DE374052C

DE374052C - Spray carburettors, especially for heavy fuels

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Publication number: DE374052C
Application number: DEL53869D
Authority: DE
Original assignee: WALTER LISSAUER DR
Current assignee: WALTER LISSAUER DR
Priority date: 1921-08-30
Filing date: 1921-08-30
Publication date: 1923-04-19

Description

Spritzvergaser, insbesondere für schwere Brennstoffe. Die schwierige Zerstäubbarkeit der jetzt zur Verwendung kommenden Brennstoffe für Explosionsmotoren stellt an den Vergaser erschwerte Bedingungen. Muß nämlich an sich die Strömungsenergie der Luft um die Brennstoffdüse höher gehalten werden, um genügende Zerstäubung zu erzielen, so spielen Tourenverminderungen urid demgemäß Herabsetzungen der Strömungsenergie eine viel größere Rolle als bei leichteren Brennstoffen. Diese vergasen immer noch vollständig innerhalb weiter Grenzen der Luftgeschwindigkeit, während bei schweren Brennstoffen dies Intervall sehr knapp gehalten ist. Es bleibt in diesem Zusammenhang auch noch zu berücksichtigen, daß die schwereren Brennstoffe infolge ihrer Viskosität sowie Adhäsion im Verhältnis zu den Wandungen, mit welchen sie auf dem Wege zur Brennstoffdüse in Berührung kommen, ganz anderen Gesetzen unterliegen wie die leichteren Brennstoffe. Ihre Zerstäubung mittels der engen Leerlaufdüse ist daher keine hinreichende, wie auch anderseits bei Regelung des Düsenquerschnitts durch Nadeln die Adhäsion einen Unsicherheitsfaktor hineinbringt. Ist man danach gezwungen, von einem gewissen Düsen querschnitt nicht abzuweichen, so bleibt auch noch der Umstand zu berücksichtigen, daß bei zu großer Luftgeschwindigkeit um die Düsenöffnung eine Kontraktion des Brennstoffstrahls eintritt, die wiederum bei Überschreitung gewisser Grenzen eine genaue Dosierung der Brennstoffzufuhr in Frage stellt.Spray carburettors, especially for heavy fuels. The difficult one The atomisability of the fuels that are now being used for explosion engines places difficult conditions on the carburetor. Namely, it has to be the flow energy the air around the fuel nozzle must be kept higher in order to achieve sufficient atomization Achieve speed reductions and corresponding reductions in the flow energy a much bigger role than with lighter fuels. These are still gassing completely within wide limits of air speed, while in severe cases Fuels this interval is kept very short. It remains in this context also have to take into account that the heavier fuels due to their viscosity as well as adhesion in relation to the walls with which it is on the way to Come into contact with the fuel nozzle, are subject to completely different laws than the lighter ones Fuels. Their atomization by means of the narrow idle nozzle is therefore not a sufficient as well as adhesion when regulating the nozzle cross-section by means of needles introduces an element of uncertainty. Is one then forced by a certain Nozzle cross-section not to deviate, the fact remains to be taken into account, that if the air speed is too high around the nozzle opening, a contraction of the fuel jet occurs, which in turn, if certain limits are exceeded, an exact dosage the fuel supply in question.

Um die Drosselklappe und die Leerlaufdüse überflüssig zu machen, werden Spritzvergaser bereits mit gleichbleibendem Querschnitt des Luftsaugerohrs gebaut, unter Erreichung de"-Anpassung der Ansaugung für die verschiedenen Gangarten der Maschine mittels eines im Luftsaugerohr verstellbaren Doppelkegels. Dieser besitzt jedoch hinter den Brennstoffdüsen, die im Luftsauge°ohr kranzförmig münden, seinen größten Durchmesser, und das Luftsaugeroh-. weist vor dem Düsenkranz. gleichbleibende lichte Weite auf. Dies hat bei jede- Einstellung eine Drosselung des Gemischstrahles zur Folge, die besonders bei schweren Brennstoffen nachteilig ist, weil damit deren Zerstäubung aufgehalten wird.To make the throttle valve and the idle jet superfluous, are Injection carburetor already with a constant cross-section of the Air suction pipe built, while achieving de "adjustment of the intake for the different gaits of the machine by means of an adjustable double cone in the air suction pipe. This owns but behind the fuel nozzles, which open out in a ring in the air suction ear largest diameter, and the air suction pipe. points in front of the nozzle ring. consistent clear width. With every setting this has a throttling of the mixture jet result, which is particularly disadvantageous with heavy fuels because it is their Atomization is held up.

