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Vorrichtung zur Zuführung von Wasser zum Brenngemisch bei Brennkraftmaschinen
Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung 'zur automatisch geregelten Zuführung von
Wasser zum Brenngemisch bei Brennkraftmaschinen, bei welcher die Regelung durch
einen federbelasteten Unterdruckkolben erfolgt. Die Vorrichtung ist auch für die
geregelte Zuführung von -anderen Zusätzen, wie Sauerstoff und öl, verwendbar. Das
Ansaugrohr der Vorrichtung mündet hinter der Drosselklappe.
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Es sind bereits ähnliche Vorrichtungen bekanntgeworden, bei denen
die Wasserzuführung zum Brenngemisch von Brennkraftmaschinen durch einen federbelasteten
Unterdruckkolben erfolgt, wobei das Ansaugrohr teils vor, teils hinter der Drosselklappe
mündet. Diese Vorrichtungen arbeiten entweder in der Weise, daß der ,mit dem Regelorgan
verklinkte oder mit ihm eine Baueinheit bildende Unterdruckkolben eine Durchflußöffnung
ventilartig reguliert oder schon bei kleinster Hubbewegung des Kolbens nur einfach
öffnet bzw. bei Abstellen der Maschine wieder verschließt. Weiterhin sind Vorrich.
tungen für die Regelung der Luftzuführung zum Brenngemisch bei Brennkraftmaschinen
durch einen federbelasteten Unterdruckkolben bekanntgeworden. Da die eine dieser
Vorrichtungen in der Weise arbeitet, daß übereinanderliegende Durchtrittsöffnungen
in der Zylinderwandung in der einen Endstellung des Kolbens bei abgestellter Kraftmaschine
noch frei liegen und bei einer anderen derartigen Vorrichtung das Ansaugrohr vor
der Drosselklappe mündet, wodurch bei Leerlauf und dann bestehendem größtem Unterdruck
der Kolben keine Hubbewegung und beim Öffnen der Drosselklappe eine Hubbewegung
vollführt, welche übereinanderliegende Durchtrittsöffnungen im-gleichen Verhältnis
zur jeweiligen
Unterdruckshöhe freilegt, so sind diese beiden Vorrichtungen
für eine Wasserzuführung zum Brenngemisch nicht verwendbar.
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Die bisher bekanntgewordenen Vorrichtungen für die Wasserzuführung
zum Brenngemisch haben den Nachteil, daß die Regelung der zugeführten Wassermenge
nur durch einen einzigen Durchflußkanal erfolgt, welcher ent-«-eder in vollem Umfang
bei kleinster Hubbewegung des Unterdruckkolbens geöffnet bzw. verschlossen wird
oder dessen öffnungsweite' durch den Unterdruckkolben ventilartig gesteuert wird.
Bei beiden Ausführungsarten ist eine richtige und günstigste Dosierung der zugeführten
Wassermenge, d. h. einer solchen, die bei allen Geschwindigkeitsstufen bei größter
Zuführungsmenge stets restlos verbraucht wird, und dementsprechend eine nicht nur
automatisch erfolgende, sondern auch willkürlich bemeßbare Regelung der zuzuführenden
Wassermenge nicht möglich, so daß die Kraftmaschine bei diesen Einrichtungen bei
den verschiedenen Geschwindigkeitsstufen entweder zuviel oder zuwenig Wasser bekommt.
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Diese Nachteile «erden bei dem Erfindungsgegenstand beSehig t. Erfindungsgemäß
geschieht dieses einmal dadurch, daß in der Zylinderwandung mehrere düsenartige
Kanäle übereinander angeordnet sind, wobei der Kolben zur Freilegung dieser Kanäle
eine ringartige Eindrehung mit diese durchquerenden Durchflußöffnungen hat, und
weiterhin dadurch, daß die oben- und unterhalb der ringartigen Eindrehung stehengebliebene
Kolbenfläche eine bestimmte Tiefenbemessung aufweist im Verhältnis zur Höhe der
Zylinderkammer und der sich hieraus ergebenden Größe der Hubbewegung des Kolbens,
wobei die Gesamtausbildung dann derart arbeitet, daß die übereinanderliegenden Kanäle
nur in den Zwischenstellungen des Kolbens zeitlich nacheinander freigelegt bzw.
wieder verschlossen werden, während in der höchsten und tiefsten Stellung des Kolbens,
also bei abgestellter Kraftmaschine und bei Leerlauf derselben, die oberhalb und
unterhalb der ringartigen Eindrehung stehengebliebene Kolbenfläche die übereinander
angeordneten Kanäle verschließt. Bei einer besonderen Ausbildungsart der neuen Vorrichtung
ist erfindungsgemäß die obere Kolbenfläche mit einer zweiten, schmalen, ringartigen
Eindrehung versehen, welche Durchflußöflnungen nach dem Kolbenhohlraum zu hat, durch
welche eine im oberen Teil der Zylinderwandung angeordnete Leerlaufdüse in der tiefsten
Stellung des Kolbens gesteuert wird. Weiterhin können erfindungsgemäß die übereinanderliegenden
feinen Kanäle von einer parallel zur Hubrichtung des Kolbens liegenden, in den Zylinder
eingelassenen Kreisfläche ausgehen und sind seitlich zueinander versetzt, um hierdurch
ohne größeren Hubweg des Kolbens eine größere Anzahl Düsen verwenden zu können.
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Die übereinanderanordnung der kleinen Kanäle im Zylinder gestattet
es, daß die durch sie zugeführten Wassermengen stets als praktisch erprobte, günstigste
Dosierungseinheiten unter Gewährleistung des restlosen Verbrauches derselben bei
allen Geschwindigkeitsstufen der Kraftmaschine zugeführt werden. Hierbei wird, wenn
alle Düsen eine gleich große Öffnungsweite haben, bei allen Geschwindigkeitsstufen
die Zuführung einer proportional stets gleichbleibenden Einheitswassermenge gewährleistet;
außerdem kann aber noch für jede Geschwindigkeitsstufe die jeweils günstigste Dosierungsmenge
an den verschiedenen übereinanderliegenden, jeweils in Funktion tretenden Düsen
durch Änderung ihrer öffnungsweite beispielsweise mittels von außen bedienbarer
kleiner Ventilschrauben eingestellt werden. Schließlich kann durch die übereinanderanordnung
der Kanäle eine einheitsmäßige Regelung dann derartig erfolgen, daß innerhalb der
verschiedenen Geschwindigkeitsstufen bei kleineren Geschwindigkeitsunterschieden
kein Mehr an Wasser zugeführt wird.
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Bei der Vorrichtung nach der Erfindung mündet bei einem Ausführungsbeispiel
die vom Wasserbehälter kommende Leitung an einer parallel zur Hubwegrichtung des
Unterdruckkolbens liegenden Seitenwandung des Kolbengehäuses, bei einem anderen
Ausführungsbeispiel am oberen Ende des Kolbengehäuses und ist hierbei dann die Gehäusewandung
kanalartig ausgebildet, derart, daß bei beiden Ausführungsbeispielen, das Wasser
unmittelbar den übereinandergelagerten Düsen zugeführt wird und sich oberhalb des
Kolbens kein Wasser befindet. Oberhalb des Kolbens ist nur ein Luftzuführungskanal
angeordnet, welcher noch durch ein Luftsieb verschlossen sein kann.
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Die übereinander angeordneten Kanäle leiten das Wasser nach ihrer
Freilegung durch die ringartige Eindrehung an dem Kolben durch die Öffnungen an
der Eindrehung nach dem Kolbenhohlraum, und von dort fließt das Wasser dann in die
am Boden des Gehäuses einmündende Rohrleitung ab.
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Auf der Zeichnung sind verschiedene Ausführungsformen der Erfindung
beispielsweise dargestellt, und zwar zeigen Abb. t eine Gesamtansicht der am Ansaugrohr
befestigten Vorrichtung, Abb. z einen Schnitt durch die Zylindeikammer und die seitlich
von ihr angeordnet
Zuführungsleitung zu den übereinander angeordneten
düsenartigen Kanä:en sowie einen Schnitt durch den Kolben in seiner höchsten Stellung
bei abgestellter Kraftmaschine, Abb.3 den gleichen Schnitt in seiner tiefsten Leerlaufstellung,
Abb.4 einen Schnitt durch eine andere Ausbildung der Zylinderkammer, bei welcher
der Zuleitungskanal in ihrer Wandung verläuft, Abb.5 einen Schnitt durch die Zylinderkammer,
wobei die übereinanderliegenden Kanäle von einer Kreisfläche ausgehen, Abb.6 den
gleichen Schnitt als Vorderansicht gesehen.
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Die Vorrichtung ist mit ihrem Gewindestutzen 21 mit dem Ansaugrohr
2o verbunden. Das Wasser wird vom Wasserbehälter 23 mittels der Leitung 22 dem am
Zylinder 39 einmündenden Kana124 zugeführt. Dieser Kanal24 ist entweder seitlich
am Zylinder (Abb.2, 3 und 5) oder innerhalb seiner Wandung (Abb.4) derart angeordnet,
daß er das Wasser unmittelbar den an einer geraden Fläche übereinander angeordneten
feinen Kanälen 32, 33, 34 zuführt, wobei noch ein diese Kanäle nach oben und unten
zu mit Wasser versehender Vorraum 4o vorgesehen sein kann. Bei einer größeren Anzahl
übereinander angeordneter, hierbei zweckmäßig seitlich zueinander versetzter Kanäle
45 gehen diese, um den Hubweg des. Kolbens 28 nicht vergrößern zu brauchen, von
einer Kreisfläche (Abb.5 und 6) aus.
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Der Unterdruckkolben 28 ist an seinem mittleren Teil oder an seinem
unteren Teil mit einer eingedrehten ringartigen Vertiefung 43 versehen, welche nach
dem Kolbenhohlraum 3o zu, in welchem die Feder 38 angeordnet ist, verschiedene Durchflußöffnungen
29. hat, durch welche das Wasser nach der Austrittsöffnung 26 gelangt. Oberhalb
des Kolbens ist ein Luftzuführungskanal25 angeordnet, welcher durch ein Luftsieb
verschlossen sein kann. Geführt wird der Unterdruckkolben in seiner Hubbewegung
durch die Innenwandung 27 der Zylinderkammer.
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Bei einem weiteren Ausführungsbeispiel der Erfindung nach Abb.4 hat
der Unterdruckkölben 28 an seinem oberen Teil eine zweite, ringartige Eindrehung
44 mit Durchflußöffnungen 42 nach dem Kolbenhohlraum zu. Durch diese Eindrehung
44 kann eine besondere Leerlaufdüse 41 gesteuert werden, we:ch@e bei der Aufwärtsbewegung
des Kolbens beim Übergang von Leerlauf auf Vollast dann durch die unterhalb dieser
Eindrehung 44 liegende Kolbenfläche automa.i3ch verschlossen wird. .