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Vergaser für leichte und nüttlere Betriebsstoffe zum Betreiben von
Brennkraftmaschinen Bei durch Brennstoffzerstäubung wirkenden Vergasern verbleiben
im Gasgemisch noch kleine Flüssigkeitstropfen, die im Zy-
linder nur unvollkommen
verbrennen und leicht Kohlenstoffablagerungen sowie Düsenverstopfungen verursachen
können. Um diese Schwierigkeiten zu beseitigen, hat man bereits Vergaser für leichte
und mittlere Betriebsstoffe zum Betreiben von Brennkraftmaschinen geschaffen, die
mit Verdunstung bzw. Verdampfung des Brennstoffs in einer mit der Ansaugleitung
der Maschine in Verbindung stehenden Unterdruckkammer und mit Zuführung des erzeugten
Brennstoffdampfes in die Ansaugleitung der Maschine arbeiten. Die Erfindung geht
von solchen mit Verdunstung bzw. Verdampfung von flüssigen Brennstoffen arbeitenden
Vergasern aus. Um hierbei eine Vorratshaltung einer bestimmten Menge des flüssigen
Brennstoffs in der Verdampferkammer zu vermeiden, die bei der Verdampfung leicht
zu einem Ausscheiden lediglich der leicht verdampfenden Brennstoffteile und zu 'einem
Zurückbleiben der sch"vereren Brennstoffteile führt, und um weiter eine vollkommene
Durchmischung mit der Verbrennungsluft zu erreichen, wird nach der Erfindung vorgeschlagen,
durch einen auf der Brennstoffeintrittsseite angebrachten, in Abhängigkeit von der
Maschinenbelastung gesteuerten Regelverschluß der
Unterdruckkaninier
nur die dein jeweiligen Bedarf des Motors entsprechende Brennstoffmenge zuzuleiten
und in Dampfform von etwa atmosphärischer Temperatur in die Luftatisaugleitung über
einen Kanal an der Stelle ihrer stärksten düsenförmigen Verengung einzuführen.
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Weitere Merkmale der Erfindung sind bei der nachfolgenden Beschreibung
der in der Zeichnung dargestellten Ausführungsforrnen e rwa iiliiit.
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Einige Ausführungsbeispiele des Erfindungsgegenstandes sind auf der
Zeichnung veranschaulicht.
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Fig. i ist ein senkrechter Schnitt durch einen Vergaser gemäß der
Erfindung.
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Fig. 2 zeigt eine Seitenansicht zu Fig. i im Schnitt durch den Luftkanal.
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Fig. 3 #-eranschanli#ht einen Längsschnitt durch eine zweite
Ausführungsforin eines Vergasers nach der Erfindung mit einer Vorverdampferkanimer,
die einen geeigneten selbsttätigen Luftverschluß aufweist, der durch den in der
Verdampferkammer herrschenden Unterdruck geregelt wird.
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Fig- 4 und 5 sind waagerechte Schnitte durch die oberen und
unteren Teile des in Fig. 3 dargestellten Vergasers.
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Fig. 6 stellt einen senkrechten Schnitt durch die Achse der
Eintrittsleitung der Luft zum Motor einer weiteren Ausführungsform eines Vergasers
init Vorverdampferkaminer und mit mechanisch bedienten Verschlüssen oder Regeleinrichtungen
dar.
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Fig. 7 zeigt einen waagerechten Schnitt durch den Vergaser
nach Fig. 6.
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In den Fig. i und .2 ist die Verdainpferkammer i mit der zum Motor
führenden Lufteintrittsleitung 8 vereinigt. Die Leitung8 enthält eine Drosselklappeg,
die auf einer Achse io angeordnet ist und von einem Hebel ig und einem Kugelgelenk
20 eingestellt wird. Unter dieser Klappe befindet sich der Lufttrichter
13, in dessen Achse die ÖffnUng 12 eines zu dem Motor hin gerichteten Kanals
ii liegt, der durch eine Öffnung 17 in die Verdampferkaiiiiner i ausmündet. Die
Achse io durchquert die #'erdampferkammer und trägt ein elastisches Metallstück
bzw. einen Verschluß 21, der die Öffnung 22 abzudecken gestattet, durch die (las
Brennstoffzuleitungsrohr 7 in die Verdampferkammer i eininündet. Es wird
dadurch die Menge des Brennstoffs geregelt, die man in der Kamnier i verdampfen
will. Um zu vermeiden. daß Brennstofftröpfchen, die aus dem Rohr 7
heraustreten.
durch Ansaugen in den Kanal i i gelangen, kann eine nicht dargestellt,- Abzn lenkvorrichtung
zwischen dein Rohr 7 und der Öffnung 17 des Kanals i i eingebaut werden.
Bei dieser Ausführung wird der Brennstoff fortlaufend und entsprechend der Menge
des Brenngemisches, das zur Speisung des Motors gebraucht wird, in die Kammer i
eingeführt. Da sich der Verschluß 21 gleichzeitig mit der Klappe c) verschiebt,
ist es möglich, durch eine geeignete Formung des den Verschluß darstellenden Metallstücks
die züi verdampfende Brennstoffmenge in Abhängigkeit von der durch den Motor angesaugten
Luft zu regeln.
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Um einen Verlust von durch den Motor angesaugten Brennstoffdämpfen
beim plötzlichen Schließen der Drosselklappeg zu vermeiden. kann ein zweiter Verschluß
in der Kammer i vor der Öffnung 17 vorgesehen werden, durch die das Ausströmen
der Dämpfe stattfindet. Dieser Verschluß kann gleichfalls durch Einstellung der
Drosselklappe 9 mitgesteuert werden.
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Bei der Ausführungsforni der Erfindung nach den Fig. 3 bis
5 besitzt der Vergaser einen sich in einem Gehäuse drehenden Zy-
linder
31, der an einer Achse 32 befestigt und mit einer Ausnehmung
33 versehen ist. Diese Ausnehinung 33 ist von veränderlicher Tiefe
und Breite; sie geht von einer kleinsten Tiefe und Breite aus und erweitert sich
bis zu einem Größtwert.
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Gegen den Zylinder 31 stützt sich ein Stück 37 aus Fiber oder
aus einem von dem des Zylinders 31 verschiedenen Metall ab, das siä genau
dem anliegenden Teil des Zy-
linderumfangs anpaßt und in dem der Eintrittskanal
34 für den von der Leitung 35
herkommenden Brennstoff ausgespart ist. Dieses
FiberstÜck 37 wird gegen den Zylinder 31 durch eine Feder 39 gepreßt,
um eine dichte Verbindung herzustellen. Der von der Ausnehmung 33 freigegebene
Brennstoff ergießt sich durch den Kanal 45 in die Verdampferkainmer 4o. Die Bewegung
des Zylinders 31 wird init der der Drosselklappe 54 des Vergasers über ein
Hebelgestänge 38,
38' und 38" oder in anderer geeigneter Weise
in Übereinstimmung gebracht.
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Die Verdampferkammer 40 ist von einer Wasserkammer 41 umgeben. Das
Warmwasser, das von dem Kopf des Motors durch das Rohr 42 (Fig. 4) zugeführt wird,
wird durch den StlItzen 43 abgelassen. Ein rohrförrniger Rost 44 (Fig.
3) mit veränderlicher Leistung, durch den -,\-arme Auspuffgase des Motors
hindurchgeführt werden, vervollständigt die Vorwärmeanordnung.
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. Ein von der Vergasungskammer 4o ausliender Kanal 46 mündet
in den Luftkanal 57 des Vergasers, der zu dem Motor im Pfeilsinn führt. Der
Kanal 46 kann so angebracht sein, daß er entweder von Hand oder selbsttätig vorgerückt
oder zurückgezogen
werden kann, -damit sein offenes Ende, mit dem
er in den Luftkanal 57 ausmündet, stets an die Stelle des größten Unterdrucks
zu liegen kommt. -
Außerdem ist ein Regler für den Unterdruck in der Verdampferkammer
und für die zur Speisung des Motors bestimmte Luftmenge vorgesehen, der in folgehder
Weise ausgebildet ist.
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Ein Verschluß 47, der sich aus zwei oder mehreren Lamellen zusammensetzt
oder auch jede andere geeignete Form besitzen kann, beispielsweise die Form zweier
konzentrischer, mit Ausnehmungen versehener Hohlzylinder, die sich aufeinander verschieben,
arbeitet entweder in der Art wie eine bei den photographischen Apparaten übliche
Blende oder vorzugsweise wie es in Fig. 4 veranschaulicht ist. Er wird von zwei
übereinander angeordneten Platten 47' und 47" ,gebildet, die an einer Achse
58 angelenkt sind. Diese Platten sind mit Öffnungen 59
und 6o bestimmter
Form versehen, so daß sie beim Verschieben aufeinander eine veränderliche Öffnung36
bilden, die als Mittelpunkt die Stelle hat, an der das Ende der Eintrittsleitung46'des
vergasten Brennstoffs ausmündet. Diese beiden Lamellen verschieben sich in entgegengesetztem
Sinn und werden durch Hebel 61 und 62 bewegt, welche an eine Stange 48 angelenkt
sind, die an einem Steuerkolberi49 befestigt ist, der sich in einem am entgegengesetzten
Ende verschlossenen Zylinder 50 verschiebt. Der Kolben wird durch die Feder
5 1, deren Druck mit Hilfe der Gewindebuchse 52 regelbar ist, nach
rechts gedrückt. Dieser Zylinder 50
steht mit der Verdampferkammer -4o über
den Kanal 53 in Verbindung.
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Die Drosselkla-ppe 54 ist an der Achse 55
befestigt, die durch
den mit dem Beschleuniger des Motors in Verbindung stehenden Hebel 56 verstellt
wird. Der so ausgebildete Vergaser arbeitet in folgender Weise: Beim Stillstand
des Motors ist der Verschluß 47 unter dem Druck der Feder 51 ganz geschlossen. Die
Klappe54 nimmt eine Stellung ein, die die für den Leerlauf des Motors notwendige
Menge an Brennstoffgas durchtreten läßt.
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Sobald man den Motor anwirft, saugt er die sich hinter der Klappe
54 und dem Verschluß 47 befindende Luft sowie die in der Verdampferkammer 4o enthaltene
Luft an. Der in dieser Kammer erzeugte Unterdruck teilt sich durch den Kanal
53 dem Zylinder 5o mit. Der Kolben 49 wird dann nach linkA gezogen, was zur
Folge hat, daß sich der Verschluß 47 öffnet. Die durch den Kanal 57
streichende
Luft versucht, den hinter dem Verschluß 47 entstandenen Unterdruck aufzufüllen.
Von diesem Augenblick an hält die von außen durch den Kanal 57 im Pfeilsinn
angesaugte Luft beim schnellen Vorbeiströmen an der Öffnung 36 des Verschlusses
47 den in der Verdampferkammer herrschenden Unterdruck im Verhältnis zum Ansaugen
des Motors aufrecht, In dem Maße, wie man die Klappe 54 öffnet, vergrößert sich
das Luftansaugen des Motors, und der an der Stelle, an der der Kanal 46 durch die
Öffnung 36 des Verschlusses47 ausmündet, herrschende Unterdruck wird immer
größer. Dieser überträgt sich auf die Verdampferkammer 4o und durch den Kanal
53 auf den Zylinder 5o. Der Kolben49 wird weiter nach links verschoben, wobei
er mittels der Lenker48 die Öffnung 36 des Verschlusse 47 so weit öffnet,
bis Gleichgewicht mit dem Druck der Feder 51 besteht. Der in der Verdampferkammer
4o und in dem Zylinder 5o herrschende Unterdruck vergrößert sich also mit der steigenden
Arbeitsgeschwindigkeit des Motors und erweitert proportional die Öffnung
36
des Verschlusses 47.
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Es läßt sich leicht einrichten, daß sich gleichzeitig mit der Öffnung
der Klappe 54 der Zylinder 31 mit Hilfe der Hebel 38, 38'
und
38" um seine Achse dreht, so daß die Ausnehmung 33 vor der Öffnung
34 verschoben wird und nach ihrer Einstellung die für den Betrieb des Motors
notwendige Brennstoffmenge freigibt. Dieser Brennstoff, der in die Verdampferkammer4o
durch den Kana145 gelangt, vergast auf Grund des in dieser herrschenden Unterdrucks,
wobei die Vergasung oder Verdanipfung durch den Heizrost 44 weiter unterstützt wird.
Die durch die Verdampfung des Brennstoffs absorbierten Kalorien werden somit durch
das Heizsystem 44 und die Wasserkammer 41 wieder ersetzt.
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Der so verdampfte Brennstoff wird durch den Kana146 abgesaugt, der
an der Öffnung 36 des Verschlusses 47 in den Kanal 57 ausmündet, in
welchem die Mischung mit der von außen eintretenden Luft stattfindet und das von
dem Motor angesaugte Brenngemisch gebildet wird.
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Außer den Vorteilen, die mit der Vorvergasung des Brennstoffs verbunden
sind, gestattet diese Ausführungsform der Erfindung noch eine bessere Füllung der
Zylinder auf Grund der möglichen Ausschaltung der Vorerwärmung der Gasladung, indem
so dem Motor ein weniger ausgedehntes Gas zugeführt wird. Der volumetrische Wirkungsgrad
des Motors wird dann natürlich wesentlich verbessert, Der Verschluß 47 kann selbstverständlich
auch unabhängig von der Verdampferkammer
gesteuert werden. indem
man ihn in geeigneter Weise mit der Bewegung der Klappe 54 verbindet. Der Zylinder
5o und seine Zubehörteile würden in diesem Fall in Wegfall kommen.
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Die Fig. 6 und 7 zeigen schließlich eine andere Ausführungsform
des Vergasers, bei der die Klappe und der Verschluß ganz mechanisch gesteuert werden.
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Der Vergaser besteht hier aus einem von einem Kanal 6-1 durchsetzten
Zylinder 63, der sieh mit leichter Reibung in jinem Gehäuse 65 uni
seine Achse 32 dreht, die durch den Hebel 38 verstellt wird. Das Gehäuse
65
öffnet sich nach zwei Seiten in Kanäle, die zusammen den Lufteintrittskanal
57 bilden. Die Verdampferkarrimer wird von dem Hohlzylind6 31 gebildet,
der durch eine Mutter 66, die eine Einstellmöglichkeit bietet, mit dein Zylinder
63 verbunden ist. Im Zylinder 31 befindet sich außen wieder eine Ausnehmu11933,
die mit dein Innern des Zylinders durch die Bohrung 67 in Verbindung steht.
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Vom Innern der Verdarnpferkammer erstreckt sich em Kanal 46, der in
den Kanal 64 mündet. Die Warmwasserkammer 41, die den Zweck hat, die durch die Vergasung
des Brennstoffs absorbierten Kalorien zu ersetzen, ist hier in der Form eines Deckels
um den Zylinder 31 angeordnet, der die Vergasungskammer bildet. Der Brennstoff kommt
von außen durch den Kanal 35, der vor der Ausnehmung 33 den Brennstoff
durch die Öffilung 34 durchtreten läßt.
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Der so ausgebildete Vergaser arbeitet in folgender Weise
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Wenn man den Zylinder 63 uni seine Achse 32 dreht, deckt man
entsprechend die Öffnun-gen des Luftkanals 57 auf, verschiebt gleichzeitig
die Ausnehmung 33 vor der öffnung 34 und vergrößert so den Brennstoffaustritt.
Die von außen im Pfeilsinn angesaugte Luft erzeugt bei ihrem raschen Durchtritt
durch den Kanal 64 einen Unterdruck in dem Kanal 46. Dieser Unterdruck überträgt
sich auf die Verdampferkammer 4o, die dadurch den für den Eintritt in den zylindrischen
Körper 31
freigegebenen Brennstoff ansaugt. Der vergaste Brennstoff tritt
am Ende des Kanals 46 aus, wo er sich mit der von außen kommenden Luft mischt und
das für die Speisung des Motors bestimmte Brenngemisch bildet.
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Die Vorteile des neuen Vergasers im Sinne der Schaffung eines Gas-
-' emisches durch vorherige Verdunstung bzw. Verdampfung des Brennstoffs vor seiner
Mischung mit der Luft sind leicht erkennbar. Das Brenngemisch enthältnichtmehrflüssigenBrennstoff
inFormvon Tröpfchen, was bei den allgemein bekannten Vergasern üblicher Bauart
nicht ganz vermieden werden konnte. Das durch die vorherige Verdampfung gebildete
Brenngemisch ist vollkommen und kann mit Genauigkeit den verschiedenen Betriebszuständen
des Motors angepaßt werden, indem dieses Gemisch nicht in allen Betriebszuständen
das gleiche zu sein braucht. Es ergibt sich daraus eine große Wirtschaftlichkeit
im Brennstoffverbrauch, verbunden mit einer gleichwertigen Motorleistung, da ja
die unvollständige Verbrennung von Brennstoffträpfchen vermieden ist.
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Der für die Durchführung der Unterdruckverdampfung benötigte Vergaser
ist von großer Einfachheit, mit geringen Kosten herstellbar und gestattet außerdem
eine vollkommene Regelung, die durch eine entsprechende Formung des Außenrandes
des Verschlusses, der den Austritt der Brennstoffdämpfe bzw. den Eintritt des flüssigen
Brennstoffs steuert, oder auch durch eine geeignete Formung der Ausnehmung erhalten
werden kann. Die Verwendung eines Vergasers dieser Art dürfte das Vorkommen von
Betriebsstörungen gänzlich beseitigen, die bisher noch ziemlich häufig bei Verstopfung
der Düsen durch mitunter ganz kleine Verunreinigungen verursacht werden. Schließlich
wird infolge der Beseitigung der unvollkommenen Verbrennung der Brennstofftröpfeben
die Verschmutzung der Bauteile des Motors, die mit dem Brenngemisch in Berührung
kommen, wesentlich vermindert.
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Selbstverständlich kann ein Vergaser nach der Erfindung durch bestimmte
Zubehörvorrichtungen vervollständigt werden, beispielsweise durch Erwärmungsvorrichtungen
für den flüssigen Brennstoff, welche die durch die Verdampfung absorbierten Kalorien
ersetzen und die Verdampferkammer auf einer Temperatur halten, die eine rasche Verdanipfung
des Brennstoffs begünstigt. Infolge seiner Einfachheit und seiner wirtschaftlichen
Betriebsweise kann der Vergaser für alle flüssigen Brennstoffe (Benzin, Benzol usw.)
Verwendung finden, ohne daß es notwendig ist, an der Vorrichtung andere Änderungen
als den Einbau eines dem geänderten Brennstoff angepaßten Verschlusses vorzunehmen.