DE489499C

DE489499C - Device for whirling through a fuel-air mixture and for separating and re-evaporation of ungased components, especially for the charge mixture of internal combustion engines

Info

Publication number: DE489499C
Application number: DEB135868D
Authority: DE
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1928-01-26
Filing date: 1928-02-14
Publication date: 1930-01-21

Description

Vorrichtung zur Durchwirbelung eines Brennstoffluftgemisches und zur Ausscheidung und Nachverdampfung unvergaster Bestandteile, insbesondere für das Ladegemisch von Verbrennungskraftmaschinen Es sind Vorrichtungen zur Nachverdampfung unvergaster Bestandteile von Ladegemischen für- Verbrennungskraftmaschinen bekannt, bei denen das Ladegemisch an Flächen aus porösen Stoffen vorbeigeführt wird, damit die porösen Massen die unvergasten Bestandteile in sich aufnehmen und nur in Dampfform wieder abgeben. Die Flächen aus porösem Material bestehen bei den bekannten Einrichtungen aus zylindrischen, in die Bahn des Ladegemisches eingeschalteten Körpern, zwischen denen sich das Ladegemisch in zickzackförmiger Bahn hindurchwinden muß. Die bekannten Einrichtungen der genannten Art weisen eine Reihe von Nachteilen auf. Einerseits ist der Strömungswiderstand der bekannten Einrichtungen sehr erheblich, andererseits ist aber die Trocknung des Ladegemisches, die mit den bekannten Einrichtungen erzielt wird, eine unvollkommene, da nur diejenigen Tröpfchen des Ladegemisches mit den porösen Flächen in Verbindung kommen, welche sich zufälligerweise gerade in den äußeren Schichten des Brennstoffgemischstromes befinden.Device for swirling a fuel-air mixture and for Elimination and re-evaporation of non-gassed components, especially for the Charge mixture from internal combustion engines These are devices for re-evaporation ungased components of charge mixtures known for internal combustion engines, in which the charge mixture is guided past surfaces made of porous materials, so that the porous masses absorb the ungased constituents and only in vapor form return. The surfaces made of porous material exist in the known devices of cylindrical bodies inserted into the path of the charge mixture, between which the load mixture must wind through in a zigzag path. The known Devices of the type mentioned have a number of disadvantages. On the one hand the flow resistance of the known devices is very considerable, on the other hand but is the drying of the loading mixture, which is achieved with the known devices becomes, an imperfect, since only those droplets of the loading mixture with the porous surfaces come into contact, which happen to be in the outer layers of the fuel mixture flow are located.

Die mit den bekannten Einrichtungen verbundenen Nachteile werden erfindungsgemäß dadurch vermieden, daß in die Gemischleitung ein Krümmer eingeschaltet wird, bei dem mindestens die konkav gebogene Innenwandung aus porösem Stoff, beispielsweise aus verglühtem Porzellan, besteht. Die Form des Krümmers hat zur Folge, daß die in dem Gasdampfgemisch enthaltenen unverdampften Teile der Brennstoffflüssigkeit unter derWirkung der Zentrifugalkraft gegen die konkav gebogene Innenwandung des Krümmers geschleudert werden, wo sie von dem porösen Material aufgesaugt und nachher wieder in Dampfform an das Brennstoffgemisch abgegeben werden. Es ist allerdings auch bekannt, die in einem Brennstoffgemisch enthaltenen Flüssigkeitsteilchen durch eine gekrümmte Bahn zu führen, gegen deren konkave .Innenwandung die nicht verdampften Flüssigkeitsteilchen unter der Wirkung der Zentrifugalkraft geschleudert werden. Bei den Einrichtungen der letztgenannten Art ist jedoch die gekrümmte Bahn im Gegensatz zu dem Erfindungsgegenstand nicht mit porösem, die Brennstoffteilchen aufsaugendem Stoff ausgekleidet, sondern die gegen die Krümmerwandung geschleuderten Flüssigkeitsteilchen werden einer Verdampfungsplatte zugeführt, auf der sie durch Wärmewirkung zum Verdampfen gebracht werden.The disadvantages associated with the known devices are achieved according to the invention avoided in that a manifold is switched on in the mixture line at the at least the concavely curved inner wall made of porous material, for example made of annealed porcelain. The shape of the bend means that the unevaporated parts of the fuel liquid contained in the gas-vapor mixture under the action of centrifugal force against the concavely curved inner wall of the Elbows are thrown where they are absorbed by the porous material and afterwards are released again in vapor form to the fuel mixture. It is, however also known by the liquid particles contained in a fuel mixture to lead a curved path, against the concave inner wall of which did not evaporate Liquid particles are thrown under the action of centrifugal force. In the devices of the latter type, however, the curved path is in contrast to the subject of the invention not with porous, the fuel particles absorbent Lined with fabric, but rather the liquid particles thrown against the wall of the manifold are fed to an evaporation plate, on which they evaporate by the effect of heat to be brought.

