DE628684C - Vorrichtung zur Erzeugung gasfoermiger Brenngemische aus fluessigem Brennstoff und Verbrennungsluft - Google Patents

Vorrichtung zur Erzeugung gasfoermiger Brenngemische aus fluessigem Brennstoff und Verbrennungsluft

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DE628684C
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Description

  • Vorrichtung zur Erzeugung gasförmiger Brenngemische aus flüssigem Brennstoff und Verbrennungsluft Man kennt bereits Gemischerzeuger für Verbrennungskraftmaschinen, bei denen der flüssige Brennstoff in stetigem Strahle unter Druck und .im Überschuß in eine Vorkammer eingespritzt wird, in welche ein Teil der nötigen Verbrennungsluft eingeführt wird und aus der das erzeugte Vorgemisch der Hauptgemischkammer zugeleitet, der im Überschuß zugeführte Brennstoff dagegen zur Druckpumpe zurückgeleitet wird.
  • Die Erfindung bezweckt bei Gemischerzeugern dieser bekannten Art die Herstellung eines nebelartigen Brennstoffgemisches durch eine wirkungsvolle Ausscheidung der beim Zerstäuben und Vorgemischbilden entstehenden Brennstofftröpfchen. Erfindungsgemäß wird dies im wesentlichen dadurch erreicht, daß die Brennstoffstrahlen in der Vorkammer einer doppelten Drehbewegung unterworfen werden. Zur Hervorbringung dieser doppelten Drehbewegung sind in der oder den Brennstoffdüsen schraubenförmig verlaufende Kanäle für den Brennstoffausfluß angeordnet, und die Brennstoffdüsen selbst sind tangential zur Innenwand der Vorkammer gelagert,. so daß der Brennstoff als Tangente in diese Kammer eintritt. Die infolge der doppelten Drehbewegung des Brennstoffes eintretende Wirkung ist die, daß die Brennstofftröpfchen an den Umfang - der Kammerinnenwand gedrängt werden, während die nebelartigen Gemischbestandteile feinerer Form nach der Mitte der Kammer zu gelangen, von wo aus sie nach der Hauptgemischkammer abgesaugt oder der sonstigen Verbrauchstelle zugeführt werden.
  • Im folgenden ist die Erfindung in ihren Einzelheiten näher beschrieben an Hand der Fig. i bis S der beiliegenden Zeichnung, welche zwei Ausführungsformen des Erfindungsgegenstandes darstellen.
  • Fig. i zeigt die erste Ausführungsform im Höhenschnitt nach Linie i-i in Fig. z und Fig. z im waagerechten Schnitt nach Linie 2-z in Fig. i.
  • Fig. 3 ist ein Höhenschnitt nach Linie 3-3 in Fig. i und Fig. ,4 ein waagerechter Schnitt nach Linie 4-4 in Fig. 3.
  • Fig. 5 ist ein Querschnitt durch die Brennstoffpumpe verbesserter Bauart.
  • Fig. 6 ist eine Draufsicht dieser Pumpe. Fig. 7 zeigt im Schnitt und vergrößertem Maßstabe einen Zerstäuber.
  • Fig. ä zeigt eine weitere Zerstäuberausführungsform im Schnitt.
  • Fig. 9 ist ein Höhenschnitt durch die zweite Ausführungsform des Apparates, Fig. io ein waagerechter Schnitt nach Linie io-lo in Fig. 9.
  • Bei der Ausführungsform nach Fig. i bis q. befindet sich am oberen Teil des Gehäuses 4 ein als Abschluß dienender Metallaufsatz i. Das Gehäuse 4 ist mittels eines in einen Anguß 3 des Aufsatzes i fest eingeschraubten Bolzens 2 am Metallaufsatz i befestigt. Das Gehäuse 4 ist hohl, z. B. hohlzylindrisch gestaltet.
  • Durch den Aufsatz i erstreckt sich von einem bis zum anderen Ende ein an beiden Enden offener Kanal 5. Das Ende 6 mündet in die Außenluft, während das Ende 7 mit dem Apparat (z. B. Explosionsmotor) verbunden ist, in welchem das durch die Vorrichtung herzustellende Gasgemisch verbraucht wird. Das Verbrennungsmittel, nämlich die an der Stelle 6 zutretende Luft und das in den .Kanal 5 geförderte Gasgemisch, strömen in diesem Kanal im Sinne des Pfeiles f' (Fig. i und 4). Im Kanal 5 ist eine Gasdrossel 8 angeordnet, die durch den Hebel 9 gesteuert wird.
