Vorrichtung zur besseren Verteilung des Brennstoffes im Brennstoff-Luftgemisch von Brennkr aftmaschinen. Es ist bereits zur besseren Verteilung des Brennstoffes im Brennstoffluftgemisch eine Zerstäubungsdüse vorgeschlagen worden, die an ihrem Durchtrittsende dachförmig ausge bildet ist, wobei in der dachförmigen Fläche mehrere Öffnungen vorgesehen sind,
die den Gemischstrom in mehrere der Anzahl der vor gesehenen Öffnungen entsprechende Teil ströme zerlegen. Es ist weiterhin vorgeschla gen worden, über der Düsenöffnung einen kappenartigen Vorraum anzuordnen, in des sen Wandungen mehrere Durchtrittsöffnun- gen liegen, durch die der Gemischstrom eben falls in einzelne Teilströme zerlegt werden soll. Eine mehrfache Unterteilung des Ge mischstromes wird bei einer andern Ausfüh rung dadurch erreicht, dass der gesamte an gesaugte Luftstrom über einen im Absauge kanal liegenden mit runden Öffnungen ver- sehenen Trichter geführt wird.
Es ist ausser dem auch bereits vorgeschlagen worden, den trichterförmigen Gemischkörper mit überein- anderliegenden, als Durchtrittsöffnungen die nenden Schlitzen zu versehen.
Alle diese bekannten Vorrichtungen zer legen aber das Brennstoffluftgemisch nur in mehrere Teilströme; sie können nicht eine Zertrümmerung der einzelnen durch den Luftstrom von der Zerstäubungsdüse abgeris senen Brennstoffteilchen bis zur Erreichung einer sehr guten Vergasung bewirken.
Diese sehr gute Vergasung ist aber insbesondere bei Verwendung von schweren oder halbschweren Olen für Brennkraftmaschinen unerlässlich, wenn die Gemischzündung mit den in Ver- brennungsmaschinen üblichen Zündkerzen ohne Vorerwärmung der Zylinderköpfe nach Art der Glühkopfmotore erfolgen soll.
Diese den bekannten Ausführungen an haftenden Nachteile werden durch die erfin dungsgemässe Vorrichtung vermieden, mit der bezweckt wird, normale für den Betrieb mit Benzin bestimmte Brennkraftmaschinen mit Schweröl direkt betreiben zu können. Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur besseren Verteilung des Brennstoffes im Brennstoffluftgemisch von mit.
schweren oder halbschweren Ölen zu betreibenden Brenn- kraftma.schinen, die dadurch gekennzeichnet. ist, dass in dem Ansaugekanal ein als Rost ausgebildeter, einer Zerstäubungsdüse nach geschalteter Zusatzzerstäuber angeordnet ist, dessen Roststäbe keilförmigen Querschnitt be sitzen, wobei der von jeder Keilfläche und der zugehörigen Keilgrundfläche eingeschlos sene Winkel grösser als 45 und kleiner als 90 ist, und wobei die Roststäbe einander eng benachbart sind.
um einerseits unter der Wirkung des Ansaugeluftstromes ein mehr faches Aufprallen der von der Zerstäubungs- düse abgerissenen Ölteilchen zwischen zwei benachbarten Keilwandungen zwecks Ver. gasung des Öls zu. erreichen und anderseits ein Zurückschleudern der Ölteilchen entgegen der Stömungsrichtung zu verhindern.
Eine noch stärkere Zertrümmerung und damit L berführung der Ölteilchen in den Gaszustand kann dadurch erreicht werden, wenn zwei oder mehr als Roste ausgebildete Zusatzzerstäuber derart, übereinander ange ordnet sind, dass die Schneiden der Roststäbe eines Rostes im Bereich der Durchtritts lücken des jeweils darunterliegenden Rostes sich befinden. Hierbei kann jeder in der Strö mungsrichtung gesehen hinter einem andern Rost liegende Rost eine grössere, vorzugsweise doppelte Anzahl von Roststäben besitzen, als der unmittelbar vor demselben liegende Rost.
Die Roste können dabei in ihren Ebenen gegeneinander verschiebbar und/oder drehbar im Ansaugrohr gelagert sein. Hierdurch ist es möglich, den Durchtrittsquerschnitt für das Brennstoffluftgemisch nach Belieben einzu stellen und den Grad der Vergasung zu vari ieren.
