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BrennstoffzuflussreglerfürVerbrennungskraftmaschinen.
Gegenstand der Erfindung ist eine Vorrichtung zum Regeln des BrennsfÏffzuflusses für
Verbrennungskraftmaschinen, welche Vorrichtung, je nachdem es sich um-einen bereits gas- förmigen oder erst zu vergasenden bzw. zu verdampfenden Brennstoff handelt, für sich oder in Verbindung mit einem Verdampfer oder Vergaser gebaut wird. Während das Verhältnis von Brennstoff und Luft an und für sich durch eine Drosselvorrichtuug von Hand eingeregelt wird, handelt es sich darum, die gleichmässige Beschaffenheit des Arbeitsgemisches ungeachtet der
Verschiedenheit in der Geschwindigkeit oder Belastung der Maschine, ungeachtet der Verschieden- heit des atmosphärischen Druckes (z. B. bei Luftfahrzeugen) aufrechtzuerhalten.
Dies geschieht in an sich bekannter Weise durch Regelung der Brennstoffzufuhr in Anpassung an die Strömungs- geschwindigkeit im Einlassrohr unter Benutzung des Druckgefälles zwischen zwei verschiedenen
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Zylinder spielender Kolben, mit dem ein druckentlastetes Ventil für den Durchgang des gas- oder dampfförmigen Brennstoffes gekuppelt ist. Auf die eine Kolbenseite wirkt die höhere der beiden Druckstufen, während auf die andere die niedere Druckstufe und der, eigene Druck des Brennstoffes wirkt. Aufgabe des Zuuussreslers ist es, an dem den Brennstoffdurchgang beherr- sehenden Ventil stets den gleichen Druckunterschied aufrechtzuerhalten.
Denn da der Durch- fluss des Brennstoffes durch dieses Ventil der Quadratwurzel des Druckunterschiedes zwischen
Eintrittsseite und Austrittsseite des Ventiles proportional ist, so muss bei einer solchen Rege- lung das Verhältnis zwischen Luft und Brennstoff bei jeder Beanspruchung der Maschine, also bei jedem Bedarf derselben an Betriebsstoff, und bei jedem Luftdruck gleichbleiben.
Fig. 1 stellt den Brennstoffzuflussregler im Zusammenhange mit einem geeigneten Ver- dampfer, Fig. 2 den Brennstoffregler für sich dar. Der Vergaser oder Verdampfer besteht aus hintereinandergeschalteten Kammern At, Aal Aär von linsenähnlicher Form, gebildet von je zwei mit den Basen gegeneinander gekehrten stumpfwinkligen Hohlkegeln mit gemeinsamer senkrechter Achse. Die Kammern enthalten scheibenförmige am äusseren Ende durchbrochene
Einsätze, die im Verein mit den kegeligen Kammerwänden den durch die Röhre B der obersten
Kammer zugeführten flÜssigen Brennstoff zur Verteilung und zum vielfach unterbrochenen Hinab- rieseln zwingt. Der vergaste Brennstoff wird dem Vergaser durch die axiale Röhre TV ent- nommen.
Der Zulauf des flüssigen Brennstoffes aus dem Behälter B1 erfolgt durch Druck und steht unter der Herrschaft des Hilfsventiles h und eines durch eine Membran gesteuerten
Ventiles im Gehäuse p', wie später beschrieben werden wird. Eine Röhre B2 mit Rückschlag- ventil Bs verbindet das untere Ende des Vergasers mit dem Brenn : ; toffbehälter B1 und lässt den Brennstoff aus dem Vergaser nach dem Behälter zurücktreten, wenn der Druck im Vergaser den im Behälter merklich übersteigt.
Der Vergaser ist in die Kammer C eingebaut, die an das
Auspuffrohr D angeschlossen ist und in der die scheibenförmigen Einsätze E den Auspuffgasen einen mehrfach gebrochenen Weg in steter Berührung mit den Wandungen der Vergaser- kammern A1... vorschreiben. Die Auspuffgase strömen schliesslich durch die sich nach unten in eine Röhre fortsetzende Leitung Fl ab.
