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Brennstoffdruckregler für Verbrennungskraftmaschinen Die Erfindung
betrifft einen Brennstoffdruckregler für Verbrennungskraftmaschinen.
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Wenn man bei Vergasern für Verbrennungskraftmaschinen eine gewisse
Genauigkeit des aus den kalibrierten Öffnungen strömenden Brennstoffs erzielen will,
so muß man diesen Öffnungen den Brennstoff unter einem genau bestimmten Druck zuführen.
Am häufigsten verwirklicht man diese Druckeinstellung unter Zuhilfenahme eines Schwimmerbehälters.
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Der Schwimmerbehälter bringt jedoch den Übelstand mit sich, daß er
nicht arbeitet, wenn er gekippt wird; dieser Nachteil ist besonders schwerwiegend
für die in der Luft schiffahrt verwendeten Vergaser, da der Kunstflug auch den Gang
des Motors in allen Stellungen und selbst in der vollständig umgekehrten Lage beim
Rückenflug erfordert.
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Man hat vorgeschlagen, den Schwimmerbehälter durch einen Behälter
zu ersetzen, welcher durch eine Biegehaut verschlossen ist, auf deren Außenfläche
ein bestimmter Druck einwirkt, z. B. der Atmosphärendruck; außerdem steht sie mit
einem Ventil in Verbindung, welches den Eintritt des Brennstoffs in den Behälter
regelt, und zwar in der Weise, daß die Bewegungen der Biegehaut das Ventil zu schließen
suchen, wenn der Druck in dem Behälter steigt, und es im Gegensatz zu öffnen suchen,
wenn der Druck in dem Behälter sinkt.
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Bei verschiedenen bekannten Vorrichtungen wird die Biegehaut durch
eine Feder gespannt. Die Lage der Biegehaut schwankt, je nachdem ob das Ventil mehr
oder weniger geöffnet ist; gleichzeitig schwankt aber auch die Spannung der Feder
selbst, welche die erwähnte Biegehaut spannt. Hieraus geht hervor, daß der in dem
Behälter herrschende Druck nicht gleichbleibend ist und daß er mit dem Grad der
Öffnung des Ventils schwankt; dies stellt offensichtlich einen großen Übelstand
dar. Im übrigen erfordert die Feder eine genaue Einstellung.
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Bei anderen bekannten Vorrichtungen ist die . Biegehaut eine elastische
Metallhaut. Diese Einrichtung bringt denselben Übelstand mit sich, daß sie nämlich
zu einem Druck in dem Behälter führt, welcher mit dem Grad der Öffnung des Ventils
schwankt. Im übri: gen sind die elastischen Metallhäute starr und infolgedessen
wenig empfindlich.
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Schließlich wird bei anderen bekannten Vorrichtungen die Biegehaut
durch ein Gewicht gespannt. Bei diesen Ausführungsformen ist die Wirkung des Gewichtes
mit der Neigung des Apparates veränderlich, so daß der Druck des Brennstoffs in
dem Behälter selbst mit der Neigung schwankt.
Bei dem Erfindungsgegenstand
dagegen werden die verschiedenen erwähnten Übelstände vermieden. Der Druck wird
hier weder von dem Grad der Öffnung des Ventils noch von der Neigung des Apparates
beeinflußt.
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Gemäß der Erfindung ist die Biegehaut aus einem unelastischen, biegsamen
Werkstoff hergestellt und so befestigt, daß sie durchgebogen werden kann und daß
die Bewegung der Biegehaut und damit des an ihr befestigten Ventils ausschließlich
durch die auf die Biegehaut wirkenden Gas- und Flüssigkeitsdrücke bewirkt werden.
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In der Zeichnung ist zur besseren Veranschaulichung der Wirkunsweise
eine Ausführungsform der Vorrichtung beispielsweise dargestellt: Fig. i veranschaulicht
schematisch eine Ausführungsform des Druckreglers; Fig. 2 zeigt eine abgeänderte
Ausführungsform gemäß der Erfindung, bei welcher die Außenfläche der Biegehaut dem
im Luftstutzen des Vergasers herrschenden Druck ausgesetzt ist.
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Bei der in Fig. i dargestellten Vorrichtung wird der Brennstoff unter
einer bestimmten Belastung durch die Leitung i zugeführt, die mit dem Behälter :2
durch die durch das Ventil q. geregelte Öffnung 3 in Verbindung steht. Der Behälter
:2 ist mit einem Austrittskanal 5 für den Brennstoff versehen, der die Brennstoffzuführungsleitung
6 mittels einer kalibrierten Öffnung 7 speist. Die Leitung 6 ist in einem Zerstäuber
8 angeordnet. An seinem oberen Teile wird der Behälter :2 von einer Biegehaut 9
begrenzt; diese ist unelastisch und in ihrer Mitte durch eine Stange io mit dem
Ventil q. verbunden. Zweckmäßig ist die Biegehaut 9 nicht dehnbar. Die Außenfläche
der Biegehaut 9 ist dem Atmosphärendruck ausgesetzt, während die Innenfläche vom
Brennstoff bespült wird.
