DE585909C - Verfahren zur Verdampfung von Brennstoff - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Vorrichtung zur Vergasung von flüssigen Brennstoffen für Verbrennungsmotoren, u. dgl., bei welchem der Brennstoff in der in bezug auf seinen Wirkungsgrad vorteilhaftesten Form, nämlich in vollständig gasförmigem, vorgewärmten Zustande erhalten wird. Obwohl seit langem bekannt ist, daß eine völlige Überführung des Brennstoffes in

ίο die Gasform und gleichzeitige Vorwärmung außerordentliche Vorteile ergibt; ist bisher eine völlig befriedigende Lösung der Auf-' gäbe, den flüssigen Brennstoff bei der Vergasung in diesen Zustand zu überführen, noch nicht gelungen.

Es ist beispielsweise vorgeschlagen worden, zum Vorwärmen des ,flüssigen Brennstoffies die Auspuffgase des Verbrennungsmotors zu verwenden. Diese Verbrennungsgase enthalten zwar theoretisch unter gewissen Bedingungen eine für die Verdampfung 'des flüssigen Brennstofßes ausreichende Wärmemenge, jedoch ergibt die Arbeitsweise der bekannten Vorrichtungen so hohe Wärmeverluste, daß praktisch eine vollkommene Verdampfung nicht zu erreichen war, insbesondere weil der flüssige Brennstoff bei atmosphärischem Druck eine· relativ hohe Verdampfungswärme

• besitzt und seine Vergasung daher eine verhältnismäßig hohe Wärmemenge erfordert.

Nach den bekannten Verfahren wird die Brennstoffleitung der erwärmenden Einwirkung der Verbrennungsgase ausgesetzt und der vorgewärmte flüssige Brennstoff anschließend durch einen gewöhnlichen Zerstäuber vernebelt. Da die Brennstoffleitung aber mit der gesamten Metallmasse der Maschine in inniger Verbindung steht, wird durch diese ein großer Teil der Wärme abgeleitet und geht so für die Vorwärmung und Vergasung verloren, so daß unter solchen Verhältnissen infolge der auftretenden Wärmeverluste die aus den Auspuffgasen zur Verfügung stehenden Wärmemengen für eine vollständige Vergasung des flüssigen Brennstoffes nicht ausreichen. Außerdem ergeben sich neben den als Folge der Wärmeverluste durch Leitung und Strahlung und der hohen Verdampfungswärme bei atmosphärischem Druck auftretenden Schwierigkeiten weitere dadurch, daß bei den bekannten Vorrichtungen der flüssige Brennstoff, und zwar eine erhebliche Menge desselben, gleichzeitig erwärmt wird.. Die zum Anwärmen solcher relativ großen Mengen an flüssigem Brennstoff auf die Verdampfungstemperatur erforderliche Wärmemenge kann aber natürlich nicht aus den Verbrennungsgasen gewonnen werden, denn diese ist größer als die überhaupt in den Verbrennungsgasen enthaltene. Ein weiterer Mangel der bekannten Vorrichtungen ist der, daß beim Anlassen des Motors vorgewärmter Brennstoff noch nicht zur Verfügung steht, weil die Vorwärmevorrichtung erst zu arbeiten beginnt, sobald der Motor läuft. Bei keiner der bekannten Vorrichtungen war es möglich, von vornherein den flüssigen Brennstoff so weit vorzuwärmen, daß-eine genügende Menge davon verdampfte, bevor die Wärme der Verbrennung»- gase zur Verfügung stand. Dieser Nachteil ist von erheblicher Bedeutung, da er dazu bei-

getragen hat, eine völlig wirtschaftliche Durchbildung der bekannten Vergaser für mit gasförmigen Brennstoffen betriebene Maschinen zu unterbinden.
Nach der Erfindung wird demgegenüber ein Verfahren und eine Vorrichtung zum Vergasen von flüssigen Brennstoffen und zum Speisen einer mit gasförmigem Brennstoff betriebenen Maschine, beispielsweise eines Verbrennungsmotors, geschaffen, die sämtliche Nachteile der bekannten Vorrichtungen vermeidet und es insbesondere durch Anwendung neuartiger Verfahrensmaßnahmen ermöglicht, die Vergasung in solcher Weise durchzuführen, daß die zur Verfügung stehende Wärmemenge zur Vergasung und Vorwärmung des gasförmigen Brennstoffes ausreicht.

Dieser Erfolg wird erfindungsgemäß dadurch erzielt, daß einer gegen Wärmeverluste isolierten Verdampfungskammer der flüssige Brennstoff regelbar in solcher Weise zugeführt und der Austritt des verdampften Brennstoffes aus der Kammer derart geregelt wird, daß in der Kammer, ohne daß eine Anas Sammlung von Flüssigkeit in ihr stattfindet, ein Druck von wenigstens 3,5 Atm., evtl. sogar von bis zu 45. Atm., jedenfalls ein solcher Druck aufrechterhalten wird, der eine • wesentliche Verringerung der Vergasungswärme herbeiführt, und daß der verdampfte Brennstoff der Verbrauchsstelle im wesentlichen unter dem Verdampfungsdruck, und zwar ohne merkliche Kondensation oder erhebliche Wärmeverluste zugeführt wird. Die auf· diese Weise erzielte Herabsetzung der Vergasungswärme ermöglicht es, mit wesentlich geringeren Wärmemengen bereits eine vollständige Vergasung des flüssigen Brenn-

- stoffes zu erzielen. Hierbei ist, wie schon gesagt, zu beachten, daß die Einführung des flüssigen Brennstoffes fortlaufend in kleinen Mengen erfolgt, die Flüssigkeit also dem Vergasungsraum nur in dem Maße zugeleitet wird, in welchem sie verdampft. Zur unbedingten Sicherung einer vollständigen Verdampfung des flüssigen Brennstoffes, insbesondere um beim Anlassen des Motors ein einwandfreies Arbeiten der ganzen Vor- '"- richtung zu sichern, wird erfindungsgemäß außerdem eine Hilfsvergaserkammer vorgesehen, die von einer zusätzlichen Wärmequelle, also einer anderen Wärmequelle als den Verbrennungsgasen, -erwärmt werden

- kann. Auf diese Weise kann der Gasmaschine bereits beim Anlassen der Brennstoff in vollkommen vergastem Zustande zugeführt werden, und es wird vermieden, daß der Motor, bevor sich Verbrennungsgase gebildet haben, den Brennstoff in flüssiger Form zugeführt

öo erhält.

Vergasungsvorrichtungen für flüssigeBrennstoffe, bei welchen in der Vergasungskammer ein gewisser Druck aufrechterhalten wird, sind bereits, jedoch in ganz anderem Zusammenhange und zu ganz anderem Zwecke, vorgeschlagen worden; der bei diesen Vorrichtungen in der Vergasungskammer aufrechterhaltene Druck dient lediglich dazu, das Gas in den Zylinder zu fördern, und es wird vor allen Dingen nicht dafür Sorge getragen, daß eine Ansammlung von flüssigem Brennstoff in der Vergasungskammer vermieden wird.

Auch besondere Beheizungsvorrichtungen für Vergasungskammern sind bereits bekanntgeworden, jedoch nicht für den oben beschriebenen Zweck.

Die Arbeitsweise, Ziel und Zweck der Vergasungsvorrichtung nach der Erfindung sind, wie oben dargelegt, von denen der bekannten Vorrichtungen grundverschieden.

