DE712613C - Einrichtung an einem Spritzvergaser zur Verhuetung des UEberkochens von Brennstoff - Google Patents

Description

DEUTSCHES REICH

AUSGEGEBEN AM 22. OKTOBER 1941

REICHSPATENTAMT

PATENTSCHRIFT

KLASSE 46 c² GRUPPE

B 179778 Iaj46c²

Der Erfinder hat beantragt, nicht genannt zu werden.

Bendix Aviation Corporation in Chicago, 111., V. St. A.

Patentiert im Deutschen Reich vom I.September 1937 ^an Patenterteilung bekanntgemacht am 25. September 1941

ist in Anspruch genommen..

Die vorliegende Erfindung betrifft eine Einrichtung, die ein Überkochen des Brennstoffs aus den Düsen verhindert.

Bei den bisherigen Vergasern kommt es häufig vor, daß, wenn der Motor eine Zeitlang in Betrieb gewesen ist und dann langsamer läuft oder stillsteht, der Vergaserkörper eine Temperatur erreicht, die hoch genug ist, um das Kochen des im Vergaser enthaltenen Benzins oder sonstigen Brennstoffes zu bewirken. Hierdurch entstehen Brennstoffdampfblasen unterhalb des Brennstoffspiegels, in der Hauptbrennstoffdüse und um diese, und diese Blasen sind bestrebt, aufzusteigen und aus der Düse zu entweichen, wobei sie Brennstoffmengen mitreißen, die in die Saugleitung gelangen. Dieser Vorgang" wird allgemein als Perkolätion (Durchseihung) bezeichnet. Bei Steigstromvergasern kann dieser flüssige Brennstoff durch den Lufteinlaß entweichen, wobei nur eine Brennstoffvergeudung und die Gefahr eines Brandes entsteht. Bei Fallstromvergasern aber fällt dieser flüssige Brennstoff durch sein Eigengewicht in die Saugsammelleitung und in die Motorzylinder, und die Folge davon ist gegebenenfalls, daß der laufende Motor stillsteht oder daß der stillstehende Motor nicht mehr angelassen werden kann.

Nach der vorliegenden Erfindung wird das schädliche Kochen des Brennstoffes in dem Vergaser dadurch vermieden, daß, wenn der Motor heiß ist, die Brennstoffdämpfe frei entweichen können, ohne daß sie in die Brennstoffdüse gelangen, da für diese Dämpfe ein anderer Auslaß als die Hauptdüse geschaffen wird. Außerdem wird die Bauart des Vergasers, nämlich die Verteilung von Metall und Hohlräumen, so getroffen, daß' die Wärmeströmung von den erhitzten Teilen des Motors aus nach der Hauptdüse und anderen die Perkolationswirkung aufweisenden Teilen zu auf ein Mindestmaßi herabgesetzt wird.

Es sind Einrichtungen bekanntgeworden, welche für die Dampfabführung offene Kam-

mern besitzen, die sich mit einer Seite an die Brennstoffdüse in der Nähe ihrer Meßöffnung anschließen. Bei den bekannten Ausführungen öffnet sich der für das Sammeln und Abführen der Dampfblasen dienende Durchtritt nach dem unteren Teil der Brennstoffdüse. Da aber die Dampfblasen nach oben zu steigen bestrebt sind, werden nicht alle in dem Durchtritt gesammelt; ein Teil von ihnen entto weicht durch die Düse, so daß die bezweckte .\rbeitsweise des Vergasers bei den bekannten Einrichtungen nicht erfüllt ist.

Bei dem Erfindungsgegenstand dagegen werden keine Dampfblasen von der Düse ge- >S fördert, wenn die Perkolation eintritt. Im Gegensatz zu den bekannten Einrichtungen ist der Brennstoffzuleitungskanal koaxial zum oder längs neben dem Düsen- oder Spritzrohr hochgezogen, wobei dieser Kanal an seiner ao höchsten Stelle einerseits mit dem Spritzrohr über eingeschnürte Kanäle und andererseits mit der Dampfabzugskammer verbunden ist. Diese Kammer ist nach der Saugleitung zu offen.

