DE943630C - Vergaservorrichtung fuer fluessige Schweroelbrennstoffe, insbesondere fuer Mehrzylinderbrennkraftmaschinen - Google Patents

Description

• Vergaservorrichtung für flüssige Schwerölbrennstoffe, insbesondere für Mehrzylinderbrennkraftmaschinen Die Erfindung betrifft eine Vergaservorrichtung, für welche auch verhältnismäßig niedrige Qualitäten von Schweröl in Brennkraftmaschinen verwendet werden können.
• Wärmeaustauscher, bei denen die Auspuffgase für die Vorheizung des Brennstoff-Luft-Gemisches verwendet werden, sind bekannt. Es ist z. B. eine Vorrichtung bekannt, bei der der Brennstoff bzw. das Brennstoff-Luft-Gemisch gezwungen wird, einen spiralförmigen Weg zu beschreiten, wobei ein diese Spiralen umfassendes Gehäuse durch die Abgase beheizt wird. Ferner ist ein Gemischvorwärmer für mehrzylindrigeVergasermaschinen bekannt, der einen Doppelmantelbehälter mit innerer und äußerer Auspuffbeheizung aufweist. Bei diesen Vorwärmern wird das zu erhitzende Vergasergemisch unter Anwendung einer Schraubenführung in der Achsrichtung durch den innen beheizten Mantelraum hindurchgeführt.
• Ferner ist eine Vorrichtung bekannt, bei der durch Einteilung eines Gehäuses in mehrere Kammern einerseits die Abgase bzw. Auspuffgase gezwungen werden, den einzelnen Kammern bzw. deren Einteilung zu folgen, während andererseits auch die Gemische für die Verbrennung keinen geradlinigen Weg beschreiten.
• Ferner ist eine komplizierte Vorrichtung, die aus mehreren Rohrschlangen besteht, bekannt; bei der das Brennstoff-Luft-Gemisch einen besonders langen Weg durch Rohrschlangen zurückzulegen hat und wobei die Abgase die Rohrschlangen direkt beheizen.
• Schließlich ist eine Vorrichtung aus ineinander verwundenen Rohrschlangen bekannt, bei der ebenfalls einerseits die Abgase und andererseits das Brennstoff-Luft-Gemisch einen nicht geradlinigen Weg zurücklegen müssen.
• Außerdem ist eine Vergasereinrichtung an Brennkraftmaschinen zum Vergasen von Schweröl und Leichtöl bekannt, bei der die von einem Schwerölvergaser zum Motor führende Schwerölgasansaugleitung innerhalb eines die Auspuffsammlerleitung .bildenden Gehäuses an sämtlichen Auspuffaustrittsöffnungen des Motors vorbeiführt und der erwähnte Vergaser außerhalb des beheizten Gehäuses angeordnet ist. Die Schwerölgasansaugleitung, die durch das ganze Gehäuse hindurchgeführt ist, wird innerhalb des Gehäuses so weit wieder zurückgeführt, bis sie zur Mündung der Ansaugverteilerleitung gelangt. Es handelt sich hier also nicht um eine Rohrschlange, die in einem -Gehäuse angeordnet ist.
• Der Erfindung liegt der Gedanke zugrunde, die von den Zylindern direkt. ausströmenden Auspuffgase dazu zu verwenden, eine Beheizung einer Rohrschlange direkt zu bewirken.
• Die bekannten Vorrichtungen, die im übrigen auch außer einer Außenbeheizung auch eine Innenbeheizung aufweisen, zeigen jedoch eine unbefriedigende Arbeitsweise und sind für billigere und weniger flüchtige Öle für den praktischen Betrieb nicht ausreichend. Es wurde festgestellt, daß dieses unbefriedigende Arbeiten, der bekannten Vorrichtungen und ihre schlechte Eignung .für billigere und weniger flüchtige Öle der Tatsache zugeschrieben wird, daß das brennende Gemisch in Form eines Nebels und nicht als Gas zugefügt wird. Es liegt auf der Hand, daß nur Vorrichtungen, welche eine einwandfreie Umwandlung des Öls in dem gas-bzw. dampfförmigen Zustand vornehmen, wirklich befriedigend arbeiten können.
