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VORRICHTUNG ZUM MAISCHEN VON BRENNSTOFF UND LUFT.
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Diese Erfindung bezieht sich auf Vorrichtungen zum Mischen von Brennstoff
und Luft und insbesondere auf solche, welche in Verbindung mit Vergasern von Verbrennungsmotoren
gebraucht werden.
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Bekannte Vorrichtungen zum Nischen von Brennstoff und Luft enthalten
eine Vielzahl von drehbaren Nischungselementen in verschiedenen Formen in denen
die einen durch eine äussere Kraft angetrieben werden, während die anderen von der
Durchströmung des Gemisches in Drehbewegung versetzt werden. Der Zweck solcher Vorrichtungen
ist eine weitere Durchmischung des Brennstoff-Luftgemisches, welches vom Vergaser
herkommt, zu gewährleisten um eine bessere Verbrennung im Motor zuerhalten.
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Die Vorrichtung nach der vorliegenden Erfindung liegt zwischen dem
Vergaser und dem Verbrennungsmotor. Das drehbare Element der Vorrichtung besteht
aus einer Anzahl von drehbaren Teilen, mit unregelmässiger Oberfläche welche eine
Gemischströmung aufnehmen, wobei die Strömung, welche diesen Teilen zugeführt wird,
eine Strömungsrichtung hat die im allgemeinen in bezug auf die Drehbewegung der
Teile ist.
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Bei einer anderen Ausführung der Erfindung, besitzen die Teile eine
Anzahl von Bohrenden. Mit Teile der drehbaren Teile wird dem hereinströmenden Strom
des 3rennstoff-Luftgemisches eine turbulente Mischungsbewegung zueteilt. Diese teile
sind vorzugsweise durchbohrte Scheiben mit Oeff.ingen durch welche ein Anteil des
Gemisches strömt, wobei der Durchfluss durch diese Oeffnungen eine schrofle Ablenkung
dieses Gemisctanteils hervorruft. Auf diese Weise unterliegt das Brennstoff-luftgemisch
des Vergasers einer weiteren Durchmischung welche ein-gleichmässiges, feinzerstäubtes
Gemisch gewährleistet.
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Die wichtige Aufgabe dieser Erfindung ist, eine Mischungsvorrichtung
zur Aufnahme des Gemischstromes vom Vergaser zu schaffen um der Strömung einen Turbulenzgrad
zu erteilen der eine gleichmässige und höchste Brrrnstoffzerstäubung gewährleistet.Bei
der Verbrennung der Brennstoff Luftladung im Notor erhält man durch eine wirksamere
Verbrennung des Brennstoff fes eine Leistungssteigerung des Motors, während unerwünschte
Auspuffgase vermindert werden.
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Die Einfachheit der vorliegenden Vorrichtung, mit einem einzigen drehbaren
Teil, welcher aus einer Welle mit darauf angebrachten Scheiben besteht, gewährleistet
ein störungsfreies Aggregat von niedrigen Anschaffungskosten. Die Erfindung hat
sich als betriebssicher erwiesen, da keine Schäden am Aggregat entstehen, wenn bei
möglicher Rückfeuerung des Motors eine Zündung des Brennstoff Luftgemisches im Aggregat
selbst vorkommen kann. Auch ist das Ausfallen der drehbaren Scheiben bei arbeitendem
Motor nicht kritisch für den Weiterlauf desselben.
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Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in den Zeichnungen dargestellt
und werden in folgenden näher beschrieben, es zeigen: Figur 1 eine Vorderansicht
eines Teiles es Verbrennungsmotcrs mit einer Vorrichtung nach der vorliegenden Erfindung,
welche unterhalb dem Vergaser des Hetors angebracht ist, Figur 2 einen vertikalen
Schnitt durch die Erfindung entlang
der Linie 2-2 gemäss Figur 1
Figur 3 einen horizontalen Schnitt etwa entlang der Linie 3-3 gemäss Figur 2 und
welcher entlang einer querverlaufenden Mittellinie des Gehäuses endet, Figur 4 einen
vertikalen Schnitt durch die erfindungsgemasse Vorrichtung etwa entlang der Linie
4--4 gemäss Figur 2, wobei die Scheiben nicht im Schnitt dargestellt sind, Figur
5 eine Seitenansicht der drehbaren Teile der Erfindung, Figur 6 eine vergrösserte
Teilansicht einer Anzahl von Scheiben, welche entlang der Linie 6-6 gemoss Figur
2 geschnitten sind um die Oeffnungen mit dem dazwischen strömenden Gemischstrom
zu zeigen, Figur 7 eine Teilansicht eines abgeänSe.rten Rotorgehäuses und Figur
8 eine ähnliche Ansicht wie in Figur 7 mit abgeänderten Scheiben.
