DE934760C - Verfahren zum Zerstaeuben von Fluessigkeiten und nach diesem Verfahren arbeitender Vergaser fuer Brennkraftmaschinen - Google Patents

Description

Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zum Zerstäuben von Flüssigkeiten unter Verwendung einer perforierten Wandung.

Es ist bekannt, die zu zerstäubende Flüssigkeit in einem Behälter z. B. mittels eines Lüfters mit der Luft zu verwirbeln und dieses Gemenge darauffolgend durch perforierte Wände des Behälters hindurchzudrücken. Hierbei werden jedoch die Wassertröpfchen aus dem Gemenge an der perforierten Wandung größtenteils wieder ausgeschieden, so daß derartige Vorrichtungen ihre Aufgabe, die Zerstäubung einer Flüssigkeit zu bewerkstelligen, nicht voll erfüllen.

Dieser Nachteil wird gemäß der Erfindung dadurch vermieden, daß die mit einer Vielzahl von Öffnungen versehene Wandung periodisch von der zu zerstäubenden Flüssigkeit und von dem die Zerstäubung bewirkenden Mittel beaufschlagt wird. Bs werden hierbei nur jeweils die einzelnen in den Öffnungen der Wandung sich befindenden Flüssigkeitströpfchen z. B. durch Luft aufgeblasen und zum Zerplatzen gebracht, wodurch eine sehr feine Zerstäubung der betreffenden Flüssigkeit erreicht wird. Die Große der perforierten Wandungsfläche, die mit der zu zerstäubenden Flüssigkeit beaufschlagt wird, ist regelbar, iso daß je nach Bedarf eine größere oder kleinere Menge der Flüssigkeit zerstäubt werden kann.

Ein solches Verfahren eignet sich beispielsweise für Vergaser von Brennkraftmaschinen, um eine feinste Zerstäubung der Flüissigkeitsteilchen zu erreichen. Der Vergaser kann aus einem den Brennstoff aufnehmenden, feststehenden Behälter bestehen, welcher von einem axial verschiebbaren,

nur in einem bestimmten Bereich perforiert ausgeführten rotierenden Zylinder umgeben ist. Der den Brennstoff aufnehmende Behälter ist mit eingepreßten, gegen seine Mitte zu flach auslaufenden Taschen versehen. Um den Belastungen des Motors entsprechend die zuzuführende Brennstoffmenge regelbar auszuführen, ist der Zylinder axial derart verstellbar, daß die Überdeckung des perforierten Teiles des Zylinders durch den feststehenden, den ίο Brennstoff enthaltenden Behälter erfolgt und damit die vom Brennstoff benutzte, perforierte Fläcthe zwischen Null und Maximum einstellbar ist. Da durch den perforierten Teil des Zylinders nur eine geringe Luftmenge in die Saugleitung des Motors strömt, wird durch den rotierenden, zum Teil perforiert ausgeführten Zylinder bei seiner axialen Verstellung ein Einlaß gesteuert, durch welchen zusätzlich Luft unter Umgehung der perforierten Stelle des Zylinders in die Saugleitung gelangt. Der Zylinder ist weiter mit angesetzten Leitschaufeln versehen, die ein tangentiales Einströmen der durch den Einlaß in die Saugleitung strömenden zusätzlichen Lttftmenge hervorrufen, wodurch ein inniges Vermischen des besagten Luft-Stromes mit dem Brennstoff-Luft-Gemisch, zustande kommt.

In den Zeichnungen, welche eine beispielsweise Anwendung des Verfahrens zeigen, veranschaulicht

Fig. ι eine nach dem erfindungsgemäßen Verfahren erfolgende Zerstäubung an einer perforierten Wandung und

Fig. 2 einen nach dem Verfahren arbeitenden Vergaser.

In Fig. ι ist eine Metallwand 1 gezeigt, die eine Anzahl öffnungen aufweist. In der Figur Bind die Öffnungen mit Flüssigkeit, gefüllt gezeigt. Der Vorgang des Ausblasens und des schließlichen Zerplatzens des Tröpfchenis «ist: in den öffnungen A bis E dargestellt

In der Öffnung^ befindet sich der Flüssigkeitstropfen in Ruhe, d. h. daß das Ausblasemittel, z. B. Luft, noch nicht zur Wirkung kommt. Wie gezeigt, ist die Adhäsion größer als die Kohäsion in den öffnungen 4er Wand, weshalb die Tropfen eine bikonkave Form annehmen. Kommt die Ausblaseluft zur Wirkung, so wird ■ der Tropfen in den öffnungen B bis D aufgeblasen, bis seine dünne Wasserhaut durch den wirkenden Luftdruck in der öffnung £ zum Zerplatzen gebracht wird.

Durch die Wirkung der Adhäsion bleiben am Umfang der öffnung kurze Flüssigkeitslappen 2 stehen, die sich beim Unterbrechen der Luftzufuhr in die Öffnung zurückziehen. Wird die Wand wieder mit Flüssigkeit benetzt, so wiederholt sich der Vorgang des Zerstäuben«.

Die Öffnungen sind so groß bemessen, daß die Adhäsion größer als die Kohäsion ist, wobei die physikalischen Eigenschaften der zu zerstäubenden Flüssigkeit maßgebend. sind. Der Abstand zweier öffnungen wird beeinflußt von der Zeit, die zum Benetzen oder Auffüllen der einzelnen öffnungen notwendig ist.

Als Anwendungsbeispiel für dieses Verfahren wird in Fig. 2 ein Vergaser einer Brennkraftmaschine gezeigt, welcher im wesentlichen aus einem feststehenden Behälter 3 besteht, der von einem rotierenden Zylinder 4 umgeben ist. Weiter ist ein Filter 5 vorhanden, welches den rotierenden Zylinder 4 kreisförmig umschließt.

Der feststehende Behälter 3 -wird mittels einer Hohlwelle 6 in einem Lager 7 einer Konsole 8 gehalten, welche am Filtergehäuse 9 befestigt ist. Der Behälter, ist mit mehreren, an seinem Umfang gleichmäßig verteilten, eingepreßten Taschen 10 versehen. Die . stehengebliebenen Wandteile ι ε weisen Schlitze 12 auf, durch welche der im Behälter 3 vorhandene Brennstoff auf den Zylinder 4 gelangen kann. Die Ränder der Schlitze 12 sind zweckentsprechend abgedichtet.

Die Brennstoffzufuhr in den Behälter erfolgt durch die Hohlwelle 6. Zu diesem Zweck ist diese im Bereich des Behälters 3 mit Durchlässen 14 versehen, welche in einen schmalen Ringraum 15 des Behälters 3 führen,- der durch ein Schwimmerventil 13 von dem übrigen Behälterraum abgeschlossen ist. Dadurch wird erreicht, daiß stets eine gleichbleibende Menge vom Brennstoff im Behälter 3 vorhanden ist.

Der rotierende Zylinder 4 wird über eine Welle 16 und Zahnräder 17, 18 angetrieben, wobei das auf der hohlen Verschiebewelle 19 in einer Keilnut geführte Zahnrad 18 durch eine an der Konsole 8 befestigte und in einen Einstich des Zahnrades 17 eingreifende Gabel 20 in seiner Lage gehalten wird. Die axiale Verschiebung des Zylinders 4 erfolgt mittels einer in die Ringnut 21 eingeführten Gabel des Gestänges 212. Der Mäntel des Zylinders· 4 ist nur in seiner Mitte perforiert, wobei sich oberhalb und unterhalb des .perforierten Streifens 23 nicht durchbrochene Abschnitte 24, 25 erstrecken.

Beim Stillstand des Motors· befindet sich der Zylinder 4 in Ruhe und in seiner untersten Stellung, d. h., daß die Schlitze 12 des Brennstoffbehälters 3 von dem oberen, nicht durchbrochenen Abschnitt 24 des Zylinders 4 abgedeckt sind. Der untere, nicht durchbrochene Abschnitt 215 stößt hierbei gegen das Saugrohr 26 des Motors. Soll nun nach dem Anlassen des Motors seine Drehzahl erhöht werden, so muß der nun rotierende ZyHnder 4 mittels eines Gestänges 22 axial verstellt werden, wobei die Überdeckung des Brennstoffbehälters 3 von dem perforierten Streifen23 je nach der gewünschten Motordrehzahl eingestellt wird. Da der Zylinder 4 rotiert, stehen einmal die einzelnen öffnungen des perforierten Streifens 23 mit dem im Behälter 3 untergebrachten Kraftstoff in Verbindung, wobei die öffnungen mit Brennstoff gefüllt werden, und kurz danach kommen sie in den Bereich der Taschen 10. Durch den im iao Raum 27 herrschenden, vom Motor erzeugten Unterdiruck wird Luft diurdh das Fiker 5 über den perforierten Streifen 23 und die Tasche 10 in den Raum 27 angesaugt, wobei gleichzeitig die in den öffnungen des perforierten Streifens 23 sich befindenden Tröpfchen, wie in Fig. 1 dargestellt, zer-

stäubt werden. Da hierbei jedoch ein überfettetes Brennstoff-Luift-Gemiilsiclh entsteht, wird bei der axialen Verstellung des Zylinders 4 gleichzeitig ein Einlaß 28 von dem unteren Abschnitt 25 des Zylinders 4 freigegeben, so daß zusätzlich Luft in das Saugrohr 26 glangen kann.

Der Zylinder 4 ist innen im Bereich des unteren, nicht perforierten Abschnittes 25 mit Leitschaufeln 29 versehen, durch welche die durch den Einlaß 28

einströmende Luft in Rotation versetzt wird und ein rasches und inniges Vermischen dieses Luftstromes mit dem Breninisitoff-Luft-Gemi.sdh zustande kommt.

Die Erfindung ist weder auf die einzelnen konstruktiven Maßnahmen des Anwendungsbeispieles noch auf das Ausführungsbeispiel beschränkt. Bei einem Vergaser können z. B. die Leitschaufeln so ausgebildet sein, daß gleichzeitig durch die in den Saugraum einströmende Luft ein Antrieb des rotierenden Zylinders 4 erfolgt. Auch kann eine derartige Vorrichtung zum Zerstäuben von Wasser oder anderen Flüssigkeiten in Kühlanlagen Verwendung finden, wobei durch eine derartige Zerstäubung eine große Angriffsfläche für das zu kühlende Mittel zustande kommt.

Claims (7)

Patentansprüche:

1. Verfahren zum Zerstäuben von Flüssigkeiten unter Verwendung einer perforierten Wandung, dadurch gekennzeichnet, daß die mit einer Vielzahl von Öffnungen versehene Wandung abwechselnd von der zu^r zerstäubenden Flüssigkeit und von dem die Zerstäubung bewirkenden Mittel, wie Luft, beaufschlagt wird.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Größe der perforierten Wandungsfläche, die mit der zu zerstäubenden Flüssigkeit beaufschlagt wird, und demnach die Menge der zu zerstäubenden Flüssigkeit regelbar ist.

3. Gemäß dem Verfahren nach Anspruch 1 oder 2 arbeitender Vergaser für Brennkraftmaschinen, dadurch gekennzeichnet, daß er aus einem den Brennstoff aufnehmenden feststehenden Behälter (3) besteht, welcher von einem axial verschiebbaren, nur in einem bestimmten Bereich perforiert ausgeführten, rotierenden Zylinder (4) umgeben ist.

4. Vergaser nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß der den Brennstoff aufnehmende Behälter (3) mit eingepreßten, gegen seine Mitte zu flach auslaufenden Taschen (10) versehen ist.

5. Vergaser nach Anspruch 3 oder 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Zylinder (4) axial derart verstellbar ist, daß die jeweils gewünschte Überdeckung seineis perforierten Streifens (23) durch den feststehenden, den Brennstoff enthaltenden Behälter (3) erfolgt und damit die vom Brennstoff benetzte perforierte Fläche zwischen Null und Maximum einstellbar ist.

6. Vergaser nach einem der Ansprüche 3 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß der rotierende, zum Teil perforiert ausgeführte Zylinder (4) bei seiner axialen Verstellung einen Einlaß (28) steuert, durch welchen zusätzlich Luft unter Umgehung des perforierten Streifens (23) des Zylinders (4) in die Saugleitung (26) gelangt.

7. Vergaser nach Anspruch 5, gekennzeichnet durch am Zylinder (4) angesetzte Leitschaufeln (29), die ein tangentiales Einströmen der durch den Einlaß (28) in die Saugleitung (26) strömenden zusätzlichen Luftmenge hervorrufen, wodurch ein inniges Vermischen des Luftfstromes miit dem BTeörastoff-Luift-Gemisch bewirkt wird.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

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