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Verfahren zur Brennstofförderung in den Vergaser von Verbrennungskraftmaschinen,
welchen zeitweilig durch einen Kompressor oder eine verwandte Maschine die Verbrennungsluft
unter erhöhtem -Druck zugeführt wird. Bei Verbrennungskraftmaschinen, bei welchen
der Brennstoff durch die Saugwirkung der Arbeitskolben aus dem Brennstoffbehälter
in den an die Saugleitung angeschlossenen Vergaser gefördert wird, ist es notwendig,
um die richtige Brennstoffzuführung zu sichern, den Brennstoff in dem Behälter unter
einen gewissen Druck zu setzen. Vorteilhaft ist es natürlich, diesen Druck im Brennstoffbehälter
möglichst gering zu wählen, da die Wandstärke- des Brennstoffbehälters dem Druck
entsprechend bemessen sein muß und es natürlich wünschenswert ist, die Stärke des
Behälters möglichst gering zu wählen, damit eine möglichst weitgehende Gewichtsverminderung
erzielt wird. Hauptsächlich ist dieses für die Motoren von Flugapparaten von Wichtigkeit,
bei welchen noch hinzukommt, daß man sich mit der Formgebung des Brennstoffbehälters
nach dem zur Verfügung stehenden Raum richten muß.
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Die Erfindung bezieht sich auf die Zuführung des Brennstoffes zu der
Saugleitung von Verbrennungskraftmaschinen, welchen zeitweilig durch einen Kompressor
oder eine verwandte Maschine. die Verbrennungsluft unter einem den Druck -der umgebenden
Luft übersteigenden Druck zugeführt wird. Dieses kommt z. B. für .Motoren von Flugzeugen,
welche in verschiedenen Höhenlagen arbeiten müssen, in Betracht. Solchen Motoren
wird nämlich, um den Leistungsabfall infolge der abnehmenden Dichte der Luft mit
zunehmender Flughöhe zu beseitigen, zweckmäßig die Verbrennungsluft durch einen
Kompressor zugeführt. Eine solche künstliche Luftzuführung läßt sich auch verwenden,
um vorübergehend dem Motor eine Leistung zu geben, die über seine Normalleistung
(ohne Anwendung eines Kompressors) beim Arbeiten unter normalem Luftdruck hinausgeht.
Wird in dieser Weise eine Erhöhung der Leistung des Motors hervorgebracht, so wird
in der Saugleitung des Motors durch den Kompressor ein höherer Druck als sonst erzeugt,
welcher durch den Druck des zugeführten Brennstoffes überwunden werden müß, damit
der Brennstoff sicher in den Luftstroin eingeführt wird. Um dieses zu ermöglichen,
müßte natürlich bei Anwendung der bisher üblichen Brennstoffzuführung durch den
Druck im Brennstoffbehälter dieser Druck verhältnismäßig hoch sein.
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Das den Gegenstand der Erfindung bildende Verfahren ermöglicht es
nun, von einem solchen hohen Druck im Brennstoffbehälter abzusehen. Zu diesem Zweck
wird beim normalen Betrieb,- d. h. wenn ohne Kompressor gearbeitet wird, der Brennstoff
durch den im Brennstoffbehälter herrschenden üblichen Förderdruck in den Vergaser
geleitet, bei Benutzung des Kompressors zur Zuführung der Verbrennungsluft wird
aber der Brennstoff, nachdem er den Brennstoffbehälter verlassen .
hat,
unter einen entsprechend höheren Druck gesetzt, so daß er im Saugrohr den Druck
des vom Kompressor eingeblasenen Luftstromes überwinden kann, ohne daß aber der
Brennstoffbehälter dem erhöhten Brennstoffdruck ausgesetzt wird. Dieses geschieht
durch eine zwischen Brennstoffbehälter und Vergaser in die Brennstoffleitung eingeschaltete
Pumpe.
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Hierfür wird zweckmäßig eine Zahnradpumpe verwendet, welche gegenüber
einer Kolbenpumpe den Vorteil besitzt, daß die Anwendung eines Windkessels und eines
Rückströmungsventils zur Zurückführung des überschüssig geförderten Brennstoffes
nicht .notwendig ist. Bei einer solchen Pumpe kann man die Dimensionen und die Tourenzahl
so bemessen, daß die Pumpe eine bestimmte Lässigkeit besitzt und daher bei der maximalen
Tourenzahl der -Pumpe ein bestimmter zulässiger Brennstoffdruck nicht überschritten
wird, selbst wenn die nach dem Vergaser führende Druckleitung der Pumpe abgesperrt
oder stark gedrosselt wird, was z. B. für den Gleitflug bei Flugapparaten von Bedeutung
ist.
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Bei Anwendung einer solchen Zahnradpumpe wird auch ohne weiteres bei-etwaigein.
