DE574497C

DE574497C - Einrichtung zur Zufuehrung des Brennstoffes fuer Brennkraftmaschinen mit zeitweisem UEberdruckladebetrieb

Info

Publication number: DE574497C
Application number: DE1930574497D
Authority: DE
Original assignee: Dr Ing HCF Porsche AG
Current assignee: Dr Ing HCF Porsche AG
Priority date: 1930-11-26
Filing date: 1930-11-26
Publication date: 1933-04-13

Description

Die Erfindung bezieht sich auf 'eine Einrichtung zur Zuführung des Brennstoffes für Brennkraftmaschinen mit zeitweisem Überdruckladebetrieb unter Verwendung des · gleichen Brennstoffes bei Ansaugbetrieb und bei Üb er dr uckladeb etrieb.

Für Brennkraftmaschinen, für die beim Ansaugbetrieb und beim Überdruckladebetrieb der gleiche Brennstoff verwendet wird, hat

ίο man bisher entweder zwei Vergaser angeordnet, von denen der eine bei Normalbetrieb und der andere bei Anwendung von. Überdruck arbeitet, oder man' hat einen Vergaser benutzt, der dann für Saug- und Überdruckbetrieb geeignet sein muß. Für den zweiten Fall sind sowohl Ausführungen bekannt, bei denen der Vergaser vor dem Kompressor angeordnet ist und bei außer Betrieb befindlichem Kompressor durch diesen' hindurch oder durch eine Umlaufleitung in die Saugleitung des Motors liefert, als auch Ausführungen, bei denen sich der Vergaser hinter dem Kompressor in' der Kompressordruckleitung befindet, wobei er natürlich von Unterauf Überdruck umstellbar sein' muß. Allen diesen bekannten Verfahren hängen große Nachteile an.

Beim Zweivergaserbetrieb muß man, um den' bei Überdruckladebetrieb arbeitenden Vergas er zu den den größeren Luftmengen, entsprechenden Brennstofförderungien zu bringen, in das Kompressordruckrohr Luftdüsen einbauen, die den kostspielig erzeugten· Kompressorladedruck stark heruntersetzen. Schlechte Wirtschaftlichkeit mit der Druckluft ist die Folge.

Beim Einvergaserbetrieb mit dem Vergaser vor dem Kompressor wird der für die bedeutend höhere Leistung bei Überdruckbetrieb dimensionierte Vergaser bei abgeschaltetem Kompressor unwirtschaftlich arbeiten; außerdem bilden sich bei Unterdruckbetrieb starke Niederschläge von' Brennstoff im stillstehenden Kompressor und bei Gebläse ohne Umleitung in der langen Leitung.

Beim Einvergaserbetrieb mit dem Vergaser hinter dem Kompressor muß gleichfalls der Vergaser für die höhere Leistung bei Überdruckbetrieb dimensioniert werden, und außerdem kommt noch der Nachteil des starken Druckverlustes in der Kompressorleitung (s. Zweivergas erbetrieb) hinzu.

Außerdem muß bei Verwendung von zwei Vergasern' der Vergaser für den Überdruckbetrieb bei Saugbetrieb und der Saugvergaser bei Überdruckbetrieb vollständig außer Betrieb gesetzt werden, was nur durch komplizierte Gestängekonstruktionen möglich ist. Ferner muß die Förderung des Brennstoffes für beide Vergaser getrennt werden, oder es S₀ müssen Vorsichtsmaßregeln getroffen werden, daß durch den unter dem Druck, der für den Überdruckbetrieb nötig ist, geförderten Betriebsstoff nicht der für den Saugbetrieb

verwendete Vergaser überschwemmt wird; man hat hierzu z. B. den Ladeüherdruck auch auf den Brennstoffspiegel im Schwimmergehäuse des Saugvergasers wirken lassen, was aber mit Übelständen verbunden ist und trotzdem zu keiner entsprechenden Vernebelung des Brennstoffes führt.

Die Nachteile der bekannten Einrichtungen zur Zuführung des Brennstoffes !einerseits bei Lo Ansaugbetrieb und andererseits bei Überdruckladebetrieb werden gemäß· der Erfindung dadurch vermiedeil, daß' beim Überdruckladebetrieb der Brennstoff durch eine einfache, vorzugsweise direkt in' die Kompressorleitung eingebaute Brennstoffdüse in fein verteilter Form in die Druckluft eingespritzt wird, während zur Zuführung des gleichen Brennstoffes beim Ansaugbetrieb ein Säugvergaser dient.

