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Vergaser für Explosionsmotoren. Die Erfindung betrifft einen Vergaser
für Explosionsmotoren mit selbsttätiger Regelung der Zusammensetzung des Brennstoffluftgemisches.
Bei bekannten Vergasern, die eine solche Regelung bezwecken, erfolgtzdiese beispielsweise
durch selbsttätige Ventile, mit deren Hilfe die Zusammensetzung des Brennstoffluftgemisches
dadurch geregelt wird, daß die verschiedene Geschwindigkeit des Motors unmittelbar
den Benzinaustritt beeinflußt.
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Bei einem bekannten Vergaser dieser Art wird insbesondere die Regelung
dadurch erstrebt, daß der gewöhnlichen Düse, die bei Erhöhung der Geschwindigkeit
des Motors das Benzin zu reichlich ausfließen läßt, eine zweite Düse hinzugefügt
wird, die in entgegengesetztem Sinne arbeitet wie die erste Düse und insbesondere
bei kleinen Geschwindigkeiten den Mangel an Benzin ausgleicht, so daß sich aus .den
aus beiden Düsen ausfließenden Benzinmengen eine solche Gesamtmenge ergibt, die
der hinzugefügten Luft ungefähr entspricht.
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Bei einem anderen bekannten Vergaser erfolgt das gleichzeitige Ansaugen
von Luft und Benzin in einer Düse, die in einer Kammer angeordnet ist, unter Erhöhung
des Unterdruckes. Hierbei verursacht aber die Luft, die .durch Löcher in die Düsenkammer
eintritt, eine Herabsetzung des Unterdruckes derart, daß das Gemisch annähernd konstant
bleibt.
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Im Gegensatz hierzu ergibt sich nun bei dem Vergaser nach der vorliegenden
Erfindung eine solche selbstätige Regelung der Zusammensetzung des Luftbrennstoffgemisches,
daß sich diese der jeweiligen Geschwindigkeit des Motors fast theoretisch genau
anpaßt. Erreicht ist dies durch die Verbindung einer Drosselstelle für den eintretenden
Flüssigkeitsstrahl - und mehrerer Sauginjektoren, die mit zunehmender Umdrehungszahl
des Motors nacheinander in Wirkung treten. Die Zahl der nacheinander in Wirkung
tretenden Injektoren wird- dabei je nach der Zahl der Geschwindigkeitsstufen, für
-die der Motor bestimmt ist, bemessen. Je größer die Geschwindigkeit ist, bis auf
die der Motor gesteigert-werden kann, desto größer muß auch die Zahl der beim Vergaser
angeordneten Injektoren sein, um das Verhältnis zwischen Brennstoff und Luft ständig
Eo zu regeln und zu verändern, daß es bei jeder Geschwindigkeit das günstigste ist.
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Durch den Gegenstand der Erfindung ist man infolge der erzielten Annäherung
an die theoretisch richtige Zusammensetzung des Gemisches für jede Geschwindigkeit
in der Lage, Motoren, deren Umdrehungszahlen zwischen Grenzen im Verhältnis von
x : so schwanken., jederzeit mit einem richtig bemessenen Luftbrennstoffgemisch
zu speisen.
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Auf der Zeichnung ist eine Ausführungsform der Erfindung schematisch
in einem Schnitt veranschaulicht.
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An das Gehäuse = des Vergasers ist der Stutzen 2 angeschlossen, der
die Verbindung mit den Motorzylindern herstellt, und in den die Drosselklappe 3
eingeschaltet ist. Seitlich ist am Vergasergehäuse ein Glasgefäß q. angebracht,
das einen Schwimmer g enthält, dessen Spindel 6 die Benzinzuleitung 7 mehr oder
weniger
abschließt, wodurch mit Hilfe des Schwimmers der Flüssigkeitsstand im Behäl= ter
q. auf gleicher Höhe gehalten wird.
