DE2305103C3 - Vergaser für Brennkraftmaschinen - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft einen Vergaser für Brennkraftmaschinen mit einem stromauf eines willkürlich einstellbaren Drosselorgans zur Mengenregelung im Ansaugkanal zentrisch angeordneten konusförmigen Strömungsleitkörper, der zusammen mit der Ansaugkanalwandung einen stromab zentrisch in eine Mischkammer gerichteten Ringkanal bildet, und der auf seinem Umfang für die Einbringung des Brennstoffes in den Ansaugluftstrom einen durchgehenden ringförmigen Zerstäubungsschlitz aufweist, der unmittelbar stromab des engsten Querschnitts des Ringkanals liegt, wobei der Mischkammerquerschnitt stromauf des Drosselorgans zumindest gleich dem am Übergang des Ringkanals in die Mischkammer ist.

Ein Vergaser dieser Bauart ist durch die DT-PS 8 26 087 bekanntgeworden. Hier ist der Zerstäubungsschlitz am Anfang des vorstehend definierten Rinkanals angeordnet, so daß der Strömungsleitkörper stromab des Zerstäubungsschlitzes liegt. Unmittelbar stromauf des Zerstäubungsschlitzes liegt ebenfalls zentrisch im Ansaugkanal ein in Strömungsrichtung divergierender konusförmiger Träger für den pilzartig ausgebildeten Strömungsleitkörper. Durch den Träger, dessen konusförmige Mantelfläche unmittelbar stromauf des Zerstäubungsschlitzes die Innenwandung des Ansaugkanals bildet, ist die Strömungsrichtung der Ansaugluft in Höhe des Zerstäubungsschlitzes gegen die Außenwandung des Ringkanals gerichtet. Da der aus dem Zerstäubungsschlitz austretende Brennstoff unmittelbar ebenfalls auf die gegenüberliegende äußere Wandung des Rinkanals gespritzt wird, schlagen sich zumindest die großen Tropfen des Brennstoffes an der außenliegenden Wandung des Ringkanals nieder, wodurch Gemischbildung, Gemischverteilung und Verdampfung erheblich verschlechtert werden.

In Höhe des Zerstäubungsschlitzes erfolgt eine Änderung der Strömungsrichtung der Ansaugluft in Richtung auf das Zentrum der Mischkammer. Dadurch schlägt sich auch auf der Oberfläche des pilzförmigen Strömungsleitkörpers ein Brennstoff-Film nieder, der die vorstehend genannten Nachteile noch verstärkt.

Der Erfindung liegt somit die Aufgabe zugrunde, den eingangs erläuterten Vergaser so zu verbessern, daß das erzeugte Gemisch aus Brennstoff und Luft mit einem Minimum von Brennstoff-Wandniederschlag durch die Saugleitungen zu den Zylindern gelangt.

Diese Aufgabe wird gemäß der Erfindung dadurch gelöst, daß der Zerstäubungsschlitz unter etwa 90° zur Strömungsrichtung der Ansaugluft am Übergang des Ringkanals in die Mischkammer mündet.

Der Zerstäubungsschlitz liegt in Strömungsrichtung gesehen nunmehr also am Ende des Ringkanals. Die Brennstoffzerstäubung erfolgt also erst unmittelbar hinter dem Ringkanai, d. h. in den freien Raum der Mischkammer. Es steht also für die Aufteilung des Brennstoffs in kleine Tröpfchen ein von störenden Wandungen freier Raum zur Verfügung, so daß vor der Erzeugung der Tröpfchen keine Wandbenetzung erfolgen kann. Da der Brennstoff unter etwa 90° zu der vorbeiströmenden Ansaugluft austritt, wird eine optimale Gemischbildung erreicht. Der ausgetretene Brennstoff wird in dünner Schicht und in großer Längenerstreckung von der Luft erfaßt und in den freien Raum der Mischkammer hinein zerstäubt, da der konusförmige Strömungsleitkörper nur gerade bis zu dem Zerstäubungsschlitz reicht. Nur der Teil des Luftquerschnitts, der an dem Strömungsleitkörper anliegt, wird zur unmittelbaren Zerstäubung des Brennstoffs herangezogen. Der an der Außenwandung des Ansaugkanals strömende Teil der Luft verhindert über eine beträchtliche Strecke eine Berührung der Wandung durch die austretenden Brennstoff-Tröpfchen. Hier wird also eine Art Luftschleier gebildet. Dadurch wird nicht nur ein besserer Transport der Brennstoff-Tröpfchen zu den einzelnen Zylindern erreicht, sondern zugleich auch eine bessere Verdampfung der Tröpfchen in der Luft erzielt, da die Brennstoffoberfläche größer ist als bei an der Wandung entlangfließenden Brennstoff-Filmen. Außerdem wird eine Aufteilung des Brennstoffes in kleinere Tröpfchen erreicht, die an Krümmungen wegen der im Vergleich zum Querschnitt der Tröpfchen geringeren Masse besser dem Luftstrom folgen können.

