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Spritzvergaser Den Gegenstand der vorliegenden Erfindung bildet ein
Vergaser für Verbrennungsmaschinen, insbesondere für Autos und Flugzeuge. Durch
den neuen Vergaser wird eine Anzahl von Nachteilen der bisherigen Vergaser vermieden.
Insbesondere wird durch den neuen Vergaser eine sehr gleichmäßige Mischung des Brennstoffs
mit der Luft bzw. anderen Gasen, wie Sauerstoff, erreicht, gleichgültig, ob der
Motor seine Tourenzahl oder Betriebsbedingungen verändert.
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Das Neue und Wesentliche bei dem Vergaser der vorliegenden Erfindung
besteht darin, daß die Brennstoffzuführung in sehr großer Oberfläche durch einen
Flügel erfolgt, welcher durch den Luftstrom verstellt wird. Dieser verstellbare
Flügel für die Zuführung des Brennstoffes stellt eine gekrümmte Hohlplatte dar,
deren Querschnitt dem Flügel eines Flugzeuges entspricht. Die eine Seite ist hierbei
stärker gekrümmt als die andere Seite. Dieser Flügel ist in dem Saugrohr dergestalt
angeordnet, daß er seine Neigung zu dem eintretenden Luftstrom verringert, wenn
mehr Luft in das Saugrohr eintritt. Die eine Oberflächenseite dieses Flügels ist
außerordentlich feinmaschig gelocht. Durch diese außerordentlich große Oberfläche
tritt der Brennstoff in fein zerstäubtem Zustande aus, um sich mit dem vorbeistreichenden
Luftstrom zu vereinigen.
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Es ist bereits eine Anordnung bekannt, bei welcher der Brennstoff
ebenfalls durch eine Hohlklappe dem Luftstrom zugeführt wird. Die Klappe ist auf
der einen Seite gelenkig aufgehängt und völlig flach und wird durch den Saugzug
der Luft gegen die Wirkung einer Federkraft verstellt. Die Brennstoffmündungen liegen
an der Schmalseite der Klappe gegenüber dem Aufhängungspunkt. Infolgedessen ist
nur eine außerordentlich geringe Austrittskante für .,den Brennstoff gegeben.
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Bei der vorliegenden Erfindung ist eine unverhältnismäßig große Zerstäubungsoberfläche
gegeben, und außerdem wirkt bei der vorliegenden Erfindung der Luftstrom automatisch
auf die Zuführung des Brennstoffes ein. Wie bei einem Flugzeugflügel wirkt der auf
der Vorderkante des Flügels wirkende Luftstrom in der Form, daß er an der nach innen
gekrümmten Seite des Flügels einen Druck, auf der stärker gekrümmten Seite des Flügels
einen Saugzug ausübt. Durch diesen Saugzug wird der Brennstoff angesaugt. Der Vorteil
dieser Anordnung besteht in der zwangläufigen Abhängigkeit der Form des Flügels,
wodurch eine bestimmte Stellung des Flügels in Abhängigkeit von dem Saugzug be-.
dingt
ist. Die Stellung des Flügels wiederum bestimmt die Brennstoffzumischung, so daß
auch bei noch so großen Tourenänderungen der Maschine und bei verschiedensten Änderungen
der Drosselklappe stets das richtige Verhältnis vom Brennstoff zur Luft, einmal
richtig eingestellt, beibehalten wird.
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Zu gleicher Zeit wird wegen des verhältnismäßig großen Ouerschnittes
des Lufteintrittsrohres und der Form des Flügels das Lufteintrittsrohr verhältnismäßig
unabhängig von der Maximalgeschwindigkeit der Maschine, so daß die durchlöcherte
Oberfläche des Flügels stets eine genügende Zerstäubung des Brennstoffes ergibt.
