DE390365C

DE390365C - Vorrichtung zur Speisung von Brennkraftmaschinen mit Brennfluessigkeiten

Info

Publication number: DE390365C
Application number: DEP46053D
Authority: DE
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1922-04-10
Filing date: 1923-04-10
Publication date: 1924-02-18

Description

Die Erfindung betrifft eine weitere Ausbildung der Vorrichtung zur Speisung von Brennkraftmaschinen mit Brennflüssigkeiten nach Patent 387917. Das kennzeichnende Merkmal dieser Vorrichtung besteht darin, daß eine kleine Menge eines gasförmigen oder flüssigen Hilfsbrennstoffes zusammen mit der nur zu dessen Verbrennung erforderlichen Luft in einer besonderen Kammer entzündet und verbrannt und der Hauptbetriebsbrenn-.stoff ohne die zugehörige Verbrennungsluft in diese Kammer eingeführt und durch die bei der Verbrennung des Hilfsbrennstoffes frei werdende Wärme verdampft wird, worauf die

»5 so gebildeten Brennstoffdämpfe außerhalb der Verdampfungskammer mit der notwendigen Verbrennungsluft vermischt und zuletzt unter der Saugwirkung des Motors in den Motorzylinder gefördert werden.

Die Erfindung bezweckt nun, die Vorrichtung nach dem Patent 387917 in der Weise zu verbessern, daß jede vorzeitige Entzündung des Betriebsbrennstoffes mit Sicherheit vermieden ist. Eine solche Vorzündung kann dann entstehen, wenn der Hilfsbrennstoff im Augenblick des Zusammentreffens mit dem Betriebsbrennstoff noch entflammt ist. In diesem Halle befinden sich, die in die Brennstoffmasse geschleuderten Luftteilchen dort unter derartigen Bedingungen verteilt und suspendiert, daß die Verbrennung der dieser eingeführten Luftmenge entsprechenden Brennflüssigkeit sich sehr langsam vollzieht und sich während der Ansaugung nach dem Motor zu verlängert. Die daraus sich ergebenden langsamen Flammen erstrecken sich bis zu der Stelle der Vermischung der Dämpfe mit der Luft und entzünden vorzeitig diese Mischung, welche daher in den Motor in der Form von verbrannten und daher unwirksamen Gasen eintritt.

Erfindungsgemäß wird dieser Gefahr dadurch in zuverlässiger Weise vorgebeugt, daß zwischen der Entzündungsstelle des Hilfsbrennstoffes und der Einführungsstelle des Betriebsbrennstoffes Mittel eingeschaltet sind, durch die eine vollständige \^rerbrennung des Hilfsgemisches vor dem Zutritt des Betriebsbrennstoffes gewährleistet wird. Die Verhinderung einer vorzeitigen Entzündung des Betriebsbrennstoffes kann z. B. dadurch erreicht werden, daß die Verbindungsleitung zwischen der Kammer, wo die Verbrennung des Hilfsgemisches stattfindet, und dem Raum, wo der Betriebsstoff zutritt, einen verhältnismäßig schwachen Querschnitt'in bezug

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auf den Querschnitt dieser Kammer erhält. Die gleiche Wirkung ergibt sich, wenn die Zone, wo sich die Zündung in dieser Kammer vollzieht, verhältnismäßig ausgedehnt ist, was durch Verwendung eines z. B. plattenförmigen, gelochten oder ungelochten Körpers erzielt werden kann, der z. B. durch die Verbrennung der Hilfsmischung selbst beheizt wird. Ein anderer Weg zur Erreichung dieses ίο Zieles ist eine genügende Verlängerung des Weges, den die Hilfsmischung vor ihrem Zusammentreffen mit dem Betriebsbrennstoff zurücklegt, damit die Verbrennung der Hilfsmischung vollständig im Augenblick des Zusammentreffens vollendet ist. Man kann ferner noch Mittel vorsehen, durch welche eine sehr rasche Verbrennung des Hilfsgemisches herbeigeführt wird, wie z. B. Zerstäubungsmittel, welche die Mischung vollkommen homogen machen, oder auch besondere Brennstoffe. Diese verschiedenen Mittel zur Verhinderung einer vorzeitigen Entzündung des Betriebsstoffes können natürlich auch in verschiedenen Verbindungen miteinander verwendet werden.

Die Zeichnung zeigt in den Abb. 1 bis 7 verschiedene Ausführungsformen der Erfindung in schematischer Darstellung.

