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Schwerölgemischvorwärmer für Brennkraftmaschinen, insbesondere Kraftfahrzeugmotoren
Die Erfindung bezieht sich auf einen Schwerölgemisclivorwärmer für Brennkraftmaschinen,
insbesondere Kraftfahrzeugmotoren, die für den Vergaserbetrieb mit Leichtkraftstoffen
eingerichtet sind und mit solchen Kraftstoffen angelassen, im Dauerbetrieb aber
mit einem ,Schweröl-Luft-Gemisch betrieben werden, das vom Vergaser kommend einer
von den .Auspuffgasen der Maschine durchzogenen Heizvorrichtung zugeführt wird.
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Die bekannten Vorrichtungen dieser ,Art haben bisher nicht befriedigt
und sich in der Praxis nicht einführen können. Die einfacheren Bauarten ermöglichen
noch keinen einwandfreien Dauerbetrieb; bei ihnen ist vor allem die .Erwärmung des
iSchweröl-Luft"Gemisches ungenügend; infolgedessen bleiben im Gemisch unvergaste
Schwerölteilchen erhalten, die, in die Maschinenzylinder mitgerissen, dort Verkrustungen
an den Zylinderwänden und Zündkerzen hervorrufen, die immer wieder zu @Betriebsstörungen
führen. Bei anderen Bauarten wiederum hat man diesen Mangel durch mehr oder weniger
verwickelte Einrichtungen .zu beseitigen versucht, die, innerhalb der Heizvorrichtung
angeordnet, die Auspuffgase und das Gemisch umlenken, mehrfach aneinander vorbeiführen
und durchwirbeln sollen, um einen möglichst guten Wärmeaustausch zu erzielen. Mit
diesen verwickelten Einrichtungen wird wohl eine Verbesserung der Wirkungsweise,
vor allem der Erwärmung des Gemisches erreicht, die Verunreinigung der Maschinenzylinder
durch mitgerissene iSchwerölteilchen und die gefürchtete Verdünnung des Schmieröles
durch Kraftstoff vermindert oder gar vermieden. Jedoch wird bei diesen verwickelten
Bauarten der Strömungswiderstand unerwünscht hoch, was Leistungsverluste zur Folge
hat, ferner die Reinigung der Heizvorrichtung sehr
erschwert, ganz
abgesehen von der verteuerten Herstellung. Aus diesem Grunde haben sich diese Bauarten
für den praktischen Dauerbetrieb ebenfalls als ungeeignet erwiesen. Der Erfindung
liegt nun die Erkenntnis zugrunde, daß die erforderliche Vorwärmung und Vergasung
auch mit sehr einfachen, im wesentlichen an sich bekannten Bauarten erreicht und
die Verunreinigung der Maschinenzylinder sowie Verdünnung des Schmieröles durch
mitgerissene Schwerölteilchen zuverlässig vermieden wird, wenn am Austritt des Gemisches
an der Heizvorrichtung noch Einrichtungen für eine Durchwirbelung des Gemisches
vorgesehen sind, durch welche etwa ausgeschleuderte oder ausgeschiedene ,Schwerölteilchen
vor Eintritt des Gemisches in die Maschinenzylinder mit dem Gemisch wieder restlos
vermischt werden.
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Gemäß der Erfindung besteht die Heizvorrichtung in an sich bekannter
Weise aus mehreren durch Scheidewände getrennten Kammern, die von den Heizgasen
und dem .Gemisch aneinander vorbeiströmend und mit Richtungswechsel durchzogen werden,
wobei am Gemischaustrittsstutzen schraubenförmige Einsätze vorgesehen sind, die
dem Gemisch nach dem Verlassen der Heizvorrichtung und vor Eintritt in die Maschinenzylinder
einen .Drall erteilen. Es ist zwar eine Bauart bekannt, bei der im Austrittsstutzen
schraubenförmige Rippen vorgesehen sind, um dem Gemisch noch eine Wirbelbewegung
zu erteilen, bevor es der Verbrauchsstelle zugeführt wird. Diese bekannte Heizvorrichtung
gehört jedoch zu den verwickelten Bauarten, bei denen in der Gemischkammer besondere
Einrichtungen, und zwar gelochte Bleche oder kegelförmige Einsätze, vorgesehen sind,
durch welche der Wärmeaustausch und die Vermischung verbessert werden sollen; ein
Richtungswechsel der :Auspuffgase und des Gemisches ist jedoch nicht vorgesehen.
