übersteigenden Druck zugeführt wird. Dieses kommt z. B. für Motoren von Flugzeugen, welche in verschiedenen Höhenlagen arbeiten müssen, in Betracht. Solchen Motoren wird nämlich, um den Leistungsabfall infolge der abnehmenden Dichte der Luft mit zunehmender Flughöhe zu beseitigen, zweckmässig die Verbrennungsluft durch einen Kompressor zugeführt. Eine solche künstliche Luftzuführung lässt sich auch verwenden, um vorübergehend dem Motor eine Leistung zu geben, die über seine Normalleistung (ohne Anwendung eines Kompressors) beim Arbeiten unter normalen Luftdruck hinausgeht.
Wird in dieser Weise eine Erhöhung der Leistung des Motors hervorgebracht, so wird in der Saugleitung des Motors durch den Kompressor ein höherer Druck als sonst erzeugt, welcher durch den Druck des zugeführten Brennstoffes überwunden werden muss, damit der Brennstoff sicher in den Luftstrom eingeführt wird. Um dieses zu ermöglichen, müsste natürlich bei Anwendung der bisher üblichen Brennstoffzuführung durch den Druck im Brennstoffbehälter dieser Druck verhältnismässig hoch sein.
Das den Gegenstand der Erfindung bildende Verfahren ermöglicht es nun, von einem solchen Druck im Brennstoffbehälter abzusehen. Zu diesem Zwecke wird beim normalen Betrieb, d. h. wenn ohne Kompressor gearbeitet wird, der Brennstoff durch den im Brennstoffbehälter herrschenden üblichen Förderdruck in den Vergaser geleitet, bei Benutzung des Kompressors zur Zuführung der Verbrennungsluft wird aber der Brennstoff, nachdem er den Brennstcffbehälter verlassen hat, unter einen entsprechend höheren Druck gesetzt, so dass er im Saugrohr den Druck des vom Kompressor eingeblasenen Luftstromes überwinden kann, ohne dass aber der Brennstoffbehälter dem erhöhten Brennstoffdruck ausgesetzt wird. Dieses geschieht durch eine zwischen Brennstoffbehälter und Vergaser in die Brennstoffleitung eingeschaltete Pumpe.
Hierfür wird zweckmässig eine Zahmadpumpe verwendet, welche gegenüber einer Kolbenpumpe den Vorteil besitzt, dass die Anwendung eines Windkessels und eines Rückströmungsventils zur Zurückführung des überschüssig geförderten Brennstoffes nicht notwendig ist.
Bei einer solchen Pumpe kann man die Bemessung und die Tourenzahl so wählen, dass die Pumpe eine bestimmte Lässigkeit besitzt und daher bei der maximalen Tourenzahl der Pumpe ein bestimmter zulässiger Brennstoffdruck nicht überschritten wird, selbst wenn die nach dem Vergaser führende Druckleitung der Pumpe abgesperrt oder stark gedrosselt wird, was z. B. für den Gleitflug von Bedeutung ist.
Bei Anwendung einer solchen Zahnradpumpe wird auch ohne weiteres bei etwaigen Versagen des Antriebes der Pumpe, also beim Stillstand der letzteren, der Brennstoff durch den im Brennstoffbehälter herrschenden Druck durch die Pumpe hindurch dem Vergaser zugeführt, da die Lässigkeit der Zahnradpumpe ohne weiteres das Hindurchdringen des Brennstoffes zulässt.
Soll eine Kolbenpumpe verwendet werden, so emphfielt es sich, die Ventile und Federn der Pumpe derart zu bemessen, dass auch bei stillstehender Pumpe der Brennstoff unter dem im Brennstoffbehälter herrschenden Druck durch die Pumpe hindurch in den Vergaser getrieben wird.
In der Zeichnung sind zwei Ausführungsbeispiele einer zur Ausführung des Verfahrens gemäss der Erfindung geeigneten Vorrichtung dargestellt.
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Bei der Ausführungsform nach Fig. j ist eine Kolbenpumpe und bei der Ausführungsform nach Fig. 2 eine Zahnradpumpe verwendet.
