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Spritzvergaser Spritzvergaser mit einem unterhalb eines Kegelpilzes
mündenden, in einer Luftdüse axial angeordneten Brennstoffspritzrohr, einem zentral
in diesem angeordneten Luftzufuhrrohr und zwei das Brennstoffspritzrohr umgebenden
Erst- und Zweitluftzuführungen, die beide durch ein axial bewegliches Rohr von konischer
Form geregelt werden, sind bekannt. Der Hauptsache nach bezweckt vorliegende Erfindung,
bei Spritzvergasern dieser Art einen niedrigen Brennstoffverbrauch zu ermöglichen,
günstige Verhältnisse für den Leerlauf bzw. die niedrigen Drehzahlen zu schaffen
und hierfür eine genaue Vergaserregelung zu ermöglichen.
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Bekannt sind Vergaser, deren Brennstoffspritzrohr mit einer zentralen
Luftzufuhr versehen ist und bei denen die Vermischung des Brennstoffes mit der zentral
zuströmenden Luft einfach dadurch geschieht, daß beide Ströme aufeinander treffen,
ohne daß der Brennstoff vorerst fein zerteilt wird. Zum Zwecke der Regelung der
Brennstoffabgabe und der zutretenden Zentralluftmengen hat man bereits vorgeschlagen,
oberhalb des Brennstoffspritzrohres einen kegelförmigen Pilz anzuordnen, der mit
der den Lufteinlaß steuernden Drossel in mechanischer Verbindung steht, so daß es
nicht möglich ist, die Komponenten des Endgemisches getrennt voneinander in richtigem
Verhältnis zuzumessen. Andererseits sind auch Vergaseranordnungen bekannt, bei denen
die Erst- und die Zweitluftzufuhr durch ein konisches Drosselorgan geregelt wird.
Dieses Drosselorgan vermag aber praktisch keinen Einfluß auf die zentrale Luftzufuhr
und die Brennstoffabgabe auszuüben, so daß es nicht möglich ist, beim Leerlauf des
Motors eine genügende Anreicherung des Gemisches zu erzielen.
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Bei dem den Gegenstand der Erfindung bildenden Spritzvergaser dagegen
ist es nicht nur leicht möglich, die Erst- und die Zweitluftzufuhr, sondern auch
die Zentralluftzufuhr und die Brennstoffabgabe zu regeln. Andererseits wird für
jeden Grad der Anreicherung des Gemisches der Brennstoff stets fein zerteilt und
innigst mit der Luft vermischt. Gemäß der Erfindung wird dies dadurch erreicht,
daß die eine Kreisfläche bildende Mündung des zentralen Luftzufuhrrohres gegenüber
der Spitze des Kegelpilzes liegt und von der ringförmigen Mündung des Brennstoffspritzrohres
sowie einem ringförmigen Durchlaß für die Erstluft umgeben ist, dergestalt, daß
sich auf der Mantelfläche des Kegelpilzes ringförmige Schichten von Zentralluft,
Brennstoff und Erstluft und auf
diese gegebenenfalls noch eine weitere
Ringschicht von durch das konische Drosselorgan zugelassener Zweitluft 'konzentrisch
überlagern. Die insbesondere bei niedrigen Drehzahlen eine hohe Gleichmäßigkeit
des Motorganges sichernde Homogenität des Brenngemisches ist dem Umstand zu verdanken,
daß die dem Brennstoffspritzrohr ununterbrochen entströmende dünne Brennstoffschicht
sich auf der Mantelfläche des Kegelpilzes ausbreitet, auf der sie bis zur Erreichung
der durch ihre physikalische Beschaffenheit bestimmten Grenze in zunehmendem Maße
dünner wird. Nach Überschreitung dieser Grenze zerplatzt die in stetigem Fluß befindliche
Brennstoffschicht und löst sich dabei in hochfeine Teilchen auf, die sich dann auf
die beiderseits der Brennstoffschicht zugeführten Luftschichten verteilen.
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Die Regelung der Zentralluft-, der Brennstoff- und der Erstluftabgabe
erfolgt durch Verstellung des konischen Drosselorgans gegenüber der Spitze des Kegelpilzes
und durch Änderung des Abstandes dieser Spitze von der Mündung des Brennstoffspritzrohres.
