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Vorrichtung zur Erzeugung von Heizgasen, insbesondere für Vergaser.
Die Erfindung-betrifft eine Vorrichtung zur Erzeugung von Heizgasen, bei welcher
ein Brennstoff zerstäubt und unter Gleichdruck v erbrannt wird, und darin besteht,
daß der mit Zerstäubungsluft gemischte Brennstoff vor der eigentlichen Verbrennungskammer
unvollkommen verbrannt wird und danach die Gase in der Verbrennungskammer mit so
viel Luft vollständig verbrannt werden, als zur Mischung eines Explosionsgemisches
notwendig gewesen wäre.
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Die Erfindung dient zur schnellen Erzielung hoher Temperaturen durch
die Verbrennung von Petroleum und anderen schweren flüssigen Brennstoffen innerhalb
geschlossener Gehäuse von geringem Umfang und läßt sich besonders zum schnellen
Heizen der Verdampfungselemente von Fahrzeug- und anderen Motoren verwenden, um
sie anzulassen, wodurch die Verwendung leichterer Brennstoffe für solche Zwecke
unnötig gemacht wird.
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Auf der Zeichnung ist in Abb. i die Verwendung der Vorrichtung an
einem Motorfahrzeug gezeigt. Abb.2 zeigt eine Einzelheit der Vorrichtung. Abb. 3
ist eine abgeänderte Ausführungsform der Brennstoffzerstäubungsvorrichtung.
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Der Motor ist für schweren flüssigen Brennstoff gebaut und daher rhit
dem Verdampfer 8 versehen, der durch die Verbrennung im Motor heiß gehalten wird,
indem z. B. die Abgase durch einen den Verdampfer umgebenden Heizmantel 9 geleitet
werden, und zwar mittels des Auspuffrohres io, aus welchem sie zunächst am Boden
des Mantels tangential in denselben eintreten. Die Abgase gehen dann nach oben,
um den Verdampfer herum, und werden durch das Auspuffrohr i i ausgepufft. Das Explosionsgemisch
wird in' dem Vergaser gebildet und durch ein Rohr 13 der becherartigen Kammer 14
in dem Verdampfer zugeleitet, worin der Brennstoff in innige Berührung mit dem Heizmantel
9 gebracht wird, um nach erfolgter Verdampfung durch Rohr 15 in die Motorzylinder
einzuströmen. Die Wandung des Verdampfers besteht aus dünnem Metall, und die engste
Stelle der Kammer 14 befindet sich nahe am Boden, wo die heißen Abgase zuerst mit
der Wandung der Kammer in Berührung kommen. Es kann aber natürlich ein Verdampfer
jeder beliebigen Bauart benutzt werden.
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Der Wärmeentwickler zum Anheizen des Verdampfers besteht aus einer
Kappe 16, die die Einspritzdüsen und die Zündkerze enthält, und der daran befestigten
ringförmigen Kammer 17, durch welche die Hilfsverbrennungsluft zugeführt wird. Die
andere Seite der ringförmigen Kammer 17 ist durch einen kurzen Rohrabschnitt 18,
in der sich der Drosselschieber i9 befindet, mit dem Heizmantel 9 verbunden. Dieser
und die Teile 16, 17 und 18 bilden die geschlossene Brennkammer, und da, wo der
Rohrabschnitt i 8 an den Heizmantel 9 angeschlossen ist, befindet sich die Zone
der größten Wärmeent@vicklung. Der Rohrabschnitt 18 tritt ebenfalls tangential in
den Heizmantel 9 ein.
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Der in der Kappe 16 sitzenden Einspritzdüse 2o wird der flüssige Brennstoff
aus einem Behälter 2i mit konstantem Flüssigkeitsspiegel zugeführt, welcher durch
ein von einem Schwimmer geregeltes Ventil selbsttätig aufrecht gehalten wird. In
den Behälter 21 wird der Brennstoff durch ein Rohr 22 geleitet. In der Düse 2o befindet
sich ein @Tadelventil, und die Ausmündung der Düse 2o befindet sich in der Nähe
der rechtwinklig zu ihr angeordneten, ebenfalls in der Kappe 16 sitzenden Düse 23,
durch welche Luft unter Druck zugeführt wird, so daß der aus der Düse 2o austretende
Brennstoff mitgerissen und in zerstäubter Form in die geschlossene Kammer eingeführt
wird. Die Zündkerze 24 ist so in die Kammer eingeschraubt, daß die Enden der Pole
nach der Mitte des von dem Brennstoff gebildeten Sprühregens hin ragen.
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Die mit der Kappe 16 verbundene Kammer 17 ist ringförmig gestaltet,
so daß die an dieser Stelle eingeführte Hilfsverbrennungsluft symmetrisch von allen
Seiten dem zerstäubten Brennstoff zugeführt wird. An dieser Stelle ist außerdem
in die Kammer ein besonderer
Teil 26 eingesetzt, der vorzugsweise
mit radialen Zwischenwänden versehen ist, die so dünn gemacht sind, daß sie der
Vorwärtsbewegung des zerstäubten Brennstoffs keinen erheblichen Widerstand entgegensetzen.