  • Vor dieser Drossel 8 befindet sich eine Düse io, und vor dieser Düse io ist im Kanal 5 ein ringförmiger Hohlraum i i vorgesehen (Fig. z und 4). Dieser Hohlraum. ii steht im Kreise herum durch einen Ringschlitz 12 mit dem Kanal 5 in Verbindung. Die Breite dieses Ringschlitzes (und demzufolge die Weite des Durchtrittsquerschnittes) läßt sich regeln durch Änderung des Abstandes zwischen den Kanten 13 und 14 der Düse io und einer in den Kanal 5 eingeschraubten Hülse 15. Durch einen Hebel 16' o. dgl. läßt sich diese Regulierhülse 15 z. B. von größerer Entfernung aus leicht steuern.
  • Der Hohlraum ii steht durch einen Kniekanal 16 mit dem mittleren Teil einer oberen Kammer 17 in Verbindung, welche den oberen Teil des Gehäuses 4 einnimmt und unten durch eine am Anguß 3 befestigte Glocke 18 begrenzt ist.
  • Durch Kanäle i9,, 2o Lind 21 ist hinter der Drosselklappe 8 zwischen dem Kanal 5 und der Kammer 17 eine zweite Verbindung hergestellt. Die Querschnittsweiten dieser Kanäle i9, 2o, 21 lassen sich mittels Körnerschrauben 22 und 23 einregulieren (Fig.4). Mittels eines durch eine Schraube25 teilweise oder völlig verschließbaren vierten Kanals 24 kann der Zwi'schenkanal 2o mit der Außenluft und mittels eines in Beziehung zur Stromrichtung vor dem Kanal 21 gegenüber dem Rand der Drosselklappe in geschlossener Stellung angebrachten Durchganges mit dem Kanal 5 kommunizieren.
  • Die im oberen Teil des Gehäuses 4 befindliche Kammer 17 hat die Form: eines Ringes, dessen radiale OQuerschnittsform durch die Unterseite des deckelartigen Aufsatzes i, den Anguß 3 und die Glocke 18 bestimmt ist. Diese Kammer 17 steht mit dem im unteren Teil des Gehäuses 4 vorgesehenen Behälter 27 in Verbindung, und zwar durch den schmalen Ringkanal 28, der zwischen der Innenwandung des Gehäuses 4 und dem zylindrischen Mantelteil 29 der Glocke i8 vorhanden ist.
  • In die Kammer 17 münden z. B. tangential ein oder mehrere Kanäle 30 zur Einführung von auf atmosphärischem oder anderem Druck stehender Luft oder anderen Gasen, ferner eine oder mehrere Vorrichtungen zur Zerstäubung von Brennstoff unter Druck.
  • Der mit unter Druck stehendem Brenn-oder Kraftstoff zu speisende(Zerstäuber wird in den Zerstäubungsraum mit Bevorzugung so eingesetzt, daß die Richtung des Strahles und die lebendige Kraft des zerstäubten Brennstoffes eine rasche und stetige Kreisbewegung hervorrufen und unterhalten, durch welche in dem zerstäubten Brennstoff Zentrifugalkräfte erzeugt werden.
  • Soll mit den verschiedenen Brennstoffen, die man benutzen will, die Ingangsetzung des Motors, sein Leerlauf und seine Benutzung bei den verschiedenen Drehzahlen leicht vonstatten gehen, so ist hierzu die Erzielung einer ordnungsmäßigen Zerstäubung des Brennstoffs unentbehrlich, insbesondere wenn es - sich um geringe Brennstoffabgaben handelt, wie solche bei niedrigen Leistungen des Motors in Frage kommen. Man muß aber auch den Bedürfnissen der Volleistungen nachkommen können, denen hohe Brennstoffabgaben entsprechen. Diese Bedingungen erfüllt vorliegende Erfindung dadurch, daß nach einem ihrer wesentlichen Merkmale in ununterbrochener Weise Brennstoff im Überschuß zerstäubt wird.
  • Um andererseits den Schwierigkeiten zu begegnen, die den Änderungen des Zähigkeitsgrades (Viskosität) gewisser Brennstoffe entspringen, ist gemäß der Erfindung der Zerstäuber so beschaffen, daß er nach einem gemischten oder halbautomatischen System arbeiten kann. Er kann sich verhalten wie ein Zerstäuber des offenen Typs, d. h. wie ein Zerstäuber mit Daueröffnungen zur Einspritzung des Brennstoffes, wodurch der bei kleinen Brennstoffabgaben der Einspritzung dieser geringen Brennstoffmengen sich entgegensetzende Widerstand verringert wird, und auch wie ein Zerstäuber des geschlosserien oder automatischen Typs, wenn die Brennstoffmengen die durch die Daueröffnungen gewährleistete Minimalbrennstoffabgabe überschießen oder, die zu hohe Viskosität des Brennstoffes den Widerstand erhöht, den dieser beim Durchtritt der Daueröffnungen des dem offenen Typ angehörenden Zerstäubers-erleidet.
