DE900891C

DE900891C - Vorrichtung zum Bilden eines Brennstoff-Luft-Gemisches mit zusaetzlicher Luft

Info

Publication number: DE900891C
Application number: DET5081A
Authority: DE
Inventors: Wilhelm Thies
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1951-10-26
Filing date: 1951-10-26
Publication date: 1954-07-19

Description

Vorrichtung zum Bilden eines Brennstoff-Luft-Gemisches mit zusätzlicher Luft Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Bilden eines durch in Abhängigkeit von der Brennstoffzufuhr steuerbare zusätzliche Luft angereicherten, vom Vergaser gelieferten Brennstoff-Luft-Gemisches mit einer der Ansaugeleitung der Zylinder vorgeschalteten Vorrichtung zum Durchwirbeln des Gemisches.
Bei einer bekannten Vorrichtung dieser Art wird die Zusatzluft dem vom Vergaser gelieferten Brennstoff-Luft-Gemisch durch einen Hohlringkörper, der mit einer Anzahl von Öffnungen versehen ist, zugeführt. Das von den Zylindern der Brennkraftmaschine angesaugte Brennstoff-Luft-Gemisch und die dabei ebenfalls durch die Öffnungen des Hohlringkörpers angesaugte Zusatzluft trifft beim Ansaugen auf zwei hintereinanderliegende um 9o° gegeneinander versetzte drehbare Propeller, die durch das angesaugte Gemisch in Umlauf gesetzt werden. Die Zusatzluft ist in Abhängigkeit von der Brennstoffzufuhr steuerbar, und zwar durch einen in der Zusatzluftleitung angeordneten Kolbenschieber.
Diese bekannte Vorrichtung ist nachteilig, einmal weil der Querschnitt der Öffnungen in dem Hohlringraum ein für allemal festliegt und der Gesamtquerschnitt dieser Öffnungen sich nicht durch den vorgeschalteten Kolbenschieber so regeln läßt, daB das den Zylindern zugeführte Brennstoff-Luft-Gemisch immer die richtige Menge Zusatzluft erhält. Sie ist des weiteren nachteilig, weil diese drehbar angeordneten Wirbelungspropeller den Beanspruchungen des mit hoher Geschwindigkeit auf sie treffenden Gemisches nicht standhalten, sondern, wie durch Erprobungen festgestellt worden ist, brechen, so daß die Bruchstücke dieser Propeller den Motor gefährden.
Die Erfindung bezweckt, die verschiedenen Mängel der bekannten Vorrichtung zu beseitigen und eine Vorrichtung zu schaffen, welche einmal eine zuverlässige Durchwirbelung des vom Vergaser gelieferten Brennstoff-Luft-Gemisches und der zusätzlich zugeführten Luft für die Dauer gewährleistet und in ihrem Aufbau einfach und in ihrer Herstellung billig ist.
Zur Lösung dieser Aufgabe wird eine Vorrichtung zum Bilden eines durch in Abhängigkeit von der Brennstoffzufuhr steuerbare zusätzliche Luft angereicherten, vom Vergaser gelieferten Brennstoff-Luft-Gemisches für Breimkraftmaschinen vorgeschlagen mit einer der Ansaugeleitung der Zylinder vorgeschalteten Vorrichtung zum Durchwirbeln des Gemisches, welches sich der Erfindung gemäß dadurch kennzeichnet, daß in die das Vergaserßreniistoff-Luft-Gemisch liefernde Leitung eine Düse mündet mit einem zum Verstellen des Düsenquerschnittes federbelasteten, mit dem Vergasergestänge verbundenen Düsenkegel, die zur Düse führende Ansaugeleitung für die Zusatzluft von den Abgasen beheizt und zwischen die Leitung und den Ansaugekanal für die Zylinder eine vorzugsweise durch die Abgase beheizbare Wirbelungskammer. vorzugsweise zylindrischen Querschnittes, geschaltet ist und in der Kammer eine Anzahl hintereinanderliegender, versetzt zueinander, fester, propellerartiger Leitflächen vorgesehen ist. die so verbunden sind, daß sie dem mit Zusatzluft angereicherten Brennstoff-Luft-Gemisch in Richtung auf den Ansaugekanal einen Drall verleihen.
