Einrichtung zum Vorwärmen der Ansaugluft in Brennkraftmaschinen Diese Erfindung bezweckt in einfacher und zweckmässiger Form einen Ansaugluft-Vorwärmer zum Erleichtern des Anspringens von Brennkraft- maschinen mit Brennstoff-Einspritzpumpen zu schaf fen.
Die erfindungsgemässe Einrichtung ist zum Ein bauen in das Lufteinlassrohr der Maschine bestimmt und weist ein Gehäuse auf, das mit Mitteln zum Zu führen von Brennstoff versehen ist, und mindestens ein elektrisch erwärmbares Element, welches an die sem Gehäuse befestigt ist und dazu dient, Verdamp fung und Entzündung des durch das Gehäuse zuge führten Brennstoffes zu bewirken.
In der beiliegenden Zeichnung sind eine beispiels weise Ausführungsform des Erfindungsgegenstandes und mehrere Varianten dargestellt. Es zeigt: Fig. 1 einen Vertikalschnitt durch eine Ausfüh rungsform des Vorwärmers, Fig. 2 und 3 Detailansichten von abgeänderten Formen der Verdampfungs- und Zündspulen, Fig. 4 eine der Fig. 1 entsprechende Ansicht einer Variante der Brennstoffregulierungsvorrichtung, Fig. 5, 6 und 7 jeweils Vertikalschnitte von drei weiteren Ausführungsbeispielen.
Bezugnehmend auf Fig. 1 besitzt der dargestellte Ansaugluft-Vorwärmer ein Gehäuse a, welcher in eine Bohrung eingeschraubt werden kann, die in einer Seite des Lufteinlassrohres b der Brennkraft- maschine vorgesehen ist. In dem Gehäuse a ist ein Längskanal c ausgebildet, durch welchen der flüssige Brennstoff zugeführt werden kann, der zum Erwär men der durch das Einlassrohr strömenden Luft er forderlich ist.
In einer am Aussenende des Gehäuses gebildeten Ausnehmung befindet sich ein Ventil in Form einer Scheibe d, von welcher sich ein hohler Schaft e erstreckt, an welchem ein Brennstoffzuführ- rohr f befestigt werden kann. Die Scheibe d ist durch eine Feder g in Berührung mit dem flachen Boden der Ausnehmung gehalten. Der im Schaft e vorge sehene Durchlasskanal befindet sich nicht in Ausrich tung mit dem im Gehäusekörper vorhandenen Kanal c, so dass die Scheibe durch Berührung mit ihrer Sitzfläche einen Zustrom vom Schaft zum Gehäuse teil verhindern kann.
Um dem Brennstoff zu ermög lichen, nach dem Gehäuseteil zu fliessen, wird das Ventil durch mittels eines Kabels h erfolgendes Handbewegen des Schaftes an seinem Sitz ver- schwenkt.
In Ausrichtung mit dem innern Ende des im Gehäusekörper vorhandenen Kanals c ist ein schrau- benlinienförmig gewickelter Draht i angebracht, wel cher am einen Ende am Gehäusekörper und am andern Ende an einem kurzen Arm j befestigt ist, der von einer Metallstange k abragt, welche sich durch den Gehäusekörper erstreckt und von letzterem elektrisch isoliert ist, wobei das äussere Ende dieser Stange als Klemme zum Anschluss an einen elek trischen Versorgungsstromkreis dient.
Längs der ge nannten Windung i und in Parallelschaltung damit ist eine zweite Windung m angeordnet, welche mit ihrem einen Ende am Gehäuse und mit ihrem andern Ende an der Stange k angeschlossen ist. Die genann ten Windungen können aber auch in Reihe geschaltet sein.
Die beiden Drahtspulen sind so beschaffen, dass die erste (a) genügend erhitzt werden kann, um ein Verdampfen des durch sie aus dem Gehäuseteil strö menden Brennstoffes zu bewirken, während die zweite Drahtspule (m) bis zur Weissglut erhitzt wer den kann, um den von der ersten Spule ausgehen den Dampf zu entzünden.