Der in Fig. 2 in grösserem Massstabe dargestellte Zuflussregler enthält in dem umman- telten und von den Auspuffgasen beheizten Zylinder G den Kolben G. Mit dem Kolben ist
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durch den vom gegabelten Mitnehmer Gli hintergriffenen Flansch U'die hohle Stange U gekuppelt, die eine Art Kolbensehieber darstellt. Eine Reihe von Löchern X mit abgestuften Durchmessern oder ein keilförmiger Schlitz in der Wand von U verbindet bei entsprechender Rechtsverschiebung des Kolbens G den Hohlraum der Stange mit dem Ringraum r, der mit der Röhre TY (Fig. 1) in Verbindung steht. Die hohle Stange ET ist zum Zweck des Druckausgleichs und der Zulassung des Vergaserdruekes zum Zylinder G'an beiden Enden offen.
Weitere Wege wie Y können zum Zwecke des Druckausgleiches den Brennstoffweg hinter dem Ventil mit dem Zylinder G'verbinden. Aus dem Raum vor dem Kolben G führt eine Röhre G2 nach dem Einlassrohr (Fig. l). Der Raum hinter dem Kolben ist auf dem Wege durch U und die Röhre a (Fig. 1) mit einer zweiten Stelle des Einlassrohres verbunden, und zwar mit der Einschnürung des Venturirohres , dieser Weg dient zugleich zur Einführung des vergasten Brennstoffes. Die Rohre J ? dient zur Ableitung etwaigen flüssigen Brennstoffes.
Eine schwache Feder M belastet den Kolben auch bei geringen Geschwindigkeiten mit einem auf die Rechtsverschiebung und die Öffnung des Durchlasses bei -JV hinwirkenden Druck.
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a abwärts nach der Einschnürung des Venturirohres b geleitet. Diese Leitung liegt zunächst innerhalb des Auspuffrohres Ftl, dann nach ihrem Austritt aus diesem Rohre in einem sich an das Auspuffrohr anschliessendem Mantelrohr c, das sich wieder in einen das Venturirohr einhüllende Mantel cl fortsetzt ; es wird also ein Teil der Auspuffgase durch diese Ummantelung strömen, um durch die Öffnungen e (Fig. 1) zu entweichen. Die übliche Drosselklappe f ist zwischen dem Venturirohr b und der weiteren Einlassleitung eingeschaltet.
Am unteren Ende des Venturirohres b ist ein Hilfsvergaser g zum Zwecke des Anlassens der Maschine angeordnet ; hiezu gehören Vorkehrungen zur Absperrung des Brennstoffzutrittes aus diesem Hilfsvergaser, sobald die Maschine mit dem Hauptvergaser arbeitet.
Die Fig. 3, 1, und 5 zeigen in grösserem Massstabe eine Ausführungsform des Ventiles/ der Fig. 1, das zur Grobregelung der Brennstoffzufuhr dient und mit einem Absperrventil und einem Rückschlagventil verbunden ist. h bezeichnet das regelnde Niederschraubventil, das durch den sektorförmigen Hebel j und die Stange mit der Drosselklappe/" (Fig. l) verbunden ist. Indem man eines oder das andere der Löcher in j zum Anschluss der Stange J'benutzt, kann man dem Spielbereich der Drosselklappe einen veränderlichen Spielbereich des Ventiles lb zuordnen, sodass sich das Spiel bei grösserem oder kleinerem Öffnungsgrad von li, vollzieht.
& ist ein Absperrventil und 1 ein Rückschlagventil. Der Brennstoffzutritt geschieht bei m, der Austritt nach dem Vergaser hin bei n. Der Zweck des Rückschlagventiles l ist, die Möglichkeit des stürmischen Überströmens von Brennstoff nach der Leitung zum Vergaser zu vermindern.
Fig. 6 zeigt ein durch eine Membran p in der Katumerpf gesteuertes Absperrventil. Es kann in die Brennstoffzuleitung hinter dem eben beschriebenen Ventil A eingeschaltet werden und soll flüssigen Brennstoff zum Vergaser nur bei laufender Maschine zulassen. Die Feder q, die die Ventilspindel o nach links drückt, hält das Ventil für gewöhnlich verschlossen. Weil aber der Raum rechts von der Membran durch die Röhre r mit der Einlassleitung zwischen Drosselklappe f und Maschine verbunden ist (Fig. 1), so wird sich beim Lauf der Maschine in dem besagten Raum ein Unterdruckzustand halten, sodass durch den Volldruck der Atmosphäre Åauf die linke Seite der Membran das Ventil offengehalten werden wird.