Die Vergasungsvorrich'tung besteht aus einer Brennstoffquelle, beispielsweise einem Brennstoffbehälter, einer Pumpe zur Förderung des Brennstoffes :aus dem Vorratsbehälter unter Druck in einen Sammel- oder Druckbehälter. Der Druckbehälter dient dazu, einen gleichmäßigen Druck aufrechtzuerhalten und die Wirkung der einzelnen Pumpenstöße auszugleichen. Von dem Druckbehälter wird die Flüssigkeit, nachdem sie durch ein geeignetes Absperrventil hindurchgeflossen ist, in den Vergasungsraum geleitet. Der Vergasungsraum wird auf einer so hohen Temperatur gehalten, daß der eingeführte 95 , flüssige Brennstoff schnell vergast. Der Vergaser ist mit einer Gasmaschine o. dgl. verbunden, und der Druck in dem Vergaser sinkt in dem Maße, wie der vergaste Brennstoff in die Brennstoff verbrauchende Vorrichtung eingeführt wird, so daß in gleichem Umfange der flüssige Brennstoff zur weiteren Vergasung zuläuft.

Die Vorrichtung nach der Erfindung stellt eine allgemeine Ausführungsform für eine Vorrichtung zur Verwertung des vergasten Brennstoffes, der durch die Vergasungsvorrichtung zugeführt wird, dar. Sie ähnelt im allgemeinen den bekannten Verbrennungsmotoren, unterscheidet sich von- diesen aber durch verschiedene neue Merkmale. Da nach der Erfindung eine genügende Menge vergasten Brennstoffes zur Verfügung steht, sind die bekannten Zerstäuber entbehrlich, und der vergaste Brennstoff wird in die Zylinder des Verbrennungsmotors durch den in dem Vergaser herrschenden Druck eingeführt. Es sind mehrere getrennte Ventile zur Regelung der Zufuhr des vergasten Brennstoffes nach den Zylindern vorgesehen, während die gebräuchlichen Einlaßventile zur Luftzufuhr in die Zylinder unter Atmosphärendruck dienen.

Außer dem besonderen Regulierventil für jeden Zylinder sind noch Hauptventile für die Absperrung der Brennstoffzufuhr an allen Zylindern vorgesehen. Auch kann der Zeitpunkt, in dem die Zufuhr des gasförmigen Brennstoffes während der Arbeitsperiode des Verbrennungsmotors erfolgen soll, geregelt werden. Hierdurch können Kompressionsgräde geschaffen werden, die bislang mit den ίο Zerstäubern oder mit Dieselmotoren nicht erreicht werden konnten, und es können alle Kompressionsgrade, die sich für bekannte Verbrennungsmotortypen als zweckmäßig erwiesen haben, verwendet werden. Dadurch, daß die Luft und der gasförmige Brennstoff getrennt zugeführt werden, wird ermöglicht, daß die Temperatur dieser beiden Komponenten höher sein kann, als wenn sie gemischt zugeführt " und dann komprimiert werden, da keine Vorzündung eintreten kann, solange die Komponenten der Mischung noch getrennt sind. Obwohl bei der erwähnten Vorrichtung eine Funkenzündung verwendet wird, kann die Maschine auch mit selbsttätiger Zündung versehen und der Vorteil des durch den Vergaser vergasten -Brennstoffes auf diese Weise ausgenutzt werden.

Zur Erläuterung der Erfindung soll zunächst die neue Maschine beschrieben werden, die zur Verwertung der neuen Vergasungsvorrichtung und des beanspruchten Vergasungsverfahrens nach der Erfindung verwendet werden kann. Die Erfindung betrifft eine besondere Ausführungsform eines Vergasungssystems in Verbindung mit einer Maschine. Im weiteren wird eine andere Ausführungsform eines Vergasers nach der Erfindung beschrieben, der außer für Verbrennungsmotoren auch für zahlreiche andere Zwecke verwendet werden kann.

In den Zeichnungen ist eine bevorzugte Ausführungsform der Erfindung beispielsweise veranschaulicht.

Fig. ι zeigt eine schematische Seitenansicht 4-5 eines Verbrennungsmotors nach der Erfindung.

Fig. 2 stellt eine Aufsicht der in Abb. 1 dargestellten Maschine dar.

In Fig. 3 ist ein teilweise abgebrochener Schnitt durch die Zündreguliervorrichtung veranschaulicht.

Fig. 4 zeigt einen länglichen Schnitt durch einen Vergaser in Richtung IV-IV der Fig. 1. In Fig. 5 ist ein Schnitt rechtwinklig zu dem in Fig. 4 gezeigten dargestellt.

In Fig. 6 ist ein Schnitt in Richtung VI-VI der Fig. "2 veranschaulicht.

Fig. 7 stellt einen Schnitt in Richtung VII-VII von Fig. ι dar.

Fig. 8 ist ein Schnitt in Richtung VIII-VIII von Fig. i.

Fig. 9 ist die schematische Seitenansicht der anderen Ausführungsform der Erfindung.

In Fig. 10 sind die entsprechenden Werte von Versprühmaschinen und Dieselmotoren graphisch dargestellt.

Fig. 11 ist eine schematische Ansicht einer vollständigen Vergasungsvorrichtung für flüssigen Brennstoff.

Fig. 12 stellt einen senkrechten Schnitt durch den Vergaser dar.

Fig. 13 stellt einen waagerechten Schnitt in Richtung XIII-XIII von Fig. 12 dar.

In Fig. 14 ist eine Kurve veranschaulicht, die die Beziehungen zwischen der Verdampfungswärme von Benzin und dem absoluten Druck veranschaulicht.

Der Verbrennungsmotor 2 besteht aus mehreren einzelnen Zylindern 4, 5, 6, 7, 8 und 9. Der Motor 2 und die Zylinder 4 bis 9 stellen einen Verbrennungsmotor dar, der durch Zündkerzen oder durch hohen Druck, wie beispielsweise bei Dieselmaschinen, gezündet werden kann. - Die Einzelheiten derartiger Motoren sind bekannt und daher in den Zeichnungen fortgelassen.

Zur Speisung der einzelnen Zylinder mit vergastem Brennstoff dient eine Pumpen, die an dem Gehäuse 12 befestigt ist. Das Gehäuse 12 wird von dem nicht dargestellten Maschinenfundament getragen. Die Pumpe 11 ist zwischen einer Brennstoffleitung 14 und einer Rohrleitung 15, die zu einer Vorwärm- oder Vergasungsvorrichtung 16 führt, eingebaut. Von dem Vergaser 16 führt eine Rohrleitung 17 zu einem Ventil 18 zum Regeln der Verteilung des vergasten Brennstoffes zu mehreren Einlaßventilen 19, 20, 21, 22, 23 und 24, die mit den Zylindern 4 bis 9 zusammenarbeiten.

Der A^ergaser 16 besteht, wie vornehmlich aus Fig. 4 und 5 hervorgeht, aus einem Hauptvergasungsraum 25, in dem der durch die Rohrleitung 15 zugeführte flüssige Brennstoff verdampft wird. Ein zweiter oder Hilfsraum 26 kann durch einen Drehschieber 27 unmittelbar mit dem Rohr 15 und dem Rohr 17 oder aber auch hintereinander mit dem Vergäsungsraum 25 geschaltet werden. Durch eine äußere Wärmequelle, beispielsweise einen Heizwiderständ 28 um den Vergasungsraum 26 und einen Thermostaten 29 zur Regelung der dem Heizwiderständ 28 zugeführten Eriergie, kann eine bestimmte Temperatur des von dem Raum 26 abgegebenen Brennstoffes eingehalten werden. Die Temperatur, mit der der Brennstoff in die Rohrleitung 17 eintritt, ist derart bemessen, daß der gesamte darin enthaltene Brennstoff verdampft wird bei einem Druck, der der Verdampfungswärme des Brennstoffes ^entspricht, wenn er in die

Rohrleitung 17 übertritt. Der Thermostat 29 ist in einem Gehäuse 30 untergebracht und mit einer Stange 31 verbunden, die mit einem nicht dargestellten Stromunterbrecher verbunden sein kann, die den elektrischen Strom der dem Heizwiderstand 28 zugeführt wird, regelt.

