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Vergaser für Brennkraftmaschinen Die Erfindung betrifft einen für
die Verwendung bei Brennkraftmaschinen bestimmten Vergaser mit Gemischaufbereitungsvorrichtung,
der einen Behälter aufweist, in welchem die Gemischzuführungsleitung mündet, die
mit einer Zuführungsöffnung für die zu vergasende Flüssigkeit versehen ist.
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Bekanntlich ist die Verbrennung des Kraftstoffes in Brennkraftmaschinen
nur unvollkommen. Dies hat vorwiegend seine Ursache darin, daß durch den Vergaser
oder die Durchmischungsvorrichtung keine ausreichende Vernebelung des Kraftstoffes
sowie keine innige Vermischung desselben mit der Luft erfolgt, sondern nur die Bildung
von Kraftstofftropfen und Luftpolstern stattfindet. Im Laufe der Zeit sind die mannigfaltigsten
Vorschläge zur Verbesserung der Vergaser gemacht worden und haben zu teilweise sehr
verwickelten Konstruktionen geführt. So sind für die Vergaser außer einer Hauptdüse,
Ausgleichdüse, Startdüse, Leerlaufdüse, Spardüse noch viele andere Einrichtungen,
wie Beschleunigungspumpe, Gemischregler usw., vorgesehen worden.
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Es sind auch Vorschläge zur besseren Durchmischung durch wiederholtes
Umlenken und/oder Zerlegen des Gemisches in Teilströme gemacht worden. So ist z.
B. vorgeschlagen worden, mehrere halbzvlindrische, schalenartige Körper mit Abstand
ineinander zu schachteln und das Gemisch durch
ein in der innersten
Schale mündendes Rohr einzuführen, von der es dann in zwei Ströme zerlegt wird,
die durch die anderen Schalen abwechselnd umgelenkt, wieder zusammengeführt und
wieder getrennt werden, bis sie dann gemeinsam in die zum Motor führende Leitung
strömen.
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Ferner ist vorgeschlagen worden, in einf.m topfförmigen Raum eine
Vormischvorrichtung und mehrere Teilkanäle, in denen die Luft und der Kraftstoff
gemischt werden, vorzusehen. Dadurch soll das Gemisch in Teilströme zerlegt, verwirbelt
und umgelenkt werden.
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Von den bekannten Vergasern unterscheidet sich derjenige nach der
Erfindung vor allen Dingen dadurch, daß die als Rohr ausgebildete Gemischzuführungsleitung
bis auf den Grund des Behälters ragt und im unteren Rand dieses Rohres sowie in
der Seitenwand des Behälters Durchgänge vorgesehen sind, durch die das durchströmende
Gemisch im wesentlichen laminar gerichtet wird. Die Durchgänge können in bekannter
Weise als zahlreiche kleine Bohrungen oder schmale Schlitze ausgebildet sein.
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Der das untere Ende des als Gemischzuführungsleitung dienenden Rohres
aufnehmende Behälterteil ist ferner durch eine Zwischenwand von dem @-)be:en Behälter
getrennt, die mit Durchbrechungen, z. B. Löchern öder Schlitzen, versehen ist.
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Durch das Vorhandensein mehrerer Durchgänge ist ein bestimmter Weg
für die Strömung vorgeschrieben. Es gibt dabei Wegstrecken, wo die Bewegung hauptsächlich
oder ausschließlich laminar ist, wobei der Gesamtstrom in Teilströme zerlegt wird,
die diese Durchgänge durchfließen und andere Strecken, auf denen die Bewegurig überwiegend
turbulent vor sich geht.
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Durch diese Strömungsgestaltung ist die.Gewähr für eine äußerst gute
Durchmischung bei verhältnismäßig einfachem Vergaseraufbau gegeben.
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Die Zeichnungen zeigen schematisch Ausführungsbeispiele des Vergasers
nach der Erfindung.
