DE501136C

DE501136C - Device for supplying additional air to the fuel mixture of explosion engines

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Publication number: DE501136C
Application number: DEH107715D
Authority: DE
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1926-08-22
Filing date: 1926-08-22
Publication date: 1930-07-01

Description

Der automatische Brennstoffgemischregler gemäß vorliegender Erfindung hat die Aufgabe, die Zusammensetzung des Brennstoffgemisches bei Explosionsmotoren, insbesondere Automobilmotoren, so zu beeinflussen, daß für jede Belastung des Motors stets dasgünstigsteMischungsverhältnis von Brennstoff und Luft vorhanden ist. Brennstoffsparer, die das fertige Gasgemisch durch Zufuhr von Zusatzluft verbessern bzw. einer richtigen Zusammensetzung näherbringen wollen, bestehen in verschiedenartigen Ausführungen. Zum Teil sind sie für Handregulierung eingerichtet und würden in dieser Form ihren Zweck erfüllen, wenn die neue Regulierung bei jeder Änderung der Motorleistung vorgenommen würde, was aber meist der Bequemlichkeit halber nicht geschieht, zum Teil sind sie für automatische Betätigung eingerichtet. Diese letztere Art der AusführungThe automatic fuel mixture regulator according to the present invention has the task of the composition of the fuel mixture in explosion engines, especially automobile engines, in such a way that the most favorable mixture ratio is always available for every load on the engine of fuel and air is available. Fuel saver, the finished gas mixture Improve it by supplying additional air or bring it closer to a correct composition want to exist in various designs. In part they are for manual regulation set up and would serve their purpose in this form if the new regulation with every change in engine power would be made, but this is usually not done for the sake of convenience They are partly set up for automatic actuation. This latter type of execution

ao trägt jedoch bei den bereits bestehenden Sparern dem im Ansaugrohr des Motors herrschenden Druckzustande nicht genügend Rechnung, und außerdem ist ihre Wirkungsweise und Regulierbarkeit so unvollkommen, daß sich ihr Einbauao, however, contributes to the existing economy in the intake manifold of the engine Pressure conditions do not take sufficient account, and besides, their mode of operation and controllability so imperfect that its incorporation

as selten lohnt. Auch die besten bisher bekannten Vorrichtungen dieser Art, bei denen die Regelung dex Öffnung des Zusatzlufteintritts durch ein infolge Druckveränderungen vor der Drosselklappe bewegtes Organ erfolgt, weisen noch den Nachteil auf, daß durch die Anordnung des Steuerorgans ein seitlich zwischen Zylinder und Kolben wirkender Druck erzeugt wird, der die Wirksamkeit des Organs herabsetzt. Ihre Bauweise erfordert zudem, daß sie getrennt von der Zusatzluftleitung eingebaut und durch ein umständliches Röhrensystem mit diesem verbunden werden müssen.as is seldom worth it. Also the best known so far Devices of this type in which the regulation dex opening of the additional air inlet through an organ that is moved in front of the throttle valve as a result of changes in pressure takes place the disadvantage that, due to the arrangement of the control member, a laterally between cylinder and piston acting pressure is generated which reduces the effectiveness of the organ. Her Construction also requires that it be installed separately from the auxiliary air line and through a cumbersome pipe system must be connected to this.

Gemäß vorliegender Erfindung wird der Brennstoffgemischregler so angeordnet, daß alle Teile der Vorrichtung zentrisch um das Zusatzluftrohr herumliegen. Der Apparat wird dadurch auf eine hohe Stufe der Leistungsfähigkeit gebracht, welche gestattet, die durch die physikalischen Eigenschaften von Brennstoffen und Luft (Temperaturunterschiede, Unterschiede im spezifischen Gewicht, Dichte usw.) bedingten Abweichungen von der günstigsten Zusammensetzung des Brennstoffgemisches auszugleichen. Diese Korrektur ist deshalb von großem Vorteil, weil sowohl die Kraftleistung des Motors als auch der Brennstoffverbrauch dadurch günstig beeinflußt werden. Die Änderungen des Brennstoffgemisches, die durch die verschiedenen Belastungen des Motors hervorgerufen werden, werden völlig automatisch, die durch physikaiische Einflüsse erzeugten, sehr selten eintretenden Änderungen durch Handregulierung ausgeglichen.According to the present invention, the fuel mixture regulator is arranged so that all parts of the device centered around the additional air pipe. The apparatus is thereby brought to a high level of efficiency, which is made possible by the physical Properties of fuels and air (temperature differences, differences in specific weight, density, etc.) due to deviations from the most favorable composition to balance the fuel mixture. This correction is therefore of great advantage, because both the power output of the engine and the fuel consumption are thereby favorable to be influenced. The changes in the fuel mixture caused by the various loads of the motor are completely automatic, which are caused by physical Influences generated, changes that occur very rarely are balanced by manual regulation.