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In das Gehäuse i des Vergasers ist anschließend an den Stutzen 2 ein
Diffusor 8 eingesesetzt, der sich in den Raum 9 öffnet, in den die angesaugte Luft
von außen eintritt. Das Benzin oder der sonstige Brennstoff fließt aus dem Behälter
q. durch einen Kanal io in den Raum ii. Die Brennstoffdüse besteht aus den konzentrischen
Rohren 12, 13 und 14.. Das Rohr 14 ist oben mit einer kegelförmigen Haube'15 versehen,
die eine ringförmige Öffnung 16 frei läßt. Die Wandung des Rohres 13 ist mit zwei
in verschiedener Höhe liegenden Gruppen von Löchern 17 und 18 versehen. An das Rohr
14 schließt sich ein aufwärts gekrümmtes Rohr ig an, das in die den Diffusor umgebende
Kammer 2o mündet. Mit dem Rohr 13 steht unten ein Kanal 21 in Verbindung, der außerhalb
des Vergasergehäuses ins Freie führt. Das untere Ende des Rohres 12 ist durch ein
durch die Mutter 23 hindurchgeführtes Spitzenventil 22 mehr oder weniger verschließbar.
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Die Vorrichtung arbeitet in folgender Weise Das durch den Schwimmer
5 in dem Gefäß q. auf gleichbleibender Höhe gehaltene Benzin gelangt durch den Kanal
.io in das Rohr 12. Da das obere Ende dieses Rohres tiefer liegt als der Flüssigkeitsspiegel;
so tritt das Benzin über das Rohr i2 über und füllt auch das Rohr 13 an. Infolgedessen
gelangt -es auch in den Kanal 21 -und durch die Löcher 17 und 18 in die Rohre 14
und ig. Es erfüllt alle diese Räume bis zu der durch den Schwimmei aufrechterhaltenen
Höhe.
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Nachdem der Motor angeworfen ist, hält man die Drosselklappe fast
geschlossen, was einem langsamen Gang des Motors entspricht. Infolgedessen ergibt
sich in dem Diffusor 8 nur eine geringe Druckverminderung gegenüber der Atmosphäre.
Da nun das Benzin die Kanäle 2i und ig - sowie Rohre r2, r3 und 14. vollständig
bis nahezu an den Ringspalt 16 ausfüllt, so ergibt sich trotz der geringen Saugwirkung
doch ein leichtes Ansaugen und eine gute Zerstäubung des Benzins im Diffusor 8 derart,
daß im Verhältnis zu der angesaugten Luft der Brennstoff in geringem >Jberschuß
vorhanden ist, was für den langsamen Gang des Motors von Vorteil ist.
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Da die bei dem beschriebenen Vorgang verbrauchte Benzinmenge an sich
klein ist, so ist auch die Geschwindigkeit des aus dem Kanal io in das Rohr i2 eintretenden
Flüssigkeitsstrahles klein, und infolgedessen ist der der Flüssigkeit beim Eintritt
in das untere Ende des Rohres 12 infolge der Drosselung dargebotene Reibungswiderstand
fast Null.
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Öffnet man nunmehr, um den Motor zu beschleunigen, die Drosselklappe
3 mehr- oder weniger vollständig, - so ergibt sich in dem Diffusor 8 'eine größere
Luftgeschwinc1igkeit und demnach auch ein größerer Unterdruck, und zwar steht diese
Vermehrung des Unterdruckes im Verhältnis zu der Vergrößerung der Motorgeschwindigkeit.
Die Vergrößerung des Unterdruckes im Diffusor hat auch eine Vergrößerung der durch
den Ringspalt 16 angesaugten und zerstäubten Benzinmenge zur Folge, woraus. wiederum
eine größere Geschwindigkeit des durch den Kanal io.in das Rohr 12 eintretenden
Flüssigkeitsstrahles folgt. Da aber der Reibungswiderstand für diesen Flüssigkeitsstrahl
bei seinem Eintritt in das Rohr 12 mit dem Quadrat seiner Geschwindigkeit wächst,
so ist die unten in das Rohr rz eintretende Benzinmenge kleiner als die durch den
Ringspalt 16 austretende, und zwar ist die Differenz um so größer, je größer die
Luftgeschwindigkeit und der Unterdruck im Diffusor 8- sind.
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Hieraus ergibt sich, daß der Flüssigkeitsspiegel in den -Rohren 12,
13 und 14 sowie auch in den Kanälen ig und 21 sinkt, bis die Leitung ig vollständig
leer ist. In diesem Augenblick entsteht, da die Leitung ig mit ihrem freien Ende
in den unter Atmosphärendruck stehenden. Raum 2o mündet, ein Luftstrom, der aus
dem Raum 2o durch die Leitung ig in das Rohr 14 geht, da letzteres unter der Einwirkung
des Unterdruckes im Diffusor steht. Die Stärke der Luftströmung ist um so größer,
je größer der Unterdruck im Diffusor 8 ist. Dieser Luftstrom zerstäubt den gesamten
Brennstoff, der durch das Rohr 12 zugeführt wird, und da die Rohre 13 und 14 mit
dem Ringspalt 16 einen Injektor bilden, -so ergibt sich, daß aus dem Rohr
i z das Benzin um so energischer- herausgerissen wird, je größer die Gewindigkeit
der durch die Leitung ig hindurchgesaugten Luft ist. Infolgedessen wird die durch
vergrößerte Reibung des in das Rohr 12 eintretenden Flüssigkeitsstrahles sich ergebende
Verzögerung durch die erhöhte Injektorwirkung ausgeglichen, so daß das Gemischverhältnis
trotzdem richtig bleibt.
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Wird die Drosselklappe 3 noch weiter ge. öffnet, und nimmt infolgedessen
die Geschwindigkeit des Motors noch weiter zu, so genügt die Injektorwirkung des
durch die Leitung =g hindurchgehenden Luftstromes nicht mehr, um die wachsende relative
Verzögerung des mit noch größerer Geschwindigkeit in das Rohr 12 einströmenden Flüssigkeitsstrahles
auszugleichen, und infolgedessen sinkt der Flüssigkeitsspiegel in den Rohren 12,
13 und 14 sowie in den Kanal 21 noch weiter bis unter die Löcher 17 und schließlich
auch noch bis unter die Löcher 18. Der durch die Leitung 1g
hindurchgesaugte
Luftstrom gelangt also zunächst durch die Löcher 17 und später auch durch die Löcher
18 zwischen die Rohre 12 und 13 und geht hier aufwärts. Es entsteht also hier eine
zusätzliche Injektorwirkung, die nunmehr zum Ausgleich der steigenden relativen
Verzögerung des unten in das Rohr 12 eintretenden Flüssigkeitsstrahles ausreicht.
Es ergibt sich also auch für noch größere Geschwindigkeiten des Motors eine genaue
Bemessung der Bestandteile des Gemisches von Luft und Brennstoff.
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Geht nun das Öffnen der Drosselklappe 3 und dadurch die Erhöhung der
Geschwindigkeit des Motors noch weiter vor sich, und zwar bis zu vollständiger Öffnung
der Klappe, so gewinnen die Reibungswiderstände beim Eintritt des Flüssigkeitsstrahles
in das Rohr 12 von neuem die Überhand über die Saugwirkung des Injektors. Der Flüssigkeitsspiegel
in den Rohren i2, 13 und 1q. sinkt also immer weiter, bis schließlich auch der Kanal
21 vollständig entleert ist. In diesem Augenblick entsteht demnach auch - ein Luftstrom
durch diesen Kanal 21, der seinerseits zur Erhöhung der Injektorwirkung wiederum
beiträgt. Es findet also auch für die höchste Tourenzahl des Motors wiederum ein
erneuter Ausgleich zwischen der Injektorsaugwirkung und den dem Eintritt des Flüssigkeitsstrahles
in das Rohr x2 entgegenwirkenden Reibungswiderständen statt.
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Es ist ohne weiteres ersichtlich, daß die Zahl der den Injektor bildenden
konzentrischen Rohre und demgemäß die Zahl der daran anschließenden im Falle ihrer
Entleerung Luftströme führenden Leitungen beliebig ist, so daß also statt der drei
Rohre 12, 13, 1q. und der beiden Leitungen z9, 2= deren mehr oder weniger vorhanden
sein können.