Ein passender Schalter n ist zum Regulieren der Stromzufuhr zu den Spulen vorgesehen, wobei der bewegliche Teil des Schalters vorzugsweise am Kabel h angeschlossen ist, so dass jede Betätigung des Ventils ,von einer Betätigung des Schalters begleitet ist.
Beim Öffnen des Ventils mit gleichzeitigem Schliessen des Schalters gelangt ein kleiner Brenn stoffstrom zur Verdampfungsspule, wo der Brenn stoff verdampft wird. Der durch die einströmende Luft vorwärtsgeförderte Dampf gelangt dann über die andere Spule und wird dort entzündet.
Die sich ergebende Flamme wird so lange aufrechterhalten wie das Ventil offen bleibt, und die dabei erzeugte Wärme erteilt der zur Brennkraftmaschine strömenden Luft eine genügende Vorwärmung, um leichtes Anlaufen der Maschine zu sichern. Nach erfolgtem Anlaufen der Maschine wird der Luftvorwärmer durch Schlie ssen des Ventils und Öffnen des Schalters ausser Be trieb gesetzt.
Bei der in Fig. 2 gezeigten abgeänderten Form der Verdampfungs- und Entzündungsmittel ist eine einzige konisch zulaufende Spule i vorgesehen, welche am einen Ende einen grösseren Durchmesser als am andern Ende besitzt. Diese Spule kann aber auch, wie in Fig. 3 dargestellt, einen gleichförmigen Durchmesser aufweisen, wobei jedoch ihre Windun gen am einen Ende grösseren Abstand voneinander haben als am andern Ende. Auf alle Fälle bewirkt ein bestimmter Strom eine ungleichförmige Erhitzung der Spule.
Der Brennstoff wird zuerst von dem Spu- lenende aufgenommen, welches den grösseren Durch messer bzw. den grösseren Windungsabstand aufweist, und wird an diesem Ende verdampft, die Entzün dung des Brennstoffes wird dann durch das heissere und glühende Ende der Spule bewirkt.
Bei dem in Fig. 4 dargestellten Beispiel ist ein ventilbetätigtes Solenoid o koaxial mit dem Gehäuse a angeordnet, und zwischen dem Solenoid und dem Ge häuse ist ein Ventilbehälter p angebracht, an wel chem ein Paar ortsfeste Kontaktmesser q befestigt sind. Das bewegliche Kontaktstück r ist an einem axial beweglichen Schaft s ausgebildet oder daran befestigt, der sich vom Kern t des Solenoids erstreckt, wobei dieser Kern durch eine Druckfeder u belastet ist.
Das mit einem benachbarten Sitz im Gehäuse zusammenarbeitende Verschlussglied v kann am Schaft s ausgebildet sein, vorzugsweise besteht es aber aus einem separat gebildeten Teil, welcher durch eine Feder w am Schaft angebracht ist, um ein unerwünschtes Abheben des Verschlussgliedes von seinem Sitz zu vermeiden, das sonst durch kleine axiale Vibrationsbewegungen des Solenoidkernes her vorgerufen werden könnte.
Am einen Ende des Solenoids ist ein hohler Fort satz<I>x</I> zum Anbringen eines Brennstoffrohres f aus gebildet. Der die Solenoidwicklung einschliessende Stromkreis wird durch einen, nicht dargestellten, handbedienbaren Schalter gesteuert. Beim Erregen des Solenoids bewegt sich das Verschlussglied v von seinem Sitz und gleichzeitig gelangt das Kontaktstück <I>r</I> zwischen die beiden Kontaktmesser<I>q,</I> um den die Verdampfungs- und Zündungsspulen<I>i,</I> rn enthalten den Stromkreis zu schliessen.
Die in Fig. 4 gezeigten Spulen<I>i, m</I> können durch ein Paar der in den Fig. 2 oder 3 darge stellten Spulen ersetzt werden.