  • Gemäß der Erfindung ist dieser Gemischzerstäuber mit einer beweglichen Spindel 31 versehen, deren Vorderende als Ventilkegel 32 ausgebildet ist. Dieses Ventil 32 öffnet sich nach außen bei Apparaten für höhere Leistungen (Fig. 7) oder nach innen (Fig. 8).
  • Durch eine passend geeichte, mittels der Verschlußschraube 34 (Fig.2) einstellbare Feder 33 wird der Ventilkegel 32 gegen einen im Zerstäuberkörper 36 vorgesehenen Hohlkegelsitz 35 gedrängt.
  • In dem Falle, in welchem der Ventilkegel 32 nach dem Innern des Zerstäubers zu sich öffnet, ist zur selbsttätigen Sicherung der Arbeitsweise des Zerstäubers als offener Zerstäuber die bewegliche Spindel 31 hinten mit einem Kolben 37 versehen, der in einem zylindrischen Hohlraum 38 des Zerstäuberkörpers 36 gleiten kann. Ferner ist, in der Spindel selbst ein axialer, am Vorderende des Kegelventils ausmündender Kanal 39 vorgesehen, der den nötigen Druckausgleich herstellt und zugleich gestattet, die zwischen dem Kolben 37 und der Zylinderwandung 38 mÖglicherweise auftretenden Leckagen abzuleiten. Auf der kegeligen Mantelfläche des Ventils 32 oder auf dem Hohlkegelsitz 35 dieses Ventils oder auf beiden sind schräge Nuten 40 (Fig. 7 und 8) angebracht, welche die offenen Kleinstöffnungen darstellen, die sich ergeben, wenn unter Einwirkung der Rückstellfeder 33 die beiden Kegelflächen 32 und 35 in Berührung stehen.
  • Die Spindel 31 (Fig.7) kann in einigem Abstand vom Ventil 32 mit einem Tragring versehen sein, in welchem ebenfalls Schrägkanäle 40' sich befinden, deren den Brennstoff in Drehbewegung versetzende Wirkung sich in Abhängigkeit von der Brennstoffabgabe zu der durch die schrägen Nuten 4o des Ventils 32 hervorgebrachten Wirkung addiert, sobald der ringförmige Durchtritt sich öffnet.
  • An der Brennstoffaustrittsstelle: ist ein offener Raum 41 vorgesehen, in welchen der Brennstoff nach Durchfluß der Dauer- oder Ringöffnungen unmittelbar gelangt. Mit Bevorzugung wird die Wandung dieses Raumes 41 als Verlängerung des Ventilsitzes 35 ausgebildet, so daß sie in bezug auf die schräge Austrittsrichtung des zentrifugierten Brennstoffs eine gewisse Schrägheit aufweist, zufolge welcher der gegen sie auftreffende Brennstoff gezwungen wird, sich zu einer Schicht von gleichmäßiger Dicke auszubreiten, bevor er unter Überschreitung der den äußeren Abschluß des Raumes 41 bildenden scharfen Ringkante freigegeben wird.
  • Die Innenwandung des offenen Raumes 41 kann natürlich zylindrisch oder konisch, divergierend oder konvergierend sein.
  • Im unteren Behälterraum 27 ist ein durch eine Stange :2 geführter Schwimmer 42 angeordnet. Dieser Schwimmer 42 unterliegt der Einwirkung des aus den an weiterer Stelle erörterten Gründen im Behälter 27 enthaltenen Brennstoffes und steuert durch einen auf der Achse 44 schwingbar gelagerten Hebel 43 (Fig. i) eine in einem Gehäuse 46 befindliche Ventilspindel 45. Dieses Gehäuse 46 sitzt herausnehmbar im Bodenteil des Gehäuses q. und wird darin durch eine Ver -schlußschraube 47 festgehalten. Die Spindel 45 trägt zwei Ventile 48 und 49, mittels welcher zwei Öffnungen 5o und 51 geschlossen werden können, durch welche ein Kanal 52 einerseits mit dem Behälter 27, andererseits mit einem Stutzen 53 in Verbindung gesetzt werden kann, der an eine Zuleitung für den in einem besonderen Behälter enthaltenen Brennstoff angeschlossen ist. Die Anordnung der Ventile 48 und 49 auf der Spindel 45 ist so getroffen, daß bei vollständig geöffneter .Öffnung 5o die Öffnung 5i völlig geschlossen ist, und umgekehrt, wobei die zwischenliegendenDifferentialöffnungsgrößen dieser beiden Öffnungen 5o und 51 von der Höhe des Brennstoffspiegels im Behälter 27 abhängen. Sobald der . Brennstoffspiegel eine bestimmte Höhe überschreitet, wird durch den steigenden Schwimmer 42 die Öffnung 5o teilweise geöffnet, die öffnung 51 dagegen teilweise geschlossen, was dem im Behälter 27 vorhandenen Brennstoffüberschuß. ermöglicht, durch den Kanal 52 abzuziehen.