Es sind auch solche Einrichtungen bekanntgeworden, bei welchen im Spritzrohr eine Vorgemischbildung mit Schaumluft erfolgt. Bei derartigen Einrichtungen, wo der Brennstoff, wie bei dem Erfindungsgegenstand, in einem geneigten Spritzrohr von unten nach oben strömt, wird aber die Schaumluft von oben nach unten durch einen zum Spritzrohr parallel liegenden Kanal zugeführt. Dieser ■ Luftzufuhrkanal wird bei derartigen Einrichrangen bekannterweise an seinem oberen Ende durch ein senkrecht zum Ansaugeluftkanal liegendes, in diesen hineinragendes Röhrchen, welches an seiner oberen Mündung eine verengte Lufteinlaßöffnung besitzt, verlängert. ■»ο Im Gegensatz zu dem Erfindungsgegenstand hat das Röhrchen und dessen obere Mündung so kleine Abmessungen, daß bei einer etwa eingetretenen Perkolation sich die Blasen des kochenden Brennstoffs in dem Röhrchen schnell ansammeln würden. Die Folge davon würde sein, daß die Mündung des Röhrchens durch eine Benzinhaut verschlossen würde, und die angesammelten Bläschen wurden von dem Druck des Brennstoffs in den Luft-■5° ansaugekanal gedrückt werden, so daß die Nachteile der Perkolation auch bei dieser bekannten Einrichtung nicht beseitigt werden könnten.

Bei einer vorteilhaften Ausführungsform ¹^ der vorliegenden Erfindung werden zwei Dampfabzugskammern vorgesehen, von denen die eine mit dem Spritzrohr und die andere mit dem Brennstoffzuleitungsrohr in Verbindung steht.

^fi" Einige Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in der Zeichnung dargestellt.

Fig. ι ist ein lotrechter Schnitt durch einen Vergaser nach der Erfindung.

Fig. 2 zeigt in größerem Maßstab einen Schnitt durch die in Fig. 1 dargestellte Düsenanordnung.

Fig. 3, 4 und 5 sind Ansichten, die der Fig. 2 entsprechen, aber Abänderungen der Düsenanordnung zeigen, und

Fig. 6 ist ein Schnitt nach der Linie 6-6 der Fig. 5.

In der Zeichnung ist ein Fallstromvergaser gezeigt, aber es versteht sich von selbst, daß die Erfindung auch bei anderen Vergaserarten verwendet werden kann. Der hier gezeigte Vergaser besitzt einen Lufteinlaß 10, der durch ein unausgeglichenes, auf der Welle 14 gelagertes Drosselventil 12 gesteuert wird. Der Lufteinlaß ist mit dem Mischraum 16 des Vergasers durch ein kleineres Venturirohr 18 und ein größeres Venturirohr 20 verbunden, die beispielsweise durch Schalenguß aus einem Stück hergestellt und durch eine ebenfalls aus einem Stück mit ihnen bestehende Rippe 22 miteinander verbunden sind. Der Gemischauslaß 24 des Vergasers wird durch ein auf der Welle 28 gelagertes Drosselventil 26 gesteuert und führt zur Sammelsaugleitung 30 des Motors. Die beiden Drosselventile können in beliebiger geeigneter Weise <i'> entweder von Hand oder selbsttätig gesteuert werden, und der Vergaser kann mit der üblichen Beschleunigungspumpe, wie bei 32 und 34 gezeigt, und auch mit anderen bekannten Teilen und Zubehörvorrichtungen versehen es sein.

Die Hauptbrennstoffdüse 36 erstreckt sich durch eine in der Rippe 22 vorgesehene Bohrung hindurch und sitzt in einer Nabe 38, die in den unteren Teil des Brennstoffbehälters 40 too eingreift. Die Nabe 38 ist in besonderer Weise von einer kernartigen Aussparung 42 umgeben, die, wenn sie mit Brennstoff gefüllt ist, in der Weise wirkt, daß sie die Nabe von der Wärme isoliert, die von der Saugsammelleitung 30 aus in die Höhe steigt. Die Aussparung 42 ist so ausgebildet, daß sie Brennstoffdampfblasen, die sich etwa neben der Nabe 38 bilden, nach oben in den Schwimmerraum 40 leitet. Eine zwischen dem Drosselkörper 45 und dem Hauptvergaserkörper angeordnete wärmeisolierende Dichtung 44 ist ebenfalls bestrebt, die Wärmeströmung aus dem Hauptvergaserkörper zu hemmen.

