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Vergaser für Verbrennungskraftmaschinen.
Gegenstand der Erfindung ist eine Spritzdüse, die gestattet, den Betrag der gelieferten Brennflüssigkeit entsprechend der Ansaugung nach einem bestimmten Gesetz zu ändern, so dass ein Gemisch von Luft und Brennstoff gebildet wird, das unter allen Umständen den günstigsten Mischungsverhältnissen (die bei Verbrennungskraftmaschinen nahezu gleich sind) entspricht.
Fig. i der den Erfindungsgegenstand veranschaulichenden Zeichnungen zeigt einen Schnitt durch eine Ausführungsform der Spritzdüse. Fig. 2 zeigt eine gleiche Spritzdüse, die mit einem Regelungshahn verbunden und überdies mit einer Ringkammer versehen ist, um das Austreten des Brennstoffes während des Stillstandes der Maschine zu verhindern.
Fig. 3 veranschaulicht eine Spritzdüse, die von einer Luftansaughaube überdeckt und gleichfalls mit einem den Einlass und das Gemisch des Brennstoffes regelnden Ventil versehen ist. Fig. 4 ist ein Schaubild, das die Änderungen der Unterdrücke im Innern der Hülse veranschaulicht. Fig. 5 ist ein weiteres Schaubild, das die Ausströmungsmengen aus den mehrfachen Düsenöffnungen und die nach einem bestimmten Gesetz veränderliche gesamte Ausströmungsmenge angibt. Die Fig. 6 und 7 veranschaulichen zwei Ausführungsformen von Spritzdüsen, bei denen das Düsenrohr im Innern von einer unterhalb des Zuführungsspiegels angeordneten Scheidewand abgeschlossen ist. Fig. 8 zeigt eine Abänderung der Vorrichtung nach Fig. 7 in Verbindung mit einem Hahn.
Die Fig. 9 und 10 stellen eine beispielsweise Form der beiden Öffnungen dar, welche die Bohrung des mit der Spritzdüse verbundenen Regulierhahnes begrenzen, und zwar gegen die Maschine und gegen den unterhalb des Hahnes gelegenen Teil des Ansaugrohres hin. Fig. 11 zeigt eine abgeänderte Ausführungsform, bei der die Benzinzuführung in die Mischkammer zum Teil unmittelbar durch den Benzinzufluss und zum Teil mittelbar durch eine Düse für den langsamen Gang oder Leergang der Maschine erfolgt.
Fig. 12 veranschaulicht eine weitere Ausführungsform des Erfindungsgegenstandes, Fig : 13 zeigt in schematischer Darstellung eine Ausführungsform, bei der die Anordnung umgekehrt ist, indem die Benzindüse am Umfang und die das Benzin-Luftgemisch liefernde Mischkammer in der Mitte angeordnet sind, wobei die Luft der Mischkammer durch deren Mitte zuströmt. Fig. 14 veranschaulicht eine Spritzdüse mit zum Teile umgekehrter Anordnung ; die Benzindüse befindet sich in der Mitte, die Luft durchströmt dagegen die Ringkammer von deren Mitte gegen den Umfang, wobei sie zugleich die Haube der Düse für den langsamen Gang oder Leergang der Maschine speist. Fig. 15 zeigt eine Verbindung der Vorrichtung mit einem Rohr, das sich bis zu einem veränderlichen Spiegel mit Benzin füllt, um das die Düsenöffnung für langsamen Gang versorgende Rohr zu speisen.
Der Erfindung gemäss besitzt die Brennstoffzuführdüse a (Fig. I) eine oder mehrere Öffnungen o, die in das Saugrohr münden. Diese Düse ist von einem Rohr b umgeben, so dass eine doppelte Hülle gebildet wird. Das Rohr b besitzt Öffnungen i und il, die in verschiedenen Druckhöhen angeordnet sind, so dass zwischen den Doppelwänden ein Luftstrom gebildet wird. Eine oder mehrere Öffnungen 0\ < , o'führen den Brennstoff an
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Punkten, die sämtlich oder zum Teil unterhalb des Zuführungsspiegels L liegen, in den Ringraum der Röhren a, b, und zwar infolge der Ansaugung durch den erwähnten Luftstrom.
