DE490737C - Schweroelvergaser fuer Brennkraftmaschinen - Google Patents

Description

Die Erfindung bezieht sich auf Vergaser für Brennkraftmaschinen mit einem innerhalb des Arbeitszylinders angeordneten und ständig· mit diesem verbundenen Vergasungsraum, bei dem der Brennstoff gleichzeitig unter der Wirkung des Unterdruckes im Zylinder und seiner Berührung mit den heißen Wänden des Vergasungsraumes vergast.

Der Vergaser nach der Erfindung dient hauptsächlich als Schwerölvergaser; zu diesem Zwecke ist vor dem Vergasungsraum ein Vorwärmeraum für den schweren Brennstoff vorgesehen, und es wird der Übertritt des Brennstoffes in den Vergasungsraum durch eine zweckmäßig als Nadelventil ausgebildete Vorrichtung geregelt. Auf diese Weise wird eine beträchtliche Menge schweren Brennstoffes vor der Vergasung erwärmt, so daß dadurch, daß der Brennstoff

ao dünnflüssiger wird, einerseits sein Übertritt erleichtert und andererseits die zur Vergasung benötigte Zeit verringert wird.

Gemäß der Erfindung ermöglicht der Vergaser die Verwendung eines Gemisches aus

as schwerem und leichtem Brennstoff bei beliebigen Teilmengen. So kann z. B. beim Anlassen mit kaltem Motor während kurzer Zeit mit Benzin gefahren werden, bis die Wände des Vergasungsraumes die für die Vergasung des schweren Brennstoffes nötige Temperatur erreicht haben.

Zu diesem Zweck ist ein ein Gemisch aus schwerem und leichtem öl in veränderlichen Anteilen in den Vergasungsraum einlassendes Ventil vorgesehen, das mit einem be- sonderen Abschlußkörper für die Brennstoffzuleitung versehen ist, vor welchem sich eine Zuführungsvorrichtung für das leichte Öl befindet.

Weitere Merkmale ergeben sich aus der Beschreibung und den Ansprüchen.

Auf der beiliegenden Zeichnung sind beispielsweise zwei praktische Ausführungen der Erfindung und einige bauliche Spielarten dargestellt.

Abb. ι ist ein Achsenschnitt durch einen Vergaser in schematischer Darstellung, der auf das Ende des Zylinders aufgesetzt ist und wesentlich zur Verständlichmachung des Wesens der Erfindung dient. Abb. 2 ist ein Achsenschnitt durch einen Vergaser, der an Stelle des Ventilpfropfens tritt. Die Abb. 3 und 4 sind entsprechende Schnitte einer abgeänderten Ausführungsform, des Ventils und des Diffusors. Abb. 5 ist eine andere Ausführungsform des Diffusors.

Unter Bezugnahme auf die schematische Darstellung in Abb. 1 der Zeichnung besteht der Apparat aus einem Gewinderoihr A, welches in den Boden des Zylinders eingeschraubt ist und einen Ventilsitz B trägt, ferner aus verschiedenen Membranen C, aus Aluminium z. B., die in gegenseitigem Abstande angeordnet und mit Öffnungen aus-

gestattet sind, welche die übereinanderliegenden, durch, die Membranen gebildeten Kammern unter sich und mit dem Motorzylinder E in Verbindung setzen. Die Zwischenwände oder Membranen können voneinander durch Asbest, Metallgewebe u. dgl. getrennt werden. Innerhalb der einen dieser Kammern bewegt sich das Ventil D und zwar selbsttätig oder zwangsweise, imd setzt ίο im Moment der Ansaugung· dien. Innenraum des Zylinders E mit einer Kammer in Verbindung, in welcher ein Diffusor F angeordnet ist. Durch diesen geht der Brennstoff sowie ein Teil der durch die Klappe G geregelten Luftmenge hindurch. Der Ölzufluß geschieht durch die Öffnungen Ji, der Eintritt des Benzins zum Anlassen oder zu sehr schwacher Maschinehbelastung oder Drehzahl durch die öffnungen i. Die Absperrung und öffnung der beiden Flüssigkeiten geschieht mit Hilfe von Nadelspindeln P und P¹, die an den Enden eines Wipphebels / angelenkt sind. Der Wipphebel wird in derselben Weise wie die übliche Drosseiklappe eines Vergasers gesteuert.

