-
Spritzvergaser Die Erfindung bezieht sich auf Spritzvergaser mit tiefliegender
Zumeßdüse für den Brennstoff und Vorgemischbildung in einem mit einer Einschnürung
versehenen Ringkanal für die in Form eines Zylindermantels strömende Primärluft,
in den der Brennstoff radial eingeführt wird, und betrifft eine neue Ausbildung
und Anordnung der zur Vorgemischbildung dienenden Teile, die eine feinere und innigere
Vernebelung des Brennstoffes ermöglicht.
-
Erfindungsgemäß ist die Durchdringungsstelle der Brennstoffstrahlen
mit der Primärluft an den Fuß einer den Düsenkopf mit dem Brennstoffaustritt beträchtlich
überragenden, mindestens zum Teil noch unter dem konstanten Brennstoffspiegel im
Schwimmergehäuse befindlichen Überhöhung des Ringkanals verlegt, so daß der Brennstoff
unter Druck in diesen eintritt, hier eine feine Vernebelung durch die Primärluft
erfährt und der Gemischnebel von dem als Venturirohr ausgebildeten, aufragenden
Endstück des Ringkanals dem Saugrohr des Vergasers zugeführt wird. .
-
Zur Begünstigung der Vernebelung des Brennstoffes hat der Köpf der
Zerstäubervorrichtung stromabwärts des Brennstoffaustrittes geringeren Durchmesser
als der stromaufwärts gelegene Teil und die Austrittsöffnungen können sowohl in
dem Mantel des Ringkanals, in dessen Kern oder beiden Elementen angeordnet sein.
Diese letzte Anordnung hat den weiteren Vorteil, daß bei Anschluß der Öffnungen
in, dem einen Bauteil an ein zweites Schwimmergefäß, der Vergaser ohne jeden Umbau
zum gleichzeitigen oder wechselndere Betrieb mit verschiedenen: Brennstoffen benutzt
werden kann.
-
Weitere Erfindungsmerkmale sind in der nachstehenden Beschreibung
erläutert, die auf die in den beigefügten Zeichnungen. beispielsweise dargestellten
Ausführungsformen des Erfindungsgegenstandes Bezug nimmt.
-
Es zeigen Abb. i einen stehenden Vergaser im Längsschnitt,.
-
Abb. z bis 1q. verschiedene Ausführungsformen des Düsenkörpers, und
des Ringkanals in diesem, Abb. 15 einen Zerstäuber mit mehreren übereinander angeordneten
Düsenkörpern, Abb-. 16 bis 18 verschiedene Anordnungsmöglichkeiten für Berichtigungsöffnungen,
Abb. i9 eine Einrichtung zum Zerstäuben des Vorratsbrennstoffes,
Abb.2o
einen Längsschnitt durch einen erfindungsgemäß- äüsgebildeten liegendenVergaser
und . -Abb. är und-22- weitere Ausführungsformen der Einrichtung zum Zerstäuben.
des Vorratsbrennstoffes.
