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Spritzvergaser Es ist bei Spritzvergasern für Brennkraftmaschinen
bekannt, daß es Schwierigkeiten macht, die Anteile des Brennstoffs und der Luft
bei der Bildung des Verbrennungsgemisches konstant zu erhalten mit Rücksicht auf
die wechselnden Drehzahlen des Motors. Der Grund dafür liegt -im wesentlichen darin,
daß einer der beiden Stoffe, Benzin beispielsweise, eine Flüssigkeit ist, die im
allgemeinen vor dem Eintritt in die Ansaugleitung des Motors durch Leitungen und
eine Spritzdüse von verhältnismäßig engem Querschnitt strömt, während der andere
Stoff ein Gas ist. Die Zuflußmengen beider Stoffe bestimmen sich nicht nach denselben
physikalischen Gesetzen, so daß bei gleichem, auf beide Stoffe ausgeübtem Saugzug
die Wirkungen sich nicht gleichmäßig ändern.
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Es ist ferner bekannt, daß auf das durch enge Leitungen strömende
Benzin von den Wänden der Leitungen aus Reibungskräfte einwirken und daß die Durchflußmenge
sich nach dem Gesetz von Poiseuille bestimmt, wonach die Durchflußmenge eine lineare
Funktion des Unterdrucks ist, während die Zuflußmenge der Luft sich nach dem Gesetz
von Bernouilli bestimmt, wonach diese Menge eine parabolische Funktion des Unterdrucks
ist.
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Abb. x zeigt diese Abhängigkeiten für verschiedene Motordrehzahlen.
Auf der Abszissenachse sind die Drehzahlen des Motors und dazu die Leistungen der
beiden Teile des Gemisches aufgetragen. Die Leistung der Flüssigkeit wird durch
die Gerade 0-A und diejenige der Luft durch die Parabel 0-B dargestellt.
Man sieht aus dem Diagramm, daß das Verhältnis beider nur für einen einzigen Wert
der Motordrehzahl gleich ist.
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Man soll also, um immer ein richtiges Mischungsverhältnis zu bekommen,
entweder die Luft dem Poiseuilleschen Gesetz folgen lassen, also den Widerstand
der Luftleitung vergrößern, oder aber einfacher den in der zur Düse führenden Leitungen
und in der Düse selbst auftretenden Widerstand -herabsetzen. Die Erhöhung des Luftwiderstandes
erscheint unangebracht, da dadurch ein erhöhter Leistungsbedarf hervorgerufen wird.
Man hat auch die Hinzufügung zusätzlicher Luft, die Anbringung von Regelungsvorrichtungen
vorgeschlagen. All diese Mittel machen jedoch die Konstruktion des Vergasers umständlicher
und erhöhen infolgedessen den Preis.
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Die vorliegende Erfindung bezweckt, die Änderung der Leistung von
Dampf und Luft für die verschiedenen Geschwindigkeiten gleichzuhalten und die Konstruktion
des Vergasers so einfach wie nur irgend möglich zu gestalten, so daß seine einfache
Herstellung in großen Serien, beispielsweise durch Spritzguß, möglich ist.
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Dieses Ziel wird gemäß der Erfindung dadurch erreicht, daß der Brennstoff
aus einem Raum von verhältnismäßig großen Abmessungen durchdas Vergasungs- oder
Luftzuführungsrohr hindurchfließt, in solcher Weise, daß der Flüssigkeit ein Widerstand,
der praktisch gleich Null ist, entgegengesetzt wird. Eine scharfkantige Öffnung
erfüllt beispielsweise diese Bedingung. Die großen Abmessungen des Brennstoffraumes
bewirken, daß der Brennstoff
sich im Verhältnis zu der Schnelligkeit
des Ausflusses der Flüssigkeit in das Vergasungsrohr nahezu in Ruhe befindet, analog
wie bei der Luft. _ In der Praxis könnte man z. B. die Verbindung zwischen Brennstoffraum
und Vergasungs- oder Luftzuführungsrohr als eine einfache scharfkantige Bohrung
ausführen, durch welche die Flüssigkeit hindurchtritt, ohne den geringsten Widerstand
zu erfahren. Durch diese Anordnung wird das Verhältnis von Flüssigkeit zu Luft auf
die einfachste Weise konstant gehalten, da die auf die Flüssigkeit ausgeübten Reibungswiderstände
vermieden werden, so daß ohne irgendwelche Hilfsvorrichtungen auszukommen ist.
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Es ist an sich bereits bekannt, den Brennstoff aus einem Vorratsbehälter
mit verhältnismäßig großen Abmessungen in den Luftzufuhrraum eintreten zu lassen,
jedoch setzen bei allen bekannten Vorrichtungen die Öffnungen durch ihre Bauweise
dem Durchfluß einen erheblichen Widerstand entgegen.
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Auf der Zeichnung sind zwei Ausführungsformen der Erfindung dargestellt:
Abb. 2 und 3 zeigen einen senkrechten und einen waagerechten teilweisen Schnitt
durch einen gemäß der Erfindung gestalteten Vergaser, Abb. 4 und 5 zeigen entsprechende
Schnitte bei der zweiten Ausführungsform des Vergasers nach der Erfindung, während
in den Abb.6 und 7 Einzelheiten dargestellt sind. Bei der Ausführungsform nach Abb.