Vorliegende Erfindung geht von einem ähnlich eingerichteten Spritzvergaser mit im Luftsaugerohr verstellbarenDoppelkegel aus. Dieser ist jedoch gemäß der Erfindung mit seinem größten Durchmesser vor dem Düsenkranz eingrößten Dadurch erfährt der sich beim Vorbeistreichen der Luft am Düsenkranz im Luftsaugerohr und um den Kegel bildende Gemischstrahl hinter dem Düsenkranz keine Drosselung, vielmehr tritt eine allmählich zunehmende Erweiterung des lichten Raumes für den Gemischstrahl ein, und die Zerstäubung des Brennstoffes kann ungehindert fortschreiten. Damit bei Einstellung der Maschine auf normale Tourenzahl zur Erzielung größtmöglicher Brennstoffersparnis nur die unbedingt notwendige Brennstoffmenge a ngesiugt wird, ist nach einem weiteren Merkmal der Erfindung das Luftsaugerohr vor dem Düsenkranz in Übereinstimmung mit de#n sich verjüngenden Durchmesser des Doppelkegels erweitert. Wird dieser auf normale Drehzahl eingestellt, dann entsteht vor dem Düsenkranz ein Luftkanal mit abnehmendem Durchmesse:- bzw. eine:- Verkrümmung, welche die Luft nähe: gegen die Düsenöffnung drückt und dadurch eine geringe B_-ennstofförderung ergibt.The present invention is based on a similarly configured spray carburetor with adjustable double cone in the air suction pipe. However, this is according to the invention with its largest diameter in front of the nozzle ring when the air sweeps past the nozzle ring in the air suction tube and around the cone The mixture jet that forms behind the nozzle ring is not a throttling, but rather a gradually increasing expansion of the clear space for the mixed jet, and the atomization of the fuel can proceed unhindered. So when hiring the machine to normal number of revolutions to achieve the greatest possible fuel economy only the absolutely necessary amount of fuel is sucked in is after another Feature of the invention the air suction pipe in front of the nozzle ring in accordance with the tapering diameter of the double cone expanded. Will this be normal If the speed is set, an air channel with decreasing airflow is created in front of the nozzle ring Diameter: - or a: - curvature, which closes the air: towards the nozzle opening pushes and thus results in a low fuel delivery.

Um bei Vollast der Mas,@hine bei gleichbleibendem Lufti-ohrque_s,@hnitt bereits durch die Düsen ein Brennstoffluftgemisch anzusaugen, wird ein bei7eits bekanntes Mittel, nämlich ein in den B_-ennstoffweg eingeschalteter sogenannter Brunnen, angewendet. Dieser ist allen Düsen vorgeschaltet, damit sich der Sog auch über alle Düsen auf den Brunnen fortpflanzt und demgemäß die Gesamtheit der Düsen auch ein mit Luftbläschen durchsetztes Gemisch in das Luftsiuge°ohr treten läßt.To with full load of the Mas, @ in with constant Lufti-ohrque_s, @ hnitt Sucking in a fuel-air mixture through the nozzles becomes a matter of course known means, namely a so-called one switched into the B_-ennstoffweg Well, applied. This is upstream of all nozzles so that the suction is also maintained propagates over all the nozzles on the well and accordingly the entirety of the nozzles also allows a mixture interspersed with air bubbles to enter the air suction ear.

Die Wirkungsweise des neuen Vergase-s soll an einem Ausführungsbeispiel näher erläutert werden.The mode of operation of the new Vergase-s should be based on an exemplary embodiment are explained in more detail.

In der Zeichnung stellt Abb. t die hauptsächlichsten Teile des Vergasers im Schnitt in Leerlaufeinstellung dar, Abb. 2 die Einstellung für eine mittlere Drehzahl und Abb.3 für Vollbetrieb.In the drawing, Fig. T represents the main parts of the carburetor in section in the idle setting, Fig. 2 the setting for a medium Speed and Fig. 3 for full operation.