Wird die Maschine angehalten, so hört mit dem Ansaugen von Gemisch seitens der Maschine natürlich auch der Öffnungszustand des Ventiles sofort auf.
Bei der Anordnung nach Fig. 7 beherrscht der regelnde Kolben G (Fig. 2) den Zulass des flüssigen Brennstoffes zum Vergaser in der Weise, dass Brennstoffdampf von vornherein nur bis zum Eintritt des vom Regler bestimmten Druckes erzeugt wird, statt dass erst Brennstoff ohne Rücksicht auf dem Druck erzeugt und der höhere Druck dann durch die Wirkung der Regelungsvorrichtung herabgemindert würde.
Nach Fig. 7 tritt der flüssige Brennstoff bei 11 ein, um durch den Hahn t hindurchzugehen, dessen drehbares Gehäuse durch den Hebel l1 von dem Kolben bewegt wird, und zwar so, dass der Brennstoffzulauf bei einwärtsgehendem Kolben zugelassen und bei auswärtsgehendem Kolben abgeschnitten wird. 11'ist eine an der Auslaufstelle des Hahnes befestigte Drahtlitze, an der der in geringen Mengen eintretende Brennstoff hinabrieselt. Fig. 7 zeigt auch eine Einrichtung zur Wiederverdampfung etwaiger Nieder- schläge, die sich im Zylinder G'bilden sollten.
Zwischen der obersten Kammer At des eigentlichen Vergasers und dem Gehäuse des Zuflussreglers ist hier noch eine besondere Kammer A ; ; angeordnet, die im übrigen den Kammern At... gleichen kann, aber gegen die Kammer- reihe hin geschlossen ist.
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Fuel flow regulators for internal combustion engines.
The invention relates to a device for regulating the fuel inflow for
Internal combustion engines, which device, depending on whether it is an already gaseous fuel or fuel to be gasified or evaporated, is built by itself or in conjunction with an evaporator or carburetor. While the ratio of fuel and air is in and of itself regulated by a throttle device by hand, it is a matter of the uniform nature of the working mixture regardless of the
Maintain a difference in speed or load on the machine, regardless of the difference in atmospheric pressure (e.g. in aircraft).
This is done in a manner known per se by regulating the fuel supply in adaptation to the flow rate in the inlet pipe using the pressure gradient between two different ones
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Piston playing a cylinder with which a pressure-relieved valve for the passage of gaseous or vaporous fuel is coupled. The higher of the two pressure stages acts on one side of the piston, while the lower pressure stage and the fuel's own pressure act on the other. It is the task of the supply resler to always maintain the same pressure difference at the valve that controls the fuel passage.
Because the flow of fuel through this valve is the square root of the pressure difference between
If the inlet side and outlet side of the valve is proportional, the ratio between air and fuel must remain the same with every load on the machine, i.e. every time the machine needs fuel and every air pressure.
Fig. 1 shows the fuel flow regulator in connection with a suitable vaporizer, Fig. 2 the fuel regulator in itself. The carburetor or vaporizer consists of series-connected chambers At, Aal Aär of lens-like shape, formed by two obtuse-angled chambers facing each other with their bases Hollow cones with a common vertical axis. The chambers contain disc-shaped openwork at the outer end
Inserts, which in association with the conical chamber walls through the tube B of the uppermost
Liquid fuel fed to the chamber forces it to distribute and to trickle down repeatedly. The gasified fuel is taken from the gasifier through the axial tube TV.
The inflow of the liquid fuel from the container B1 takes place by pressure and is under the control of the auxiliary valve h and one controlled by a membrane
Valve in housing p ', as will be described later. A tube B2 with check valve Bs connects the lower end of the carburetor with the fuel:; tank B1 and allows the fuel to escape from the carburetor to the tank when the pressure in the carburetor noticeably exceeds that in the tank.