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Um die Leerlaufstellung des konischen Drosselorgans, dem die Luftdüse
in an sich bekannter Weise als Anschlag dient, verändern zu können, ist diese Luftdüse
so angeordnet, daß sie axial verstellt werden kann, z. B. mittels eines exzentrischen,
von außen bewegbaren Zapfens.
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Die Zeichnung veranschaulicht beispielsweise eine Ausführungsform
des Erfindungsgegenstandes.
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Fig. i zeigt den Vergaser in lotrechtem Schnitt.
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Fig.2 zeigt eine Einzelheit in Seitenansicht.
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Fig.3 ist ein waagerechter Querschnitt nach Linie A-B in Fig. 2.
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Das Vergasergehäuse besteht aus drei lösbar miteinander verbundenen
Teilen i, 2, 3 und wird mittels des Flansches q. an die Saugleitung des Motors angeschlossen.
Die Luft strömt durch den unteren, mit Drossel 6 versehenen Stutzen 5 ein. Durch
ein Rohrstück 7, das an einen auf der Zeichnung nicht dargestellten Kraftstoffbehälter
mit konstanter Höhe des Kraftstoffspiegels angeschlossen wird, führt man der axialen
Brennstoffdüse 8 das Benzin oder den sonstigen Kraftstoff zu.
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Diese auswechselbare Zerstäuberdüse 3 ist in einer Hülse g festgeschraubt,
in deren unteren Teil das Rohrstück 7 einmündet. Getragen wird diese Hülse g von
einem zwischen die Gehäuseteile i und 2 eingesetzten und durch einen mit Muttergewinde
versehenen Ring ii festgehaltenen Ringkreuzstück io. Durch die Hülse g und die Düse
8 erstreckt sich axial ein an beiden Enden offenes Rohr 12, durch welches die Luft
frei durch die Zerstäuberdüse hindurchstreichen kann, währenddem der Kraftstoff
um dieses Rohr 12 herum im ringförmigen Kanal 13 aufsteigt. Dieses Rohr i2 dient
also der für den Vergaserbetrieb nötigen Zentralluftzufuhr.
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Um das obere Ende der Brennstoffdüse herum und in gewissem Abstand
davon ist ein kegelförmiger Drosselring 1q. angeordnet, der auf einem bewegbaren,
aus zwei Vertikalstangen 15 (Fig. 2) und einem Querstück 16 bestehenden Träger festsitzt.
An das Querstück 16 ist mittels eines Gliedes 17 ein Kniehebel 18 angelenkt, dessen
aus dem Gehäuseteil i herausragender Arm i9 durch ein Gestänge oder ein Kabel an
das Beschleunigungspedal oder ein anderes Organ zum Steuern des Vergasers angeschlossen
ist. Die Stangen z5 gleiten in Hülsen2o, die am Kreuzstück io befestigt sind. An
letzteren und an das Querstück 16 greifen zwei Rückstellfedern 2i, die das Bestreben
haben, den Drosselkegel 1q. in die obere, dem Leerlauf oder niedrigen Drehzahlen
entsprechende Stellung überzuführen. Dieser Zustand entspricht der in Fig.i in ausgezogenen
Linien veranschaulichten Stellung des Drosselkegels 1q..
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In dieser Lage stützt sich der Drosselkegel 1q. mit seinem unteren
Rand gegen die konvergierende Wandung der Luftdüse 22, in deren Mitte sich die Brennstoffdüse
8 befindet. Die im zylindrischen Gehäuseteil 2 angeordnete Luftdüse 22 kann in diesem
Gehäuseteil 2 axial verstellt werden. Hierzu dient ein von außen drehbarer Steuerbolzen
23, an dem ein exzentrischer, in eine seitliche Aussparung 25 der Luftdüsenwandung
eingreifender Zapfen 2q. vorgesehen ist. Dieser durch den Gehäuseteil 2 hindurchgeführte
Bolzen 23 ist drehbar gelagert in einem an einem den Vergaser umspannenden Reifen
27 festsitzenden Ansatz 26. Dieser Reifen 27 weist eine Lasche :#8 auf, die mit
der Drehachse 29 der Luftdrossel 8 in Eingriff steht und dadurch beim Anziehen der
Mutter i i jede gegenseitige Verdrehung der Gehäuseteile i und 2 verhindert.