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Fig. i zeigt eine Ausführungsform im Längsschnitt; Fig. 2 zeigt einen
Schnitt entsprechend der gebrochenen Linie II-II der Fig. i; Fig. 3 zeigt einen
vergrößerten Teilschnitt nach -der Linie III-III der Fig. 2; Fig. q. zeigt einen
Vergaser, der aus einem einzigen Aggregat besteht, im Vertikalschnitt; Fig. 5 zeigt
eine zweite Ausführungsform eines Vergasers im Längsschnitt; Fig.6 -zeigt einen
Schnitt entsprechend der Linie VI-VI der Fig. 5 ; Fig.7 zeigt einen Schnitt entsprechend
der Linie VII-VII der Fig. 5 Fig. 8 zeigt einen Längsschnitt durch ein Innenorgan
des Vergasers der Fig.5; Fig. 9 zeigt eine dritte Ausführungsform eines Vergasers
im Längsschnitt; Fig. io zeigt eine Teilansicht eines Innenorgans des Vergasers
der Fig. 9; Fig. ii zeigt einen Schnitt entsprechend der Linie XI-XI der Fig. io.
Entsprechend den Fig. i bis 3 weist der Vergaser einen -ringförmigen Raum i auf,
der die Abflußleitung 2 umgibt, die über die Drosselklappe 3 zu einem Motor führt;
dieser Raum i ist oben durch einen Deckel q. geschlossen, der durch eine Erweiterung
der Luftzuführungsleitung 5 gebildet ist, dieser Deckel wird an der Wand des Raumes
i mittels eines Ringes 6 festgehalten. Der Deckei q. trägt selbst eine ringförmige
Platte 7, die sich im oberen Teil des Raumes i befindet. Der Boden des Raumes i
ist mit einigen Bechern oder Behältern i" versehen; an den Stellen, wo sich diese
befinden, trägt die Platte 7 ein Aggregat für die Vergasung. Jedes dieser Aggregate
besteht aus einer Zuführungsleitung 8, die sich senkrecht von der Platte 7 bis zum
Boden des entsprechenden Behälters i" erstreckt; der untere Rand dieser Leitung
B weist feine Zahnungen oder Ausfransungen auf, die als Durchgänge zwischen der
Leitung 8 und dem Behälter i" dienen. Jede dieser Leitungen 8 öffnet sich nach oben
in den durch die Platte 7 und den Deckel q. gebildeten Raum und weist am oberen
Ende Bohrungen io auf, durch die der von einem Sammler i i, in den ein besonderes,
von dem Flüssigkeitsverte_ler kommendes Röhrchen 1.2 mündet, stammende flüssige
Brennstoff fließt. Unterhalb der Platte 7 ist die Leitung 8 von einer durchlochten
Scheibe 13 umgeben, die mit einem Rand 13a versehen ist, der von dem über den Rand
des Behälters i" hinausragenden Teil des Bodens des Raumes i gestützt wird. Diese
Scheibe 13 wirkt als Zwischenwand, über ihr befindet sich eine Hülle 1q. in Form
eines Kegelstumpfes, die mit der Leitung 8 koaxial ist und sich nach unten öffnet.
Diese Hülle 1q. hat die Funktion einer Zwischenwand und trägt in der Mitte wenigstens
eine Reihe von Bohrungen 15, Der Behälter i hat in der inneren zylindrischen Oberfläche
ausgeweitete Bohrungen 16, die schräg liegenden Bohrungen 17 in der Leitung
2 entsprechen.
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Die Leitung 2, die mit der Leitung 5 koaxial ist, weist vorzugsweise
an dem oberen Ende ein Ventil 18 auf, das sich nach oben öffnet und daher den Durchgang
des Gases aus der Leitung :2 zur Leitung 5 zuläßt.
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Die Verteilungsvorrichtung für die Flüssigkeit von beliebigem geeignetem
Typus, die die. kleinen Rohre i2 speist, ist in dem Ansatz i9 (s. Fig. i) untergebracht
und wird zum Beispiel durch einen Hebel 2o, der mit dem Steuerhebel der Drosselklappe
3 kombiniert ist, betrieben.
