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Vergaser.
Die Erfindung bezieht sich auf Vergaser mit einer Expansions-oder Mischkammer, durch die eine Ladung von Brennstoff und Luft durchgeleitet wird und in der die brennbaren Bestandteile der Ladung in einem geminderten Unterdruck schwebend erhalten werden, um die Brennstoffteile zu zerkleinern, auszudehnen und zu verdampfen, so dass sie mit der Luft vollkommen vermischt werden.
Im wesentlichen besteht die Erfindung in einer derartigen Ausgestaltung der Mischkammer, dass der von dem Gemisch zurückzulegende Weg im Vergleich zu den bekannten Vergasern verkürzt wird und gleichzeitig die Strömungsrichtung vom Einlass-und Auslassende unter Vermeidung von Wendungen oder Kehren stets geradlinig gleichgerichtet bleibt.
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Rauminhalt gegen das Auslassende allmählich zunimmt, so dass das Gemisch bei der Bewegung durch die Kanäle sich ausdehnen kann. Die Kanäle werden dabei von Wänden begrenzt, deren Oberfläche allmählich zunimmt und auf denen die Teilchen des Brennstoffes sich ablagern und der Einwirkung der die Kanäle durchstreichenden Luft ausgesetzt werden.
Einen weiteren Gegenstand der Erfindung bildet die besondere Anordnung der Begrenzungswände, und zwar so, dass der Abstand der Wände gegen das Auslassende zu verringert wird, wodurch der die Kanäle durchstreichende Luftstrom verdünnt und mit dem Brennstoff auf den Seitenwänden zu innigerer Berührung gebracht wird, um auf diese Weise die Verdampfung sowie die Mischung mit der Luft zu unterstützen und zu beschleunigen.
Der Vergaser gemäss der Erfindung kann für Brennstoffe jeder Art Anwendung finden, ist aber insbesondere für schwere Brennstoffe geeignet.
Gemäss der Erfindung besteht die Expansionskammer aus einer Reihe ineinandergeschalteter, kegel-oder pyramidenförmiger Elemente, die zwischen sich gerade Kanäle bilden, deren Inhalt vom Einlass gegen den Auslass zunimmt.
In der Zeichnung ist der Erfindungsgegenstand beispielsweise dargestellt, und zwar zeigt Fig. i einen Längenschnitt durch die Mischkammer, die an ihrem Einlassende mit
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einen Schnitt der Begrenzungswände der Kanäle im grösseren Massstabe im Längsschnitt, zur Veranschaulichung der Verkleidung der Begrenzungswände und Fig. 5 in gleicher Darstellung wie Fig. 4 eine abgeänderte Ausgestaltung der Begrenzungswände.
Die Expansions-oder Mischkammer besteht aus einem äusseren Gehäuse 26, in der Gestalt eines umgekehrten Kegelstumpfes, dessen Durchmesser am Einlassende verhältnismässig klein ist und gegen das Auslassende an Grösse allmählich zunimmt. Das Einlassende des Gehäuses 26 ist an den drosselbaren Kanal 8 eines Vorvergasers unmittelbar angeschlossen. Am oberen Ende ist das Gehäuse 26 durch einen domartigen Deckel 27 abgeschlossen, dessen Auslassöffnung bei Verwendung des Vergasers für Verbrennungskraftmaschinen mit dem Haupteinlassrohr verbunden ist, von dem die Zuleitungen zu den einzelnen Zylindern abzweigen. Innerhalb des Gehäuses 26 befindet sich eine Reihe hohler, umgekehrter Kegelstümpfe 29, die derart ineinandergeschaltet. sind, dass sie eine Reihe gerader Kanäle 30 begrenzen.
Die Neigungen der einzelnen Elemente unterscheiden sich um weniges voneinander, und zwar in der Weise, dass ihr Abstand am engen Einlassende grösser ist als am breiten Auslassende, wodurch die Kanäle 30 im Längenschnitt eine gegen das Auslassende ein wenig konvergierende Gestalt erhalten. Nachdem aber der Durchmesser und Umfang der Elemente 29 gegen das Auslassende in erheblichem Masse zunimmt, wächst auch der Querschnitt des Ringkanals 30 allmählich gegen das Auslassende, trotzdem die Kanäle im Längsschnitt wie bereits ausgeführt, nach oben konvergieren.
Neben den ineinandergeschalteten kegelförmigen Elementen 29 ist noch eine Reihe halblanger Zwischenelemente 31 vorgesehen, die die Kanäle 30 etwa auf ihre halbe Länge durchqueren und auf diese Weise die oberen Enden derselben in noch engere Ringkanäle 30a unterteilen. Dadurch wird nicht nur der die Kanäle durchstreichende Strom weiter geteilt, sondern auch eine weitergehende Vergrösserung der Begrenzungsflächen erzielt, die die Aufgabe haben, die flüssigen Teilchen des Brennstoffes aufzufangen, um durch Zerteilen, Expandieren und Verdampfen deren Vereinigung mit der Luft zu veranlassen. Auch der
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diese Weise weiter verringert.
Die Reihen der kegelstumpfförmigen Elemente wird innen durch einen vollen Kegel 32 vervollständigt, dessen abwärts gekehrte Spitze 33 in der Längsachse der Düse 11 des Vorvergasers angeordnet ist und ein Widerlager für eine Druckfeder 25 bildet, die die Zerstäuberdüse 20 mit dem Nadelventil 24 in Stellung hält. Das obere Ende des Kegels 32 besitzt vorteilhaft einen nach aussen gekehrten Ringflansch 34, der das Auslassende der innersten Kanäle 30 a überragt} um auf diese Weise der unmittelbaren Einwirkung des Unterdruckes einen kleinen Widerstand zu bieten, so dass die Wirkung auf die äusseren Kanäle 30a unmittelbarer und kräftiger wird.
