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Nachvergaser für das Gasgemisch in der Saugleitung von Vergasermotoren
Bei mit Vergasern ausgerüsteten Verbrennungsmotoren wird von den \lotorzylindern
auf den Vergaser eine Saugwirkung ausgeübt, durch die der dem Vergaser zugeführte
leicht verdampfbare flüssige Brennstoff aus einer in die Luftströmung hineinragetiden
Düse angesaugt und dabei vergast wird. Dieser vergaste Brennstoff soll in Mischung
mit der für den Verbrennungsvorgang erforderlichen Luft den Zylindern zugeführt
werden. Der in den gasförmigen Zustand übergegangene Brennstoff mischt sich aber
sehr schlecht und unvollkommen mit der Verbrennungsluft; und sogar dann, wenn am
Vergaser eine annähernd zufriedenstellende Mischung des Brennstoffdampfes mit der
Luft erreicht worden ist, besteht wiederum die Gefahr der Entmischung auf dein Wege
vom Vergaser zum Zylinder. Gerade von dem Umfange aber, in dem eine vollkommene
und gleichmäßige Brennstoff-Luft-Mischunü im Zylinder bei Beginn des Verbrennungsvorganges
besteht, hängt maßgeblich die Leistung des Verbrennungsmotors ab: Man hat daher
schon Vorrichtungen vorgeschlagen, die in die Gemischleitung zwischen Vergaser und
Motorzylinder eingebaut werden und den Zweck haben, das Brennstoff-Luft-Gemisch
zusätzlich zu durchmischen. Ein solcher bekannter Einsatz besteht aus einem Flansch
mit drei gegen seine kreisrunde Öffnung gerichteten Flügeln, die mit möglichst stoßfreier
Umlenkung des Ansauggemisches eine geschlossene, drallartige Gesamtbewegung des
Gemisches unter Bildung eines sog. Stabwirbels bewirken. Hierbei sollen die Flügel
in der Weise umströmt werden, daß sich das Ansauggemisch gerade von der Innenfläche
der Flügel abhebt, und die Brennstofftröpfchen
der Mitte der Saugleitung
zustreben; während die trägeren Biennstofftröpfchen sich auf der Druckseite der
Flügel sammeln und durch in diesen vorgesehene Öffnungen in einen Unterdruckbereich
gesaugt werden, wo sie sich ausdehnen, verdampfen und in das übrige Gemisch übergehen
sollen. Durch die Anordnung und die geringe Zahl dieser Flügel wird aber ein großer
Teil des Gemisches lediglich mittelbar beeinflußt und daher nur,träge und unvollständig
an der Durchmischung beteiligt, wodurch die erstrebte Wirkung erheblich beeinträchtigt
wird.
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Es ist auch bereits ein anderer, in die Ansaugleitung einzubauender
Einsatz bekannt, bei dem zwei Kränze von in sich verwundenen Zungen unter verschiedener
Neigung in die Gemischleitung hineinragen. Beide Zungenkränze liegen in der Strömungsrichtung
ineinander. Die Zungen des einen Kranzes sind erheblich länger als die des anderen,
liegen in Strömungsrichtung hinter diesen und sind abwechselnd in entgegengesetzten
Richtungen verwunden. Beide Zungenkränze rufen zwar eine regellose Durchwirbelung
der Luft und der Brennstoffteilchen hervor, ohne jedoch deren innige Mischung zu
erhöhen und der Strömung des Gemisches einen einheitlichen Bewegungsverlauf zu geben.
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Demgegenüber besteht der Zweck der vorliegenden Erfindung darin, einen
solchen Einsatz derart zu gestalten, daß eine starke Vernebelung des Brennstoffes
und damit seine vollkommenere Vermischung mit der Verbrennungsluft erzielt wird,
so daß die Verbrennung des angesaugten Gemisches im Zylinder den höchstmöglichen
Grad der Vollkommenheit erreicht.
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Zu diesem Zwecke ist der Nachvergaser nach der Erfindung grundsätzlich
derart gestaltet, daß zwei Gruppen von verwundenen Zungen in solcher Anordnung in
den Strömungsquerschnitt der Gemischleitung hineinragen, daß auf das strömende Gasgemisch
durch die erste Zungengruppe eine Prallwirkung ohne schädliche Drosselung und durch
die zweite Zungengruppe eine Drallwirkung ausgeübt wird und zwischen beiden Zungengruppen
ein Raum liegt, in dem eine Durchwirbelung des Gemisches stattfinden kann. Dabei
wird die Anordnung zweckmäßig so getroffen, daß sich die Zungen der ersten Gruppe
in ihrer Lage einer Querebene der Gasgemischleitung nähern, während die Zungen der
zweiten Gruppe unter spitzem Winkel in der Strömungsrichtung verlaufen. Die Vernebelungswirkung
wird im wesentlichen durch eine soweit wie nur möglich getriebene Aufspaltung der
Kraftstoffteilchen infolge des Aufprallens auf die Zungen der ersten Gruppe erzielt,
während der zwischen den beiden Zungengruppen liegende Durchwirbelungsraum eine
vollkommene Mischung der auf das feinste gespaltenen Brennstoffteilchen mit der
Luft bewirkt, und zwar ist dieses Gemisch, dem überdies durch die Drallwirkung der
gewundenen Zungen der zweiten Gruppe eine geordnete und geregelte Strömung erteilt
wird, so stabil, daß es ohne jede Entmischungsgefahr bis in den Motorzylinder anhält
und hier vollkommen verbrannt wird. Die Erfindung ist im Nachstehenden an Hand eines
Ausführungsbeispieles näher erläutert, das in der Zeichnung veranschaulicht ist.
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Abb. i läßt die Anordnung des Nachvergasers für das Gasgemisch in
der Saugleitung von Vergasermotoren schematisch erkennen; Abb. 2 zeigt in Sonderansicht
den Nachvergaser von der Seite gesehen; Abb. 3 zeigt in Sonderansicht den Nachvergaser
nach Abb. 2 im senkrechten Mittelschnitt; Abb.4 zeigt den Nachvergaser nach Abb.2
in Draufsicht; Abb.5 zeigt den Nachvergaser nach Abb.2 in Unteransicht.
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Bei dem in Abb. i gewählten Anwendungsbeispiel der Erfindung bezeichnet
a die vom dem Kraftstoffbehälter ausgehende Kraftstoffleitung, b den Kraftstoffreiniger,
c den Vergaser irgendeiner bekannten Konstruktion und d das zu dem -Motor
e führende Saugrohr für das Gasgemisch.
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Zwischen den beiden Flanschen f, die in bekannter Weise die dichte
Verbindung zwischen dem Saugrohr d und dem Gasgemischleitungsrohr g des Vergasers
herstellen, ist der erfindungsgemäße Nachvergaser für das Gasgemisch befestigt,
dessen umlaufender Randflansch h zwischen den beiden Flanschen f gasdicht zu liegen
kommt.
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An seiner der Strömungsrichtung entgegengesetzten Seite trägt der
Flansch 1i einen Kranz von Zungen j, die eine leichte schraubenförmige Verwindung
zeigen und unter solchem Winkel in die Gemischleitung hineinragen, daß sich ihre
Lage einer Querebene der Leitung nähert. Auf seiner anderen Seite trägt der Flansch
h einen Kränz von Zungen i,
die in der Strömungsrichtung unter spitzem Winkel
verlaufen und ebenfalls sämtlich im gleichen Sinne schraubenförmig verwunden sind.
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Das dem Nachvergaser nach der Erfindung zuströmende Brennstoff-Luft-Gemisch
gelangt zuerst in den Bereich des Zungenkranzes j und prallt auf dessen Zungen auf,
wodurch eine weitgehende Aufspaltung der Brennstoffteilchen erzielt wird. Durch
die Verwindung der Zungen wird gleichzeitig die Strömung des Brennstoff-Luft-Gemisches
stark abgelenkt und in dem zwischen den beiden Zungenkränzen liegenden Bereich eine
kräftige Durchwirbelung mit der Verbrennungsluft erzielt. Dieses kräftig durchwirbelte
Gemisch, das den Brennstoff und die Verbrennungsluft in feinster Verteilung und
somit innigster Mischung enthält, gelangt nunmehr in den Bereich der Zungen i, die
ihm infolge ihrer gleichsinnigen schraubenförmigen Verwindung und ihrer Neigung
in bezug auf die Strömungsrichtung einen Drall erteilen, der bis in den Verbrennungsraum
des Zylinders hinein fortwirkt und überdies eine geordnete Strömung des Gemisches
erzielt, die dessen etwaige Entmischung auf dem Wege zum Verbrennungsraum verhindert.
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Die Lage und Anordnung der Zungen j ist derart gewählt, daß die Prallwirkung
beim Auftreffen des Gasgemisches auf diese Zungen einerseits eine möglichst vollkommene
Vernebelung bewirkt, andererseits jedoch die unvermeidliche Drosselung in solchen
Grenzen
hält, daß sie auf die Energieausnutzung des Brennstoff-Luft-Gemisches sich nicht
nachteilig auswirkt.
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Der Nachvergaser nach der Erfindung hat sich bereits erfolgreich bewährt.
So konnte beispielsweise der Kraftverbrauch eines 3,5-1-Kraftfahrzeugmotors von
einem bereits durch äußerste Regelung und Einstellung verringerten Verbrauches von
21 1 auf ioo km durch den Einbau des Nachvergasers nach der Erfindung auf
17 bis 181 für iookmherabgesetzt werden. Dabei zeigten die in sauberem Zustande
eingesetzten Zündkerzen eine helle, braune Färbung und gingen an den Elektroden
in einen weißlichgrauen Farbton über, was als ein Beweis für die Vollkommenheit
des Verbrennungsvorganges zu betrachten ist. Überdies zeigte der Motor einen elastischeren
und weicheren Lauf.
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Der Nachvergaser nach der Erfindung kann auch an Kraftfahrzeugmotoren
mit Kraftstoffunterdruckförderung mit Erfolg verwendet werden.
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Gegenüber dem Ausführungsbeispiel des Nachvergasers sind im Rahmen
der Erfindung Abänderungen in der Ausführung und in den Abmessungen des Erfindungsgegenstandes
möglich.