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Die Luft strömt durch die Leitung 5, die Leitungen 8, die Durchgänge
9, die Bohrungen der Zwischenwand 13, die Bohrungen 15 der Zwischenwand 1q. sowie
durch die Öffnungen 16, 17, um dann in die Saugleitung 2 des Motors einzutreten.
Durch die hohe Geschwindigkeit, die die Luft in den Leitungen 8 erhält, wird der
dosierte Brennstoff aus den Bohrungen io angesaugt. Das Luftflüssigkeitsgemisch
durchströmt Strecken, auf denen die' laminare Bewegung vorherrscht und solche, auf
denen die- Bewegung vorwiegend turbulent ist; von plötzlichen Ablenkungen abgesehen,
durchströmt
das Gemisch mit relativ hoher Geschwindigkeit die durch die Zahnungen 9, die Bohrungen
der Scheibe 13 und die Bohrungen 15 gebildeten Durchgänge, wo die Bewegung laminar
verläuft, während beim Durchgang durch die von dem Behälter i" und der Zwischenwand
13, von diesem und der Zwischenwand 14 gebildeten Räume turbulente Bewegung stattfindet.
Der Strahl der Brennstoff-Flüssigkeit kann geregelt werden, indem man den Zufluß
durch die Röhrchen 12 mittels des Verteilers i9, 2o variiert oder auch durch eine-Schwimmervorrichtung,
und vorzugsweise mit Hilfe der Drosselklappe i, oder auch, indem man eine verschiedene
Anzahl von den in dem Raum i befindlichen Aggregaten ausschließt oder einschaltet.
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Das Ventil 18 verhindert, daß die möglicherweise zurückgeschlagene
Verbrennungsflamme oder. Überdrucke in der Leitung 2 sich durch die Bohrungen 17,
16, 15 und die Leitungen 8 hindurch auswirken können, da dieses Ventil, wenn es
gehoben wird, die direkte Entladung in die Leitung 5 ermöglicht.
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Bei der Ausführungsform nach Fig. 4 ist ein Raum 25 vorgesehen, der
unten in eine Saugleitung 26 mündet, die mit einer Drosselklappe 27 versehen ist,
und die oben durch einen Deckel 28 abgeschlossen wird. Mit diesem Deckel
ist eine gelochte Zwischenwand 29 in Form eines Kegelstumpfes fest verbunden, die
sich in den Raum 25 erstreckt, und an der unten ein Behälter 3o angebracht ist.
Eine Zuführungsleitung 31 führt durch das Innere der Zwischenwand 29 und ruht mit
dem gezahnten Rand 32 auf dem Boden des Behälters 30; eine gelochte Zwischenwand
33 unterteilt den durch die Zwischenwand 29 und den Behälter 30 gebildeten
Hohlraum. Die Leitung 31 ist mit der Leitung 34 verbunden, von der die zu vermischende
Luft zugeführt wird. Eine Öffnung 35 in der Höhe des oberen-profilierten Randes
der Leitung 31 liefert den aus dem Verteiler 36 kommenden Brennstoff in dosierter
Menge. Ventile 37, die sich nach außen öffnen, sind in der Wand des Raumes 25 vorgesehen,
um die eventuell in der Leitung 26 vorhandenen Überdrucke nach außen auszugleichen.
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Die Funktionsweise ist die gleiche wie die der vorher dargestellten
Ausführungsform der Fig. i. bis 3; in diesem Beispiel ist ein einziges Aggregat
vorgesehen, das die vertikale Leitung 31 umfaßt, den Behälter 30 mit der
gelochten, ebenen Zwischenwand 33 und der kegelstumpfförmigen Zwischenwand 29, aus
deren Bohrungen die Mischung in den Raum 25 eintritt, um dann in die Leitung 26
. zu gelangen.