• Es ist daher Aufgabe der Erfindung, eine Vorrichtung zu schaffen, durch welche die vom Schwerölvergaser kommenden zerstäubten Ölpartikel durch eine weitere Behandlung in gasförmigen Zustand gebracht werden, wobei das so gebildete Gas außerdem gründlich mit Luft zur Bildung eines homogenen Gemisches vereinigt wird. Weiterhin soll mit der erfindungsgemäßen Vorrichtung die Verwendung der billigsten Schwerölqualitäten in einer Brennkraftmaschine ermöglicht werden.
• Die Aufgabe wird dadurch gelöst, daß bei einer Vergaservorrichtung für flüssige Schwerölbrennstoffe, insbesondere für Mehrzylinderbrennkraftmaschinen, mit einem unmittelbar an die Zylinderauspufföffnungen.angeschlossenen und sich über die gesamte Zylinderblockbreite erstreckenden Auspuffsammler, in welchem ein vom Ölnebel durchflossener Wärmeaustauscher, der aus einer Rohrschlange mit Außen- und Innenbeheizung besteht, angeordnet ist, erfindungsgemäß die Rohrschlange aus mehreren übereinandergelegenen, sich ebenfalls über die gesamte Zylinderblockbreite erstreckenden Windungen aus Gerad- und Rohrbogenstücken besteht und daß das Innere der in den Geradstücken in bekannter Weise eingelagerten Innenrohre für die Innenbeheizung mit dem Auspuffsammelraum über an den Enden der Innenrohre in der Wandung der Geradstücke um i8o° versetzt mündende abgebogene Endteile verbunden ist.
• Die Innenrohre können an der Schwerölnebel-Einströmseite mit spitz zulaufenden Nasen zur Verteilung des Schwerölnebel-Zustroms versehen sein.
• In der Zeichnung ist ein Ausführungsbeispiel der Erfindung näher erläutert. Es zeigt Fig. i eine Endansicht einer Brennkraftmaschine mit der verbesserten Schwerölvergasungsvorrichtung gemäß der Erfindung, welch letztere mit weggebrochenen Teilen dargestellt ist, um ihren inne= ren Aufbau besser sichtbar zu machen, Fig.2 eine Vorderansicht des Motorblocks mit der Vergasungsvorrichtung gemäß der Erfindung, ebenfalls mit weggebrochenen Teilen, Fig. 3 einen Längsschnitt durch eine der nachfolgend näher beschriebenen »Gernischtführungsleitungen« und Fig. q: einen Querschnitt nach den Linien q.-q. der Fig. 3.
• Der in der Zeichnung mit 9 bezeichnete Motorblock ist mit einer mit den einzelnen Zylindern durch gesonderte Zuleitungen 7 verbundenen Ansaugleitung 8 versehen. Ferner ist der Motorblock mit einem Auspuffsammler 15 ausgerüstet, dessen einzelne Zuleitungen von den Zylindern mit 6 bezeichnet sind, wie in Fig. i ersichtlich. Während die Ansaugleitung in ihrer Größe wie üblich bemessen ist, ist der Auspuffsammler 15 für die Zwecke der Erfindung, wie im nachstehenden näher beschrieben, viel größer als normal gestaltet. Nachdem die Auspuffgase ihre ihnen gemäß der Erfindung zugewiesene Aufgabe - die nachfolgend näher erläutert wird - erfüllt haben, verlassen sie den Auspuffsammler 15 durch den Austrittsstutzen 5 (Fig.1).
• Der- Auspuffsammler 15 muß ausreichend groß gehalten werden, um das Unterbringen einer Mehrzahl von Leitungen zu ermöglichen, die im nachstehenden als »Gemischführungsleitungen« bezeichnet werden und allgemein die Bezugsziffer :2o tragen. Diese Gemischführungsleitungen weisen gerade Leitungslängen :2i auf sowie Umkehrkrümmer 22 an jedem Ende des Auspuffsammlers 15. Es wurde festgestellt, daß die in .der Zeichnung dargestellte Anordnung, nämlich acht gerade Leitungslängen ai, die in zwei senkrechten Säulen zu je vier angeordnet sind, wie am besten in Fig. i ersichtlich, für den beabsichtigten Zweck zufriedenstellend sind. Die Umkehrkrümmer 22 sind mii den geraden Leitungslängen 2i an jedem Ende de: Auspuffsammlers 15 verbunden, um so eine ununterbrochene Leitung zu schaffen. Ein Ende der Gemischführungsleitung 2o ist über die nach unten gerichtete Rohrleitung 23 und das Absperrventil 24 mit dem Schwerölvergaser 25 verbunden. Das andere Ende der Gemischführungsleitung 2o steht über die in Form eines umgekehrten U augebildeten Rohrleitung 28 mit der Ansaugleitung 8 in Verbindung.
