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Vergaser mit einer Vorrichtung zur Anreicherung des an den Motor gelieferten,
in einer Schaumluftdüse aus Brennstoff und Emulgierungsluft gebildeten Vorgemisches
bei hohen Drehzahlen und starker Belastung Die vorliegende Erfindung bezieht sich
auf einen Vergaser mixt einer Vorrichtung zur Anreicherung des an den Motor gelieferten,
in einer Schaumluftdüse aus Brennstoff und Emulgierungsluft gebildeten Vorgemisahes
bei hohen Drehzahlen und starker Belastung, wobei die Emulgierungsluft in zwei Teilen
zugeführt wird, nämlich als Haupt-und als Zusatzemulgierungsluft.
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Bekanntlich ist bei zahlreichen Motorarten, insbesondere bei Motoren,
welche mit hoher Drehzahl arbeiten sollen, der spezifische Verbrauch bei voller
Leistung bei geringen Geschwindigkeiten (z. B. zwischen iooo und zooo Umdrehungen
bei .einem Motor, welcher bei q.5oo Umdrehungen seine Höchstleistung ergibt) auermal
hoch.
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Man hat natürlich bereits verschiedene Vorrichtungen vorgeschlagen,
um diesem Nachteil abzuhelfen.
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Sao hat man z. B. bisweilen Vorrichtungen benutzt, welche durch Apparate
gebildet werden,
welche den Unterdruck in dem Venturirohr !des Vergasers
oder den von dem Luftstrom auf ein bewegliches Hindernis ausgeübten dynamischen
Druck benutzen, um eine Berichtigungsvorrichtung zu betätigen, welche entweder auf
den Brennstoff selbst oder auf die Luft des Primärgemisches so einwirkt, daß bei
niedriger Drehzahl und hoher Belastung wieder ein normaler spezifischer Verbrauch
hergestellt wird. Diese Vorrichtungen besitzen jedoch den Nachteil, daß sie sehr
empfindlich sein müssen, da sie auf sehr geringe Druckschwankungen ansprechen müssen.
Sie waren daher heikel und wenig betriebssicher.
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Man hat ferner versucht, eine Öffnung zu benutzen, welche Zusatzbrennstoff
unmittelbar unter der Einwirkung des in dem Venturirohr oder vor demselben herrschenden
Unterdrucks liefert, wobei die Anordnung so eingestellt ist, daß die Förderung erst
bei einem etwa einer Drehzahl von 2ooo entsprechenden Unterdruck an dem Venturirohr
beginnt. Es ist nun eine sehr schnelle Erhöhung der Fördermenge zu Beginn des Arbeitens
erforderlich, z. B. in dem Bereich zwischen 2000 und 2500 Umdrehungen. Nun
ändert sich bei ,einer derartigen Vorrichtung die zusätzliche Förderung nur wie
die Quadratwurzel des auf die Einspritzöffnung ausgeübten Unterdrucks, und ferner
wirkt eine derartige Förderung nicht auf die Förderung des Hauptspritzsystems. Hieraus
ergebt sich, daß die Veränderung der zusätzlichen Förderung während der ersten 5oo
Umdrehungen des Geschwindigkeitsbereichs, in welchem die Vorrichtung wirksam ist
(z. B. zwischen 2ooo und 25oo Umdrehungen), auf die gesamte Förderung des Hauptspritzsystems
und des zusätzlichen Einspritzsystems bezogen, äußerst gering ist.
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Es ist auch bereits bekannt, bei Vergasern, welche ein Gemisch liefern,
das aus einem Primärgemisch besteht, welches aus Brennstoff und Emulgierungsluft
gebildet wird, die Emulgi@erungshi@t abhängig von der Drosse-lklappenbewegung oder
abhängig von .einer durch den Fahrer unmittelbar zu bedienenden Betätigungsvorrichtung
zu bemessen.
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Die Erfindung bezweckt insbesondere, die betreffenden Vergaser so
auszubilden, daß sie besser als bisher deri verschiedenen Erfordernissen der Praxis
entsprechen.
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Gemäß der Erfindung mündet bei einer an sich bekannten S,chaumluftdüs:e
mit zentralem Zuströmkanal für die Hauptemulgierungsluft senkrecht in diesem Zuströmkanal
ejektorartig für die Zusatzemulgierungsluft bzw. für Brennstoffschaum oder Brennstoff
allein ein weiterer Kanal ein, an dessen anderem Ende ein Rohr in einer zur Schwimmerkammer
parallelen und mit dieser kommunizierenden Zusatzkammer bis zu einer über dem normalen
Brennstoffniveau der Schwimmer- bzw. der Zusatzkammer liegenden Niveau hineinragt,
und diese Zusatzkammer an ihrem oberen Teil durch eine kalibrierte Öffnung mit der
Außenluft oder Ansaugluft in Verbindung steht. Dadurch ist es in vorteilhafter Weise
möglich, daß, wenn der den Zusconm des Primärgemisches .erzeugende Unterdruckeinen
bestimmten Wert überschreitet, die Emülgierungsluft dieses Gemisches wenigstens
teilweise durch Brennstoff ersetzt wird.