Das in Fig. 5 gezeigte Ausführungsbeispiel be sitzt ein Gehäuse a von annähernd zylindrischer Form mit einer relativ grossen axialen Bohrung 2, die sich durch die Gesamtlänge des Gehäusekörpers erstreckt, wobei das Ende 3 des Gehäuses ein Aussen gewinde aufweist zum Einschrauben in eine entspre chende Bohrung in einer Seite des Lufteinlassrohres der Maschine. Das äussere Ende der Bohrung 2 ist durch ein Metallklemmstück 4 verschlossen, welches vom Gehäusekörper isoliert ist, und am andern Ende dieser Bohrung ist eine, gleichfalls vom Gehäuse isolierte Metallhülse 5 befestigt.
In einer Bohrung an einer Seite des Gehäuses ist ein Ventil 6 befestigt, dessen äusseres Ende zum Anschluss an ein biegsames Rohr f für Brennstoff zufuhr bestimmt ist. Innerhalb des Ventils ist ein frei bewegliches Verschlussglied 7 von annähernd zylin drischer Form angeordnet, welches am einen Ende gegen einen biegsamen Dichtungsring 8 im Ventil anliegt. Ferner enthält das Ventil eine Feder 9, welche das Verschlussghed vom Dichtungsring weg bewegt.
In der Bohrung 2 des Gehäuses befindet sich ein elektrisch heizbares Element 10, welches im kalten Zustand das Verschlussglied in Berührung mit dem Dichtungsring halten kann. Dieses Element besteht aus einem Stück Draht, welches haarnadelförmig gebogen und an seinen freien Enden zusammenge dreht ist. Die zusammengedrehten Enden dieses Ele mentes reichen durch das Klemmstück 4 und sind durch Lötzinn oder andere Mittel damit fest verbun den, das umgebogene Ende des Elementes findet dabei eine Abstützung an der Hülse 5.
Die eine Seite des Elementes 10 liegt gegen das innere Ende des Verschlussgliedes 7 an und das Element ist so be schaffen, dass durch die Heizwirkung des durch das Element fliessenden Stromes eine Deformation dieses Elementes auftritt, welche es dem Verschlussglied ermöglicht, sich unter Einwirkung der Feder 9 zur Öffnungslage zu bewegen.
Am innern Ende des Gehäuses ist ein abragender Schaft k angebracht, welcher an seinem vom Ge häusekörper abgekehrten Ende als Befestigung für das eine Ende der Verdampfungs- und Zündungs spule i dient, wobei das andere Ende dieser Spule durch die Hülse 5 abgestützt und dadurch in Berüh rung mit dem gebogenen Ende des Elementes 10 ist. Auch in diesem Fall können statt der gezeigten Spule i die in den Fig. 2 und 3 dargestellten Aus führungsformen verwendet werden.
Elektrische Verbindung mit dem Element 10 wird durch einen Stift 11 bewirkt, welcher durch den Teil 4 reicht und als Anschlussklemme für einen Stromzuführungsleiter dient, wobei der Stromkreis durch das geerdete Gehäuse a geschlossen und durch irgendeinen (nicht gezeigten) passenden Schalter ge steuert wird. Die Anordnung ist so, dass das Verschlussglied durch das Element 10 bei Stromlosigkeit in seiner Verschlusslage gehalten wird.
Zum Inbetriebsetzen der Vorrichtung wird der Schalter geschlossen und der dann durch die Anordnung fliessende Strom bewirkt eine Erhitzung der Verdampfungs- und Zün dungsspule i. Mittlerweile ruft die Heizwirkung des Stromes am Element 10 eine Deformation desselben hervor, wodurch sich das Ventil öffnet. Die bis zum Abheben des Verschlussgliedes verstrichene Zeit ist dabei genügend lang, so dass sich die Spule i aus reichend erhitzen kann, um ihre erforderliche Funk tion vor Freigabe des Ventilverschlusses auszuüben.
Die bei der Entzündung des Dampfes sich ergebende Flamme dient dazu, wie bereits beschrieben, die durch das Lufteinlassrohr zur Brennkraftmaschine strömende Luft vorzuwärmen.
