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Gaserzeuger für Erennkraftmaschinen Es sind Gaserzeuger für Brennkraftmaschinen
bekannt, bei denen das Brenngas beim Ansaugen des Motors unter Verwendung von Katalysatoren
durch Teilverbrennung flüssiger Brennstoffe erzeugt wird. Diese bekannten Gaserzeuger
haben den Nachteil, daß sie bei einem zufälligen Erlöschen der Flamme im Gaserzeuger
leicht versagen. Auch ist der Wirkungsgrad derartiger Gaserzeuger verhältnismäßig
niedrig.
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Zur Vermeidung der Mängel ist der Gaserzeuger gemäß der Erfindung
so ausgebil: det, daß er einen oben und unten verengten Schacht aus feuerfestem
Material darstellt, an dessen unterem, dem Gasausgangsende der Katalysator und in
dessen verengtem Oberteil ein durch die Teilverbrennung erhitztes Metallsieb angeordnet
ist. Diesem Heizkörper fließt der Brennstoff von oben und die zur teilweisen Verbrennung
erforderliche Luft erfindungsgemäß infolge des im Gaserzeuger herrschenden 'Unterdrucks
in tangentialer Richtung gegenüber dem erwähnten Metallsieb zu.
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Der obere Teil des Gaserzeugers ist mit einem das Verbrennungsgas
aus dem kalten; drucklos zufließenden Brennstoff bei fortwährendem Zuleiten der
zur unvollständigen Verbrennung erforderlichen Luftmenge erzeugenden Heizkörper
in der Form eines beständig stark erhitzten Metallsiebes versehen.
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Das Gas durchströmt den Gaserzeuger zunächst bei verminderter Geschwindigkeit
von oben nach unten und unterliegt später bei wieder erhöhter Geschwindigkeit dem
Einfluß des unterhalb des Gaserzeugers angeordneten Katalysators, der -die durch
den Luftzusatz begrenzte Teilverbrennung beendet.
Aus der weiteren
Beschreibung sind die einzelnen Kennzeichen der Erfindung ersichtlich.
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Der Erfindungsgegenstand ist auf der beiliegenden Zeichnung in mehreren,
Ausführungsbeispielen dargestellt worden.
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Fig. i stellt einen senkrechten Längsschnitt bzw. teilweise Seitenansicht
der ganzen Einrichtung, Fig.2 die Vorderansicht des Saugventilators, Fig..3 eine
Rückenansicht des Kühlers und Fig.4 eine geänderte Ausführungsform des Katalysators
dar. In Fig.5 ist ein Querschnitt nach C-D in Fig. i und in Fig. 6 .ein Querschnitt
nach A-B in Fig. i dargestellt worden.
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Die nach dem Prinzip von Sauggasanlagen arbeitende Einrichtung gemäß
Fig. i besteht aus dem eigentlichen Gaserzeuger i i, in welchem die Verbrennung
vor sich geht, einem Kühler i 9 und einem Zentrifugalabscheider 21. In dem oberen
Teil i o der Vorrichtung zum Vergasen des Brennstoffs befindet sich das Brennstoffzuflußrohr
2, dessen Zuflußmenge durch Drehen der Schraube i geregelt werden kann. Der Brennstoff
wird hierbei entweder unter zusätzlichem Druck oder unter seinem Eigengewicht zugeführt,
je nachdem, wie der Brennstoffbehälter angeordnet ist. Die Menge des zum Gaserzeuger
i i zufließenden Brennstoffs wird von der Menge der durch den Motor angesaugten
Gasluftmischung abhängig gemacht.
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Im oberen Teil des aus feuerfestem Werkstoff ausgeführten Gaserzeugers
i i ist die Brennstoffzuleitung 3 und ein Luftzuflußrohr 33 angeordnet, in welchem
die Luft über ein Sieb 4 streicht und in der Richtung des Pfeiles V nach dem Inneren
des Gaserzeugers fließt (Fig. 6), wobei stets .eine Klappe 5 hochgehoben wird. Die
Luft gelangt (Fig. 6) in .einen tangentialen Kanal 6, durch welchen sie in der Umfangsrichtung
(Pfeil 9) nach dem Inneren des oberen Halsteils i o des Gaserzeugers zufließt.
Die Zündung des Brennstoffs erfolgt mit Hilfe eines elektrischen Funkens, welcher
durch die Zündkerze 7 in bekannter Weise erzeugt wird.
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Das dem Gaserzeuger zugewandte Ende des Schaurohrs 32 ist mit einer
Glimmerscheibe 32' verdeckt. Durch diese Öffnung kann von außen festgestellt werden,
ob die Mischung des Brennstoffs mit Luft entzündet worden ist. Zu diesem Zwecke
ist das Rohr 32 nach einer Tafel hinausgeführt, auf welcher die Betriebsapparate
angeordnet sind. Zur Erzielung einer besseren Sichtbarkeit kann im Rohr 32 .eine
entsprechende Lichtsammelglaslinse angeordnet werden.
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Im Inneren des oberen Teils des Gaserzeugers i i ist unter dem senkrechten
Rohrstutzen 3 ein sich nach unten verjüngender trichterförmiger Heizkörper 46 angeordnet,
der sich nach unten zu verengt. Der auf den oberen Teil des Heizkörpers 46 auffallende
Brennstoff verbrennt auf einem doppelten metallenen Siebtrichter 8 teilweise mit
der längs den Wandungen der Teile i o, z i und 12 (Fig.6, Pfeil9) tangential zufließenden
Luft. Infolge der durch die Verengung des oberen Schachtendes erzeugten großen Geschwindigkeit
gelangt der brennende Brennstoff nach dem sich nach unten erweiternden unteren Siebtrichterteil
und strömt, sich in Wirbeln ,ausbreitend, nach der erweiterten-Mitte des Ofenschachtes
zu. Die weitere Verbrennung erfolgt bei verminderter Gasgeschwindigkeit in der Nähe
der Schachtmitte.
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Der Ofen enthält in seinem erweiterten Teil i i zwei spiralförmig
gestaltete Leitschaufeln, welche die Wirbelbewegung des brennenden Brennstoffs fördern.
Der untere verengte Teil i2 des Gaserzeugers weist zwei in Fig. 5 besonders dargestellte
spiralförmig gestaltete Schaufeln 40 auf. Hierdurch wird die Gasgeschwindigkeit
der wirbelnden Verbrennungsprodukte erhöht. Unter dem Ende des Teils i 2 befindet
sich der Katalysator 13 aus feuerfestem Stoff, welcher mittels einer Stange
49 senkrecht verschiebbar angeordnet ist. Die Tragstange 49 des Katalysators 13
tritt durch eine Hülse 5o im Boden des Gaserzeugers hindurch; auf diese Weise unterliegt
die Unterstützungsvorrichtung nicht der Wärmewirkung des Gaserzeugers. In einem
besonderen Kasten 15 ist die Feder 18 angeordnet, welche gegen eine
Scheibe der Stange 49 drückt und auf diese Weise das Bestreben hat, den Katalysator
nach oben zu bewegen. Das Gewicht des Katalysators 13 wird durch Gegengewichte 16
ausgeglichen, die an entsprechend angeordneten zweiarmigen Ausgleichhebeln 16' befestigt
sind. Eine Schraube 17 dient zum Regeln der Spannung der Feder 18. Unterhalb des
Katalysators 13 ist eine zylindrische, isolierende Scheidewand 14 angeordnet, wodurch
die Wärmewirkung auf den unteren Teil des Gaserzeugers vermindert wird. In .dem
engeren Teil 12 geht die Reaktion bei größerer Geschwindigkeit vor sich. Dabei gelangen
die noch nicht vergasten Brennstoffteile, die sich auf der Innenwand des Gaserzeugers
befinden, durch die Leitschaufeln 4o begünstigt, nach dem Inneren des Wirbels, worauf
die Flamme schließlich auf den Katalysator 13 trifft.