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In der Ausführungsform nach den Fig. 5 bis 8 ist mit 41 der Teil des
Vergasers bezeichnet, in dem sich die Abflußleitung 42 befindet, die von einem Raum
43 ausgeht, der im wesentlichen die Form eines Kegelstumpfes hat. In der Leitung
42 ist ein Regelventil 44 nach Art einer Drosselklappe für die Regelung des Durchgangs
des strömenden Mediums vorgesehen, wie ein solches zum Beispiel in einer Ausführungsform
vorgesehen ist, die als Vergaser für endotherme Motoren dienen soll. Auf den Block
41 ist oben ein Deckel 45 aufgeschraubt, durch den die Entnahmeleitung für Luft
bzw. Gas geführt ist.
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Bei Aufsetzen des Deckels 45 wird der scheibenförmige Teil 46 zwischen
dem Körper 41 und dem Deckel eingespannt, der unten mit einem mit Schraubengewinde
versehenen Ansatz 47 zur Befestigung eines kegelstumpfförmigen Behälters 48 versehen
ist; dieser Behälter befindet sich im Innern des @ kegelstumpfförmigen Raumes 43,
wobei zwischen der Wand dieses Raumes 43 und der Außenwand des Behälters 48 ein
ringförmiger, in die Leitung 42 einmündender Zwischenraum freibleibt. Dieser Behälter
48 weist mehrere durch längliche Schlitze 49 dargestellte Durchgänge auf, durch
die das strömende Medium hindurchfließen muß ; diese Schlitze sind parallel zu den
Mantellinien des Kegelstumpfes. Im Zentrum weist die Scheibe 46 eine mit Schraubengewinde
versehene Bohrung auf, in die ein Element 5o eingepaßt ist (s. auch Fig. 4), das
eine Zuführungsleitung 51 bildet, die in dem oberhalb der Scheibe 46 gebildeten
Raum beginnt und sich in Längsrichtung bis zum Boden des Behälters 48 ausdehnt;
dieses Element 5o weist Schlitze 52 auf, die vom Rand des Elementes 5o ausgehen,
der somit in bestimmter Weise am Boden des Behälters 48 aufliegt. Diese Schlitze
schließen sich den Rillen 53 in der Wand des Elementes 5o an, die von der äußeren
Oberfläche ausgehen und sich bis fast in die Höhe der Schraubenwindung erstrecken.
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In die Leitung 51 ragt oder mündet auf irgendeine Weise das Organ
55, das die zu vergasende Flüssigkeit liefert.
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Das durch die von dem Deckel 45 gebildete Leitung gesaugte oder getriebene
Gas oder die Luft ist gezwungen, durch die Leitung 51 zu fließen, die einen in geeigneter
Weise begrenzten Querschnitt hat; hier wird dem Gas bzw. der Luft eine hohe Geschwindigkeit
erteilt, und es findet die Mischung mit der zu vergasenden, aus der Öffnung 55 kommenden
Flüssigkeit statt. Das Gas oder die Luft, das bzw. die die .Flüssigkeitspartikel
transportiert, geht durch die Schlitze 52 und erreicht den durch das Organ 5o und
den Behälter 48 begrenzten Raum. Von hier aus durchfließt das Gemisch mit den wenigstens
schon teilweise vergasten Teilchen die Schlitze 49, um in den Raum 43 und von da
in die Leitung 42 zu gelangen.
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Der Boden des Behälters 48 weist im Mittelpunkt eine Bohrung 56 von
bestimmtem Durchmesser auf, durch die kleine Mengen von eventuell am Boden zurückgebliebener
Flüssigkeit fließen können, sowie eine geringe Gasmenge, die aus der Leitung 51
auf diese Weise direkt in die Leitung 42 gelangt.