Bemerkenswert ist zunächst der Innenpilz a, welcher von unten in die engste Stelle der Luftdüse b hineinragt und nach dem Vergasungsraum nach anfänglicher Verdickung a1 bei eigenartiger Profilierung mit einem tropfenartig auslaufenden Fortsatz a° hineinragt. Nachdem 'herbei die Brennstoffdüsen c auf den Umfang .leg engsten Lufttrichterstelle so verteilt sind, da.ß sie ein klein wenig unter dieser münden, ist der Innendorn a der Höhe nach verstellbar ,ingerichtet.First of all, the inner mushroom a, which from below into the the narrowest point of the air nozzle b protrudes and after the gasification chamber after initial Thickening a1 with a peculiar profile with a drop-like ending Extension a ° protrudes. After 'bring the fuel nozzles c on the circumference .leg narrowest air funnel point are distributed so that they are a little bit below this open out, the inner mandrel a is adjustable in height, ingerated.

Bei Betrachtungen der Abb. z ergibt sich :iun eine Luftdüsenform, bei welcher die Luft von den Spritzöffnungen an auseinanderstiebt, während sie geradezu geschlossen durch die engste `stelle mit einer Geschwindigkeit hindurchtritt, die eine gute Zerstäubung gewährleistet.If you look at Fig. Z, the result is: iun an air nozzle shape, in which the air blows apart from the injection openings, while it is downright closed through the narrowest point at a speed that ensures good atomization.

Der in den Vergasungsraum hineinragende tropfenartige Fortsatz a2 des Innenpilzes bringt eine gute Luftführung unter Vermeidung jeder Wirbelung mit sich, die ein Ausschleudern des zumeist noch in Tropfenform befindlichen Brennstoffes herbeiführen könnte. Gleichzeitig :ber verringert er gerade bei Langsamlauf den Querschnitt des Vergasungsraumes, so daß Nleichsam bei verminderter Saugwirkung der Unterdruck in dem kleineren Vergasungsraum nicht proportional mit der Umlaufzahl abriimmt, sondern im Verhältnis zur Tourenabnahme mehr dem Vakuum angenähert bleibt.The drop-like extension a2 protruding into the gasification chamber of the inner mushroom brings good air flow while avoiding any turbulence itself, which is an ejection of the fuel, which is mostly still in the form of droplets could bring about. At the same time, it reduces the Cross-section of the gasification chamber, so that Nleichsam with reduced suction the negative pressure in the smaller gasification chamber is not proportional to the number of revolutions decreases, but remains closer to the vacuum in relation to the tour decrease.

Die Ver dickungsstelle a1 des Innendorns ist ferner so gestaltet, daß sie gegen die verengte Stelle des Lufttrichters sich anlegen und somit jegliche Brennstofförderung unterbinden kann, ,also vollkommen die Drosselklappe ersetzt, die demgemäß in Fortfall kommt, Es ist bekannt und thermodynamisch erklärlich, daß die Aufnahmefähigkeit eines Luftstromes eine desto größere ist, je weniger Hindernisse er auf seinem Wege findet. Die Lberwindung eines Hindernisses erfordert nämlich eine größere Kraft, die dem Luftstrom in Form von Wärme entnommen wird, also für den Luftstrom eine Abkühlung mit sich bringt, welche gerade bei schwervergasenden Brennstoffen zur Bildung von Niederschlägen führen kann oder wenigstens das Gasgemisch dem Taupunkt« näher bringt. Somit bedeutet der Fortfall der Drosselklappe und die Freilegung &s Kanals für die Gemischfortpflanzung einen Fortschritt.The thickening point a1 of the inner mandrel is also designed so that they lay against the narrowed point of the air funnel and thus any Can prevent fuel delivery, i.e. completely replaces the throttle valve, which consequently comes to an end, It is known and thermodynamically explainable that the absorption capacity of an air flow is greater, the fewer obstacles he finds on his way. The overcoming of an obstacle requires namely a greater force that is taken from the air flow in the form of heat, so for the air flow brings a cooling with it, which especially with difficult to gasify Fuels can lead to the formation of precipitates or at least the gas mixture the dew point «brings closer. Thus, the elimination of the throttle means and the Uncovering & s canal for mixture propagation an advance.