Die -Auspuffgase durchströmen die Gemischkammer innerhalb eines S-förmigen Rohres.
:Abgesehen davon, daß diese bekannte Bauart die Nachteile der iBauarten mit Einsätzen,
nämlich Vergrößerung des Strömungswiderstandes und Erschwerung der Reinigung, aufweist,
wird vermutlich auch der erforderliche Wärmeaustausch nicht erzielt. Jedenfalls
ist diese Bauart in der Praxis ebensowenig bekanntgeworden wie die anderen bekannten
Bauarten. Demgegenüber besteht die Heizvorrichtung nach der Erfindung aus einfachen
Kammern oder auch Rohren mit glatten Wänden ohne .Einsätze, Rippen od. dgl., wodurch
der,Strömungs- bzw. Saugwiderstand so gering wie möglich ist; die Reinigung ist
sehr einfach, die Herstellung außerordentlich billig, die Vorrichtung für die Massenfertigung
geeignet, das fertige .Erzeugnis preiswert. Die Vorrichtung kann je nach der Bauart
aus Stahlblech und Rohren zusammengeschweißt oder auch als Gußstück hergestellt
werden. Vorzugsweise besteht sie aus drei kastenförmigen, in ihrer Längsrichtung
übereinanderliegenden Kammern, von denen die mittlere von den Auspuffgasen quer
und in der Längsrichtung und die untere und obere, durch Seitenkanäle miteinander
verbundenen Kammern von dem Gemisch in der Längsrichtung durchströmt werden, wobei
die Auspuffgase durch Eintrittsöffnungen in der einen Seitenwand ein- und eine Öffnung
in der gegenüberliegenden Wand austreten und das Gemisch durch eine Bodenöffnung
in der unteren Kaminer eintritt, sich nach beiden Seiten verteilt und die mittlere
Kammer umströmend durch die Seitenkanäle in die obere Kammer gelangt, die es durch
tAustrittsöffnungen in der Seitenwand verläßt. Vorteilhaft sind die die mittlere
Heizkammer von der oberen und unteren Gemischkammer trennenden Scheidewände derart
in die Heizkammer hineingekrümmt, daß sie in der Längsachse der Heizkammer einen
engen Durchlaß für die Auspuffgase bilden, der die Heizkammer in zwei hintereinanderliegende
Kammern unterteilt. Ferner ist die äußere, die Austrittsöffnung für die -Auspuffgase
enthaltende ;Seitenwand vorteilhaft nach außen gekrümmt, so daß die auf sie auftreffenden
Auspuffgase vör Austritt noch einmal auf die Rückseite der gegenüberliegenden Scheidewand
zurückgeworfen werden. Zweckmäßig sind die schraubenförmigen Einsätze in die Austrittsöffnungen
für das Gemisch eingesetzt.
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In der Zeichnung ist ein Ausführungsbeispiel nach der Erfindung veranschaulicht.
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Abb. i zeigt die Heizvorrichtung in einem vertikalen Längsschnitt
nach der Linie II-11 der Abb. 2; Abb. 2 ist ein Querschnitt nach der Linie 1-I der
Abb. i.