Die vorliegende Erfindung ist also durch die Kombination zweier Merkmale, nämlich durch die Anwendung eines Krümmers und durch die Auskleidung mindestens der konkaven Krümmerinnenwandung mittels porösen Materials gekennzeichnet. Erst durch die Vereinigung der beiden genannten Merkmale wird eine gute Trocknung des Brennstoffgemisches unter Anwendung einfacher Mittel erreicht.The present invention is thus through the combination of two features, namely through the use of a bend and through the lining at least the concave inner wall of the manifold marked by means of porous material. First through the union of the two characteristics mentioned will be a good one Drying of the fuel mixture achieved using simple means.

Besonders-vorteilhaft ist-die Anwendung des Erfindungsgegenstandes bei Verbrennungsl4aftmaschinen, die mit Vergasern arbeiten.The use of the subject matter of the invention is particularly advantageous in combustion air machines that work with carburetors.

Ein Ausführungsbeispiel des Erfindungsgegenstandes ist in den Zeichnungen dargestellt, und zwar zeigt Abb. = den Erfindungsgegenstand in Anwendung auf eine Brennstoffzuleitung für einen Motor teils in Ansicht von der Seite, teils im Schnitt.An embodiment of the subject matter of the invention is shown in the drawings shown, namely Fig. = shows the subject of the invention in application to a Fuel supply line for an engine partly in view from the side, partly in section.

Abb. 2 veranschaulicht die in Abb. z dargestellte Einrichtung in Ansicht von oben. In den Zeichnungen bedeutet a einen Spiralform besitzenden Krümmer, dessen Wandung porös ist. Der Krümmer soll aus verglühtem Porzellan oder ähnlichem Material bestehen. Der innere Durchmesser des spiralförmig gebogenen Krümmerrohres a ist gleich dem Durchmesser der üblichen Brennstoffzuleitung, während der mittlere Krümmungshalbmesser der Spirale, der den geometrischen Ort für die Mittelpunkte sämtlicher Durchtrittsquerschnitte des Krümmers a darstellt, beispielsweise ungefähr gleich dem Doppelten des Krümmerinnendurchmessers ist. Der spiralförmige Krümmer a ist zwischen der Brennstoffzuleitung b des Motors c und dem Vergaser d eingeschaltet, so daß die gesamte Menge des von dem Motor angesaugten Brennstoffgemisches durch das Krümmerelement a hindurchströmen muß. Die Geschwindigkeit des durch den Krümmer a hindurchströmenden Gemisches ist ungefähr gleich der Strömungsgeschwindigkeit im Innern der Brennstoffzuleitung b. Diese Geschwindigkeit beträgt beispielsweise bei einzylindrigen Motoren 6o m pro Sekunde. In vielen Fällen weicht sie aber auch wesentlich von der genannten Geschwindigkeit ab.Fig. 2 illustrates the device shown in Fig. Z in a view from above. In the drawings, a means an elbow having a spiral shape, the wall of which is porous. The elbow should be made of burned-out porcelain or similar material. The inner diameter of the spirally bent elbow pipe a is equal to the diameter of the usual fuel supply line, while the mean radius of curvature of the spiral, which represents the geometric location for the centers of all passage cross-sections of the elbow a, is, for example, approximately equal to twice the inner diameter of the manifold. The spiral manifold a is connected between the fuel supply line b of the engine c and the carburetor d , so that the entire amount of the fuel mixture sucked in by the engine must flow through the manifold element a. The speed of the mixture flowing through the manifold a is approximately equal to the flow speed in the interior of the fuel supply line b. For single-cylinder engines, for example, this speed is 60 m per second. In many cases, however, it also deviates significantly from the speed mentioned.