Zwecks Erhöhung des Gesamtdurehtritts- querschnittes ist es zweckmässig, den Rost. kegelförmig auszubilden, wobei die Zahl der Stäbe in den einzelnen, den untern und mitt lere Teil des Rostes bildenden, übereinander liegenden Stablagen gleich gross ist und die Schneiden jeder der in der Strömungsrich- tung gesehen hinter einer andern Stablage sich befindenden Stablage im Bereiche der Durchtrittslücken der unmittelbar vor ihr lie genden Sta.blage sich befinden.
Dabei können auf der obersten Lage Roststablagen überein ander angeordnet sein, wobei die Zahl der Stäbe dieser Lagen sich bis auf 1 verringert.
Da durch die Einfügung der Zerstäu- bungsroste der Querschnitt des Ansauge rohres verkleinert wird, kann es empfehlens wert sein, den Querschnitt der Roste grösser zu wählen als denjenigen des Ansaugerohres auf der Höhe der Zerstäuhungsdüse, und zwar wenn mehrere übereinander angeordnete Roste vorgesehen sind. vorzugsweise um den Betrag, der durch die Summe der Roststab grundflächen des untersten Rostes gebildet wird.
Die Zerstäubungs- bezw. Zertrümme- rungswirkung wird noch erhöht, wenn eine Lochplatte an den Rost sich anschliesst, der art. dass jede Öffnung des Rostes in eine zy lindrische Bohrung der Lochplatte übergeht. Lochplatte und Rost können dabei eine bau liche Einheit bilden. Hierdurch wird erreicht, dass die bereits zertrümmerten Ölteilchen wirbelartig durch die zylindrischen Bohrun gen hindurchgetrieben werden, wodurch der Zerstäubungseffekt erhöht wird.
Die Erfindung ist in der Zeichnung in mehreren beispielsweisen Ausführungsformen veranschaulicht, und es bedeuten: Fig. 1 zwei Schnitte durch ein Ansaug rohr mit eingefügtem Zerstäubungshilfsrost, und zwar links schematische Einordnung des Zerstäubungsrostes in das Ansaugrohr und rechts konstruktive Einordnung des Rostes in das Ansaugrohr des Rohrzwischenstückes mit Flansehenbefestigung.
Fig. 2 Schnitt durch eine Vorrichtung mit zwei übereinander angeordneten Rosten. Fig. 3 Grundriss gemäss Fig. 2, wobei der obere Rost gegenüber dem untern Rost ver setzt gelagert ist, nebst Verstellvorrichtung für den untern oder obern Rost.
Fig. 4 Schnitt durch ein weiteres Beispiel mit. zwei Rosten. wobei der obere Rost eine grössere Zahl an Roststäben aufweist als der untere und wobei der obere Rost querverstell bar gelagert ist, Fig. 5 Grundriss gemäss Fig. 4, Fig. 6 ein weiteres Beispiel, Fig. 7 Grundriss gemäss Fig. 6, Fig. 8 Teilschnitt entsprechend Fig. 1 eines Beispiels mit einer Lochplatte.
In Fig. 1 ist der aus keilförmig ausge bildeten Roststäben 1 bestehende, den Zu satzzerstäuber bildende Rost in der Weise im Ansaugrohr 2 über der Zerstäubungsdüse 3 eines normalen Benzinvergasers angeordnet, dass die von der Düse 3 abgerissenen Ölteil chen 4 unter der Wirkung des Luftstromes 15 mit relativ grosser Kraft gegen die schräg gestellten Wandungen 5 der Stäbe 1 aufpral len.
Die Querschnittsform der Keilroststäbe 1 ist so gewählt, däss die aufprallenden Öl- teilchen 4 mehrfach zwischen zwei benach barten Keilwandungen 5 hin- und herge- schleudert und auf diese Weise bis zu einem sehr guten Vergasungszustande zertrümmert werden. Die hinter dem Rost 1 austretenden Ölteilchen 4' befinden sich also im Gaszu stand, also in einer Form, wie bei Verwen dung von Benzin dieser Brennstoff die Düse 3 verlässt.
Der von jeder Keilfläche und der zugehörigen Keilgrundfläche der Stäbe ein geschlossene Winkel ist bei jedem Beispiel grösser als 45 aber kleiner als 90 . Der Rost 1 hat den zusätzlichen Vorteil, dass die Brennstoffteilchen mit der Ansaugeluft 15 ausserordentlich stark durcheinandergewirbelt werden, so dass sich ein feinstverteiltes Brennstoffluftgemisch bildet.
Um die Ver hältnisse wie bei normalem Benzinbetriebe trotz Verwendung von Schweröl beizubehal ten, kann der Rost 1 entsprechend der Dar stellung rechts in Fig. 1 eine grössere Grund fläche einnehmen, als diese durch den Quer schnitt des Ansaugerohres 2 gegeben ist.