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Die Bezugnummer (10) bezieht sich allgemein auf die erfindungsgemässe
VorrichtulÆ welche zwischen einem Verbrennungsmotor (11) und dem dazugehörenden
Vergaser (12) angebracht ist.
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Der Motor (11) so wie der Vergaser und das Verteilerrohr (13), sind
von konventioneller Bauart und Betriebsweise.
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Die Vorrichtung nach der Erfindung hat ein Gehäuse (15) für einen
Rotor. Das Gehäuse (15) befindet sich zwischen dem Vergaser und dem Verteilerrohr,
wobei die angeflanschten Einbauplatten (16) (17) an diesen Rotorteilen befestigt
werden können. Ein Brennstoff-Lufteinlassraum (18) wird aus dem oberen Teil des
Gehäuses (20) gebildet wobei durch diese Anordnung das hereintretende Brernstoffluftgemisch
tangential zum Rotor (21) verteilt wird. Bei einer zweiten Ausführung der Erfindung
die später beschrieben wird, ist ein Gehäuseeintrittsraum zentral über der Achse
des Rotors angebracht.-it.
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Während das hier gezeigte Gehäuse (15) mit einem Vergaser iuit zwei
Iuittrichtern arbeitet, ist es naheliegend, dass verschie&*ne andere Gehäuscformen
notwendig sind um den Brennstoffluftstrom, bei andern Vergaserarten, entlang dem
Rotor (21) zuführen.
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Der Brennstoff-Lufteinlassraum (18) mündet nach unten durch eine längliche
innenliegende Oeffnung (22) in die innere Umfangswand (19) des Gehäuses. Zu gleicher
Zeit bildet die Wand einen Gehäusezwischenraum (15A) wie in Figur 2 gezeigt ist.
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Ein Teil (24-) der Welle des Rotors (21) ist bei (25) zwischen den
Abschlusswänden (23) des Gehäuses gelagert. Der freidrehende Rotor (21) enthält
eine Anzahl von, in einzelnen Abständen, und parallel zu einander angebrachten,
durchbohrten Scheiben (26). Die eingeführten Abstandsscheiben (27) gewährleisten
den gewünschten Abstand zwischen den einzelnen Scheiben, während etwas grössere
Abstandsscheiben (28) eine axiale Bewegung der Scheiben und der Abstandscheiben
auf der Welle verhindern.Die Scheiben und Abstandsscheiben sind so auf der Welle
(24) angebracht um miteinander in Drehbewegung gesetzt zu werden.
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Entsprechend einer besonders vorteilhaften Ausführung der vorliegenden
Erfindung benutzt man Leichtmetallscheiben (26) und Abstandsscheiben (27) von 0,794
mm Dicke, wobei die gesamte axiale Länge der Scheiben und Abstandsscheiben des Rotors
127 mm beträgt. Jede Scheibe besitzt eine Anzahl von Scheibenöffnungen (30),wie
am. besten in Figur 2 gezeigt, wo ein Teil einer Scheibe naturgetreu dargestellt
ist, um die Oeffnungen zu zeigen, während'der andere Teil der Scheibe auch mit Oeffnungen
versehen ist, die einfach durch gekreutzte Strichlinien angedeutet sind. Die Oeffnungen
einer solchen Ausführung, haben einen Durchmesser von ungefähr 1,588 mm. Der Abstand
zwischen dem äusseren Umfang der Scheiben (26) und der inneren Unfangswand des Gehäuses
(15), soll wenn möglich einen Minimalwert, z.B. 0,24 bis 0,30 mm haben.