Der Apparat arbeitet nach nachstehendem allgemeinem Grundsatz:

Zum Anlassen stellt man zunächst den Wipphebel J auf den Leichtölaustritt ein. Während der Saugperiode tritt eine Mischung von Luft und Leichtöl durch den Diffusor F, geht in den Zylinder E, um hier, nach Verdichtung wie bei üblichen Motoren, zu verbrennen. Bei der Verbrennung erhitzen sich die Scheidewände oder Membranen C, und nach, mehreren aufeinanderfolgenden Verbrennungsvorgängen kann man den Betrieb mit Schwerölen aufnehmen, indem man die Benzinzufuhr abstellt und mittels der Spindel P¹ den Eintritt für das Schweröl freigibt. Letzteres wird nun seinerseits gleichzeitig mit Luft beim Niedergange des Kolbens eingesaugt, geht durch den Diffusor F und tritt durch das geöffnete Ven-⁴S til D, welches sich infolge der Saugwirkung gesenkt hat, hindurch. Die Mischung von öl und Luft vergast beim Durchtritt durch die übereinanderliegenden Kammern C und vermischt sich mit der durch das übliche Saugventil des Motors eintretenden Luft. Die Vergasung dauert während der ganzen Zeit der Saugwirkung des Motors. Hierbei tritt die mit »Cracking« bezeichnete Erscheinung, wie dies bei Halbdieselmotoren der Fall zu sein pflegt, nicht auf. Am Ende des Verdichtungshubes ist die Temperatur der Membranen so weit gestiegen, daß die Zündung spontan erfolgt. Man kann somit von diesem Augenblicke ab die elektrische oder magnetelektrische Zündung entbehren.

Bei der Vorrichtung nach Abb. 2 ist der Bau des Vergasers so eingerichtet, daß dieser an Stelle des Pfropfens des Auspuff- oder Saugventils gesetzt werden kann. Er besteht aus einem Pfropfen 1, welcher mittels Gewinde auf den Zylinder aufgesetzt ist und in welchen das Vergasergehäuse 2 eingeschraubt ist. Innerhalb des Vergasergehäuses ist eine Kammer 3 als Aufnahmebehälter für den Brennstoff angebracht, die mit Flügeln 4 versehen ist, welche die von dem Gehäuse aufgenommene Hitze in die Mitte der Brennstoffflüssigkeit übertragen. Das Vergasergehäuse ist am oberen Ende durch einen Stopfen S überdeckt, und in diesen ist ein Anschlußrohr 6 eingeschraubt, durch welches das Schweröl aufgegeben wird. Die Kammer 3 wird andererseits durch einen Gewindestopfen 7 begrenzt, unterhalb dessen eine zylindrische Kammer 8 liegt. 8»

Am Boden dieser letzteren ist ein Sitz für das Ventil 9 angebracht, dessen Spindel 11 in einer Hülse 12 geführt wird, die mit Öffnungen 13 versehen ist und sich auf einen Anschlag des Vergasergehäuses aufstützt. Die Ventilspindel läuft andererseits in einen Kegel 14 aus, der einen Kanal 15 des Stopfens 7 verschließen kann. Diese Spindel sowie das Ventil 9 werden gleichzeitig durch eine Feder 16 in der Verschlußstellung ge- ^, halten, und diese stützt sich einerseits auf die Hülse 12, andererseits auf eine Mutter 17, die auf der Spindel an geeigneter Stelle durch eine Gegenmutter 18 festgelegt werden kann. Diese Mutter besitzt kegelstumpfförmige Gestalt und dient als Diffusor. Kanäle 19 gehen durch den Vergaserkörper hindurch und vermitteln ihrerseits den Eintritt der zusätzlichen Luft in die Kammer 8.

Die in dem Stopfen 7 angebrachte Bohrung 15 setzt sich in eine Bohrung größeren Durchmessers 21 fort, in welche eine zylindrische Spindel 22 bineintriitt. Diese Spindel ist in ihrer ganzen Länge mit einer Bohrung 23 versehen und läuft am unteren Ende in eine Spitze 24 aus, während ihr oberes Ende an eine erweiterte Kammer 25 angeschlossen ist, in welche die Düse 26 für das Benzin einmündet. Das Düsenende ist bei 27 als Spitze ausgebildet und mit einer bis zur Austrittsöffnung 28 für den Brennstoff reichenden Längsbohrung versehen.