Es ist nun schon ein für dauernden. Überdruckladebetrieb bestimmter Motor bekannt, der nur beim Anlassen, also nur zeitweise, im Saugbetrieb arbeitet. Diesem Motor wird beim Anlassen der leicht verdampf bare Brennstoff durch einen Saugvergaser zugeführt. Für den Dauerbetrieb dagegen wird ein anderer Brennstoff, und zwar Schweröl, unter gleichzeitiger Anwendung des Überdruckes !eingespritzt. Es handelt sich also um 'einen Schwerölmotor, bei welchem in für Schwerölmotoren üblicher "Weise neben der Einrichtung zur Zerstäubung des Schweröles noch eine besondere Einrichtung zum Vergasen des nur beim Anlassen gebrauchten leichten Brennstoffes vorhanden ist. '

Die Erfindung dagegen bezieht sich auf einen Motor, bei- welchem ständig sowohl beim Ansaugbetrieb als auch bei dem zeitweiseri Überdruckladebetrieb derselbe Brennstoff durch zwei sich grundsätzlich voneinander unterscheidende Emrichtungien vernebelt wird. Der Erfindung liegt die Erkenntnis zugrunde, daß trotz Verwendung des gleichen Brennstoffes für die beiden Betriebsarten die Bedingungen für die Vernebelung des Brennstoffes grundsätzlich andere beim Ansaugbetrieb als beim Überdruckladebetrieb sind, und daß· es 'daher vorteilhaft ist, für beide Betriebsarten sich grundsätzlich voneinander unterscheidende Vernebelungseinrichtungen für den' Brennstoff zu verwenden.

Ein weiteres Merkmal der Erfindung besteht darin, daß das Absperrorgan (Klappe, Doppelventil, Schieber o. dgl.), das zur wahlweisen Verbindung der mit dem Saugvergaser ausgerüsteten Ansaugleitung oder der mit der Einspritzdüse ausgerüsteten Druckluftleitung mit der zu den' Zylindern führenden Verteilerleitung dient, durch die Ein- bzw. Abschaltung des Kompressors automatisch, vorzugsweise durch den Kompressordruck, oder zwangsläufig durch das Kompressorgestärige gesteuert wird. Ferner besteht -die Erfindung darin, daß in die Zuführungsleitung zu der für den Überdruckladebetrieb dienenden Brennstoffdüse ein Absperrorgan eingeschaltet ist, das. selbsttätig durch den' Druck in der Überdruckladeleitung gesteuert wird und dabei die in die Brennstoffdüse eintretende Brennstoffmenge in Abhängigkeit vom Druck in der Ladeleitung regelt. Die automatische Einschaltung erfolgt zweckmäßig durch den Überdruck in der Weise, daß· z. B. nach. Erreichung einer bestimmten Höhe der Überdruck die Klappe oder das Ventil hebt und dabei gleichzeitig die Saugleitun'g des Saugvergasers absperrt, während bei Aufhören des Überdruckes die Klappe oder das Ventil sich wieder schließt und dadurch das Ansaugrohr für den Saugbetrieb freigibt, vom Kompressor dagegen abschließt.

Weitere Einzelheiten und besondere Merkmale der Erfindung ergeben sich aus der Zeichnung, in der die Erfindung beispielsweise veranschaulicht ist, und der nachfolgenden' Beschreibung der Zeichnung."

Fig. ι zeigt in schematischer Darstellung eine beispielsweise Anordnung gemäß der Erfindung. '

Fig. 2 zeigt gleichfalls in schematischer Darstellung eine zweite beispielsweise Anordnung gemäß der Erfindung.