In der beiliegenden Zeichnung werden drei Ausführungsformen des Brennstoffgemischreglers gemäß vorliegender Erfindung dargestellt, und zwar zeigtIn the accompanying drawing, three embodiments of the fuel mixture regulator according to the present invention, namely shows

Fig. ι einen Längsschnitt des Reglers, der durch Leitungen mit einem Vergaser verbunden ist,Fig. Ι a longitudinal section of the controller, which is connected by lines to a carburetor is,

Fig. 2 den Längsschnitt eines in die Ansaugleitung eines Motors eingebauten Reglers,2 shows the longitudinal section of a regulator built into the intake line of an engine,

Fig. 3 einen Längsschnitt durch einen auf die Ansaugleitung des Motors aufgesetzten Regler· Der Regler besteht aus einem Zylinder a, 3 shows a longitudinal section through a regulator placed on the intake line of the engine. The regulator consists of a cylinder a,

dessen eine Seite geschlossen und dessen andere offen ist. Durch die Mitte des Zylinderbodens ist gleichlaufend und konzentrisch mit dem Zylinder ein Rohr δ geführt, das mit dem Boden fest verbunden ist. In dem Zylinder α bewegt sich dicht gehend der Kolben c, der seinerseits das Rohr δ beweglich, doch ebenfalls dicht umschließt. Mit dem Kolben c ist das eine Ende der Hülse ä fest verbunden. An ihremone side of which is closed and the other is open. A tube δ, which is firmly connected to the base, is guided through the center of the cylinder base, parallel and concentric with the cylinder. In the cylinder α , the piston c moves tightly, which in turn encloses the tube δ in a moveable manner, but also tightly. One end of the sleeve ä is firmly connected to the piston c. On theirs