-
Der in Abb. i dargestellte Vergaser besteht im wesentlichen aus dem
Schwimmergehäuse i,- der Ansaugleitung -4 mit Drosselklappe 9 und dem vom Boden
des Schwimmergehäuses i in das Saugrohr 4 vorspringenden Ansatz 3 zur Aufnahme der
Zerstäubereinrichtung. Der Ansatz 3 nimmt in einem aufragenden Rohrstutzen ein Zerstäuberrohr
2o auf, das sich gegen den Düsenkörper 2a abstützt, diesen in seiner Lage auf der
Brennstoffzuleitung 2 sichert und bis in das Venturirohr 8 in der Ansaugleitung
aufragt. Das Zerstäuberrohr 2o ist am oberen Ende 7 etwa in Höhe des konstanten
Brennstoffspiegels T-T in Schwimmergehäuse in Form einer Venturidüse2z eingeschnürt
und hat im unteren Teil verhältnismäßig große Durchbrechungen 29, die die Verbindung
des Innenraumes 41 mit dem an den Primärluftkana16 angeschlossenen äußeren Ringraum
42. herstellen- Der Düsenkörper 22. mit der kalibrierten Zumeßdüse 23 hat über dieser
einenaufragenden Rohrteil24, der in eine Pfanne 25 o. dgj. ausläuft und von einem-
etwa ei-oder pilzförmigen Kopf 27 überdeckt wird, so daß zwischen den beiden Elementen
25, 27 ein ringförmiger Schlitz 28 verbleibt, der mit dem Rohrteil 24 in Verbindung
steht. Der Rand des Kopfes z7 springt gegen den der Pfanne 25 zurück (Abb. 2 bis
8) und läßt zwischen sich und der Wandung des Zerstäuberrohres 2o einen genau kalibrierten
Ringkanal frei. Die Anordnung ist erfindungsgemäß so getroffen, daß, der Schlitz
28 für den Brennstoffaustritt beträchtlich' unter dem konstanten " Brennstoffspiegel
T-T im Schwimmergehäuse i liegt. ' Die in der auf der Schwimmerseite des Vergasers
in der Wandung des Saugrohres 4 untergebrachte Leerlaufdüseneinrichtung besteht
in dem dargestellten Beispiel (Abb. i) aüs einer ähnlichen Einrichtung wie _ die
Hauptdüse, kann jedoch durch jede bekannte Leerlaufdüsenanordnung ersetzt werden.
Die Brennstoffzufuhr erfolgt durch einen von der Zumeßdüse 23 aus gespeisten Kanal
zu in dem Ansatzkörper. 3, auf dessen Mündung- ein Düsenkörper 35, mit,MeBdüse 58
aufgesetzt ist. Der Düsenkörper 35 hat einen rohrartigen Aufsatz 37 mit Kugelkopf
36 und schräg- verlaufenden Austrittsöffnungen- 39 für den Brennstoff, und ist von
dem Zerstäuberrohr 31 umgeben, das in den Leerlaufkanal eingeschraubt ist und -sich
auf einem Bund des Düsenkörpers abstützt. Das Zerstäuberrohr g i mündet in die Gemischleitung
14, die das Leerlaufgemisch dem Saugrohr 4 zuführt. Breite Öffnungen 4o am Grunde
des Zerstäuberrohres 31 vermitteln -den Einlaß der von der Bohrung 13 zugeführten
Luft.
-
Der Vergaser arbeitet wie folgt: Im Ruhezustand fließt Brennstoff
aus der Schwimmerkammer i durch denVerbindungskanal io, steigt durch die Zumeßdüse
23 und das .Düsenrohr 24 nach oben, tritt an dem Ringschlitz 28 aus und füllt die
Kammern 41, 42 sowie - durch den Kanal io - die Hohlräume der Leerlaufeinrichtung
bis zur Höhe T-T des Brennstoffspiegels im Schwimmergehäuse so daß beide Zerstäubereinrichtungen
beträchtlich untergetaucht sind. Läßt man nun den Motor im Leerlauf anlaufen, so
wird durch den an der Mündung 43 des Leerlaufkanäls 14 in die Saugleitung 4 entstehenden
Unterdruck Primärluft durch den Kanal 13 angesaugt, gelangt durch die Öffnungen
46 in den Ringkanal zwischen dem Zerstäuberrohr 31 und dem Diisenkopf 35, 36, reißt
den hier befindlichen Brennstoff mit und nach dessen Erschöpfung auch den unter
Wirkung des Höhenunterschiedes. zwischen denn Brennstoffspiegel im -Schwimmergehäuse
i und den Öffnungen 39 aus diesen austretenden Brennstoff. Der Brennstoffspiegel
in den Hohlräumen der _ Hauptzerstäubereinrichtung bleibt durch den Leerlauf im
wesentlichen ugberührt.
-
Wird dann die Drosselklappe 9 geöffnet, so wird durch den von .der
Saugwirkung der Motorenkolben hervorgerufenen Unterdruck in dem - Saugrohr 4 Primärluft
durch den Kanal 6 angesaugt und beim Durchgang durch den Ringkanal 41 der in den
Kammern 44 42 enthaltene Vorratsbrennstoff -mitgerissen, so daß also schon mit dem
übergang zum Volllauf ein genügend reiches Primärgemisch in die- Zylinder gelangt,
Ist der Vorratsbrennstoff erschöpft, so strömt die Primärluft durch die Kammer 42
-und die Öffnungen 29 in den Ringkanal41, erfährt hier beim Durchgang durch die
Venturidise 3o- eine starke Drosselung und erreicht eine. g_roße-Geschwindigkeifi.