Unter dem Einfluss der Ansaugung entsteht in der Nähe der Öffnung i ein Unterdruck H, da ein Unterschied zwischen dem an dieser Stelle herrschenden Druck und dem im Brennstoffbehälter- herrschenden atmosphärischen Druck besteht, während an der Öffnung i1 ein geringerer Unterdruck H2 herrscht. In der Ringkammer c entsteht infolgedessen ein Unterdruck B\ dessen Grösse zwischen den Drücken H und ? liegt. Von der Öffnung il strömt zur Öffnung i ein Gasstrom, der infolge des Druckunterschiedes und des in der Ringkammer herrschenden Unterdruckes durch die Öffnungen ol, 02. 03 hindurch Brennstoff ansaugt.
Auf diese Weise werden die Düsen veränderlichen und verschiedenen Unterdrücken unterworfen, da der Unterdruck H immer grösser ist als der Druck H1.
Beim Anhalten der Maschine würde der flüssige Brennstoff durch die Einlassöffnungen os in die Rohrleitung fliessen. Um dies zu verhindern, wird, wie in den folgenden Figuren veranschauleicht ist, eine Hülse d angeordnet, deren oberer Rand den Spiegel L ein wenig
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versehen, das in die Hülse à hineinragt und eine Scheidewand bildet. Beim Anhalten gelangt die Flüssigkeit durch die Öffnungen in die Ringkammer c, c', die bis zum Zuführungsspiegel L gefüllt wird. Beim Gang der Maschine ist dagegen der Auffangraum c, c'leer und die durch die Öffnung il angesaugte Luft nimmt in ihr den durch die vollgezeichneten Pfeile angedeuteten Weg und steigt längs der Düse a empor, wobei sie die Öffnungen ol, 02, o3 bestreicht, durch die der Brennstoff austritt (Fig. 2).
Das Gemisch wird durch die Öffnung i
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je nachdem der Spiegel L ober-oder unterhalb der betreffenden Düsenöffnung liegt, verschiedene Vorzeichen. Wenn die Saugwirkung vergrössert werden soll, so wächst der Unterdruck H rascher als der Druck H2. Infolgedessen wächst der Druck ?, wie dies in Fig. 4 veranschaulicht ist, in der die Ordinaten die Unterdrücke und die Abszissen Geschwindigkeiten der Maschinen oder die grösser werdende Öffnung des Gasdrosselungsorganes bedeuten. Die Lieferungsmengen der Öffnungen o, ol, o2, o3 wechseln alsdann, wie dies beispielsweise in Fig. 5 dargestellt ist.
Die Kurven (Fig. 5) können nach Belieben geändert
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gewünschte verzögerte Ausfluss erhalten wird (in bezug darauf, was geschehen würde, Wenn alle Öffnungen ebenso wie die Öffnung o unmittelbar in das Ansaugrohr münden würden), der notwendig ist, um vollkommen selbsttätig eine günstige Gemischbildung zu erzielen.
Diese selbsttätige Spritzdüse kann auf einer zur Maschine gehenden Leitung angeordnet sein, die mit irgendeinem Gasdrosselungsorgan versehen ist. Die Spritzdüse kann, wie in den Fig. 2, 3 und den folgenden veranschaulicht ist, auch mit einem Regulierhahn g ver-
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des Hahnes herrschenden Unterdruckes gemäss einem bestimmten Gesetz bewirkt, welchem Unterdruck die Öffnung oder die Gruppe der äusseren Öffnungen o an der Scheide oder Hülse b unterworfen sind. Ein Rohr T (Fig. 2), dessen oberes Ende sich genau an die Öffnung E des Hahnes anschliesst, überträgt den im Inneren des Hahnes herrschenden Druck bis zur Düsenöffnung o.