ίο anderen, dem Kolben abgewandten Ende umschließt sie das Rohr δ dicht, während der mittlere Teil zur Vermeidung zu großer Reibung, verursacht durch den Unterdruck im Luftrohr, ausgespart ist. An der Gleit- und Verbindungsstelle von Kolben c und Hülse d kann innen eine Ringnut I eingebaut sein, die durch einige Löcher m mit der Außenluft in Verbindung steht. Durch eine Spiralfeder k, die je nach Erfordernis entweder zylindrisch oder konisch gewickelt sein kann, wird der Kolben c gegen das offene Ende des Zylinders α gedrückt. Anstatt einer zylindrischen oder konischen Feder können es auch, je nachdem der in verschiedenen Stellungen des Kolbens nötige Federdruck es erfordert, zwei oder mehr Federn verschiedener Stärke sein. Das Rohr b hat in dem in der Ruhelage des Apparates durch die Hülse d bedeckten Teilstück eine Anzahl gleichmäßig verteilter Löcher 0 von gleicher oder verschiedener Größe, die etwa auf einem Drittel des Rohrumfanges von dem in der Längsrichtung ausgesparten Teil der Hülse d bedeckt werden. Es können auch anstatt einer zwei oder mehr Serien Lochreihen in dem Rohr vorgesehen werden. Das Rohr b ist in den Ausführungsformen der Fig. 1 und 2 beiderseits offen, in der Ausführungsform der Fig. 3 einseitig geschlossen. In der Fig. 1 ist am unteren Ende das nach innen und außen offene Rohr e eingepaßt. In den Fig. 2 und 3 sitzt das Rohr e im oberen Ende des Rohres δ. ■ In Fig. 1 endigt das Rohr e außen in einen Kordelring, durch den es sich um seine Längsachse drehen läßt, während in Fig. 1 und 3 zu diesem Zweck ein nach außen führender, in einem Ringschlitz gleitender Hebel u vorgesehen ist. Das Rohr e ist mit einem Längsschnitt p versehen, so daß durch seine Drehung die Löcher 0 des Rohres b reihenweise freigelegt oder bedeckt werden können. Anstatt eines Schlitzes fi können auch zwei und mehr Schlitze vorgesehen werden, je nach der Zahl der Lochreihenserien des Rohres b. In Fig. 2 ist das andere Ende des Rohres b durch die Leitung i (Rohr- oder Schlauchleitung)At the other end facing away from the piston, it tightly encloses the tube δ, while the middle part is cut out to avoid excessive friction caused by the negative pressure in the air tube. At the sliding and connecting point of piston c and sleeve d , an annular groove I can be built into the inside, which is in communication with the outside air through a few holes m. The piston c is pressed against the open end of the cylinder α by a spiral spring k, which can be wound either cylindrically or conically as required. Instead of a cylindrical or conical spring, it can also be two or more springs of different strengths, depending on the spring pressure required in different positions of the piston. In the section covered by the sleeve d in the rest position of the apparatus, the tube b has a number of evenly distributed holes 0 of the same or different sizes, which are covered over about a third of the circumference of the tube by the part of the sleeve d which is recessed in the longitudinal direction. Instead of one, two or more series of rows of holes can also be provided in the pipe. The tube b is open on both sides in the embodiments of FIGS. 1 and 2, and closed on one side in the embodiment of FIG. In Fig. 1, the inwardly and outwardly open tube e is fitted at the lower end. In Figs. 2 and 3, the tube e sits in the upper end of the tube δ. In Fig. 1, the tube e ends on the outside in a cord ring through which it can be rotated about its longitudinal axis, while in Fig. 1 and 3 an outwardly leading lever u sliding in an annular slot is provided for this purpose. The tube e is provided with a longitudinal section p so that the holes 0 of the tube b can be exposed or covered in rows by its rotation. Instead of one slot fi , two or more slots can be provided, depending on the number of rows of holes in the pipe b. In Fig. 2 the other end of the tube b is through the line i (pipe or hose line)

mit dem Ansaugerohr eines Motors, und zwar mit dem Raum r zwischen Drosselklappe q und dem Ansaugventil verbunden. Der Zylinder a ist in Fig. 1 und 3 durch den Stutzen g und die Leitung h bzw. in Fig. 2 durch h! mit dem Teil des Vergasers s zwischen Zerstäuber t (Verengung des Vergasers bei der Düsenöffnung) und der Drosselklappe q verbunden. Über den offenen Teil des Zylinders α ist eine Siebkapsel f gesteckt, die auch das Rohr δ umschließt (Fig. 1). Der Apparat kann vermittels des Flansches η am Armaturenbrett oder einer anderen geeigneten Stelle befestigt werden (Fig. 1). Er läßt sich auch, wenn man das Rohr V entsprechend Fig. 2 erweitert, hinter dem Vergaser unmittelbar in die Ansaugleitung des Motors einbauen. Er kann ferner gemäß Fig. 3 durch ein am offenen Ende des Rohres b angebrachtes Gewinde in ein Zwischenstück zwischen Motor und Vergaser eingeschraubt werden. In letzteren beiden Fällen ist die Leitung i überflüssig; die Leitung U, die in Fig. 3 nicht angegeben ist, wird ganz kurz. In beiden Fällen wird das Rohr e' durch den nach außen geführten Hebel u betätigt.connected to the intake manifold of an engine, namely with the space r between the throttle valve q and the intake valve. The cylinder a is in Fig. 1 and 3 through the nozzle g and the line h and in Fig. 2 through h! connected to the part of the carburetor s between the atomizer t (narrowing of the carburetor at the nozzle opening) and the throttle valve q . A sieve capsule f is inserted over the open part of the cylinder α and also encloses the tube δ (FIG. 1). The apparatus can be attached to the dashboard or another suitable location by means of the flange η (FIG. 1). If the pipe V is expanded as shown in FIG. 2, it can also be installed directly behind the carburetor in the intake line of the engine. It can also be screwed into an intermediate piece between the engine and the carburetor according to FIG. 3 through a thread attached to the open end of the tube b. In the latter two cases, line i is superfluous; the line U, which is not indicated in FIG. 3, becomes very short. In both cases, the tube e ' is actuated by the lever u guided outwards.