Der Raum 25 ist in einem Gehäuse 32 angeordnet mit Leisten oder Rippen 34, die zwischen der inneren Wand des Gehäuses 32 und der äußeren Wand des Raumes 25 in radialer Richtung angeordnet sind. Die Flügel oder Rippen 34 gestatten eine Bewegung der Vefbrennungsgase, die in den Ver dämpfer 16 durch eine Rohrleitung 35 eintreten, in der Längsrichtung. Die aus dem Rohr 35 austretenden Verbrennungsgase strömen an dem Vergaser entlang, dann am Ende des Vergasers quer herüber auf die andere Seite und auf dieser Seite wieder entlang dem Vergaser nach einem Austrittsrohr 36, wie es in Fig. 5 durch Pfeile dargestellt ist.

Während im vorstehenden nur zwei Rippen 34 erwähnt wurden, ist es natürlich selbstverständlich, daß die Zahl der Rippen in jeder Weise geändert werden kann.

Um dem Verdampfer 16 Wärme aus den • Verbrennungsgasen der Maschine zuzuführen, ist das Rohr 35 mit einem Auspuffstutzen 37, der an der Maschine, wie in Fig. 1 dargestellt ist, befestigt ist, verbunden. Die Verbrennungsgase streichen um den Raum 35 und übertragen die nutzbare Wärmemenge auf den Brennstoff, der durch das Rohr 15 zugeführt wird.

Der Brennstoff tritt von dem Rohr 15 durch einen rechtwinklig geformten Kanal 38 des Ventils oder Drehschiebers 27, der sich in der Bodenplatte 40, die den Vergaser 16 abschließt, befindet, ein. Der Kanal 38 steht ebenfalls mit dem Kanal 39 in der Kopfplatte 40, die den Vergaser 16 abschließt, in Verbindung. Der Kanal 39 führt unmittelbar in den Raum 25. Von dem Raum 25 führt ein Kanal 41, der mit einem Kanal 42 des Hahnes 27 in Verbindung steht, hindurch. Der Kanal 42 seinerseits steht mit einem Kanal 44 in der Platte 40 in Verbindung und dieser wieso derum mit einem Kanal 45 in dem Tragstück 46 der Kammer 26. Das Tragstück 46 und die Platte 40 sind durch Muttern 47 auf Bolzen 48, die in einem Gehäuse 32 angebracht sind, verbunden. Von dem Raum 26 streicht der vergaste Brennstoff durch einen Kanal 49 in das Tragstück 46 und von dort in einen Kanal 50 der Platte 40. Der Kanal 50 endigt in die Rohrleitung 17. Der recht-' winklige Kanal- 38 und das Ventil 27 stehen außerdem mit einem Kanal 51 in Verbindung, der sich durch den äußeren Teil der Platte 50 und das Tragstück 26 erstreckt. Durch Drehung des Hahnes 27 kann die Rohrleitung 15 entweder unmittelbar mit der Kammer 25 oder der Kammer 26 verbunden werden, oder die Rohrleitung 15 kann auch, wie es in Fig. 5 gezeigt ist, geschlossen werden.

Beim Anlassen eines Verbrennungsmotors nach der Erfindung wird ein Abschlußhahn 54, der mit der Kammer 25 verbunden ist, geöffnet, um die Kammer 25 zu entleeren. Der Hahn 27 wird darauf gedreht, so daß der flüssige Brennstoff von dem Rohr r.5 durch den Kanal 51, die Kammer 26, den Kanal 49 und den Kanal 50 in die Rohrleitung 17 eintreten kann. Zuvor wird der Heizwiderstand 28 mit Strom gespeist, um die Kammer 26 auf die gewünschte Temperatur zu erwärmen, bei der der eintretende Brennstoff völlig verdampft wird. Sobald der Motor anläuft und der Auspuffstutzen 37 und das Gehäuse 32, das den Raum 35 umgibt, genügend heiß wird, wird der Hahn 27 gedreht, so daß der Brennstoff zunächst in den Raum 25 durch den Kanal 39 eintritt. Durch die Drehung des Hahnes 27 werden auch die Kanäle 41, 42 und 44 in Verbindung gebracht, so daß die Räume 25 und 26 hintereinandergeschaltet sind. Dier vergaste Brennstoff, der von dem Raum 25 in den Raum 28 gelangt, wird also in dem Raum 26 auf die gewünschte Temperatur und den erforderlichen· Verdampfungsdruck erwärmt.

Wenn der Motor läuft und eine genügende Wärmemenge in dem Raum 25 zur Vergasung des Brennstoffes vorhanden ist, schaltet der Thermostat 29 den Heizwiderstand 28 aus, obgleich der in dem Raum 25 vergaste Brennstoff beständig durch den Raum 26 hindurchstreicht. Wenn die Temperatur des vergasten Brennstoffes, der durch die Kammer 26 hindurchstreicht, unter eine bestimmte Temperatur sinkt, da der Thermostat 29 ausgeschaltet ist, so schaltet der Thermostat den Heizstrom für den Heizwiderstand wieder ein. Durch diese Anordnung dient der Raum 26 sowohl als Heizkammer zum Verdampfen von Brennstoffen beim Anlassen des Motors als auch als Zusatzheizvorrichtung für den Raum 25. '

Der Vergaser, 16 ist vorzugsweise mit einem wärmeisolierenden Schutzüberzug 52, beispielsweise aus Asbest, versehen. Auch der Hahn 27 ist mit einer Stopfbuchse 27^s ausgestattet, um Undichtigkeiten und Entweichen von vergastem Brennstoff zu verhindern.

Nach Fig. 1, 2 und 7 wird das Ventil 18 von Hand oder mechanisch durch eine Zugstange 55 geregelt, die mit einem Arm des auf einer Welle 57 befestigten Hebels 56 verbunden ist.' Diese Welle 57 ist ihrerseits an dem Gehäuse 12 angebracht. Der andere Arm

des Hebels 56 ist durch einen Hebel 58 mit einem Hebelarm 59, der auf einem Arm 60 am Gehäuse 12 befestigt ist, verbunden. Der Arm 59 ist bei dem einen Ende einer Welle 62 befestigt, auf der eine Hubscheibe 64 befestigt ist. Die Welle 62 führt» durch eine Öffnung 65 in einen eisernen Winkel 66 auf dem Vorsprung 60.

Beim Bewegen der Zugstange 55 wird die Hubscheibe 64 gegen den oberen Teil 67 eines Kolbens 68, der sich nach unten durch eine Packung 69 in dem Ventil 18 hindurch erstreckt und der ein Ventil 70 besitzt, gehoben. Das Ventil 70 ruht auf einem Ventilsitz 71. des Ventilgehäuses 18. Das Ventil 70 besitzt einen oberen Teil 72 und einen unteren -Teil 74 von verschiedener Neigung. Der obere Teil 72 "ist steiler als der untere Teil 74, so daß beim Beginn des Öffnens des Ventils ein kleiner Durchtritt für das Gas gebildet wird und beim weiteren Öffnen des Ventils eine verhältnismäßig größere Öffnung gebildet wird. Eine Schraubenfeder 75, die zwischen der Packung 69 Und dem Widerlager 67 angeordnet ist, preßt die Ventilstange gegen die Hubscheibe 64.

/Beim Öffnen des Ventils 18 strömt vergaster Brennstoff unter dem Druck der Verdampfungswärme durch das Rohr 17 zwischen dem Ventil 70 und dem Ventilsitz 71 in eine Rohrverbindung 76, die mit dem Einlaßventil der einzelnen Zylinder 4, 5, 6, 7, 8 und 9 in Verbindung steht, durch verschiedene Einlaßventile 19, 20, 21, 22, 23 und 24 hindurch.

