DEM0020512MA - - Google Patents

Description

BUNDESREPUBLIK DEUTSCHLAND

Tag der Anmeldung: 22. Oktober 1953 Bekanntgemacht am 29. September 1955

DEUTSCHES PATENTAMT

Bei Brennkraftmaschinen besteht die Gefahr, daß in der Kraftstoffzuleitung niedrigsiedende Bestandteile deiS' Kraftstoffes infolge Wärmezufuhr von außen, verdampfen,. Diese Verdampfung¹ ist um so lebhafter, je intensiver die Wärmeeinwirkung' ist, und kann insbesondere bei heißem. Wetter zu einer¹ Verringerung¹ der Förderleistung der Kraftstoff or derpumpe bzw. zum völligen Aussetzen der Kraftstoffzufuhr zum Motor führen.

Es ist bekannt, der Entwicklung der Dampfblasen durch einen auf der Leitung angebrachten Asbestmantel entgegenzuwirken. Ferner ist es bekannt, bereits entstandenen Dampfblasen Gelegenheit zur Kondensation zu geben, indem man auf einem die Leitungsanschlüsse und die Durchströmkanäle aufweisenden Formstück-Unterteil einen wiiidkesselartigen, mit Kühlrippen versehenen, als Kondensationsbehälter wirkenden Aufsatz vorsieht, in dem die Dämpfe nach oben entweichen können. Bei einer solchen Einrichtung ist auch schon ein vom Formstück-Unterteil aus in den Kondensationsbehälter hineinragendes Steigrohr vorgesehen worden, das die aufsteigenden Dampfblasen durch eine düsenartige Öffnung einem oberen Behälterraum zuführt, der als Kondensationsraum von dem unteren Behälterraum durch eine in der

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Nähe ihres Außenrandes mit Kondensatdurchtrittsöffnungcn versehene Querwand abgeteilt ist. 1 lierdurch soll die Kondensation des Dampfes im wesentlichen dem am stärksten gekühlten oberen Behällerteil übertragen werden. Das Steigrohr ist hierbei ein zylindrisches Rohr mit einer oberen Stirnwand, in der eine Düsenöffmmg vorgesehen ist, während die den oberen und den unteren Behälterraum voneinander trennende Querwand mit ίο einem Kegelmantel das Steigrohrende übergreift und für den Durchtritt des aus dem Steigrohr austretenden Dampfes eine mit dem Steigrohr achsgleiche Bohrung hat.

Die ICrInKlUiIg be/.weckt, die zuletzt erwähnte Kondeiisalionseinrichtung zu verbessern, und besteht darin, daß das Steigrohr, vorzugsweise nach Art eines Venturirohres, von einem verhältnismäßig großen ICintrittsquerschnitt aus nach oben stetig verengt ist und im Anschluß an seine engste 2» Stelle eine bis an die Behälterwand reichende starke ICrweiterung hat, welche die Trennwand zwischen dem oberen und dem unteren Behälterraum bildet. Nunmehr mündet das Steigrohr unmittelbar in den oberen Behälterraum und ist derart gestaltet, daß die Dumpfe, bis zum Eintritt in den Kondensationsriimii diine nennenswerte Strömungsverluste auf eine große (ieschwindigkeit beschleunigt werden und sofort in den Bereich der kühlenden Behälterwand gelangen. I lierdurch sind gegenüber der bekannten Ausführung die Bedingungen für die Abführung der Dampfblasen durch das Steigrohr und für die Kondensation im oberen Behälterteil erheblich günstiger.

Zweckmäßig ist der zylindrische Kondensationsbehälter mit seinem in an sich bekannter Weise etwa halbkugelförmigen Oberteil aus einem Stück hergestellt und mit seinem unteren Rand an eine seinen Boden bildende tassenartige Erweiterung des die I hirehströmkanälc und die Leitungsanschlüsse aufweisenden Formstückes angeflanscht, in dessen nach oben abgehende 1 )ampfabzugbohrung das Steigrohr eingesetzt ist.

I lierdurch sind die 1 lerstellung und die Montage der Vorrichtung erheblich einfädler als bei der bekannten Ausführungsform, bei welcher der Behälteroberteil als besonderes Stück aufgesetzt werden mußte und der Behälterunterteil einen Boden halte, durch den das Steigrohr als Anschlußstutzen für das in die Kraftstoiizuleitung eiligebaute Formstück hindurchging.

