DE8800711U1

DE8800711U1 - Venturi-Mischer zum Mischen von Gas und Luft insbesondere für einen Verbrennungsmotor

Info

Publication number: DE8800711U1
Application number: DE8800711U
Authority: DE
Original assignee: Motoren Werke Mannheim AG
Current assignee: Caterpillar Energy Solutions GmbH
Priority date: 1988-01-22
Filing date: 1988-01-22
Publication date: 1988-04-14

Description

MOTOREN-WERKE MANNHEIM.*&lgr;&»\ ,··. ,* .··,,",

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VenfeUtfi-Middher 2Um Misöhen Von Gas Und Luft/ insbesondere für einen Verbfennüngsmötöf

BESCHREIBUNG

Die Erfindung betrifft einen Venturi-Mischer zürn Mischen von Gas und Luft, insbesondere für einen VöfbfennungsmoeöF nach dem Oberbegriff des Anspruchs l,

Derartige Venturi-Mischer sind bei Gasmotoren der Motoren-Werke-Mannheim AG, Typ 234 und 604 bekannt* Nachteilig bei derartigen Mischern j^t, daß sie bei Gas von stark schwankender Gasqüalitat, wie z< B. Depsniegas nur bedingt verwendet werden können. So können nur in Verbindung mit einem Lambdaventil Gasqualitätsschwankungen in einem Bereich Von ungefähr 8 VoI,% abgedeckt werden.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen Venturi-Mischer bereitzustellen, mit dem auch stärk schwankende Gasqualitäten ausgeglichen werden können.

Diese Aufgabe wird nach den kennzeichnenden Merkmalen des Anspruchs 1 gelöst.

Durch die Einstellmöglichkeit des Mischspaltes sind Änderungen der Gasqualität über 8 Vol.% hinaus ohne großen Aufwand ausgleichbar, so daß die Erfindung insbesondere

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bei Stark wechselnden Gasqualitäten, Wie &zgr;. &Bgr;» bei Diponiegas einsetzbar ist.

In Weiterbildung cU-.r Erfindung ist der Venturikörper in dem verschiebbaren Rohrteilstück festgehalten und wird durch einen am stromabwärtigen Ende des VenturikÖrpers angreifenden Stellmotor/ vorzugsweise einen Schrittschaltmotor ^ axial Verschoben. Um die Verschiebung zu erreichen, ist nei einet LuSüüy vüFyeäehcn/ eins Stell= welle des Schrittmotors in das stromabwärtige Ende des VenturikÖrpers einzuschrauben, so daß bei einer Drehbewegung der Welle der Venturikörper zusammen mit dem ersten Rohrteilätück zur Einstellung des ümfangsspaltes verschoben wird.

In einer anderen Ausführungsform greift das freie Ende der Steliwelle des Schrittmotors über eine Kerbverzahnung in den Venturikörper ein, während in das stromaufwärtige Ende des VenturikÖrpers ein gehausefester Gewindebolzen ein-^ geschraubt ist. Durch den schrittmotor wird über die Kerbverzahnung der Venturikörper zusammen mit dem ersten Rohrteilstück gedreht, wodurch der Gewindebolzen entsprechend der Gewindesteigung eine Axialverstellung der Baueinheit Venturikörper/erstes Rohrteilstück bewirkt.

Da der Venturikörper und das erste Rohrteilstück grundsätzlich zusammen verstellt werden, ist es vorteilhaft, diese Baueinheit einteilig al*3 Gußstück herzustellen.

Zur Erzielung einer geschlossenen Regelschleife ist ein Stellungssensor im Gehäuse des Venturi-Mischers angeordnet, der die Axialstellung des ersten Roh;i:teilstückes erfaßt und an eine den Schrittmotor ansteuernde Steuerelektronik meldet.

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Weitere Merkmale der Erfindung ergeben sich aus den Weiteren Ansprüchen* der Beschreibung und der Zeichnung, in de? im folgenden näher beschriebenes Ausführungs-' beispiel gezeigt ist.
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Es zeigen:

Ficj. 1: einen Schnitt durch einen erfindungsgemäßen Venturi-Mischer mit verstellbarem Mischs)i>alt,

Fig. 2: die Front auf einen Haltestern,

Fig. 3: einen Schnitt durch ein einteilig gegossenes Rohrteilstück mit angeordnetem Venturi-

körpef*

Der Venturi-^Mischef nach Fig. 1 besteht aus einem äußeren Gehäuse 1, das ein zentral angeordnetes Rohrstück 2 zeigt. Im Rohrstück ist zentral ein VehturikÖEper 3 angeordnet, der etwa in seiner Mitte sowie am stromabwartigen Ende 4 mittels Stäben 5 achsgleich im Rohrstück 2 gehalten ist^ Dem Venturiköcper 3 zugeordnet ist im Rohrstück 2 ein ümfangsspalt 6, der das Rohrstück 2 in ein erstes Rohrteilstück 7 und ein zweites Rohrteilstück 8 aufteilt. Der Venturikörper 3 ist mit den Stäben 5 im ersten Rohrteilstück 7 befestigt.

Das zweite Rohrteilstück ist im Gehäuse 1 als Ansaugtrichter 9 ausgebildet, auf dessen äußerem Rand ein Haltestern 10 festgeschraubt ist, der über drei radiale Rippen 11, die mit gleichem Winkelabstand zueinander angeordnet sind, einen zentralen Dorn trägt, wie aus Fig. 1 ersieht-

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lieh, ist der" Öorn 12 im gezeigten Aüsfühfungsbeispiel als Gewindebolzen ausgebildet, deir im Halteätern 10 dCehfest festliegt und mit seinem Gewindeabschnitt in das stromaUfwartige Ende 13 des Venturi körper 3 eingeschraubt ist*

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Die drehstarre Einheit aus Venturikörper 3, die den Venturikörper im Rohrteilstück 7 haltende Stabe 5 sowie das Rohrteilstück 7 selbst bilden eine Baueinheit, die am stromabwärtigen Ende des ersten Rohrteilstücks 7 im Gehäuse 1 drehbar sowie axial verschiebbar gelagert ist.

Hierzu ist im Gehäuse 1 eine Buchse 18 eingelassen, in der ein Rundschnurring 19 und ein PTFE-Mantelring zur gasdichten Abdichtung zwischen der Öuchse 18 und dem ersten Rohrteilstück 7 angeordnet ist.

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An das Gehäuse 1 des Venturi-Mischers schließt stromabwärts ein Ansaugkanal 17 z. B. eines Verbrennungsmotors an, der in einem Winkel von 90° zur AnsaugrichLung das Luft-Gas-Gemisch abführt. Außen an der Wand des Ansaügkanals 17 ist ein Schrittmotor 15 befestigt, der über eine Welle 14 mit dem Venturikörper 3 verbunden 5-st. Die Welle 14 greift mit ihrem dem Venturikörper 3 zugewandten Ende 20 über ein Kerbverzahnung 16 in den Venturieinsatz 3 ein, so daß dieser zusammen mit dem ersten Rohrteilstück 7 vom Schrittmotor 15 gedreht werden kann.

Dreht der Schri^^ofcor 15, so schraubt sich der Venturikörper 3 mit seinem stromaufwärtigen Ende 13 auf den Gewindebolzen 12 auf oder ab und verschiebt somit die 30 Baueinheit Venturikörpef/erstes Rohrfceilstück 7 in Achsrichtung des Rohrstücks 2 bzw. des Venturi-Mischers. Hierdurch kann der ümfangsspalt 6 entsprechend der Qualität des zuströmenden Gases eingestellt werden. Das Gas ■ ·" ,t

über die im Gehäuse 1 angeordnete Ringkammer 21 zu. Die Ringkammer 21 ist dabei einerseits vom Gehäuse 1 und andererseits vom ersten Rohrteilstück 7 begrenzt. Sie weist einen Anschluß 22 auf, über den das Gas zugeführt wird, während über den Ansaugtrichter 9 Luft angesaugt wird. Im Bereich der 90°-ümlenkung des Ansaugkanals 17 ist in diesem eine Strömungsleitwand 25 angeordnet, die etwa auf der Achse hinter dem Venturikörper beginnt und sich bis zur Längserstreckung des Ansaugkanals 17 erstreckt.