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Die Erfindung ist nachstehend unter Bezugnahme auf die Zeichnung beispielshalber
erläutert.
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Fig. i zeigt weiter unten erläuterte Kurven; Fig. 2 zeigt schematisch
einen erfindungsgemäßen Vergaser in einem lotrechten Schnitt; Fig. 3 zeigt eine
Einzelheit der Fig. 2 in größerem Maßstab.
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Der Vergaser ist im ganzen mit Ausnahme seiner Vorrichtung zur Anreicherung
des bei hohen Drehzahlen und starker Belastung gelieferten Gemisches auf beliebige
geeignete Weise ausgebildet, z. B. wie schematisch in Fig. 2 dargestellt.
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Bei dieser Ausführungsform besitzt der Vergaser ün wesentlichen einen
Körper i mit einem Ansaugstutzen 2 mit einem Venturirohr 3, einem SpritzsYstem 4
für den Brennstoff und einer Drosselklappe 5. Der Vergaser weist ferner einen Schwimmerbehälter
6 auf, welcher mit dem Hauptlufteintritt des Vergasers durch einen Kanal ? in Verbindung
steht.
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Das Spritzsystem enthält in der üblichen Weise eine Kammer 8, welche
aus dem Schwimmerbehälter mit Brennstoff über eine die Brennstofförderung begrenzende
kalibrierte Öffnung 9 gespeist wird.
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In dieser Kammer 8 kommt auch die nachstehend Emulgierungsluft genannte
Luft an, welche vondem Hauptlufteintritt des Vergasers durch einen Kanal io zugeführt
wird, dessen Durchtrittsquerschnitt durch eine kalibrierte öffnung i i bestimmt
ist. Ein mit seitlichen Löchern versehenes Tauchrohr 12 führt diese Emulgierungsluft
in die Kammer 8, und zwar im allgemeinen unterhalb des normalen Brennstoffniveaus
N.
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In dem oberen Teil der Kammer 8 liegende und in der Nähe der Einschnürung
des Venturirohrs mündende Öffnungen 13 bewirken unter der Einwirkung des in der
Einlaßleitung herrschenden Unterdrucks ein Ausspritzen eines »Primärgemisch« genannten
Gemisches, welches aus dem von dem kalibrierten Durchlaß 9 gelieferten Brennstoff
und der von dem kalibrierten Durchlaß i i gelieferten Emulgierungsluft besteht.
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Der Vergaser enthält zweckmäßig noch eine Vorrichtung für Langs.amlauf,
welche, wie in der Zeichnung dargestellt, in an sich bekannter Weise durch eine
Spritzdüse 14 für Langsam'l.auf gebildet werden kann, welche Brennstoff in einen
Kanal 15 liefert, welcher bei 16 hinter der Drosselklappe 5 mündet, wobei die Öffnung
16 zweckmäßig durch eine Schraube 17 zur Regelung des Gehalts des Gemisches für
Langsamlauf einstellbar ist.
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Eine Öffnung 18, welche in den Stutzen 2 in der Nähe der Stellung
mündet, welche die Kante der Drosselklappe :einnimmt, wenn sich diese in der Nähe
ihrer Schließungsstellung befindet, gewährleistet in bekannter Weise den allmählichen
übergang zwischen dem Betrieb im Langsamlaiü und dein normalen Betrieb.
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Erfindungsgemäß wird nun dieser Vergaser mit einer Anordnung versehen,
welche zur Folge hat,
daß, wenn der den Zustrom des Primärgemisches
bewirkende Unterdruck einen Wert übersteigt, die Emulgierungsluft dieses Gemisches
wenigstens teilweise durch Brennstoff ersetzt wird.
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Hierfür erfolgt zweckmäßig die Zufuhr wenigstens eines Teils der Emulgierungsluft
zu der Öffnung i i derart, daß diese von der mit dem Ansaugkanal oder mit der Atmosphäre
verbundenen Schwimmerkammer zunächst durch eine über dem Niveau N liegende kalibrierte
öffnung 19 in einen Schacht 2o ,gelangt, welcher an seinem unteren Teil durch
eine kalibrierte öffnung 21 mit dem Schwimmerbehälter unterhalb des Niveaus N in
Verbindung steht.
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Aus diesem Schacht 2o tritt die Luft durch ,ein Rohr 22 aus, dessen
Unterkante über dem Niveau N liegt, wobei -das Rohr an seinem anderen Ende in den
Kanal i o oberhalb der öffnung i i mündet.
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Bei dieser Ausbildung muß ein vorausbestimmter Unterdruck durch das
Rohr 22 in dem Schacht 2o erzeugt werden, damit das Brennstoffniveau in dien Schacht
bis auf die Höhe der Unterkante des Rohrs 22 kommt, und .erst wenn dieses Niveau
erreicht ist, strömt Brennstoff an Stelle von Luft durch dieses Rohr 22 zu der öffnung
12.
