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Vergaser für Verbrennungsmotoren mit einer in der Zerstäubungskammer
angeordneten und von den heißen Abgasen der 1Kaschine oder dem heißen Wasser des
Kühlers durchströmten rohrförmigen Heizvorrichtung Die vorliegende Erfindung betrifft
einen Vergaser für Verbrennungskraftmaschinen und bezieht sich im besonderen auf
verbesserte Vorrichtungen zur restlosen Vergasung schwerer Brennstoffe, wie Paraffin,
Gasöl und sonstiger schwerer Kohlenwasserstoffe oder Alkohol.
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Um schwere Brennstoffe für die Verwendung in Verbrennungskraftmaschinen
zu vergasen, ist es notwendig, in die Zerstäubungskammer des Vergasers eine Heizvorrichtung
einzubauen, die von heißem Wasser oder den heißen Abgasen der Maschine durchströmt
wird. Bei den bisher bekannten, in den Mischkammern der Vergaser angeordneten Heizvorrichtungen
werden zwar teilweise auch Ausführungsformen benutzt, die aus einer größeren Anzahl
Heizröhren mit einer einzigen Zuleitung und einer einzigen Ableitung bestehen und
anderseits eine mittlere konische Heizkammer haben, die von den divergierenden Durchgängen
für das Gasgemisch eingeschlossen wird. Es ist jedoch bisher noch nicht erkannt
worden, daß die Leistungsfähigkeit derartiger Vorrichtungen durch passenden Bau
der Zerstäubungskammer und der Heizvorrichtung vergrößert werden kann, derart, daß
sich das Gasgemisch frei ausdehnen kann und der größtmöglichste Wärmeaustausch erreicht
wird.
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Um die größte Wärmeübertragung zu erreichen, ist eine konstante Durchlaufsgeschwindigkeit
des Heizmittels durch die Heizvorrichtung notwendig. Zu diesem Zwecke muß die Heizvorrichtung
an dem der Maschine nächstgelegenen Ende der Zuleitung für die Abgase eine größere
Querschnittsfläche haben als am Ende der Ableitung, damit die Zusammenziehung der
Gase am Ende der Zuleitung, infolge der Abkühlung durch das nach der Maschine fließende
Gasgemisch, ausgeglichen wird. Damit sich das Gasgemisch frei ausdehnen kann, muß
die Zerstäubungskammer in dem Teil, in welchem die Heizvorrichtung angeordnet ist,
einen allmählich sich vergrößernden Querschnitt vom Vergaserende nach dem Maschinenende
hin erhalten.
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Gemäß der Erfindung sind die Zerstäubungskammer und die Heizvorrichtung
so angeordnet, daß der Querschnitt für die Heizmittel allmählich abnimmt und derjenige
für das erhitzte Gasgemisch allmählich zunimmt.
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In .der im folgenden beschriebenen, bevorzugten Ausführungsform der
Erfindung besteht die Heizvorrichtung aus einem Zuleitungsrohr
und
einem Ableitungsrohr, die beide quer durch die Zerstäubungskamrrier verlaufen und
miteinander durch eine Anzahl Röhren verbunden sind, die längs dieser Kammer verlaufen.
Das Zuleitungsrohr der Heizvorrichtung ist vorzugsweise im Durchmesser ungefähr
ein Drittel größer als das Ableitungsrohr, und die der Länge der Kammer nach verlaufenden
Röhren spitzen sich entsprechend diesem Wechsel in .den Ausmaßen allmählich zu.
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Die allmähliche Ouerschnittsverkleinerung des Heizkörpers ist angeordnet,
um die Geschwindigkeit und den Druck der heißen Abgase beim Durchlaufen des Heizkörpers
konstant zu erhalten. Die Erhaltung der D.urchlaufsgescbwindigkeit verhindert eine
A.bscheidung von Kohle an den Röhren des Heizkörpers, während die Erhaltung des
Druckes die größte Wärmeübertragung durch die Wände des Heizkörpers sichert.
