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Vorrichtung zur Zuführung von hochverdichteten gespeicherten Gasen
zur Speisung von Erennkraftmaschinen Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf
eine Vorrichtung zur Zuführung von hochverdichteten gespeicherten Gasren zur Speisung
von Brennkraftmaschinen, insbesondere von Motoren, die zum Antrieb von Kraftfahrzeugen
dienen. Um das hochverdichtete Gas dem Motor unter normalen Betriebsbedingungen
zuführen zu können, muß der Druck zuvor auf einen nach Möglichkeit gleichbleibenden
Wert herabgesetzt werden., der zweckmäßig um einen geringen Betrag unter Atmosphärendruck
liegt. Außerdem empfiehlt ges sich, das Treibgas vor Einführung in die Maschine
etwas anzuwärmen; die Erfahrung hat gelehrt, daß ein günstiges wirtschaftliches
Mischungsverhältnis zwischen Gas und Luft am besten. erreicht wird, wenn das @erstere
durch- Vorwärmung entspnechieAd verdünnt worden ist.
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Es ist eine Vorrichtung zur Speisung von Kraftfahrzeugen bekannt,
bei welcher das aus der Druckflasche kommende Gas zunächst einen vom Kühlwasser
des Motors beheizten Vorwärmer durchströmt und hiernach durch eine Verbindungsleitung
dem an anderer Stelle angebrachten zweistufigen Druckregler zuggeführt wird, um
dann vor Eintritt in die Maschine nochmals durch den Vorwärmer geleitet zu werden.
Bei einer anderen bekannten Vorrichtung ist ,eine zweistufige Entspannung- vorgesehen,
wobei die zweite Entspannung durch das Mischventil bewirkt wird; die Wärmezufu4r
gerfolgt hier mittels der Auspuffgase des Motors vor der ersten Entspannung im Druckminderventil.
Derartige Anordnungen haben aber den Nachteil, daß sich das Gas entweder auf dem
Wege zum Druckregler oder in diesem mehr oder weniger abkühlt, und zwar in Abhängigkeit
von den jeweils herrschenden Außentemperaturverhältnissen. Infolgedessen liefert
-der Druckregler, auch wenn er sehr genau arbeitet, keineswegs beständig ein Treibgas
von gleichem Heizwert je nach Mengeneinheit, vielmehr kann dieser in merklichen
Grenzen schwanken, weil der Ausdehnungskoeffizient des Treibgases verhältnismäßig
groß ist. Im zweiten Falle ist dabei auch die Temperatur des in die Maschine eingeführten
Gases nicht immer gleichbleibend, sondern von dem Grad der zweiten Entspannung abhängig;
das ist im ersten Fall zwar vermieden, doch bedingt die Einrichtung hier eine doppelte
Rohrleitung zwischen dem Vonvärrn-er und dem abseits angeordneten Druckminderventil.
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Gegenstand der Erfindung ist eine Vorrichtung, bei welcher die Entspannung
des Machverdichteten Treibgases in an sich bekannter Weise in zwei Stufen gerfolgt,
jedoch derart, daß die Aufrechterhaltung eines gleichbleibenden Heizwertes und damit
ein ein@vandfreies Arbeiten des Mischventils unter allen - Verhältnissen gewährleistet
ist. Erreicht wird .dies durch Anordnung einer gemeinschaftlichen Heizkammer für
die beiden Druckminderer, beispielsweise Membrandruckregler,
in
der ferner die beiden diesen jeweils vorgeschalteten Gasleitungsteile beispielsweise
als Rohrschlangen angebracht, sind. Die Beheizung geschieht dabei zwick-" mäßig
mittels des Motorkühlwassers, "@@eil dessen Temperatur auch dann, wenn leine besondere
Temperaturreglung benutzt wiedr,', nur in verhältnismäßig geringen Grenzen schwankt.
Die neue Anordnung besitzt den wesentlichen Vorteil, daß die Reglung des Druckes
des dem Motor zugeführten Treibgases in beiden Stufen unmittelbar unter der vom
Vorwärmer nahezu gleichbleibend erhaltenen Temperatur erfolgt, wobei auch die dem
Druckminderventil unmittelbar vorgeschalteten Leitungsteile in die Vorwärmung einbezogen
sind, um Sicherheit dafür zu schaffen, daß das Gas Zeit zur Aufnahme der notwendigen
Wärmemengen hat, und um eine. schädliche Zwischenkühlung zwischen den beiden Entspannungsstufen
zu vermeiden. Zweckmäßig werden zwei einen gemeinsamen Boden besitzende Membrannegelkammern
mit verschiedenen Durchmessern und eine ringförmige Heizkammer verwendet, welche
die kleinere, als erste Entspannungsstufe dienende Membranregelkammer umschließt
und den äußeren Stufenraum des Reglergehäuses ausfüllt sowie sich mit der die Ein-
und Austrittsöffnungen der Rohrschlangen enthaltenden Stirnfläche unmittelbar auf
die mit entsprechenden Ein- und Auslaßöffnungen versehene Stufenfläche des Reglergehäuses
aufsetzt. In diesem Falle fällt die ganze Einrichtung trotz der doppelten- Druckregler
baulich äußerst gedrängt aus, so daß sie sich unmittelbar vor dem Mischventil anbringen
läßt.