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Es kann vorteilhaft sein, anstatt der Kerbverzahnung 16 I

die Baueinheit aus Venturikörper/Rohrteilstück über ein \

Gewinde axial zu verstellen, das auf dem freien Ende 20 ;

der Vielle 14 aufgebracht ist und in ein entsprechend ausgebildetes Gegengewinde im stromabwärtigen Ende 4 des Venturieinsatzes eingreift. Bei dieser Ausführung kann der Dorn 12 als einfacher axial in den Venturikörpers 3 eingreifender Haltedorn ausgeführt sein, der den Venturieinsatz lediglich hält aber keine Verstellwirkung ausübt.

\ In dem in Fig. 3 dargestellten Ausführungsbeispiel ist der Venturikörper 3 zusammen mit dem ersten Rohrteilstück 7 als Gußstück gefertigt, wobei der Venturieinsatz 3 über >

gegossene Rippen 5', die in Strömungsrichtung erheblich !

langer sind als in Umfangsrichtung, gehalten ist. ;

Ferner ist im Gehäuse 1 ein Stellungssensor 26 angeordnet, der dem ersten Rohrteilstück 7 zugeordnet ist. Die axiale Lage einer Kante 27 des Rohrteilstückes 7 wird vom Sensorkopf 28 erfaßt und einer nicht dargestellten Steuerelektronik gemeldet, die entsprechend der Gasqualität den Schrittmotor 15 in einer geschlossenen Regelschleife ansteuert und so den Mischspalt 6 einstellt. '

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Claims

MOTOREN-WERKE MANNHEIM.ÄC?.". .··. .; .".,". .* . I l SeO.O.flanttbeim, den 18.01.1988 .I...'.,, '..* ii.88'/«Q0^.GM DE (0547n) AE-GP 1 Wa/Bi Venturi-Mischer zum Mischen von Gas und Luft, insbesondere für einen Verbrennungsmotor ANSPRÜCHE

1. Venturi-Mischer zum Mischen von Gas und Luft, ins-·-. besondere für einen Verbrennungsmotor, mit einem zentral in einem Rohrstück (2) angeordneten Venturikörper (3), dem ein im Rohrstück (2) vorgesehener Umfangsspalt (6) zum Ansaugen des Gases in den Luftstrom des Rohrstückes (2) zugeordnet ist,

dadurch gekennzeichnet, daß zumindest ein den Umfangsspalt (6) begrenzendes Rohrteilstück (7) des Rohrstückes (2) in dessen Achsrichtung verschiebbar gelagert ist.

2. Venturi-Mi'cher nach Anspruch 1,

dadurch gekennzeichnet, daß der Venturikörper (3) in dem verschiebbaren Rohrteilstück (7) festgehalten ist.

3. Venturi-Mischer nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Venturi-Körper (3) an seinem stromabwärtigen Ende (4) mit einem Stellmotor, vorzugsweise einem Schrittschaltmotor (15), verbunden ist.

4. Venturi-Mischer nach den Ansprüchen 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Venturikörper an seinem stromaufwärtigen Ende (13) über einen Dorn (12) axial verschiebbar gehalten ist.

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5. Venturi-Mischer nach Anspruch 3 oder 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Sehritbschaltmotor (15) über eine Welle (14) am Venturikörper (3) angreift.

6. Venturi-Mischer nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß das freie Ende (20) der Welle ein Gewinde trägt und in ein entsprechendes Gegengewinde im Venturikörper (3) eingreift.

7. Venturi-Mischer nach Anspruch 4 und 5, dadurch gekennzeichnet, daß das freie Ende (20) der kelle über eine Kerbverzahnung (16) im Venturikörper (3) eingreift und der Dorn (12) ein Gewindebolzen ist, dessen Gewinde in ein entsprechendes Gegengewinde im Venturikörper (3) eingreift.

8. Venturi-Mischer nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß der Dorn (12) zentral an einem Haltestern (10) angeordnet ist, der am stromaufwärtigen Rohrende befestigt ist.

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9. Venturi-Mischer nach einem der Ansprüche 1 bis 8,

;, dadurch gekennzeichnet, daß der Venturikörper (3) und das verschiebbare Rohrteilstuck (7) einteilig gegossen sinö.

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10. Venturi-Mischer nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß der Schrittmotor von einer

&igr; Steuerelektronik angesteuert ist, die mit einem Stellungssensor (26) verbunden ist, der ein die axiale Stellung des ersten Rohrteilstücks (7) wiedergebendes Ausgangssignal abgibt.

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