Fig. 3 zeigt in schematischer Darstellung eine Abänderung der in Fig. 1 dargestellten Düsenanordnung. ■

Bei dem in Fig. 1 veranschaulichten Ausführungsbeispiel saugt 'eine Brennstoffpumpe 1, die vom Motor angetrieben ist, aus dem Brennstoffbehälter 2 durch eine Leitung 3 den Brennstoff an. Durch, die Leitung 4 kommt der Brennstoff an der bekannten Schwimmernadel vorbei in den Schwimmerraum des Vergasers 7 für den' Saugbetrieb. Eine an die Leitung 4 angeschlossene Abzweigleitung 5, in welche ein zeitweise absperrendes Organ 6 eingebaut ist, führt den Brennstoff zur Brennstoffdüse 8 für den' Überdruckbetrieb, welche in die Kompressorhauptleitung 9 mündet. An der Stelle, an der die Vergaserleitung und die Kompressorleitung 9 in die Verteilerleitung 21 münden, ist ein Absperrorgan bzw. Dreiwegehahn 20 eingefügt. Durch dieses Organ 20 kann wahlweise die mit dem Saugvergaser in Verbindung stehende Leitung oder die Kompressorleitung 9 an die Verteilerleitung 21 angeschlossen werden. Zur Betätigung des Organs 20 dient ein Gestänge ro, welches mit dem Einschaltgestänge 22 des Kompressors 11 verbunden ist.

Beim Kompressorbetrieb und der gewählten Anordnung der Brennstoffdüse 8 muß. der Brennstoff erfahrungsgemäß unter einem Druck, der 'etwas höher ist als der Druck in

der Kompressorhauptleitung 9, z. B. 2 Atm. abs., der Düse zugeführt werden'. Die Schwimmereinrichtung des Saugvergasers 7 ist so bemessen, daß sie die Leitung 4 auch dann mit Sicherheit gegen das Schwimmergehäuse absperrt, wenn in dieser ein Druck von etwa 2 Atm. abs. herrscht.

Das Absperrorgan 6 (Fig. 1) besteht aus einer Metallmembran 23, welche gleichzeitig die Andrückfeder der Nadel 24 bildet und auch als Windkessel ausgebildet sein kann. Der Zwischenraum zwischen der oben angeführten und einer zweiten Membran 2 5 steht mit dem Kompressordruckrohr 9 durch eine geeignete Leitung 26 in Verbindung, wobei die Nadel automatisch durch den Aufladedruck gesteuert wird. Die Nadel 24 des Absperrorgans 6 kann so ausgebildet sein, daß durch das allmähliche Schließen die Durchflußmenge verringert wird; dies ist nötig, wenn der Kompressor kurz nach seiner Einschaltung, also bei niedriger Tourenzahl, durch den größeren Spaltverlust noch zu niedrige Ladeüberdrucke gibt und daher die konstant (Menge und Druck) fördernde Pumpe 1 bei der nunmehr herrschenden zu großen Druckdifferenz zwischen Kompressorrohr 9 und Düse 8 zuviel Brennstoff liefern würde.

Um bei der Pumpe 1 evtl. auftretende, das zulässige Maß von etwa 2 Atm. abs. überschreitende Drucke unschädlich zu machen, kann man eine durch ein Kurzschlußventil 12 abgesperrte Umlauf leitung zur Saugseite der Pumpe ι einschalten. Man kann aber auch in das Betätigungsgestänge 13 der Brennstoffpumpe ι eine entsprechend bemessene Feder 14 (z.B. in der aus der Zeichnung ersichtlichen Weise) einschalten; diese Feder bewirkt, daß beim Auftreten' des zulässigen Höchstdruckes der Pumpenhub entsprechend verkleinert wird.

Anstatt der in Fig. 1 dargestellten Anordnung der Düse 8 und ihrer Absperrorgane kann man auch die in Fig. 3 dargestellte schräge Anordnung wählen, bei welcher zwischen der Nadel 24 und der Düsenöffnurig keine Zwischenleitung vorhanden ist.

Bei dem in Fig. 2 veranschaulichten Ausführungsbeispiel erfolgt die Förderung des Brennstoffes für den Saugbetrieb durch die Leitung 18 in üblicher Weise, insbesondere durch eine Brennstoffpumpe 27 bekannter Ausführung. Zur Versorgung der Brennstoffdüse 8 für den Überdruckladebetrieb ist eine gesonderte Pumpe 15 vorgesehen, die vom Kompressor zwangsläufig angetrieben wird und den Brennstoff durch eine Leitung 16 über ein Absperrorgan 17 aus dem Behälter 2 bezieht 'und denselben durch die Leitung 19 unter hohem Druck (etwa 2 Atm. abs.) in die Düse 8 drückt.

Bei der in Fig. 2 dargestellten Ausführungsform kann der Vergaser normal ausgeführt sein im Gegensatz zu der in Fig. r dargestellten' Ausführungsform, bei welcher der Vergaser einen vergrößerten Schwimmer erhalten muß. Das Absperrorgan 17 kann beim zweiten Ausführungsbeispiel in ähnlicher Weise wie das Absperrorgan 16 beim ersten Ausführungsbeispiel ausgebildet sein. Auch die Ausbildung und Betätigung des Umschaltorgans kann in gleicher Weise wie beim vorigen¹ Ausführungsbeispiel erfolgen.

Claims

Patentansprüche:

1. Einrichtung zur Zuführung des Brennstoffes für Brennkraftmaschinen mit zeitweisem Überdruckladebetrieb unter Verwendung des gleichen Brennstoffes bei Ansaugbetrieb und bei Überdruckladebetrieb, dadurch gekennzeichnet, daß· beim Überdruckladebetrieb der Brennstoff durch eine einfache, vorzugsweise direkt in die Kompressorleitung eingebaute _ Brennstoffdüse in fein verteilter Form in die Druckluft eingespritzt wird, während zur Zuführung des gleichen Brennstoffes beim Ansaugbetrieb ein Saugvergaser dient.

2. Einrichtung zur Zuführung des Brennstoffes nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß· das Absperrorgan (20) (Klappe, Doppelventil, Schieber o. dgl.,), das zur wahlweisen Verbindung der mit dem Saugvergaser (7) ausgerüsteten Ansaugleitung oder der mit der Einspritzdüse (8) ausgerüsteten Druckluftleitung (9) mit der zu den Zylindern führenden, Verteilerleitung (21) dient, durch; die Ein- bzw. Abschaltung des Kompressors automatisch, vorzugsweise durch den Kompressordruck, oder zwangsläufig durch das Kompressorgestänge gesteuert wird.

3. Einrichtung zur Zuführung des Brennstoffes nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß in die Zuführungsleitung (16 bzw. 17) zu der für den Überdruckladebetrieb dienenden Brennstoffdüse (8) ein Absperrorgan (24) eingeschaltet ist, das selbsttätig durch' den Druck in der no Überdruckladeleitung (9) gesteuert wird und dabei die in die Brennstoffdüse (8) eintretende Brennstoffmenge in Abhängigkeit vom Druck in der Ladeleitung regelt.

4. Einrichtung zur Zuführung des Brenn-115 stoffes nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß zur Förderung des Brennstoffes für beide Betriebsarten eine einzige vom Motor angetriebene Pumpe (1) vorgesehen ist, wobei diese Pumpe unter Vermittlung eines in die zur Einspritzdüse (8) führende Leitung

eingefügten Absperrorgans (6) bei Ansaugbetrieb in den Saugvergaser (7) und bei Überdruckladebetrieb den' Brennstoff zur Einspritzdüse (8) fördert.

5. Einrichtung zur Zuführung des Brennstoffes nach einem der Ansprüche 1 bis 3, gekennzeichnet durch eine vom Motor angetriebene, zur Förderung des Brennstoffes zum Vergaser dienende Pumpe (27) und durch eine zweite, durch den Kompressor (11) angetriebene, den Brennstoff zur Einspritzdüse (S) fördernde Pumpe (15), wobei vorzugsweise ein Absperrorgan (17) vor der Brennstoffpumpe (15) für den Überdruckladebetrieb in' die Brennstoffleitung eingefügt ist.

6. Einrichtung zur Zuführung des Brennstoffes nach einem der Ansprüche 4 bis ζ, dadurch gekennzeichnet, daß in das Antriebsgestänge für die Brennstoffpumpe (1) ein federndes Glied (14) eingefügt ist, welches in Abhängigkeit von dem Druck in der Förderleitung der Pumpe zusammengedrückt wird und dadurch den Hub der Brennstoffpumpe selbsttätig in Ab-•härigigkeit vom Druck in der Förderleitung regelt.

7. Einrichtung zur Zuführung des Brennstoffes nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die den Brennstoff zur Einspritzdüse (8) fördernde Pumpe (15) hinter der zur Zuführung des Brennstoffes zum Vergaser (7) dienenden Pumpe (27) in die Brennstoffleitung eingeschaltet ist.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen