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Vorrichtung zum Vergasen flüssiger Brennstoffe Trotz aller Versuche
ist es bisher nicht gelungen, einen mechanisch arbeitenden Vergaser zu konstruieren,
mit welchem die Zerteilung des Brennstoffes bis zur völligen Vergasung sowie seine
Durchmischung mit der Verbrennungsluft so weit getrieben werden kann, daß das entstehende
Brennstoffluftgemisch restlos verbrennt.
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Es sind bereits Vorrichtungen zum Zerstäuben flüssiger Brennstoffe,
insbesondere von Rohöl für Brennkraftmaschinen mit zwei koaxialen Kreisscheiben,
von denen die eine verdrehbar ist und die an den einander zugekehrten Flächen je
konzentrisch angeordnet, abwechselnd von den beiden Platten ineinandergreifende
Zerstäuberelemente tragen, deren innere Fläche zylindrisch ist, bekanntgeworden.
Bei einer anderen Ausführungsform für Vergaser ist auch schon vorgeschlagen worden,
den aus der Düse austretenden Brennstoffstrahl in Schwingungen von Ultraschallfrequenz
zu versetzen und so auf das feinste zu verteilen, während die Luft von der Seite
zugeführt wird und parallel zum Brennstoffstrahl strömt. Da durch diese Einrichtung
keine gute Vermischung von Luft und Brennstoffnebel erzielt werden konnte, wurde
weiterhin vorgeschlagen, den Brennstoff zuerst, durch Versetzen in Ultraschallschwingungen
zu vernebeln, ihn mit Luft zu vermischen und dieses Gemisch neuerlich der Einwirkung
von Ultraschallschwingungen auszusetzen. Hierzu sind in einem waagerechten Rohr
2 Quarzkristalle hintereinander eingebaut, von denen der zweite, der das vorbeistreichende
Gas-Luft-Gemisch vergasen soll, mit feinen langen, den Querschnitt des Rohres gitterartig
ausfüllenden Nadeln versehen ist. Die Vergasungseinrichtung wird hierdurch nicht
nur kostspielig, sondern sie ist auch nicht genügend widerstandsfähig gegenüber
starken Stößen, wie sie insbesondere bei Fahrzeugmotoren häufig auftreten,
da
die dünnen Nadeln sehr rasch zum Abbrechen neigen.
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Die Erfindung bezweckt nun eine Einrichtung zum Vergasen von flüssigen
Brennstoffen zu schaffen, die neben einer gedrängten Bauart auch bei rauhem Betrieb
unbedingt sicher arbeitet. Erfindungsgemäß wird dies dadurch erreicht, daß zwei
gegeneinander drehbare Zahnkränze vorgesehen sind und daß an der Nabe des einen
Zahnkranzes außen abschließend die Einrichtung zum Vernebeln des Brennstoffes, z.
B. Verteilerscheiben, Spritzringe o. dgl., angeordnet ist: Die Durchmischung und
Vergasung ist hierbei so vollkommen, daß das erhaltene Gas-Luft-Gemisch, wie Versuche
gezeigt haben, bei einer Temperatur von minus 48° C durch Rohre geleitet, nicht
kondensiert. Das Verhalten des Gases ist gleich dem des Leuchtgases, es verbrennt
vollständig, ohne Rückstände, mit hellblauer Flamme und kann wie das Leuchtgas auch
durch lange Rohre bzw. Rohrleitungen beliebigen Durchmessers zugeführt werden. Ein
mit dem erfindungsgemäß hergestellten Brennstoffgemisch ausgestatteter Motor hat
den höchst erreichbaren thermischen Wirkungsgrad, da das Gas mit der Temperatur
der Außenluft in den Motor eintritt; es wird in keiner Weise von der Wärme der Auspuffgase
beeinflußt. Aber auch der volumetrische Wirkungsgrad ist der höchst erreichbare.
Die Ansaugrohre können mit einem derart großen Durchmesser ausgeführt werden, daß
sie als Gasbehälter dienen, die direkt hinter den Ansaugventilen angeordnet sind,
so daß auch bei höchster Drehzahl eine vollständige und gleichmäßige Füllung ermöglicht
wird.
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Weitere Merkmale der erfindungsgemäßen Vergasereinrichtung sind an
Hand eines Ausführungsbeispieles erläutert. Es zeigt Fig. i von der ersten Ausführungsform
den drehbaren oberen Teil im Schnitt, teilweise in Ansicht, Fig. 2 eine Draufsicht
auf den oberen Drehteil, Fig.3 den drehbaren Unterteil im Achsschnitt, teilweise
in Ansicht, Fig.4 einen Achsschnitt durch den zusammengesetzten Vergaser.
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Der Vergaser besteht aus zwei um eine gemeinsame Achse in entgegengesetzter
Richtung drehbaren Teilen i und 2, die mit einzelnen Organen ineinandergreifen.
Der Oberteil i (Fig. i und 2) besteht aus dem Budenteil 3, auf dem innen
die Nabe 4 und außen drei konzentrische Kammkränze 5, 6 und 7 angeordnet sind. Die
Zähne der Kränze besitzen rhombischen Querschnitt mit in der Drehrichtung vorn liegendem
innerem spitzem Winkel, so daß sie den durchstreichenden Brennstoffluftstrom messerartig
durchschneiden. Die Schlitze 8 zwischen den aufeinanderfolgenden Zähnen jedes Kammes
sind gegen die Drehachse 9 geneigt. An der Nabe 4 sind achssenkrechte Scheiben io
in geringem Abstand voneinander befestigt, die Nabe besitzt radiale Bohrungen i
i, deren Mittelpunkte in der Scheiben mittelebene liegen und deren Durchmesser größer
ist als die Scheibenstärke, so daß durch die Bohrungen nach außen durchtretende
Flüssigkeit auf die obere und untere Fläche der anschließenden Scheibe gelangen.
Ein Brennstoffrohr 12 mit vorteilhaft entsprechend den Nabenbohrungen i i angeordneten
Austrittsöffnungen und ein Luftzuführungsrohr 13 mit Austrittsschlitz 14 ragen in
die Achsbohrung 27 hinein und sind an ihren Enden abgeschlossen.
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Die Scheiben io besitzen mehrere Reihen von lotrechten Löchern 15,
zweckmäßig so in Anordnung und Durchmesser, daß jeder auf der Scheibe gezogene Radius
mindestens einmal ein Loch durchschneidet. Daher durchquert jedes infolge der Zentrifugalkraft
durch eine N abenbohrung auf die Scheibe gelangende, nach außen geschleuderte Flüssigkeitsteilchen
mindestens einmal den durch die Löcher 15 ziehenden Luftstrom und wird mit Luft
durchmischt. Zwischen den einzelnen Kammkränzen sind im Boden 3 Luftdurchtrittsöffnungen
16 vorgesehen.
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Der drehbare Unterteil e (Fig. 3 und strichliert in Fig. 2) trägt
auf seinem Bodenteil 17 drei, Kammkränze 18, 19, 20 mit Zähnen von rhombischem
Querschnitt mit in der jener des Oberteiles entgegengesetzten Drehrichtung liegendem
innerem spitzen Winkel, so daß auch diese Zähne bei der Drehrichtung den Luftstrom
messerartig durchschneiden. Die Zahnlücken 8 sind gegen die Drehachse geneigt. Die
Zahnkränze 18, i9, 2o des Unterteiles 2 gelangen beim Übereinandersetzen beider
Drehteile i und 2 in die zwischen den Kammkränzen 5, 6 und 7 und dem Außenrand der
Scheiben befindlichen Ringschlitze 21, 22 und 23 des Oberteiles i. Die beiden Drehteile
i und 2 bilden einen Drehkörper und sind im Ansaugrohr24 angeordnet, wobei der Oberteil
i mit der Hohlwelle 25, der Unterteil 2 mit der Vollwelle 26 verbunden ist, welche
beide angetrieben und in entgegengesetzter Richtung gedreht werden.
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Die Wirkungsweise des beschriebenen Vergasers ist die folgende: Die
beiden Drehkörper i und 2 werden je mit einer Drehzahl von mehr als 20 ooo Touren
je Minute in Umdrehung versetzt, wobei der obere Drehkörper i Brennstoff aus dem
Brennstoffröhrchen 12 und Luft aus dem Luftrohr 13 ansaugt, die durch die
Nabenbohrungen i i auf die obere und untere Seite der Scheiben io gelangen. Der
Brennstoff berieselt dabei die beiden Scheibenflächen und wird feinst verteilt bzw.
in die feinsten Teilchen aufgelöst. Diese feinsten Brennstoffteilchen bzw. der sich
über die Scheiben ausbreitende Brennstoffilm, werden dabei an den senkrechten Löchern
1s der Scheiben immer wieder mit Luft durchmischt. An Stelle der Scheiben können
auch andere Verteilungsorgane verwendet werden, z. B. in Abstand voneinander angeordnete
konzentrische Spritzringe mit achsparallelen Innenflächen und je einer oberen und
einer unteren Spritzkante, wobei je einer Spritzkante eines inneren Spritzringes
je ein äußerer Spritzring mit zwei gegen die Spritzkante des inneren Ringes nach
beiden Richtungen axial versetzten Spritzkanten zugeordnet ist. Der so in den genannten
Verteilern in die feinsten Teilchen zerlegte, mit Luft gemischte Brennstoff
gelangt
sodann zu den sich abwechselnd gegenläufig bewegenden Kammkränzen 5, 6, 7 bzw. i8,
i9, 20, welche er durchströmt, dabei von den Zähnen der sich mit mehr als 3oo Touren
je Sekunde drehenden Kammkränze durchschnitten wird, wobei er durch die entstehenden
Ultraschallwellen vollkommen vergast wird. Beim Durchgang durch die Kammkränze wird
das Gemisch immer brennstoffärmer, da durch die zwischen den Kammreihen 5, 6, 7
des oberen Drehkörpers i vorgesehenen senkrechten Löcher 16 immer wieder Luft zutritt.
Die letzte Beimengung von Zusatzluft erfolgt sodann noch nach dem radialen Austritt
des Gemisches aus den Kammkränzen, wo die richtige gewünschte Gastbildung erfolgt.
Das Gemisch wird sodann in der Richtung des Pfeiles im Ansaugrohr 24 abgesaugt.
Hinter dem Vergaser kann auch ein Propeller angeordnet sein, welcher das fertige
Gemisch in die Zylinder preßt. Eine gleiche Propelleranordnung erweist sich auch
bei Gasbrennern als vorteilhaft, für welche die beschriebene Einrichtung Verwendung
finden kann.