Bei dem dargestellten Ausführungsbeispiel befindet sich
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in das Innere der'Kükenbohrung des Hahnes ein ; in derselben Figur ist der obere Teil der Spritzdüse von einer Haube f-umgeben, die bei 11 an einer Stelle unterhalb des Hahnes ansaugt und bei I im Innern des Hahnes mündet. Die Haube f (Fig. 3) oder der Zwischenraum zwischen dem Rohr T und der Düse a hat den Zweck, wenn die
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Haube f (Fig. 3) kann weggelassen werden und desgleichen kann der Zwischenraum zwischen dem Rohr T und der Düse a (Fig. 2) fehlen, ohne dass dadurch das Wesen der Erfindung geändert wird. Das Rohr T schliesst dann genau an die Düse a an oder besteht aus einer
Verlängerung dieser Düse.
Die Wirkung der Verbindung der Spritzdüse mit dem Hahn g ist folgende : Der obere Teil der Spritzdüse kommt bei langsamem Gang der Maschine, d. h., wenn der Hahn geschlossen oder beinahe geschlossen ist, ausschliesslich oder zumindest hauptsächlich zur
Wirkung, Wenn dies der Fall ist, beträgt der Unterdruck vor dem Hahn Null oder er ist sehr gering, während infolge der besonderen Anordnung der Öffnungen dieses Hahnes im
Innern desselben noch ein beträchtlicher Unterdruck herrscht.
Die Düsenöffnung o liefert demriach insbesonders während der Verlangsamung des Ganges und bei langsamem Gang der Maschine, wenn das Gas teilweise gedrosselt wird, Bei raschem Gang sind dagegen die durch die Öffnungen 01., os gespeisten Düsenöffnungen i wirksam, wobei das Benzin infolge der durch- die Öffnung- i1 angesaugten Luft in zerstäubtem Zustand von der Öffnung 01 kommt. Wenn der Hahn geschlossen ist, ist der Unterdruck bei i gleich Null (Fig. 3).
Bei 7 herrscht jedoch noch ein Unterdruck. Infolgedessen liefert nur die Öffnung Z (d, h. o), während i nicht liefert. Wenn der Hahn geöffnet wird, steht die Öffnung i unter Unter- druck und liefert Brennstoff.
In Fig. 6 der Zeichnungen ist die Düse unterhalb des Zuführungsspiegels L mit einer
Scheidewand M versehen und besitzt zwei seitliche Öffnungen, von denen die eine 01 zum
Speisen der durch die Hülse b gebildeten ringförmigen Kammer c dient, während die andere n diese ringförmige Kammer mit dem oberen Teil des Düsenrohres verbindet. Die Öffnungen Oi und n sind beide wirksam. Die Scheidewand M besitzt eine Öffnung m von zweckmässigem Querschnitt. Die Öffnung o wird daher von der Öffnung m aus und ge- gebenenfalls von den Öffnungen 01 und n aus gespeist.
Bei der in Fig. 7 veranschaulichten abgeänderten Ausführungsform der Spritzdüse besitzt die Scheidewand M keine Öffnung, so dass sowohl die bei langsamem Maschinengang den Brennstoff liefernde Öffnung o als auch die insbesonders bei raschem Gang wirksame Öffnung i von der einzigen Öffnung 01 aus (und der mit dieser Öffnung 01 zusammenwirken- den Öffnung n, wenn es sich um Versorgung der Düsenöffnung o mit Brennstoff handelt) gespeist werden. Anstatt der einzigen Öffnung 01 können auch mehrere Öffnungen vorgesehen sein. Bei dieser Ausführungsform besitzt der obere Teil der Spritzdüse keine Haube.
Bei der Ausführungsform nach Fig. 8 sind die (in den früheren Figuren mit i bezeichnete) in das Saugrohr führende Auslassöffnung oder die Auslassöffnungen für das Gas- gemisch in dem Saugrohr und die (in den früheren Figuren mit- bezeichneten) Luftansaug- öffnung oder Öffnungen der Haube zu einer einzigen Öffnung oder einer Gruppe von Öffnungen 12 vereinigt. Diese gemeinsame Öffnung 12 dient daher abwechselnd zum Lufteintritt in das Injektorrohr f bei verlangsamtem Maschinengang (strichpunktierte Pfeile) und zum Fortführen des in dem äusseren Ansaugrohr (vollgezeichnete Pfeile) entstandenen
Gas-Luftgemisches bei voll belasteter Maschine, wenn das Gasdrosselungsorgan offen ist.
Bei der Ausführungsform nach Fig. n ist die Speiseöffnung 01 der Ringkammer c nicht in der Wand des Düsenrohrs a angeordnet und wird nicht von dem unteren Teil dieses Rohrs gespeist, sondern sie verbindet die ringförmige Kammer unmittelbar mit dem Zuflussrohr A, das den Brennstoff aus dem Behälter zur Spritzdüse leitet. Was die Luftmenge betrifft, die die Ringkammer speist, so kann diese entweder von einer Stelle il im Innern des Saugrohrs genommen werden, an welcher Stelle der Unterdruck kleiner ist, als in der Nähe der Austrittöffnung i, oder an der Aussenfläche il'oder auch, wie in Fig. 11 veranschaulicht ist, gleichzeitig bei il und it'.
Es können also die Önungen 01, die die Ringkammer c, c'unmittelbar speisen, mit den Öffnungen, beispielsweise o2, die die Ringkammer in der früher beschriebenen Weise unter Vermittlung des Düsenrohrs a speisen, miteinander verbunden werden.
Fig. 12 veranschaulicht eine weitere Ausführungsform, bei der, wie bei der nach Fig. 11, die Kammer c unmittelbar vom Behälter aus mit Brennstoff versorgt wird, ohne dass dieser vorher durch den unteren Teil des Düsenrohrs a gehen muss, das die ausserhalb der Kammer c befindliche Düsenöffnung o speist. Von einem Filter F überdeckte Öffnungen ol, die auf einem niedrigeren Spiegel als dem gleichbleibenden Zuführungsspiegel L oder auf verschieden hohen Spiegel angeordnet sind, versorgen die Ringkammer c unmittelbar mit Brennstoff, während diese von einem Luftstrom durchflossen wird, der bei il angesaugt wird und bei i austritt.
Die Speisung der Düse a erfolgt somit entweder unmittelbar von einer Öffnung j aus, oder mittelbar durch die Ringkammer c hindurch von einer oder mehreren Öffnungen j'aus, die in de'Wand des Düsenrohrs a vorgesehen sind, oder mittelbar und unmittelbar durch die öffnet j und j'zugleich, wie dies in Fig. 12 veranschaulicht ist.
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angesaugt und das Gemisch bei 1 in das Innere des Hahnes austreten lässt.
Die Anordnung kann auch, ohne dass das Wesen der Erfindung dadurch berührt wird, umgekehrt getroffen werden, wie dies in den Fig. 13 und i-), beispielsweise veranschaulich ist.
Bei der Ausführungsform nach Fig. 13 ist die Anordnung vollkommen umgekehrt ; die unmittelbare Benzinzufuhr erfolgt am Umfang in einer Doppeldüse. d. h. in einer von zwei gleichachsigen Rohrwänden gebildeten ringförmigen Spritzdüse, während der haubenförmige, von dem Luft-Brennstoffgemisch durchflossene Teil im Innern dieser Doppeldüse angeordnet ist. Die'Düse wird von zwei gleichachsigen Röhren a, a'gebildet, zwischen die. der Brennstoff beispielsweise unmittelbar durch Öffnungen i eingeführt wird, während der Austritt aus der Düse durch Öffnungen oder durch einen kreisförmigen Schlitz o erfolgt,
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geben, das eine Glocke oder Scheidewand bildet, deren oberes Ende zusammen mit dem Rohr a'einen kreisförmigen Schlitz oder Öffnung i bildet.