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Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist auf der beiliegenden Zeichnung
dargestellt. Abb. i ist ein Teilschnitt des Lufteinlaßrohres und des Brennstoffbehälters
nach der Linie i-i der Abb. 3; Abb. 2 ist ein Schnitt nach der Linie z-2 der Abb.
i; Abb. 3 ist ein Schnitt nach der Linie 3-3 der Abb. i ; Abb. 4. ist ein Sonderschnitt
des Flügels und des Brennstoffzuführungsrohres.
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Abb. 5 und 6 sind Einzelheiten des hohlen Flügels.
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In den nachfolgenden Zeichnungen bezeichnen gleiche Buchstaben auch
gleiche Teile in den Abbildungen.
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In den Abbildungen bedeutet A das Schwimmergehäuse, das denen der
bisher üblichen Vergaser entspricht. An dieses Schwimmergehäuse ist für den Brennstoff
ein weiterer Behälter B angeschlossen, in welchen der Brennstoff von dem Schwimmergehäuse
durch einen Durchlaß eintritt. Dieser Durchlaß ist in entsprechender Höhe angeordnet,
um einen genügenden Zufluß des Brennstoffs in dem Behälter B zu gewährleisten.
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An den Behälter B schließt sich gegenüber dem -Schwimmergehäuse das
viereckige Saugrohr C an. Dabei ist es gleichgültig, ob das Saugrohr C angesetzt
oder mit dem Behälter B aus einem Stück -besteht. Die für das Brennstoffgemisch
erforderliche Luft tritt von unten nach oben durch das Saugrohr C hindurch. Dieses
ist unten offen und kann in der üblichen Weise mit irgendeiner Filter-oder Anwärmvorrichtung
für die Luft versehen werden. Oberhalb der unteren Eintrittsöffnung ist der hohle
Flügel E angeordnet, welcher an derjenigen Seite der Oberfläche gelocht ist, welche
gegenüber dem Lufteinlaß auf der Rückseite des Flügels gelegen ist; wie (lies bei
F in Abb. i und 2 dargestellt ist.
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Ein L-förmiges Rohr D, Dl bildet den Zufluß für den Brennstoff von
.dem Behälter B zu dem Inneren des hohlen Flügels E. Der Teil D des genannten Rohres
taucht senkrecht in den Behälter B ein und ist so lang, daß er beinahe auf den Boden
des Behälters reicht. Der Teil Dl des Rohres, welcher rechtwinklig zu dem Teil D
steht, durchdringt das Lager in der Seitenwand des Behälters B und des Saugrohres
C, so daß er frei um seine Achse schwingen kann. Der Teil Dl dringt dabei in den
hohlen Flügel E am unteren Ende desselben ein. Der Flügel E sitzt luftdicht und
starr auf dem Rohr Dl, so daß der Flügel E zusammen mit dem Rohrstück Dl schwingen
kann. Im Inneren des Flügels E ist das Rohr Dl aufgeschnitten, so daß eine direkte
Verbindung zwischen dem Brennstoffbehälter B und dem Flügel E durch das Röhr
D, Dl hergestellt ist. Der Brennstoffspiegel steht normalerweise genau unterhalb
des Rohrstückes Di. Das Rohr D ist dergestalt angeordnet, daß das obere Ende des
Flügels E gegen die Seitenwandung des Saugrohres C anliegt, und auf diese Weise
ein Luftdurchtritt nur zwischen dem unteren Ende des Flügels und der anderen gegenüberliegenden
Seite des Saugrohres C ermöglicht wird. Auf diese Weise ist, wenn die Maschine stillsteht
oder nur mit geringer Tourenzahl läuft, ein Luftdurchtritt zwischen dem oberen Ende
des Flügels E und der Seite des Saugrohres, an welche sich der Flügel anlegt, unmöglich.
Die ganze Luft tritt vielmehr zwischen dem unteren Ende des Flügels und der gegenüberliegenden
Seite des Saugrohres ein, wie dies in den Abb: -i und 2 dargestellt ist.