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Ein Brennstoff-Luftauslassraum (31) mit einer zweiten entsprechender
länglicher Oeffnung (32) wird von der Gehäusewand gebildet. Der untere Teil (33)
des Gehäuses ist so ausgebildet um eine Auslassöffnung bzw. Auslassöffnungen zu
erhalten welche mit der Einlassöffnung bzw. Ejnlassöffnungen (34) des Verteilerrohrs
(13) übereinstimmen.Sowie in dem
vorherbeschriebenen oberen Teil
des Gehäuses (20) gestatten solche Umänderungen die Verwendung der schon bestehenden
Motorenteile und schliessen den Einbau der Erfindung bei verschiedenen Gehäuseein-und
Auslassformen nicht aus.
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In Figur 8 ist eine abgeänderte Ausführung der drehbaren Teile (35)
dargestellt. Die Teile sind vorzugsweise kreis-oder scheibenförmig und sind den
vorherbeschriebenen Teilen entsprechend in engen Abständen zusammengebracht.
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Die Durchwirblung des Stromes des Brenustoff-Luftgemisches wird durch
die Vorsprünge (36) welche seitlich von den Scheiben hervorstehen gewährleistet.
Die Pfeile zeigen den durchwirbelten Gemischstrom zwischen den Scheiben , Strom
und Scheiben sind im allgemeinen parallel zueinander.
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Während bei dieser Abänderung scheibenförmige drehbare Teile mit Erhebungen
gezeigt werden, kann eine Durchwirblung des Strojesauch durch andere unregelmässige
Scheibenoberflächen gewährleistet werden. Man kann z.B. solche Scheiben mit einer
Vielzahl von Vertiefungen versehen, welche eine Wirbelbildung des Stromes des Brennstoff-Luftgemisches
in den Vertiefungen hervorgerufen wobei eine bessere Durchmischung des Stromes entsteht.
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Während dem Betrieb wird der kontunierliche Strom des Brennstoff-Luftgemisches
vom Motor durch das Gehäuse (15) gesaugt wobei der Rotor (21) durch den eintretenden
Strom in Drehbewegung versetzt wird.
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Durch den Unterschied der Geschwindigkeiten des Rotors (21) und des
eintretenden Brennstoff-Luftgemisches erfolgt ein turbulenter Strom oder eine Durchwirbiung
des Gemisches, welcher zwischen den Platten (26) und in und durch dessen Oeffnungen
(30) entsteht. Dieser Strom wird durch Pfeile in Figur 6 dargestellt. Ein Teil des
Stromes bewegt sich im Gehäuse bevor er heraustritt. Eine abgeänderte Form dieser
Erfindung ist in einer Teilzeichnung in Figur 7 dargestellt wobei das abgeänderte
Rotorgehäuse (151) einen Brennstoff-Lufteinlassraum (18') aufaleist mit einer Oeffnung
(22') welche
sich über der Welle des Rotoraufbaus (21') befindet
(Welle nicht dargestellt). Beim Abwärtsströmen des Brermstoff-Luftgemisches vom
Vergaser, entlang der Drosselplatte des Vergasers, gelangt ein assymetrischer Brermstoff-Luftstrom
in das Gehäuse (153. Der Strom welcher zu einer Seite der vertikalen Mittellinie
des Gehäuses stärker ist, wird auf diese Weise den Rotor (21). in Drehbewegung versetzten.
Während bei dieser Ausführuiigsform der Erfindung,die auf den Rotor ausgeübte Kraft
kleiner ist als für eine bestimmte Luftströmung durch den Einlassraum (18') , drcht
der Rotor dennoch mit befriedigender Geschwindigkeit bei Ltotorgeschwindigkeiten
über der Leerlaufdrehzahl. Die Auslassöffnung des abgeänderten Gehäuses (15) kann,
so wie in Figur 2 gezeigt ausgeführt werden.
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Falls der Motor weitgehend bei solchen höheren Motorgescnwindigkeiten
gebraucht wird, z r B. bei I,astwagenlangstreckenfahrten ist diese abgeänderte Form
der Erfindung besonders angebracht. Andere Abänderungen besitzen einen Antriebsmotor
für kurzzeitiges Antreiben des Rotors, wenn der Strom des Brennstoff-Luftgemisches
nicht dazu ausreicht die Drehbewegung im Rotoraufbau zu gewährleisten.