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Spritzvergaser fär Verbrennungsmaschinen mit Gemischdrossel, veränderlichem
Mischquerschnitt und veränderlichem Querschnitt für die Brennstoffzufuhr zur Spritzöffnung.
Die Erfindung betrifft einen Spritzvergaser für Verbrennungsmaschinen mit Gemischdrossel,
bei dem ein veränderlicher Mischquerschnitt an der Spritzöffnung und ein veränderlicher
Querschnitt für die Brenristoffzufuhr zur Spritzöffnung gemeinsam durch einen belasteten,
vom Saugzug der Maschine beeinflußten Kolben selbsttätig geregelt werden.
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Die Erfindung bezweckt, eine einpfindliche, genaue und ohne Verspätung
wirkende Anpassung der Brennstoffzufuhr an die je-
weilige Belastung des Motors
bzw. an die vom Motor verarbeitete Luftmenge, selbst bei plötzlichen Änderungen
derselben, zu schaffen. Die Lösung dieser Aufgabe besteht im wesentlichen darin,
daß die eine Seite des Steuerkolbens dem vor dem Mischraum herrschenden, von der
Belastung des Motors nahezu unabhängigen Anfangsdruck, die andere Seite des Steuerkolbens
dem an der Spritzöffnung herrschenden, stark veränderlichen Unterdruck ausgesetzt
wird und sowohl
die Luft als auch der Brennstoff der vom Brennstoffgehäuse
zu der im Mischquerschnitt befindlichen Spritzöffnung als zusammenhängender Flüssigkeitsstrang
geleitet wird, durch den Unterschied dieser beiden Drucke zum Mischquerschnitt befördert
werden.
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In der Zeichnung sind zwei Ausführungsbeispiele des neuen Spritzvergasers
in schematischem Längsschnitt veranschaulicht.
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Abb. i ist ein Längsschnitt der einen, Abb. 2 ein Längsschnitt der
zweiten Ausführungsform -, Abb. 3 zeigt einen Ausschnitt dieses letzteren
Längsschnittes mit der Spritzdüsenmündung und dem Mischquerschnitt in größerem Maßstabe,
und Abb. 4 ist ein Querschnitt nach der Linie 4-4 der Abb. 3.
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Gemäß Abb. i ist 5 das Spritzrohr, in der die Höhe des Brennstoffes
durch den im Schwimmergelläuse 12 befindlichen Schwimmer 13 auf gleichbleibender
Höhe gehalten wird. i ist ein zylindrischer Teil des Vergasergehäuses, 2 ein reichlich
bemessener Einstromstutzen für die Luft und 3 der Austrittstutzen für das
Gemisch. In dem geräumig ausgebildeten zylindrischen Teil des Gehäuses ist die kegelig
ausgeführte Luftdüse 2 1 mittels eines kolbenartigen Führungsrandes 2o beweglich
geführt. Ein mit der Luftdüse 2 1 verbundener kegeliger Dorn 6 ragt in das
Spritzrohr 5 und vermindert je nach seiner Höhenlage mehr oder weniger
den freien Austrittsquerschnitt des Spritzrohres 5. Die Luftdüse 2
- i ist mit einem Kolben 9 verbunden, der sich in einem zylindrischen
Teil io des Gehäuses bewegt und durch sein eigenes Gcwicht sowie gegebenenfalls
unter Mitwirkung einer Feder i i nach unten gedrückt wird. Vom Innenraum 17 des
Zylinders io führt ein RohY 27 in das Innere der Luftdüse --7 1 und mündet
bei 16 im Querschnitt der Mündung der Spritzöffnung 5, also im sogenannten
Mischquerschnitt, so daß im Raume 17 oberhalb des Kolbens 9 stets
der gleiche Druck herrscht wie im Mischquerschnitt, nämlich in dem an der Mündung
der Brennstoffdüse liegenden Querschnitt x der Luftdüse.