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Um nun die Bewegung des Flügels E zu kontrollieren, die durch den
Drück der eintretenden Luft verursacht wird, kann man eine. Feder G anordnen, die
in Abb. 2 dargestellt ist. Die Zugfeder G ist mit einem Ende an den Nocken k am
oberen Teil des Rohres D
befestigt. Das andere Ende der Feder führt zu dem
Stift G1 des Behälters B. Diese Feder hat das Bestreben; das obere Ende des Flügels
E gegen die Seite des Saugrohres C anzudrücken, wenn die Maschine stillsteht. Die
Spannung der Federanordnung kann einstellbar gemacht werden zum Zwecke, das Mischungsverhältnis
zwischen Luft und Brennstoff verändern zu können, wenn dies sich als notwendig herausstellen
sollte, beispielsweise bei einer Änderung der Temperatur oder des Luftdruckes oder
zur Veränderung des Mischungsverhältnisses - von Luft und Brennstoff infolge eines
Sauerstoffmangels in- der Atmosphäre, wie dies beispielsweise bei sehr großen Höhen
auftritt. Lm die Spannung der Feder einstellbar anzuordnen, kann man statt -der-
Befestigung an- den Stift G1 einen horizontalen Stift anordnen, welcher durch die
Seitenwand des Behälters B hindurchgeführt wird, so daß dieser Horizontalstift mittels
einer Kontrollschraube von der
Außenseite aus verstellt «-erden
kann. Hierdurch wird die Spannung der Feder in gleicher Weise verändert. Wenn der
Teil Dl des Rohres D, Dl und der Flügel E beim Betriebe des Vergasers schwingt,
so wird der untere Teil des Rohres D in dem Behälter vor-und rückwärts schwingen.
Nötigenfalls kann ein Fächer, wie in Abb. d, dargestellt, an dem unteren Ende des
Rohres D befestigt werden, so daß die Bewegung des Flügels E dadurch wie durch einen
Dämpfer vermindert wird.
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Die Wirkungsweise des Vergasers ist folgende: Wenn die Maschine anläuft,
so fällt der Druck in dem Saugrohr unter den der äußeren Atmosphäre, und infolgedessen
beginnt ein Luftstrom in das Saugrohr einzutreten. Die Luft tritt durch das Saugrohr
C hinter die gelochte Oberfläche F des Flügels E und wird auch dort einen partiellen
Unterdruck vor bzw. an der durchlöcherten Oberfläche F hervorrufen, je nach der
Stellung, welche der Flügel einnimmt. Diese Minderung des Druckes veranlaßt nun
das Ansaugen des Brennstoffes in den hohlen Flügel E. Der Brennstoff wird durch
die Lochungen angesaugt und hierbei ganz oder völlig zerstäubt, wenn er durch die
Bohrungen der Oberfläche F hindurchtritt und zu den Zylindern des Motors geführt
wird. Die Durchbohrungen bzw. Schlitze der Fläche F müssen dementsprechend eingerichtet
werden, um eine genügende Zerstäubung des Brennstoffes bei seinem Durchgang zu bewirken.
