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Vorrichtung zur Erzeugung des brennbaren Gemisches für Verbrennungskraftmaschinen.
Die Erfindung bezieht sich auf Vorrichtungen zur Erzeugung des brennbaren Gemisches
für Verbrennungskraftmaschinen aus solchen Ölen, wie Paraffin, und zwar insbesondere
auf Vorrichtungen von der Gattung, bei denen das Öl einer Dochtkammer zugeführt
und dort bei Zutritt von Luft verbrannt wird, während die von den Dochten kommenden
Flammen dazu benützt werden, um einen aus einer Düse strömenden Strahl des flüssigen
Brennstoffes zu verdampfen und teilweise zu verbrennen.
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Die Verbesserungen gemäß der vorliegenden Erfindung sind unter anderen
Zielen darauf gerichtet, eine besonders vollständige Ausnützung des öligen Brennstoffes
zu sichern, Verrußungen der Ausströmdüse und der in ihrer unmittelbaren Nachbarschaft
befindlichen Teile zu verhüten, für die Ausnützung eines etwa in den Erzeuger gelangenden
Überschusses an flüssigem Brennstoff, d. h. der über den. Bedarf für die unmittelbare
Verdampfung und der. unmittelbaren Verbrauch .in den Maschinenzylindern hinausgehenden
Brennstoffmenge, Sorge zu tragen, ein gasförmiges Gemisch mit einem Gehalt an inaktivem
Gas hervorzubringen, welches bei jeder gewünschten Geschwindigkeit oder Belastung
der Maschine verbraucht werden kann, ohne Klopfen in den Maschinenzylindern zu veranlassen
und passende Hilfsmittel wrzusehen, um die 1)rQSselorgane für das vom Erzeuger kommende
gasförmige Gemisch und für die Zusatzluft zusammen und in festgesetztem Verhältnis
zueinander zu handhaben und dabei die Möglichkeit offen zu halten, das gegenseitige
Verhältnis der Öffnungsweiten der Drosselorgane zu verändern.
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Gemäß der vorliegenden Erfindung ist die Strahldüse vom Ende eines
Speiserohres umgeben, durch welches Luft, gemischt mit einem Anteil von inaktivem
Gas oder von Verbrennungsprodukten, aus der Dochtkamir_er zugeführt wird, so daß
eine Teilverbrennung des zerstäubten Brennstoffes in einer Kammer über dem Strahl
herbeigeführt wird.
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Es empfiehlt sich, das Speiserohr über die Mündungshöhe der Strahldüse
hinaufreichen zu lassen. Befindet sich das Speiserohr in einigem Abstande von' der
Strahldüse, so dient es dazu, die Düse vor der Verbrennungshitze des zerstäubten
Brennstoffes und auch vor der Hitze der aus der Dochtkammer kommenden Flamme zü
schützen.
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Das Luftzuführungsrohr ist zweckmäßig vom oberen Teil der Dochtkammer,
zu welcher die Luft durch geeignete Öffnungen eingelassen wird, abgeleitet und nach
unten durch die Flammenfläche in der Dochtkammer geführt, um in der beschriebenen
Weise die Strahldüse zu umgeben. Das durch die Flammenfläche geführte Stück der
Luftzuleitung wird also geheizt. Die in den oberen Teil der Dochtkammer eingelassene
Luftmenge
und folglich auch das Verhältnis der Luft zu dem in das Luftzufürungsrohr gelangenden
inaktiven Gas, ferner auch die zum Unterhalten der Verbrennung dienende Luftzufuhr
in den unteren Teil der Verbrennungskammer können iii verschiedenen Apparaten verändert
werden, um sie verschiedenen Maschinen und Bedingungen anzupassen. .
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Von der Dochtkaminer führt ein Ausgang weg, durch welchen die Flammen
aus der Dochtkaminer in die Verbrennttngskanimer über der Strahldüse gezogen werden.