Wie insbesondere aus Fig. 1, 2, 3, 7 und 8 hervorgeht, werden die verschiedenen Einlaßventile durch eine in der Längsrichtung des Gehäuses 12 bewegliche Welle 77 geregelt. Die Welle yy ruht in den Lagern 78 des Gehäuses 12, -von denen eines in Fig. 3 dargestellt ist. Ein Führungsring 79, der an einem Ende der Welle 77 befestigt ist, dient zur Führung einer Rolle 80, die von einem auf der Welle 57 des Gehäuses 12 angeordneten Hebel 81 befestigt ist. Die Welle 57 ist mit einem Hebel 84 versehen, der mit einer Zugstange 85 verbunden ist. Bei der Längsbewegung der Welle 77 in dem Gehäuse 12 wird die Zeit verändert, in der die verschiedenen Einlaßventile betätigt werden, wie es im folgenden des näheren ausgeführt wird. Hierdurch kann die Zeit, in welcher die entsprechenden Einlaßventile betätigt und geöffnet werden, um vergasten Brennstoff in die einzelnen Zylinder während der Kompressonsperiode einzulassen, geregelt werden. Aus Fig. 8, in der das Stoßventil 19 dargestellt ist, geht hervor, daß eine Hubscheibe 86, die auf einer Welle 77 befestigt ist, einen Stößel 87 betätigt, der sich durch den oberen Teil der Gehäusewand 12 hindurch erstreckt und eine Schraube 88 trägt, die darin drehbar befestigt ist. Die Schraube 88 betätigt einen Kipphebel 39, der auf einer Wellego· angebracht ist, die sich zwischen den beiden Pratzen 91 des Gehäuses 12 erstreckt. Das äußere Ende des Hebelarmes 89 drückt auf den Kopf 92 eines Kolbens 94, der sich durch eine Öffnung 95 einer Stützplatte 96 zum Betätigen eines nicht dargestellten Ventils zur Zeiteinstellung des Einlasses des vergasten .· Brennstoffes in den Zylinder 4 betätigt. Durch Einstellen der Lage der Hubscheibe 86 in dem Gehäuse 12 wird die zeitliche Betätigung des Kolbens 94 verändert.

Da die Ventile 19, 20, 21, 22, 23 und 24 _; alle gleichartig sind, ist ihre Wirkungsweise lediglich an dem Ventil 19 erläutert.

Die Welle 77 wird gedreht, um die Hubscheiben 86, die auf diese Welle aufgekeilt sind, mit den verschiedenen Stößeln 87 in Verbindung zu bringen. Die Stößel sind ihrerseits mit den verschiedenen Einlaßventilen durch ein Kegelrad 97 verbunden, das mit einem auf einer Zeitregulierwelle 99 befestigten Kegelrad 98 im Eingriff steht. Wenn die Maschine mit Zündkerzen arbeitet, kann auch ein elektrischer Verteiler 100 durch die Zeitregulierwelle 99 betätigt werden, die durch in der Zeichnung nicht dargestellte Ge- go triebe in üblicher Weise angetrieben werden kann.

Das Zahnrad 97 ist mit einer Woodruff-Keilverbindung 101 versehen, die in eine Feder 102 am Ende einer Nabe 104 eingreift. Das äußere Ende der Nabe 104 ist mit einem Innengewinde 105 zur Aufnahme einer Feststellschraube 106 versehen. Die Nabe 104 ist in Kugellagern 107 gelagert, deren äußerer Laufring 108 in einem Gehäuse 12 befestigt ist. Ein winkelförmiger Rand 109 an dem Zahnrad 97 greift in die äußere ■ Fläche des inneren Lauf ringes 107 ein. An der anderen Seite des Laufringes 107 ist die Nabe 104 mit einem erweiterten Teil 100 versehen, der mehrere spiralförmige Zähne 111 besitzt. Ein Wellenansatz 112 an dem Ende der Nabe 104 ist von einer Lagerschale 114, die in ein Widerlager 115 am Ende der Welle 77 eingreift, umgeben. Durch diese Bauweise wird eine unabhängige Drehung der Nabe 104 und der Welle 77 erzielt. Eine Schmieröffnung 116 führt durch die Hubscheibe 86, die Welle 77, die Lagerschale-114 zum Schmieren des Wellenansatzes 112.

Ein röhrenförmiges äußeres Ende 117 der Welle 77 besitzt eine solche Weite, daß es die Öffnung des Gehäuses 12 ausfüllt, und es endigt nach einem der hervorragenden Zähne 118, die in die spiraligen Zähne 111 greifen. Bei Drehung der Nabe 104 greifen die Zähne 118 in die Zähne in ein, so daß die Welle 77

und die darin befestigte Hubscheibe 86 sich dreht. Wenn die zeitliche Betätigung der Stoßventile durch Verschieben der Lage der einzelnen Hubscheiben in bezug auf die Zeitregulierwelle 99 verändert werden soll, wird die Welle 77 durch Betätigung des Hebels 81 und des Ringes 79 in der Längsrichtung bewegt. In dem Maße, wie die Welle 77 sieh in der Längsrichtung bewegt, gleiten die Zähne 118 an den spiralförmigen Zähnen in mit einer entsprechenden Drehbewegung zwischen der Welle 77 und der Nabe 104 entlang. Da die Nabe 104 durch die Zahnräder 97 und 98 unmittelbar mit der Welle 99 verbunden ist, wird eine Verschiebung zwischen der Welle 104 und der Welle 99 und damit auch eine Bewegung der Hubscheiben mit Rücksicht auf die Zeitregulierwelle 99 verhindert.

Die Luft wird den verschiedenen Zylindern durch ein Ventil 120, das im einzelnen in Fig. 2, 6 und 7 dargestellt ist, zugeführt. Ein Luftstutzen 121, der auf der Maschine 2 befestigt ist, ist mit einem Schieber 120 verbunden. Der Schieber 120 besitzt einen zylindrischen äußeren Teil 122 mit einer am unteren Teil herausgeschnittenen Öffnung 124. Ein becherförmiger innerer Teil 125 mit einer öffnung 126 schließt den äußeren Teil des Teiles 122 ab. Ein Hebel 127, der über einen Vierkant 128^s auf den Teil 125 gesteckt ist, ist mit einer Stange 128 mit dem Hebel 56 verbunden, so daß die Öffnungen 124 und 126 übereinanderliegen, so daß die Luft in den Stutzen 121 eintreten kann, wenn die Stange 55 bewegt wird. Gleichzeitig wird das Ventil 18 geöffnet. Ein Kühlmantel 129 und ein Verbindungsrohr 130 dienen zum Kühlen der Maschine 2.

Die Arbeitsweise nach der Erfindung ist folgende: Der Kolben in dem Zylinder 4 befinde sich in seiner höchsten Lage, und die gewöhnlichen Einlaß- und Auslaßventile mögen sich in der Einsaugstellung befinden, so daß das Einlaßventil geöffnet und das Aus- +5 laßventil geschlossen ist. Wenn der Kolben sich in dem Saugtakt nach unten bewegt, wird die Luft in das Einlaßventil eingezogen, das bei den bekannten Verbrennungsmotoren zum Einsaugen eines Gemisches von Brennstoff und Luft dient. Nach der Erfindung wird der Brennstoff nicht während des Einsaugtaktes zugeführt, sondern unter Druck und bei jeder gewünschten Stellung des Arbeitsganges, vorzugsweise während des Kompressionstaktes.

