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Brennstoffabmeßvorrichtung. Die vorliegende Vorrichtung zum Abmessen
des Brennstoffes bei Verbrennungskraftmaschinen ist dazu bestimmt, die gebräuchlichen
Spritzvergaser zu ersetzen. Das Wesen des Erfindungsgegenstandes besteht darin,
daß der Brennstoff in eine Kammer eintritt, die mit dem Saugrohr unter Zwischenschaltung
eines federbelasteten Ventils verbunden ist, das in Schlußstellung die Brennstofföffnung
freigibt und sie beim Anheben abschließt, und daß außerdem die genannte Kammer mit
einem Raum verbunden ist, der von einem Kolben begrenzt ist, welcher durch eine
gegenüber dem Saugunterdruck überwiegende Federkraft
bis zu einer
durch eine Hubbegrenzung einstellbaren Lage nach außen getrieben wird und dauernd
in der eingestellten Lage verbleibt.
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Auf der Zeichnung zeigt Abb. i eine Gesamtansicht des Apparates, angebracht
an einem Zylinder einer Explosionskraftmaschine, Abb.2 einen Längsschnitt durch
den Teil des Apparates, welcher zur Zufuhr des flüssigen Brennstoffes dient, und
zwar bei der innersten Stellung des Abgrenzkolbens und bei geschlossenem Ventil.
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Abb. 5 zeigt den nämlichen Längsschnitt bei geöffnetem Ventil, Abb.
6 und 7 das nämliche wie die Abb. 2 und 5, jedoch bei einer zweiten Einstellung
des Abgrenzkolbens. Abb.5 ist ein lotrechter Achsenschnitt durch den zur Zuführung
der Verbrennungsluft aus der Umgebung dienenden Teil.
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Abb. 4 läßt die Abänderung erkennen, welche an der in Abb.3 dargestellten
Einrichtung getroffen wird, wenn statt gewöhnlicher Luft reiner Sauerstoff oder
mit Sauerstoff angereicherte Luft mit dem Brennstoff zusammengebracht werden soll.
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Der regelbare Raum des Apparates wird gebildet durch das Innere eines
Zylinders a, welcher in T-Form seitlich an einen aufrechtstehenden Zylinder b angesetzt
ist. Der flüssige Brennstoff tritt durch eine seitliche Offnung e ein in den Zylinder
b und zerstäubt und verdampft hier zum Teil, wobei während der Dauer des Anlassens
die Verdampfungswärme den Apparatwandungen entzogen und nach dem Ingangkommen des
Motors die im Arbeitszylinder entwickelte Wärme zum Teil nach dem Zylinder b übertragen
wird. Der Zylinder b steht durch eine Leitung d, die durch ein federbelastetes
Ventil i abgeschlossen ist, und durch die Saugleitung f mit dem Zylinder c der Kraftmaschine
in Verbindung. An der Spindel des Ventils i sitzt ein Kolben f,
der
beim Anheben des Ventils die Brennstofföffnung e verschließt. Das Ventil!
wird durch eine Feder l auf seinen Sitz gedrückt, sobald der Ansaughub der Kraftmaschine
beendet ist. Der Raum des Zylinders a wird durch einen Kolben g begrenzt, der durch
eine Feder g nach außen gedrückt wird. Sein Hub und damit der Raum des Zylinders
a ist veränderlich durch eine Hubbegrenzung, z. B. mittels einer Kette r, die mittels
eines hakenartigen Endstückes r1 in eine von mehreren Rasten r2 der Kolbenstange
h eingelegt wird. Die Hubbegrenzung kann auch von einem Regler bewirkt werden.
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Der Apparat wirkt in folgender Weise: Wenn das Ventil! sich auf seinem
Sitz befindet (Abb. 2), so ist der Kolben j unterhalb der Öffnung e und läßt somit
den Brennstoff in den Zylinder b eintreten, wo er zum Teil verdampft. Der Dampf
tritt durch die öffnung o in das Innere des Zylinders a über. Wenn das Ventil i
sich unter der Wirkung des Ansaughubes der Kraftmaschine hebt (punktierte Stellung,
Abb. 2), so verschließt der Kolben j die Öffnung, während der Kolben g durch die
gegenüber dem Unterdruck überwiegende Kraft der Feder g in der durch die Hubbegrenzung
r bestimmten Lage erhalten wird, und der in dem Apparat befindliche Brennstoff tritt
unter dem Einfluß des Unterdruckes und unter Aufnahme der Verdampfungswärme aus
der Umgebung in den Zylinder der Kraftmaschine durch das Rohr d über. Wenn das Ventil
i auf den Sitz zurückfällt, so tritt von neuem eine gewisse Brennstoffmenge in den
Apparat durch die nunmehr wieder freigelegte Öffnung e über, veranlaßt im wesentlichen
durch den im Zylinder b herrschenden Unterdruck, der durch den zurückgehenden, unter
der Einwirkung der Feder L stehenden Kolben j erzeugt wird.
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Damit nun im Saugrohr jederzeit genügend Unterdruck für das öffnen
des Ventils i entsteht, ist die öffnung des Saugrohres in bekannter Weise durch
ein federbelastendes Ventil verschlossen, das sich nur bei einem der Kraft der Feder
entsprechenden Unterdruck öffnet (Abb.3).
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Wenn das Ventil i sich auf seinem Sitz befindet, steht auch der Kolben
u (Abb. 3) am unteren Ende des Zylinders s, und die Durchlaßschlitze t,
il, 12, t3 usw. sind durch den vollen Teil des Zylinders u geschlossen.