Auf diese Weise kann erreicht werden, dass die von den einzelnen Roststäben 1 gebildeten Durchtrittslücken 6 zusammen eine freie Querschnittsfläche bilden, die dem lichten Querschnitt des Ansaugrohres entspricht. Es wird hierdurch erreicht, dass die Menge der Ansaugeluft dieselbe oder sogar auch grö sser ist als beim Benzinbetrieb. In Fig. 1, rechts, ist ferner noch konstruktiv schema tisch dargestellt,
wie die Vorrichtung als Einsatzstück 7 in das Ansaugrohr 2 einge fügt werden kann. Dieses Einsatzstück 7 ist mit Flanschen 8 versehen, derart, dass diese Flanschen 8 zwischen entsprechenden Gegen flanschen 8' im Ansaugrohr luftdicht befe stigt werden können.
Bei der Ausführungsform nach Fig. 2 sind zwei Roste übereinander angeordnet, derart, dass die Schneiden 9 der Roststäbe 1' des höherliegenden Rostes sich im Bereiche der Durchtrittslücken 6 des untern Rostes 1 befinden. Bei einer solchen Ausbildung wird erreicht, dass die Ölteilchen in noch stärkerem Masse als bei der Ausführungsform nach Fig. 1 zertrümmert werden. Das austretende Ölluftgemisch ist also noch feiner verteilt als bei der Lösung nach Fig. 1.
Dieser obere Rost 1' kann gegenüber dem untern Rost 1 oder umgekehrt versetzt ange ordnet sein, wie in Fig. 3 dargestellt. Mit Hilfe einer Verdrehungseinrichtung 10 kann das Mass der Gegeneinanderversetzung der beiden Roste von. Hand beliebig eingestellt werden. Bei diesem Ausführungsbeispiel weist der untere Rost 1 an seinem Umfange einen Zahnkranz 11 auf, der mit einer Schneckenstange 12 kämmt, die auf der Be tätigungswelle nebst Handgriff 10 gelagert ist. Es ist selbstverständlich auch jede son stige Verstelleinrichtung anwendbar.
Die Roststäbe können zur Erhöhung der Vergä- sungswirkung heizbar sein.
Die Gestaltung der Vorrichtung gemäss Fig. 4, 5 entspricht grundsätzlich derjenigen nach Fig. 2 bezw. 3. Der Unterschied besteht darin, dass der obere Rost 1' eine grössere Zahl an Roststäben aufweist als der untere Rost 1. Diese Lösung bedingt wiederum eine noch feinere Verteilung des Olluftgemisehes. Der obere Rost 1' ist querverschieblich ge lagert, und er kann durch Vermittlung einer aus dem Ansaugrohr 2 herausragenden Be tätigungsstange 13 verschoben werden.
Durch dieses Hin- und Herversehieben kann der Durchtrittsquerschnitt beliebig eingestellt werden.
Bei der Ausführungsform gemäss Fig. 6. wird durch hegelförinige Ausbildung des Rostes erreicht, dass der freie Durclitritts- querschnitt grösser als bei den übrigen Lö sungsformen ist. Die Übereinanderstapelung der Stablagen erfolgt in der "reise, dass jede höherliegende Rostlage einen kleineren Durchmesser aufweist als die jeweils Bar unterliegende Stablage. Die Zahl der Rost stäbe ist aber in den den untern und mitt leren Teil des Rostes bildenden Lagen 1, 1', 1", 1"', 1"", dieselbe.
Diese gleichbleibende Zahl kann naturgemäss nur bis zu einer be stimmten Höhe des Kegels beibehalten wer den. Von dort ab muss die Zahl der Roststäbe von Lage zu Lage abnehmen. Die über der Lage 1"" befindlichen Lagen lcr, 1b und 1c weisen nach oben hin sich bis auf 1 verrin gernde Stabzahlen auf. Bei diesem Beispiel sind die einzelnen Stablagen in einem Ein satzstück t gehalten. Die Befestigung der einzelnen Stablagen aneinander kann durch kleine Querstege erfolgen, an die die einzel nen kreisförmigen Roststäbe beispielsweise gelötet sind.
Die in den Fig. 1 und 2 gestrichelt schematisch angedeuteten Flugbahnen einiger Ölteilchen 4 zeigen, dass ein mehrfaches Hin und Herwandein und Aufprallen der Ölteil chen auf die Keilwandungen 5 erfolgt, wobei gleichzeitig eine ausserordentlich vielfache Durclieinanderwirbelung der Ülteilchen er folgt, wodurch die Wirkung des Aufprallens auf die Rostwandungen im Sinne der Zer trümmerung der Ölteilchen noch erhöht wird.