Zur Beendigung des Einsaugtaktes werden sowohl das Einlaß- als auch das Auslaßventil des Zylinders geschlossen, und die in dem Zylinder eingeschlossene Luft wird in dem Maße, wie der Kolben sich nach aufwärts bewegt, zusammengedrückt. Bei einem bestimmten Punkt des Kompressionstaktes wird das Ventil 19 geöffnet, so daß vergaster Brennstoff von der Leitung 76 in den Zylinder 4 eintreten kann. In der übrigen Zeit der Aufwärtsbewegung des Kolbens werden Luft und Dampf innig gemischt, und im geeigneten Augenblick wird die Mischung durch einen Funken gezündet. Die Einlaß- und die Auslaßventile des Zylinders 4, die allein zum Einführen der Luft in den Zylinder und zum Auslassen der Verbrennungsgase aus dem Zylinder dienen, sind nicht dargestellt und sollen auch im einzelnen nicht beschrieben werden, da sie in der bei Verbrennungsmotoren üblicher Bauart bekannten Form auch bei dem Motor nach der Erfindung verwendet werden können.

Obwohl die Erfindung in einem Ausführungsbeispiel bei einer Zündfunkenmaschine beschrieben ist, kann sie auch bei solchen Motoren verwendet werden, bei denen die Zündung selbsttätig durch Temperatur und Druck, denen das Explosionsgemisch ausgesetzt wird, vollzogen wird.

Aus dem Vorstehenden ist zu ersehen, daß der vergaste Brennstoff und die Luft der explosiven Mischung getrennt in den Zylinder eingeführt werden. Aus diesem Grunde kann eine größere Wärmemenge der Verbrennungsgase nutzbar gemacht werden, als es bei den bekannten Brennstoffvorwärmern der Fall war. Bei den bekannten Maschinen wurde der Brennstoff und die Luft vor dem Eintritt in den Zylinder gemischt. Die Temperatur des Explosionsgemisches wurde infolgedessen bei der Einführung unter der Temperatur des Explosionspunktes gehalten, um eine vorzeitige Entzündung zu verhüten. Da der vergaste Brennstoff nach der Erfindung für sich allein zugeführt wird, kann seine Temperatur auch höher sein als die, bei der ein Gemisch von vergastem Brennstoff und Luft bereits explodiert. Auf diese Weise kann, wie bereits erwähnt ist, eine größere Wärmemenge aus den Verbrennungsgasen nutzbar gemacht werden und das gewünschte Ergebnis dadurch erzielt werden, daß die Verbrennungsgase zur vollständigen Vergasung und Erwärmung des vergasten Brennstoffes auf eine höhere Temperatur benutzt werden.

Obwohl die Einführung des vergasten Brennstoffes nach der Erfindung vorzugsweise wahrend des Kompressionstaktes vorgenommen wird, ist die Erfindung nicht hierauf beschränkt, da der gasförmige Brennstoff praktisch in jedem Punkt des Ansauge- als auch des Kompressionstaktes zugeführt werden kann. Die Arbeitsweise der Erfindung auf Grund der Explosion des Brennstoff- und Luftgemisches ist ähnlich der Arbeitsweise

bei gewöhnlichen "Verbrennungsmotoren und ■ daher nicht im einzelnen beschrieben.

Durch die getrennte Einführung von Luft ■ und gasförmigem Brennstoff in die Maschine und das Mischen dieser Komponenten während des Kompressionstaktes in mehreren Zylindern ist es möglich, den vergasten Brennstoff unter dem Druck einzuführen, der der Verdampfungswärme des Brennstoffes

ίο entspricht. Während der Mischung des Brennstoffes und der Luft kann das Gemisch noch weiter komprimiert werden, als wenn ein bereits vorher gemischter Brennstoff in den Zylinder eingezogen wird, wie es bei den

»5 bekannten mit einem Versprüher versehenen Maschinen der Fall ist. Während des Mischvorganges des vergasten Brennstoffes mit der Luft in dem Zylinder kann das Gemisch auf einen Druck gebracht werden, der eine Frühzündung oder ein Klopfen in einem Karburatormotor verursachen würde.

Durch Einführung des verdampften Brennstoffes in den Zylinder einer Dieselmaschine vor Beendigung des Kompressionstaktes ist es nach der Erfindung möglich, die Zeitspanne, die durch den_; Zerfall bzw. die thermische Dissoziation des Brennstoffes vor der vollständigen und restlosen Verbrennung eintritt, auszunutzen, um den Kompressionstakt völlig zu Ende zu~ führen, ohne den bislang anzuwendenden übermäßigen Druck, der gegen Ende des Taktes beim Dieselmotor aufzuwenden war, zu benötigen.

Wenn die Lage der einzelnen Hubscheiben 86 verändert wird, wird der Einlaß des vergasten Brennstoffes in die einzelnen Zylinder geregelt, so daß der Gaseintritt für verschiedene Zwecke zeitlich verändert werden kann, ohne daß ein Klopfen oder eine vorzeitige Zündung in den Zylindern auftritt. Mit der neuen Bauweise kann die Maschine mit verschiedenen Anfangsdrücken arbeiten, die unter dem Bereich des in Fig. 10 dargestellten Kurvehbildes liegen können, das den Druckbereich anzeigt, der bislang für Verbrennungsmotoren mit den üblichen Brennstoffen ungeeignet war. "

In Fig. 10 sind die Kosten in amerikani-

- sehen Cents je Pferdekraft und Stunde von Vergaser- und Dieselmotoren im Verhältnis zum Druck verzeichnet. Unter Druckverhältnis wird das Verhältnis des gesamten Taktes einer Maschine in bezug auf den Abstand zwischen Zylinderkopf und Kolben zur Zeit der höchsten Kompression oder bei Beendigung des Kompressionstaktes verstanden. In Fig. 9, deren einzelne Teile in Fig. 1 bis 8 dargestellt sind, sind dieselben Zahlen mit einem »'« verwendet worden.

Die Fig. 9 veranschaulicht eine besondere Ausführungsform der Erfindung, in der die Maschine "durch einen Hahn 131 angelassen· wird, die mit dem Stutzen 121' verbunden ist. Der Hahn 131 entspricht einem Vergaser oder Sprüher und wird durch eine Zugstange 132 betätigt. Der Plahn 131 läßt in seiner geöffneten Stellung den Brennstoff von der Pumpe 11' durch ein Rohr 134, den Hahn 131 und ein Rohr 135 hindurchtreten, das in einer öffnung 136 in dem Stutzen 121' endigt. Die Öffnung 136 ist in Fig. 2 als durch einen Stopfen verschlossen dargestellt.

Die Öffnung 136 liegt oberhalb des Kanals, der mit dem Hahn 120 in Fig. 2 in Verbindung steht, so daß-beim Lufteintritt durch den Hahn 120 in den Stutzen 121' der durch das Rohr fließende Brennstoff mit der in den Stutzen eingezogenen Luft gemischt wird. Das so gebildete Verbrennungsgemisch wird in die einzelnen Zylinder 4 bis 8' eingesaugt und zum Anlassen verwendet, bevor ein Vorwärmer 137, der mit den Verbrennungsgasen der Maschine verbunden ist, genügend heiß geworden ist, um den hindurchtretenden Brennstoff zu vergasen. Durch den Hahn 131, »85 der mit dem Stutzen 121' in Verbindung steht, ist es möglich, die Maschine ohne eine anfängliche Erhitzung anzulassen.

Der Vorwärmer 137 entspricht dem Vorwärmer 16, mit der Ausnahme, daß er keinen Hilfsheizraum entsprechend dem Raum 26 besitzt. Ein Hahn 138 in dem einen Ende des Vorwärmers 137 gestattet eine Regelung des Brennstoff stromes von der Pumpe 11' durch ein Rohr 15', den Vorwärmer 137 und eine Leitung 17' nach dem Hahn 18'. Der Auspuff ist mit dem Vorwärmer durch eine Rohrleitung 35 verbunden und mit einem Auspuffrohr 36' versehen. Die innere Bauweise des Vorwärmers 137 entspricht im wesentlichen derjenigen des in Fig. 4 und ζ dargestellten Raumes 25. Bei dieser Ausführungsform wird die Maschine durch öffnen des Hahnes 131 zum Einlassen des Brennstoffes in den Stutzen 121' angelassen. Nachdem der Vorwärmer 137 genügend warm geworden ist, wird der Hahn 138 gedreht, so daß der Brennstoff durch den Hahn 18' hindurchströmen kann. Der Brennstoff wird in dem Vorwärmer 137 vergast und tritt in die Rohrverbindung 76' durch den Hahn 18' ein, der dem in Fig. 1 dargestellten Hahn 18 entspricht.