Zwar zeigt auch bereits die FR-ZP 38 034 einen Vergaser, bei dem der Brennstoff unter etwa 90° zu der vorbeiströmenden Ansaugluft austritt. Jedoch schlägt sich auch bei dieser Ausführungsform der austretende Brennstoff auf der dem Zerstäubungsschlitz unmittelbar gegenüberliegenden Kanalwandung sowie auf einem stromab des Zerstäubungsschlitzes liegenden Strömungsleitkörper nieder, der die innere Wandung eines Ringkanals bildet.

Auch die FR-PS 20 35 297 zeigt einen Vergaser, bei dem der Brennstoff aus verhältnismäßig kleinen Bohrungen angenähert senkrecht zu der vorbeiströmenden Ansaugluft austritt. Auch hier liegt die Außenwandung des Ansaugkanals unmittelbar gegenüber von den genannten Bohrungen, so daß sich der austretende Brennstoff auf dieser Wandung niederschlagen muß. Die genannten Bohrungen sind in einem Strömungsleitkörper angeordnet, der sich auch stromab der genannten Bohrungen fortsetzt und hier die Innenwandung des Ansaugkanals bildet, auf der sich ebenfalls der Brennstoff niederschlagen muß. Dies wird noch dadurch begünstigt, daß die Ansaugluft in diesem Bereich auf die Innenwandung des Ansaugkanals gerichtet ist.

In einer zweckmäßigen Ausführungsform der Erfindung kann eine der den Ringkanal bildenden Wandungen axial verschiebbar sein.

V 3

In der Zeichnung sind zwei als Beispiele dienende Ausführungsformen der Erfindung dargestellt. Es zeigt

Fig. 1 im Längsschnitt einen Vergaser mit festem Lufttrichterquerschnitt,

F i g. 2 einen Vergaser im Längsschnitt mit veränderlichem Lufttrichterquerschnitt.

Der Vergaser gemäß Fig. 1 weist einen festen Lufttrichterquerschnitt auf, wobei der Luftt. ichter die Form eines verhältnismäßig engen, durch zwei konzentrisch angeordnete Wandungen 2, 3 gebildeten Ringkanals 1 aufweist. Letzterer besteht aus einem verhältnismäßig kurzen Konus, der in eine Mischkammer 4 mündet. Von einem Brennbehälter 5 tritt der Brennstoff durch eine Hauptdüse 6 an einer Luftkorrekturdüse 7 vorbei durch eine Leitung 8, an der noch eine Luftzusatzdüse 9 angebracht sein kann, zu einem ringförmigen Zerstäubungsschlitz 10. Letzterer liegt an der Einmündung des Ringkanals 1 in die Mischkammer 4 zentrisch im Ringkanal, und zwar in dessen innerer Konuswandung 3. Der senkrecht zur Strömungsrichtung der Verbrennungsluft ausmündende Brennstoff wird von der mit hoher Geschwindigkeit durch den Ringkanal t strömenden Luft erfaßt, in die Mischkammer 4 hinein zerstäubt und dabei in kleine Tropfen zerrissen. Infolge ihrer geringen Masse und des relativ hohen Luftwiderstandes schweben diese kleinen Tröpfchen in der Luft, ohne in Krümmungen der Saugleitung an die Wand geschleudert zu werden. Die kleinen Tröpfchen ergeben eine große Gesamtobe~fläche, so daß eine weitgehende Verdampfung je nach Temperatur ermöglicht wird. Durch die plötzliche Änderung des Strömungsquerschnittes bei der Einmündung des konusförmigen Ringkanals 1 in die Mischkammer 4 ergibt sich an dieser Stelle eine starke Turbulenz, wodurch die Verdampfung gefördert und die Mischung von Brennstoff und Luft optimal gemacht werden.