Der aus' dem ringförmigen Schlitz 28 unter Wirkung des Höhenunterschiedes gegenüber
dem Brennstoffspiegel im Schwimmergehäuse i mit Druck austretende Brennstoff, dessen-
Austrittsgeschwindigkeit noch. durch den Zug "des vorbestreichenden- Primärluftstroms.
gesteigert wird, wird durch den unter einem Winkel erfolgenden heftigen Zusammenstaß
mit der Luft äußerst fein zerstäubt und bildet mit dieser einen vollkommenen gleichartigen
Brennstoff-Luft-Nebel, der sich beim Austritt aus dem Zerstäuberrohr 7 mit der Sekundärluft
vermischt und dann in die Motorenzylinder abgesaugt wird. _ Neben - der vollkommenen.
Brennstoffvernebelung
ermöglicht die neue Einrichtung eine beträchtliche
Erhöhung der Primärluftmenge, wodurch die Dichte und- somit die Trägheit des Primärgemisches
vermindert wird, da die Drosselstelle 30 für die Primärluft in Höhe der Austrittsöffnungen
28 für den Brennstoff liegt und; die Luftdurchgangsquerschnitte 29 vor der Drosselstelle
30 verhältnismäßig groß bemessen werden können.
-
Die neue Vorrichtung ist nicht auf die Anordnung in stehenden Vergasern
beschränkt, sondern kann auch in liegende Vergaser (Abb. 2o) eingebaut werden. Ferner
kann der Kopf 27 der Zerstäuberdüse 22 in beliebiger Form ausgebildet werden, die
eine Verringerung des Durchgangsquerschnittes der Primärluft in Spritzhöhe ergibt.
So zeigen beispielsweise die Abb. 2 und 4 einen Zerstäuber mit kegeligem Kopf, während
die Abb. 3, 5 bis 7 Kugelköpfe sowie verschiedenartige Anordnung der Austrittsöffnungen
für den Brennstoff veranschaulichen.
-
Statt den Brennstoff in Form einer ausgebreiteten Lage durch einen
ringförmigen Schlitz austreten zu lassen, kann er, wie schon beim Leerlaufvergaser
nach Abb. 1 angedeutet wurde, durch radiale Kanäle ausgelassen werden, so daß sich
eine gewisse Anzahl radialer Strahlen ergibt. Man kann auch den ringförmigen Schlitz
mit radialen Kanälen zusammensetzen. So dringt, gemäß Abb. 4, der Brennstoff durch
schräge Kanäle 45 in den ringförmigen Schlitz 28. Das gleiche ist bei Abb. ¢ und
5 der Fall, welche kleine bauliche Veränderungen zeigen. Gemäß den Abb.6 und 7 sind
die Brennstoffauslaßkanäle 46 in der Ebene des ringförmigen Schlitzes 28 waagerecht
gebohrt.
-
Auch in baulicher Hinsicht kann die Vorrichtung von der vorbeschriebenen
verschieden sein. So kann das Zerstäuberrohr2o,sich mit einem Bund 48 gegen 'die
Abbiegung 49 einer zylindrischen Büchse 5o abstützen, die mit ihrem unteren, mit
Gewinde versehenen Teil sich auf einen in den Ansatz 3 eingeschraubten Teil 51 aufschraubt
und breite Öffnungen 52 für den Einlaß der Primärluft besitzt (Abb. 8). Der Teil
51 wird von einem Rohr 53 überragt, das zum Ablenken der Primärluft zwischen. den
Öffnungen 52 und 29 dient.