• Infolge des langen Weges durch die geraden Leitungslängen 2i und die Umkehrkrümmer 22 der Gemischführungsleitung 2o, die in ihrer ganzen Länge innerhalb des Auspuffsammlers 15 untergebracht ist, wird das vom Schwerölvergaser kommende zerstäubte Öl während eines verhältnismäßig langen Zeitraumes als Teil der verbesserten Behandlungsweise solcher Kraftstoffe für den wirksamen Betrieb in Brennkräftmaschinen stark erwärmt. Wie im vorangehenden bereits erläutert, ist es ein Hauptziel dieser Behandlung, den (vom Vergaser 25 erzeugten) Kraftstoffnebel in ein reines Gas oder vielmehr in ein explosives Gas-Luft-Gemisch zu verwandeln.
• In jeder der geraden Leitungslängen 21 der Gemischführungsleitung 2o sind nachstehend als »Innenrohre« bezeichnete Leitungen vorgesehen, die allgemein die Bezugsziffer 30 tragen. Wie am besten aus der Einzeldarstellung der Fig.,3 ersichtlich ist, bestehen diese Innenrohre aus einem geraden Leitungsteil V, welcher an einem Ende, in Fig. 3 ist es das linke Ende, mit einem Kniestück 32 nach oben gebogen ist und mit einer Öffnung 33 durch die Wandung der Leitung 21 mündet. An seinem anderen (rechten) Ende weist das Innenrohr 31 einen nach unten gerichteten seitlichen Nippel 34 auf, der mit einer zweiten Öffnung 35 ebenfalls durch die Wandung der Leitung 2i mündet. Das Innenrohr 30 bildet daher einen verhältnismäßig langen Leitungsweg für die heißen Auspuffgase durch die Gemischführungsleitung 21, wobei die Auspuffgase durch eine der Öffnungen 33 oder 35 ein- und durch die andere Öffnung austreten.
• Eine der Aufgaben dieser Innenrohre 3o besteht darin, die Erwärmung des Kraftstoff-Luft-Gemisches zu fördern, was in sehr wirksamer Weise durch die Vorrichtung gemäß der Erfindung infolge des Umstandes erzielt wird, daß auf diese Weise sowohl eine zentripedale Wärmeübertragung (nach innen durch das Außenrohr 2i) als auch eine zentrifugale Wärmeübertragung (nach außen durch das Innenrohr 31) erfolgt.
• Eine weitere wichtige Aufgabe der Innenrohre 3o besteht darin, dem explosiven Gemisch eine vermischungsfördernde oder verwirbelnde Bewegung zu erteilen. Hierdurch wird nicht nur eine stärkere Erwärmung des Gemischs erzielt und ein Gemisch von größerer Homogenität, sondern auch eine günstige Wirkung auf die Zustandsveränderung oder Vergasung des Schweröls. Zu diesem Zweck ist ein Ende des Innenrohres 31, in Fig. 3 ist es das rechte Ende, mit einer spitz zulaufenden Nase 36 versehen. Diese Nase 36 hat die Aufgabe, die anströmenden Gase ringförmig für einen sich aus dem nachstehenden ergebenden Zweck zu verteilen. Die Innenrohre 30 wechseln natürlich mit ihrer Richtung ab, so daß die spitz zulaufenden Nasen 36 derselben jeweils gegen die anströmenden Gase gerichtet sind. In der Zeichnung ist die Nase 36 am rech-' ten Ende des Innenrohrs 3 1 angeordnet, weil, wie die Pfeilrichtung zeigt, die Einströmrichtung des Kraftstoff-Luft-Gemischs in die Außenleitung 21 von rechts nach links dargestellt ist.
• Dem ringförmigen Gemischstrom, der sich durch das Vorhandensein des zentral angeordneten Rohrs 31 ergibt und dessen Bildung durch die spitz zulaufende Nase 36 noch erleichtert wird, wird durch eine Mehrzahl von radialen Schaufeln 37a, 37a, 37, ,und 37d-eine Wirbelbewegung mitgeteilt. Zur Vereinfachung der Darstellung sind in der Zeichnung nur vier solcher radialen Schaufeln gezeigt, die in Längsrichtung im Abstand über die ganze Länge des Innenrohrs 31 aufgeteilt angeordnet sind und einen Winkelabstand von 9o° voneinander haben. Selbstverständlich kann auch eine größere oder geringere Anzahl solcher radialer Schaufeln mit einem anderen Winkelabstand als 9o° vorgesehen sein. Diese radialen Schaufeln 37a, 37n usw. erteilen den Gasen eine Wirbelbewegung, wodurch die Zustandsänderung oder Vergasung wirksam gefördert und damit die Verwendung billiger Kraftstoffe in Brennkraftmaschinen ermöglicht wird.
• Das Schweröl wird dem Vergaser 25 durch eine Rohrleitung 26 zugeführt, deren Teil 27, wie in Fig. i ersichtlich, durch die Wand des Auspuff= Sammlers hindurchgeführt wird, und zwar, wie Fig. i zeigt, durch den für diesen Zweck vorgesehenen Verbreiterungsansatz 17. Auf diese Weise wird der flüssige Kraftstoff vorgewärmt, um die Zerstäubung im Vergaser 25 zu fördern. Der flüssige Kraftstoff darf jedoch nicht auf eine zu hohe Temperatur gebracht werden, weshalb das Vorwärmen durch die Anordnung der Rohrleitung 27 in der (Außen-)Wand des Auspuffsammlers und nicht unmittelbar im Weg der Auspuffgase vorgesehen ist.

Claims (1)

1. PATENTANSPRÜCHE: i. Vergaservorrichtung für flüssige Schwerölbrennstoffe, insbesondere für Mehrzylinderbrennkraftmaschinen, mit einem unmittelbar an die Zylinderauspufföffnungen angeschlossenen und sich über die gesamte Zylinderblockbreite erstreckenden Auspuffsammler, in welchem ein vom Ölnebel durchflossener Wärmeaustauscher, der aus einer Rohrschlange mit Außen- und Innenbeheizung besteht, angeordnet ist, dadurch gekennzeichnet, daß die Rohrschlange (2o) aus mehreren übereinander gelegenen, sich ebenfalls über die gesamte Zylinderblockbreite erstreckenden Windungen aus Gerad- (2i) und Rohrbogenstücken (22) besteht und daß das Innere der in den Geradstücken (2i) in bekannter Weise eingelagerten Innenrohre (3i) für die Innenbeheizung mit dem Auspuffsammelraum über an den Enden der Innenrohre in der Wandung der Geradstücke um i8o° versetzt mündende abgebogene Endteile verbunden ist. a. Vorrichtung nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß die Innenrohre (3I) an der Schwerölnebel-Einströmseite mit spitz zulaufenden Nasen (36) zur Verteilung des Schwerölnebel-Zustroms versehen sind. 3. Vorrichtung nach Anspruch i und 2, dadurch gekennzeichnet, daß die in den Geradstücken (2i) der Rohrschlange (2o) liegenden Innenrohre (3i) an axial in Abstand voneinander liegenden und rundum verteilten Stellen mit nahe an die Innenwand der Geradstücke reichenden, an sich bekannten Schaufeln zur Wirbelbildung im Raum zwischen Innenrohraußenwand und Geradstückinnenwand besetzt sind. 4. Vorrichtung nach Anspruch i bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die zum Schwerölvernebler (25) gehende Ölleitung zwecks direkter Ölvorwärmung durch eine in der Wand des Auspuffsammlerrohres (i5) liegende Bohrung (27) hindurchgeführt ist. Angezogene Druckschriften: Deutsche Patentschriften Nr. 403 752, 534 861, 613 817; schweizerische Patentschriften Nr. 123 204, 169 133, 196 o45; französische Patentschriften Nr. 534 324 612 572, 622 033, 745 384, 781 o65, 827 340; französische Zusatzpatentschrift Nr. 41 245 zum französischen Patent Nr. 719 737; britische Patentschrift Nr. 350 727.