Wird nunmehr zwecks Erhöhung der Motord -ehzahl der Innendorn gemäß Abb. z nach unten verschoben, so entsteht ein verbreiterter Kanal, in dem die Luftgeschwindigkeit ungefähr der bei Leerlauf vorhandenen gleicht. Trotzdem nun der Querschnitt der Brennstoffdüse unverändert beibehalten bleibt, ist der Sättigungsgrad des Gemisches doch ein gerin-,erer, wie dies den Motoranforderungen entspricht. Gemäß Abb. 2 bildet nämlich der Luftkanal, bevor er zur Vergasungsstelle gelangt, eine Krümmung und behält einerseits unterhalb der Düse längere Zeit fast den gleicher. engen Querschnitt bei, wie auch oberhalb der Düse die Kanalerweiterung nur langsam vor sich geht. Durch diese eigenartige Kanalführung wird die Luft näher gegen die Düsenöffnung gedrückt, und durch diesen Umstand sowie insbesondere dadurch, daß die Luftkontraktion nur allmählich abnimmt, kommt eine geringfügigere Brennstofförderung zustande.Is now for the purpose of increasing the engine speed of the inner mandrel according to Fig. Z shifted downwards, the result is a widened channel in which the air velocity approximately the same as the one present at idle. Nevertheless now the cross-section of the Fuel nozzle remains unchanged, is the degree of saturation of the mixture but a smaller, erer one, as this corresponds to the engine requirements. According to Fig. 2 forms namely the air duct, before it reaches the gasification point, a curve and on the one hand keeps below the nozzle for a long time almost the same. narrow cross-section at, as well as above the nozzle, the channel widening only slowly going on. This peculiar ducting makes the air closer to the Pressed nozzle opening, and by this fact and in particular by the fact that If the air contraction only gradually decreases, there is less fuel delivery conditions.

Könnte man nur auf dem eingeschlagenen Wege durch weitere Profilierung des Fortsatzes des Innenpilzes und Verlängerung des Kontraktionszustandes der Luft auch lür Vollauf des Motors die Brennstofförderung unter Umständen entsprechend dosieren, so wird im weiteren Aüsbau des Erfindungsgedankens hierfür ein neuartiger Weg eingeschlagen, der darin besteht, daß nunmehr die Luftgeschwindigkeit an der Brennstoffdüse erhöht wird, indem, wie aus Abb. 3 ersichtlich, der Luftdüsenquerschnitt an der engsten Stelle fast de- gleiche verbleibt wie in Abb. 2, trotzdem die Anforderungen an die Luftmenge wachsen. Im allgemeinen könnte man in einem solchen Falle durch Anordnung eines automatischen Zusatzluftventils am Mischraum Abhilfe schaffen; indessen muß bei schweren Brennstoffen berücksichtigt werden, da.ß ein zu schneller Luftstrom an der Düse selbst kaum eine entsprechende Steigerung der Brennstofförderung zur Folge haben würde.It could only be done by further profiling of the process of the inner mushroom and elongation of the state of contraction of the air even when the engine is running at full speed, the fuel delivery may be appropriate dose, a new one will be developed for this in the further development of the inventive concept Taken in the way that now the air speed at the Fuel nozzle is increased by, as can be seen from Fig. 3, the air nozzle cross-section at the narrowest point, almost the same remains as in Fig. 2, despite the requirements grow to the amount of air. In general, one could get through in such a case Arranging an automatic auxiliary air valve in the mixing room can help; meanwhile must be taken into account with heavy fuels that the air flow is too fast at the nozzle itself there is hardly any corresponding increase in fuel delivery Would result.

Der erfinderische Gedanke liegt nun darin, daß zwar ein geschlossener Brennstoffstrahl infolge der Adhäsion an den Kanalwänden zur Düse nur mit einer bestimmten Geschwindigkeit sich fortpflanzen kann, da er sonst in dem Kanal abreißt, daß aber das Verhältnis sich ändert, wenn der Brennstoffstrahl mit Luftbläschen untermischt wird, die durch ihren besonderen Auftrieb die Förderung des Brennstoffes im Kanal vorwärtstreiben.The inventive idea now lies in the fact that a closed Fuel jet due to the adhesion to the duct walls to the nozzle with only one can propagate at a certain speed, otherwise it will tear off in the channel, but that the ratio changes when the fuel jet with air bubbles is mixed in, which by their special buoyancy the promotion of the fuel drifting forward in the canal.