-
Der Brennstoff kann auch vom Umfang gegen die Achse zu gespritzt werden
(Abb. g) . Gemäß dieser Ausführungsform- mündet der mit einer kalibrierten Öffnung
55 versehene Brennstoffzuflußkanal2 in eine ringförmige Kammer 56, welche den Primärluftkanal
57 umgibt und mit ihm durch Öffnungen 59 verbunden ist. In dem Kanal 57 ist ein
Kern 58, beispielsweise in Form von zwei mit ihren Grundflächen zusammenstoßenden
Kegeln angeordnet, so daß der Querschnitt des ringförmigen Durchgangs bis zur Spritzstelle,
in der die Geschwindigkeit der Primärluft die größte wird, abnimmt. Der Brennstoff
kann auch durch einen Schlitz in der Höhe der Drosselstelle 59 ausgespritzt werden.
-
In Abb. io ist eine Anordnung dargestellt, bei der der Brennstoff
zugleich vom Umfang gegen die Mitte unter Zuhilfenahme der soeben beschriebenen
Einrichtung und von der Mitte gegen den Umfang unter Zuhilfenahme von im Kern 58
angeordneten und mit einem zweiten Brennstoffzüleitungskanal 61 verbundenen radialen
Kanälen 6o. gespritzt wird.
-
Das. durchaus gleichartige Primärgemisch, in dem sich der Brennstoff
durch die vorbeschriebenen Einrichtungen fein unterteilt bzw. zerstäubt vorfindet,
wird zweckmäßig in die Einlaßleitung des Motors durch eine Einrichtung geliefert,
welche zurAusbreitung des Primärgemischstromes geeignet ist, wodurch seine Diffusion
in der Sekundärluft begünstigt wird. Man erreicht dieses Ergebnis bei der Ausführungsform
nach Abb. i durch den divergierenden Venturikegel 21. Bei einem waagerechten Vergaser
können die Anordnungen nach Abb. i1, i2 und 2o erfolgen, bei denen die Primärmischung
durch einen kugeligen Kopf 65 austritt, der mit einem Schlitz,66i in einer zurAusflußrichtung
f der Sekundärluft senkrechten Ebene versehen ist. Die Primärmischung tritt radial
fächerförmig. aus und erleidet den unvermittelten Anprall des Sekundärluftstromes,
wodurch die Gleichartigkeit der Mischung erleichtert wird. Die Abb. 13 und 14 zeigen
eine ähnliche Anordnung, bei der der Kopf 67 Halbkugelform aufweist, deren konvexe
Fläche der Saugleitung zugekehrt ist.
-
In Abb. 15 ist' eine Anordnung zum Auslaß des, Primärgemisches bei
einem stehenden Vergaser dargestellt. Der Kopf 68 weist hierbei eine Form auf, die
der des Kopfes des zuvor beschriebenen Primärgemischzerstäubers ähnlich ist. Beispielshalber
wird in dieser Abbildung gleichfalls gezeigt, daß mehrere Zerstäubereinrichtungen
69, 70, 68 in Serie angeordnet bzw. verwendet werden können, wobei die Primärluft
vom Kanal 6 durch die Öffnungen, 29 eindringt und sich in zwei Ströme teilt, deren
einer mit großer Geschwindigkeit in der Höhe des Schlitzes 73 des Zerstäubers 69
streicht, während das erzeugte Gemisch durch den Schlitz 71 des zweiten Zerstäubers
7o austritt, vor dem der zweite Primärluftstrom mit großer Geschwindigkeit vorbeiströmt,
und die Mischung durch den Schlitz 72 des in der Saugleitungq, angeordneten Hutes
68 austritt.
-
Bei dem soeben beschriebenen Vergaser wird die übermäßige Bereicherung
des Brennstoffgemisches
bei hohen Geschwindigkeiten des .Motors
dadurch berichtigt, däß das Benzin unter konstanter, Belastung h (Abb-. r) ausgespritzt
wird, die--'den Berichtigungsfaktor bildet. Man wird aber in gewissen Fällen,' hauptsächlich
zwecks Verminderung der Menge des in der Ruhelage in den Ausnehmungenq.i, 42 des
Zerstäubers enthaltenen. Brennstoffvorrats, den Höhenunterschied und dadurch die
von ihm bewirkte Berichtigung der Brennstoffzufuhr vermindern.
-
Um diesem Übelstand abzuhelfen; sind gemäß einem weiteren Erfindungsmerkmal
(Abb. 16, 17, 18) außer der Hauptspritzdüse 23 eine oder mehrere Berichtigungsöffnungen
oberhalb der Hauptspritzdüse 23 vorgesehen, die in der Nähe der Öffnungen 29- für
den Einlaß des Primärluftstromes münden. Wie aus. Abb. 16 ersichtlich ist, prallt
die durch die Öffnungen 29 eindringende Primärluft gegen den. Teil 82 des Zerstäubers
und -erhält hierdurch eineWirbelbewegung; die denUnterdruck mit wachsender Aufprallgeschwindigkeit
immer mehr herabmindert, so däß der Brennstoffaustritt durch die Berichtigungsöffnung
8o um so mehr gebremst wird, j e größer die Geschwindigkeit der- Primärluft, d.
h. der Unterdruck in der Saugleitung des Motors ist. Gleichzeitig bewirkt die -Primärluft
eine-Zerstäubung des Berichtigungsbrennstoffes. Zu bemerken ist, daß die Berichtigungsöffnung
unter konstanter Belastung gespeist wird, wodurch noch ein zusätzlicher Berichtigungsfaktor
hinsichtlich der Zusammensetzung des Gemisches eingeführt wird.
-
Nach Abb. 17 -sind die Berichtigungsöffnungen 8o in der Achse
der Lufteinlaßöffnungen 29 angeordnet, wodurch die Wirkung der Bremsung durch die
Primärluft noch verstärkt wird. Die-kalibrierte Öffnung 23 der Hauptspritzdüse ist
stets oberhalb der Berichtigungsöffnungen 8o angeordnet.
-
Nach Abb. 18 sind die Berichtigungsöffnungen 8o derart geneigt, daß
der Brennstoff entgegen der Richtung .des Primärluftstromes gespritzt wird. Auch
hier ist die Bremsung sehr kräftig und unter Umständen derart, daß die Belieferung
durch die Berichtigungsöffnungen 8o gänzlich unterbunden wird.
-
Ein schwerwiegender Nachteil. bisher bekannter Vergaser besteht -darin;
daß-die Primärluft plötzlich den in den verschiedenen Hohlräumen enthaltenen Brennstoffvorrat
beim Anwerfen oder Wlederanlassen ansaugt und den so in überschüssiger Menge- angesaugten
Brennstoff nicht genügend zerstäubt.
-
Zur Vermeidung dieses Übelstandes. ist der Brennstoffvorrat in den
Hohlräumen gegen die unmittelbare Mitnahme durch die Primärluft, zumindest hinsichtlich
des größeren Teiles seines Volumens, geschützt, so daß der Brennstoffvorrat fortschreitend
abgesaugt wird, wobei Anordnungen zu einer guten Zerstäubung durch die Primärluft
getroffen sind (Abb. ig bis 2i).
-
Die einfachste, in Abb. 1g dargestellte Anordnung besteht aus einer
Wand 9o, die von der Kammer 41: einen- Raum 9 1 abtrennt, der für gewöhnlich
von der durch die Öffnungen 92 eindringenden Primärluft durchquert wird; die Kammer
4i, die durch Öffnungen 93, 94 mit dem ringförmigen Raum42 verbünden ist,
steht noch durch eine oder mehrere Öffnungen 95 mit dem oberhalb der Spritzdüse23
liegenden Brennstoffkanal 24 in Verbindung. Beim Anlassen oder =_Wiederanwerfen
strömt die Primärluft anfänglich durch die Öffnungen 92 und reißt die- verhältnismäßig
kleine Menge des oberhalb der Trennwand 9o vorhandenen Brennstoffvorrats mit; erst
dann dringt die Primärluft von dem ringförmigen Raum 42 durch die Öffnungen 93,
-94 in den Hohlraum 41 und treibt den Brennstoff durch die Bohrung g5 in den Kanal
24, so daß der Brennstoff durch den Schlitz 28 öder durch radiale Kanäle des Zerstäubers
austritt und der Wirkung .des - durch die Öffnungen g2, wie im Falle der Abb. i;
eindringenden Primärluft stromes ausgesetzt wird. Das Erschöpfen des Brennstoffvorrats
geht also sehr allmählich vor sich und seine Zerstäubung wird einwandfrei vollzogen.