Gemäß Abb. 1 ist der Vergaser 21 durch ein langes und enges Rohr 22 verlängert, an dessen Ende die Spritzdüse 23 für die Zuführung der kleinen Menge Hilfsbrennstoff angeordnet ist. Die für diesen Hilfsbrennstoff erforderliche Luft tritt durch die öffnung 24 ein, und das Gemisch wird durch die Zündkerze 25 entflammt. Auf dem langen Wege durch das Rohr 22 verbrennt das Hilfsgemisch vollständig vor dem Eintritt in den Vergaser 21, in den die Spritzdüse 26 für die Zufuhrung des Hauptbrennstoffes und der Lufieinlaß 20 münden.

Bei der Anordnung nach Abb. 2 besteht der Vergaser in der Hauptsache aus drei konzentrisch ineinander angeordneten Rohren 28, 29, 30, und ein leicht flammbarer Hilfsstoff wird in ein Rohr 31 eingespritzt, das in das Rohr 29 mündet. Das Hilfsgemisch wird durch die Zündkerze 32 entflammt. Die entzündete Mischung umgibt und heizt das Rohr 28, und auf dem durch die Pfeile angedeuteten Weg geht es durch die Rohre 29 und 30 zum Kanal 33, in den die Spritzdüse 34 des Hauptbrennstoffes mündet. Beim Eintreffen im Kanal 33 ist das Hilfsgemisch infolge des durcheilten langen Weges bereits erloschen. Der Kanal 33 kann in die Form eines die Spritzdüse 34 umgebenden Diffusors 35 übergehen, in welchem ein Unterdruck auf die Spritzdüse ausgeübt wird. Am Ende des Rohres 28 ist der Lufteinlaß 27 für die Verbrennungsluft des Betriebsbrennstoffes vorgesehen.

Bei der Anordnung nach Abb. 3 besteht der Vergaser aus zwei konzentrischen Zylindern 36 und 37, und die Verbrennung des durch die Düse 38 und den Lufteinlaß 39 eintretenden Hilfsgemisches ftndet im äußeren Zylinder 36 statt. Die Verbrennungsprodukte gehen durch ι eine gelochte Blechwand 40, wodurch die Flammen vollkommen erstickt werden. In ; den Zylinder 37 mündet die Düse 41 für den : Betriebsstoff und der Lufteinlaß 42. Die Abb. 4 zeigt eine abgeänderte Ausfüh-'-rungsform der Anordnung nach Abb. 3, inj dem hier die Löcher 43 des inneren Rohres ' 37 an dessen oberem Ende angebracht sind, so daß der Beiriebsbrennstoff schon zum großen j Teil durch die Berührung mit der heißen ; Wandung 37 verdampft wird, bevor er mit den Hiifsstoffgasen zusammentrifft. Die J übrige Anordnung ist bei Abb. 4 die gleiche wie bei Abb. 3.

Gemäß Abb. 5 wird die vollständige Verbrennung des Hilfsgemisches dadurch erreicht, daß die in der Kammer 45 erzeugten ! heißen Gase durch eine Verengung 46 geleitet 8;, werden, wo sie stark gestaut und durchein- : andergemischt werden, was ihre vollkommene Verbrennung sichert. Die derart vollkommen verbrannten Gase treten in den konischen Raum 47 über, in dessen unteres Ende die §··> Spritzdüse 41 für den Betriebsbrennstoff mündet, während oben der Lufteinlaß 42 an- ! geschlossen ist. Das Hiifsgemisch tritt durch f die Düse 38 und den Lufteinlaß 39 zur Zündkerze und von da in die Kammer 45. 9c

Die Abb. 6 zeigt die Erzielung der vollkommenen Verbrennung des Hilfsgemisches durch Vergrößerung der Zündungszone. Die Kammer 49, in der die Verbrennung des Hilfsgemisches erfolgt, enthält hier eine vorzugsweise gelochte Platte 50. Durch das Aufprallen der heißen Gase wird diese Platte zur Rotglut erhitzt, so daß sich durch die Be- ; rührung mit ihr die Mischungsteile entzünden, die vorher noch nicht verbrannt sind. Die : Zuführung des Hilfsgemisches findet wiederum über die Spritzdüse 38 und die Luftöffnung 39 statt, während der Betriebsstoff durch die Düse 41 zutritt und die erforderliche Verbrennungsluft durch den Einlaß 42 - eingesaugt wird.

