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Ansaugventilvergaser. Die Erfindung betrifft einen Ansaugv entilvergaser
für Verbrennungskraftmaschinen, insbesondere für solche, die mit schweren Brennstoffen
betrieben werden, und bezweckt u. a., eine günstige Vergasung des Brennstoffes bei
geringster Vorwärmung der in den Motor eintretenden Luft zu erzielen. Sie kennzeichnet
sich im wesentlichen dadurch, daß das bei Vergasern gebräuchliche Venturirohr, der
sog. Luftdoppeltrichter, an dessen engster Stelle das Brennstoffzuführungsrohr (Spritzrohr)
in bekannter Weise einmündet, nicht nur gleichachsig zur Spindel des Ansaugventils,
sondern auch in ganz unmittelbarer Nachbarschaft des Ventilkörpers angeordnet ist.
Der Ventilkörper ist dabei zweckmäßig ähnlich dem Endstück einer Trompete geformt,
derart, daß er bei geöffnetem Ventil zur Bildung eines Difftisors in Verbindung
mit dem Venturirohr beiträgt.
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Die Erfindung umfaßt ferner folgende Anordnungen, die zur Steigerung
der Wirkung dienen sollen: i. Eine Ausführungsform, die bei Verwendung schwerer
Brennstoffe von besonderer Bedeutung ist, besteht darin, claß das Brennstoffzuführungsrohr
an dein verengten (Querschnitt des Lufttrichters tangential angeordnet ist, wodurch
erreicht wird, claß der ausspritzende Brennstoff unmittelbar auf die heißen Wendungen
des Lufttrichters gelangt und sogleich in Dampfform überzugehen beginnt.
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2. Eine andere Verbesserung wird dadurch geschaffen, daß derjenige
Teil der Ventilspindel, welche in den verengten Teil des Luftdoppeltrichters hineinragt,
mit allmählich wachsendem Querschnitt ausgeführt wird, derart, daß der Ringraum,
der den engsten Querschnitt des Lufttrichters bildet, sich beim Anheben des Ventils
nach und nach etwas vergrößert.
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3. Im Falle, daß das Einlaßventil in bekannter Weise in einem heißen
Hohlkörper des Verbrennungsraumes angeordnet ist, kann die Erfindung noch dadurch
vervollkommnet werden, daß man den Teil des Zylinderkopfes, der den genannten Hohlkörper
bildet, und die Wandungen des zum Vergaser gehörigen Luftdoppeltrichters aus einem
einzigen Metallstück herstellt, was zur günstigen Folge hat, daß die Temperatur
der Lufttrichterwandungen erheblich erhöht und somit wesentlich dazu beigetragen
wird, daß sich im Zylinder keine flüssigen Rückstände des schweren Brennstoffes
bilden.
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d.. Die Form des Einlaßventilkörpers wird zweckmäßig so gewählt, daß
derjenige Teil seiner Außenfläche, mit welchem er an den Sitz anliegt, gegenüber
dem übrigen trompetenartig geformten und zur Bildung des Diffusors beitragenden
Teil ein wenig vorspringt. Dieser Vorsprung hat die Wirkung, daß sich die auftreffenden
Brennstofftropfen daran brechen und zerteilen, und daß die bei der Zerteilung entstehenden
Flüssigkeitsteilchen auf die heißen Wandungen des Lufttrichters und des anschließenden
Hohlkörpers ge"v orfen werden.
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3. Das Einlaßventil wird weiterhin vorteilhaft auf der dem Zylinderinnern
zugekehrten Seite mit einem sich erweiternden Rand versehen, der geeignet ist, bei
angehobenem Ventil zusammen mit den Wandungen des das Ventil einschließendentHohlkörpers
eine Diffusorwirkung zu erzeugen, die ihrerseits die Folge hat, daß das Auftreten
von Wirbeln hinter dem Ventil und somit die Bildung verkohlter -K ieder Schläge
auf dem Ventilkörper vermindert wird.
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Der Erfindungsgegenstand ist auf der Zeichnung beispielsweise veranschaulicht.
Abb. i stellt einen Längsschnitt durch den das Einlaßventil enthaltenden Teil des
Zylinderkopfes dar und dient zur Erläuterung des Grundgedankens der Erfindung. Abb.
-2 und 3 zeigen eine weiter durchgebildete Ausführungsform im Längsschnitt sowie
im Querschnitt durch die engste Stelle des Lufttrichters. Abb.4 veranschaulicht
im vergrößerten Maßstabe eine zweckmäßige Form des Einlaßventils.