The carburetor is built into chamber C, which is connected to the
Exhaust pipe D is connected and in which the disc-shaped inserts E dictate the exhaust gases to have a multiple broken path in constant contact with the walls of the carburetor chambers A1 .... The exhaust gases finally flow out through the line F1 which continues downward into a tube.
The flow regulator shown on a larger scale in FIG. 2 contains the piston G in the jacketed cylinder G, which is heated by the exhaust gases
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the hollow rod U, which is a kind of piston valve, is coupled by the flange U ', which is engaged from behind by the forked driver Gli. A series of holes X with stepped diameters or a wedge-shaped slot in the wall of U connects the cavity of the rod with the annular space r, which communicates with the tube TY (Fig. 1) when the piston G is shifted to the right. The hollow rod ET is open at both ends for the purpose of pressure compensation and the admission of the carburetor pressure to the cylinder G '.
Other paths such as Y can connect the fuel path downstream of the valve to the cylinder G 'for the purpose of pressure equalization. A tube G2 leads from the space in front of the piston G to the inlet pipe (Fig. 1). The space behind the piston is connected to a second point of the inlet pipe on the way through U and pipe a (Fig. 1), namely with the constriction of the Venturi pipe, this way also serves to introduce the gasified fuel. The pipes J? serves to drain any liquid fuel.
A weak spring M loads the piston, even at low speeds, with a pressure that acts towards the right shift and the opening of the passage at -JV.
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a passed downwards after the constriction of the venturi tube b. This line is initially inside the exhaust pipe Ftl, then after it emerges from this pipe in a jacket pipe c adjoining the exhaust pipe, which continues into a jacket cl enveloping the venturi pipe; So some of the exhaust gases will flow through this casing in order to escape through the openings e (FIG. 1). The usual throttle valve f is switched on between the Venturi tube b and the further inlet line.
At the lower end of the Venturi tube b, an auxiliary carburetor g is arranged for the purpose of starting the engine; this includes precautions to shut off the fuel entry from this auxiliary carburetor as soon as the engine is working with the main carburetor.
3, 1, and 5 show, on a larger scale, an embodiment of the valve / of FIG. 1, which is used for coarse control of the fuel supply and is connected to a shut-off valve and a check valve. h denotes the regulating screw-down valve, which is connected to the throttle valve / "(Fig. 1) by the sector-shaped lever j and the rod. By using one or the other of the holes in j to connect the rod J ', the play area assign a variable play area of the valve lb to the throttle valve, so that the play takes place with a greater or lesser degree of opening of li.
& is a shut-off valve and 1 is a check valve. The fuel enters at m, the exit after the carburetor at n. The purpose of the check valve l is to reduce the possibility of a stormy overflow of fuel after the line to the carburetor.
6 shows a shut-off valve controlled by a membrane p in the Katumerpf. It can be switched on in the fuel supply line behind valve A just described and should only allow liquid fuel to enter the carburetor when the engine is running. The spring q, which pushes the valve spindle o to the left, usually keeps the valve closed. But because the space to the right of the diaphragm is connected to the inlet line between the throttle valve f and the engine through the tube r (Fig. 1), a negative pressure condition will be maintained in the said space when the engine is running, so that the full pressure of the atmosphere will cause Å up the left side of the diaphragm the valve will be held open.
If the machine is stopped, the opening state of the valve will of course stop immediately when the mixture is sucked in by the machine.
In the arrangement according to FIG. 7, the regulating piston G (FIG. 2) controls the admission of the liquid fuel to the gasifier in such a way that fuel vapor is generated from the outset only up to the entry of the pressure determined by the regulator, instead of fuel first without consideration generated on the pressure and the higher pressure would then be reduced by the action of the regulating device.
According to Fig. 7, the liquid fuel enters at 11 to pass through the tap t, the rotatable housing of which is moved by the lever l1 of the piston, in such a way that the fuel supply is permitted when the piston is inward and is cut off when the piston is outward. 11 'is a strand of wire fastened to the outlet point of the tap, on which the fuel that enters in small quantities trickles down. 7 also shows a device for re-evaporation of any precipitates that should form in the cylinder G '.
Between the uppermost chamber At of the actual carburetor and the housing of the flow regulator there is a special chamber A; ; arranged, which can otherwise resemble the chambers At ..., but is closed towards the row of chambers.
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