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Der fein verteilte von der Strahldüse komrnende Brennstoff gelangt
in die Verbrennungskammer,. welche oben mit einer Ablenkplatte versehen ist, die
enge rings verteilte Cffnungen oder Schlitze für den Durchgang des gasförmigen Brennstoffes
und etwa vorhandenen unverdampften flüssigen Brennstoffes freiläßt, welche beide
nach dem Durchgang durch die Schlitze in eine zweite Kammer treten, die oben ein
Gefäß enthält, in w-elclies die schweren Teilchen alles noch unverdampften flüssigen
Brennstoffes fallen. Das Gefäß kann ringförmig aufgerollt oder scheibenförmig sein,-und
ein oder mehrere Abzugsrohre können von - dem Gefäß, von welchem der gesammelte
Brennstoff geliefert wird, nach der Ablenkplatte oder einer sonstigen beheizten
tiefer gelegenen Fläche geführt sein.
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Von der zweiten Kammer wird der Brennstoff in den Maschinenzylinder
hinter ein Absperrorgan gezogen, und zugleich wird Luft eingesogen, deren Einströmung
durch ein zweites Absperrorgan gesteuert wird. Beide Absperrorgane sind zweckmäßig
als Klappen ausgestaltet. Es empfiehlt sich, die Anordnung zu treffen, daß beide
Absperrorgane mittels eines Hebels verstellt werden können; es ist jedoch dafür
gesorgt, daß die öffnungsweite des einen Absperrorganes gegenüber der des anderen
eingestellt werden kann, um verschiedenen Betriebsbedingungen zu genügen. Außerdem
kann ein Überströinweg vorgesehen sein, der von der zweiten Kammer zum Maschinenzylinder
führt, um beim Leerlauf der Maschine_benützt zu werden.
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Am besten wird der Brennstoff, dessen Zutritt unter der Einwirkung
eines Schwimmers steht, nach einer mit der Strahldüse in Verbindung stehenden Kammer
geleitet, in deren oberem Teil durch eine Feder ein Filter festgehalten wird, durch
welches der Brennstoff zur Strahldüse gelangt. Der Brennstoff wird durch einen Durchgang
strömen gelassen, der vom oberen Teil der Kammer unterhalb der Düse nach dem Gefäß
führt, welches die Dochte enthält, die aus Äsbest bestehen können. Auf der beiliegenden
Zeichnung ist Fig. i ein Querschnitt einer Bauform des gemäß der vorliegenden Erfindung
durchgebildeten Erzeugers für gasförmigen Brennstoff.
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Fig. z ist der Grundriß einer Ablenkplatte, wie eine solche in der
.Dochtkammer benützt wird.
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Fig.3 ist der Grundriß des Deckels der Doclitkamirier.
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rig. 4. ist eint lotrechter Querschnitt einer anderen Ausfiilii-tlngsforin
der Ablenkplatte in der Verbrenntui @skaminer.
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Fig.5 und 6 veranschaulichen die zweckutäßigsten Hilfsmittel zum Einstellen
des Gas- und Luftgemisches für die Maschine.
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Der Zutritt des flüssigen Brennstoffes in den Apparat wird von einem-
gewöhnlichen Schwimmerventil i gesteuert; der Brennstoff gelangt von der Schwiniinerventilkammer
durch einen Kanal z, der in einer. genuteten Ring 3 mündet, nach einer Kammer 4,
von der die Strahldüse 7 abgeht. In der Kammer befindet sich eine Feder 5, die dazu
dient, uni ein Filter 6 gegen das untere Ende der Strahldüse anzudrücken.
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Der Ring 3 wird in seiner richtigen Lage uni die Kammer 4 durch eine
Befestigungsintitter 8 nebst Schraubenkapsel g festgehalten. Außen an der Kapsel
kann ein Ablaßhahn angeschlossen sein. Aus der Kammer .t gelangt ein Teil des Brennstoffes
durch den Kanal i i nach der Dochtkammer 1z, die die Dochte io enthält: Eine Absperrklappe
13 bedeckt seitlich an der Dochtlainmer eine Öffnung, durch welche Luft durch den
Unterdruck der Maschine eingesogen wird. Die Luft gelangt durch andere öffnungen-34
und 35 zu den Dochten io bzw. in den oberen Teil der Dochtkarnmer. Die durch die
Öffnung 35 tretende Luft wird mit dem inaktiven Gas, welches die Dochtflammen liefern,
gemischt, bevor es durch ein e Leitung 14 in einen die Strahldüse umgebenden Rohrstutzen
15 und dann in die V erbrennungskarnmer 16 gelangt.. Es hat sich herausgestellt,
daß die Gegenwart von inaktiven Gasen in der von der Leitung 14 zugeführten Luft
die Wirkung hat, das »Klopfen« in den Maschinenzylindern zu verhüten.