Wie schon oben ausgeführt, ist das Prinzip des automatischen Brennstoffgemischreglers auf der Ausnutzung der in den verschiedenen Teilen der Ansaugleitung des Motors auftretenden Druckunterschiede aufgebaut. Die Ansaugleitung läßt sich in drei Zonen einteilen, von denen jede einen anderen Druck aufweist. Die erste Zone geht vom unteren Ende des Vergasers bis zur Mitte des Zerstäubers. In dieser Zone herrscht meistens der äußere Luftdruck. Nur bei voll arbeitendem Motor tritt ein gewisser Unterdruck auf. Die zweite Zone erstreckt sich von der Mitte des Zerstäubers bis zur Drosselklappe. Ist der Motor bei nahezu geschlossener Drosselklappe in Tätigkeit, so zeigt sich in diesem Raum kein Vakuum, da nur wenig Luft abgesaugt wird und durch die Vergaseröffnung genügend Luft nachströmen kann. Wird die Drosselklappe jedoch weiter geöffnet, so bildet sich ein Vakuum, das immer mehr zunimmt, je weiter sie geöffnet wird, weil der Querschnitt der Ansaugleitung durch den Zerstäuber des Vergasers verengt ist und unter gewöhnlichem Luftdruck nicht so viel Luft durch den Zerstäuber hindurchgehen kann, als der Motor ansaugt. Die dritte Zone erstreckt sich von der Drosselklappe bis zu den Ansaugventilen. Hier ist infolge der Saugwirkung des Motors bei geschlossener Drosselklappe ein großes Vakuum vorhanden, das sich beim Öffnen der Drosselklappe immer mehr verringert und bei ganz geöffneter Klappe dem Vakuum der zweiten Zone annähernd gleich wird.As already stated above, the principle of the automatic fuel mixture regulator is on the exploitation of those occurring in the various parts of the intake pipe of the engine Pressure differences built up. The suction line can be divided into three zones, from each of which has a different print. The first zone goes from the bottom of the carburetor to the middle of the atomizer. In this zone there is mostly the external air pressure. A certain negative pressure only occurs when the engine is fully working. The second zone extends from the center of the atomizer to the throttle. The engine is at almost When the throttle valve is closed, there is no vacuum in this space, there only a little air is sucked out and enough air flows in through the carburetor opening can. However, if the throttle valve is opened further, a vacuum is created, which is always the more it increases, the wider it is opened, because the cross section of the suction line through the carburetor atomizer is narrowed and not as much under normal air pressure Air can pass through the atomizer as the engine is drawing in. The third zone extends from the throttle to the intake valves. Here is due to the suction of the engine when the throttle valve is closed there is a large vacuum, which is when the throttle valve is opened, more and more decreases and when the valve is fully open it decreases Vacuum of the second zone is approximately the same.

Der automatische Brennstoffgemischregler wird nun durch zwei voneinander getrennte Leitungen mit dem Motor verbunden. Die eine Verbindung wird zwischen dem aus dem Apparat herausragenden Verlängerungsstutzen des Rohres δ durch die Leitung i mit der dritten Zone der Ansaugleitung hergestellt. Der Zylinder α wird durch den Stutzen g und die Leitung h mit der zweiten Zone verbunden,The automatic fuel mixture regulator is now connected to the engine by two separate lines. One connection is established between the extension piece of the pipe δ protruding from the apparatus through the line i with the third zone of the suction line. The cylinder α is connected to the second zone by the nozzle g and the line h,

Die Regulierung der Luftzufuhr zum Brennstoffgemisch geht nun folgendermaßen vor sich: Ist der Motor im Gange und es entsteht beim Öffnen der Drosselklappe in der zweiten Zone der Ansaugleitung ein Unterdruck, so teilt sich dieser durch Leitung h und Stutzen g dem Zylinder α mit und wirkt hier auf den Kolben c. Der Kolben c wird in die Öffnung des Zylinders hineingesaugt, und zwar so weit,The regulation of the air supply to the fuel mixture now proceeds as follows: If the engine is running and there is a negative pressure in the second zone of the intake line when the throttle valve is opened, this is communicated to the cylinder α through line h and connector g and acts here on the piston c. The piston c is sucked into the opening of the cylinder, to the extent that

ίο bis der Druck der Feder k der Saugwirkung die Waage hält. Mit dem Kolben bewegt sich die Hülse d und gibt eine oder mehrere Querlochreihen des Rohres δ frei, je nach der Öffnung der Drosselklappe bzw. der Größe des Unterdruckes. Die durch die freigegebenen Löcher in das Innere des Rohres δ strömende Luft wird durch die Leitung i energisch vom Motor nach dessen Ansaugleitung infolge des dort herrschenden starken Vakuums gesaugt, wo sie sich dem Brennstoffgemisch beimengt. Je weiter die Drosselklappe geöffnet wird, desto größer wird der Unterdruck und desto mehr werden Lochreihen frei, bis bei ganz geöffneter Klappe sämtliche Löcher frei sind. Wird die Drosselklappe dann wieder geschlossen, so verschwindet der Unterdruck in dem Räume des Zylinders a, und die Feder k drückt den Kolben c mit Hülse d sofort in die Ruhelage zurück, wodurch die Luftzufuhr aufhört. Der Unterdruck im Vergaser (zwischen Zerstäuber und Drosselklappe) wird außer von dem Öffnungsgrade der Klappe auch noch von der Umdrehungszahl des Motors beeinflußt. Auch diesem Umstand trägt der Automat Rechnung.ίο until the pressure of the spring k of the suction is balanced. The sleeve d moves with the piston and releases one or more rows of transverse holes in the tube δ, depending on the opening of the throttle valve or the size of the negative pressure. The air flowing through the released holes into the interior of the pipe δ is energetically sucked through the line i from the engine to its intake line as a result of the strong vacuum prevailing there, where it is mixed with the fuel mixture. The further the throttle valve is opened, the greater the negative pressure and the more rows of holes become free until all the holes are free when the valve is fully open. If the throttle valve is then closed again, the negative pressure in the space of the cylinder a disappears, and the spring k immediately pushes the piston c with the sleeve d back into the rest position, whereby the air supply stops. The negative pressure in the carburetor (between the atomizer and the throttle valve) is influenced not only by the degree of opening of the valve but also by the number of revolutions of the engine. The machine also takes this into account.

Bei höherer Umdrehungszahl des Motors wird mehr Brennstoffgemisch angesaugt, das Vakuum wird größer, demgemäß gibt der Automat auch mehr Luft zu. Er regelt also die Zufuhr der Zusatzluft in idealer Weise. Mittels des Schlitzes p des Rohres e können durch Drehen des letzteren so viele Längsreihen Löcher für die Luftzufuhr freigemacht werden, als der Sättigungsgrad des vom Vergaser gelieferten Brennstoffgemisches es gestattet. Dieser Sättigungsgrad hängt davon ab, wie groß die Brennstoffdüse gewählt ist, ob der Motor in kaltem oder warmem Zustande ist, ob die Außenluft kalt oder warm ist usw. Alle diese Zufälligkeiten können durch einfache Drehung des Rohres e ausgeglichen werden. Zieht man das Rohr e zum Teil oder ganz aus dem Rohr b heraus, so ist die ganze Luftöffnung freigegeben, und die ganze Luft, die der Querschnitt des Rohres b hindurchläßt, strömt dem Motor zu.At a higher engine speed, more fuel mixture is sucked in, the vacuum increases, and accordingly the machine also adds more air. It therefore regulates the supply of additional air in an ideal way. By means of the slot p of the tube e , by turning the latter, as many longitudinal rows of holes can be cleared for the air supply as the degree of saturation of the fuel mixture supplied by the carburetor allows. This degree of saturation depends on the size of the fuel nozzle, whether the engine is cold or warm, whether the outside air is cold or warm, etc. All of these coincidences can be compensated for by simply turning the tube e. If the tube e is partially or completely withdrawn from the tube b , the entire air opening is released and all the air that the cross-section of the tube b lets through flows towards the motor.

Bei geschlossener Drosselklappe, z. B. bei Zutalfahren, saugt infolgedessen der Motor nur frische Luft an. Dies bewirkt erstens Abkühlung des Motors, zweitens Verhinderung der Verölung der Zündkerzen, weil das Vakuum in den ZylindernWhen the throttle valve is closed, e.g. B. when driving in the valley, As a result, the engine only draws in fresh air. Firstly, this causes the Engine, secondly, preventing the spark plugs from becoming oily because of the vacuum in the cylinders

•60 verringert wird, drittens Sparen von Brennstoff aus dem gleichen Grund, viertens Bremsung des Wagens. Bei Stillstand des Motors bewirkt das Öffnen des Rohres b, daß derselbe von ■' unbefugter Hand nicht in Gang gesetzt werden kann, da sich wegen Zuströmens der ganzen Zusatzluft kein explosionsfähiges Gasgemisch bilden kann.• 60 is reduced, thirdly, saving fuel for the same reason, fourthly, braking the car. When the engine is at a standstill, opening the pipe b has the effect that it cannot be started by unauthorized hands, since no explosive gas mixture can form due to the inflow of all the additional air.

Durch die Ringnut I, die gegebenenfalls wegbleiben kann, und die Löcher m soll verhindert werden, daß sich der Unterdruck zwischen der Hülse d und dem Rohr δ dem Raum des Zylinders α mitteilt und die Funktion des Kolbens c stört. Dies wird dadurch erreicht, daß etwaige zwischen Hülse und Rohr angesaugte Luftteilchen nicht dem Zylinderraum a, sondem durch die Löcher m der Außenluft entnommen werden.The annular groove I, which can be omitted if necessary, and the holes m are intended to prevent the negative pressure between the sleeve d and the tube δ from communicating with the space of the cylinder α and interfering with the function of the piston c. This is achieved in that any air particles sucked in between the sleeve and the pipe are not taken from the cylinder space a, but rather through the holes m of the outside air.

Man ist nicht an die zylindrische Form des Luftrohres, Ringschiebers und Kolbens gebunden, sondern kann auch beide Teile trennen oder einseitige, gradflächige und konische Schieber wählen.You are not bound to the cylindrical shape of the air tube, ring slide and piston, but can also separate both parts or one-sided, straight and conical slides Select.

Claims

Patent claims:

1. A device for supplying additional air to the fuel mixture of explosion engines, in which the regulation of the opening of the additional air inlet is carried out by a member moved by the pressure changes in front of the throttle valve, characterized in that the openings (0) serving for the inlet of the additional air are in the actual air supply pipe (δ) are located, which is centrally surrounded by all other adjusting elements, and that the cylinder (a) is open on the one hand.

2. Apparatus according to claim 1, characterized in that on the air tube (δ) a more or less releasing the air holes slide (d) is displaced by the piston (c) moved by the suction line.

3. Apparatus according to claim 1 and 2, characterized in that the additional air pipe (b) serves as a central guide for KoI-ben (c) and slide (d) .

4. Apparatus according to claim 1 to 3, characterized in that the air tube (δ) has one or more rows or sets of air openings (0) which are released or covered by the slide (d).

5. Apparatus according to claim 1 to 4, characterized in that the release of the air openings (δ) by a second from the slide (d) independent organ, for. B. a tube (s) with one or more slots that can be inserted into the air tube (δ) can be regulated by hand.

6. Apparatus according to claim 1 to 5, characterized in that the on the Air tube sliding piston (c) with the

Slide (d) tightly encloses the same only with both of its ends.

7. Apparatus according to claim 1 to 6, characterized in that the air pipe (&') corresponds to the width of the intake pipe or carburetor of the engine and installed or with flanges (v) or other suitable connecting elements directly in the intake line (/) of the engine can be made in one piece with the carburetor.

1 sheet of drawings