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Läuft der Motor mit einer geringen Umlaufzahl oder ist infol-e kleiner
Belastundie vom Motor verarbeitete Luftmenge gering, so steht der Kolben
9 in seiner Tiefstellung, und der Dorn 6 gibt nur einen entsprechend
kleinen Austrittsquerschnitt der Düse 5 frei. Die Luft strömt gleichfalls
durch den engsten Querschnitt der Luftdüse. Nimmt die Um, laufszahl des Motors zu
-, so wird infolge des vorübergchend zunehmenden Unterdruckes der Kolbeng nach aufwärts
gedrückt. Die in der Richtung des Pfeiles 18 eintretende Luft erfährt nämlich im
verjüngten Teil. der Luftdüse 21 eine Beschleunigung und dementsprechend eine Druckverminderting,
so zwar, daß im engsten Teil 15 der Luftdüse der Unterdruck immer den größten Wert
erreicht, wogegen in dem oberen Teil 14 des Gehäuses, welcher durch eine genügend
weite öffnung mit der Außenluft in Verbindung steht, kein oder nur ein ganz geringer
Unterdruck herrscht. Auf die untere Fläche des Kolbensq wirkt demnach der mit dem
äuße,-reti Luftdruck nahezu übereinstimmende Anfangsdruck, während auf die obere
Seite des Kolbens der Unterdruck an der Spritzöffnung bzw. der Unterdruck im Mischquerschnitt
zur Wirkung gelangt. Da ferner auf den Kolben 9 die Feder i i und sein eigenes
Gewicht neben dem der Zerstäuberdüse 2 1 lastet, nimmt der Kolben immer eine Lage
ein, in welcher der im Raum 17 herrschende Mischquerschnittsdruck, der gemeinsam
mit der Feder i i und dem Kolbengewicht eine nach unten wirkende Kraft ergibt, dem
auf den Kolben nach oben wirkenden Anfangsdruck das Gle,chge,%#"icht hält.
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Wenn keine Feder angeordnet wird, also nur Gewichtsbelastung herrscht,
oder wenn die Feder mit vielen Gängen ausgeführt wird, so daß bei der durch die
Bewegung des Kolbens erfolgenden Zusammendrückun- die Federkraft nur eine verschwindend
geringe Änderung erfährt, wird die Gleichgewichtslage immer bei demselben Mischquerschnittsdruck
zustande kommen. Die Luft und der Brennstoff treten infolgedessen bei jeder Belastung
mit derselben Geschwindigkeit in den Mischquerschnitt ein.
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Selbstverständlich kann man aber durch entsprechende Bemessung der
Feder bzw. durch entsprechende Gestaltung der Meridiankurve des Kegels
6 erziel en, daß der Mischquerschnittsdruck der Gleichge-wichtslage einem
gewünschten Gesetze folgt, etwa im Einklang mit der Änderung des auf die Unterseite
des Kolbens einwirkenden Drucke.s, z.B. bei Luftfahrzeugmotoren entsprechend der
Flughöhe, geändert wird.
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Bei der in Abb. 2, 3 und 4 dargestellten Ausführung ist das
Gehäuse i durch die Zwischenwand 34 in zwei geräumige Kammern 36
und
37 geteilt. In der oberen Kammer 37 befindet sich der oben geschlossene
und in die untere Kammer 36 ragende Zylinder io, mit dem Regelkolben
9, welcher den Zylirtderraum nach unten abgrenzt und sich in die#-sein leicht
auf und ab bewegen kann.
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Am unteren Teile des Zylindermantels io sind die Luft- bzw. Gemischdurchtrittsöffnungen
29 (Abb. 3 und 4) angebracht. Diese Öffnungen erstrecken sich nur auf einen
geringen Teil des Mantelumfanges, so daß die Summe dieser öffnungsquerschnitte verhält#
nismäßig
einen geringen Bruchteil des Regelkolbenquerschnittes ausmacht, und demzufolge die
Strömungsgeschwindigkeit der
Luft innerhalb der öffnungen 29 ein Vielfaches
derjenigen Geschwindigkeit beträgt, mit der die Luft entlang der unteren Re-elkolben-Iläche
strömt. Der Kolben 9 trägt ein in. das Brennstoffgehäuse 12 tauchendes Ansatzrohr
7, in dessen Inneres der kegelige Dorn 6
zur Regelung der Durchflußöffnung
33 für den Brennstoff ragt. Das Ansatzroh r 7 mündet oben in den Brennstoffkanal
3o, der im Boden des Kolbens 9 angeordnet ist und in der gege#nüber den öffnungen
29 liegenden Spritzöffnung endigt.