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Durch eine Öffnung 17 in der Seitenwand der Dochtkammer werden die
Dochtflammen in den die Kammer 16 umgebenden Raum gezogen.-. Sie treten durch Öffnungen
.2o in die Kammer 16 und entzünden das Gemisch, welches durch den Unterdruck der
Maschine aus der Kammer 4 durch die Strahldüse 7 in Form eines feinen Nebels in
die Kammer 16 gesogen wird. Die aus der Leitung 14 und dem Rohrstutzen 15 kommehde,
in die Kammer-16
tretende Luft unterhält eine Teilverbrennung des
Brennstoffes: Die Kammer i6 ist oben mit einer Ablenkwand 27 versehen, gegen welche
die unverdampften, d. h. noch flüssigen Teilchen des Brennstoffes auftreffen; diese
Teile werden entweder beim Auftreffen verdampft oder auf die heißen Wände der Kammer
16 zurückgeworfen und dort verdampft. Rings um die Ablenkwände 27 sind enge Umfangsöffnungen
freigelassen, um den Durchtritt des gasförmigen Gemisches in eine zweite Kammer
18 zu ermöglichen, in welcher ein tischförmiges Gefäß i9 angeordnet ist, das dazu
dient, allen etwa noch in flüssiger Form befindlichen Brennstoff aufzusammeln. Das
Gefäß i9 kann mit einem in Fig. i nicht eingezeichneten Absperrohr versehen sein,
um allen angesammelten Brennstoff nach der erhitzten Ablenkplatte 27 zu leiten.
Das gasförmige Gemisch gelangt durch eine Drossel-1clappe 22 zur Maschine und wird
durch eine ähnliche Drosselklappe 21 mit Luft gemischt.
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Dadurch, daß aller unver dampfter flüssiger Brennstoff aus dem Nebel
die Ablenkplatte 27 trifft und von ihr bis zur Verdampfung zurückgehalten oder auf
die heißen Wände der Kammer 16 zurückgeworfen wird, und da aller immer noch unverdanmpfte
flüssige Brennstoff auf das Gefäß i9 trifft, dort gesammelt wird und ebenfalls in
die Verdampfungszone nach unten gelangt, ist augenscheinlich dafür Sorge getragen,
daß . mit Überschuß an flüssigem Brennstoff gearbeitet werden- kann. Es kann also
aus der Strahldüse mehr flüssiger Brennstoff gesogen «-erden, als im Augenblick
verdampft und in der Maschine verbraucht wird. Wird irgendwann -aus der Düse ein
Überschuß an flüssigem Brennstoff eingesogen, so wird das, was nicht sofort verdampft
wird, auf die erhitzten Wandungen der Verbrennungskammer abgesetzt oder zurückgeschafft
und ebenfalls verdampft. Die Verdampfung dieses überschüssigen Brennstoffes wirkt
in dem Sinne, daß augenblicklich die Saugwirkung auf die Düse heruntergeht, so daß,
solange weniger Brennstoff eingesogen wird, bis über den Überschuß verfügt ist.
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Was nun die Dochtkammer anbelangt, so befindet sich innerhalb des
Gehäuses 12 eine Büchse 36, die eine Anzahl von Durchbrechungen oder Durchlässen
46 und 47 in solchen Höhen besitzt, daß sie mit Löchern 34 und 35 in übereinstimmende
Lage gebracht werden können. Die Büchse 36 ist unten mit einem Umgang 36a ausgestattet,
der dazu dient, um die unteren Enden der Dochte zu stützen. Innerhalb des Drehschiebers36
ist eine Luftverteilungsbüchse 43 angeordnet, welche dazu dient, die Luft über die
Dochte io zu verteilen. Die Büchse 43 besitzt ein auf dem Umgang 36a_ ruhendes unteres
Stück, und zwischen diesem und dem Hauptteil befindet sich eine größere Anzahl von
Löchern 43a, in denen die Seildochte io gehalten werden. Auf der Seite gegen die
Flammenöffnung 17 hin besitzen die Büchsen 36 und 43 in übereinstimmender Lage mit
den Öffnungen 17 ebenfalls Öffnungen. Oberhalb der Büchse 4.3 befindet sich die-
Lampenprallwand 23, deren Grundriß in Fig.2 dargestellt ist; diese Prallwand kann
von der Dochtkammer mittels einer U-förmigen Handhabe 24 abgenommen «-erden. Der
Kammerdeckel 25 wird mittels Flügelmuttern 26 - (Fig. 3) heruntergehalten. Die Prallwand
23 dient dazu, die von den Dochten io kommende Flamme vom Eintritt in die Leitung
14 abzuhalten; hingegen gehen die Verbrennungsprodukte durch die Aussparungen 45
im Umfange der Prallwand nach oben.