Die Abb. 7 veranschaulicht eine abgeänderte Ausführungsform der Abb. 3. Die durch die Düse 38 und den Lufteinlaß 39 eintretende Hilfsmischung wird durch die Zündkerze 51 entflammt und verbrennt vollständig in dem verhältnismäßig langen Rohr 52. Der schwere Betriebsbrennstoff tritt durch die mittels der Schraube 53 einstellbare öffnung 54 in das nach oben sich erweiternde Rohr 55 ein. Das Rohr 55 ist mit einer Reihe vr.n Löchern "56 versehen, und der Schwim-

mer 57 für den Betriebsbrennstoff ist derart angeordnet, daß die Oberfläche in der Höhe der untersten Reihe der Löcher 56 liegt und das Rohr 55 bis zu dieser Reihe mit Betriebsstoff gefüllt ist. Die vom Rohr 52 kommenden Verbrennungsgase streichen durch die Löcher 56, und unter dem Einfluß der Saugwirkung des Motors steigt die Oberfläche des Betriebsstoffes in dem Rohr 55. Es ergibt sich so eine kräftige Emulsion der sehr heißen Gase und des Betriebsstoffes. Der Betriebsstoff wird zerstäubt und erhitzt und tritt durch die Verengung 58 des Rohres 55 aus. Die Verdampfung des fein verteilten Betriebsstoffes findet in der konischen Verlängerung 59 des Rohres 55 statt, in welche die notwendige Verbrennungsluft durch den Lufteinlaß 42 und die Löcher 60 eintritt. Die Spritzdüse für den Betriebsbrennstoff kann auch mit einer Mischung von schwer flüchtigen Flüssigkeiten und Wasser, z. B. von Alkohol und Wasser, gespeist werden. Bekanntlich gestattet die Anwesenheit von Wasserdampf die Verwendung von starken Verdichtungen. Natürlich müssen die Wasserdämpfe genügend erhitzt sein, um vollständig trocken zu sein, damit ein Kurzschluß zwischen den Zündelektroden im Motorzylinder vermieden ist.

Claims

Paten t-An Sprüche:

ι . Vorrichtung zur Speisung von Brenn- . • kraftmaschinen mit Brennflüssigkeiten nach Patent 387917, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen der Entzündungsstelle des Hilfsbrennstoffes und der Eintrittsstelle des Betriebsbrennstoffes Mittel eingeschaltet sind, durch die eine vollständige Verbrennung des Hilfsgemisches vor Zutritt des Betriebsbrennstoffes gewährleistet ist.
2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Verbrennungskammer für das Hilfsgemisch mit dem Raum, in den der Betriebsbrennstof? eintritt, durch eine Öffnung von einem im Verhältnis zur Kammer geringen Querschnitt verbunden ist.
3. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Zone, in der sich die Entzündung des Hilfsgemisches in der Verbrennungskammer vollzieht, verhältnismäßig weit ausgedehnt ist.
4. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß in der Verbrennungskammer eine gelochte oder ungelochie Platte angeordnet ist, die durch die Verbrennung des Hilfsgemisches erhitzt wird.
5. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Weg, den das Hilfsgemisch bis zum Zusammentreffen mit dem Betriebsstoff zurücklegt, genügend lang ist, um eine vollständige Verbrennung des Hilfsgemisches herbeizuführen.
6. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Rohr, in dem der Bretriebsbrennstoff verdampft wird, von außen durch die bei der Verbrennung des Hilfsgemisches frei werdende Wärme beheizt wird.
7. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß mehrere konzentrische, miteinander in Verbindung stehende Kammern vorgesehen sind, in deren innerster der Betriebsstoff verdampft wird, während das Hilfsgemisch in der benachbarten Kammer zur Verbrennung gelangt und die entstehenden Verbrennungsgase durch die äußeren Kammern vor ihrer Vermischung mit dem Betriebsstoff geführt werden.
8. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Verbrennungsgase des Hilfsgemisches in den Raum, in den der Betriebsbrennstoff zugeführt wird, durch ein sich erweiterndes Rohr eintreten, das einen Diffusor bildet und die Spritzdüse des Betriebsstoffes umgibt.
9. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Verbrennungsgase der durch Führung auf einem verhältnismäßig langen Wege vollständig verbrannten Hilfsmischung gleichzeitig zur Zerstäubung und Verdampfung des Betriebsbrennstoffes benutzt werden.
10. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Betriebsbrennstoff in ein zweckmäßig sich nach oben erweiterndes Rohr eingeführt wird, das mit Löchern zur Zuführung der Verbrennungsgase des Hilfsgemisches versehen ist, wobei die unterste Reihe dieser Löcher über der Oberfläche des mit der Spritzdüse des Betriebsstoffes verbundenen Schwimmers liegt.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen.