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Vergaser für Brennkraftmaschinen.
Die Erfindung betrifft einen Vergaser für Brennkraftmaschinen, insbesondere solche für Automobile, mit selbsttätiger Regelung des Brennstoffluftgemisches durch vom Saugzug beeinflusste Abschlussorgane und besteht darin, dass die Einstromöffnung für die Luft durch die Brennstoffdüsenöffnung konzentrisch umgebende, federnde Klappen geregelt wird, so dass die Luft nur in der einer möglichst ökonomischen Zusammensetzung des Brennstoffgemisches jeweils entsprechenden Menge zum zerstäubten Brennstoff gelangt.
Mit dieser Einrichtung ist eine Drosselvorrichtung von besonderer Ausbildung verbunden, durch die verhindert wird, dass das Brennstoffgemisch, wie dies bei der allgemein üblichen Form der Drosselklappe der Fall ist, gegen die Wandung des Ansaugrohrs abgelenkt und geschleudert wird, wodurch der Brennstoff teilweise in flüssiger Form an dieser Wand niedergeschlagen und die Zusammensetzung des Gemisches geändert wird. Die erfindungsgemässe Ausbildung der Drosselvorrichtung gestattet vielmehr dem Brennstoffgemisch sich nahezu wirbelfrei geradlinig in axialer Richtung durch die Öffnungen der Drosselvorrichtung zum Ansaugrohr fortzubewegen, so dass eine Trennung von Teilen des Brennstoffs vom Gemisch infolge Kondensation vermieden wird.
Dadurch wird erreicht, dass das Gemisch unver- ändert in der durch den Vergaser erzielten ökonomischen Zusammensetzung seiner beiden Bestandteile zu den Zylindern der Verbrennungsmaschine gelangt.
In der Zeichnung ist der Vergaser nach der Erfindung durch ein Ausführungsbeispiel veranschaulicht.
Fig. 1 stellt einen senkrechten Schnitt durch den Vergaser, Fig. 2 eine Draufsicht auf die Brennstoffdüse und die sie umgebenden Klappen für die Regelung des Luftzutritt dar, wobei der die Drosselvorrichtung enthaltende obere Teil des Vergasers weggelassen ist. Fig. 3 zeigt die Drosselvorrichtung in Draufsicht.
Durch die Zuleitung 1 vom Schwimmerventil und die Bohrung 2 im Düsenständer gelangt der Brennstoff zur Vergaserdüse 4, aus deren Öffnung 3 er unter der Wirkung des Saugzugs in der mittels der Düsennadel 11 einstellbaren Menge in das Ansaugrohr zerstäubt wird.
Der mit der Aussenluft in Verbindung stehende Raum 6 um das Düsenrohr ist, solange ein Saugzug nicht auftritt, durch federnde Klappen 5 gegen das Ansaugrohr abgeschlossen. Diese Klappen sind mit ihrem einen Ende zweckmässig an einem in das Vergasergehäuse einsetzbaren, leicht herausnehmbaren Ring 14 befestigt und liegen mit ihrem freien Ende auf Flächen des als Pyramidenstumpf ausgebildeten Düsenkopfes 4 auf. Beim Motorstillstand, also wenn im Ansaugrohr kein Unterdruck besteht, schliessen sich die Kanten der zweckmässig aus einem federnden Blech von der Form eines gleichschenkligen Dreiecks mit abgeschnittener Spitze bestehenden Klappen 5 dichtend aneinander.
Sie bilden in ihrer Gesamtheit ein den Düsenkopf 4 konzentrisch umgebendes, pyramidenförmig umhüllendes Ventil, welches sich nur unter der Wirkung des Saugzugs gegen das Saugrohr hin öffnen kann, welches dagegen einen Verschluss nach der Seite der Aussenluft bildet, falls auf Seite des Ansaugrohrs, z. B. bei einem in diesem auftretenden Brand, ein Überdruck entsteht.
Durch diese Anordnung der Ventilklappen wird insbesondere erzielt, dass die Luftströmung entlang den inneren Klappenflächen gegen die Düsenachse hin gerichtet ist und dass dadurch eine intensive Mischung der Luft mit dem aus der Düse zerstäubt austretenden Brennstoff stattfindet.
Die Klappen 5 liegen auf den Flächen des Pyramidenstumpfes 4 der Düse auf und geben beim Abheben durch den Saugzug je einen Spalt für den Durchtritt der Luft frei. Dieser Spalt ist ut so breiter, ein je stärkerer Saugzug auf die Klappen wirkt. Durch entsprechende Wahl von Länge und
Querschnitt des federnden Teils der Klappen und durch passende Einstellung der Düsennadel 11 lässt
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sich erzielen, dass die Zusammensetzung des Brennstoffluftgemisches bei allen auftretenden Saugzügen eine solche ist, dass einerseits die Verbrennung im Zylinder mit höchster Ökonomie stattfindet und anderseits dem Brennstoff beim Anlassen des Motors aus dem Leerlauf nur so viel Luft zugeführt wird, dass der Motor nicht infolge Luftüberschusses zum Stillstand kommen kann.