Der Motor a ist als Flugzeugmotor mit Kompressor b zum Einführen der Verbrennungsluft in die Saugleitung c ausgebildet. Der Brennstoff gelangt aus dem Brennstoffbehälter d, in welchen er unter einem gewissen Druck steht, durch eine Leitung f in eine Kolbenpumpe g ; diese drückt den von ihr angesaugten Brennstoff in einen Windkessel h, aus welchem er durch ein in der Nähe seines Bodens mündendes Rohr l nach dem an die Saugleitung c angeschlossenen Vergaser k strömt. Der untere Teil des Windkessels h ist durch ein Rückströmventil m und ein Rohr n mit der Leitung also mit der Saugseite der Pumpe g verbunden.
Bei normalen Betrieb wird die Pumpe g nicht in Betrieb gesetzt und der Brennstoff strömt, infolge des Druckes im Behälter d, durch die Pumpe hindurch, deren Ventile und Federn so bemessen sind, dass sie den unter dem normalen Druck stehenden Brennstoff nach dem Vergaser durchlassen.
Wird aber, um die Leistung des Motors zeitweilig zu erhöhen, durch den Kompressor b die Verbrennungsluft unter höherem Druck zugeführt, so reicht der Druck im Brennstoff- behälter d nicht aus, um die Einführung des Brennstoffes in den Luftstrom im Saugrohr c des Motors zu sichern. In diesem Falle wird die Pumpe g in Betrieb gesetzt und durch dieselbe der Druck des im Vergaser k eingeführten Brennstoffes derart erhöht, dass er grösser ist, als der im Saugrohr durch den Kompressor b erzeugte Luftdruck.
Der durch die Pumpe g im Überschuss in den Windkessel geförderte Brennstoff, welcher im Motor nicht verbraucht wird, strömt durch das Vt'ntil m und die Leitung n nach der Saugseite der Pumpe g zurück.
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durch die Leitung f aus dem Brennstoffbehälter d an und drückt ihn durch das Rohr i in den Vergaser k. Bei dieser Ausführung fehlt der Windkessel und die von diesem ausgehende Rückführleitung mit Rückströmventil, weil, wie sich durch Versuche herausgestellt hat, infolge einer gewissen Lässigkeit der Pumpe, auch bei wechselndem Brennstoffverbrauch aber gleichbleibender Tourenzahl des Motors der Druck in der Brennstoffleitung zwischen Zahnradpumpe und dem Vergaser nicht andauernd zunimmt, sondern ein bestimmtes Mass nicht überschreitet, welches von der Tourenzahl der Pumpe und deren Lässigkeit abhängt.
Wird der Brennstoffverbrauch vollständig unterbrochen, was z. B. beim Gleitflug von Flug. apparaten eintritt, so arbeitet die Zahnradpumpe, ohne Brennstoff zu fördern und ohne den Druck des Brennstoffes über ein zulässiges Mass zu erhöhen.
Falls etwa Störungen in dem Antrieb der Zahnradpumpe eintreten, findet andrerseits eine Unterbrechung der Brennstoffzuführung'zum Vergaser nicht statt, da die Lässigkeit der Zahnradpumpe ohne weiteres ein Hindurchströmen des Brennstoffes durch die Pumpe unter dem im Brennstoffbehälter herrschenden Druck zulässt. In diesem Fall muss natürlich der Kompressor abgestellt werden bzw. er darf nur einen niedrigen Druck in der Saugleitung des Motors erzeugen, welcher von dem Druck im Brennstoffbehälter überwunden werden kann.
PATENT-ANSPB-ÜCHL : i. Verfahren zur Brennstofförderung in den Vergaser von Verbrennungskraftmaschinen, welchen zeitweilig durch einen Kompressor oder eine verwandte Maschine die Verbrennungsluft unter erhöhtem Druck zugeführt wird, dadurch gekennzeichnet, dass beim normalen Betrieb, d. h. bei Ansaugung der Verbrennungsluft aus der Atmosphäre, der Brennstoff durch den im Brennstoffbehälter herrschenden üblichen Förderdruck in den Vergaser eintritt, bei Benutzung des Kompressors aber der Brennstoff nach dem Verlassen des Brennstoffbehälters unter einen entsprechend höheren Druck gesetzt wird.