DE679811C

DE679811C - Device for operating internal combustion engines for mixture supply with stored, pressurized gaseous or liquefied fuels, but gaseous fuels at atmospheric pressure

Info

Publication number: DE679811C
Application number: DEI50410D
Authority: DE
Inventors: Dipl-Ing Walter Scholz
Original assignee: IG Farbenindustrie AG
Current assignee: IG Farbenindustrie AG
Priority date: 1934-08-19
Filing date: 1934-08-19
Publication date: 1939-08-16

Description

Vorrichtung zum Betrieb von Brennkraftmaschinen für Gemischzuführung mit gespeicherten, unter Druck stehenden gasförmigen oder verflÜssigten, bei atmosphärischem Druck jedoch gasförmigen Brennstoffen Die Erfindung bezieht sich auf eine Torrichtung zum Betrieb von Brennkraftmaschinen für Gemischzuführung mit gespeicherten, unter Druck stehenden gasförmigenoder verflüssigten, bei atmosphärischem Druck je- doch gasförmigen Brennstoffen, die durch eine Düse unter Druck in die Ansaugleitung des Motors eingeführt werden.Device for operating internal combustion engines for mixture supply with stored, pressurized gaseous or liquefied fuels, but at atmospheric pressure, gaseous fuels . but gaseous fuels which are introduced into the intake pipe of the engine under pressure through a nozzle.

Bei der Verwendung von verdichteten Gasen zum Betrieb von Brennkraftmaschinen für Gemischzuführung lassen sich die bekannten Fördervorrichtungen für flüssige Brennstoffe, wobei diese durch eine Pumpe angesaugt und dem Brennraum zugeführt -,verden, nicht ohne weiteres benutzen. In der Regel arbeitet man in diesem Falle in der Weise, daß man die Gase aus dem Vorratsbehälter durch ein Druckminderventil entspannt. Diehierbei auftretende Abkühlung der Gase bereitet jedoch Schwierigkeiten und erfordert eine Vorwärmung, wodurch der Betrieb umständlich wird. Noch ungünstiger liegen die Verhältnisse, sobald es sich um Gase im verflüssigten Zustand handelt, da hierbei noch die zusätzliche Verdampfungswärme aufgebracht werden muß. Die Abkühlung führt, wenn keine besonderen Vorkehrungen getroffen werden, zum Vereisen der Gasflaschen oder des Entspannungsventils, wobei eine weitere Gasabgabe nicht mehr in ausreichendem Maße erf olgt.When using compressed gases to operate internal combustion engines the known conveying devices for liquid Fuels, these being sucked in by a pump and fed to the combustion chamber -, verden, do not simply use it. Usually one works in this case in such a way that the gases from the reservoir through a pressure reducing valve relaxed. However, the cooling of the gases which occurs during this process creates difficulties and requires preheating, making operation cumbersome. Even worse are the conditions as soon as the gases are in the liquefied state, because the additional heat of evaporation has to be applied here. The cooling off leads, if no special precautions are taken, to the gas bottles icing up or the expansion valve, whereby a further gas discharge is no longer sufficient Dimensions succeeded.

Wegen dieser Schwierigkeiten hat man bisher davon Abstand genommen, hochverdichtete Gase dem Motor direkt zuzuführen, sondern man hat stets nur unter gewöhnlichem Druck oder unter geringem Überdruck, z.B. 0,5 bis 3 at, stehende Betriebsstoffe verwendet.Because of these difficulties, it has hitherto been refrained from supplying highly compressed gases directly to the engine, but has always only used operating materials under normal pressure or under a slight excess pressure, for example 0.5 to 3 atm.

Es wurde nun gefunden, daß man Brennkraftmaschinen für Geinischzuführung mit gespeicherten, unter Druck stehenden gasförmigen oder verflüssigten, bei gewöhnlichem Druck gasförmiuen Brennstoffen in einwandfreier Weise sehr vorteilhaft betreiben kann, wenn man den Brennstoff aus dem unter hohem Druck stehenden Speicherbehälter ohne Druckminderung aus einer Düse so in den Ansaugluftstrom einführt, daß die zur Ausdehnung bzw. Verdampfung erforderliche Wärme aus der Ansaugluft aufgenommen wird. Hierbei hat man insbesondere auch den Vorteil, durch die Abkühlung der Luft die Ladung zu steigern. Eine Vorwärmung der Luft oder Beheizung des Ansauggrohrs ist hierbei im allgemeinen nicht erforderlich.It has now been found that one can internal combustion engines for Geinischzuführ with stored, pressurized gaseous or liquefied, with ordinary Operate pressurized gaseous fuels in an impeccable manner very advantageously can if you remove the fuel from the high pressure storage container introduces into the intake air flow from a nozzle without reducing the pressure in such a way that the for Expansion or evaporation required heat is absorbed from the intake air. Here you have the particular advantage of cooling the air charge to increase. This involves preheating the air or heating the intake pipe generally not required.

Bei einer Brennstoffzuführung solcher Art, bei der mit erheblichem überdruck gearbeitet wird, ist die Brennstoffzumessung praktisch unabhängig vom Unterdruck im Ansaugrohr. Es ist jedoch eine genaue Zumessung des erforderlichen Brennstoffes in einfachster Weise möglich, da man lediglich den Düsenquerschnitt mit der Luftmenge zu ändern braucht, was z.B. durch eine einfache Nadeldüse geschehen kann. Die Austrittsmenge des Gases kann andererseits auch durch eine Regelung des Austrittsdruckes beherrscht %verden. Auch eine Vereinigung dieser beiden Maßnahmen ist möglich.In the case of a fuel supply of this type, in the case of which with considerable overpressure is used, the fuel metering is practically independent of the Negative pressure in the suction pipe. However, it is an exact measurement of what is required Fuel in the simplest possible way, since you only need the nozzle cross-section needs to change with the air volume, which can be done, for example, with a simple needle nozzle can. On the other hand, the amount of gas escaping can also be controlled by the Outlet pressure controlled% verden. Also a union of these two measures is possible.