Die Erfindung betrifft ferner ein Verfahren zum Herstellen der propellerartigen Leitflächen für das durch Zusatzluft angereicherte Brennstoff-Luft-Gemisch, welches sich der Erfindung gemäß dadurch kennzeichnet, daß die Leitflächen aus einem Blechstreifen, vorzugsweise aus Kupfer, derart herausgeschnitten sind, daß sie blattartig an dem Blechstreifen sitzen, ihre Leitflächen sodann gegen den Blechstreifen verschränkt werden, der Blechstreifen mit den verschränkten Leitflächen zu einer Spirale gewunden und diese Spirale mit ihrem Blechstreifen an der Innenwand eines Hohlzylinders, vorzugsweise aus Kupfer, befestigt wird.
Weitere Kennzeichen der Erfindung ergeben sich aus der Beschreibung, den Ansprüchen und der Zeichnung.
In der Zeichnung ist eine Vorrichtung gemäß der Erfindung in einer Ausführungsform beispielsweise dargestellt.
Fig. i ist ein Längsschnitt durch die Vorrichtung; Fig. 2 ist ein Schnitt nach der Linie II-II der Fig. 1; Fig. 3 ist eine Ansicht in Richtung des in Fig. i eingezeichneten Pfeiles III, sie zeigt als Einzelheit das Reguliergestänge für die Düse.
Mit i ist eine vom Vergaser der Brennkraftniaschine kommende Leitung mit Vergaserdrosselklappe 2 bezeichnet. An die Vergaserleitung i ist ein Düsenkörper 3 unter Zwischenschaltung einer Dichtung :4 angeflanscht. Im Düsenkörper 3 ist eine Düse 5 angeordnet, deren Querschnitt durch einen Düsenkegel 6 verstellbar ist. Der Düsenkegel 6 ist mit Gewinde 7 und einer Sicherungsmutter 8 in einen Kolben 9 eingeschraubt. Der Kolben 9 hat eine Kurvenbahn io (s. Fig. 2) ; in diese greift ein in den Düsenkörper eingeschraubter Stift i i. Eine Kolbenstange 12 für den Kolben 9 trägt außen einen Hebel 13. An diesem ist ein Gewindebolzen 14 mit einer Gewindemuffe 1s befestigt, die mit dem nicht weiter dargestellten Vergasergestänge verbunden ist (s. Fig. 3). Der Düsenkörper 3 ist nach außen durch eine 'Mutter 16 abgedichtet. Über die Kolbenstange 12 ist eine Druckfeder 17 geschoben, welche den Kolben 9 mit dem Düsenkegel 6 auf seinen Sitz drückt.
Das Reguliergestänge für den Düsenkegel ist so mit dem Vergasergestänge verbunden, daß, wenn der Hebel der Brennstoffzufuhr betätigt, also beispielsweise bei einem Kraftfahrzeug der Fußgashebel niedergedrückt wird, der Düsenkegel infolge der Kurvenführung io vom Sitz der Düse abgehoben wird, wodurch der Querschnitt der Düse in dem Maße verändert wird, wie der Fußgashebel betätigt, d. h. Brennstoff zugeführt wird.
Es ist also durch diese Vorrichtung dafür Sorge getragen, daß entsprechend der Mehrzuführung von Brennstoff auch gleichzeitig mehr Zusatzluft dem vom Vergaser über die Leitung i gelieferten Brennstoff-Luft-Gemisch zugeführt wird.
Das richtige Verhältnis zwischen Brennstoffmenge und Zusatzluft ist einstellbar, hierzu ist der Düsenkegel 6 mit Gewinde und einer Einstellmutter 8 versehen und in den Kolben 9 eingeschraubt.
Wie aus der Zeichnung ersichtlich, endet die Düse 5 etwa im mittleren Raume des Düsenkörpers 3, d. h. die Zusatzluft wird in den mittleren Teil des Stromes des Brennstoff-Luft-Gemisches eingeführt.
Abweichend von diesem Ausführungsbeispiel kann die Zusatzluft auch tangential in diesen Raum eingeführt werden. Da dies ohne weiteres verständlich ist und in bekannter Weise geschieht, erübrigt sich eine besondere Darstellung dieser Vorrichtung.
Die einzelnen Zylinder der Maschine saugen die Zusatzluft über eine spiralig gewundene, von den Auspuffgasen umspülte und somit beheizte Ansaugeleitung 18 an (s. Fig. i). Die Zusatzluft gelangt also erwärmt in das vom Vergaser gelieferte Brennstoff-Luft-Gemisch.
Der beschriebene Düsenkörper 3 ist über einen Flansch i9 an den zu den einzelnen Zylindern führenden Ansaugekanal 2o angeflanscht. Er hat eine Heizkammer 21 mit Heizkanälen 22, durch welche die Abgase der Maschine streichen. Die Temperatur der Heizkammer 21 ist hekannterweise durch eine Klappe 23 regelbar.