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In geringem Abstand vom oberen Ende der Brennstoffdüse 8 ist in dem
Austrittskegel der Luftdüse 22, an welche sich die obere divergierende Wandung des
Gehäuseteils 2 anschließt, der kegelförmige Pilz oder Kopf 30 angeordnet,
den schraubenförmige Flügel 31 tragen, welche ein innigeres Durchmischen der Gemischbestandteile
bezwecken und von einem Ring 32 umgeben sind. Dieser Ring 32 kann in der durch die
mittels Schrauben 33 zusammengefügten Ränder der Vergasergehäuseteile
2,
3 gebildeten Buchse 37 axial gleiten. Zur axialen Verstellung des Ringes 32 und
des Pilzes 3o dient ein kugelförmiger, in eine Bohrung 38 des Pilzes eingreifender
Zapfen 39, der exzentrisch auf einem Bolzen 40 sitzt. Dieser Bolzen 4o ruht drehbar
in einer in die Wandung des Gehäuseteils :2 fest eingeschraubten Lagerschale 41.
Der Bolzen 40 und die Lagerschale 41 sind mit Edelpassung ineinandergefügt, außerdem
ist der Bolzen 4o an seinem hinteren Ende mit einem konischen Anpaß 42 versehen,
den eine Feder 43 gegen eine an der Lagerschale 4z befindliche konische Sitzfläche
44 drückt, wodurch ein dichter Abschluß erzidlt wird, der die Außenluft daran hindert,
um den Bolzen 4o herum in den unter Unterdruck stehenden Vergaser einzudringen.
Die auf den hinteren Fortsatz 45 des Bolzens 4o aufgeschobene Feder 43 kann durch
Vor- oder Rückschrauben einer auf der Lagerschale 4z aufgeschraubten Kappe 46 mehr
oder weniger stark gespannt werden.
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Mittels eines von der Schalttafel des Wagens ausgehenden Bowdenkabels
oder Gestänges, das an einen auf dem Bolzenfortsatz 45 festsitzenden Hebe147 angeschlossen
ist, kann man den Bolzen 4o um ein gewisses Maß drehen, wodurch der exzentrische
Zapfen 39 mitgedreht und so der Pilz 3o je nach der Drehrichtung gehoben
oder gesenkt wird.
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Oberhalb des Pilzes 3o verengt sich zunächst d_er Gehäuseteil 3. An
diese Verengung schließt sich eine Erweiterung an, welche ein Ventil 34 enthält,
das den Flammenrückschlägen entgegenwirkt. Dieses Ventil 34 kann auf einer am Pilz
befestigten Spindel 35 entgegen der Spannkraft einer Feder 36 entlang gleiten und
dabei unter dem Druck der entflammten, vom Motor zurückschlagenden Gase den Vergaser
abschließen, wodurch verhütet wird, daß sich die Flamme bis zum Brennstoffbehälter
fortpflanzt.
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Der beschriebene Vergaser arbeitet folgendermaßen: Beim Arbeiten des
Motors unter Belastung wird der Drosselkegel 14 durch Einwirkung auf den Hebel r9
in gesenkter, z. B. in der in Fig. t durch punktierte Linien angedeuteten Lage gehalten.