Hierdurch soll eine gleichmässige Verteilung des mit Brennstoff geladenen Luftstromes auf alle Kanäle gesichert werden, Am oberen Ende ist das kegelförmige Element 32 durch einen geeigneten Deckel 35 abgeschlossen.
Die einzelnen kegelförmigen Elemente werden durch entsprechende Distanzstücke 36 im Abstand gehalten und miteinander verbunden. Die Distanzstücke können aus einem Lot bestehen, dass diesem doppelten Zwecke des Verbindens und im Abstandhaltens entspricht.
1 ist das Gehäuse eines Vorvergasers mit einer inneren Luftkammer 2, die an den Einlassstutzen 3 mit der Einlassöffnung 4 anschliesst. Am oberen Ende des Gehäuses 1 sitzt ein Ring 5, dessen Innenwandung aus zugekehrten Kegelstümpfen 6 und 7 gebildet wird, die den drosselbaren Kanal 8 bilden. Das untere Ende des Gehäuses 1 trägt ein Verschlussstück 9, dessen mittlere Nabe 10 mit Innengewinde versehen ist. In die Nabe ist der Fortsatz 12 einer Düse 11 für den Brennstoff eingeschraubt, die die Luftkammer 2 durchquert und in den eingeschnürten Luftkanal 8 reicht, Die Düse 11 und ihr Fortsatz 12 sind mit einer. axialen'Brennstoffleitung 13 versehen. Mit dem unteren Ende des Fortsatzes 12 der Düse 11 ist ein Einlassstutzen. M verbunden, der an die Zuleitung für den Brennstoff in geeigneter Weise angeschlossen ist.
Der Stutzen 14 trägt weiters noch einen Nippel 15 mit Innengewinde, in den eine einstellbare Ventilstange 16 mit Nadelventil 17 eingeschraubt ist, das zwecks Regelung der Brennstoffzufuhr zur Düse 11 mehr oder weniger an'seinen Sitz 18 in der Leitung 13 angepresst werden kann. Das obere Ende der Düse 11 wird von einer gleitbaren Hülse 19 umschlossen, die oben in einen kegelförmigen Spritzdüsenkopf 20 endigt, der für gewöhnlich den verengten Teil des Luftkanals 8 abschliesst. Der Düsenkopf 20 besitzt eine Kammer 21, die oberhalb der Düse 11 liegt und von der radiale Kanäle 22 abzweigen, die in ein ringförmiges Mundstück 23 endigen, das den Brennstoff dem erweiterten Teil des Luftkanals 8 zuleitet. In der Achse des Spritzdüsenkopfes ist ein Ventilkegel 24 angeordnet, durch den der Kanal 13 der Düse 11 abgesperrt werden kann.
Eine Druckfeder 25 hält den Düsenkopf 20 für gewöhnlich in solcher Stellung, dass er den Luftkanal 8 abschliesst. Die beschriebenen Bestandteile bilden einen Vorvergaser, der der Mischkammer ein rohes Gemenge aus Brennstoff und Luft zuführt, das in der Kammer zwecks Erzielung einer trockenen, gleichartigen Mischung weiterbehandelt wird. Die beschriebene Ausgestaltung des Vorvergasers stellt nur ein Ausführungsbeispiel dar, das den Betrieb und die Verwendung der Mischkammer veranschaulichen soll. Die Erfindung ist aber keineswegs an diese Ausführungsform gebunden, vielmehr können auch Vorvergaser anderer Art Anwendung finden, soferne sie die Erzeugung einer mechanischen Mischung von Brennstoff und Luft ermöglichen.
Im Betrieb beginnt die Vergasung im Vorvergaser. Der Saughub der Maschine veranlasst die Entstehung eines Unterdruckes, der das Anheben des Düsenkopfes 20 im Luftkanal 8 zur Folge hat. Durch den Ringkanal zwischen dem Düsenkopf 20 und der Seitenwand des Kanals 8 kann sodann Luft der Mischkammer zuströmen. Das Anheben des Düsenkopfes hat auch ein Anheben des mit diesem verbundenen Nadelventils 24 zur Folge, das die Auslassöffnung der Spritzdüse 11 entsprechend der Eröffnung des Kanals 8 freigibt.
Die durch den Kanal 8 einströmende Luft saugt den flüssigen Brennstoff aus der Düse 11 in die radialen Kanäle 22 und das Mundstück 23, wo die einströmende Luft die Zerteilung des flüssigen Brennstoffes bewirkt. Dieser mischt sich nunmehr mit der Luft und wird aus dem Kanal 8 der Einlassöffnung der Mischkammer zugeführt.
Fig. 4 zeigt die Verkleidung der konischen Elemente der Mischkammer mit Netz- geweben 37, um den Seitenwänden eine rauhe Oberfläche zu geben, an der die schweren
Brennstoffteilchen sich leichter ablagern als an einer glatten Fläche. Gemäss Fig. 5 wird der gleiche Zweck durch Ausstattung der Seitenwände mit sägeartigen Zähnen 38 erreicht. Der
Grad der Rauhheit wird im allgemeinen dem verwendeten Brennstoff angepasst. Für leicht- flüchtigen Brennstoff können auch glatte Flächen zur Anwendung kommen. Jedenfalls bleibt die Erfindung nicht auf die beschriebenen Mitteln zum Aufrauhen der Seitenwände beschränkt.
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