I las Formstück mit den Leitungsanschlüssen, das, wie an sich bekannt, zusätzlich mit Kühlrippen versehen sein kann, ist vorteilhaft zwischen seinen Leitungsanschlüssen unten zu einem Beruhigungsraum erweitert, durch welchen bei verminderter Strömung das Aufsteigen der Dampfblasen nach dem Steigrohr begünstigt wird. Zweckmäßig ist der Beruhigungsraum durch eine von unten her aufschraubbare Kappe abgeschlossen, die mit Kühl rippen versehen sein kanu. Ferner kann man in das Formstück einen Kraftstoffilter einbauen, dessen vorzugsweise mit Kühlrippen versehenes Gehäuse von unten her au das Formstück angeschraubt ist.

Die Erfindung ist an Hand von in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispiclen erläutert. Es zeigt

Fig. ι einen Achsschnitt der Vorrichtung in der einfachsten Ausführung,

Fig. 2 eine teilweise geschnittene Seitenansicht einer Ausführungsform mit einem Beruhigungsraum im Unterteil,

Fig. 3 eine gleiche Darstellung für eine Ausführungsform mit einem Kraftstoffilter,

Fig. 4 eine schematische Anordnung der Vorrichtung in der Kraftstoffzuleitung einer Brennkraftmaschine in kleinerem Maßstab.

Der den Kraftstoff führende Unterteil ist ein Formstück 1, das an zwei vorzugsweise einander gegenüberliegenden Stellen Anschlußstutzen 2 und 3 für die Kraftstoffleitung hat. Der Kraftstoff tritt durch den Stutzen 2 ein und durch den Stutzen 3 aus. Oben hat das Formstück 1 eine tassenartige Erweiterung 4, die mit dem darunterliegenden Kraftstoffraum durch eine zentrale Bohrung 5 großen Durchmessers und eine zweite Bohrung 6 kleineren Durchmessers verbunden ist. Auf einen Flansch 7 der tassenartigen Erweiterung 4 des Formstückes 1 ist ein dünnwandiger Zylinder 8 unter Zwischenlage eines Dichtungsringes 9 mittels Schrauben 10 befestigt. Der Zylinder 8 ist oben durch eine etwa halbkugelförmig ausgebildete, mit ihm aus einem Stück bestehende Kuppel 11 abgeschlossen und auf seiner ganzen Außenseite mit Kühlrippen 12 versehen. In die zentrale Bohrung 5 des Formstückes 1 ist ein Steigrohr 13 eingesetzt, gs das sich nach oben bis auf einen Bruchteil seines unteren lichten Querschnittes verengt. Von seiner engsten Stelle 14 aus ist das Rohr 13 nach oben stark erweitert. Das Steigrohr hat also die wesentlichen Merkmale eines Venturirohres. Die Erweiterung 15 des Rohres 13 reicht mit ihrem Außenrand bis zur Wand des Zylinders 8. Beim Aufsetzen des Zylinders 8 auf das Formstück 1 führt sich daher der obere, außen flanschartig ausgebildete Rand 16 des Steigrohres 13 an der Zylinderwand. Seine Einwärtsl >ewegung in den Zylinder ist durch einen Absatz 17 der Zylinderwand begrenzt, der beim Ausführungsbeispiel etwa dort liegt, wo die Wölbung der Kuppel 11 beginnt. Auf diese Weise ist der Zylinderraum in einen oberen Raum τ8 und einen no unteren Raum 19 geteilt. Eine Verbindung zwischen den beiden Räumen besteht lediglich durch kleine Öffnungen 20 im Randteil 16 des Steigrohres. Die Summe der Querschnitte der öffnungen 20 ist zweckmäßig kleiner als der Querschnitt des Rohres 13 an der engsten Stelle 14. Die Bohrung 6 verbindet den unteren Zylinderraum 19 mit dem Kraftstoffraum. Zweckmäßig ist die Bohrung 6 auf der dem Austrittsstutzen 3 zugekehrten Seite vorgesehen.

Hiernach ergibt sich folgende Wirkungsweise: Der Kraftstoff tritt durch den Stutzen 2 in das Formstück 1 ein und durch den Stutzen 3 aus diesem aus. Die vom Kraftstoff mitgeführten Dampfblasen halten sich im wesentlichen im oberen Teil des Kanalquerschnittes und gelangen in den