Der im Rohr 12, mitten durch die Düse 8 aufsteigende Zentralluftstrom sowie der
durch das Innere des Drosselkegels 14 gehende Erstluftstrom saugen an der ringförmigen
Mündung der Brennstoffdüse den Brennstoff an und fördern ihn in den divergierenden,
den Pilz 30 umgebenden Raum, wo die Vermischung mit dem die Außenseite des
Drosselkegels bestreichenden Zweitluftstrom stattfindet. Durch Verstellen des Drosselkegels
14 läßt sich die Stärke des Erst-und des Zweitluftstromes den Bedürfnissen des Motors
entsprechend regeln. Die Regelung des aus dem Rohr 12 entweichenden Zentralluftstromes
geht selbsttätig vor sich, zusammen mit der Regelung des Erstluftstromes, und zwar
entsprechend der Größe der öffnungsweite zwischen dem Drosselkegel 14 und dem Scheitel
des Pilzes 30. Beim Entweichen aus der Brennstoffdüse wird der Brennstoffstrahl
zwischen dem Erstluftstrom und dem Zentralluftstrom von beiden erfaßt und vom Verlassen
der Düsenmündung an zu feinen Teilchen zerstäubt, die ein inniges Vermischen mit
der Verbrennungsluft gewährleisten. Zur Steigerung dieser Wirkungen ist die Innenwandung
des Drosselkegels 14 mit nach Schraubenlinien verlaufenden Rippen z4' versehen,
die den Erstluftstrom in wirbelnde Bewegung versetzen, und durch den Scheitel des
Pilzes 30 wird der gegen diesen auftretende Zentralluftstrom kegelförmig
aufgeschlossen.
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Bei der Einstellung auf Leer- oder Langsamlauf wird durch die Federn
2z der Drosselkegel 14 gegen die Wandung der Luftdüse gedrängt, wie dies in Fig.r
in ausgezogenen Linien dargestellt ist. In- dieser Weise wird der Zweitluftzustrom
abgeschnitten und zugleich der Erstluftstrom auf ein Minimum verringert. Infolge
der durch den das Rohr r2 durchstreichenden Luftstrahl ausgeübten Zugwirkung wird
indessen nach wie vor der Brennstoff an der Düsenmündung in gleichmäßiger Weise
abgesaugt, möge der Leerlauf auch noch bei ganz geringer Drehzahl erfolgen. Zum
Regeln dieses Leerlaufs braucht man nur durch Drehung am Knopf des Bolzens 23 die
Luftdüse 22 zu heben oder zu senken und damit auch den Drosselkegel 14 zu beeinflussen,
nach dessen Lage in bezug auf den Pilz 3o die Menge des dem Motor zuströmenden Brenngemisches
sich richtet. Nach stattgefundener Regelung wird die Luftdüse 22 in der gewählten
Lage verblockt, wozu eine auf der Zeichnung nicht dargestellte Schraube bzw. ein
passender Druckknopf dienen und der Ring I I fest angezogen wird.
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Die Regelung -des Leerlaufs geschieht sonach unabhängig von der eigentlichen
Vergaserregelung und hat auf letztere keinen anderen Einfluß als den einer leichten
Änderung der Spannkraft der Federn 2r.
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Will man beim Anfahren oder bei Bergfahrten ein an Brennstoff sehr
reiches Gemisch erzielen, so wird durch Betätigung des Hebels 47 der Pilz 3o angehoben
und dadurch die Weite des Durchtrittsquerschnittes 48 vergrößert. Die Saugkraft
des Motors wirkt dann unmittelbarer auf die Düse 8 ein und steigert deren Liefermenge.
Befindet sich der Drosselkegel 14 in gehobener oder Leerlaufstellung,
so
bildet die verhältnismäßig geringe Menge von durch das Rohr 12 zugelassener Zentralluft
und durch den Innenraum des Drosselkegels 14 zutretender Erstluft mit diesem Brennstoffüberschuß
ein sehr reiches Gemisch, das ein sofortiges Anfahren bei kaltem Motor gestattet
und diesem ein Übermaß an Kraft verleiht. Die Wirkung ist die gleiche wie bei sogenannten
Startervergasern oder Vergasern mit Gebläse (Kompressor).
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Das Schaltorgan q.7 o. dgl. kann mit einer Vorrichtung versehen sein,
die es gestattet, die dem Leerlauf des Motors entsprechende Anfangsstellung des
Pilzes 30 zu regeln, in welchem Falle es dann nicht mehr nötig ist, zum Zwecke
der Regelung des Leerlaufes die Luftdüse 22 zu verstellen, so daß der Stellbolzen
23 in Fortfall kommen kann.
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Wie aus Fig. i erkennbar, kann der Vergaser, z. B. zum Zweck der Auswechselung
oder Reinigung der Düse 8, sehr leicht auseinandergenommen werden, da die Schaltorgane
am unteren Gehäuseteil i des Vergasers angebracht sind und durch einfaches Abnehmen
des oberen Gehäuseteils freigelegt werden.