Der besondere Vorteil der in der angegebenen Weise ausgebildeten Klappen bzw. des durch sie gebildeten Lufteintrittsventils besteht jedoch darin, dass auch bei geringer angesaugter Luftmenge, wie beim langsamen Leerlauf des Motors, wegen des engen Durchtrittsquerschnittes die Geschwindigkeit der an der Düsenöffnung vorbeigeführten Luft eine hohe und daher auch der auf diese Öffnung wirkende Saugzug ein beträchtlicher ist, während bei den üblichen Vergasern mit unveränderlichem und für den Durchtritt auch der grössten Luftmengen bemessenem Querschnitt der Saugzug bei geringem Saugvolumen ein sehr schwacher ist.
Dieser Nachteil der üblichen Vergaser macht die Anwendung einer besonderen Leerlaufdüse notwendig, die einem erhöhten Saugzug dadurch ausgesetzt wird, dass man sie ausserhalb der Drosselklappe in das Saugrohr münden lässt. Beim Vergaser nach der Erfindung ist dagegen eine solche Leerlaufdüse nicht erforderlich, da das Lufteintrittsventil selbsttätig den Durehtrittsquersehnitt in Abhängigkeit vom durchgelassenen Saugvolumen ändert.
Um nun das erzeugte Brennstoffluftgemisch in unverändert homogenem Zustand in das Ansaugrohr gelangen zu lassen und ein teilweises Niederschlagen von flüssigen Brennstoffteilehen infolge des Aufpralls auf der mehr oder weniger quer zur Bewegungsrichtung stehenden üblichen Drosselklappe zu vermeiden, ist die Drosselvorrichtung des Vergasers in nachstehender Weise ausgebildet.
In dem die Düse umgebenden Rohrteil13 ist ein Hohlkegel 8 entweder mit seiner Spitze oder mit seiner offenen Seite gegen die Düse gerichtet und mit seinem der lichten Weite des Rohrteils 1. 3 im Durchmesser entsprechenden Rand fest gelagert. In diesem Hohlkegel ist ein zweiter Hohlkegel 9 mit gleichem Kegelwinkel koaxial angeordnet, so dass seine äussere Oberfläche dicht an der inneren Oberfläche des festen Kegels 8 anliegt. Beide Hohlkegel besitzen gleichmässig über dem Umfang verteilte Öffnungen 10 (Fig. 3), die sich von ihrem unteren Rand gegen die Spitze hin erstrecken und von Erzeugenden der Kegelflächen begrenzt werden.
Die Breite der Öffnungen wird zweckmässig gleich der Breite der vollen Wandteile gewählt, so dass bei einer Verdrehung des Innenkegels 9 um eine volle Öffnungsbreite alle Öffnungen des festen Kegels 8 gerade voll geöffnet-oder ganz geschlossen sind.
Durch eine solche Ausführungsweise der Drosselvorrichtung wird erreicht, dass das von der Düse zuströmende Brennstoffgemisch weder eine Ablenkung gegen die Rohrwandung durch die vollen Teile der Hohlkegel erfährt, noch auch auf wesentlich quer zur Strömungsrichtung stehende Flächen auftlifft, die eine Abscheidung flüssiger Brennstoffteile bewirken können. Da diese Flächen nur geringe Neigung gegen das strömende Gemisch besitzen und dass letzteres verhältnismässig sehr grosse Durehtrittsquer- schnitte vorfindet, ist die geradlinige, ungehemmte Fortbewegung ohne wesentlichen'Drosselverlust in das Ansaugrohr ermöglicht.
Die Kanten der sektorartige Öffnungen 10 bewirken dabei eine weitere Durchmischung und Vergleichmässigung des Gemisches ähnlich derjenigen, die durch für die Homogeni- sierung des Gemisches gebräuchliche Siebe erzielt wird.
PATENT-ANSPRÜCHE :
1, Vergaser für Brennkraftmaschinen, insbesondere solche für Automobile, mit selbsttätiger Regelung des Brennstoffluftgemisches durch vom Saugzug beeinflusste Abschlussorgane, dadurch gekenn- zeichnet, dass die Einströmöffnung für die Luft durch die Brennstoffdüsenöffnung konzentrisch umgebende, federnde Klappen (5) geregelt wird.
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Carburetors for internal combustion engines.
The invention relates to a carburetor for internal combustion engines, especially those for automobiles, with automatic regulation of the fuel-air mixture by closing elements influenced by the induced draft and consists in the fact that the inflow opening for the air is regulated by the resilient flaps concentrically surrounding the fuel nozzle opening, so that the air is only in the amount corresponding to the most economical possible composition of the fuel mixture reaches the atomized fuel.
A throttle device of special design is connected to this device, which prevents the fuel mixture, as is the case with the generally usual form of the throttle valve, from being deflected and thrown against the wall of the intake pipe, whereby the fuel is partially in liquid form deposited on this wall and the composition of the mixture is changed. Rather, the inventive design of the throttle device allows the fuel mixture to move in a straight line in the axial direction through the openings of the throttle device to the intake pipe, so that a separation of parts of the fuel from the mixture due to condensation is avoided.