Die Wirkungsweise der Einschaltung des Krümmerelementes a ist die folgende Das in dem Vergaser erzeugte, aus Luft und-Brennstoffdampf bestehende Gemisch führt in der Regel eine gewisse Menge kleiner, nicht verdampfter Tröpfchen der Brennstoffflüssigkeit mit sich. Dieses mit Brennstofftröpfchen beladene Gemisch wird bei seinem Strömen durch den Krümmer a der Zentrifugalkraft unterworfen, welche naturgemäß auf die schwersten Teile des strömenden Gemisches, d. h. also auf die in dem Gemisch enthaltenen urverdampften Flüssigkeitströpfchen, einwirkt und diese Tröpfchen mit den porösen Teilen der Innenwandung des Krümmers a in Berührung bringt. Die auf die poröse Wandung auftreffenden Flüssigkeitströpfchen ziehen in die Wandung ein und werden durch die poröse Masse infolge der Kapilarität der letzteren absorbiert. Das Brennstoffgemisch wird also auf diese Weise von urverdampften Flüssigkeitsteilchen völlig befreit. Die in die poröse Wandung des Krümmers a eingezogene Flüssigkeit bleibt in der porösen Wandung nicht sitzen, sondern wird von dem weiterhin durch den Krümmer strömenden Brennstoffgemisch verdampft und von dem Brennstoffgemisch in Dampfform wieder aufgenommen. Irgendwelche merklichen Brennstoffverluste treten also nicht ein.The mode of operation of the activation of the manifold element a is following The mixture of air and fuel vapor created in the carburetor usually carries a certain amount of small, non-evaporated droplets of the fuel liquid with himself. This mixture, laden with fuel droplets, becomes as it flows subjected to centrifugal force through the bend a, which naturally affects the heaviest parts of the flowing mixture, d. H. so on those contained in the mixture Primarily evaporated liquid droplets, acts and these droplets with the porous Brings parts of the inner wall of the manifold a into contact. The on the porous wall impinging liquid droplets pull into the wall and are through the porous mass absorbed as a result of the capillary of the latter. The fuel mixture is thus completely freed from previously evaporated liquid particles in this way. The liquid drawn into the porous wall of the elbow a remains in the porous Wall does not sit, but is supported by what continues to flow through the bend Fuel mixture evaporated and taken up again in vapor form by the fuel mixture. So any noticeable fuel losses do not occur.

Die Verdampfung der in die Wandungen des Krümmers a eingedrungenen Flüssigkeit hat an sich eine beträchtliche Abkühlung zur Folge. Um jedoch eine solche Abkühlung zu vermeiden, wird der Krümmer a erfindungsgemäß erwärmt. Dies kann dadurch geschehen, daß man den Krümmer in ein Gefäß setzt, durch das eine Wärmeflüssigkeit, beispielsweise das Kühlwasser des Motors, strömt. Bei dieser Einrichtung wird sowohl die Innen- als auch die Außenwandung aus porösem Material hergestellt, wenn Wasser in Dampfform dem Brennstoffgemisch zugesetzt werden soll. Andernfalls wird die Außenwandung des Krümmers aus wasserundurchlässigem Material gebildet. Es sei erwähnt, daß es ohne weiteres möglich ist, die Porösität der Krümmerwandung a dazu auszunutzen, um dem Brennstoffgemisch irgendeine beliebige Flüssigkeit, wie z. B. Wasser, explosionserschwerende Flüssigkeiten o. dgl. nach Belieben zuzusetzen. Gleichzeitig wird dabei das Brennstoffgemisch durch den Krümmer u in der oben beschriebenen Weise gleichförmig gemacht und getrocknet.The evaporation of the penetrated into the walls of the elbow a Liquid itself causes considerable cooling. However, to such a To avoid cooling, the manifold a is heated according to the invention. This can be done by happen that the bend is placed in a vessel through which a heat fluid, for example the cooling water of the engine, flows. With this setup both the inner as well as the outer wall made of porous material, if water to be added to the fuel mixture in vapor form. Otherwise the outer wall of the elbow made of water-impermeable material. It should be noted that it it is easily possible to use the porosity of the manifold wall a to to add any liquid to the fuel mixture, e.g. B. water, explosive Liquids or the like can be added at will. At the same time, the fuel mixture made uniform by the bend u in the manner described above and dried.

Claims

PATENT CLAIMS: e.g. Device for swirling a fuel-air mixture and for the elimination and re-evaporation of previously gassed components, in particular for the charge mixture of internal combustion engines, characterized in that a manifold (a) is switched on in the mixture line, in which at least the concave curved inner wall made of porous material, for example annealed porcelain, consists.

2. Apparatus according to claim x, characterized in that both the The inner and outer walls of the manifold are made of porous material, so that the fuel air flowing through the manifold through the manifold wall any liquid in vapor form can be added therethrough.