DE709831C

DE709831C - Device for operating internal combustion engines with heavy-boiling liquid fuels

Info

Publication number: DE709831C
Application number: DEM138215D
Authority: DE
Inventors: Adam Meyer
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1937-06-03
Filing date: 1937-06-03
Publication date: 1941-08-28

Description

Vorrichtung zum Betrieb von Brennkraftmaschinen mit schwer siedenden flüssigen Brennstoffen Es ist beim Betrieb von Brennkraftmaschinen mit schwer siedenden flüssigen Brennstoffen bereits bekannt, diese, mit Primärluft und Wasser gemischt, hochzuerhitzen und nach Mischung mit der restlichen Verbrennungsluft zur Brennkraftmaschine zu führen.Device for operating internal combustion engines with heavy boiling liquid fuels It is used in the operation of internal combustion engines with heavy boiling liquid fuels already known, these, mixed with primary air and water, to be heated up and after mixing with the remaining combustion air to the internal combustion engine respectively.

Das Wasser hat hierbei die Aufgabe, zu verhindern, daß sich im Vergasungsraum schädliche Rückstände bilden. Das Wasser kann aber diese Aufgabe nur dann voll und ganz erfüllen, wenn es mit dem zu vergasenden Brennstoff innigst vermischt wird.The task of the water is to prevent it from getting into the gasification room create harmful residues. But the water can only do this job fully and completely meet when it is intimately mixed with the fuel to be gasified.

Die vorliegende Erfindung betrifft eine Vorrichtung, welche in einfacher Weise eine innige Vermischung von Wasser und Brennstoff unter Zuhilfenahme von Luft eimöglicht.The present invention relates to a device which in simple Way an intimate mixing of water and fuel with the help of air possible.

Die Vorrichtung gemäß der Erfindung besteht aus drei konzentrischen und schneckenförmigen, auf dem Umfang eines Leitkörpers verlaufenden, jeweils der Zufuhr des Brennstoffes, des Wassers und der Primärluft dienenden. Kanälen, deren jeder mit einem Regelkörper versehen ist und die in einen gemeinsamen Mischraum münden, der durch eine Leitung mit einer in einem Vergasungsgefäß angeordneten weiteren Mischvorrichtung verbunden ist. Die im Vergasungsgefäß angeordnete Mischvorrichtung kann aus schneckenförmig verlaufenden Kanälen bestehen, an deren Ende das Gemisch radial zum Leitkörper der Schneckengänge in das Vergasungsgefäß austritt und gegen dessen Wände geschleudert wird.The device according to the invention consists of three concentric ones and helical, extending on the circumference of a guide body, each of the Supply of fuel, water and primary air. Channels whose each is provided with a regulating body and is in a common mixing space open through a line with a further arranged in a gasification vessel Mixing device is connected. The mixing device arranged in the gasification vessel can consist of helical channels, at the end of which the mixture exits radially to the guide body of the screw threads in the gasification vessel and against whose walls are thrown.

Bei Brennkraftmaschinen, zu deren Betrieb schwer flüchtige Brennstoffe in Gegenwart von Wasser verdampft werden, ist es bereits bekannt, im Motor der Brennkraftmaschine Zusatzluft unter Saug- oder Druckwirkung, und zwar in Abhängigkeit von der Drehzahl des Motors, zuzuführen. Zu diesem Zweck befindet sich im Luftzuführungsrohr ein Ventil mit einem hohl ausgebildeten Ven-# tilkörper, auf dessen Umfang Schneckengängangeordnet sind. Der Ventilkörper liegt Strömungsweg der Luft und ist durch ein-Mantel umfaßt, so daß die Luft den Weg durch die Schraubengänge des Ventilkörpers nehmen muß. Dieser wird infolgedessen in Drehung versetzt, mit der Wirkung, daß der Ventilsitz selbsttätig abgeschliffen wird.In the case of internal combustion engines, fuels of low volatility are used to operate them be evaporated in the presence of water, it is already known in the engine of the internal combustion engine Additional air under suction or pressure, depending on the rotational speed of the motor. For this purpose there is a in the air supply pipe Valve with a hollow valve body, on the circumference of which worms are arranged are. The valve body is the flow path of the air and is surrounded by a jacket, so that the air must make its way through the screw threads of the valve body. This is set in rotation as a result, with the effect that the valve seat automatically is abraded.

Die Schraubengänge haben also hier nicht den Zweck, eine innige Mischung verschiedener Gase und Flüssigkeiten zu bewerkstelligen. Das wäre auch nicht möglich, da der die Schraubengänge tragende Leitkörper verdrehbar angeordnet ist und zufolge der Strömung der Luft in Drehung versetzt wird.The purpose of the screw threads here is not to create an intimate mixture different gases and liquids. That wouldn't be possible either since the guide body carrying the screw threads is arranged to be rotatable and consequently the flow of air is set in rotation.

In der Zeichnung ist eine Ausführungsform einer Anordnung gemäß der Erfindung dargestellt, und zwar zeigt Abb. i die Vorrichtung im Aufriß, Abb.2 die Vorrichtung im Schnitt nach Linie A-A der Abb. i, Abb. 3 den Zerstäuber für sich im Schnitt, Abb. 4. die Mischvorrichtung im Schnitt, Abb. 5 einen Schnitt nach Linie C-C der Abb. .l.The drawing shows an embodiment of an arrangement according to FIG Invention shown, namely Fig. I shows the device in elevation, Fig.2 the Device in section along line A-A of Fig. I, Fig. 3 the atomizer for itself in section, Fig. 4. the mixing device in section, Fig. 5 a section along the line C-C of fig. L.

Das in üblicher Weise am Motor angeflanschte Auspuffrohr i ist mit einem Fortsatz 2 versehen, der möglichst gegenüber allen Zylindern symmetrisch angeordnet sein soll.The exhaust pipe i flanged to the engine in the usual way is with an extension 2 is provided, which is arranged symmetrically with respect to all cylinders as possible should be.

In dem Fortsatz. ist ein Vergasungsgefäß 3 angebracht, das durch die an dieser Stelle noch sehr heißen Auspuffgase umspült wird. In das Vergasungsgefäß 3 mündet oben das Saugluftrohr 4.. Vor dessen Mündung in das Gefäß 3 befindet sich eine trichterförmige Erweiterung 5 eines abgewinkelten Rohrstutzens 6, welcher in einen Gasreiniger 7 mündet. Der Gasreiniger 7 besitzt, unten durch einen Mahn 8 abgeschlossen, eine Sammelstelle für die flüssigen Bestandteile des Brennstoffes, während er oben mit der üblichen Ansaugleitung g in Verbindung steht.In the appendix. a gasification vessel 3 is attached, which is through the very hot exhaust gases are still being washed around at this point. Into the gasification vessel 3 opens at the top of the suction air tube 4 .. In front of its opening into the vessel 3 is located a funnel-shaped extension 5 of an angled pipe socket 6, which in a gas cleaner 7 opens. The gas cleaner 7 has a reminder 8 at the bottom completed, a collection point for the liquid components of the fuel, while at the top it is in communication with the usual suction line g.

In das Vergasungsgefäß 3 mündet des weiteren eine Leitung io, deren Ende mittig im Gefäß. ; liegt und zu einer Düse i i ausgebildet ist (Abb.3). Die Düse besteht aus einem ein- oder mehrgängigen Schraubengewinde 12. Der zugehörige Gewindekörper ist durch cine Ummantelung 13 umfaßt. Über dem Gew indekörper 12 mündet die Leitung io, während der Gewindekörper unten durch einen Deckel 14 abgeschlossen ist. Zwischen diesem Deckel und der Ummantelung 13 befinden sich radiale Austrittsöffnungen 15. Im Deckel 14. sind Ausdrehungen 16 angeordnet, in welche die Gewindegänge 12 einmünden und von welchen die Kanäle 15 auslaufen. Die Ausdrehungen 16 ermöglichen eine gute Durchmischung des zugeführten Brennstoffes.In the gasification vessel 3 also opens a line io, whose End in the middle of the vessel. ; and is designed to form a nozzle i i (Fig.3). the The nozzle consists of a single or multiple screw thread 12. The associated The threaded body is encompassed by a casing 13. Over the threaded body 12 opens the line io, while the threaded body is closed at the bottom by a cover 14 is. There are radial outlet openings between this cover and the casing 13 15. In the cover 14, recesses 16 are arranged in which the threads 12 open and from which the channels 15 run out. The recesses 16 allow thorough mixing of the fuel supplied.

Die Wirkungsweise der Vorrichtung ist wie 1@-folgt: Durch die Leitung io wird der Düse die bereits vorher hergestellte Brennstoff-Vasser-Luft-Mischung zugeführt. Das Gemisch muß vor dem Austritt aus den Kanälen 15 die steilen Gewindegänge 12 passieren. Zufolge dieser Gänge und des Kanals oder der Ausdrehung 16 erfolgt eine außerordentlich gute Durchwirbelung und Durchmischung. Die Gewindegänge 12 könnten natürlich auch in der Ummantelung 13 liegen und in diesem Fall durch einen entsprechenden Füllkörper abgedeckt sein.The mode of operation of the device is as follows: the fuel-water-air mixture that has already been produced is fed to the nozzle through the line io. The mixture must pass the steep threads 12 before exiting the channels 1 5. As a result of these passages and the channel or the recess 16 there is an extremely good turbulence and mixing. The threads 12 could of course also lie in the casing 13 and in this case be covered by a corresponding filler body.

Das aus den Düsen oder Kanälen 15 austretende Gemisch wird gegen die stark geheizten Wandungen des Vergasungsgefäßes 3 geschleudert und dort vergast, um sodann durch den Trichter 5, vor dem das Ansaugluftrohr 4 mündet, angesaugt zu werden. Da sich zwischen dem Trichter 5 und den radialen Düsen 15 die Strömungsgeschwindigkeit des Gemisches sehr vermindert, ist dafür gesorgt, daß selbst kleinste Flüssigkeitströpfchen durch den Luftstrom nicht mitgerissen werden, sich vielmehr in einem Rohr 17 sammeln, das durch den bereits beschriebenen Hahn 8 mitabgeschlossen ist. Über den Trichter 5 des abgewinkelten Rohrstutzens 6 gelangen die Gase in den Reiniger 7, werden dort gereinigt und strömen schließlich in die Ansaugleitung 9. In dem Reiniger können sich noch etwa vorhandene flüssige Bestandteile und Verunreinigungen abscheiden.The mixture emerging from the nozzles or channels 1 5 is hurled against the strongly heated walls of the gasification vessel 3 and gasified there, in order then to be sucked in through the funnel 5, in front of which the intake air pipe 4 opens. Since the flow rate of the mixture is greatly reduced between the funnel 5 and the radial nozzles 15 , it is ensured that even the smallest liquid droplets are not carried away by the air flow, but rather collect in a pipe 17 which is also closed by the valve 8 already described . The gases enter the cleaner 7 via the funnel 5 of the angled pipe socket 6, where they are cleaned and finally flow into the suction line 9. Any liquid components and impurities that may still be present can be deposited in the cleaner.

Bei manchen Brennstoffen wird eine gesonderte Durchmischung unmittelbar vor den Austrittskanälen 15 der Düse i i nicht erforderlich sein, so daß in derartigen Fällen die Gewindegänge 12 in Fortfall kommen können. Die Vermischung erfolgt in der Mischvorrichtung 18, die in den Abb. 4 und 5 gesondert dargestellt ist. Die Mischvorrichtung besteht aus einem Behälter i g, an dessen einem Ende die Leitung io liegt und dessen gegenüberliegendes Ende durch ein Gewindestück 21 verschlossen ist. In dem Behälter ist ein an seinem äußeren Umfang mit einem dreigängigen Schraubengewinde versehener Körper 22 angeordnet. Außerdem ist der Behälter mit drei radial ausmündenden Eintrittsöffnungen 23 versehen, von denen jede in einen der Schraubengänge einmündet. Die Schraubengänge können verschiedenen Querschnitt besitzen.In the case of some fuels, separate mixing immediately upstream of the outlet channels 1 5 of the nozzle ii is not necessary, so that in such cases the threads 12 can be omitted. Mixing takes place in the mixing device 1 8, which is shown separately in FIGS. 4 and 5. The mixing device consists of a container ig, at one end of which the line io is located and the opposite end of which is closed by a threaded piece 21. A body 22 provided on its outer circumference with a three-start screw thread is arranged in the container. In addition, the container is provided with three radially opening out inlet openings 23, each of which opens into one of the screw threads. The screw threads can have different cross-sections.