In den beilieigendenZeichnungensindeimge vorteilhafte Ausführungsformen für Brennstoffzuführungen gemäß der Erfindung- schematisch erläutert.In the accompanying drawings there are some advantageous embodiments for fuel supplies according to the invention - explained schematically.

Abb. i zeigt einen Vergaser, bei dem. der Brennstoff unter Druck aus der Düse austritt und die Austrittsmenge durch Veränderung des Querschnitts einer Nadeldüse in Abhängigkeit von der Luftgeschwindigkeit geregelt wird. GehäuseA stellt einen Vergaserkörper dar. Bei B tritt Luft ein, bei C der unter Druck befindliche Brennstoff. In einer trichterfürmigen ErweiterungD- des Vergaserkörpers befindet sich leicht beweglich der birnenförmige Flugkörper E. Mit diesem Flugkörper verbunden ist die NadeLF, die in der BreniistoffdüseG steckt und diese in der Ruhelage des Flugkörpers verschließt. Wird Luft durch den Vergaser in das Ansaugrohr eingesaugt, so wird dabei der KörperE angehoben, und zwar um so höher, je größer die Luftgeschwindigkeit ist. Damit wird auch die Nadel entsprechend angehoben, so daß der freigegebene Querschnitt des Brennstoffaustritts sich jeweils mit der Luftmenge verändert. Der auf der NadelF ruhende Druck wird von der FederH aufgenommen.Fig. I shows a carburetor in which. the fuel emerges from the nozzle under pressure and the flow rate is regulated by changing the cross-section of a needle nozzle as a function of the air speed. Housing A represents a carburetor body. At B air enters, at C the fuel under pressure. The pear-shaped missile E is easily moveable in a funnel-shaped extension D- of the carburetor body. The NadeLF is connected to this missile and is inserted into the fuel nozzle G and closes it when the missile is in the rest position. When air is sucked in through the carburetor to the intake manifold so doing the KörperE is raised, namely, the greater the air velocity is higher. This also raises the needle accordingly, so that the released cross section of the fuel outlet changes with the amount of air. The pressure on the needle F is absorbed by the spring H.

Abb, 2 zeigt eine Anordnung, bei welcher die Düsennadel im Gegensatz zu der Nadel nach Abb. i nicht einseitig unter demDruck des bei C eintretenden Brennstoffes steht. Die zylindrische NadelF' ist beiderseits aus der BrennstoffkammerT herausgeführt und hat an einer Stelle eine Querschnittsverrninderung. Die Nadel ist in der Brennstoffkammer nach Art eines Steuerkolbens leicht beweglich, aber -dicht eingeschliffen, so daß in der gezeichneten Stellung der Brennstoffaustritt unterbrochen ist. Die Nadel F' mit der BrennstoffkammerP tritt an Stelle der NadelF und der BrennstoffkammerJ mit büse0 der Abb. i. Mit ihrem oberen Ende wird die NadeIP in den FlugkörperE eingeschraubt, so daß sie mit zunehmenden Luftmengen, die durch den Vergaser gesaugt werden, mehr und mehr aus der Brennstoffkainmer herausgezogen wird. Hierbei wird ein mehr oder weniger großer Austrittsquerschnitt für den unter Druck stehenden Brennstoff, der auf diese Weise in den Luftstrom gelangt, freigegeben. Die Querschnittsverminderung der Nadel kann, wie Abb. 2 zeigt, durch eine ellipsenförmige schräge Fläche oder auch durch zwei oder mehrere Flächen oder auch durch eine Eindrehung verursacht sein.Fig, 2 shows an arrangement in which the nozzle needle, in contrast to the needle as shown in Fig. I not unilaterally demDruck of the incoming fuel is at C. The cylindrical needle F 'is led out of the fuel chamber T on both sides and has a reduction in cross section at one point. The needle is easy to move in the fuel chamber in the manner of a control piston, but is ground-tight so that the fuel outlet is interrupted in the position shown. The needle F 'with the fuel chamber P takes the place of the needle F and the fuel chamber J with nozzle0 in Fig. I. With its upper end, the NadeIP is screwed into the missile E, so that it is drawn more and more out of the fuel chamber with increasing amounts of air that are sucked through the carburetor. Here, a more or less large outlet cross-section is released for the pressurized fuel, which in this way gets into the air flow. The cross-sectional reduction of the needle can, as Fig. 2 shows, be caused by an elliptical inclined surface or by two or more surfaces or by a turning.

Eine andere Ausführungsform zur Steuerung der Düsennadel zeigt Ab ' b. 3. Hier wird der im Lufttrichter herrschende Unterdruck auf einen KolbenI( geleitet, der mit der Düsennad,el verbunden ist.Another embodiment for controlling the nozzle needle is shown in Ab ' b. 3. Here the negative pressure in the air funnel is directed to a piston I (which is connected to the nozzle needle, el.

Claims

PATrNT TO SPRUCII. Device for operating. Internal combustion engines for mixture supply with, stored, pressurized gaseous or liquefied, with atrnoscopic. However, pressure gaseous fuels, which are introduced through a nozzle under pressure into the intake of the engine, characterized by introduction of the fuel from the high pressure storage tank without pressure reduction by the dependence of Deng pressure controlled in exhaust upstream of the throttle nozzle (F) directly in. the intake air flow.