  • Der Kanal 52 führt nach einer Zahnradpumpe 54 bis 55, deren Druckleitung an der Stelle 56 liegt (Fig. 3). Diese Pumpe wird in beliebiger Weise angetrieben, z. B. durch den Motor, dessen Speisung durch die Vorrichtung zu erfolgen hat: Der Antrieb selbst wird durch die Welle 57 und einen _Mitnehmer 58 vermittelt.
  • Die um die Pumpenwelle 57 herum etwa entstehenden Flüssigkeitsverluste werden an den Behälter 27 zurückgegeben, 'und die Pumpe selbst besitzt keine Stopfbuchsen. Die. in F ig. 3 sichtbare Stopfbuchse 59 hat nur den Zweck,°etwaiges Entweichen von Brennstoff aus dem Behälter 27 zu verhindern.
  • Erwähnt sei noch, daß die Vorrichtung die durch das Arbeiten der Pumpenorgane und die auftretenden Energieverluste entwickelte Wärme ausnutzt und daß der vom verflüssigten Überschuß herrührende Brennstoff sofort durch die Pumpe wieder erfaßt wird.
  • Die Pumpe selbst ist erfindungsgemäß dahin vervollkommnet, daß sie bei hohen Drehzahlen trotz der Viskosität gewisser Kraftstoffe einen besseren volumetrischen und nie-. chanischen Wirkungsgrad ergibt und daß sie im Innern der Pumpe zugleich. alle Rührwirkungen unterdrückt, durch die der Brennstoff nutzlos emulgiert werden könnte. Zu diesem Zweck ist die Pumpe (Fig. 5 und 6) mit Zahnrädern 54, 55 versehen, deren Zahnflanken an den nicht arbeitenden Seiten, an den Stellen 6o, der Länge nach teilweise ausgespart sind, wodurch der Flüssigkeit, die am Boden der Zahnlücken zusammengedrückt wird, bequeme Auswege nach der Druckseite hin geboten werden.
  • Arbeitsweise der Vorrichtung Die den Brennstoff an der Außenseite der Vorrichtung oder aus dem Behälter 27 saugende Zahnradpumpe 54, 55 drückt diesen Brennstoff durch die Leitung 56 in den Hohlraum 62 des Zerstäubers. Durch die schrägen Nuten 40 des Zerstäubers wird dem Brennstoff eine schraubenförmige Drehbewegung erteilt. Die Querschnittsweise dieser Nuten ist so bemessen, daß der Brennstoff in der für die kleinste Leistung des Verbrauchsapparates (Motor) vorgesehenen Menge in überreichlichem Maße abgegeben wird. Der unter Druck verdrängte Brennstoff erfährt zugleich eine energische Streckung, durch die seine Geschwindigkeit und seine lebendige Kraft gesteigert werden.
  • Sobald die Abgabe oder die Viskosität des durch die Pumpe verdrängten Brennstoffes nennenswert- zunimmt und die aus den feststehenden Nuten 40 bestehenden Öffnungen nicht mehr ausreichen, hebt sich der Ventilkegel 32 selbsttätig, wodurch die Daueröffnungen automatisch einen zusätzlichenDurchgangsquerschnitt erhalten. In dieser Weise verhütet man die Entstehung übermäßiger Durchflußwiderstände und der Drucksteigerungen, die sich daraus ergeben würden.
  • Da der durch diesen zusätzlichen Querschnitt . fließende Brennstoff in molekularem Zusammenhang steht mit den Brennstoffanteilen;- welche die schrägen. Nuten durchziehen, so wird er von der Schrägheit dieser Nuten ebenfalls beeinflußt und kommt so gleichfalls in Drehbewegung.
  • Beim Verlassen der Öffnungen 4o, in denen der Brennstoff -gezogen oder gestreckt und ih Drehung versetzt wird und dabei eine hohe Geschwindigkeit erlangt, tritt dieser unter dem hohen Verdrängungsdruck, dem er unterworfen ist, in Form eines Häutchens oder Films in den offenen Kleinrahm 4i,. dessen Innenwandung in bezug auf Länge und Neigungswinkel so beschaffen ist, _daß der auf sie auftreffende, in Drehung befindliche Brennstoff gehemmt und zentrifugiert wird, bevor er unter Überschreitung der scharfen Abschlußkante des H:ahlraums 41 frei in den Innenraum der Kammer i 7 übertreten kann.
  • Dieser Kleinraum 4r , vergleichmäßigt sonach die Richtung und insbesondere die Dicke des Brennstoffilmes (Schleiers) var seiner endgültigen Freigäbe und ermöglicht dadurch die Erzielung einer homogeneren- und vollkommeneren Zerstäubung.
  • Zufolge des Umstandes, daß der Brennstoff nicht periodisch, sondern ununterbrochen durch die Pumpe fortgedrückt wird, brauchen die beweglichen Teile des Zerstäubers nicht in Synchronismus mit dem Motor zu arbeiten. Hierdurch werden diese Teile vor der raschen Abnutzung geschützt, die z. B. bei den beweglichen Teilen der mit mechanischer Einspritzung arbeitenden Zerstäuber Dieselseher Motoren wiederholt festgestellt worden ist.
  • Der zerstäubte Brennstoff wird sonach tangential und mit großer Geschwindigkeit in die Kammer 17 eingelassen, wodurch die einzelnen Moleküle ihrem Gewicht entsprechend nach kreisförmigen Zonen klassiert oder separiert werden. Dies hat zur Folge, daß in der der Kammerachse zunächst gelegenen Kreiszone die zerstäubten Anteile von geringster Dichte, also von höchster Feinheit, lokalisiert werden, wogegen zufolge der gleichen Zen'trifugalwirkung der aus den größten, zur Bildung eines brauchbaren Gemisches ungeeigneten Tröpfchen bestehende Überschuß gegen die Kammerwandung von größerem Durchmesser zurückgeworfen wird.
  • Bei normalem Lauf des Motors, bei dem die Gasdrossel 8 geöffnet ist und der Kanal 16 mit der geeignetsten Zerstäubungszone der Kammer 17 kommuniziert; entnimmt dieser Kanal 16 der Kammer 17 die zur Speisung des Motors nötige Menge zerstäubten Brennstoffes in hochwertiger Form und bringt sie sofort in Mischung-mit der an der Stelle 6 -der Leitung 5 zuströmenden Zusatzluft. Das Mischungsverhältnis zwischen Luft und zerstäubtem Brennstoff wird mittels der Hülse 15 reguliert, welche gestattet, die gesamte Querschnittsweite des ringförmigen Durchgangs 12 zu verändern.
  • Beim Leerlauf oder beim, Anlassen des Motors ist die Drosselklappe 8 geschlossen. Der zerstäubte Brennstoff gelangt infolgedessen über die Kanäle r9, 2o, 21 in die Leitung 5, wobei die Brennstoffmenge durch die Körnerschrauben 22 und 23 reguliert wird. Die Zuführung der Verbrennungsluft erfolgt durch den mit Regulierschraube 25 versehenen Kanal 24. Das erhaltene Gemisch speist nicht nur die Leerlaufvorrichtung, sondern auch die Öffnung 26, welche in diesem Augenblick von dem Rand der zweckmäßigerWeise völlig geschlossenen Drosselklappe 26 zugehalten wird.
  • Die Öffnung 26. ist nach Form und Querschnitt so beschaffen, daß sie beim Öffnen der Drosselklappe 8 progressiv ein Gemisch liefert, das einen ruhigen Übergang von einer zur anderen Drehzahl gewährleistet. Die Regelorgane und insbesondere die den Einlaß überwachenden Mittel (Drosselklappe) können vor oder, wie dargestellt, hinter den Mischorganen angeordnet sein.
  • Anstatt das Vermischen mit dem'Verbrennungsmittel im Kanal 5 vorzunehmen, kann man auch den Brennstoff in zerstäubtem Zustande oder im Zustande einer reichen Emulsion jeder anderen Stelle der Einlaßleitung zuführen, ja selbst bis zur Stelle der Kraftzylinder oder bis zur Motorpumpe oder bis zum Kompressor des Motors, wenn dieser einen solchen Kompressor besitzt und z. B. gemäß einem Prozeß Dieselscher Art mit vergastem Brennstoff arbeitet.
  • Indessen leuchtet ein, daß bei Anordnung des Gaseinlaßorgans (Drossel 8) vor den Vermischungs- und Diffusionsorganen der in der Kammer z7 (deren relative Dichtheit auch vom Einlaßorgan überwacht werden kann) auftretende Druck viel höhere Werte erreicht. Sonach findet in diesem Falle die Zerstäubung in einem relativen Vakuum statt, mit der Wirkung, daß im Falle der Benutzung gewisser Brennstoffarten die Brennstoffpartikelchen zum Platzen (Explodieren) gebracht werden, ja sogar die elektrische Aufladung oder Ionisation der zerstäubten Partikel begünstigt wird, namentlich unter dem Einfluß der intensiven Verdichtung (Ausstreckung) des Brennstoffs im Augenblick der Zerstäubung. In dieser Weise wird wenigstens zeitweise der Widerstand des Brennstoffs ;gegen sein Bestreben, in den flüssigen Zustand zurückzukehren, gesteigert, und die Förderung desselben bis zu seiner thermischen Umsetzungsstelle geht leichter vonstatten.
  • Wenn auch das beschriebene Verfahren eine gewisse Konstanz des gebildeten Gemisches ergibt, zufolge des Umstandes, daß die geförderte Emulsion fast nur aus Brennstoff besteht, der unter Ausschluß von Druckluft zerstäubt worden ist, so muß nichtsdestoweniger dafür gesorgt werden, daß die Überführung des zerstäubten Brennsboies aus dem ihn enthaltenden Raume 17 (wo er, in ständiger Bewegung befindlich, ununterbrochen klassiert wird) nachdem Verbrauchsapparat (Motor). keinerlei unzeitig variierenden physikalischen Widerstand erleidet.
  • Mit Bevorzugung wird zu diesem Zwecke die Gasatmosphäre, welche beim Beginn der Zerstäubung die Kammer 17 ausfüllt und im Schoße derer die Teilchen zerstäubten Brennstoffes schweben, in dem Maße ersetzt, wie sie nach dem Motor überströmt. Andernfalls würde der Unterdruck in der Kammer 17 rasch den Wert des Unterdrucks in der Saugleitung des Motors annehmen, was das Endgemisch modifizieren und im Falle der Benutzung eines Brennstoffes mit ungenügender Dampfentwicklung sogar jede weitere Entnahme unterbinden würde.
  • Das Gas oder die zerstäubte bzw. verdampfte Flüssigkeit, die in geringer Menge in die Kammer 17 eingeführt wird, hat sonach die Aufgabe, dem zerstäubten Brennstoff auf seiner Wanderung bis zur Verbrauchsstelle als Vehikel zu dienen, indem es sich mit ihm sättigt und seinen Transport bewirkt. Dieses Gas bzw. dieser Dampf kann kalt oder warm, indifferent oder verbrennungsfördernd, einfach oder zusammengesetzt sein, und das Vorhandensein eines solchen Gases oder Dampfes in der Kammer 17 zu dem angegebenen Zwecke erweist sich dann als besonders notwendig, wenn es sich darum handelt, den Transport von Brennstoffen zu erleichtern, die bei den in der Kammer 17 (wo die Zerstäubung erfolgt) vorhandenen Temperatur- und Druckverhältnissen nicht genügend Dampf entwickeln. In dem :oben beschriebenen Beispiel wird der Ersatz des gasförmigen Fluidums (beispielsweise atmosphärische Luft) durch die Kanäle 3o (Fig. z bis 3) gewährleistet. Dieser Ersatz kann an beliebigen Stellen der Kammer 17 stattfinden. Es steht auch dem nichts im Wege, einen axial im Zerstäuber angeordneten Kanal zu verwenden, jedoch unter der Voraussetzung, daß die vom Brennstoffdruck herrührende dynamische Zerstäubungswirkung nicht wesentlich beeinflußt werde durch die Einführung eines gasförmigen Fluidums, das nur das zum Tragen des zerstäubten Brennstoffs der Kammer 17 entnommene Luftquantum ersetzen soll.
  • Die Wirkung, die der zerstäubte, in Drehbewegung versetzte Brennstoffstrahl auf die zu seiner Entnahme bestimmten öffnungen oder auf die Eintrittsöffnungen des Ersatzfluidums auszuüben vermag, läßt sich vermeiden oder abschwächen oder zur Korrektur des Endgemisches dadurch verwenden, daß man den öffnungen für den Eintritt des Ersatzfluidums einen passenden Richtungssinn gibt, darauf hinausgehend, durch physikalische Schleppwirkung in der Kammer 17 Unter-, Gleich- oder Überdruck zu erzeugen.
  • Da in bezug auf die Maximalmenge, die an zerstäubtem Brennstoff der Kammer 17 entnommen wird, der in die Kammer 17 eingedrückte Brennstoff sich im Überschuß befindet, so wird die in der Kammer 17 herrschende Atmosphäre sehr rasch damit gesättigt. Der zerstäubte Brennstoffüberschuß verflüssigt. sich daher durch dichteres Zusammenrücken der zerstäubten Partikelchen, und dieses Zusammenrücken wird durch die Einwirkung der Zentrifugalkraft begünstigt. Die flüssigen Teilchen-werden sonach gegen die Wändttngyder Kammer 17 geschleudert,. an der sie herabrieseln, um durch den die Glocke 18 umgebenden Ringraum 28 in den unteren Behälter 27 überzutreten, aus welchem der flüssige Brennstoff durch die Pumpe 54, 55 in -der oben bereits erläuterten Weise wieder abgesaugt und weitergedrückt wird. Ausführungsform nach Fig. g und .so.
  • Diese Ausführungsform unterscheidet sich von der vorbeschriebenen dadurch, daß die Einlaßleitung 5 lotrecht angeordnet ist und ihre Achse mit der des Gehäuses 4 zusammenfällt. Das Gehäuse 4 ist hier mit einem Heizmäntel 63 versehen, Ad die den Brennstoff nach dem Zerstäuber drückende Pumpe ist getrennt von diesem Gehäuse angeordnet, demzufolge auf der Zeichnung nicht .dargestellt. Der überschüssige Brennstoff verläßt den Behälter 27 durch den unteren Rohrstutzen 64.
  • Kompoundierung mehrerer Vorrichtungen nach der Erfindung. Parallel oder hintereinander können mehrere' Kammern geschaltet werden, die verschiedene Brennstoffe (jede einen) behandeln und mit- Regelvorrichtungen versehen sind, die auf die Art des zu zerstäubenden Brennstoffes eingestellt sind.
  • In dieser Weise ist es möglich, gleichzeitig verschiedenartige .mineralische und pflanzliche Brennstoffe zu verwenden, die in Vormischung Löslichkeitsschwierigkeiten bieten und Beständigkeitsmängel aufweisen. Man kann auch verschiedenen Zerstäubungs- - oder Vexdampfungszuständen aussetzend, zusammen oder getrennt verwenden, z. B. den einen für Volleistungen des Motors, den anderen für den Leerlauf. Desgleichen kann man die Dampfspannungsunterschiede der verschiedenen Brennstoffe ausnutzen, z. B. den Dampf des einen zur Bildung des Ersatzgases, - das zum Tragen eines anderen ohne Luft zerstäubten Brennstoffs von unzureichender Dampfspannkraft herangezogen werden soll.
  • Die zerstäubten, von den einzelnen Kammern gelieferten Kraftstoffe -können in einem gemeinsamen Mischer oder zu spezielleren Funktionen, wie Leerlauf, Wiederangehen usw., löder zum Fördern eines andienen in einer anderen Kammer zur Zerstäubung gelangten Brennstoffs von geringer Dampfspannung verwendet werden. .
  • Soll die Erfindung bei Apparaten Anwendung finden, die unter höherem Druck als dem -atmosphärischen arbeiten, wie dies z. B. der Fäll ist bei mit Kompressor ausgerüsteten Flugzeugmotoren, so müssen die Regelungsorgane, die Lufteinlässe usw. dem Stand der bekannten Technik angepaßt werden. Das gleiche gilt bezüglich der Speisung eines Motors von oben nach unten, wo die Regelorgane, die Leerlaufvorrichtung usw. in umgekehrter Reihenfolge angeordnet werden müssen.

Claims (7)

  1. PATENTANSPRÜCHE: t. Vorrichtung zur Erzeugung gasförmigerBrenngemische aus flüssigem Brennstoff und Verbrennungsluft oder einer anderen gashaltigen Atmosphäre, bei welcher der flüssige Brennstoff unter Druck und im Überschuß :ununterbrochen in eine zylindrisch gestaltete Vorkammer eingespritzt wird, in welche ein Teil dieser Verbrennungsluft oder gashaltigen Atmosphäre eingeführt wird und aus der das erzeugte _ Vorgemisch der Hauptgemischkammer zugeleitet, der im Überschuß zugeführte Brennstoff dagegen zur Druckpumpe zurückgeleitet wird, dadurch gekennzeichnet, daß die zur Einspritzung des flüssigen Brennstoffs in die Vorkammer dienenden Brennstoffdüsen tangential zu dieser Vorkammer angeordnet sind und innen schraubenförmig verlaufende Kanäle für den Brennstoffausfluß aufweisen, so daß die der Einspritzung in die Vorkammer unterliegenden Brennstoffstrahlen einmal eine Drehbewegung um die Vorkammerachse und zum anderen eine Drehbewegung um die Brennstoffdüse, also eine doppelte Drehbewegung erfahren, welche bewirkt, daß die beim Zerstäuben und Gemischbilden entstandenen Brennstofftröpfchen an den Umfang der Vorkammerinnenwand gedrängt werden, während die nebelartigen Gemischbestandteile feinerer Form nach der Mitte der Vorkammer gelangen, von wo aus sie nach der Hauptgemischkammer abgesaugt werden.