Durch die Eintrittsöffnungen 23 werden die Luft, der Brennstoff und das Wasser unter Druck zugeführt. Diese Stoffe gelangen auf dem Weg über die Schraubengänge in einen vor der Ausmündung 20 liegenden Raum 24, wo sie sich zufolge der ihnen verliehenen kreisenden Bewegung innig durchmischen. Die Stoffe geringerer Viscosität bedürfen natürlich eines Schraubenganges 22 geringeren Querschnittes, weshalb die Schraubengänge 22 im Querschnitt verschieden ausgebildet sind. Von der Auslaß@öffnung 2o gelangen die Gemische schließlich in das Rohr i o und in die Düse i i.Through the inlet openings 23, the air, the fuel and the water supplied under pressure. These substances arrive on the way through the screw threads in a space 24 located in front of the orifice 20, where they are located according to the awarded mix thoroughly in a circular motion. The fabrics lesser Viscosities naturally require a screw thread 22 with a smaller cross-section, which is why the screw threads 22 are designed differently in cross section. Of the Outlet @ opening 2o the mixtures finally get into the pipe i o and into the nozzle i i.

An den öffnungen23 oder an sonst geeigneter Stelle können die Regelkörper angeordnet sein, welche es ermöglichen, die zugeführten Mengen zu °bemessen.The regulating bodies be arranged, which make it possible to measure the quantities supplied.

Die Zufuhrregelung des Anteils an Brennstoff und Wasser erfolgt zweckmäßig durch eine gekoppelte Vorrichtung in Abhängigkeit von der Leistung des Motors. Vorteilhaft wird dem Brennstoffgemisch immer die gleiche Menge Luft, unabhängig von der Leistung des Motors, zwecks guter Durchmischung, Zerstäubung und Sauberhaltung der Kraftstoffleitung zugeführt.The feed regulation of the proportion of fuel and water is expedient by a coupled device depending on the power of the engine. Advantageous the fuel mixture always gets the same amount of air, regardless of the power of the engine, for the purpose of thorough mixing, atomization and keeping the fuel line clean fed.

Sind sämtliche drei Regelkörper miteinander gekoppelt, so ist die Kopplung so ausgebildet, daß der Luftregelkörper voll öffnet, ehe die beiden anderen Regelkörper öffnen, und demzufolge erst schließt, wenn die anderen Regelkörper bereits geschlossen sind. Es wird dadurch erreicht, daß Brennstoffreste aus den Gewindegängen 12 und 2z herausgeblasen werden und nicht festbrennen können.If all three regulating bodies are coupled to one another, then the Coupling designed so that the air control body fully opens before the other two Open control body, and consequently only closes when the other control body is already are closed. It is achieved that fuel residues from the threads 12 and 2z are blown out and cannot burn.

Wie bereits ausgeführt, hat die Wasserbeimischung zur Folge, daß eine Verkokung der schwer flüchtigen Brennstoffe nicht erfolgen kann.As already stated, the addition of water has the consequence that a Coking of the non-volatile fuels cannot take place.

Mit einer Vorrichtung gemäß der Erfindung können Motoren betrieben «erden, die üblicherweise mit Leichtbrennstoffen im Vergaserbetrieb gespeist werden. Es ist dabei zum Anlassen der Maschine und zum Anheizen des Vergasungsgefäßes zweckmäßig ein gewöhnlicher Benzinvergaser zu verwenden. Es ist auch möglich, einem Schneckengang 22 zum Zwecke des Anlassens des MotorsLeichtbrennstoffe zuzuführen.Motors can be operated with a device according to the invention «Earths, which are usually fed with light fuels in the gasifier operation. It is useful for starting the machine and for heating up the gasification vessel to use an ordinary gasoline carburetor. It is also possible to use a worm gear 22 to supply light fuel for the purpose of starting the engine.

Im übrigen ist der Gegenstand der Erfindung in erster Linie für Motoren mit Fremdzündung geeignet.In addition, the subject of the invention is primarily for engines suitable with external ignition.

Das Saugrohr q. kann axial verschiebbar angeordnet sein, um den Grad des Unterdruckes verändern zu können.The suction pipe q. can be arranged axially displaceable by the degree to be able to change the negative pressure.

Claims

PATENT CLAIMS: i. Device for operating internal combustion engines with low-boiling liquid fuels which, mixed with primary air and water, highly heated and after mixing with the remaining combustion air to the internal combustion engine are guided, characterized by an arrangement of three concentric and helical running on the circumference of a guide body, each of the supply of fuel, the water and the primary air serving channels (22), each of which with a control body Is provided and which open into a common mixing space (2q.), which is through a Line (i o) with a further mixing device arranged in a gasification vessel (3) connected is.

2. Apparatus according to claim i, characterized in that the im Gasification vessel (3) arranged mixing device made of spiral-shaped Channels (12) consists at the ends (15) of the mixture radially to the guide body of the Screw threads in the gasification vessel (3) emerges and thrown against its walls will.