This ensures that the mixture reaches the cylinders of the internal combustion engine unchanged in the economic composition of its two components achieved by the carburetor.
In the drawing, the carburetor according to the invention is illustrated by an embodiment.
1 shows a vertical section through the carburetor, FIG. 2 shows a plan view of the fuel nozzle and the flaps surrounding it for regulating the air admission, the upper part of the carburetor containing the throttle device being omitted. Fig. 3 shows the throttle device in plan view.
Through the feed line 1 from the float valve and the bore 2 in the nozzle stand, the fuel reaches the carburetor nozzle 4, from the opening 3 of which it is atomized into the suction pipe under the action of the suction in the amount adjustable by means of the nozzle needle 11.
The space 6 around the nozzle pipe, which is in connection with the outside air, is closed off against the suction pipe by resilient flaps 5 as long as suction does not occur. These flaps are expediently attached at one end to an easily removable ring 14 that can be inserted into the carburetor housing and their free end rests on surfaces of the nozzle head 4 designed as a truncated pyramid. When the engine is at a standstill, i.e. when there is no negative pressure in the intake pipe, the edges of the flaps 5, which are expediently made of a resilient sheet metal in the shape of an isosceles triangle with a cut-off tip, seal against one another.
In their entirety, they form a pyramid-shaped enveloping valve which concentrically surrounds the nozzle head 4 and which can only open under the action of the induced draft against the suction pipe, which, on the other hand, forms a closure towards the outside air if on the suction pipe side, e.g. B. in a fire occurring in this, an overpressure is created.
This arrangement of the valve flaps achieves, in particular, that the air flow along the inner flap surfaces is directed towards the nozzle axis and that an intensive mixing of the air with the fuel emerging from the nozzle in atomized form takes place.
The flaps 5 rest on the surfaces of the truncated pyramid 4 of the nozzle and each release a gap for the passage of air when lifted by the suction. This gap is the wider, the stronger the suction acts on the flaps. By choosing the appropriate length and
Cross-section of the resilient part of the flaps and by setting the nozzle needle 11 appropriately
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achieve that the composition of the fuel-air mixture in all induced drafts is such that, on the one hand, the combustion in the cylinder takes place with the greatest economy and, on the other hand, only enough air is supplied to the fuel when the engine is started from idle that the engine is not due to excess air can come to a standstill.
The particular advantage of the flaps designed in the specified way or the air inlet valve formed by them, however, is that even with a small amount of air drawn in, such as when the engine is slowly idling, the speed of the air guided past the nozzle opening is high and due to the narrow passage cross-section hence the induced draft acting on this opening is considerable, while in the case of the usual carburetors with an invariable cross-section dimensioned for the passage of even the largest amounts of air, the induced draft is very weak with a low suction volume.
This disadvantage of the usual carburettors makes the use of a special idle nozzle necessary, which is exposed to an increased induced draft by allowing it to open into the intake manifold outside the throttle valve. In the case of the carburetor according to the invention, however, such an idle nozzle is not required, since the air inlet valve automatically changes the passage cross-section as a function of the suction volume allowed through.
In order to allow the generated fuel-air mixture to get into the intake pipe in an unchanged homogeneous state and to avoid partial precipitation of liquid fuel particles as a result of the impact on the usual throttle valve, which is more or less transverse to the direction of movement, the throttle device of the carburetor is designed as follows.
In the pipe part 13 surrounding the nozzle, a hollow cone 8 is directed either with its tip or with its open side towards the nozzle and is fixedly mounted with its edge corresponding to the inside diameter of the pipe part 1.3. A second hollow cone 9 with the same cone angle is arranged coaxially in this hollow cone, so that its outer surface rests tightly on the inner surface of the fixed cone 8. Both hollow cones have openings 10 distributed evenly over the circumference (FIG. 3), which extend from their lower edge towards the tip and are delimited by generatrices of the conical surfaces.
The width of the openings is expediently chosen to be equal to the width of the full wall parts, so that when the inner cone 9 is rotated by a full opening width, all openings of the fixed cone 8 are just fully opened or completely closed.
Such an embodiment of the throttle device ensures that the fuel mixture flowing in from the nozzle is neither deflected against the pipe wall by the full parts of the hollow cone nor hits surfaces that are substantially transverse to the direction of flow and can cause the separation of liquid fuel parts. Since these surfaces have only a slight inclination towards the flowing mixture and the fact that the latter has relatively large passage cross-sections, the straight, uninhibited movement into the intake pipe is made possible without any significant throttle loss.
The edges of the sector-like openings 10 bring about a further intermixing and equalization of the mixture similar to that which is achieved by sieves customary for the homogenization of the mixture.
PATENT CLAIMS:
1, carburetors for internal combustion engines, especially those for automobiles, with automatic regulation of the fuel-air mixture by closing elements influenced by the induced draft, characterized in that the inflow opening for the air is regulated by resilient flaps (5) concentrically surrounding the fuel nozzle opening.