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In der Ebene X-X, welche die Innenfläche der Biegehaut 9 umfaßt, ist
die Flüssigkeit dem Atmosphärendruck ausgesetzt, der sich durch die Biegehaut 9
hindurch bemerkbar macht. Die Ebene X-X spielt also genau die gleiche Rolle wie
die freie Oberfläche eins Schwimmerbehälters. Wenn der Spiegel des Brennstoffs in
dem Behälter 2 zu steigen sucht, so hebt sich die Biegehaut 9 und schließt das Ventil
q. mittels des Ventilkegels. Wenn dagegen der Spiegel die Neigung hat zu fallen,
so biegt sich die Biegehaut 9 nach unten und öffnet hierdurch das Ventil q.. Die
Biegehaut 9 braucht nicht unbedingt waagerecht zu sein, und die Wirkungsweise der
Vorrichtung ist dieselbe, welches auch ihre Richtung sein mag; der Druck der Flüssigkeit
im Schwerpunkt der Biegehaut bleibt immer gleich dem Atmosphärendruck, ebenfalls
bei beliebiger Richtung.
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Bei der in Fig. 1 abgebildeten Vorrichtung wirkt an einer bestimmten
Stelle, d. h. im Schwerpunkt der Biegehaut, ein Druck, der dem Atmosphärendruck
gleich ist.
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Man kann gleichfalls, hauptsächlich bei einem Flugzeugmotor, bei welchem
die Geschwindigkeit des Flugzeugs dazu verwendet wird, einen Überdruck im Lufteinlaß
zu schaffen, die Biegehaut 9 der Einwirkung dieses Überdruckes aussetzen, indem
man die Kammer i i mit dem Lufteinlaß verbindet. Diese abgeänderte Ausführungsform
ist in Fig.2 dargestellt. Nach dieser Figur verbindet ein Kanal 12 die Kammer i
i mit dem Lufteinlaß 13. Die erwähnte Kammer i i ist der Außenfläche der Biegehaut
9 benachbart, welche den Behälter 2 begrenzt. Auch für den Fall, wo die Luft dem
Vergaser durch einen Vorverdichter für die Überladung des Motors zugeführt wird,
ist dieselbe Vorrichtung anwendbar.
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Da der durch den Luftstrom geschaffene Überdruck dynamischen Ursprung
hat, hängt seine Einwirkung auf die Biegehaut 9 von der Richtung ab, in welcher
der Kanal 12 in den Lufteinlaß 13 mündet, und ferner von dem Querschnitt des Kanals
12. Die Ausmaße der Biegehaut 9 bzw. des Kanals i2 sind in der Weise bestimmt, daß
man die gewünschte dynamische Einwirkung auf die Biegehaut 9 erhält; insbesondere
kann man in dem Kanal
12 eine kalibrierte Öffnung 1¢ vorsehen. Wenn der Kanal
12 geradlinig ist und in der Richtung des Luftstromes verläuft, kann man auf die
Biegehaut 9 einen sehr starken Überdruck übertragen.
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Wenn man nur einen Teil des in dem Lufteinlaß herrschenden Überdruckes
ausnutzen will, so verbindet man die Kammer i i mit der Atmosphäre durch eine kalibrierte
Öffnung 15 und ermöglicht auf diese Weise ein Entweichen von Luft durch die erwähnte
Öffnung. Das Verhältnis zwischen den Querschnitten der kalibrierten Öffnungen r4:
und 15 bestimmt den Teil des auf die Biegehaut 9 überträgenen Überdrucks. Dieser
weitergeleitete Überdruck kann mittels eines Ventilkegels 16 für die Öffnung 15
geregelt werden.
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Es ist darauf hinzuweisen, daß die Fig. i und 2 nur schematische Darstellungen
sind und daß die in -ihnen dargestellten Ausführungsformen in ihren Einzelheiten
beliebige Abänderungen erfahren können.
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Insbesondere kann die Verbindung zwischen der Biegehaut 9 und dem
Ventil q. in der Weise abgeändert werden, daß diese Verbindung mittels eines Hebelsystems
geschieht.
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Die erwähnte mechanische Verbindung kann ebenso verändert werden wie
die Verbindungen
zwischen dem Schwimmer und dem Ventil bei den
bekannten Schwimmerbehältern; diese Verbindung braucht nur derartig zu sein, daß
die Lagenveränderungen der Biegehaut, die einer Vermehrung des Volumens des Behälters
entspricht, die Schließung des Ventils hervorruft.
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Die Einzeleinrichtungen, wie z. B. die Führung des Ventils sowie der
Biegehaut uSw., sind ebenfalls nicht dargestellt.