DE696012C - Druckregler fuer das Brenngas von mit druckverdichteten oder druckverfluessigten Gasen betriebenen Brennkraftmaschinen - Google Patents

Description

• Druckregler für das Brenngas von mit druckverdichteten oder druckverflüssigten Gasen betriebenen Brennkraftmaschinen Die Erfindung bezieht sich auf einen Druckregler für das Brenngas von mit druckverdichteten oder druckverflüssigten Gasen betriebenen Brennkraftmaschinen mit einem Flüssigkeitsverschluß in der Gaszuleitung und Zuführung des Brenngases in annähernd drucklosem Zustand zur Maschine.
• Zur Erzielung einer wirtschaftlichen Ausnutzung der Brenngase wird ein über den ganzen Drehzahl- und Belastungsbereich der Maschine gleichmäßiges Brenngas-Luft-Gemisch angestrebt. Ein gleichmäßiges Gasgemisch im Mischkörper zu erzeugen, gelingt um so genauer, je besser man den Druck des Brenngases dem Druck der anzusaugenden Verbrennungsluft angleicht. Die zur Entspannung der unter Druck gespeicherten Brenngase meistens verwendeten Druckregler, z. B. membrangesteuerte Druckminderventile, kann man zwar leicht durch Wahl einer geeigneten Federbelastung so einstellen, daß sie Gas in einer zum Betrieb der Maschine ausreichenden Menge mit dem Druck der Außenluft abgeben. Derart eingestellte Druckregler gestatten auch die Herstellung eines gleichbleibenden Mischungsverhältnisses von Brenngas und Luft, doch haben sie die unerwünschte Eigenschaft, bei Stillstand der Brennkraftmaschine die Gasaustrittsstelle nicht von selbst dicht abzuschließen. Es bedarf vielmehr eines erheblichen zusätzlichen Druckes von rund io bis 2o mm WS auf die Membran des Druckreglers, um den Abschlußkörper so fest auf die Austrittsöffnung für das Druckgas zu pressen, daß ein sicherer Gasabschluß erreicht wird.
• Man hilft sich vielfach dadurch, daß man durch geeignete Federbelastung der Membran den Druck des abgegebenen "Brenngases genügend tief legt, so daß im Stillstand kein Gas. mehr entweichen kann, während das Brenngas im Betriebe den Regler mit beispielsweise 15 bis 25 mm WS Unterdruck verläßt. In diesem Fall müssen jedoch besondere, mit Rückschlagklappen versehene Leerlaufeinrichtungen angewandt werden. Dennoch wird die Gemischbildung so ungleichmäßig, daß beim Übergang von Leerlauf auf Belastung ein Gebiet zu armen Gemisches durchfahren wird, in dem der Motor in vielen Fällen aussetzt.
• Um diesen die Fahrleistung beeinträchtigenden und den Verbrauch erhöhenden Fehler zu beseitigen, ist bereits vorgeschlagen w6x-,' den, auch die Ansaugluft ein besonderes Ventil durchströmen zu lassen, das die Luft mit demselben Unterdruck entläßt wie der Druckregler das Brenngas. Derartige Luftventile stören aber im Kraftfahrzeug besonders durch ihren Platzbedarf und durch die Neigung der erforderlichen großen Klappen zum Schwingen.
• Man kann auch zur Erreichung desselben Zieles während des Laufes der Maschine durch einen zusätzlichen Druck, in dem obenerwähnten Falle 15 bis 25 mm WS, auf die der Außenluft zugekehrte Seite der Membran den Druck des abgegebenen Brenngases auf den der Außenluft heben, während bei Stillstand der Maschine dieser Zusatzdruck, den die Maschine selbst erzeugt, fortfällt. Bei einem solchen Vorgehen hängt der Druck des vom Regler gelieferten Brenngases unmittelbar von jenem von der Maschine erzeugten Zusatzdruck ab; dessen Höhe muß daher durch eine besondere Regelvorrichtung genau eingehalten werden.
• Es ist ferner vorgeschlagen worden, den Überdruck des gelieferten Brenngases annähernd auf Null einzustellen, z. B. so, daß der Regler im Stillstand gerade die für den Leerlauf erforderliche Gasmenge abgibt und den Abschluß der Gaslieferung dann im Stillstand durch ein besonderes Abschlußgerät zu bewirken, das vom Unterdruck im Ansaugrohr der Maschine betätigt und bei laufender Maschine offen gehalten wird, während es beim Wegfall des Unterdruckes, also bei Stillstand der Maschine, von selbst, z. B. unter dem Einfluß einer Feder, schließt. Eine derartige Einrichtung kann vorteilhaft mit dem Druckregler baulich vereinigst sein. Die geringe Größe der in manchen Betriebszuständen zur Verfügung stehenden Unterdrucke aber macht entweder ungewöhnlich große Steuermembranen oder eine Gestängekupplung zum Vergaser oder zu seinem Antrieb nötig. Beides erschwert den Einbau in hohem Maße. Weitere Nachteile dieser Bauart sind ihre Vielteiligkeit und die Empfindlichkeit der Teile.