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Bereich der nach oben abgehenden Bohrung 5, in die das Steigrohr 13 eingesetzt ist. Hier haben sie eine Ausweichmöglichkeit nach oben. Ihr Eintritt in das Steigrohr 13 ist dadurch begünstigt, daß dieses an seinem unteren Ende eine große lichte Weite hat. Der aufsteigende Dampf gelangt in den oberen Zy linder raum 18 und findet an der dort verhältnismäßig kühlen Zylinderwand Gelegenheit zum Kondensieren. Hierbei findet in den Zylinderräumen 18 und 19 eine der Kondensationstemperatur entsprechende Drucksenkung statt, die den Flüssigkeitsspiegel im Steigrohr hebt und ein starkes Nachströmen von Dampf bewirkt. Infolge der venturirohrartigen Ausbildung des Steigrohres 13 werden die Dämpfe bis zu ihrem Austritt in den Zylinderraum 18 an der engsten Stelle 14 des Steigrohres auf ein Mehrfaches ihrer Anfangsgeschwindigkeit beschleunigt, ohne daß hierbei nennenswerte Strömungsverluste auftreten. Der Dampfstrahl trifft im Bereich des Scheitels der Kuppel 11 an die Zylinderwand und wird allseits entlang der Zylinderwand nach unten umgelenkt. Der Dampf bleibt also mit der Zylinderwand in Berührung und findet an dieser ausreichend Gelegenheit zum Kondensieren. Das Kondensat läuft an der Zylinderwand bis auf den Rand 16 des Rohres herunter und tropft durch die kleinen öffnungen 20 in den unteren Zylinderraum 19 ab, von wo es durch die Bohrung 6 dem abströmenden' Kraftstoff zufließt.

In die trichterförmige Erweiterung 15 einlaufendes Kondensat kann durch die engste Stelle 14 des Steigrohres abfließen, soweit es nicht von dem entgegengerichteten Dampfstrom mitgerissen oder aufgesaugt wird.

Das sichere Eintreten des Dampfes in das Steigrohr 13 kann dadurch begünstigt werden, daß, wie beim Ausführungsbeispiel, die Oberseite des Kraftstoffkanals auf der Eintrittsseite nach der Bohrung 5 hin einen Anstieg 21 hat. An Stelle der Rücklaufbohrung 6 oder zusätzlich zu dieser kann das Steigrohr 13 an der tiefsten Stelle des unteren Behälterraumes 19 radiale Rücklauföffnungen 22 haben.

Das Ausführungsbeispiel Fig. 2 unterscheidet sich vom Ausführungsbeispiel Fig. 1 dadurch, daß das Formstück 1 einen nach unten gerichteten Stutzen 23 hat, auf den eine Kappe 24 aufgeschraubt ist. Der Stutzen 23 hat etwa die lichte Weite des Zylinders 8. Hierdurch wird im Formstück 1 ein Beruhigungsraum gebildet, der die Dampfausscheidung unterhalb des Steigrohres 13 begünstigt. Am Formstück 1 und an der Kappe 24 sind beim Ausführungsbeispiel Kühlrippen 25 bzw. 26 vorgesehen. Beim Ausführungsbeispiel Fig. 3 ist an das Formstück 1 ein Kraftstoffilter angebaut. Dieser hat einen Siebeinsatz 28,'der in einem Korb 29 angeordnet ist. Der Korb 29 ist mit einem Stutzen 30 seiner oberen Wand von unten her in die hier längere Einsatzbohrung 5 einschiebbar und legt sich mit seiner oberen Wand an die Unterseite des Formstückes an. Der Filtereinsatz 28, 29 befindet sich in einem Gehäuse 31, das in Gestalt einer Kappe von unten her auf einen Stutzen 32 des j Formstückes 1 unter Zwischenlage eines Dichtungsringes aufgeschraubt ist. Das Gehäuse 31 ist beim Ausführungsbeispiel mit Kühlrippen 33 versehen. Der Siebeinsatz 28 ist an der oberen Wand des Korbes 29 im Bereich einer außermittig angeordneten Eintrittsöffnung 34 befestigt, z. B. festgelötet. Im übrigen hat er von den Wänden des Korbes 29 Abstand, so daß der Kraftstoff allseitig frei durch das Sieb austreten kann. Gegenüber der Eintrittsöffnung 34 ist in der oberen Wand des Siebkorbes 29 eine Austrittsöffnung 35 für den Kraftstoff vorgesehen. Gleichliegend zur Eintrittsöffnung 34 und zur Austrittsöffnung 35 sind in dem Formstück 1 zu beiden Seiten der Dampfabzugbohrung 5 nach unten ausmündende Zulauf- und Ablaufkanäle 36 bzw. 37 vorgesehen, die mit den Anschlußstutzen 2 bzw. 3 Verbindung haben. Um den Siebeinsatz 28, 29 stets in der richtigen Lage einsetzen zu können, hat der Stutzen 30 eine Nase 38, die in eine Ausnehmung des Formstückes 1 eingreift. Außerdem sind in dem Formstück 1 zwischen der Dampfabzugöffnung 5 und dem Zulaufkanal 36 sowie dem Ablaufkanal 37 Verbindungsöffnungen 39 und 40 vorgesehen. Die Verbindungsöffnung 40 zum Zulaufkanal 36 ist verhältnismäßig klein und mit einem Düseneinsatz 41 versehen. Durch sie können Dampf- oder Gaseinschlüsse unmittelbar vom Zulaufkanal 36 in die Bohrung 5 bzw. das Steigrohr 13 austreten. Die Verbindungsöffnung 39 zum Ablaufkanal 37 ist groß, und zwar größer als die Aus- . trittsöffnung 35 des Filterkörpers 29, so daß durch sie der größte Teil des Kraftstoffes abzieht, nachdem er in der zum Steigrohr 13 führenden Bohrung 5 hochgestiegen ist. Die Austrittsöffnung 35 im Siebkorb 29 könnte gegebenenfalls wegfallen, so daß der ganze Kraftstoff über die Bohrung 5 in den Kanal 37 austritt.