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Der in Abb. 2 nur teilweise dargestellte Zylinder i des Motors kann
in beliebiger Weise gestaltet sein mit Ausnahme des Eintrittskanals für die Luft
und des Einlaßs-entils für das Gasgemisch.
Der Eintrittskanal für
die Luft weist gemäß der Erfindung eine Quersclinittsverengung 2 (Abb. r) auf, die
gleichachsig zur Spindel des Einlaßventils und unmittelbar oberhalb des Ventilsitzes
angeordnet ist. In diese Ouerschnittsv crengung mündet das Spritzrohr 3 für den
Brennstoff ein. An die verengte Stelle schließt sich eine allmähliche Erweiterung
an, die unmittelbar in den Ventilsitz übergeht und bei geöffnetem Ventil den Diffusor
des Ventur irohres bildet.
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Die Form des Ventilkörpers d. wird so ge-@vählt, daß die auf die Kanalverengung
2 folgenden Durchgangsquerschnitte bei normalem Ventilhub die erforderliche Diffusorwirkung
ergeben; zu dieseln Zweck erhält der Ventilkörper beispielsweise eine Form ähnlich
dem Endstück einer Trompete. Die Zuführung der Luft zur engsten Stelle 2 des Einlaßkanals
erfolgt mittels einer Erweiterung von geeigneter Form; Abb. r zeigt beispielsweise
einen seitlich angeordneten Saugtrichter.
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Die Anordnung ergibt eine Reihe von Vorteilen die Vermeidung eines
doppelten Ladeverlustes, der bei Anwendung eines gewöhnlichen Vergasers einmal im
verengten Oberschnitt des Lufttrichters und das andere \Ial in dein gleichfalls
verengten Durchtrittsquerschnitt zwischen Ventilkörper und @`entilsitz entsteht;
die Vermeidung der Ladeverluste durch Reibung, die sonst dadurch erwachsen, daß
(las Gasgemisch eine Leitung von größerer Länge zwischen dem Lufttrichter und dem
Ventil zu durchströmen hat; die Möglichkeit, mit Rücksicht auf die sehr geringen
Ladeverluste Einlaßventile von kleinerem Durchmesser als gewöhnlich zu verwenden,
mit der weiteren günstigen Folge, (laß die Ventile des Motors mit geringerer Schwierigkeit
nebeneinander in einem Zylinderkopf mit flachem Boden angeordnet werden können;
die Vermeidung von Unregelmäßigkeiten in der richtigen Gemischbildung zufolge unvorhergesehenen
Eindringens von Luft in Teile der Eintrittsleitung, in denen bei den gebräuchlichen
Bauarten ein oft erheblicher Unterdruck herrscht. Bei der Anordnung nach der Erfindung
ist etwaiges Eintreten von Luft durch die Führung der Ventilspindel hindurch ohne
Nachteil und kann keinen Einfluß auf die Gasbildung haben, weil der Lufteintritt
noch vor der Verengung des Lufttrichters erfolgt; die Herabsetzung der Vor wärmung
der angesaugten Luft auf das kleinste erreichbare Maß.
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Die eingangs erwähnten Einzelheiten, durch welche sich eine Verbesserung
der Wirkung nach verschiedenen Richtungen hin erzielen läßt, sind aus den Abb. 2
bis .I ersichtlich.
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Die Ventilspindel erhält zweckmäßig ein solches Profil, daß die Spindelquerschnitte,
,lie sich innerhalb des zylindrischen Teils des Luftdoppeltrichters befinden, auf
einer dem Ventillitib entsprechenden Länge h (Abb. d.) nach dem Ventilkörper zu
stark zunehmen. Hierdurch wird bewirkt, daß der Ringquerschnitt des Lufttrichters
in Höhe des Spritzrohres beim Anheben des Ventils ein wenig zunimmt, ein Umstand,
der günstig ist für die Gleichmäßigkeit der Gemischbildung während der Ventileröffnung.
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Das Spritzrohr 3 wird in der aus Abb. 3 ersichtlichen Weise so angeordnet,
daß der Brennstoffstrahl etwa tangential in die Verengung des Lufttrichters eintritt.
Infolgedessen fließt die zu verdampfende Flüssigkeit auf einer Schraubenlinie längs
der Innenfläche des Lufttrichters; hierbei nimmt sie Wärme auf, verdampft und vermischt
sich mit der Luft, besonders jenseits des Ventils ini Zylinder. Man erzielt hierdurch
eine gute Vergasung selbst von schweren Bre;instoffen, ohne daß die Luft zuvor auf
eine besonders hohe Temperatur gebracht wird.
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Das Einlaßventil ist innerhalb eines Hohlraumes 5 angeordnet, der
durch ein eingesetztes Gehäuse 6 gebildet wird. Die nach unten gerichtete Öffnung
dieses Hohlraumes lenkt den Gasstrahl in bekannter Weise auf den Boden des Kolbens
i: Das Gehäuse 6 besitzt zweckmäßig, wie bekannt, einen in die Verbrennungskammer
vorspringenden Rand, der zum Austrocknen der Rückstände des flüssigen Brennstoffes
in bekannter Weise beiträgt.
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LT m den Wärmeübergang vom Gehäuse 6 auf den Lufttrichter B. zu begünstigen,
werden beide Teile zweckmäßig aus einem einzigen Metallstück gebildet. Man hat es
dadurch, daß man den vorspringenden Rand des Gehäuses 6 mehr oder weniger hoch und
die die Wärme vom Gehäuse 6 zum Lufttrichter S übertragenden Querschnitte mehr oller
weniger groß bemißt, in der Hand, die Verhältnisse so zu regeln, daß jeder der beiden
Körper im Betriebe die geeignete Temperatur erhält.
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Die Außenseite des Einlaßventils wird vorteilhaft so geformt, daß
der mit dem Ventilsitz zusammenwirkende Teil ein wenig vorspringt (Abb. 2 und d.).
Infolgedessen brechen sich an dieser Stelle die auftreffenden Brennstöfttropfen,
werden zersplittert und in zerstäubter Form auf die Wand des Lufttrichters und des
anschließenden Gehäuses geworfen.
Das Einlaßventil wird ferner auf
der dem Zylinderinnern zugekehrten Seite zweckmäßig mit einem Rand 9 (Abb. 2) versehen,
der bei geöffnetem Ventil zusammen mit der Innenwand des Hohlkörpers 6 einen Diffusor
bildet. Hierdurch werden die kohleartigen Niederschläge vermindert, die sich gewöhnlich
auf der Innenseite des Ventilkörpers bilden.
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Was die Luftzuführung zum Lufttrichter betrifft, so erfolgt diese
vorteilhaft mittels eines Körpers, der gleichachsig zur Ventilspindel angeordnet
ist, letzterer als Führung dient und im übrigen so ausgebildet ist, daß die Leitflächen
für die angesaugte Luft bequem bearbeitet werden können. Dies ist der Fall für den
in Abb. 2 dargestellten Teil io, dessen sämtliche Flächen auf der Drehbank hergestellt
werden können, mit Ausnahme der an die Rippen i i angrenzenden Flächen, die jedoch
nur geringe Ausdehnung haben, auch ziemlich leicht nachgearbeitet werden können
und im übrigen an Stellen liegen, an denen die Luftgeschwindigkeit noch gering ist
und keine wesentlichen Ladeverluste verursachen kann.
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Der Lufteinlaßkörper io kann in bekannter Weise mit einer Drosselvorrichtung
versehen sein, beispielsweise in der aus Abb.2 ersichtlichen Form. Die ringförmige
Einlaßöffnung ist mit einem durchbrochenen Mantel 12 versehen, und über diese ist
eine entsprechend durchbrochene Büchse 13 geschoben, die drehbar angeordnet ist.
Durch Verstellung der letzteren kann der Lufteintritt zwecks Erleichterung des Anwerfens
des Motors mehr oder weniger abgesperrt werden.
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Bei den dargestellten Ausführungsbeispielen ist das Spritzrohr 3 genau
in die Wandung des Lufttrichters eingepaßt. Unter Umständen kann indessen mit Vorteil
eine Anordnung Anwendung -finden, bei welcher das Spritzrohr von einem schmalen
freien Ringraum umgeben ist, der dazu dient, eine kleine Luftmenge hindurchtreten
zu lassen. Diese Luftzuführung hat den Zweck, das Spritzrohr der ziemlich hohen
Temperatur des Lufttrichters zu entziehen und so die vorzeitige Verdampfung des
flüssigen Brennstoffes innerhalb der Spritzdüse hintan zu halten.