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Die kastenförmige Heizvorrichtung i besteht im wesentlichen aus der
mittleren Heizkammer 2 für die -Auspuffgase und den beiden Kammern 3 und 4 für das
iSchweröl-Luft-Gemisch. Das Gasgemisch tritt durch die Bodenöffnung 5 in die untere
Gemischkammer 3 ein, verteilt sich nach beiden Seiten in Pfeilrichtung und gelangt
durch die Seitenkanäle 6 und 7, seine Strömungsrichtung umkehrend, in die obere
Gemischkammer 4, wobei es die mittlere Heizkammer 2 in der Längsrichtung umströmt.
Aus der Gemischkammer 4 tritt das Gemisch durch die Austrittsöffnungen 8 in die
zur Brennkraftmaschine führende Gemischleitung ein, was nicht weiter dargestellt
ist. Vor dem Eintritt in die Heizvorrichtung i ist das Gemisch in einem normalen
Vergaser in der üblichen Weise aufbereitet worden. Auch das ist nicht näher dargestellt.
Die Auspuffgase treten durch die Öffnungen 9 in die Heizkammer 2 ein und' durch
die Öffnung io wieder aus. Sie durchströmen die Kammer 2 hierbei quer und in der
Längsrichtung. Die mittleren Scheidewände i i und 12 sind derart in die Heizkammer
2 hineingekrümmt, daß ein enger Durchlaß 13 entsteht, aus dem die Auspuffgase sich
ausbreitend auf die nach außen gekrümmte ;Seitenwand i4 strömen, von wo sie noch
einmal auf die Rückseite der Scheidewände i i und 12 zurückströmen, bevor sie die
Heizkammer durch die Austrittsöffnung io verlassen. Durch diese besondere Ausbildung
wird ein vorzüglicher Wärmeaustausch und eine gute Vermischung der Schwerölteilchen
mit der Luft erzielt, ohne daß hierfür besondere Einrichtungen notwendig sind, wie
z. B. die Einsatzbleche,
-platte», Rohrbündel usw. der bekannten
Bauarten. Das Kraftsttiffgcinisch wie auch die Auslltiff"rase findest so atif ihrem
Wege durch die Heizvorrichtung einett niiigliclist geringen Widerstand. Die Reinigung
der Vorrichtung ist seht- einfach, cla die Kammerft durch entsprechende Ausbildung
der Seitenwände mi<I .Anordnung von Flanschen, Deckeln od. dgl. leicht zugänglich
sind. Die Herstellung ist als einfaches Gußstück in @Serienfertigung hei itiedrigeit
Kostest möglich. Mit t 5 sind schließlich noch cif: scliratiliciiförniigen Einsätze
in den :\ustrittsötitittiigen 8 für das Gemisch bezeichnet, die dein Gemisch nach
Verlassen der Heizvorrichtung und vor Eintritt in die Maschinenzylinder einen Drall
erteilen. Hierdurch werden etwa noch vorhandene oder wieder ausgeschiedene ,Schwerölteilchen
eng ass <las Gemisch gebunden, so daß sie weder eine Verdiinnutig des Schmieröles
hervorrufen noch sielt ini Innern der Zylinder absetzen und \'erl<i-usttiiigeii
bilden können, sondern mit (lern Gemisch zur Verbrennung gelangen. Die Anordnung
der Hinsätze f_5 an der heißesten Stelle der Gasführung, nämlich in den Austrittsstutzen
für das Gemisch, ist hierzu besonders vorteilhaft.
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Die Erfindung ist nicht auf das dargestellte :Ausführungsbeispiel
beschränkt. Es sind auch andere Ausführungsarten für die Heizvorrichtung möglich,
ohne vom wesentlichen Erfindungsgedanken abzuweichen. So können an Stelle der mittleren
Kammern für die Auspuffgase auch Heizrohre vorgesehen sein. Ebenso kann die ,Anordnung
der Ein-und Atistrittsöffnuttgesl verschieden sein, wodurch die Führung der Gase
und des Gemisches einen anderen Verlauf nehmen kann. Schließlich kann die gesamte
Vorrichtung noch durch eine Wärmeisolierung gegen Abstrahlung nach außen geschützt
sein.