• Diese Nachteile werden durch die vorliegende Erfindung vermieden. Dies geschieht dadurch, daß eine Sperrflüssigkeit für den Brennstoffdurchlaß in einer Steuerkammer vorgesehen ist, die einerseits an die Druckmindervorrichtung für den Brennstoff, andererseits an den Mischraum für Brennstoff und Luft angeschlossen ist, unter Freigabe des Brennstoffdurchflusses durch die in Abhängigkeit vom Saugzug der Maschine in eine Saugkammer über eine mit der Ansaugleitung der Maschine in Verbindung stehende Z.weigleitung gesaugte Sperrflüssigkeit.
• Weitere Merkmale der Erfindung werden -fei der nachfolgenden Beschreibung von Ausführungsbeispielen gemäß der Erfindung behandelt.
• In der Abb. z stellt R eine Druckmindervorrichtung an sich bekannter Bauart dar. Am Ausgangsstutzen A befindet sich die Steuerkammer S, in der sich im Ruhezustande die Sperrflüssigkeit befindet und den Gasaustritt aus dem Regler verhindert. Mit dieser Sperrflüssigkeit steht durch eine U-förmige Zweigleitung Z die Saugkammer K in Verbindung, von deren oberem Ende die Zweigleitung Z über eine Drosseldüse D zur Ansaugleitung G führt. Die Leitung L führt zum Mischraum für Brennstoff und Luft, in dem bei Stillstand, ebenso wie im Ansaugrohr, der Druck der Außenluft herrscht. Die Flüssigkeit steht darum in der Saugkammer K und in der dem Regler abgekehrten Seite der Steuerkammer gleich hoch, während in der dem Regler zugekehrten Seite der Steuerkammer ein Überdruck von einigen mm WS sich eingestellt hat, der auf die Membran wirkt und gerade genügt,- um den Dichtungskörper dicht auf seinen Sitz zu drücken.
• Wird die Maschine in Gang gesetzt, so entsteht sofort im Ansaugrohr G ein kräftiger Unterdruck, der sich durch die Düse D in die Saugkammer K fortpflanzt und die Sperrflüssigkeit aus der Steuerkammer heraussaugt. Damit ist der Austritt des Gases aus der Druckmindervorrichtung R zum Mischraum für Brennstoff und Luft hin freigegeben. Während des Betriebes befindet sich alle Sperrflüssigkeit in der Kammer K. Durch die Zweigleitung Z wird ständig eine durch die Größe der Düse D bestimmte Menge Gas in die Ansaugleitung G geführt, die man zweckmäßig auf einen Bruchteil der zur Aufrechterhaltung eines Leerlaufbetriebes erforderlichen Menge begrenzt.
• Es kann für die Einstellung eines bestimmten Brennstoff-Luft-Gemisehes erwünscht sein, diese Brennstoffmenge nicht in das Ansaugrohr G zu führen, z. B. bei Maschinen mit mehrteiligem Ansaugrohr. Es hat sich in diesem Falle als vorteilhaft erwiesen, durch ein Tauchrohr T (Abb. 2), das mit der Außenluft in Verbindung steht und das um einen bestimmten Betrag, z. B. ro bis 2o mm, über der tiefsten Stelle des U-Rohres Z mündet, den Unterdruck zu begrenzen, so daß kein Brennstoff durch das U-Rohr gesaugt werden kann, sondern ein schwacher Strom von Luft durch das Tauchrohr, die Düse D und die Zweigleitung Z in die Ansaugleitung G wandert.
• Will man endlich das Hindurchströmen dieser kleinen Mengen Brennstoff oder Luft durch die Flüssigkeit ganz vermeiden, so kann man durch ein Schwimmerventil hl in der Kammer S oder h2 in der Kammer K nach beendigtem Steuervorgang die Steuerkammer S von. der Saugwirkung der Ansaugleitung G trennen (Abb. i).
• Als Sperrflüssigkeit haben sich außer Wasser Flüssigkeiten bewährt, die frostbeständig sind und auch beim Durchströmen des manchmal warmen Gases nicht verdunsten, z. B. dünnflüssige Öle oder vorzugsweise Glykol oder andere höhere Alkohole, gegebenenfalls in Mischung mit Wasser.