2 besteht der Vergaser aus einem Körper i, der in seinem Innern zwei Räume 2 und
3 aufweist und außerdem mit dem Vergasungs- oder Luftzuführungsrohr 4 aus einem
Stück besteht, das oben auf den Raum 3 aufgesetzt ist. Die Räume 2 und 3 sind durch
eine Wand 5 getrennt, und sie werden lediglich durch eine Öffnung 6 miteinander
verbunden. Der Raum 2 weist an seiner Decke einen rohrförmigen Ansatz 7 auf, in
den die Zuführungsleitung 8 der Flüssigkeit mündet, die mit dem rohrförmigen Ansatz
7 durch eine Überwurfmutter 9 verbunden ist. In dem Raum 2 ist ein Schwimmer io
angeordnet, auf dem ein Ventil ii angebracht ist. Zur Regelung der Flüssigkeit ist,
wie aus der Zeichnung ersichtlich, die Verbindung des Luftzuführungsrohres 4 mit
dem Raum 3 durch eine kreisförmige, sich von unten nach oben verjüngende Öffnung
hergestellt, die in eine einfache Öffnung i2 ausläuft, die die Brennstoffdüse enthält.
Der Boden 13 des Körpers i ist auswechselbar eingesetzt, um Reparaturen zu ermöglichen.
Die Verbindung mit dem Körper i erfolgt mittels eines in dem Ansatz 14 angebrachten
Schraubbolzens 15, der sich mit seinem Kopf 16 auf dem Ansatz 14 abstützt, und dessen
freies Ende in eine Bohrung 17 der Trennwand 5 eingeführt ist. Ein gewisses Spiel
18 zwischen dem Bolzen und der Bohrung in dem Ansatz 14 gestattet bei geringer Drehung
des Kopfes 16 des Schraubbolzens, den Brennstoff durch den Spielraum 18 durch einen
Kanal i9 in dem Kopf 16 ausfließen zu lassen, während der Boden 13 infolge
der Wirkung der Feder 2o in seiner Lage verbleibt.
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Statt die die Verbindung zwischen dem Luftzuführungsrohr 4 und dem
Rohr 3 bewirkende Öffnung, wie eben beschrieben, zu gestalten, kann man sie auch
entsprechend der Ausbildung nach Abb. 4 und 5 derart ausführen, daß in einem besonders
eingeschraubten Stück 21' eine mittlere Öffnung 25 vorgesehen ist. Der Flansch 23
des Teiles 21' legt sich dabei in eine entsprechende Ausnehmung des Körpers i, während
das Gewinde 22 mit dem entsprechenden Gewinde 21 des Körpers i in Eingriff steht.
Die Öffnung 25 geht in den sich von unten nach oben, vergrößernden Kegel 24 über,
wobei die Öffnung 25 die Rolle der gewöhnlichen Brennstoffdüse übernimmt.
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Wie Abb. 6 und 7 zeigen, ist die Öffnung 25 etwas exzentrisch- zum
Mittelpunkt des Teiles 21 angeordnet.
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Der Vorteil dieser Anordnung besteht darin, daß man bei Änderung des
Brennstoffes den Teilei' durch einen anderen ersetzt, dessen Öffnung einen anderen
Durchmesser besitzt, so daß also die verdampfende Wirkung der Öffnung der Zusammensetzung
des Brennstoffes angepaßt werden kann.
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Wie Abb. 4 zeigt, kann man, statt das Brennstoffzuführungsrohr 8 unmittelbar
auf den rohrförmigen Ansatz 7 des Raumes 2 zu setzen, die Verbindung beider auch
mit Hilfe eines Zwischenstückes 26 bewirken, das in den rohrförmigen Ansatz 7 eingeschraubt
wird und durch die Überwurfmutter 27 mit dem Zuführungsrohr 8 verbunden ist. Wie
aus der Zeichnung ersichtlich, kann man beim Verstellen der Mutter 27 und des Zwischenstückes
26 das Ventil ii und den Schwimmer io verstellen und dadurch den Brennstoffspiegel
in den Räumen 2 und 3 beeinflussen. Auch diese Anordnung kann zur Regelung der Brennstoffzufuhr
benutzt werden.
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In dem Raum 2 können Führungsrippen 28 für den Ventilstift ii vorgesehen
sein. Die von dem Motor ausgeübte Saugwirkung, die eine Lufteinströmung in das Luftzuführungsrohr
4 bewirkt, beeinflußt gleichmäßig die Flüssigkeit in dem Raum 3, die durch die Öffnungen
i2 bzw. 25 (Abb. 2 bzw. 4) hindurchtritt und sich mit der Luft vermischt. Die Flüssigkeit
hat keinerlei Widerstand dabei zu überwinden und mischt sich in einem Verhältnis
mit der Luft, das immer gleichmäßig den Anforderungen des Motors entspricht. Dies
rührt nicht allein davon her, daß die Spritzdüse durch eine einfache Öffnung mit
einem Widerstand,
der praktisch gleich Null ist, ersetzt ist, sondern
auch daher, daß der Brennstoff aus einem Behälter großen Inhalts gesäugt wird, in
dem er sich nahezu in Ruhe befindet, während die Luft ebenfalls aus einem großen
Behälter, nämlich der Atmosphäre, gesaugt wird. Bei einer Beschleunigung oder bei
einer Verzögerung des Motors ist kein weiterer Widerstand zu überwinden als die
Trägheit der geringen Menge Brennstoff, die in dem betreffenden Augenblick verdampft,
so daß auch eine bessere Geschmeidigkeit des Motors erzielt wird.