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Dicht neben dieser Spritzöffnung, oder in diese hineinmündend -, sind
die Löcher 40 gebohrt, durch welche sich der an der Spritzöffnung herrschende Druck
in das Innere des Zylinderraumes fortpflanzt, so daß über dem Kolben inuner derse-lbe
Druck herrscht wie an der Spritzöffnung.
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Wenn während des Saughubes des Motors aus der oberen Vergaserkammer37
in der Richtung des Pfeiles ig Gemisch abgesaugt wird, strömt die Luft in der Richtung
des Pfeiles iS in die untere Vergaserkammer36 und von' dort in der Richtung des
Pfeiles 3# durch die von Regelkolben mehr oder weniger freige '-ebenen öffnungen
29, wo die Luft mit dem aus der Spritzöffnung austretenden Brennstoff gemischt wird.
Die. vom Re-elkolben freigegebenen Teile der öffnungen29 bilden also den Mischquerschnitt.
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je nach der Belastung des Motors bzw. je
nach der vom Motor
verarbeiteten Gernischmenge wird der Regelkolben in eine andere Gleichgewichtslage
kommen. In der Gleichgewichtslage muß die Kraft, welche nach unten auf den Kolben
wirkt, gleich sein mit der nach oben wirkenden Kraft.
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Nach unten wirkti. das Gewicht des Kolbens des Ansatzrohres und der
Feder, 2. die Federkraft, 3. der an der Spritzdüse bzw. im Mischquerscb:nitt
herrschende und sich über den Kolben fortpflanzende Druck.
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Nach oben wirkt nur der Druck, welcher in der durch einen weiten Eintrittsstuezen
mit der Außenluft verbundenen Kammer 3 6
herrscht, also der sogenannte Anfangsdruck.
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Wenn keine Feder verwendet wird, also nur die Gewichtsbelastung am
Kolben wirkt, oder wenn der Fcderdruck sich nur verschwindend wenig mit der Kolbenbewegung
ändert, dann muß in der Gleichge-,vichtslage des Regelkolbens irnmer derselbe Druck
im Zyliriderraum über dem Kolben herrschen, so daß der Gleichgenvichtslage immer
derselbe Unterdruck an der Spritzöffnung und im Mischquerschnitt entspricht. Hiermit
ist eine unveränderte Luft- und Brennsloffgeschwindigkeit und bei entsprechender
Gestaltung dcs Domes 6 eine gleichmäßige, unveränderte G-mischzusammensetzung
für alle Belastungen gewährleistet.
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Ebenso ist es möglich, durch Gestaltung der Feder oder des Domes die
Gemischzusammensetz:ung, nach Wunsch der Belastung anzupassen bzw. der Belastung
entsprechend zu ändern.
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Beide Ausführungsbeispiele beruhen zwar auf der gleichen Grundlage,
doch sind sle insofern verschieden, als bei der Ausführung nach Abb. i die Luft
bis zum Mischquerschnitt in der Luftdüse geführt wird, so daß der Druck und die
Geschwindigkeit der Luft sich dem Düsenquerschnitt anpassend allmählich ändern,
während die Luft bei der Ausführung gemäß Abb. 2, 3, 4 von der weiten unteren
Kammer 36 in die ebenfalls weite obere Kammer 37 durch öffnungen 29
mit jähem Druckabfall strömt. Der D#ruckabfall erfolgt auf der ganz kurzen Strömungsstrecke
durch die öffnung 29 vom Anfangsdruck des Raumes 36 auf den Druck des Raumes
37,
welch letzterer mit dem Druck an der Sprizöffnung je nach der Lage
derselben gleich oder proportional ist. Die Zerstäubungsgeschwindigkeit der Luft
wird hierbei auf dieselbe Art erzeugt wie bei der Ausst#örnung durch öffnungen in
dünnen Gefäßwänden unter Druck.