Dieser Teil 26 ist in Abb.2 deutlicher gezeigt, die einen Schnitt nach IV-IV
in Abb. i darstellt. Durch den Teil 26 wird die hinzutretende Hilfsverbrennungsluft
dem zerstäubten Brennstoff von allen .Seiten in gleichen Mengen zugeführt, während
die erwärmten Oberflächen des Teiles 26 nicht nur die Hilfsv erbrennungsluft vorwärmen,
sondern gleichzeitig auch die Verdampfung des zerstäubten Brennstoffs begünstigen.
An Stelle des mit den radialen Zwischenwänden versehenen Teils 26 können auch anders
gestaltete Körper in die Kammer eingesetzt werden. Die Hilfsverbrennungsluft wird
von einem Gebläse zugeführt, dessen Ansaugrohr unter der Abtropfpfanne des Motorfahrzeuges
ausmündet. Die zum Einspritzen des flüssigen Brennstoffes dienende Druckluft wird
mittels einer Kreiselpumpe erzeugt und durch ein Rohr geleitet, in dem eine Luftkammer
eingeschaltet ist, wodurch an der Mündung der Düse 23 ein konstanter Druck aufrechterhalten
wird. Der Druck der durch die Düse 23 eintretenden, den Brennstoff zerstäubenden
Luft ist natürlich größer als der Druck, unter dem die Hilfsverbrennungsluft zugeführt
wird, welch letztere in solchem Verhältnis zugeführt wird, daß eine vollkommne Verbrennung
stattfindet.
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In Abb.3 ist eine abgeänderte Ausführungsform der Brennstoffzerstäubungsvorrichtung
gezeigt, wobei die zum Einspritzen des Brennstoffs dienende Druckluft und die Hilfsverbrennungsluft
einer einzigen Luftquelle entnommen werden. Die Luftquelle besteht in einem mittels
Riemens angetriebenen Gebläse 46. Die Einspritzung des Brennstoffs geschieht durch
ein Venturirohr 47, in die derjenige Teil der von dem Gebläse kommenden Luft eintritt,
der nicht unmittelbar durch den Luftkanal 48 in die Brennkammer strömt. Der durch
Rohr 47 gehende Luftstrom ruft an der engsten Stelle derselben eine scharfe Druckminderung
hervor, wodurch flüssiger Brennstoff aus dem Brennstoffbehälter 2 1 in die Düse
49 gesaugt wird, die ein wenig in die Röhre 47 hineinragt. Auf diese Weise tritt
aus dem Venturirohr fein zerstäubter, mit Luft gemischter Brennstoff aus, der sich
in kaltem Zustand entzünden läßt, was durch einen zwischen den Polen 50 überspringenden
elektrischen-Funken erfolgt. Die Pole 5o sind an .einer Stelle angeordnet, wo der
aus dem Rohr 47 austretende, mit der Einspritzluft vermischte Brennstoff noch nicht
durch die aus dem Kanal 48 ausströmende Luft verdünnt ist, wodurch die Zündung verhindert
werden würde. Auch bei dieser Ausführungsform sind die Pole 5o hakenartig gebogen,
und zwar nach unten gegen die Düsen hin, so daß keine Tropfen an ihnen hängenbleiben.
Die Hilfsverbrennungsluft strömt durch den Kanal 48 auf allen Seiten um Rohr 47
herum und umgibt den zerstäubten Brennstoff anfänglich wie eine Hülle, worauf sie
sich beim Weiterströmen mit ihm vermischt, eine vollkommeneVerbrennung herbeiführend.
Auch hier ist in die Brennkämmer ein mit radialen Zwischenwänden versehener Teil
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eingesetzt, und zwar unmittelbar oberhalb der Zündstelle, d. h. da, @vo
der zerstäubte Brennstoff durch die aus dem Kanal 48 zuströmende Hilfsverbrennungsluft
noch nicht verdünnt ist. Die Wirkung des Teils 5 i ist dieselbe wie die des Teiles
26 der erstbeschriebenen Ausführungsform. Durch die in dem Kanal ,48 befindliche
Drosselklappe 52 wird die Menge der zugeführten Hilfsverbrennungsluft geregelt.
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Die Vorrichtung kann nicht nur zum Anlassen eines Motors benutzt werden,
sondern auch dazu, die Verdampfer heiß zu halten, wenn der Motor mit kleiner Belastung
läuft. Auch kann unter Ausschaltung der Brennstoffzufuhr die Druckluft benutzt werden,
nötigenfalls die Verdampfer zu kühlen. Nachdem das richtige Verhältnis zwischen
Luft- und Brennstoffzufuhr einmal bestimmt ist, können die Luft- und Brennstoffmengen
beide in demselben Verhältnis vergrößert werden, wenn die Verbrennungsleistung gesteigert
werden soll. Die Verdampfer werden auf diese Weise in kurzer Zeit auf Rotglut gebracht.