Abflachungen 29 dieser Spindel gestatten der in der Kammer^ befindlichen Flüssigkeit, in die Kammer 8 und von da in den Innenraum des Körpers 1 überzutreten. Die Spindel 22 wird in der auf der Zeichnung dargestellten Stellung durch eine Feder 30 festgehalten, welche sich einerseits gegen die Hülse 31 der Stopfbüchse 32 legt und andererseits gegen eine Scheibe 33, die mit der Spindel durch Splinte 34 verbunden ist. Diese

Spindel wird gleichzeitig mit dem Lufteinlaß zum Motor durch einen Daumen 35 gesteuert, der um den Zapfen τβ drehbar ist. Ein Flansch 37 wird durch eine Schulter 38 des Pfropfens χ an dem Vergaserkörper 2 festgehalten. An diesen Flansch ist mittels zweier gegenüberstehenden Befestigungen 39 der im Zylinderinnern befindliche Teil 41 des Vergasers aufgehängt, welcher eine Kammer bildet, deren Boden 42 auf der Innenseite mit Riffelungen, auf der Außenseite mit Rinnen oder Nuten 43 versehen ist. Das in dieser Kammer vergaste Schweröl tritt in den Zylinder durch die öffnungen 44 über. ¹S Die Arbeitsweise des Apparates ist folgende:

Wie bereits oben zur Erörterung des Wesens der Erfindung ausgeführt wurde, wird der Zutritt von Benzin und Schweröl durch ^ao die Kanäle 26 und 6 durch einen einzigen Hebel gesteuert, der gleichzeitig die Bewegung der Spindel 22 veranlaßt und den Lufteintritt für den beschleunigten Gang regelt. Die öffnung des Lufteintritts entspricht dabei stets dem verstärkten Zutritt des= Brennstoffes, d. h. während der Benzinzufuhr einem Hub der Spindel 22 nach unten, während der ölzufuhr einem Hub nach oben.

Beim Anlassen nimmt die Spindel die in Abb. 2 dargestellte Lage ein; der Benzinbehälter ist geöffnet, der Behälter für das Schweröl geschlossen. Das Benzin füllt die Kanäle 23 und 15, und da der ölbehälter geschlossen ist und die Kammer 3 keine Luft λ 5 enthält, so kann das in dieser befindliche öl nicht abfließen.

Bei j edem Saughub geht das Ventil 9 nach untt-n und nimmt hierbei die Spindel 14 mit; das Benzin fließt ab und zerstäubt auf der als Diffusor dienenden Mutter 17, wähnend gleichzeitig um diese herum durch die öffnungen 19 Luft eintritt. Die Mischung von Luft und Benzin geht hierauf durch das Ventil 9 und wird im Zylinder mit in diesen in üblicher Weise eingetretener Luft zusammengewirbelt.

Wenn der Motor während ein oder zwei Minuten in dieser Weise in Gang war, ist eine genügende Erhitzung des Vergasers eingetreten, um nun den Betrieb mit Schweröl aufzunehmen. Zu diesem Zwecke stellt man den Hebel so um, daß der Benzirfbehälter geschlossen, der ölbehälter geöffnet, die Spindel 22 gehoben und der Hauptluftzutritt geöffnet ist. Das Benzin hört auf abzufließen, and das sehr stark erhitzte und infolgedessen dünnflüssige öl fließt durch die Ausschnitte 29 und die Leitung 15. Bei jedem Saughub zerstäubt sich das öl vor seinem Durchtritt So durch das Ventil 9 auf dem Diffusor 17 und vermischt sich mit der durch die öffnungen 19 eingetretenen Luft. Der freie Durchgang zwischen Diffusor und den Wandungen der Kammer 8 ist sehr eng, infolgedessen bleibt die Mischung in inniger Berührung^ mit diesen sehr heißen Wänden, und die Vergasung findet in bester Weise statt. Beim Durchtritt durch das Ventil 9 kühlt sich die Mischung leicht ab und fällt auf den Boden 42 des Vergasers, wo sie endgültig vergast wird.

Das so gebildete Gas tritt durch die Öffnungen 44 und vermischt sich mit der durch das Saugventil des Motors angesaugten Luft. Diese neue Mischung kommt am Ende der Verdichtung zur Verbrennung durch einen elektrischen Funken oder spontan infolge der Wirkung der hohen Vergasungstemperatur entsprechend dem Bau des Motors.

Es können verschiedene- konstruktive Änderungen an dem eben beschriebenen Karbnrator getroffen werden.