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Hierfür wird z. B. in dem Kanal i o vor der öffnung i i ein Losch
23 angebracht, welches mit dem Rohr 22 in Verbindung steht, welches zweckmäßig in
der Achse des Schachtes angeordnet ist, so daß die kalibrierte öffnung i 9 die Form
eines das Rohr 22 umgebenden Ringraums hat.
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Die Arbeitsweise und die Vorteile der erfindungsgemäßen Vergaser sollen
jetzt unter Bezugnahme auf die Kurven der Fig. i beschrieben werden, bei welchen
als Abszissen die Drehgeschwindigkeiten des Motors in U/m und als Ordinaten der
Verbrauch in g/PSh (bei Vollast) aufgetragen sind.
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Ohne Berichtigungsvorrichtung hat die Verbrauchskurve des Motors die
bei I angegebene Form, während der Motor normalerweise ebensogut und sogar besser
mit einer Kurve der bei II dargestellten Art arbeiten würde. Hierfür wird das übliche
Spritzsystem so eingestellt, daß es allein die Kurve III -ergibt, welche einem richtigen
Verbrauch bei geringen Drehzahlen bei. Vollast entspricht, aber bei hohen Drehzahlen
bei Vollast ein zu armes Gemisch ergibt. Man richtet es nun so ein, daß die Vorrichtung
zur Anreicherung den sich unterhalb der Kurve II befindenden Teil der Kurve III
bis etwa auf die Höhe der Kurve II hebt, wozu sich gerade die .erfindungsgemäße
Ausbildung eignet.
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Der Unterdruck an der Einschnürung des Venturirohrs nimmt nämlich
von der kleinsten Drehzahl des Motors bis zu seiner höchsten Drehzahl beständig
zu.
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Nun wird aber der in dem Venturirohr herrschende Unterdruck wenigstens
teilweise durch die Spritzöffnungen 13, die Kammer 8, das Rohr 12 und die
öffnung i i bis auf den Kanal io überm gen. Der dann in diesem Kanal herrschende
Unterdruck, welcher ein Teil des in dem Venturirohr herrschenden Unterdrucks ist,
wird nun seinerseits durch das Loch 23 auf das Rohr 22 übertragen, und ein Teil
dieses letzteren Unterdrucks bildet sich in dem Schacht 2o aus, wo er auf das Niveau
des Brennstoffs einwirkt.
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Die kalibri@erten öffnungen i 9 und 23 sind nun so ausgebildet, daß,
so lange die Drehzahl des Motors z. B. kleiner als 2000 Umdrehungen ist, das Brennstoffniveau
in dem Schacht 20 nicht die Unterkante des Rohrs 2o erreicht.
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Unter diesen Bedingungen strömt unter der Einwirkung des in dem Kanal
i o vorhandenen Unterdrucks ein aus dem Verbindungsrohr 7 kommender Luftstrom durch
den kalibrierten Durchlaß i 9 in das Rohr 22, durchströmt das Loch 23 und gelangt
an den Eingang der kalibrierten öffnung i i und zu denn von der öffnung 9 gelieferten
Brennstoff.
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Sobald der Motor etwa --ooo Umdrehungen erreichf und solange,er oberhalb
dieser Geschwindigkeit arbeitet, erreicht das. Brennstoffniveau in dem Schacht 2o
die Unterkante des Rahrs 22. Dieses letztere nimmt dann unter der Einwirkung des
Unterdrucks unmittelbar den Brennstoff auf, welcher übrigens mit etwas Luft gemischt
ist, welche weiter durch die öffnung 19 zuströmt, und dieses Gemisch wird
durch das Loch 23 an den Eingang der Öffnung i i gefördert. Das Spritzsystem arbeitet
daher stets mit dem bei 9 :dosierten Brennstoff, die kalibrierte öffnung i i führt
jedoch nicht nur Luft zu, sondern auch Brennstoff.
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Diese Arbeitsweise bewirkt eine plötzliche Anreicherung, und zwar
auf doppelte Weise, nämlich a) :durch die Verringerung des. Durchtrittsquers.chnitts
für die Emulgierungsluft, welche von dem Durchtritt von flüssigem Brennstoff durch
die kalibrierte Öffnung i i herrührt; b) .durch die gleichzeitige Vergrößerung der
Brennstoffmenge, da der von den Öffnungen 23 und i i gelieferte zusätzliche Brennstoff
zu dem von der kalibrierten öffnung 9 gelieferten hinzukommt.
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Die so erzielte Anreicherung ist sehr beträchtlich, und die Praxis
zeigt, daß. bei richtiger Wahl der kalibrierten Durchlässe i i, i9 und 23 leicht
eine Kurve der bei II dargestellten Art erhalten, werden kann.
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Die Erfindung kann natürlich abgewandelt werden. Das mittlere Rohr
22 kann z. B. durch eine seitliche Leitung ersetzt werden, welche waagerecht in
der gewünschten Höhe in den Schacht 2o mündet.
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Ferner braucht keine kalibrierte Öffnung 2 i an dem unteren Teil des
Schachts 20 vorgesehen zu werden, welcher dann unmittelbar mit dem unteren Teil
des Schwimmerbehälters in Verbindung steht.