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Bei der in Fig. 4. dargestellten Abänderung besitzt die Prallwand
i9 Ringform bei spiralförmigem Querschnitt, und Rohre 48 leiten den oben auf der
Prallwand 27 gesammelten flüssigen Brennstoff nach unten auf die Wände der Kammer
16.
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Die einwärts gerichteten, am inneren Rande ernporgebogenen Rippen
i8a (F,ig. 4) der Kammer 18 dienen .in diesem Falle dazu, um die flüssigen Teilchen
nach der ringförmigen Prallwand hin abzulenken.
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Die Luftdrosselklappe 21 und die Gasdrosselklappen 22, welche den
-Zutritt des explosiblen Gemisches. nach den Zylindern der Maschine regeln, sind
zweckmäßig so angeordnet; daß sie zusammen bewegt werden, aber so, daß das Verhältnis
ihrer Öffnungsweiten veränderlich ist, und sie können mittels auf dem Steuerrad
angeordneter Handhebel eingestellt werden. .
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Die Fig. 5 und 6 erläutern zwei verschiedene Anordnungen zur Durchführung
dieser Einstellung.
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Ein Handhebel 29 (Fig. 5) ist oberhalb des Lenkrades auf einer Spindel
3o befestigt, welche durch die Längshöhlung der Steuersäule 33 hindurchgeht und
auf ihrem unteren Ende einen Hebel 31 trägt. Ein unmittelbar unter dem Handhebel
29 angeordneter zweiter Handhebel 28, der auf ein die Spindel 30 umgebendes
Rohr 32 aufgeklemmt ist, durchsetzt ebenfalls die Steuersäule ihrer Länge nach.
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Das Rohr 32 ist frei um die Spindel 3o herum drehbar. und trägt auf
.seinem unteren Ende einen festsitzenden Hebel 37. Ein geeignetes nicht eingezeichnetes
Reibgetriebe kann vorgesehen -sein, um das Rohr 32 in. jeder Stellung festzuhalten,
die ihm erteilt wird.
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Mit den Hebeln 37 und 31 sind Stangen 38
bzw. 39 verbunden,
von denen die eine 38 auf den Luftdrosselhebel4o und die andere 39 auf den Gasdrosselhebe14i
einwirkt.
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Eine Stange 42 ist mit ihrem einen Ende gelenkig an die Stange 39
angeschlossen und mit ihrem anderen Ende an eine die Stange -; ,8 umgebende Muffe
44, die gegen Bewegung auf der Stange 38 durch-ein Reibungsorgan geschützt ist.
Augenscheinlich können die Hebe128 und 29 so lange unabhängig voneinander bewegt
Werden, bis das gewünschte Verhältnis von Luft zu Gas erreicht ist, worauf (nach
Festklemmung der Büchse 44) der untere Handhebel 28 dazu benutzt werden kann, um
die Luft- und Gasdrosselklappe zusammen zu verstellen.
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Bei der Anordnung nach Fig. 6 ist anstatt der Verbindung zwischen
den Drosseleinstellstangen 38 und 39 (Fig. 3) eine Reibverbindung zwischen den Hebeln
28 und 2g vorgesehen, und zwar besteht diese Reibverbindung aus einer Kegelreibkupplung,
deren Anpressungsdruck durch eine zwischen der Gabel 37 und 31 eingeschaltete
Feder 49 erreicht wird. In diesem Falle ist ferner eine geeignete Reibkupplung vorgesehen,
um das Rohr 32 in der Lage, in die es gebracht worden ist, festzuhalten.
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Auf diese Weise .kann- man die Handhebel 28 und 29 gesondert einstellen,
um das gewün%chte Verhältnis von Luft zu Gas zu erhalten, worauf die Handhabung
des Hebels 28 allein ausreicht, um die Luft- und die Gasdrosselklappe beide zusammen
zu öffnen oder zu schließen.