Da gleichzeitig Luft mit durchgezogen wird, erfolgt bei diesem Zertrümmerungsvorgang gleichzeitig eine innigste Vermischung mit der Luft im Sinne eines nahezu gasförmigen Ölluftgemisches. Bei Betrachtung der Fig. 1. 2 -wird klar erkennbar, dass die Wahl eines richtigen Winkels zwischen jeder Keilfläche 5 und der zugehörigen Keilgrundfläche 14 von wesentlicher Bedeutung ist, um zu ver hindern, dass auch die unter flachstem Ein- fallwinkel auf die Keilwandungen 5 aufpral lenden Ölteilchen 4 in der Ansaugstromrich- t:ung zurückgeworfen werden.
Die Neigung der Keilfläche 5 ist vielmehr so gewählt, dass unabhängig von der Richtung, aus der ein Ölteilchen 4 auf eine Keilfläche 5 auftrifft, vollste Gewähr dafür gegeben ist, dass dieses Ölteilchen in der Ansaugstromrichtung den \Veg zwischen den Roststäben nimmt und ein Zurückschleudern von Ölteilchen entgegen der Strömungsrichtung verhindert wird. Die unterste Grenze für diesen Winkel beträgt mehr als 45 und die. oberste Grenze weniger als 90 . Praktische Versuche haben ergeben, dass ein Winkel a = 80 besonders zweck mässig ist.
Es ist verständlich, dass diese Winkelgrösse eine Funktion des Durchmessers des Ansaugrohres 2 und der Zahl der Rost lagen ist.
Bei einem nicht dargestellten Beispiel ist uin einen Mittelteil des Zerstäubungsrostes, der entweder von geraden oder ringförmigen Stäben gebildet sein kann, ein ringförmiger Aussenteil angeordnet, der aus konzentrisch liegenden Stabringen besteht. Diese Stabringe sind durch diagonal verlaufende Stege sowohl untereinander, als auch mit dem Mittelteil verbunden.
Durch diese Massnahme wird er möglicht, Roste einheitlich mit einem glei chen beliebig grossen Durchmesser Herzustel len. und zwar entspricht dieser Durchmesser vorzugsweise dem grössten für Brennkraftma- schinen erforderlichen Ansaugequerschnitt. )Vill man nun diesen Rost mit dem beliebig grossen Durchmesser für eine Brennkräftma- scbine kleiner Leistung und damit mit kleine rem Ansaugquerschnitt verwenden, so kann man mit Leichtigkeit den Rost dem jeweils erforderlichen Ansaugequerschnitt anpassen,
indem man einfach die über den erforder lichen Querschnitt herausragenden Stabringe entfernt. Hierbei sind lediglich die diagona len Stege zu durchbrechen, die bei der Her stellung des Rostes (zweckmässig im Spritz- gussverfahren) verhältnismässig dünn gehalten werden können, so dass das Entfernen der überschüssigen Rostringe keinerlei Schwierig keiten bietet. Es ist zweckmässig, die Gestal- tung des Rostes sö zu wählen, dass sämtliche für Brennkraftmaschinen üblichen Quer schnitte erfasst werden können.
Dieses Erfor dernis lässt sich ohne Schwierigkeit dadurch erfüllen, dass die Breite der einzelnen im Aussenteil angeordneten Stabringe so gewählt wird, dass durch entsprechendes Abbrechen der überschüssigen Ringe jeder Querschnitt sich erreichen lässt.
In Fig. 8 ist noch ein Beispiel dargestellt, bei welchem im Ansaugrohr 2 ausser einem Rost 1 eine Lochplatte 16 eingefügt ist, deren zylindrische Bohrungen 17 die Fortsetzung der Trichteröffnungen 6 bilden. In diesen Bohrungen werden die zertrümmerten Ölteil- chen sehr stark durcheinandergewirbelt, so dass die Zerstäubung noch intensiver 'erfolgt. Der Durchmesser 18 der Bohrungen 17 in der Lochplatte 16 bestimmt sich auf Grund der Winkelwahl für die Steigung der Trichter öffnungen. Im Regelfalle beträgt der Durch messer 18 etwa 1,5 mm.
Die Platten 1 und 16 können eine bauliche Einheit bilden und aus einem Stück bestehen. Bei zweiteiliger Ausbildung müssen Zentrierstifte oder der gleichen Justiermittel vorgesehen sein, damit die Bohrungen 17 und die Trichteröffnungen 6 sich voll decken.