DE643720C

DE643720C - Verdampfervorrichtung fuer unter Druck verfluessigte, gasfoermige Motorbrennstoffe

Info

Publication number: DE643720C
Application number: DEI50411D
Authority: DE
Original assignee: IG Farbenindustrie AG
Current assignee: IG Farbenindustrie AG
Priority date: 1934-08-19
Filing date: 1934-08-19
Publication date: 1937-04-15

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine Verdampfervorrichitung für unter Druck verflüssigte gasförmige Motorbrennstoffe, die aus nacheinander zwischen Brennstoffvorratsbehälter und Brennkraftmaschine angeordnetem Verdampfer für den Brennstoff, einem Druckminderventil und einem Mischraum für Brennstoff und Luft besteht.

Während beim Betreiben von Brennkraftmaschinen mit flüssigen Brennstoffen der Brennstoff in dem sog. Vergaser zerstäubt wird- und seine völlige Vergasung erst im Verdichtungs- und Arbeitsraum der Maschine erfolgt, ist es beim Betreiben von Brennkraftmaschinen mit gasförmigen Brennstoffen, die in verflüssigtem Zustande einem Vorratsbehälter entnommen werden, notwendig, daß der Brennstoff in völlig gasförmigem Zustande in den Brennraum eintritt.

Es ist bekannt, zu diesem Zwecke eine zwischen dem Vorratsbehälter für die verflüssigten Gase und der Brennkraftmaschine eingeschaltete Einrichtung zu benutzen, 'die aus einem 'durch die Abwärme der Brennkraftmaschine geheizten Verdampfer, einem dahinter liegenden Druckminderventil und einem Mischraum besteht, in dem die Brenngase mit Luft gemischt werden. Das Druckminderventil wird dabei selbsttätig durch den Dampfdruck des vergasten Brennstoffes gesteuert. Gelangt dabei durch ungenügende Erwärmung im Verdampfer Brennstoff in flüssigem Zustand in den Raum hinter dem D ruckminder ventil, so wird diese Steuerung sehr ungenau, und es tritt dadurch eine weitere Menge flüssigen Brennstoffes durch das Druckminderventil. Dadurch gelangt jedoch eine zu große Menge Brennstoff in flüssigem Zustand in die Maschine, wodurch diese zum Stillstehen kommt. Diese Schwierigkeit ist besonders beim Anfahren gegeben, da in diesem Zustand noch keine Abwärme für den Verdampfer zur Verfügung steht. Aus diesem Grunde kommen auch die Abgase des Motors als alleinige Heizquelle für den vorliegenden Zweck nicht in Frage. Der Einbau einer Vorrichtung zur Beheizung des Verdampfers für das Anfahren der Maschine würde eine umständliche technische Anordnung erfordern und wäre bei beschränkten Raumverhältnissen, wie sie z. B. im Fahrzeug herrschen, überhaupt nicht durchführbar, da eine Vorrichtung, in der der gesamte verflüssigte Brennstoff erwärmt werden soll, viel Platz beanspruchen würde.

Zur Behebung dieses Mißstandes ist schon vorgeschlagen worden, hinter dem Druckminderventil ein Entspannuingsgefäß einzuschalten, in dem die flüssig übergetretenen Brennstoffanteile mit Hilfe von feinmaschigen Sieben in feinste Teilchen zerlegt und so ihr Übergang in Gasform erleichtert wird. Dieses

Entspannungsgefäß muß erhebliche Ausmaße haben, um der umgebenden Luft, aus der die notwendige Verdampfungswärme entnommen werden soll, genügende Berührungsflächen zu bieten.

Es wurde nun gefunden, daß man in viel wirksamerer Weise und mit Hilfe einer Einrichtung, die wesentlich weniger Raum erfordert, arbeiten kann, wenn man den ίο Brennstoff zwischen Druckminderventil und Mischraum durch eine weitere, durch das Kühlwasser der Brennkraftmaschine und gegebenenfalls noch durch zusätzliche Zuführung äußerer Wärme beheizte als Nachverdämpfer wirkende Leitung schickt.

Eine solche Vorrichtung, bei der die Zufuhr der nötigen Verdampfungswärme auf kleinem Raum möglich ist, kann, im Gegensatz zu der bekannten Vorrichtung, auch für Fahrzeugmotoren Anwendung finden. Ferner besteht bei dieser Anordnung die Möglichkeit, die Wärme der Verbrennungsgase für die Verdampfung der nach dem Entspannen noch flüssigen Brennstoffanteile zu verwenden. Die Verwendung von Wasserwärme zur Verdampfung von verflüssigten Gasen ist bekannt. Neu ist jedoch die Verwendung des Kühlwassers eines Motors zur Verdampfung des durch das Druckminderventil hindurchgegangenen flüssigen Brennstoffes.

In Fig. ι ist die Vorrichtung gemäß der Erfindung schematisch dargestellt. In ihr bedeutet α den Verdampfer, b das selbsttätig gesteuerte Druckminderventil, c den Nachverdampfer, d den Mischraum und e den Brennstofi'vorratsbehälter, aus dem das verflüssigte Gas entnommen wird.

Das Anfahren der Brennkraftmaschine gestaltet sich nun folgendermaßen: Das flüssige Gas wird dem Vorratsbehälter £>, in dem es sich unter einem erhöhten Druck, z. B. von 5 Atm., befindet, entnommen, gelangt von da in den Verdampfer«, der später mit der Abwärme der Brennkraftmaschine beheizt wird, zunächst aber noch kalt ist, und von da in das selbsttätig gesteuerte Druckminderventil b, wo es auf einen niedrigeren Druck, z. B. auf Atmosphärendruck, entspannt wird. Dieser Druck ist je nach den Bedürfnissen des Motors einstellbar. Da beim Anfahren für den Verdampfer« noch keine Abwärme der Brennkraftmaschine zur Verfügung steht, treten zunächst große Mengen noch verflüssigten Gases mit durch das Druckminderventil. Diese werden in der hinter dem Druckminderventil angebrachten als Nachverdampfer wirkenden Wärmeübertragungsfläche c restlos verdampft. Hierzu genügt bei Gasen mit einem Siedepunkt, der tiefer als o° liegt, die Wärme des noch auf Außentemperatur befindlichen Kühlwassers.

Verwendet man verflüssigte 'Gase, deren Siedetemperatur über o° liegt, so empfiehlt es sich, die Wärmeübertragungsfläche c durch. ' zusätzliche Zuführung äußerer Wärme, zweckmäßig durch eine elektrische Heizvorrichtung, zu beheizen. Man hat aber auch in diesem Fall den Vorteil, daß die Heizeinrichtung wesentlich kleiner gehalten werden kann, als wenn die Erwärmung des zu verdampfenden Gases beim Anfahren der Brennkraftmaschine durch eine Beheizung des Verdampfers vor dem Druckminderventil vorgenommen wird.

Durch diese Vorrichtung ist die Sicherheit gegeben, daß auch beim Anfahren der Maschine der Brennstoff in völlig verdampftem Zustand in die Brennkraftmaschine eintritt. Erfolgt nach dem Anlauf der Maschine die Beheizung des Verdampfers a. durch die von der Brennkraftmaschine abgegebene Wärme, so tritt immer weniger Gas in verflüssigtem Zustand durch das Druckminderventil, bis zuletzt die Erwärmung im Verdampfer ausreicht, um nur Gas durch das Druckminderventil treten zu lassen.

Eine Ausführungsform der Vorrichtung gemäß der Erfindung ist in Fig. 2 dargestellt. Durch die Leitung/ gelangt das verflüssigte Gas aus seinem Behälter zunächst in den Verdampfer a, der spiralförmig um die Wärmeübertragungsfläche c angeordnet ist und mit dem erwärmten Kühlwasser der Brennkraftmaschine beheizt wird. Das verflüssigte Gas wird in der in Spiralen um die Verdampfungsfläche angeordneten Leitung g durch den Verdampfer geführt und gelangt durch die Leitung A über einen Abscheider/ in das Druck-* minderventil b und von da durch die Leitung k in den von der Wärmeübertragungs- »00 fläche c eingeschlossenen Raum, in dem die durch das Druckminderventil b hindurchgetretenen, noch flüssigen Bestandteile restlös vergast werden. Durch die Leitung/ gelangt das Gas in die beiden Mischräume d, wo es mit Luft gemischt wird. Das fertige Brenngemisch tritt hierauf durch die Leitung m in die Brennkraftmaschine ein.

Claims

Patentansprüche:

ι . Verdampfervorrichtung für unter Druck verflüssigte, gasförmige Motorbrennstoffe, bestehend aus nacheinander zwischen Brennstoffvorratsbehälter und Brennkraftmaschine angeordnetem Verdampfer für den Brennstoff, einem Druckminderventil und einem Mischraum für Brennstoff und Luft, gekennzeichnet durch Führung der Brennstoffleitung zwischen Druckminderventil (b) und Mischraum (d) in iao eine weitere durch das Kühlwasser der Brennkraftmaschine und gegebenenfalls

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noch durch zusätzliche Zuführung äußerer Wärme beheizte, als Nachverdampfer wirkende Leitung (c).
2. Verdampfervorrichtung nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß der Verdampfer (ff) als spiralförmig um die beheizte Leitung (c) geführte Brennstoffleitung (g) in der vom Kühlwasser der Brennkraftmaschine durchströmten Heizkammer ausgebildet ist (Fig. 2).

Hierzu ι Blatt Zeichnungen