Eine abgeänderte Konstruktion des in Fig. 5 ge zeigten Luftvorwärmers ist in Fig. 6 dargestellt. Dieses Ausführungsbeispiel unterscheidet sich da durch, dass das Element 10 aus einem flachen Strei fen oder aus einem geraden Draht besteht, der an seinen Enden jeweils an den Teilen 4 bzw. 5 be festigt ist. An seiner einen Seite stützt das Element 10 einen Hohlkörper 12 ab, welcher ein Verschluss- glied 13 trägt, das aus Gummi oder gummiähn lichem Material besteht und gegen eine ringförmige Sitzfläche im Gehäuse 6 des Ventils anliegt.
Das eine Ende der Spule i umgibt fest anschliessend einen Vorsprung des Teils 5, während das andere Ende derselben an einer hohlen Schutzhaube 14 von zylin drischer Form befestigt ist, wobei sich diese Haube am einen Ende am Gehäuse a abstützt und minde stens an ihrer stromabwärtsliegenden Seite perforiert ist. Vorzugsweise besteht die Spule i über einen Teil ihrer Länge aus innern und äussern, sich wechsel seitig berührenden, schraubenförmigen Spulen wie dargestellt, wobei sich die äussere Spule am einen Ende in Form einer einzigen Spule forterstreckt, welche an der Haube 14 befestigt ist.
Die Wirkungs weise der in Fig. 6 gezeigten Vorrichtung ist im wesentlichen gleich der in Fig. 5 gezeigten Vor richtung, wobei das Erwärmen des Elementes 10 die Freigabe des Verschlussgliedes 13 ermöglicht und somit erlaubt, dass Brennstoff durch das Ventil und durch das Gehäuse zur Spule i fliesst. Beim Abkühlen bringt dann das Element 10 das Verschluss- glied auf seine Schliesslage zurück.
Bei dem in Fig. 7 gezeigten Beispiel weist das Gehäuse in seiner Konstruktion drei koaxiale Teile a1, <I>a2, a3</I> auf, wobei der Teil a1 zum Anschluss an das Lufteinlassrohr der Maschine bestimmt ist. An dem Teil a2 ist eine Solenoidwicklung o angeordnet und innerhalb diesem Teil ist ein axial beweglicher Kolben 16 vorhanden, welcher am einen Ende durch eine Druckfeder 17 belastet ist, während das andere Ende mit einem aus Gummi oder gummiähnlichem Material bestehenden Dichtungseinsatz 18 versehen ist, welcher mit einem Sitz an einem perforierten Rohr 19 zusammenarbeitet, dessen äusseres Ende verschlossen ist.
Die Konstruktion der Gehäuse teile ist so, dass sich der genannte Kolben bei Erregung des Solenoids von seinem Sitz entgegen der Wirkung der Belastungsfeder wegbewegen kann. Das Rohr 19 ist von einer Hülse 20 umgeben, welche vom Gehäuse elektrisch isoliert und in Reihe mit der Solenoidwicklung geschaltet ist. Am einen Ende der Hülse 20 ist das eine Ende der Verdampfungs- und Zündungsspule i befestigt, während das andere Ende dieser Spule mit dem geschlossenen Ende der perforierten Haube 14 in Verbindung steht. Falls erforderlich, kann ein elektrisch isolierter Bundring 21 zwischen dem Rohr 19 und der Spule i einge fügt sein.
Brennstoff wird durch ein an den Gehäuseteile a3 angebrachtes Zuleitungsrohr zugeführt, während elektrischer Strom durch einen in die Anschlussdose 22 eingefügten Leiter zugeführt wird. Beim Erregen des Solenoids erfolgt eine Linksbewegung des Kol bens, so dass Brennstoff durch das Rohr 19 und somit durch die Spule i zum Innern der Haube 14 strömen kann. Gleichzeitig mit dem Erregen des Solenoids erfolgt ein Erwärmen der Spule i mit nachfolgendem Verdampfen und Entzünden des Brennstoffes.