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Die Querschnittsfläche der Zerstäubungskammer am Ende der Maschine
ist vorzugsweise ungefähr dreimal so groß wie diejenige am Vergaserende, so daß
sich Blas Gasgemisch um das Dreifache ausdehnen kann.
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In den beiliegenden Zeichnungen ist eine Ausführungsform der Erfindung
beispielsweise dargestellt.
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Abb. i ist ein Aufriß, teilweise im Schnitt, eines mit dem neuen Heizkörper
versehenen Vergasers.
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Abb. z ist eine Draufsicht, teilweise im Schnitt, der Zerstäubungskammer.
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Abb. 3 ist eine Seitenansicht des Heizkörpers allein.
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Gemäß der Erfindung ist in der vorzugsweise konischen Zerstäubungskammer
A des Vergasers eine Heizröhrenanordnung B eingebaut, die mehrere in der Längsrichtung
der Kammer A verlaufende Röhren B' oder auch eine Spirale besitzt, durch die das
Heizmittel (Auspuffgas oder erhitztes Kühlwasser) derart strömt, daß der in oder
Kammer A zerstäubte Brennstoff auf seinem Weg durch Wärmestrahlung oder unmittelbare
Berührung mit .den erhitzten Röhren vollständig vergast wird.
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Inder vorzugsweisen Ausführungsform der Erfindung sind die Röhren
B' an einem Ende mit einer gemeinsamen Zuleitung D verbunden, die ihrerseits mit
dem (nicht gezeichneten) Auspuffrohr in Verbindung steht, und münden anderseits
in ein gemeinsames Auslaßrohr E, das entweder gleichfalls mit der Auspuffleitung
oder direkt mit der Atmosphäre verbunden ist. Das aufsteigende Treibmittel trifft
auf die Röhren E, B' und gelangt durch die Zwischenräume F zwischen dem Heizkörper
B und den Wandungen der Kammer A nach dem Ansaugrohr C, das die Verbindung mit dem
Zylindereinlaß herstellt. Zwischen dem Ansaugrohr und der Zerstäubungska-mmer kann
noch eine Stoßfläche angebracht werden, um ein Durchtreten etwa umvergasten Treibstoffes
zu verhüten.
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Wie ersichtlich, konvergieren die Leitungen für das Heizmittel nach
dem Auslaßende, während die Durchlässe für das Vergasungsgemisch nach dem Auslaß-zu
divergieren.
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Die Erfindung eignet sich insbesondere für die Vergasung von Alkohol
in Kraftfahrzeugmotoren. Alkohol erfordert zu seiner Vergasung eine erheblich größere
Wärmemenge als Kohlenwasserstoffe; er wird auch nicht wie diese durch hohe Erhitzung
hgekrackt«. Weiter hat Alkohol eine sehr hohe latente Verdampfungswärme, die durch
die vorliegende Erfindung voll ausgenutzt wird. Die -Alkoholteilchen- -und- die
-kalte Luft treffen auf das heiße Auslaßende des Heizkörpers, streichen dann weiter
an diesem und den erhitzten Röhren B' vorbei und treffen dann die Einlaßleitung
des Heizkörpers. Beim Aufschlag auf die heißen Röhren werden sie von diesen zurückgeworfen,
und andere Teilchen treten an ihre Stelle, so daß eine wirkliche Bewegung und innige
Mischung mit der Luft erreicht wird. Das kalte Gemisch von Luft und Brennstoff wird
in ein Gas übergeführt, das in dem engen Raum zwischen Heizkörper und Kammerwandung
zusammengepreßt wird und infolgedessen als heißes Gasgemisch unter Druck in die
Zylinder gelangt. Hierdurch Wird sehr schnelle Zündung und vollständige Verbrennung
erreicht, was naturgemäß eine gesteigerte- Kräftleistung der Maschine und damit
bessere Ausnutzung des Treibstoffes bewirkt.
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Der Wärmebedarf richtet sich nach der Art des verwandten Treibstoffes.
Die Wärmezufuhr kann demgemäß geregelt werden z. B. durch eine Drosselklappe, die
in geeigneter Weise von der Stirnwand des Fahrzeuges aus betätigt werden kann.