Die Luft tritt, durch das Rohr t ein, fliesst in der Richtung der Pfeile durch die ringförmige Kammer c, c'und reisst hierbei das Benzin mit, das in diese Kammer durch eine oder mehrere Öffnungen eintritt, von denen alle oder ein Teil wirksam sind und welche (Öffnung o') die Ringkammer entweder unmittelbar mit dem Benzinzufuhrkanal oder mit dem Innern der Düse a, a'verbinden (Öffnungen o2, 03). Das Gemisch aus Brennstoff und Luft entweicht dann durch die Öffnungen i. An dem Luftzufuhrrohr t können selbsttätige oder nicht selbsttätige Regelungsvorrichtungen angeordnet werden, beispielsweise ein Hahn R.
Bei der Ausführungsform nach Fig. 14 wird das Düsenrohr a, das die von einer Haube f überdeckte Düsenöffnung o unmittelbar speist, bei gleichbleibendem Spiegel unmittelbar von dem Brennstoffbehälter aus gespeist. Der Zug der Luft in der ringförmigen Kammer c erfolgt hier von innen nach aussen, d. h. in entgegengesetzter Richtung, wie bei den erstbeschriebenen Ausführungsformen, während das Benzin zur Mitte strömt, wie bei den erstbeschriebenenen Ausführungsformen ; die Anordnung ist somit teilweise umgekehrt. Zu diesem Zweck tritt die entweder bei il (oder aussen bei ir') angesaugte Luft durch einen Kanal M in den ringförmigen Raum zwischen dem Rohr b und dem Düsenrohr a ein.
Dieser Luftstrom speist somit gleichzeitig die oben angeordnete Haube, deren Austrittsöffnung mit 1 bezeichnet ist und die ringförmige, durch eine Scheidewand geteilte Kammer c, c', deren Austrittöffnungen i sind. Das Benzin tritt durch die Öffnung 01 in diese Kammer ein.
Bei der Ausführungsform nach Fig. I5 wird die Öffnung o der Düse a von dem
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steigt in diesem bis zu einer gewissen veränderlichen Höhe und fliesst durch eine oder mehrere Öffnungen j'in das Düsenrohr a.
Um das Rohr v ist dieselbe Einrichtung wie beispielsweise die in Fig. 3 veranschaulichte vorgesehen ; die bei il eintretende Luft tritt, nachdem sie in der Kammer c, c' mit Benzin gesättigt worden ist, durch die Öffnungen i aus. Das Benzin fliesst durch eine oder mehrere Öffnungen, beispielsweise 01 in die Ringkammer ein.
Die Einrichtung zur Speisung des Düsenrohrs ; a unter Vermittlung eines Rohrs mit veränderlicher Höhe kann mit jeder der beschriebenen Ausführungsformen der Spritzdüse vereinigt werden.
Die Öffnungen il können beispielsweise mittels eines drehbaren oder gleitenden Ringes BI (Fig. 3) geregelt werden, um den Unterdruck und in der Folge die Menge des von der Düse gelieferten flüssigen Brennstoffes regeln zu können. Dasselbe gilt für die Öffnungen i oder l'oder für beide, die mittels eines Ringes B geregelt werden.
Bei allen Ausführungsformen der Spritzdüse kann eine die gesamte, von der Düse gelieferte Brennstoffmenge beeinflussende Regelungsvorrichtung beispielsweise eine Ventilnadel q (Fig. 2) vorgesehen sein.
Eine Schraube V (Fig. 2) gestattet, den Querschnitt für den Eintritt der Luft in den ReguHerhahn zu ändern, und zwar in der Nähe der oberen Düsenöffnung der Spritzdüse oder deren Haube, wenn der Hahn völlig geschlossen ist. Die Schraube V gestattet gleichzeitig
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