  2. 2. Vorrichtung nach Anspruch z, dadurch gekennzeichnet, daß die in der oder den. Brennstoff düsien angeordneten, schraubenförmig verlaufenden Brennstoffausflußkanäle (,.o) am Umfang eines in der Düse steckenden Kegelventils (32) angebracht sind, denn das konvergierend oder divergierend gestaltete Mundstück der Brennstoffdüse (36) als Sitz dient, und daß dieses Kegelventil (32) unter Einwirkung einer Feder (33) steht, deren Spannkraft so bemessen ist, daß es - bei Brennstoffabgaben, die einen gewissen Wert unterschreiten, gegen seinen Sitz gedrückt, bei Brennstoffabgaben, die diesen Wert überschreiten, dagegen davon abgehoben wird (Fig.2, 7, 8).
  3. 3. Vorrichtung nach den Ansprüchen i und 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Mundstück der .Brennstoffdüse (36) über den Sitz des Kegelventils (32) hinaus in Form einer Kammer (41) verlängert ist, deren Wandungen unmittelbar an die dieses Ventilsitzes anschließen und größere oder geringere Steilheit als die Ventilsitzwandungen haben können.
  4. 4. Vorrichtung nach den Ansprüchen i bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß bei im Sinne der Brenns.toffspritzrichtung divergierendem Düsenmundstück hinter dem Kegelventil (32), auf dessen Spindel (31) sitzend, ein Gleitstück angeordnet ist, in welchem ebenfalls schräg oder schraubenförmig verlaufende, Kanäle (4o') angebracht sind (Fig.7).
  5. 5. Vorrichtung nach den Ansprüchen i, 2 und 3, dadurch gekennzeichnet, daß bei im Sinne der Brenns.toffspritzrichtung konvergierendem Düsenmundstück das hintere Ende der Spindel (31) des nach dem Düseninneren zu sich öffnenden Ventils (32) mit einem Differentialkolben (37) versehen ist, durch den ein axial gebohrter Kanal (39) sich erstreckt, der am vorderen Kopfende des Ventilkegels (32) in die Kammer W). des Düsenmundstückes ausmündet (Fig.8), hinten dagegen mit dem die Feder (33) enthaltenden Raume in Verbindung steht, so daß durch Undichtheiten des Differentialkolbens etwa verursachte Brennstoffverluste wiedergewonnen werden.
  6. 6. Vorrichtung nach den Ansprüchen i bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß in der Kammer (17) ein glockenartiger Trennkörper (18) angeordnet ist, dessen zylindrischer Mantel (29) zwischen sich und der Kammerinnenwand einen freien Ringraum (28) bestehen läßt, durch den der zerstäubte Brennstoffüberschuß in den zu seiner Aufnahme bestimmten Sammelbehälter (27) zurückfließt, und daß unterhalb dieses Glockenkörpers (18) ein in den Brennstoffüberschuß des Sammelbehälters (27) tauchender Schwimmer (42) angeordnet ist, durch den ein Ventil (48) gesteuert wird, über welches dieser Brennstoffüberschuß der den Zerstäuber speisenden Druckpumpe (54, 55) zufließt.
  7. 7. Aggregat zur Herstellung gasförmiger Brenngemische aus flüssigen Brennstoffen, gekennzeichnet durch mehrere in Parallel-oder Hintereinanderschaltung kompoundierte Vorrichtungen nach den Ansprüchen i bis 6, in welchen Brennstoffe verschiedener Beschaffenheit zu Brennstoff-Luft-Gemischen verschiedener Qualität verarbeitet werden. B. Aggregat nach Anspruch i, gekennzeichnet durch einen Mischer, in welchem die nebelartigen, in den verschiedenen Vorgemischerzeugern erzeugten Brenngemische miteinander gemischt werden.
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