Die Mengenregelung erfolgt in üblicher Weise durch eine Drosselklappe It. Das für die Herabsetzung der Stickoxidbildung erforderliche Abgas wird kurz unterhalb der äußeren Konuswandung 2 des Ringkanals 1 über die Wandung der Mischkammer 4 zugeführt, und zwar über einen einen engen Austrittsschlitz aufweisenden Kanal 12, der ringförmig um die Mischkammer 4 gelegt ist. Das Abgas kann jedoch auch zentral durch eine Bohrung 32 in der Mitte der inneren Konuswandung 3 von oben her zugeleitet werden. Dies ist in F i g. 1 durch einen entsprechenden Pfeil angedeutet.

Leerlauf, Übergang vom Leerlauf zu hoher Leistung, Umluftzuführung, Anlaßvorrichtungen und gegebenenfalls verstellbare Zusatzdüsen für die Brennstoffzufuhr werden in bekannter Weise verwendet. Die in F i g. 1 angedeutete Leerlauf- und Umlufteinnchtung ist mit dem Bezugszeichen 13 gekennzeichnet.

Fig.2 zeigt einen Vergaser mit veränderlichem Lufttrichterquerschnitt. Die Verbrennungsluft tritt links

ίο entsprechend dem Pfeil 14 in das Vergasergehäuse ein, in dem ein axial bewegbarer Kolben 15 angeordnet ist. Letzterer bildet die innere Konuswandung 3 und hängt an seinem oberen Ende an einer Membran 16. Die mit hoher Geschwindigkeit durch den Ringkanal 1 strömen-

:5 de Luft weist zwischen den Konuswandungen 2,3 einen kleinen Absolutdruck auf. Dieser wird durch eine öffnung 17 in eine durch die Membran 16 begrenzte Steuerdruckkammer geleitet. Der Unterdruck versucht, den Kolben 15 nach oben zu ziehen. Dieser Kraft steht das Kolbengewicht sowie die Kraft einer Feder 18 entgegen, wobei sich eine von der einströmenden Luftmenge abhängige Stellung des Kolbens ergibt.

Der Brennstoff wird aus dem Brennstoffbehälter 5 durch die Hauptdüse 6 gefördert, deren Querschnitt durch eine Düsennadel 19 beim Bewegen des Kolbens 15 verändert wird. Letzterer ist über einen inneren Zapfen in einer mit dem Vergaserdeckel verbundenen Hülse 20 gleitend geführt und mit der Düsennadel 19 starr verbunden. Der Brennstoff fließt z. B. durch Bohrungen in die hohl ausgebildete Düsennadel 19 nach oben. Durch eine Nadelführung 22 kann Luft durch im Nadelkörper vorgesehene seitliche Löcher beigemischt werden. Außerdem kann an einer hochgelegenen Stelle über eine Düse 30 Luft zugeführt werden. Der zerschäumte Brennstoff fließt durch eine Leitung 31 zum Zerstäubungsschlitz 10 am unteren Ende des Kolbens 15, wo er von der Verbrennungsluft erfaßt und zerstäubt wird. Die den Brennstoff führenden Teile befinden sich somit alle in einem Raum mit Außenluftdruck.

Cben im Vergasergehäuse ist ein üblicher Dämpferkolben 29 vorgesehen.

Das Zerstäubungssystem in der erfindungsgemäßen Ausbildung ist selbstverständlich auch bei nacheinander öffnenden Registervergasern verwendbar.

Hierzu 2 Blatt Zeichnungen

Claims (2)

Patentansprüche:

1. Vergaser für Brennkraftmaschinen mit einem stromauf eines willkürlich einstellbaren Drnsselorgans zur Mengenregelung im Ansaugkanal.- . isch angeordneten konusförmigen Strömungslei .,orper, der zusammen mit der Ansaugkanalwandung einen stromab zentrisch in eine Mischkammer gerichteten Ringkanal bildet, und der auf seinem Umfang für die Einbringung des Brennstoffes in den Ansaugluftstrom einen durchgehenden ringförmigen Zerstäubungsschlitz aufweist, der unmittelbar stromab des engsten Querschnitts des Ringkanals liegt, wobei der Mischkammerquerschnitt stromauf des Drosselorgans zumindest gleich dem am Übergang des Ring.kanals in die Mischkammer ist, dadurch gekennzeichnet, daß der Zerstäubungsschlitz (10) unter etwa 90° zur Sfrömungsrichtung der Ansaugluft am Übergang des Ringkanals (1) in die Mischkammer (4) mündet.

2. Vergaser nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß eine der den Ringkanal (1) bildenden Wandungen (2,3) axial verschiebbar ist.

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