Beim Ansaughub des Motors, wenn das Ventil i sich hebt, wird auch der Kolben u infolge
der Saugwirkung im Zylinder s angehoben und bewirkt eine teilweise oder völlige
Freilegung der Durchlaßschlitze t, il, t2, t3 USW., so daß ein entsprechender
Betrag von' Verbrennungsluft oder Sauerstoff hindurchtreten kann.
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Dieses zur Zuführung von Verbrennungsluft dienende Organ besteht aus
einem Zylinder s, der mit ringsherum angeordneten Längsschlitzen t, il, 12, t3 usw.
versehen ist, durch welche die Luft zutreten kann. Am unteren Ende des Zylinders
s ist eine kleine Bohrung A vorgesehen, während sich im Innern desselben ein als
Büchse ausgebildeter Kolben u verschieben läßt, der in gleicher Weise wie -der Zylinder
s in seiner Wandung mit Längsschlitzen v, v1, v2, v3 usw. versehen ist. Dieser Kolben
wird durch eine viereckige Kolbenstange w geführt, die in einem viereckigen Loch
x verschiebbar ist, welches in einer mit Durchbrechungen versehenen Scheibe x1 vorgesehen
ist. Die Schlitze v, v1, v2, v3 usw. in der Wand des Zylinders u sind in gleichen
Linien mit den Schlitzen t, il, t2, t3 usw. des Zylinders s gestellt,
so daß bei Gegenüberstellung beider Schlitzreihen ein freier Durchgang geschaffen
ist.
Im Innern des Zylinders u befindet sich eine Federy, welche den Zylinder stets nach
unten hin preßt. Die Rohrleitung/ ist an dem Zylinders durch eine Überwurfmutter
z befestigt.
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Soll die Kraftmaschine zur Leistungserhöhung mit einem stärkeren Verbrennungsgas,
etwa mit reinem Sauerstoff arbeiten, so wird der untere Teil des Zylinders s mit
einem Rohr B (in Abb. 3 in gestrichelten Linien angedeutet) umgeben, das durch eine
Mutter C auf dem Zylinders festgehalten wird, so daß die Längsschlitze
t, 1i, 12, 0 usw. überdeckt sind.
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Die in der Zeichnung dargestellte Ausführungsform ist für flüssigen
Brennstoff gedacht; es kann indes auch der durch Verstellen der Hubbewegungr und
damit des Kolbens g zu verändernde Rauminhalt wesentlich größer als gezeichnet gewählt
werden, um gasförmigen Brennstoff aufzunehmen. Ferner können Scheidewände das Innere
dieses Raumes in Kammern von verschiedenem Rauminhalt teilen, um je nach Bedürfnis
die eine oder die andere Kammer mit dem Zylinder der Kraftmaschine unter Absperrung
der anderen Kammern in Verbindung setzen zu können.
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Im einzelnen ist die Wirkungsweise der beschriebenen Vorrichtung die
folgende': Es werde angenommen, der Motor befinde sich in Ruhe und das Ventil i
auf seinem Sitz. Setzt man nun den Motor in Gang, so wird eine Saugwirkung auf das
Ventil! hervorgerufen; die Ventilerhebung verursacht den Abschluß des Kanals e und
die Schaffung einer Teil-Luftleere in der Kammer, in der der Kolben j sich bewegt,
und die der Kolben g begrenzt. Sobald das Ventil auf seinen Sitz zurücksinkt,
wird der Kanal e geöffnet, und eine gewisse Brennstoffmenge dringt in die Kammern
ein, indem sie dabei teilweise verdampft, zuerst unter der Einwirkung des Spritzstrahles,
der sich an der Mündung des engen Kanals e bildet, und dann, weil der Brennstoff
auf die Feder l und die Stange des Ventils i trifft. Zu Beginn des folgenden Saughubes
hebt sich das Ventil i, und die öffnung e wird abgedeckt, um zu verhindern, daß
das Zufließen des Brennstoffes in die Kammer sich fortsetzt. In diesem Augenblick
verflüchtigt sich der im Innern der Kammern enthaltene Brennstoff, indem er unter
der im Rohr f (Abb. i) hervorgebrachten Saugwirkung durch das Rohr d entweicht.
Die Tatsächlichkeit dieser Vergasung ist durch Versuche nachgewiesen worden; eine
Vorrichtung gemäß der Erfindung wurde an einen Vierzylinderwagenmotor von
15 P. S. angebracht und hat es ermöglicht, den Motor zwischen zwei weit auseinanderliegenden
Geschwindigkeitsgrenzen arbeiten zu lassen, nämlich bei einem verlangsamten Lauf
von 30 Umdrehungen in der Minute und bei einem beschleunigten Lauf von
2300 Umdrehungen in der Minute.
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Es ist keineswegs notwendig und würde sogar schädlich sein, die Kammer
g mit der freien Luft zu verbinden. In der Tat würde diese Kammer, wenn sie mit
der freien Luft in Verbindung stände, in dem Augenblick, wenn die Ansaugung zustande
käme, sich mit Luft füllen, was den Zutritt des Brennstoffes durch den Kanal e nach
dem Zurücksinken des Ventils i ausschlösse. Das Ansaugen des Brennstoffes findet,
sobald sich das Ventil i gehoben hat, in einer Weise statt analog derjenigen, welche
auf die Spritzdüse eines gebräuchlichen Karburators ausgeübt wird. In der Tat befindet
sich, sobald das Ventil i zurückgefallen ist, der zum Teil verdampfte Brennstoff,
der die Kammer ausfüllt, unter dem Druck des Brennstoffbehälters, da die Verbindung
mit dem letzteren ja soeben durch das Rohr e hergestellt worden ist. Sobald das
Ventil sich unter der Einwirkung des Unterdruckes hebt, entweicht der Brennstoff
um das Ventil i herum in das Rohr d wie bei einer Karburatorspritzdüse.