In Fig. 11 bis 14 ist eine Vergasungsanlage für flüssigen Brennstoff dargestellt, die zum Speisen jeder geeigneten Vorrichtung verwendet werden kann.

Es ist bereits vielfach versucht worden, flüssigen Brennstoff in vergaster Form in der Weise zuzuführen, daß der Brennstoff im wesentlichen bei atmosphärischem Druck erhitzt wurde und die dabei entstehenden

Dämpfe verwendet wurden. Diese Arbeitsweise hat sich aus verschiedenen Gründen nicht als befriedigend erwiesen. Wenn einem Brennstoff bei Atmosphärendruck Wärme zugeführt wird, neigen die leichteren Dämpfe zur Verflüchtigung, während die schwerer flüchtigen Teile der Flüssigkeit auf den Wänden des Behälters niedergeschlagen werden. Die fortgesetzte Wärmezufuhr auf diese Abscheidung der schwerer flüchtigen Bestandteile des Brennstoffes bewirkt ein Verkoken dieser Rückstände auf den Behälterwandungen, in denen die Erhitzung stattfindet. Die Koksabscheidung vermindert jedoch den Wärmewirkungsgrad des Vorwärmers, so daß eine erheblich größere Wärmemenge aufgewendet werden muß, um die Vergasung durchzuführen. Der Heizwert der abgelagerten Bestandteile wird außerdem auch verloren, so daß der Wärmewirkungsgrad der aus einer bestimmten Brennstoffmenge erhaltenen Gase vermindert wird.

Es hat sich auch als schwierig erwiesen, * einen genügenden volumetrischen Wirkungsgrad der erhaltenen Gase zu erzielen. Unter volumetrischem Wirkungsgrad ist die Menge an potentieller Wärmeenergie zu verstehen, die in einem bestimmten Gasvolumen enthalten ist. Es ist eine bekannte Tatsache, daß gewisse Gasgemische bei hohen Temperaturen nicht genug Brennstoff in vergaster Form enthalten, um die Arbeit, die von der mit Brennstoff gespeisten Vorrichtung zu bewältigen ist, zu leisten. Dieser Vorgang wird häufig als zu armes Gas bezeichnet. Diese Tatsache kann jedoch durch Herabsetzen der Gastemperatur verhindert werden. Nun muß andererseits jede Temperaturerniedrigung des Gasgemisches, das einem Verbrennungsmotor oder einer anderen Vorrichtung zugeführt wird, dadurch ausgeglichen werden, daß die Temperatur des Gases im Augenblick der Verbrennung oder in einem anderen Augenblick verwertet wird, um Gase einer Gas verbrauchenden Vorrichtung, beispielsweise einem Verbrennungsmotor, Vorwärmer o. dgl., in einem trockenen Zustand und unter einem solchen Druck zuzuführen, daß der Heizwert des Gases dem Zwecke der Gas verbrauchenden Vorrichtung angepaßt ist. Um ein derartiges Gasgemisch zu erhalten, wird flüssiger Brennstoff unter Druck durch Vorrichtungen gepreßt, die die Flüssigkeit mechanisch zerteilen. Die mechanisch zerteilte Flüssigkeit wird in einen Vorwärmer in einer solchen Menge, eingeführt, daß sich kein flüssiger Brennstoff niederschlägt. Ein Niederschlag von flüssigem Brennstoff würde zum Verkoken des Vorwärmers führen, worauf bereits hingewiesen wurde.

Im Vorwärmer wird die Wärme durch eine im Innern angebrachte Heizvorrichtung, beispielsweise eine elektrische Heizvorrichtung, zugeführt. Der Vorwärmer ist zum Wärmeschutz gut isoliert. Der mechanisch zerteilte Brennstoff verdampft bei einer derartigen Temperatur und einem solchen Druck mit wesentlicher Volumenzunahme. Wenn jedoch der auf das Gas ausgeübte Druck aufrechterhalten wird, bleibt der volumetrische Wirkungsgrad des Gases hoch, und die Gastemperatur gewährleistet, daß das Gas trocken ist. Es ist auch Vorsorge für die Regelung der Heizvorrichtung mit Bezug auf die Anforderungen der Maschine getroffen, zusammen mit Vorrichtungen zum Einleiten des Vergasens des Brennstoffes.

In Fig. 11 ist ein Behälter für flüssigen Brennstoff 142 dargestellt, der ein Einlaßrohr 143 und einen Auslaß 144 besitzt. Der Auslaß 144 steht mit einer Pumpe 145 in Verbindung, die den flüssigen Brennstoff durch eine Leitung 146 in einem Druckbehälter 147 speist. Der Druckbehälter ist mit einem Druckmesser 148 und einem Windkessel 149 zum Druckausgleich versehen.

Der Druckbehälter 147 steht durch eine Leitung 150 mit einem Vorwärmer 151 in Verbindung. Die Leitung 150 besitzt ein Brennstoffeinlaßventil 152, das von Hand oder selbsttätig oder automatisch je nach der erforderlichen Brennstoffmenge eingestellt werden kann.

Wie in Abb. 12 und 13 dargestellt ist, besitzt der Vorwärmer 151 ein dünnwandiges inneres Metallgehäuse 154, das die eigentliche Vorwärmkammer darstellt. Das Gehäuse 154 · ist mit einer mittleren öffnung 155 versehen, in die eine Heizvorrichtung 156 eingebaut ist. Der obere Teil der Vorwärmkammer ist durch einen haubenförmigen Deckel 157 abgeschlossen; der mit einer Austrittsleitung 158 verbunden ist, die zu irgendeiner Brennstoff verbrauchenden Vorrichtung führt, beispielsweise zu einem Verbrennungsmotor, 'einer Heizvorriehtung oder irgendeiner anderen Vorrichtung, die für mechanische oder chemische Vorgänge gebraucht wird. Die vorliegende Erfindung umfaßt also in weitem Umfange die Vergasung von flüssigen Brennstoffen im Gegensatz zur Anwendung von entgasten Brennstoffen für jeden geeigneten Zweck.

Der Vorwärmer 151 ist mit einer äußeren wärmeisolierenden Verkleidung 160 versehen, die sich um die äußere Oberfläche des Gehäuses 154 und über die Haube 157 erstreckt. Diese Wärmeisolation vermeidet Verluste der von der Heizvorrichtung 156 erzeugten Wärme und die Verwertung dieser Wärme zur Ver-

asung des Brennstoffes, wie im folgenden ausführlich beschrieben wird, bevor Verluste an Wärme durch Leitung eintreten können.

Da die Temperatur in dem Vergasungsraum genügend hoch gehalten werden muß, so daß eine vollständige Verflüchtigung des gesamten zugeführten Brennstoffes eintritt, und da das Volumen des in den Heizraum in der Zeiteinheit eingeführten Brennstoffes, wie im folgenden noch weiter ausgeführt wird, schwankt, ist es zur wirkungsvollen Vergasung des Brennstoffes empfehlenswert, daß die Heizvorrichtung in den Heizraum so eingebaut wird, daß die von ihr entwickelte Wärmemenge schnell auf die Gase übertragen wird. Durch diese Bauweise ist die Verwendung außen angebrachter Brenner unnötig. Die Anordnung einer inneren Heizvorrichtung ist auch aus dem Grunde noch zweckmäßig, weil die Temperatur des gesamten Raumes auf einer im wesentlichen konstanten Temperatur gehalten werden muß, um die BiI-dung von Zonen verschiedener Heizgrade innerhalb der- Kammer zu vermeiden. Aus diesem Grunde ist die völlige Umkleidung der Heizkammer mit einer Isolierschicht erforderlich.