Aus Fig. 2 ist es besonders ersichtlich, daß die Brennstoffdüse 36 aus einem geneigten Rohr besteht, das durch einen in die Bohrung der Nabe 38 eingeschraubten Stöpsel 46 in seiner Stellung festgehalten wird. Der Stöpsel ist mit einer geeichten Meßöffnung 48 \-ersehen, die in einem Stanzstück vorgesehen ist, das in einer Aussparung des Stöpsels

sitzt. Eine Verbindungsaussparung 50 ist mit einer Öffnung 52 versehen, die zu einem Brennstoffsumpf 54 führt, der zwischen der Düse 36 und der Innenwand der zur Auf-S nähme der Düse in der Nabe 38 vorgesehenen Bohrung liegt. Eine Reihe von Öffnungen 72 sind im oberen Teil der Düse 36 vorgesehen, damit der Brennstoff in die Bohrung 58 der Düse fließen und am Auslaßende 60 derselben to ausströmen kann. Ein vom Sumpf 54 ausgehender Kanal führt ebenfalls durch nicht dargestellte Kanäle zu einer Leerlaufdüse 61, die neben dem Drosselventil 26 ausmündet.

Der obere Teil der Rippe 22 ist ausgespart, um einen Raum 62 zu bilden, der durch einen Dom 64 geschlossen wird, an dessen oberem Teil eine geeichte Öffnung 66 vorgesehen ist. Unten ist der Raum 62 durch einen Kanal 70 mit dem Sumpf 54 und auch durch Öffnungen 72 mit dem oberen Teil der Bohrung 58 verbunden.

Die Arbeitsweise ist folgende. Der normale Brennstoffspiegel fm Vergaser bei stillstehendem Motor ist durch die Linie L-L an- ?·3 gegeben. Wird nun der Motor angelassen und das Drosselventil so weit geöffnet, daß Brennstoff aus dem Auslaß 60 angesaugt wird, so senkt sich der Brennstoffspiegel im Kanal 70, bis die Luft durch die Öffnung 66, den Raum 62, den Kanal 70 und die öffnungen 72 in die Bohrung 58 gelangt, um in bekannter Weise eine Emulsion mit dem Brennstoff zu bilden. Wenn man den heißen Motor stillstehenläßt oder wenn man ihn bei einer solchen Temperatur und mit einer solchen Drehzahl laufen läßt, daß sonst eine Perkqlation eintreten würde, so können Blasen, die sich im Sumpf 54 bilden, nur durch die verhältnismäßig kleinen Öffnungen 72 in die Bohrung 58 gelangen, wobei sie jedoch durch deren Oberflächenspannung daran gehindert werden. Sie gelangen vielmehr nach dem höchsten Punkt im Sumpf 54, wo eine durch den Kanal 70 gebildete Entlüftungsöffnung vorgesehen ist. Die sich in diesem Kanal nach oben bewegenden Blasen reißen etwas flüssigen Brennstoff nach oben mit sich, 'aber beim Erreichen des Raumes 62 trennt sich der Dampf von selbst von dem flüssigen Brennstoff, um durch die Öffnung 66 zu entweichen. Der Raum 62 besitzt einen genügend großen Querschnitt und einen genügend großen Rauminhalt, damit sich eine beträchtliche Brennstoffmenge darin ansammeln kann, ohne durch die öffnung 66 ausgetrieben zu werden, und der hydrostatische Druck ist jederzeit bestrebt, den flüssigen Brennstoff durch den Kanal 70 in die Brennstoffdüse zurückzuleiten. Hierdurch wird das Kochen bzw. die Perkolation des flüssigen Brennstoffes aus dem Auslaß 60 verhindert.

Zweckmäßig erstreckt sich der Kanal 70 nur wenig über den Brennstoffspiegel hinaus; ferner liegt die öffnung 66 genügend hoch über dem Brennstoffspiegel, damit sie selbst dann, wenn der Brennstoff kocht, durch eine durch Blasen im Raum 62 gebildete Brennstoffhaut nicht verstopft wird. Die obere Fläche des Domes 64 ist zweckmäßig in der gezeigten Weise ausgebildet, um etwaige kleine Flüssigkeitsmengen, die aus der öffnung 66 ausgetrieben werden, von dieser öffnung fernzuhalten, damit sie dieselbe nicht verschließen.