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Der Katalysator 13 dient zum Regeln der Temperatur der endgültigen
Vergasung ohne eine Krustenbildung und ohne Ruß. Bei einem stärkeren Ansaugen erhöht
sich die Temperatur des Katalysators, wodurch auch die Widerstände und der Druck
vergrößert werden. In diesem Falle bewegt sich der Katalysator
entgegen
der Feder 18 nach unten, wobei wiederum der Durchfi@ußquerschnitt für die Gase vergrößert
wird. Infolgedessen werden die Widerstände verkleinert und gleichzeitig die Temperatur
auf eine zum Vergasen erforderliche Höhe verkleinert. Die . Widerstände müssen auch
aus dem Grunde verkleinert werden, -damit durch den Schlitz 6 (Fig. 6) .eine genügende
Luftmenge hindurchtreten kann.
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Das reine Gas gelangt nach Verlassen des Gaserzeugers durch das Abflußrohr
37 nach dem Kühler i g, welcher durch den mittels des Motorventilators erzeugten
Luftstrom gekühlt wird. Nach-Verlassen des Kühlers gelangt das Gas durch die Leitung
48 nach dem Abscheider 21, 22, welcher auf Grund des Einflusses der Zentrifugalkraft
in' der Weise wirkt, daß in dem Innengefäß 2i die Teilchen in der Richtung der Pfeile
Z auf die Wandungen geschleudert werden. Dieser Wirkung unterliegt der nicht vergaste
Teil des Brennstoffs sowie auch der mitgerissene Staub. Mit Hilfe des Hahns 2o kann
das Abscheidergehäuse :entleert werden. Auf dem Wege vom Kühler nach dem Abscheider
erfolgt 'die Zugabe von Luft mittels öffnens der Klappe 23 durch die in der Richtung
des Pfeiles tv zuströmende angesaugte Luft. Hierbei leistet die regelbare Feder
24 einen genau bestimmten Widerstand.
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Aus dem Abscheider fließt das schon mit Luft gemischte Gas über die
schon beschriebene, in der Leitung ¢7 angeordnete Klappe nach dem Benzinvergaser
des Motors und gelangt über den Vergaser nach den Motorzylindern. Auf diese Weise
wird der Benzinvergaser zur Regelung der Menge der Luft-und Gasmischung ausgenutzt,
welche durch den Gaserzeuger i i geliefert und durch den Motor selbst angesaugt
wird.
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Wird der Gaserzeuger außer Betrieb gesetzt, so kann der Kühler i9
durch die nicht vergasten Mischungsbestandteile bzw. Ruß verstopft werden. Aus diesem
Grunde ist auch in die Leitung 37 zwischen dem Gas-@erzeuger i i und dem Kühler
19 bei F ein Filter eingebaut.
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Die Verschlußklappe 9 (Fig. i) in der Leitung ¢7 bildet einen Sicherheitsverschluß,
welcher bei einer etwaigen Explosion bzw. ,einem Verbrennen der Gase in den Leitungen
zur Wirkung gelangt.
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In Fig. q. ist eine Abart des Katalysators dargestellt worden. Der
untere verengte Teil 12 des Gaserzeugerinnenmantels ist in die Form :eines nach
unten erweiterten Drehkörpers 36 gestaltet, dessen untere Ränder nach innen gebogen
sind und einen Ringraum 35 umschließen. Die Schaufeln 40 (Fig. 5) werden bei dieser
Abart des Katalysators nicht angeordnet. Infolge der Zentrifugalkraft wird der Ruß,
der Zunder und der nicht vergaste Brennstoff auf die Wände der unteren Abbiegung
36 geschleudert. Es entstehen dort Wirbelbewegungen, welche das restlose Vergasen
des: Brennstoffs herbeiführen. Die Ausflußöffnung 37 für die Gase muß in diesem
Fall höher liegen als die Ausflußöffnung 37 gemäß Fig. i. Der Katalysator gemäß
der beschriebenen Abart verwendet die im Gaserzeuger hervorgerufenen Wirbel zur
vollständigen Vergasung. Auch ist die Bauart einfacher als beim Katalysator nach
Fig. i.
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Bei der Inbetriebsetzung zwecks Verwertung eines schweren Mineral-
oder Pflanzenbrennstoffs kann entweder in der Weise verfahren werden, daß der Motor
zunächst mit Benzin angelassen wird, wobei die Klappe 9 etwas geöffnet werden muß.
Gleichzeitig wird der Zufluß von Benzin oder Spiritus zum. Regler i geöffnet und
der Brennstoff mittels elektrischen Funkens angezündet. Sofort nach der Zündung
des leichten Brennstoffs wird der Zufluß des schweren Brennstoffs geöffnet, und
es wird durch Teilverbrennen desselben Gas erzeugt. Es wird jetzt der Zufluß von
Benzin nach den Vergasern und auch die Klappe 9 geschlossen, worauf der Motor schon
mit Schwerölgas :arbeitet. Der Vergaser kann, ähnlich wie bei den Holzgeneratoren,
mittels zweifachen Durchlasses ausgeschaltet werden.
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Die zweite Art des Anlassens des Verbrennungsmotors erfolgt ohne leichten
Brennstoff. In Fig. 2 ist ein z. B. elektrisch angetriebener Saugventilator 52 dargestellt,
welcher an die Verschlußklappe 9 ,angeschlossen ist. Dieser Ventilator 51 saugt
nach seiner Inbetriebsetzung die Mischung genau so an wie der Motor. Es wird also
der schwere Brennstoff dem Gaserzeuger zugeführt und mittels elektrischer Glühkerze
gezündet. Nach erfolgter Zündung des Brennstoffs wird der Motor mittels der fertigen
Mischung angelassen, die durch die des Ventilators 52 erzeugt worden ist. Hierauf
wird der Ventilator 52 ausgeschaltet, und der Motor arbeitet, wie oben beschrieben,
in normaler Weise weiter.
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Zwecks Erleichterung des Anlassens in der zuerst beschriebenen Weise
muß auf dem Anzeigebrett vor dem Wagenführer ein entsprechender Hebel angebracht
sein, durch dessen Rechtsdrehung .der Benzinzufluß zurn Vergaser und gleichzeitig
der Kerzenstrom zur Zündung des Benzins eingeschaltet wird. Wird der Hebel weiter
nach rechts gedreht, so wird der Benzinzufluß abgeschlossen und auch der Kerzenstrom
unterbrochen, wogegen der Rohölzufluß geöffnet wird. Die Klappe 9
öffnet
und schließt sich stets selbsttätig nach Ausschaltung des Benzinzuflusses nach dem
Vergaser. Beidem Anlassen nach der zweiten Art ist nur ein Druckknopf zum Anlassen
des Ventilators und ein Druckknopf für die Glühkerze zur Zündung des schweren Brennstoffs
zu betätigen.
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In beiden Fällen ist es sehr wichtig, die Feder 2q. an der Drosselklappe
23 richtig zu regulieren. Durch die Regelung dieser Feder, was vom Führersitz aus
erfolgen kann, wird der Widerstand in der Hauptluftleitung geregelt. Es wird also
infolge der Regelung dieser Feder ein stärkeres oder schwächeres Ansaugen von Gasen
durch die Einrichtung und daher auch der Menge der durch den Schlitz 6 zufließenden
Zusatzluft erzeugt und in weiterer Folge das Verhältnis der Gasmenge zur Hauptluft
geregelt. Infolge- der selbsttätigen Verschiebung des Katalysators 13 bleibt der
Widerstand des letzteren trotz des Temperaturunterschiedes immer derselbe. Die Gegengewichte
i6 verhindern ein Schwanken des Katalysators etwa bei der Fahrt auf unebenen Wegen.
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Beim Betrieb des Motors kann naturgemäß auch ein 'Aufladen der zufließenden
Luft mittels entsprechenden Kompressors in an sich bekannter Weise angewandt werden.
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Es ist hervorzuheben, dafä zum Betrieb des Motors gemäß der vorliegenden
Erfindung auch wasserhaltiger, nicht gereinigter Spiritus verwendet werden kann,
weil das im Spiritus enthaltene Wasser zersetzt oder der flüssige Rest in dem Abscheiden
niedergeschlagen wird.
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Die vorliegende Einrichtung ermöglicht auch eine Zuführung von pulverförmigem
Brennstoff, z. B. Kohle, durch den Spalt 6 nach dem Gaserzeuger zwecks Vergasung
solcher festen Brennstoffe zusammen mit den schweren, flüssigen Brennstoffen.