Der flüssige Brennstoff wird in die Heizkammer durch die Leitung 150 und das Ventil 152 eingeführt. Die Flüssigkeit wird durch ein poröses Diaphragma 161, das im wesentlichen am unteren Teil der Heizkammer angeordnet ist, zur mechanischen Aufteilung in . feinste Teilchen oder Strahlen hindurchgeleitet. Um die Ansammlung von Flüssigkeit am Boden der Heizkammer zu vermeiden, die destillieren würde, ist das Diaphragma im wesentlichen am Boden der Kammer angebracht, und die durch das Diaphragma hindurchtretende Brennstoffmenge wird so eingestellt, daß der Kammer niemals mehr Flüssigkeit zugeführt wird, als durch die vorhandene Wärmemenge vergast werden kann. Hierdurch wird das Verkoken der Heizkammer vermieden und erreicht, daß die schwerer siedenden Teile- des Brennstoffes ebenso wie die leichter' siedenden sämtlich in Gasform übergeführt werden, so daß die gesamte zugeführte Brennstoffmenge für den Verbrauch verwendbar wird. Wenn schwer flüchtige Komponenten des flüssigen Brennstoffes sich ansammeln und Koks an den Wänden der Heizkammer bilden können, geht der Heizwert verloren, wodurch der Wirkungsgrad der Brennstoff verbrauchenden Vorrichtung herabgesetzt wird.

Wenn der Brennstoff von der flüssigen in die Gasform durch Wärme übergeht, nimmt sein Volumen zu. Der Druck der Heizkammer ist auf wenigstens über Atmosphärendruck zu halten. Für gewisse Zwecke kann • der Druck sogar bis 45 Atm. Manometerdruck' ansteigen. Im allgemeinen liegt der Arbeitsdruck zwischen 7 bis 45 Atm., obwohl für andere Zwecke ein eben über dem Atmosphärendruck liegender Druck verwendet werden kann. Diese Werte sind lediglich beispielsweise angeführt und spllen keine Begrenzung darstellen, da der Druck in der Heizkammer je nach dem Verwendungszweck in weiten Grenzen geändert werden kann.

Wenn das Gas unter Druck steht, ist das in der Zeiteinheit zur Verfügung stehende Gasvolumen größer, als wenn der Brennstoff· bei Atmosphärendruck in Gas übergeführt wird. Dieser Zustand wird als volumetrischer Wirkungsgrad des Brennstoffes bezeichnet. Ein erwärmtes Gas kann einen so niedrigen volumetrischen Wirkungsgrad besitzen, daß es für manche Zwecke als Brennstoff ungeeignet ist, insbesondere für Verwendung für Verbrennungsmotoren. Bei der Umwandlung des Brennstoffes von der flüssigen Form in die gasförmige unter Wärmeeinwirkung und Druck kann der Heizwert des Gases wesentlich erhöht werden und gleichzeitig das Gas in trockenem Zustande gewonnen werden.

Die Heizvorrichtung 156 ist als elektrische Heizvorrichtung veranschaulicht, die in der Öffnung 155 oberhalb des Diaphragmas 161 angeordnet ist. Der Heizvorrichtung 156 wird durch die Leitungen L¹ und ' L² elektrischer Strom zugeführt. Die Leitung IJ ist mit einem Regler 162 verbunden, der sich in die Heizkammer 154 erstreckt. Der Regler 162 kann entweder auf Temperatur oder Druck oder auch auf beide Werte ansprechen. Wenn der Druck oder die Temperatur in der Kammer übermäßig hoch wird, öffnet der Regler den Stromkreis nach der Heizvorrichtung 156 und schaltet dadurch den Strom aus. Die näheren Einzelheiten des Reglers 162 sind für die Erfindung nicht wesentlich, so daß von einer näheren Beschreibung abgesehen worden ist.

Es kann durch Wärmezufuhr zu der Heizkammer von einer von der Brennstoffmenge unabhängigen Wärmequelle ein Überschuß an gasförmigem Brennstoff im Vergleich zu der ■ ursprünglichen Brennstoffmenge für verschiedene Vorrichtungen hergestellt werden. Ebenso kann, wenn der Brennstoffbedarf sinkt, die zur Vergasung des Brennstoffes erforderliche Wärme in der Heizkammer nicht durch die Veränderung des in der Heizkammer erzeugten Gases beeinflußt werden. Wenn die Heizkammer von den Verbrennungsgasen der damit in Verbindung stehenden Vorrichtung oder einem mit in der Heiz- kammer erzeugten Gasen gespeisten Brenner abhängig ist, bestehen Schwierigkeiten für das Anlassen der Vorrichtung, da die Apparatur noch kalt ist und für die erste Vergasung des Brennstoffes keine Wärme zur "Verfügung steht. Wenn die verbundenen

ίο

Apparate zu arbeiten beginnen, ändert sich die zum Erwärmen der Heizkammer verfügbare Wärmemenge in Übereinstimmung mit der darauf lastenden Beanspruchung. Diese Nachteile werden dadurch vermieden, daß die Heizkammer durch eine von der vergasten Brennstoffmenge unabhängige Wärmequelle mit Wärme versorgt wird.

Die Ausbeute der Heizkammer wird durch ίο ein mit der Auslaßöffnung 158 verbundenes Ventil geregelt. In Fig. n ist ein Ventil 164 in der Auslaßleitung 158 dargestellt. Das Ventil 164 ist mit dem Brennstoffventil 152 durch einen Hebel 165 verbunden. Bei Betätigung des Ventils 164 zur Vergrößerung oder Verminderung der durch die Heizkammer erzeugten Gasmenge wird das Brennstoffventil 152 gleichzeitig zum Erhöhen oder Vermindern der Zufuhr des flüssigen Brenn-

ao stoffes zu der Heizkammer verändert. Die Ventile 164 und 152 befinden sich gewöhnlich in einer mittleren Lage, so daß sie weder voll geöffnet noch voll geschlossen sind. Der Grad der Öffnung ist von der zur gegebenen Zeit erforderlichen Brennstoffmenge abhängig.

In Fig. 12 und 13 ist eine etwas andere Ausführungsform eines solchen Regelventils veranschaulicht. Das Regulierventil 164" bestehtaus einer durchbrochenen Platte 166, die zwischen dem Gehäuse 154 und der Haube 157 angebracht ist. Die Platte ist mit öffnungen 167 versehen, durch die das Gas aus der Heizkammer austritt. Auf der oberen Fläche der Platte 166 ist eine drehbare Scheibe 168 angebracht. Die Scheibe 168 besitzt öffnungen 169, die mit den Öffnungen 167 übereinstimmen, so daß der vergaste Brennstoff durch sie hindurchtreten kann.

In dem Maße, wie die Scheibe 168 gegen die Platte 166 verdreht wird, ändern sich die Querschnitte der öffnungen 167 und 168, so daß die aus der Heizkammer 154 in die Leitung 158 hindurchtretende Gasmenge verändert wird. Die Scheibe 168 wird durch eine Welle 170 gedreht, die sich durch eine Öffnung 171 in der unteren Wandung der Kammer 155, durch die Kammer 155, eine Packung 172, in das Gehäuse 154 und eine Öffnung 175 in der Platte 166 hindurch erstreckt. Das Ende der Welle 171 ist zur Aufnahme einer Feststellmutter zum Feststellen der Scheibe 168 mit einem Gewinde versehen. Ein Ring 177 ist an der Welle 170 außerhalb der Isolierschicht 160 am unteren Teil der Heizvorrichtung angebracht.