Die Teile der in Fig. 3 gezeigten Ausführungsform sind dieselben und tragen dieselben Bezugsnummern mit den Ausnahmen, die weiter unten erwähnt werden sollen. Der Brennstoff tritt in die Düse durch eine im Stöpsel 46 vorgesehene geeichte öffnung 74 ein und fließt dann durch einen im unteren Ende der Düse 36 vorgesehenen Schlitz 75 in einen Sumpf 76, der mit dem Sumpf 54 in Verbindung steht. Letzterer selbst ist mit der Bohrung 58 der Düse durch eine Reihe von Öffnungen 56 verbunden, die in der unteren Seite der Düse 36 vorgesehen sind und eine solche Größe haben, daß sie keine Dampfblasen hindurchströmen lassen. An ihrem oberen Ende ist die Düse 36 durch mehrere öffnungen 78 mit einem Kanal 80 verbunden, der zum Raum 62 führt. Abgesehen von der angegebenen Abweichung arbeitet die Vorrichtung nach Fig. 3 im wesentlichen in derselben Weise wie die Vorrichtung nach den Fig. ι und 2.

Bei der in Fig. 4 gezeigten Vorrichtung tritt der Brennstoff durch einen Stöpsel 46 ein, fließt nach oben durch eine geneigte Düse 82 und dann durch mehrere kleine, in der unteren Seite der Düse vorgesehene Öffnungen 84 in einen die Düse umgebenden Sumpf 86 und von dort durch einen Kanal 88 nach dem Venturirohr 18. Bei dieser Ausführungsform, wie auch bei den anderen, ist der sum- mierte Rauminhalt der den Sumpf mit der Düse verbindenden Öffnungen größer als der Rauminhalt der geeichten Öffnung 48 bzw. 74, so daß die Strömung eher durch die Querschnittsoberfläche der Einengung als no durch die Öffnungen gesteuert wird.

Bei dieser Ausführungsform erfolgt die Entlüftung des Sumpfes 86 und der Düse 82 getrennt durch Räume 62, die durch lotrechte Kanäle 90 bzw. 92 verbunden sind. In manchen Einrichtungen kann jedoch die Entlüftungsöffnung 90 mit dem zugehörigen Raum weggelassen werden, da die Düse 82 durch den Sumpf 86 von der äußeren Wärme derart isoliert wird, daß nur wenig Dampf in der Düse erzeugt wird. Die Entlüftungsvorrichtungen ermöglichen das Entweichen der

Luft während des normalen Betriebes des Vergasers wie bei den anderen Ausführungsformen.

Fig. 5 und 6 zeigen eine weitere Ausführungsform der Erfindung, bei der der Sumpf und die Düse, statt konzentrisch zu sein, in der Längsrichtung nebeneinander angeordnet sind. Aus Fig. 6 geht hervor, daß der Sumpf 94 dadurch erhalten wird, daß man eine geneigte Bohrung in einer solchen Beziehung zur Bohrung, die die Hauptdüse 36 aufnimmt, herstellt, daß sich beide auf einem beträchtlichen Teil ihrer Länge überdecken. Die Hauptdüse . ist mit einem engen Schlitz 96 versehen, der eine Strömung des Brennstoffes zwischen Sumpf und Düse ermöglicht, aber den Durchgang von Dampfblasen nicht zuläßt. Ein Kanal 98 führt vom obersten Teil des Sumpfes zu einem Raum 62, der dem befeits vorbeschriebenen Raum ähnlich ist. Der Brennstoff wird dem Sumpf durch einen geeichten Stöpsel 100 zugeführt.

Die einzelnen Merkmale der verschiedenen Ausführungsformen können untereinander ausgetauscht und in verschiedenartiger naheliegender Weise miteinander verbunden werden.

Claims (3)

1. Patentansprüche:

   i. Einrichtung an einem Vergaser zur 3" Verhütung des Überkochens von Brennstoff mit einer für die Dampfabführung offenen Kammer, deren eine Seite an die Düse oberhalb ihrer Meßöffnung anschließt, dadurch gekennzeichnet, daß der ßrennstoffzuleitungskanal (54, 94) koaxial zum oder längs neben dem Spritzrohr (36, 82) hochgezogen ist und daß er an seiner höchsten Stelle einerseits mit dem Spritzrohr über eingeschnürte Kanäle (7S, 72, 96) und andererseits mit der Abzugskammer (62) verbunden ist.
2. 2. Einrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Kammer nach der Saugeleitung zu offen ist und so ⁴^ in an sich bekannter Weise während des normalen Betriebes zur Schaumluftzufuhr dient.
3. 3. Einrichtung nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß zwei Abzugskammern vorgesehen sind, von denen die eine mit dem Spritzrohr und die andere mit dem Brennstoffzuleitungsrohr in Verbindung steht.

   Hierzu ι Blatt Zeichnungen

   BÜRI-IV. CKI)HlXKI' iS DEI! I'i:n:ilsu