Im Ansaugekanal2o im Bereich des oberen Teiles der Heizkammer 21 ist ein Hohlzylinder 24 eingesetzt, in welchem eine Spirale 25 mit Leitflächen 26 befestigt ist. Dieser Hohlzylinder mit den Leitflächen soll als Wirbelungskarnnier bezeichnet werden, weil in ihr (las Vergaser-Brennstoff-Luft- und -Zusatzluft-Gemisch, wenn es von den Zylindern der Brennkraftmaschine angesogen wird, durcheinandergewirbelt wird und einen gegen den Ansaugekanal hin gerichteten Drall erfährt.
Hierzu ist in der Wirbelungskammer 24 eine Leitflächenspirale vorgesehen, die nach einem besonderen Verfahren gemäß der Erfindung hergestellt ist und nach den Fig. 4 bis 8 erläutert «-erden soll.
Aus einem Kupferblechstreifen ist, wie dies I# ig. .4 in einer Ansicht von oben zeigt, eine Anzahl von Leitflächen 26 herausgeschnitten, die propellerartige Gestalt haben. Die eine Kante der Leitflächen 26 ist bei 27 angeschärft. Diese Kante 27 ist bei den einzelnen Leitflächen jeweils die Abfließkante des durch die haininer hindurchgesogenen Stromes des Brenristoff-Luft- und -Zusatzluft-Gemisches. In diesem Zustande des Herstellungsverfahrens der Leitflächenspirale stehen die Leitflächen blätterartig an (lern übrigbleibenden Teil 25 des Kupferblechstreifens.
In der nächsten Verfahrensstufe werden die Leitflächen gegenüber dem Streifen 25 in der Weise verschränkt, wie e: die beiden oberen Leitflächen 26 der F1,. > zeigen: die beiden unteren Leitflächen 26 der Fig. 5 haben noch die Stellung wie sie die sämtlichen in Fig.4 gezeigten Leitflächen haben. Es ist klar, daß alle Leitflächen in der Weise verschränkt werden, wie dies bei den beiden oberen Leitflächen der F1,. 5 und in Fig. 6 gezeigt ist. Fig. 6 ist eine Ansicht in Richtung des Pfeiles VI der Fig. 5.
In der nächsten Verfahrensstufe wird der Kupferblechstreifen 25 mit seinen sämtlich verschränkten I.eitfläclieri 26 zu einer Spirale gewunden, die dann, wie dies im Schnitt der Fig. 7 dargestellt ist, in den Kupferhohlzylinder 24 eingesetzt und darin durch Niete 28 mit der Innenwandung des Hohlzylinders 24 verbunden wird.
Die eingesetzte Spirale bietet mit ihren verschränkten Leitflächen von oben gesehen, d. h. wie es Fig. 8 zeigt. (las Bild von hintereinanderliegenden Propellerleitflächen, wobei die abgeschrägten Aufprallkanten 27 nach vorn stehen.
Die Leitflächenspirale kann außer einer Vernietung auch noch durch Löten im Hohlzylinder befestigt sein.
Das vorgeschlagene, mit der beschriebenen Vorrichtung durchführbare Verfahren ist ohne weiteres klar: das vom Vergaser gelieferte Brennstoff-Luft-Gemisch erhält über die Düse 5 um so mehr zusätzliche erwärmte Verbrennungsluft, je mehr Brennstoff den Zylindern zugeführt wird. Die zusätzliche Verbrennungsluft mischt sich, da sie entweder in den mittleren Kern des Brennstoff-Luft-Gemisch-Stromes oder tangential in ihn hineingebracht wird, innig finit dieseln Gemisch. Dieses angesaugte Vergaser-Brennstoff-Luft- und -Zusatzluft-Gemisch erhält beire Durchströmen der Kammer 24 gleichzeitig eine Rotation und einen Drall gegen den Ansaugekanal hin. Infolge der Beheizung des Brennstoff-Gas-Stromes durch die Heizkammer 21 findet außer einer innigen Durchwirbelung des Gemisches in der Kammer 24 noch eine @'erdampfung des (Teetisches in zulässigen Grenzen statt.
Die Anwendung des vorgeschlagenen Verfahrens und seine Durchführung mit einer Vorrichtung, \vie sie als Ausführungsbeispiel vorstehend beschrieben und dargestellt ist, ergab beispielsweise bei Kraftwagen im Stadtverkehr eine Brennstoffersparnis von rund 15'/(), berechnet auf den r oo-ket-@'erbrauch, und eine Leistungssteigerung von rund i t "o.