Zur Regelung des Brennstoffzutritts in die

Heizkammer mit Bezug auf die Einstellung

. des Ventils 164« ist die WeEe 170 mit einem Kegelrad 178 versehen, das mit einem anderen Kegelrad 179, das an dem Brennstoffventil 152« befestigt ist, im Eingriff steht. Bei Drehung der Welle 170 durch irgendeine geeignete Vorrichtung werden die Querschnitte der durch die öffnung 157 und 159 gebildeten Durchtrittsöffnungen verändert.

Wenn die Querschnitte der Durchtrittsöffnungen vergrößert werden^ wächst auch die aus der Heizkammer austretende Gasmenge an; das Brennstoffventil 152" wird selbsttätig geöffnet, so daß auch die nach dem Diaphragma 161 geleitete Flüssigkeitsmenge ansteigt. Wenn die Scheibe 168 gedreht wird, um die Durchtrittsöffnungen von der Heizkammer 154 nach der Leitung 158 zu schließen, wird das Ventil 152" ebenfalls geschlossen und damit die der Heizkammer zugeführte Brennstoffmenge verringert.

Bei jeder Ausführungsform nach der Erfindung wird die der Heizkammer zugeführte Brennstoffmenge in bezug auf die Gasausbeute aus der Heizkammer geregelt, so daß die Bildung eines Bodensatzes oder das Niederschlagen von Flüssigkeit auf dem Boden der Heizkammer vermieden wird.

Nach Fig. 11 ist ein druckbetätigtes Sicherheitsventil 180 zur Regelung des Ventils 181 in der Leitung 150 für den Fall vorgesehen, daß der Druck in der Heizkammer zu hoch wird. Das Ventil 180 besitzt eine Membran 182. Die obere Fläche dieser Membran steht durch eine Leitung 184 mit der Heizkammer 154 in Verbindung, so daß der Druck oberhalb der Membran dem in der Heizkammer herrschenden Druck entspricht. Die untere Fläche der Membran ist durch eine Feder 185, die gewöhnlich das Ventil 181 offenhält, mit dem Ventil 181 verbunden. Falls übermäßiger Druck herrscht, wird die Membran 182 gegen die Feder 185 gedrückt und hierdurch das Ventil 181 geschlossen. Die Austrittsleitung 158 kann mit einer Heizspule 186 versehen sein, um die Temperatur des hindurchtretenden Gases aufrechtzuerhalten, falls es erforderlich ist.

Wenn die Vorrichtung zuerst in Gebrauch genommen wird, muß in die Heizkammer eine gewisse Menge flüssigen Brennstoffes eingelassen und zu gleicher Zeit das Regulierventil geschlossen werden, so daß zunächst ein gewisser Druck entstehen kann. ' Eine Umgehungsleitung 187 verbindet eine Leitung 150 mit der Heizkammer 154 unabhängig von dem Brennstoffventil 152. Die Umgehungsleitung 187 besitzt ein Ventil 188. Dieses Ventil ist für gewöhnlich geschlossen, aber wenn die Vorrichtung zuerst in Betrieb genommen werden soll, sind die Ventile 152 und 164 geschlossen und das Ventil 167 geöffnet, so daß Flüssigkeit in die Heizkammer 154 zur Erzeugung eines anfänglichen Druckes eingelassen werden kann.

In Fig. 14 ist die Verdampfungskurve für Benzin, als Beispiel für die Beschaffenheit eines flüchtigen Brennstoffes dargestellt. Hierbei ist zu bemerken, daß natürlich jeder andere Brennstoff eine etwas abweichende Kurve zeigen wird. Wenn der Druck in ■ Pfund auf den Quadratzoll bei Benzin ansteigt, fällt die Zahl der Wärmeeinheiten, die zur Umwandlung von einem Pfund Gasolin

to in Dampf form erforderlich ist. Die Kurve ist schwach geschwungen und nähert sich zwischen den Drücken von unter 100 Pfund per Quadratzoll absolutem Druck bis annähernd 350 Pfund Quadratzoll absolutem Druck fast einer geraden Linie. Diese Kurve zeigt deutlich die Abnahme der zum Verdampfen des Benzins bei fallendem Druck erforderlichen Wärmemenge. Die Kurve veranschaulicht auch weiter den Vorteil, den die Aufrechterhaltung einer guten Wärmezufuhr unabhängig von dem die Heizkammer durchstreichenden Brennstoff bietet, so daß eine genügende Zufuhr von Wärme zur vollständigen Verdampfung von jedem Pfund in die Heizkammer bei verschiedener Temperatur eingeführten Brennstoff zur Verfügung steht. Falls eine solche genügende Wärmemenge nicht zugeführt wird, sammelt sich Flüssigkeit an und führt zu den daraus folgenden Nachteilen teilweiser Verdampfung und Verkokung.

Claims (8)

1. Patentansprüche:

   i. Verfahren zur Verdampfung von Brennstoff, dadurch gekennzeichnet, daß der flüssige Brennstoff regelbar (beispielsweise mit Hilfe von Ventilen 152 und 181, Abb. i, oder mittels einer Pumpen, Abb. 1) in solcher Weise einer Verdampfungskammer zugeführt und der Austritt des verdampften Brennstoffes aus der Kammer derart (beispielsweise mit Hilfe eines Ventils 164, Abb. 11, oder eines Ventils 18, Abb. 1) geregelt wird, daß in der Kammer, ohne daß eine Ansammlung von Flüssigkeit in ihr stattfindet, ein Druck von 3,5 bis 45 Atm. aufrechterhalten wird, der genügt, um die Vergasungswärme wesentlich zu verringern, und daß der verdampfte Brennstoff einer Verbrauchsstelle im wesentlichen unter dem Verdampfungsdruck ohne merkliche Kondensation und ohne einen merklichen Wärmeverlust zugeführt wird.
2. 2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Brennstoff in die Verdampfungskammer in fein verteilter Form eingeführt wird.
3. 3. Verfahren nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß Wärme von einer anderen Wärmequelle als der der Verbrennung des Brennstoffes zugeführt wird.
4. 4. Verfahren nach Anspruch 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß der verdampfte Brennstoff, bevor er nach der Verbrauchsstelle abgegeben wird, erwärmt wird.
5. 5. Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens zur Verdampfung von Brennstoff nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch eine thermisch isolierte Verdampfungskammer, welche mit Heizvorrichtungen versehen ist, ferner mit einem Ventil oder einem entsprechenden Organ zur Regelung des Austritts des verdampften Brennstoffes aus der Kammer und einer Pumpe, die, falls erforderlich, mit einem Regelventil zusammenarbeitet, um eine regelbare Menge an flüssigem Brennstoff in die Kammer einzuführen.
6. 6. Vorrichtung zur Verdampfung von Brennstoff nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Verdampfungskammer Brennstoffeinlaß- und -auslaßventile (152«, 164°) besitzt, welche geschlossen werden können, wenn die Verdampfung des flüssigen Brennstoffes beginnt, um so den erwünschten Druck zu erzeugen. go
7. 7. Vorrichtung zur Verdampfung von Brennstoff nach Anspruch S, dadurch gekennzeichnet, daß die Verdampfungskammer durch die Auspuffgase einer Maschine geheizt wird und daß eine getrennt beheizte Hilfsverdampfungskammer vorgesehen ist, welche während der Anlaufperiode die Maschine mit verdampftem Brennstoff speist.
8. 8. Vorrichtung zum Verdampfen von Brennstoff nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß ein Ventil vorgesehen ist, mittels dessen während der Anlaufperiode lediglich die Hilfskammer in den Kreislauf eingeschaltet wird, während des normalen Laufes der Maschine dagegen die Haupt- und Hilfsverdampfungskammer in Reihe, wobei die Beheizung der Hilfskammer zweckmäßig automatisch geregelt wird, um eine bestimmte Temperatur des aus ihr austretenden vergasten Brennstoffes einhalten zu können.

   Hierzu 2 Blatt Zeichnungen