Die Ventilspindel kann entsprechend Abb. 4 aus zwei teleskopisch ineinander gleitenden Teilen 11 und ii° bestehen. Beide Teile sind durch einen Stift 48 verbunden, wobei das Durchsteckloch 49 für den Stift einen größeren Durchmesser besitzt als dieser selbst. Im Innern des äußeren hohlen Rohres ii^ß liegt eine Feder 50. Infolge dieser Einrichtung können beide Teile gegenseitig beweglich sein und können gleichzeitig den Abschluß des Ventils 9 und der Spindel 14 bewirken, auch wenn eine leichte Abnutzung an diesen Teilen oder deren Sitzen eingetreten ist oder falls Dehnungen durch die Hitze eintreten.

Der Diffusor seinerseits kann in der Weise verbessert werden, daß der Motor auf verlangsamten Gang übergehen kann, indem entsprechend Abb. 3 die Kammer 8 eine umgekehrt kegelige Gestaltung zu der des Diffusors 17 erfährt. Die Gestaltung dieses kegeligen Teiles 52 ist so berechnet, daß eine bessere Regelung der Zerstäubung eintreten kann, ohne aber einen vollkommenen Abschluß zu bilden, vielmehr einen mikrometrisehen Abstand zwischen beiden Teilen bestehen zu lassen. Der als Mutter ausgebildete Diffusor (Abb. 5) kann an seinem Umlaufenden Außenrande leicht aufgebogen werden, um eine Rinne zu bilden, welche eine no bessere Verteilung der Flüssigkeit bewirkt dadurch, daß diese in einer gebrochenen Linie auszufließen gezwungen wird.

Claims (5)

1. Patentansprüche:

   i. Schwerölvergaser für Brennkraftmaschinen mit einem innerhalb des Arbeitszylinders angeordneten und ständig mit diesem verbundenen Vergasungsraume, dadurch, gekennzeichnet, daß vor dem Vergasungsraum ein Vorwärmeraum (3, Abb. 2) für den schweren Brennstoff

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   vorgesehen ist und der Übertritt des Brennstoffes in den Vergasungsraum durch eine zweckmäßig als Nadelventil ausgebildete Vorrichtung (22) geregelt wird.
2. 2. Vergaser nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß ein ein Gemisch aus schwerem und leichtem Öl in veränderlichen Anteilen in den Vergasungsraum einlassendes Ventil (9) vorgesehen ist, welches mit einem besonderen Abschlußkörper (14, Abb. 2) für die Brennstoffzuleitung versehen ist, vor welchem sich eine Zuführungsvorrichtung (22,24) für das leichte Öl befindet.
3. 3. Vergaser nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß ein nur Zusatzluft zur Bildung eines reichen Gemisches aufnehmender zweiter Vorraum (8) zwisehen dem Vorwärmeraum (3) und dem Vergasungsraum angeordnet ist, welcher einerseits von dem zum Überleiten des Gemisches in den Vergasungsraum dienenden Ventil (9), andererseits von dem mit diesem Ventil verbundenen Abschlußkörper (14) für die Brennstoffzuleitung gegenüber den beiden benachbarten Räumen abgeschlossen ist und in den Vergasungsraum hineinragt.
4. 4. Vergaser nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Ventilspindel ,

   ■ (11) des kombinierten Einlaßventils (9, 14) einen kegeligen Mantel (17) trägt, der als Zerstäuber für das aus Brennstoff und Zusatzluft sich bildende Gemisch dient, und daß die Wand des zweiten Vorraumes (8) vorzugsweise gegenüber diesem kegeligen Mantel ebenfalls als kegelige Fläche (52, Abb. 3) ausgebildet ist.
5. 5. Vergaser nach den Ansprüchen 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Vorwärmeraum (3) für schweres öl von einem Rohr (22) durchsetzt ist, das den leichten Brennstoff zuführt und dessen Zuflußmenge dadurch regelt, daß es im ■ Verein mit einem Leichtölventil (26, 27) ". gegenüber dem Vientil (26,27) axial im einer bestimmten Richtung verstellt wird, während es die Zulauf menge des schweren Brennstoffs im Verein mit einer Drosselvorrichtung (24) durch axiale Verstel-. lung in entgegengesetzter Richtung be-. stimmt, so daß durch eine einzige Ver-,. stellung dieses Rohres in zwei entgegengesetzten Richtungen zugleich das Mischungsverhältnis der beiden Brennstoffe verändert werden kann.

   Hierzu ι Blatt Zeichnungen