Claims

PATENTANSPRÜCHE: i. Vorrichtung zum Bilden eines durch in Abhängigkeit von der Brennstoffzufuhr steuerbare zusätzliche Luft angereicherten, vom Vergaser gelieferten Brennstoff-Luft-Gemisches für Breinikraftinaschinen mit einer der Ansaugeleitung der Zylinder vorgeschalteten Vorrichtung zum Durchwirbeln des Gemisches, dadurch gekennzeichnet. (laß in die das Vergaser-Brennstoff-Luft-Gemisch liefernde Leitung (t) eine Düse (5) mündet mit einem zum Verstellen des Düsenquerschnittes federbelasteten, mit denn Vergasergestänge (15, 14) verbundenen Düsenkegel (6), die zur Düse (5) führende Ansaugeleitung (r8) für die Zusatzluft von den Abgasen beheizt und zwischen die Leitung (i) arid den Ansaugekanal (20) für die Zylinder eine vorzugsweise durch die Abgase beheizbare Wirbelungskaminer (24 ). vorzugsweise zylindrischen Querschnittes. geschaltet ist und in der h:imeter (24) eine Anzahl hintereinanderliegender, versetzt zueinander, fester, propellerartiger Leitflächen (26) vorgesehen ist, die so verbunden sind, daß sie dem mit Zusatzluft angereicherten Brennstoff-Luft-Gemisch in Richtung auf den Ansaugekanal (2o) einen Drall verleihen.
2. Vorrichtung nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß die Düse (5) in den mittleren Teil der Leitung (i) mündet.
3. Vorrichtung nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet. daß die Düse (5) tangential in die Leitung (i) mündet.
4. Vorrichtung nach Anspruch i bis 3. dadurch gekennzeichnet, daß die Ansaugeleitung für die Zusatzluft als Heizspirale ausgebildet und von der den Motor umgebenden warmen Luft beheizbar ist.
5. Vorrichtung nach Anspruch i bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Kammer (24) voll einer Heizkammer (22), durch welche die Abgase des ?Motors gehen, umgeben ist.
6. Vorrichtung nach Anspruch i bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Aufprallkanten (27) der Leitflächen (26) angeschärft sind. . Vorrichtung nach Anspruch i bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Kammer mit den Leitflächen als ein auswechselbares Ganzes durchgebildet ist. B. Verfahren zum Herstellen der propellerartigen Leitflächen (26) der Kammer (24) gemäß Anspruch i his 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Leitflächen aus einem Blechstreifen, vorzugsweise aus Kupfer, derart herausgeschnitten sind, daß sie blattartig an dem Blechstreifen sitzen, ihre Leitflächen sodann gegen den Blechstreifen verschränkt werden, der Blechstreifen mit den verschränkten Leitflächen zu einer Spirale gewunden und diese Spirale mit ihrem Blechstreifen an der Innenwand eines Hohlzylinders, vorzugsweise aus Kupfer, befestigt wird. Angezogene Druckschriften: Deutsche Patentschriften Nr, 387554, 437469, 484 i o6, 686 807; schweizerische Patentschrift Nr. 161 146; französische Patentschrift Nr. 553963 und lusatzpatentschrift Nr. 26g83.