Sobald der Vorrat erschöpft ist, kann ein Teil- der Primärluft durch die Öffnung
95 eindringen und. ein gewisses Vermischen des Brennstoffes schon im Kanal
24 bewirken.
-
In der beispielshalber einen liegenden Vergaser darstellenden Abb.-2o
ist noch eine Berichtigungsöffnung 8o vorgesehen.- Die Bremsung der Belieferung
durch diese Öffnung 8o erfolgt von ' dem, durch die zweckmäßig konische- Bohrung
93, 95, 96 eindringenden Primärluftstrom aus. : Bei normalem Lauf nimmt die durch
die Öffnung 93 eindringende Primärluft den durch die Öffnung 8o austretenden
Berichtigungsbrennstoff mit und zerstäubt ihn, wobei seine vollkommene Zerstäubung
infolge seines Durchgangs durch den Zerstäuber gesichert wird.
-
Nach Abb. 2r. wird der, Berichtigungsbrennstoff, dem Zerstäuber durch
einen Kanal 98 zugeführt, der- in den -Schlitz 28 des Zerstäubers durch eine kalibrierte
Öffnung 99 mündet. In dieser Abbildung ist. auch eine andere Anordnung der
Berichtigungsöffnung 8o dargestellt.
-
Nach Abb: 22 mündet nur der zKanal 24 der Hauptdüse 23 in den ringförmigen
Zerstäüberschlitz 28, während ein besonderer Kanal 98, durch den -der Brennstoffvorrat
austritt, zu einer. kalibrierten Öffnung 99 am -Scheitel des Zerstäuberkopfes 27
führt.
Bei den Ausführungsformen der Erfindung, bei denen der Brennstoff
durch zwei verschiedene Wege (Abb. io, 16, 17, 18, i9, 21, 22) zugeführt
wird, ist es möglich, den Vergaser mit zwei verschiedenartigen Brennstoffen zu speisen,
insbesondere mit einem leichten Brennstoff zum Erleichtern des Wiederanwerfens und
einem schweren Brennstoff für den Kraftstrahl, so- daß das Endgemisch bei geringen
Geschwindigkeiten eine größere Menge leichter Kohlenwässerstoffe aufweist, die mit
wachsenderGeschwindigkeit abnimmt, wodurch die Zündung bei entsprechender Änderung
des Zündpunktes günstig beeinflußt wird. Dieses Ergebnis ist nicht erreichbar, wenn
eine vorherige Vermischung schwerer und leichter Kohlenwasserstoffe, deren Vermischbarkeit
oft eine unvollkommene ist, erfolgt.
-
Bei der Ausführung nach Abb. io kann der leichte Brennstoff beispielsweise
durch die Kanäle 6o des mittleren Kerns 58 und der schwere Brennstoff durch die
Öffnungen 59 der ringförmigen Kammer 56, oder umgekehrt, zugeführt werden. Die Einrichtung
ist derart, daß die Vorratsräume ioo, ioi in der Ruhelage mit leichtem Brennstoff
gefüllt sind, der beispielsweise von einem zweiten Behälter mit konstantem Brennstoffspiegel,
in dem die konstante Höhe des leichten Brennstoffes unter Berücksichtigung der relativen
Dichten der beiden Brennstoffe bestimmt wird, geliefert wird.
-
Bei den Ausführungen nach Abb. 16, 17, 18, 2o, 21 und 22 können die
Berichtigungsöffnungen 8o zur Speisung mit leichtem Brennstoff verwendet und zu
diesem Zweck durch geeignete Leitungen an einen zweiten Behälter mit. konstantem
Brennstoffspiegel angeschlossen werden. Die Zerstäubung der beiden Brennstoffe kann
nach ihrer Vermischung erfolgen wie im Falle der Anwendung der Einrichtung nach
Abb. 2o, oder sie erfolgt getrennt wie bei der Einrichtung nach Abb. 22.
-
Die Erfindung ist nicht auf die beschriebenen Ausführungseinzelheiten
beschränkt, die zahlreiche Abänderungen ohne Verlassen des Erfindungsbereiches zulassen.