Fig. 4 zeigt ein. Beispiel für eine Anordnung der Kondensationseinrichtung in der Kraftstoffzuleitung einer Brennkraftmaschine. Hierbei ist angenommen, daß in die vom Kraftstoffbehälter A zum Vergaser V des Motors M führende Kraftstoffleitung L eine Kraftstoffpumpe P eingebaut ist. In diesem Falle ist zweckmäßig vor und nach der Kraftstoffpumpe eine Kondensationseinrichtung K bzw. K₁ vorgesehen. Man kann jedoch gegebenenfalls auch mit einer der beiden Kondensationsein- no richtungen auskommen.

Claims (1)

1. PATENTANSPRÜCHE:

   i. Vorrichtung in Kraftstoffleitungen zum Kondensieren von dampfförmig gewordenen Kraftstoffbestandteilen, bestehend aus einem die Leitungsanschlüsse und die Durchströmkanäle aufweisenden Formstück-Unterteil mit einem windkesselartigen, mit Kühlrippen versehenen, als Kondensationsbehälter wirkenden Aufsatz, in den ein vom Formstück-Unterteil ausgehendes Steigrohr hineinragt, das die aufsteigenden Dampfblasen durch eine düsenartige öffnung einem oberen Behälterraum zuführt, der als Kondensierraum von dem unteren Behälterraum

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   durch ci 1 η· in der Nähe ihres Aui.lenrandes mit Kondensatabllußöffnungeu versehene Querwand abgeteilt ist, dadurch gekennzeichnet, daß das Steigrohr (13), vorzugsweise nach Art eines Ventunrohres, von einem verhältnismäßig großen Kintrittsquerschmtt aus nach oben stetig verengt ist und im Anschluß an seine engste Stelle (i.|) eine bis zur Behälterwand reichende starke Krweiterung (15) hai, welche die Trennwand zwischen dem oberen Behälterraum (18) und dem unteren Behälterraum (19) bildet.

   j. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der zylindrische Kondensationsbehälter (K) mit seinem etwas halbkugelfönnig ausgebildeten Oberteil (9) aus einem Stück hergestellt und mit seinem unteren Rand an eine seinen Hoden bildende tassenartige Erweiterung (.|) des die Durchströmkanäle und Leitungsanschlüsse aufweisenden Formstückes (1) angeschraubt ist, in dessen nach oben abgehende Dampfabzugbohrung (5) das Steigrohr (13) eingesetzt ist.

   3. Vorrichtung nach den Ansprüchen 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß in dem vorzugsweise mit Kühlrippen (25) versehenen Formstück (1) durch einen nach unten gerichteten Stutzen (23) mit einer aufgeschraubten Abschlußkappe (24), die ebenfalls vorzugsweise mit Kühlrippen (26) versehen ist, unterhalb des Steigrohres (13) ein Beruhigungsraum erzeugt ist.

   4. Vorrichtung nach den Ansprüchen 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß an das Formstück (1) ein Kraftstoffilter angebaut ist, dessen vorzugsweise mit Kühlrippen (33) versehenes Gehäuse (31) in Gestalt einer Kappe von unten her an das Formstück angeschraubt ist.

   Angezogene Druckschriften:
   USA.-Patentschrift Nr. 2 191 490.

   Hierzu 1 Blatt Zeichnungen