Damit geht die Erwägung Hand in Hand, daß diese Luftbläschen auch gleichzeitig die Rolle der Zusatzhift im Mischraum übernehmen können, so daß ein besonderes Organ hierfür überflüssig wird. Demgemäß wird eine Kalibrierung des Brennstoffstrahles zwischen Schwimmerraum und Düse derart vorgenommen, daß, wenn bei erhöhter Luftgeschwindigkeit vor der Düse der Brennstoffstrom im Kanal nicht mehr geschlossen zu folgen imstande ist, .in ihn Luftbläschen eingeführt werden. Demgemäß ist neben dem Schwimmerraum d ein Schacht e vorgesehen, welcher nach oben zu über ein Luftloch f mit der Außenluft in Verbindung steht. Der vom Schwimmerraum herausführende Kanal g ist so bemessen, daß er unter bestimmten Verhältnissen, also insbesondere bei Leerlauf, das erforderliche Brennstoffquantum durchläßt. Demgemäß steht auch in dem Schacht e der Brennstoff auf gleicher Niveauhöhe wie im Schwimmerraum. Steigert sich nunmehr beispielsweise bei Vollauf die Luftgeschwindigkeit in der Düse, so wird der Teil Brennstoff, der aus dem Kanal g nicht rechtzeitig zufließt, aus dem Schacht e entnommen, bis darin der Spiegel vollständig bis zu dem nach der Düse abgehenden Kanal sich gesenkt hat. Hiermit dringt jedesmal mit dem Brennstoff ein Teil Luft in den Düsenkanal ein, so daß aus dieser Brennstoffdüse nunmehr ein Gemisch von Brennstoff und Luft heraustritt, wodurch einerseits die Menge des geförderten Brennstoffes herabgesetzt, anderseits aber auch die Förderung durch den Auftrieb der Luftbläschen unterstützt wird. Ist danach für den Fall des Volllaufes die Brennstofförderung entsprechend vermindert, so erhält der Vergasungsraum auf dem Wege über die Düse gleichzeitig die Zusatzluft und nach Fortfall der Drosselklappe, der Leerlaufdüse und des Zusatzluftventils verkörpert der Vergaser bei einfachster Bauart eine Lösung, die insbesondere den erschwerten Anforderungen bei Verwendung schwerer Brennstoffe im Hinblick auf die wechselnden Anforderungen der Maschinengangart bezüglich des Sättigungsrades des Gemisches vollauf gerecht wird. Umgekehrt kann bei feststehendem Innenpilz a die Zuleitung des Brennstoffs und die Anordnung der Düsen innerhalb desselben erfolgen, während für die Regelung ein höhenverstellbarer Lufttrichter dient.This goes hand in hand with the consideration that these air bubbles also at the same time can take on the role of Zusatzhift in the mixing room, so that a special organ for this becomes superfluous. Accordingly, a calibration of the fuel jet is carried out made between the float chamber and nozzle in such a way that, if at increased air speed In front of the nozzle, the fuel flow in the channel is no longer able to follow closed air bubbles are introduced into it. Accordingly, next to the float room d a shaft e is provided, which upwards to an air hole f with the outside air communicates. The channel g leading out from the float chamber is dimensioned in such a way that that he under certain conditions, especially when idling, the required Fuel quantum lets through. Accordingly, the fuel is also in the shaft e at the same level as in the swimmer room. Now increases, for example at full speed in the nozzle, the part of the fuel that from the channel g does not flow in in time, removed from the shaft e until it is inside the mirror has sunk completely down to the channel leading out from the nozzle. With this, a part of the air penetrates into the nozzle channel every time with the fuel, so that a mixture of fuel and air now emerges from this fuel nozzle, which on the one hand reduces the amount of fuel delivered, on the other hand but also the promotion is supported by the buoyancy of the air bubbles. is then, in the event of full running, the fuel delivery is reduced accordingly, in this way, the gasification chamber receives the additional air at the same time as it passes through the nozzle and after the throttle valve, the idle jet and the auxiliary air valve have been eliminated the carburetor embodies a solution with its simplest design, in particular the difficult requirements when using heavy fuels with regard to the changing requirements of the machine gait with regard to the saturation wheel of the Mixture is completely fair. Conversely, if the inner mushroom a is stationary, the The fuel is fed in and the nozzles are arranged within it, while a height-adjustable air funnel is used for regulation.

Claims

PATENT CLAIMS: i. Injection carburetor, especially for heavy fuels, with mixture control by means of a nozzle ring opening into the air intake pipe before its expansion and a double cone adjustable in it, characterized in that the mushroom-shaped double cone is adjustable with its largest diameter in front of the nozzle ring, so that in all its positions behind the Nozzles, no cross-sectional reduction of the channel and consequently no throttling of the mixture jet can occur.

2. Injection carburetor according to claim i, characterized in that the air suction tube in front of the nozzle ring (c) in line with the tapered one Part of the double cone (a) expands, so that when it is set to normal Speed with the cone a channel of the same clear width, but with up to the nozzle ring with decreasing diameter.