• Um bei den im Kraftfahrzeugbetrieb vorkommenden Erschütterungen und Druckstößen ein Herausschleudern der Sperrflüssigkeit zu vermeiden, hat es sich als vorteilhaft erwiesen, in einer oder beiden Kammern Prallfläche'ir oder Füllkörper, aber auch beide Mittel, mit großer Oberfläche anzuordnen, an denen emporgeschleuderte Flüssigkeitstropfen zurückgehalten werden.
• Ein Beispiel einer besonderen räumlichen Zusammenstellung der Kammern ist in Abb.3 dargestellt, wobei die Steuerkammer S und die Saugkammer K symmetrisch gleichachsig zueinander angeordnet sind, die einzelnen, die Kammern begrenzenden Teile durch ihre zugleich als Verbindungsschraube ausgebildete Verbindungsleitung zusammengehalten werden und nach Lockerung der Verbindungsschraube an ihren ringförmigen Berührungsflächen B1, B2 und B3 zur Erleichterung des Einbaus um die Verbindungsschraube gegeneinander schwenkbar sind. Hierdurch können die einzelnen - die Kammern begrenzenden Teile, an denen sich die Anschlüsse für die Leitungen befinden, so gedreht werden, wie es die Raumverhältnisse und die Lage der Leitungen unter der jeweiligen Motorhaube erfordern. P sind Füllkörper und 0 sind Prallflächen.

Claims (6)

1. PATENTANSPRÜCHE: i. Druckregler für das Brenngas von mit druckverdichteten oder druckverflüssigten Gasen betriebenen Brennkraftmaschinen mit einem Flüssigkeitsverschluß in der Gaszuleitung und Zufühzung des Brenngases in annähernd drucklosem Zustande zur Maschine, gekennzeichnet durch Anordnung einer Sperrflüssigkeit für den Brennstoffdurchfluß in einer Steuerkammer (S), die einerseits an die Druckmindervorrichtung (R) für den Brennstoff, andererseits an den Mischraum für Brennstoff und Luft angeschlossen ist, unter Freigabe des Brennstoffdurchflusses durch die in Abhängigkeit vom Saugzug der Maschine in eine Saugkammer (K) über eine mit der Ansaugleitung (G) der Maschine in Verbindung stehende Zweigleitung (Z) gesaugte Sperrflüssigkeit.
2. 2. Vorrichtung nach .Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß in der Zweigleitung (Z) zwischen Ansaugleitung (G) und Saugkammer (K) eine Düse (D) eingeschaltet ist, durch die die Menge des nach dem Leersaugen der Steuerkammer in die Ansaugleitung übertretenden Gases im Sinne der Deckung nur eines Teiles des Leerlaufbedarfes der Maschine begrenzt wird.
3. 3. Vorrichtung nach Anspruch i, gekennzeichnet durch Anordnung eines nach der Außenluft hin offenen, in die Saugkammer (K) hineinragenden und oberhalb der Verbindungsleitung von Saug- und Steuerkammer (K) bzw. (S) endigenden Tauchrohres (T, Abb.2). q..
4. Vorrichtung nach Anspruch i bis 3, gekennzeichnet durch Anordnung eines in der Steuerkammer (S) durch die Sperrflüssigkeit getragenen Schwimmerventils (Tll), durch das bei Beendigung des öffnungsvorganges die Verbindung durch die Zweigleitung (Z) zwischen der Steuerkammer (S) und der Ansaugleitung (G) unterbrochen wird.
5. 5. Vorrichtung nach Anspruch i, 2 und q., dadurch gekennzeichnet, daß die Steuerkammer (S) und die Saugkammer (K) symmetrisch gleichachsig zueinander angeordnet sind, die einzelnen die Kammern begrenzenden Teile durch ihre zugleich als Verbindungsschraube ausgebildete Verbindungsleitung zusammengehalten werden und nach Lockerung der Verbindungsschraube an ihren ringförmigen Berührungsflächen (B1, B2 und Ba) zur Erleichterung des Einbaus um die Verbindungsschraube gegeneinander schwenkbar sind (Abb.-3).
6. 6. Vorrichtung nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß in der Saug-oder in der Steuerkammer (K bzw. S) oder auch, in beiden Kammern Prallflächen oder Füllkörper oder auch beide Mittel gegen ein Mitreißen von Sperrflüssigkeit mit dem Gasstrom angeordnet sind (Abb. 3).