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Die den Erfindungsgegenstand bildende Vorrichtung unterscheidet sich
nach Zweck und Ausbildung auch von solchen Einrichtungen, welche bei Druckgasanlagen
Lias Einfrieren des Druckminderventils verhüten sollen. Es ist bekannt, zu diesem
Zweck den Ventilkörper mit Heißwasser zu beheizen. Hier gilt es jedoch nur, die
Oberfläche der Ventilteile genügend warm zu halten, während die Temperatur des Gases
selbst ohne Belang ist; diese wird auch nicht beeinflußt, weil das mit großer Geschwindigkeit
durch den engen Ventilspalt hindurchströmende Gas wegen der flüchtigen Berührung
des beheizten Ventilkörpers keine Gelegenheit hat, nennenswerte Wärmlemengen aufzunehmen.
Bei der Vorrichtung nach der Erfindung kommt es dagegen auf die Gleichhaltung der
Gastemperatur an, die dadurch erzielt wird, daß die Gaskammern der beiden Regler
und der vorgeschalteten Leitungsteile unter die Einwirkung einer gemeinschaftlichen
Beheizungseinrichtung gesetzt sind. Die Zeichnung veranschaulicht ein Ausführungsbeispiel
des Erfindungsgegenstandes.
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Es ist a die Kammer, welche den Vor-Yegler enthält, und b die Kammer,
in welcher ,der Nachregler untergebracht ist, während c .die Heizkammer bildet.
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' Die Druckregler können von beliebiger bekannter Ausführung sein;
sie enthalten, wie aus dem Teilschnitt des Vorreglers ersichtlich ist, im wesentlichen
eine Scheibenmembran d, ein Druckmindervzntil e und eine auf die Membran wirkende
Feder/, deren Spannung zweckmäßig einstellbar ist. Entsprechend der verhältnismäßig
großen Ausdehnung, welche das Treibgas nach der ersten Druckminderung erfährt, ist
der Durchmesser des Nachreglers b wesentlich größer als derjenige des. Vorreglersn.
Die beiden Reglergehäuee@ sind gleichachsig angeordnet und mit ihrem gemeinschaftlichen
Boden aneinandergefügt.
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In der Heizkammer c befinden sich die beiden Rohrschlangen g und h,
von denen die erstere kleineren Rohrdurchmesser, ' aber mehrere Windungen aufweist"
während die letztere bei entsprechend vergrößertem Rohrdurchmesser von wenigen oder
auch nur einer Windung gebildet sein kann. Die beiden Enden jeder Rohrschlange sind
in öffnungen eingefügt, die sämtlich auf derselben Stirnseite! der ringförmigen
Heizkammer liegen. Die Zu- und Abführungsleitungen im Reglergehäuse sind so angeordnet,
daß deren Ein- und Austrittsmündungen in der Stufenfläche k des Reglergehäuses liegen,
wobei sie den vorgenannten Ein- und Austrittsöffnungen der Heizkammer entsprechend
angeordnet sind. Es braucht also nur das ringförmige Gehäuse c des Vorwärmers über
das kleinere Membrangehäuse a übergeschoben und mit diesem unter Einfügung einer
Dichtung z. B. durch Verschraubung zusammengefügt zu werden, um alle erforderlichen
Verbindungen ohne Zwischenleitungen herzustellen. Die Heizkammer wird dabei vorteilhaft
so gestaltet, daß sie sich mit dem Reglergehäuse zu einem einheitlichen Körper von
zylindrischer Form zusammenbauen läßt.
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Der Eintritt des Heizmittels, z. B. des Motorkühlwassers, erfolgt
bei m, der Austritt bei n. Das Treibgas wird bei o in die Rohrschlangeg eingeführt
und verläßt diese beip, um durch den Kanal q zum Druckminderventil e der Vorreglerkammer
a zu, fließen. Durch den Kanal r wird es dann zur zweiten Heizschlange h geleitet,
aus welcher es bei s in einen zum Druckminderventil des Nachreglers b führenden
Kanal übertritt. Der Austritt aus dem Gehäuse des Nachreglers erfolgt bei t.
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Wie ersichtlich, stehen beide Druckreglerkammerna und b zufolge der
beschriebenen
Anordnung unter dem unmittelbaren Einfluß der in der
Heizkammer c herrschenden Temperatur, so daß eine gute Beherrschung aller Temperaturverhältnisse
und somit des Heizwertes des dem Mischventil zugeführte Treibgases gewährleistet
ist. '