Wenn die Drossel H geöffnet wird, um die Tourenzahl des Motors zu erhöhen, so wächst
gleichzeitig auch die Geschwindigkeit des Lufteintrittes in dem Saugrohr, und folglich
wird in gleicher Weise der Luftdruck an der durchlöcherten Seite des hohlen Flügels
1: vergrößert. Damit aber nun diese Vergrößerung des Luftunterdruckes nicht zu viel
Brennstoff in den Flügel einsaugt, wird dieser Flügel durch den eintretenden Luftstrom
geschwenkt, so daß derselbe eine Stellung einnimmt, die beinahe parallel mit dem
Luftstrom ist. Sobald das Rohr D und der Flügel F_ sich drehen und eine Stellung
annähernd parallel dem Luftstrom einnehmen, so hat die Saugwirkung auf die durchlöcherte
Oberfläche des Flügels E bei einem gegebenen Luftstrom das Bestreben, abzunehmen,
da der Flügel mehr oder -,weniger mit der eintretenden Luft parallel liegt, so daß
die Menge des von der Zerstäuberoberfläche F angesaugten Brennstoffs nicht in demselben
Maße zunimmt, wie dies der Fall sein würde, wenn der Flügel E in seiner Schräglage
geblieben wäre. Mittels der Feder G oder einer anderen Kontrollvorrichtung kann
die Verstellkraft für den Flügel E entsprechend den verschiedenen Bedingungen variiert
werden, und der Vergaser kann so eingestellt werden, daß er für jede beliebige Maschinentype
die besten Ergebnisse zeitigt. Sobald die Luftgeschwindigkeit abnimmt, hat die Feder
oder irgendwelche andere Reguliervorrichtung das Bestreben, den Flügel E in seine
Ursprungslage wieder zurückzuführen. Die Feder oder sonstige Reguliervorrichtung
kann so reguliert werden, daß das Verhältnis vom Brennstoff zur Luft in ihrem Mischungsverhältnis
verhältnismäßig konstant bleibt je nach den verschiedenen Stellungen der Drossel
bzw. der Tourenzahl des Motors. Andere Formen des Flügels, die sich in der Praxis
als besonders vorteilhaft erwiesen haben, sind in <den Abb. 5 und 6 dargestellt.
In diesen Fällen besitzt der Flügel eine einstellbare Sprengung (Pfeilhöhe). Abb.5
zeigt einen Flügel, dessen Sprengung automatisch verändert wird, während Abb. 6
einen Flügel zeigt, in welchem die Sprengung durch Hand einstellbar ist. In Abb.
5 ist der Flügel E, welcher an der gelöcherten Seite gewölbt und an der anderen
Seite beinah flach ist, auf dem Brennstoffzuführungsrohr so montiert, daß die untere
Kante direkt an dein Rohrteil Dl anliegt. Die Achse L ist fest innerhalb des Saugrohres
C angeordnet, und zwar parallel zu dem Brennstoffzuführungsrohr Dl. Diese Achse
L trägt eine gebogene Feder, die einen kurzen gebogenen Arm 11.71 und einen langen
Arm 11-T= besitzt. Die Feder 11-1l, 1/12 ist flach und hat dieselbe Breite wie der
hohle Flügel E. Die beiden Arme 111, ;d12 der gebogenen Feder liegen zu beiden Seiten
an dem Flügel an und bilden gewissermaßen einen Teil desselben. Der kurze Arm 1171
endet genau unterhalb des Brennstoffzuführungsrohres Dl-, und der lange Arm 112
erstreckt sich entlang der beinahe flachen Rückseite des Flügels E bis annähernd
zu diesem oberen Ende. Wenn die Maschine stillsteht, wird der lange Arm M2 der gebogenen
Feder unter der Wirkung des Flügels E und der Feder G gegen die Seite des Saugrohres
C gepreßt. Sobald aber der Motor anfängt zu laufen, wird die Bewegung des Flügels
E zu der annähernd parallelen Stellung mit dem Luftstrom hin durch die Spannung
des langen Armes 1112 der gebogenen Feder unterstützt. Da der kurze Arm 111 in Ruhe
verbleibt, so ergibt sich, daß die Sprengung bzw. Pfeilhöhe des Flügels E sich automatisch
ändert, je nachdem sich die Stellung des hohlen Teiles des Flügels ändert. Bei der
Anordnung in Abb.6 ist der hohle Teil des Flügels E auf dem Rohrteil Dl des Brennstoffzuführungsrohres
ebenso wie in Abb. 5 angebracht, aber der Flügel E ist mit der Achse L durch ein
biegsames Metallstück 1y verbunden, so daß sich die Achse L in dem Saugrohr C frei
und unabhängig bewegen
kann. Wenn es notwendig ist, die Pfeilhöhe
bzw. die Sprengung des Flügels E zu verändern, so kann das Metallstück N in jeder
beliebigen gewünschten Weise gebogen werden, um die notwendige Einstellung der Feder
111, 11= gegenüber dem Flügel E zu geben.