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Vergaser für Verbrennungskraftmaschinen.
Bei Vergasern für Verbrennungskraftmaschinen, bei welchen die Förderung des Brennstoffes durch eine Brennstoffdüse innerhalb einer Luftdüse, des sogenannten Lufttriehters, erfolgt, nimmt bei höherer Drehzahl der Kraftmaschine die Förderung des Brennstoffes bekanntlich rascher zu als die der Luft. Die Folge ist, dass das Gemisch für grosse Luftgeschwindigkeiten im Vergaser zu brennstoffreieh und für geringe Luftgeschwindigkeiten zu brennstoffarm wird.
Die Erfindung soll die Förderung des Brennstoffes von Belastungs-und Umdrehungsschwankungen der Maschine unabhängig machen. Es soll also beispielsweise das Verhältnis von Brennstoff und Luft bei jeder Zylinderfüllung das gleiche bleiben, wie auch immer die Drehzahl, die Belastung der Maschine
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an Stelle eines Brennstoffgemisches von stets gleicher Zusammensetzung ein Brennstoffgemisch zu liefern, bei dem sich das Mischungsverhältnis in Abhängigkeit von einer der genannten Grössen, z. B. der Drehzahl der Maschine, in einem gewissen, jedoch genau vorgeschriebenen Masse ändert.
Diese selbsttätige Regelung des Mischungsverhältnisses wird dadurch erreicht, dass der Vergaser zwei den Brennstoff zuführende Kanäle besitzt, deren einer an einer Stelle annähernd konstanter Luftgeschwindigkeit, der zweite dagegen an einer Stelle mündet, an welcher die Luftgeschwindigkeit und der Unterdruck mit zunehmender Belastung und Drehzahl der Maschine wachsen. Die Stelle annähernd konstanter Luftgeschwindigkeit kann in an sich bekannter Weise mittels eines sogenannten Luftschwimmers geschaffen sein, d. h. mittels eines konstant belasteten selbsttätigen Regelorganes, welches den jeweilig benötigten Durchtrittsquerschnitt von selbst einstellt. Die Brennstofförderung durch die beiden Kanäle zeigt bei Änderung der Drehzahl eine wesentlich entgegengesetzte Tendenz.
Da die Förderung des Bn nnstoffes von der Luftgeschwindigkeit an der Brennstoffaustrittsstelle und dem damit zusammenhängende Unterdruck abhängig ist, so wird die Düse am Querschnitt mit konstanter Luftgeschwindigkeit pro Zeiteinheit konstante Brennstoffmengen und infolgedessen bei wachsender Drehzahl pro Hub abnehmende Brennstoffmengen fördern. Der Kanal oder die Düse am Querschnitt mit veränderlicher Luftgeschwin- digkeit wird bei zunehmender Drehzahl und gleichzeitig zunehmender Luftgeschwindigkeit eine Brennstoffmenge fördern, die schneller zunimmt als die Luftgeschwindigkeit und die Drehzahl und infolgedessen bei wachsender Drehzahl pro Hub zunehmende Brennstoffmengen.
Es ist klar, dass die Brennstofförderung durch die beiden Kanäle so reguliert werden kann, dass die Summe der beiden Förderungen pro Hub nach Belieben zu-oder abnimmt oder konstant bleibt, je nachdem, ob die Förderung durch den einen oder anderen Kanal überwiegt oder beide sich die Wage halten. Es ist also durch diese Anordnurg erreicht, dass die Brennstofförderung nicht mehr von der Luftgeschwindigkeit und dem Unterdruck allein abhängig ist, sondern von der pro Hub einströmenden Luftmenge. Gleiche Zylinderfüllungen erhalten also stets gleiche bzw. genau vorgeschriebene Teile Brennstoff und Luft, einerlei, durch welche Stellung der Drosselklappe diese Füllung erreicht worden sei.
Ebenso ist durch die Einstellung der Fördermenge jeder einzelnen Düse ein konstantes Mischungsverhältnis oder eine beliebige Zu-oder Abnahme desselben in beliebigen Grenzen des Drehbereiches zu erzielen.
Um die Luftmenge im geregelten Querschnitt den verschiedenen Maschinen und deren Eigenarten anzupassen, wird das Gewicht des Reglers und damit die spezifische Belastung im Ringraum durch
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des Ringraumes verändert werden. Dadurch wird der über dem Regelorgan sich einstellende Gasdruck und entsprechend das Ladungsgewicht des Gemisches unmittelbar beeinflusst.
Da sich der Unterdruck an der D, osselstelle mittels eines Luftschwimmers, wie ihn das Regelorgan darstellt, nur innerhalb gewisser Grenzen annähernd konstant halten lässt und bei sehr hohen Sauggeschwindigkeiten der Unterdruck trotzdem allmählich ansteigt, wird zum Ausgleich dieser Schwankungen der Kolben durch entsprechende Kanäle um den Differenzdruck zwischen Atmosphärendruck und Unterdruck entlastet. Im allgemeinen, d. h. so lange der Regler in der vorgeschriebenen Weise wirkt, ist dieser Differenzdruck konstant ; tritt jedoch bei besonders hohen Sauggeschwindigkeiten doch ein gewisser Druckabfall ein, so findet ein geringe, zusätzliches Anheben des Regelorganes statt, wodurch auf die Luftdurchtrittsgeschwindigkeit bzw. den Druck wiederum im entgegengesetzten Sinne eingewirkt wird.
Auf diese Weise wird die Vorrichtung also unempfindlicher gegenüber Schwankungen der Drehzahlen innerhalb eines sehr weiten Drehzahlbereiches.
Das selbsttätige Regelorgan kann auch gleichzeitig als Drosselventil zur Veränderung der Füllung entsprechend der von der Maschine verlangten Leistung wirken, wobei es so angeordnet ist, dass es sich in dem Masse, wie die Luftgeschwindigkeit in der Maschine und damit auch der Unterdruck steigt, öffnet, zu jeder Zeit aber von Hand geschlossen werden kann.
Die Schaffung eines Querschnittes im Vergaser von annähernd konstanter Luftgeschwindigkeit macht es ferner möglich, den Brennstoff für den Vergaser aus einem tiefliegenden Hauptbehälter selbsttätig anzusaugen. Zwar sind bereits selbstsaugende Vergaser bekannt, doch haben alle bisher bekannten Konstruktionen den Nachteil, dass Betriebszustände eintreten können, z. B. bei vollgeöffneter Drosselklappe und sehr niedriger Drehzahl infolge sehr hoher Belastung, dass der Unterdruck, der im Schwimmer- gehäuse durch den an der Saugleitung herrschenden Unterdruck hergestellt wird, so stark abfällt, dass er nicht mehr genügt, um den Brennstoff vom Hauptbehälter bis in den Schwimmerbehälter zu heben.
Diesem tbelqtand wird nun dadurch abgeholfen, dass bei der oben beschriebenen Ausführung der Unterdruck für den Schwimmerbehälter an der Stelle annähernd konstanter Luftgeschwindigkeit und annähernd konstanten Utiterdruckes abgenommen wird. Hiedurch wird erreicht, dass bei allen Betriebszuständen der Maschine genügend hoher Unterdruck zur Förderung des Brennstoffes vorhanden ist.
In der Zeichnung veranschaulichen Fig. 1 und 2 ein Ausführungsbeisiel eines gemäss der Erfindung ausgebildeten Vergasers im senkrechten Schnitt bzw. im Querschnitt, oberhalb der Mischkammer, während Fig. 3 ein Schem'1 zurt E"läut'3rung des Grundgedankens des Vergasers darstellt.
In dieser letzteren Figur ist. t b das Vergasergehäuqe, in welchem sich ein Regelorgan (Luftschwimmer.
Klappe od. dgl.) befindet, um eine Stelle annähernd konstanter Luftgeschwindigkeit zu schaffen. Dies ist der Spalt zwischen n und b.-In dig"ser Stelle erfolgt auch die Einmündung der Brennstoffleitung o.
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durch die Stutzen g und h. Die Leitungen c und cl können auf derselben Seite des Vergasers einmünden. es kann aber auch c gegen d versetzt sein.
Durch den Kanal c wird dem Vergaser eine aus Brennstoff und Luft bestehende gischtähnliche Emulsion zugeführt, deren Menge pro Zeiteinheit annähernd dieselbe bleibt, da si-eine Funktion der Luftgeschwindigkeit ist und die Luftgeschwindigkeit sich an der Aus- tritt hoffnung des Kanals c nicht wesentlich ändert. Bei steigender Drehzahl nimmt daher bei unveränderter Stellung der Drosselklappe, also konstante Füllung vorausgesetzt, die Fördermenge pro Hubvolumen ab.
Unter denselben Voraussetzungen wird durch den Kanal d eine Emulsion angesaugt, deren Menge pro Hub in einem konstanten wachsenden Verhältnis zunimmt, entsprechend der in dem Querschnitt an der Einmündungsstelle ansteigenden Luftgeschwindigkeit.
Fig. 1 und 2 zeigen eine zweckmässige bauliche Verwirklichung dieses Gedankens. Im Schwimmergehäuse 1 befindet sich der ringförmige Schwimmer 2, der eine innerhalb des Gehäuses besonders angeordnete zylindrische Kammer 3 umschliesst. In einer Wandung der Kammer befindet sich die Steigleitung 4, durch welche der Brennstoff, nachdem er das Regulierventil 5 durchflossen hat, in das Steigrohr 6 und mittels der Bohrungen 7 und in die Ausflussöffnungen 8, welche durch die Drosseldüse 30 geregelt wird, und 8'gelangt. Die Bohrungen 7 und 7/stehen durch eine Ringnut miteinander in Verbindung. Die Öffnungen 8 und 8'münden in den Mischraum 9 des Vergasers und bekommen durch die Drosselöffnungen 29 und 29'Luft zwecks Bildung einer gischtähnlichen Emulsion zugeführt.
Die angesaugte Luft tritt durch die Öffnungen 10 ein und streicht durch den ringförmigen Zwischenraum, der sich zwischen dem zugleich als Zerstäuber dienenden Lufttrichter 11 und einem innerhalb des Lufttricht'3rs angeordneten Kegel 12 infolge der Saugwirkung der Kraftmaschine bildet. Der Kegel 12, der also als Regler für den Luftspalt dient, sitzt an einer Führungsstange jM, die mit ihrem oberen Ende in der Brücke 14 geführt ist und an ihrem unteren E-ide den Kolben J. 3 trägt, der innerhalb der Kammer 3 gleitet. Auf das durch die feste Brücke-M hindurchtretende Ende der Stange j wirkt, der an der drehbaren Achse 16 sitzende exzentrische Nocken 17. Bei 18 tritt das Gemisch'in das Saugrohr der Maschine.
Durch Vermittlung der Öffnung 19 und der Rohrleitung 20 steht die Schwimmerkammer 1 des Vergasers mit dem oberen Teil der Mischkammer in Verbindung. Die Stange des Kolbens. M ist bis kurz vor
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ihrem unteren Ende durchbohrt und bildet so einen Kanal 21, der vermittels der radialen Bohrung 2. 3 die Kammer 24 oberhalb des Kolbens 15 mit dem Mischraum in Verbindung setzt. Ausserdem ist die unterhalb des Kolbens befindliche Kammer 22, die mit Hilfe der Dichtung 26 gegen das Schwimmergehäuse 1 abgedichtet ist, durch die Bohrung 27 in der Mutter 28 mit der Aussenluft verbunden.
Dadurch wird erreicht, dass das Gewicht des beweglichen Reglers um den Differenzdruck zwischen dem Atmosphärendruck, der auf die untere Kolbenseite wirkt, und dem Unterdruck der Mischkammer, der mit Hilfe der Leitung 20 auf die obere Kolbenseite wirkt, entlastet wird.
PATENT-ANSPRÜCHE :
1. Vergaser für Verbrennungskraftmaschinen, gekennzeichnet durch zwei den Brennstoff zuführende Kanäle, von denen der eine an einer Stelle annähernd gleichbleibender Luftgeschwindigkeit, der zweite dagegen an einer Stelle mündet, an der die Luftgeschwindigkeit und der Unterdruck mit zunehmender Belastung und Drehzahl der Kraftmaschine wachsen.