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Nach dem Beispiel der Fig. 9 bis i i wird mit 61 ein dem Körper 41
analoger Körper bezeichnet, der im wesentlichen einen kegelstumpfförmigen Raum 62
bildet, der mit der Ausflußleitung 63 verbunden ist, in der das Ventil 64 vorgesehen
ist. Analog den Fig. 5 bis 8 ist im Innern des Raumes.62 ein scheibenförmiges Element
66 vorgesehen
und ' in geeigneter Weise' befestigt, das eine der
Leitung 5 i analoge Zuführungsleitung 67 zentral umgibt, die sich innerhalb eines
Ansatzes 66" der Scheibe 66 erstreckt; -dieser- Ansatz befindet sich innerhalb eines
mittels Gewinde an dem Element 66, 66" befestigten Behälters 68. Dieser Behälter
68 weist im wesentlichen einen ebenen Boden und eine Wand von kreisförmigem Querschnitt
auf; er hat vom Boden ausgehend anfangs Kegelstumpfform und wird dann im wesentlichen
zylindrisch. In dem zylindrischen Teil ist der Behälter 68 mit Schlitzen 69 versehen,
die parallel zu den Mantellinien verlaufen und genügend nahe beieinanderliegen.
Die Leitung 67 weist längs des gegen den Boden des Behälters gerichteten Randes
mehrere parallel zu den Schlitzen 69 gerichtete Schlitze 7o auf, die sich in dem
Körper 66" entsprechend den Rillen 71 befinden, die längs der Außenwand des Ansatzes
66" der Scheibe 66 angebracht sind. Der Ansatz 66" weist ferner einen vorspringenden
Flansch 72 auf, der durch eine Reihe von in der Hauptsache radialen, durch die Bildung
der Rillen 71 geschaffenen Einschnitten versehen ist. Dieser Flansch 72 hat einen
Durchmesser, der im wesentlichen dem inneren Durchmesser des Behälters 68 in seinem
zylinderförmigen Teil gleich ist.
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Am Boden des Behälters 68 wird vorteilhafterweise eine Bohrung 73
entsprechend der Bohrung 56 für den gleichen Zweck angebracht.
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Das durch die Leitung 67 angesaugte Gas öder die Luft, das bzw. die
sich längs dieser Leitung mit der zu vergasenden, in irgendeiner geeigneten Weise
eingeführten oder angesaugten Flüssigkeit mischt, strömt durch die Schlitze 7o in
einen ersten durch den unteren Teil des Ansatzes 66a, den kegelstumpfförmigen Teil
des Behälters 68- und von dem als Zwischenwand dienenden Flansch 72 gebildeten Raum.
Aus diesem Raum strömt das Gas durch die von dem Flansch 72 dargestellte Zwischenwand
in einen zweiten, oberhalb dieses Flansches 72 durch den Ansatz 66" und die Wand
des Behälters 68 dargestellten Raum, in dem sich die Schlitze 69 befinden. Von diesem
zweiten Raum strömt das Gas durch die Sehlitze 69 in den Raum 62 -und dann in die
Leitung 63.
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In diesem Falle ist die Funktionsweise analog der, die an dem Beispiel
der Fig. 5 bis 8 beschrieben wurde, mit dem einzigen Unterschied, daß der Flansch
72 eine weitere Zwischenwand mit mehreren Durchgängen für den Abfluß des Gases bildet.
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In den Beispielen der Fig. 5 bis i i analog dem Beispiel der Fig.
i bis 4 erreicht man das gewünschte Resultat: durch, den plötzlichen Wechsel der
Richtung infolge des überganges aus der Leitung 51 oder 67 in die Schlitze 52 oder
70; infolge des Durchgangs durch die reduzierten Querschnitte, die durch diese Schlitze
52 oder 7o und von den Schlitzen 49 oder 69 gebildet werden; infolge der Anwesenheit
der Bodenwand des Behälters; gegen die die gröberen Flüssigkeitspartikelchen stoßen;
infolge der Art der Bewegung des strömenden Mediums, die im wesentlichen in den
verschiedenen durchströmten Räumen turbulent ist, während sie beim Durchgang durch
die verschiedenen Reihen von Schlitzen hauptsächlich laminar ist, wird eine hochgradige
Zerteilung der zu vergasenden Flüssigkeit ermöglicht' und daher praktisch die energische
Vergasung derselben erreicht.
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Die Zeichnung zeigt einige schematische Ausführungsformen, die nur
als Beispiele angegeben werden; die Ausführung der Erfindung kann jedoch in Forrri
und Anordnung variieren.