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Mischgerät für Brennkraftmaschinen Die Erfindung bezieht sich auf
ein in die Ansaugleitung von Brennkraftmaschinen hinter den Vergaser einzuschaltendes
Mischgerät, mit dem ohne Beeinträchtigung der Saugleistung der Brennkraftmaschine
eine besonders innige Durchmischung der angesaugten Luft mit dem Brennstoff erzielt
werden soll.
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Für diesen Zweck sind bereits unterschiedliche Vorrichtungen, z. B.
in die Ansaugleitung eingeschaltete, frei drehbar gelagerte Flügelräder bekannt,
die von der angesaugten Luft in Umlauf versetzt werden. Hierdurch wird die Saugleistung
der Maschine aber vermindert, weil ein Teil der Saugleistung für den Antrieb der
Flügelräder verbraucht wird. Arbeitet die Maschine bei niedriger Belastung mit verminderter
Saugleistung, so ist der Antrieb der Flügelräder und damit auch ihre Leistung hinsichtlich
einer verbesserten Gemischbildung fragwürdig. Man hat daher auch schon Flügelräder
oder sonstige in die Ansaugleitung von Brennkraftmaschinen eingeschaltete Förder-
und Mischvorrichtungen vorgesehen, die durch einen Elektromotor angetrieben werden.
Bei einem bekannten Mischgerät dieser Art besteht das umlaufende Mischorgan aus
einer mit konzentrischen Siebwänden versehenen Trommel, die von unten her axial
gespeist, demgemäß in einem zum Anschluß des Zuführungsteils der Saugleitung nach
unten offenen Gehäuse angeordnet, nach oben geschlossen und von einem an dem Gehäuse
befestigten Elektromotor angetrieben ist. Die Luft muß hierbei die als Prallflächen
für den Brennstoff dienenden, konzentrischen Siebwände der umlaufenden Trommel durchströmen.
Diese stellen einen Widerstand in der Saugleitung dar, der um so größer ist, je
schneller die Siebtrommel umläuft und je mehr sich die Siebwände durch Staubablagerungen
aus der angesaugten Luft zusetzen. Um einer Verminderung der Ansaugleistung der
Brennkraftmaschine durch eine derartige Siebtrommel entgegenzuwirken, hat man die
Siebtrommel an ihrem unteren Einlaß mit schaufelartigen Radialstegen und außerdem
an ihrer Innenfläche mit axialen Schaufelleisten versehen, die eine zusätzliche
Förderwirkung auf die angesaugte Luft ausüben. Durch diese Förderorgane wird aber
der Antriebsbedarf für die Siebtrommel erhöht, und überdies wirken sie sich als
Prallflächen für den von der Luft mitgeführten Brennstoff aus, so, daß sich der
Brennstoff unter Umständen an diesen Prallfläehen ansammelt, nach unten in den Zuführungsteil
der Ansaugleitung tropft und für den Betrieb der Maschine verlorengeht.
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Bei dem Mischgerät nach der Erfindung sind diese Nachteile vermieden.
Das Gerät besteht ebenfalls aus einem in die Ansaugleitung hinter den Vergaser einzuschaltenden
Gehäuse, das ein axial gespeistes Kreiselrad enthält und mit einem Elektromotor
für den Antrieb des Kreiselrades versehen ist. Die Erfindung kennzeichnet sich dadurch,
daß das Gehäuse der Mischvorrichtung aus einem liegend angeordneten Flachgehäuse
mit oberem Brenngemischeinlaß und tangentialem Auslaßstutzen besteht, und daß das
darin umlaufende Krcis,elrad durch einen Hohlkörper gebildet ist, der, bis auf den
oberen axialen Gemischeinlaß, geschlossene, scheibenartige Stirnwände aufweist,
vom axialen Gemischeinlaß zum Umfang hin an Höhe abnimmt, am Umfang offen und zwischen
den geschlossenen Stirnwänden mit als Loch- oder Siebwänden ausgebildeten Radialwänden
versehen ist, die sich vom axialen Gemischeinlaß bis zum Umfang des Hohlkörpers
erstrecken. Das Kreiselrad soll keine wesentliche Förderwirkung auf die von der
Brennkraftmaschine angesaugte Luft ausüben, also keine Druckerhöhung im Auslaßstutzen
des Gehäuses erzeugen. Das dem Gehäuse der Mischvorrichtung von oben her zugeführte
Brennstoff-Luft-Gemisch wird von dem Kreiselrad nur in eine radiale Richtung umgelenkt
und an die das Kreiselrad umschließende Wand des. Mischgehäuses geschleudert, wobei
der durch Prallwirkung an der Gehäusewand etwa abgeschiedene Brennstoff an dieser
hochgetrieben und durch die vom Kreiselrad erzeugte, kräftige Gemischwirbelung verdunstet
wird. Da die Zuführung des Brennstoff-Luft-Gemisches in das Mischgehäuse von oben
her erfolgt, kann der im Gerät etwa ausgeschiedene Brennstoff am Boden des Mischgehäuses
gesammelt und einer weiteren Verdunstung zugeführt
werden, so daß
er für den Betrieb der Brennkraftmaschine nicht verlorengeht.
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Die Durchmischung der Luft mit dem Brennstoff wird dadurch, daß die
Radialwände des Kreiselrades als Sieb- oder Lochwände ausgebildet sind, unterstützt.
Da das Kreiselrad unten durch eine ebene Bodenfläche und oben durch eine zur Mitte
ansteigende, keglige Ringfläche begrenzt ist, weisen die von den Radialwänden des
Kreiselrades begrenzten Leitkanäle von ihrem Einlaß bis zu ihrem am offenen Umfang
des Kreiselrades befindlichen Auslaß einen im wesentlichen gleichbleibenden Flächenquerschnitt
auf. Das aus dem Kreiselrad ausströmende Gemisch wird auch dem unteren Teil der
Wand des Mischgehäuses zugeführt, so daß es den dort etwa abgelagerten Brennstoff
an der Gehäusewand nach oben treiben kann und eine schnelle Verdunstung in dünner
Schicht gesichert ist.
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Diese Wirkung kann erfindungsgemäß dadurch gesteigert werden, daß
das Flachgehäuse an seiner das Kreiselrad umschließenden Wand mit einer hohlrund
gewölbten Innenfläche versehen ist, die unterhalb der Bodenfläche des Kreiselrades
in einen zylindrisch begrenzten Sammelraum für abtropfenden Brennstoff übergeht,
der einen in den Auslaßstutzen des Gehäuses ragenden Ringdocht enthält. Der tangentiale
Auslaßstutzen des Gehäuses kann in weiterer Ausbildung der Erfindung in bezug auf
die Gehäusehöhe zum Gehäusedeckel hin aus der Gehäusemitte versetzt angeordnet sein.
Durch diese Anordnung wird eine in der nachfolgenden Beschreibung näher begründete
Verbesserung der Mischwirkung erzielt.
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In der Zeichnung ist ein Ausführungsbeispiel eines Mischgerätes mit
den Merkmalen gemäß der Erfindung dargestellt, und zwar zeigt Fig. 1 eine Seitenansicht
der teilweise aufgeschnittenen Vorrichtung, Fig. 2 eine Ansicht von oben bei abgenommenem
Deckel, Fig.3 einen waagerechten Schnitt durch das Gehäuse, Fig. 4 einen entsprechenden
Schnitt durch ein etwas abgeändertes Gehäuse und Fig, 5 einen senkrechten Teilschnitt
durch das Gehäuse gemäß Fig. 4.
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Das Mischgerät, das zwischen dem Vergaser und dem Ansaugstutzen einer
Brennkraftmaschine angeordnet ist, besteht aus einem Kreiselrad 1, das in einem
Flachgehäuse 2 angeordnet ist und von einem Elektromotor 3 angetrieben wird. Der
Motor ist in bekannter Weise an die elektrische Anlage der Brennkraftmaschine angeschlossen,
und zwar so, daß beim Ein- und Ausschalten der Zündung gleichzeitig der Motor 3
ein- bzw. ausgeschaltet wird. Das Kreiselrad 1 ist als Hohlkörper ausgebildet und
besteht aus einer unteren Stirnwand 4 sowie einer oberen Stirnwand 5, die von der
Gemischansaugöffnung 6 aus konisch in Richtung auf die untere Stirnwand verläuft.
Zwischen den Stirnwänden befinden sich kadialwände 7, die aus durchlochtem Blech
oder einem Siebgeflecht bestehen.. Die inneren Kanten der Radi alwände 7 stehen
über den inneren Rand der oberen Stirnwand 5 etwas vor. Die untere ebene Stirnwand
4 weist eine geschlitzte Nabe 8 auf, in die die Motorwelle 9 hineingesteckt ist.
Durch eine Überwurfmutter 10 werden die beiden Teile miteinander verklemmt. Unterhalb
der unteren Stirnwand sitzt auf der Welle 9 eine Filzscheibe 11, die ausgeschiedenen
Brennstoff aufnimmt, während ein Paar durch Federkraft auseinandergedrückter Scheiben
12 in einer Ausdrehung 13 des Gehäusebodens angeordnet ist, die durch eine Platte
14 abgedeckt ist, damit ein bemerkliches Eindringen von Luft in das Gehäuse verhindert
wird. Durch diese Ausbildung wird auch erreicht, daß Brennstoff nicht in umgekehrter
Richtung an der Welle 9 entlang nach unten gelangen kann; doch ist zur weiteren
Sicherung des Elektromotors bzw. seiner Lager gegen Eindringen von Brennstoff auf
der Welle 9 eine konische Scheibe 15 vorgesehen, von der doch bis zu ihr gelangender
Brennstoff abgeschleudert wird. Das Gehäuse weist in seinem unteren Teil eine zylindrische
Ausdrehung 16 auf, während es in dein darüberliegenden Hauptteil 17 bauchig
ausgedreht ist. In diesem Teil ist eine Öffnung 18 vorgesehen, von der ein tangentialer
Austrittsstutzen 19 ausgeht, der mit seinem Flansch 20 an das Ansaugrohr der Brennkraftmaschine
angeschlossen wird. Die Mitte des Stutzens 19 ist vorzugsweise etwas höher als die
:litte des bauchigen Gehäuseteils 17 vorgesehen. Diese Anordnung des Austrittsstutzens
hat die Erzeugung eines Wirbels oder einer stark turbulenten Strömung in dem Stutzen
19 zur Folge, die insbesondere bei stärker geöffneter Drosselstellung wichtig ist,
bei der die Brennkraftmaschine normalerweise nicht imstande ist, eine starke Verdampfungswirkung
bei dem hierbei erforderlichen reichen Brennstoff-Luft-Gemisch zu erzielen.
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Bezüglich der Anordnung des Gebläserandes innerhalb des Gehäuses ist
es vorteilhaft, dessen untere Stirnwand 4 knapp oberhalb der Trennebene zwischen
der zylindrischen Ausdrehung 16 und dem bauchigen Hauptteil 17 des Flachgehäuses
2 vorzusehen. Auf diese Weise wird Brennstoff, der in noch flüssigem Zustand in
das Gebläserad eintritt, auf den unteren Teil der bauchigen Fläche geschleudert
und hier durch die an dieser Fläche entlang strömende Luft zu einem Film ausgebreitet
und verdampft. Dieser aufwärts gerichtete Luftstrom verhindert, daß Brennstoff an
der Wand herunter in den zylindrischen Teil 161äuft. Damit aber j egliche Brennstoffmengen,
die gegebenenfalls, besonders wenn das Aggregat abgeschaltet ist, doch in diesen
Teil gelangen, wieder aus ihm herausgeführt werden., ist in diesen Teil ein Docht
21 in Form eines flachen Ringes -eingelegt, dessen eines Ende 22 in den tangentialen
Auslaßstutzen 18 hineinragt. Der Brennstoff sickert dann durch Kapillarwirkung zu
diesem Ende, wo er durch die an diesem Ende entlang streichende Luft verdampft und
mitgenommen wird. Das Gehäuse 2 ist durch einen mit einer zentralen Einlaßöffnung
24 versehenen Deckel 23 abgeschlossen. Mittels dieses Deckels wird das Aggregat
auch am Vergaser befestigt. Dabei ist es gleichgültig, ob der Vergaser einen nach
unten gerichteten Austrittsstutzen oder einen seitlichen waagerechten Stutzen oder
einen in irgendeiner anderen Richtung abgehenden Stutzen aufweist. Natürlich kann
mit der Platte 23 auch ein Zwischenstück verbunden werden, um bestimmten Anordnungserfordernissen
zu entsprechen.
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Im Betrieb ändert sich die Turbulenz, die dem Brennstoff-Luft-Gemisch
durch das Gebläserad erteilt wird im Einklang mit den verschiedenen Erfordernissen
der Brennkraftmaschine. Sie soll dann am geringsten sein, wenn der von der Brennkraftmaschin.#
ausgeübte Sog stark ist und selbst beträchtliche Geschwindigkeit und Turbulenz des
Gemisches erzeugt. Sie soll dann größer werden, wenn diese Wirkungen der Brennkraftmaschine
auf das Gemisch abnehmen.
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In den Fig. 4 und 5 ist ein festes Leitblech 25 dargestellt, das die
bauchige Ausdrehung 17 auf einem
Teil des Umfangs abdeckt, um zwei
Gemischströme zu erzielen, die beide in den Stutzen 19 münden. Das Leitblech kann
verschieden geformt sein und etwa aus gewelltem oder anders geformtem, gelochtem
oder ungelochtem Material bestehen. Solche Leitbleche können auch an der Unterseite
des Gebläsrades vorgesehen sein, um die Verdampfung von Brennstoff zu begünstigen,
der sich durch Kond -ensarion oder auf andere Weise außerhalb der Hauptwirbelzonen
gesammelt hat. Zusätzlich oder alternativ kann absorbierendes Material am Kreiselrad
oder am Flachgehäuse vorgesehen sein, wie beispielsweise der Docht 21, um den Brennstoff
durch Kapillarwirkung oder durch Luftreibung oder Zentrifugalkräfte in das Hauptturbulenzgebiet
oder in das Gebiet der stärksten Strömung zu schaffen.