Versagen des Antriebes der Pumpe, also beim Stillstande der letzteren, der Brennstoff
durch den im Brennstoffbehälter herrschenden Drück durch die Pumpe hindurch dem
Vergaser zugeführt, da die Lässigkeit der Zahnradpumpe ohne weiteres das Hindurchdringen
des Brennstoffes zuläßt.
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Soll eine Kolbenpumpe verwendet werden, so empfiehlt es sich, die
Ventile und Federn der Pumpe derart zu bemessen, daß auch bei stillstehender Pumpe
der Brennstoff- unter dem im Brennstoffbehälter herrschenden Druck durch die Pumpe
hindurch in den Vergaser getrieben wird.
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Auf der Zeichnung sind zwei Ausführungsbeispiele einer zur Ausführung
des Verfahrens gemäß der Erfindung geeigneten Vorrichtung dargestellt.
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Bei der Ausführungsform nach Fig. i ist eine Kolbenpumpe und bei der
Ausführungsform nach Fig.2 eine Zahnradpumpe verwendet.
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Der Motor a ist als Flugzeugmotor mit Kompressor b zum Einführen der
Verbrennungsluft in die Saugleitung e ausgebildet. Der Brennstoff gelangt aus dem
Brennstoffbehälter d, in welchem er unter einem gewissen Druck steht, durch eine
Leitung f in eine Kolbenpumpe g; diese drückt den von ihr angesaugten Brennstoff
in einen Windkessel h, aus welchem er durch ein in der Nähe seines Bodens mündendes
Rohr l nach dein an die Saugleitung c angeschlossenen Vergaser h strömt. Der untere
Teil des Windkessels 1a ist durch ein Rückströmventil va und ein Rohr va mit der
Leitung f, also mit der Saugseite der Pumpe g, verbunden.
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Bei normalem Betrieb wird die Pumpe g nicht in Betrieb gesetzt, und
der Brennstoff strömt infolge des Druckes im Behälter d durch die Pumpe hindurch,
deren Ventile und Federn so bemessen sind, daß sie den unter dem normalen Druck
stehenden Brennstoff nach dem Vergaser durchlassen.
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Wird aber, um die Leistung des Motors zeitweilig zu erhöhen, durch
den Kompressor b die Verbrennungsluft unter höherem Druck zugeführt, so reicht der
Druck im Brennstoffbehälter d nicht aus, um die Einführung des Brennstoffes in den
Luftstrom im Saugrohr c des Motors zu sichern. In diesem Falle wird die Pumpe g
in Betrieb gesetzt und durch dieselbe der Druck des in den Vergaser k eingeführten
Brennstoffes derart erhöht, daß er größer ist als der im Sangrohr durch den Kompressor
b erzeugte Luftdruck.
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Der durch die Pumpe g im Überschuß in den Windkessel geförderte Brennstoff,
welcher im Motor nicht verbraucht wird, strömt durch das Ventil m und die Leitung
n nach der Saugseite der Pumpe g zurück.
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Bei der Ausführungsform nach Fig.2 saugt eine Zahnradpumpe g'- den
Brennstoff durch die Leitung f aus- dem Brennstoffbehälter d an und drückt den Brennstoff
durch das Rohr i in den Vergaser k. Bei dieser Ausführung fehlt "der Windkessel
und die von diesem ausgehende Rückführleitung mit Rückströmventil, weil, wie sich
durch Versuche herausgestellt hat, infolge einer gewissen Lässigkeit der Pumpe auch
bei wechselndem Brennstoffverbrauch, aber .gleichbleibender Tourenzahl des Motors
der Druck in der Brennstoffleitung zwischen der Zahnradpumpe und dem Vergaser nicht
andauernd zunimmt, sondern ein bestimmtes Maß nicht überschreitet, welches von der
Tourenzahl der Pumpe und deren Lässigkeit abhängt. Wird der Brennstoffverbrauch
vollständig unterbrochen, was z. B. beim Gleitflug von Flugapparaten eintritt, so
arbeitet die Zahnradpumpe, ohne Brennstoff zu fördern und ohne den Druck des Brennstoffes
über ein zulässiges Maß zu erhöhen.
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Falls etwa Störungen, in dem Antrieb der Zahnradpumpe eintreten, findet
anderseits eine Unterbrechung der Brennstoffzuführung zum Vergaser nicht statt,
da die Lässigkeit der Zahnradpumpe ohne weiteres ein Hindurchströmen des Brennstoffes
durch die Pumpe unter- dem im Brennstoffbehälter herrschenden Druck. zuläßt. In
diesem Falle- muß natürlich der Kompressor abgestellt werden, bzw. er darf nur einen
niedrigen Druck in
der Saugleitung des Motors erzeugen, welcher
von dem Druck im Brennstoffbehälter überwunden werden kann.