<Desc/Clms Page number 1>
Gas-oderÖlkraftmaschinemitarbeitsleistenderVerdampfungskühlung.
Die Erfindung bezieht sich auf Gas-und Ölkraftmaselhinen mit zwei oder mehrtaktiger Arbeitsweise und besteht im wesentlichen in der Steigerung der Verpuffungs-bzw. Verbrennungstemperatur durch Einlage schlechter, die Wärme stauender Wärmeleiter in die nicht gesehmierten Wandungen des
EMI1.1
nämlich, ob der Dampf als schliesslicher Träger der Abfallwärme auch in einer der Umkehr der Drehrichtung dienenden Frischdampfmasehine nach bekannter Anordnung oder lediglich in der Brennkraftmasehine
EMI1.2
gelangt, wird das zu verdampfende Kühlwasser, mehr oder weniger überhitzt, an einer vorhergehenden Stelle der Kühlwasserleitung abgezweigt oder erst deren Endpunkt. nämlich dem Kühlraum des Auspufftopfes entnommen.
Während das Öl im Kurbelgehäuse, die untere Zylinderstopfbüehse, der obere Zylinderkopf und schliesslich der Kühlmantel des Auspufftopfes nacheinander durch Wärmeabgabe an das Wasser gekühlt werden, wird der Zylinder und Kolben erstens durch Verdampfen dieses Wassers, also Entzug der Ver- dampfungswärme und durch arbeitsleistende Ausdehnung dieses Dampfes gekühlt, wobei dem mit Rücksicht auf die hohen Drücke ohnedies dickwandigen Zylindermantel ausser der mechanischen Festigkeit
EMI1.3
maschine verlustbringende Wärmeaustausch erscheint hier also nutzbringend verwertet.
Der wegen des hohen Druckes und zwecks guter Wärmeleitung dickwandige Zylinder besitzt mit Ausnahme eines schmalen ringförmigen Schlitzes für das Kühlwasser im oberen verbreiterten Flansch keinen Wassermantel, sondern im Gegenteil eine wärmeisolierende Hülle. Diese kann übrigens vorteilhaft auch am oberen Zylinderdeckel angebracht werden, was in der Zeichnung nicht dargestellt ist. Ebensoviel Wasser, als durch die Abfallwärme des Verbrennungshubes restlos verdampft werden kann, wird zu Ende dieses Hubes fein verteilt in den unten offenen Kolbenmantel gespritzt.
Die benötigte Wassermenge ist bedeutend geringer als bei der üblichen Wärmeabfuhr durch die Flüssigkeitswärme allein, weil diese bloss einen Bruchteil der Verdampfungswärme beträgt. Deshalb und weil ein Grossteil der sonst mit dem Kühlwasser abzuleitenden Wärme bereits in der Maschine aufgezehrt wird, kann die Rückkühlvorrichtung (Kondensator) klein bemessen und auf einem Fahrzeug leicht untergebracht werden. Durch entsprechende Bemessung des Gegendruckes der Abdampfmaschine bzw. des Kondensators ist eine genügend tiefe untere Temperaturgrenze, daher auch ausreichender Schutz für das Schmieröl erreichbar.
Infolge der Kraftwirkung auf beide Seiten des Kolbens ergibt sich eine bedeutende Ersparnis an Schwungmasse.
EMI1.4
<Desc/Clms Page number 2>
EMI2.1
an zwei Stellen unterbrochen die Einspritzpumpe und Fig. 5 deren Grundriss in Ansicht ; Fig. 6 zeigt im Aufriss und Schnitt oben die Rundung der Brennstoffdüse nebst den benachbarten Teilen des Zylinder deckels und unmittelbar darunter entsprechend der oberen Totpunktlage den mittleren Teil des Kolbens mit aufgesetzter Mulde für die Verteilung des herabgespritzten Brennöls ; in Fig. 7 ist diese Zerstäubermulde im Grundriss in Ansicht dargestellt.
Die in Fig. 1 ersichtliche Einzylindermaschine, die ebensogut einen Teil einer Mehrzylindermaschine bilden kann, weist innen am Boden des Kurbelgehäuses 1 am Rand einen rundumlaufenden Raum 2 für das aus dem Kondensator 3 dorthin abfliessende Wasser auf, das das sich im Kurbelgehäuse sammelnde, erwärmte Schmieröl kühlt. Aus diesem Raum wird das Wasser durch die Druckpumpe 4 der Reihe nach durch die übrigen Kiûllstellen gepresst.
Auf dem nach oben zu verlängerten, mit einer Kreuzkopfführung versehenen Kurbelgehäuse 1 ist der doppeltwirkende keinen seitlichen Kühlmantel aufweisende Arbeitszylinder 6 aufgeschraubt. Lediglich in dem den Verbrennungsraum begrenzenden oberen Flansch ist ein ringförmiger durch den aufgepressten oder aufgeschweissten Stahlring 7 nach aussen abgeschlossener Kühlschlitz 8 vorgesehen, dessen Begrenzungsflächen die Wärme an die rasch durchströmende Kühlflüssigkeit übertragen.
Die zu diesem Zweck erforderliche reichliche Verstärkung des Zylinderflansches ergibt gleichwie die den hohen Drücken entsprechende dicke Zylinderwand einen das Schmieröl während der Verbrennung schützenden Wärmeausgleich infolge der Wärmeaufnahmsfähigkeit der grossen Metallmasse und gestattet, die Kühlnut 8 bis nahe an die heisse Innenfläche des Zylinders zu vertiefen, wobei zum Zweck der Reinigung der Nut der Verschlussring rasch zu entfernen ist. Diese Wasserkühlung des oberen Zylinderendes dürfte nur bei Ölmaschinen wegen der besonders hohen Verbrennungstemperaturen erforderlich sein, wogegen bei Gasmaschinen eine entsprechend dicke Zylinderwand allein schon genügende Wärmemengen nach der Dampfseite hin abzuleiten imstande ist.
Entsprechend der Arbeitsweise im Zweitakt sind seitlich durch den Kolben gesteuerte Auspnffschlitze 9, diesen gegenüber Einströmschlitze 10 und überdies die Ausströmöffnung 11 für den sich aus dem eingespritzten Kühlwasser bildenden, in eine Abdampfmaschine (Kolbenmaschine oder Turbine) oder durch einen auf der Zeichnung nicht dargestellten Entöler unmittelbar in den Kondensator') abströmenden Dampf vorgesehen. Die Konsole 12, auf der dieser Kondensator : der für den Betrieb auf
EMI2.2
eine zweite in der Höhe einstellbare Konsole 13, mit der das Lager 14 des Flügelrades für den Kühler gehoben, also der Riemen 70 gespannt werden kann.
Der Arbeitszylinder ist oben durch den Zylinderdeckel 15 abgeschlossen, der das Anlassventil-M und Brennstoff ventil- ! y aufweist. Der Deckel enthält einen Raum für das Kühlwasser, das aus dem Kühl-
EMI2.3
Schichte bringt die Gefahr des Abbröckelns mit sich, wogegen bei Einfügen von Lufträumen in das Innere der Metallwand ein Eindrücken nicht zu verhindern wäre.
Es empfiehlt sich daher, in den Deckel, allenfalls auch in den Kolben flache Gusskerne 20 aus einem schlechten Wärmeleiter, der wohl fest, dabei aber auch porös ist, und eine geringe Wärm paufnahmsfähigkeit hat, einzulegen. Um nun zu verhindern, dass die dünne Metallschichte, die diese flachen Gusskerne von dem Verbrennungsraum trennt, im glühenden Zustand sich erweicht durch die Schwerkraft oder Massenkräfte von den Kernen abgehoben wird, muss dafür gesorgt werden, dass in dan Poren der Kerne selbst bei der höchsten Betriebstemperatur noch ein Unterdruck gegenüber dem geringsten im Zylinder vorkommenden Druck herrscht.
Vornehmlich bei Gasmaschinen ist die geringe Dicke wichtig, damit die Metallschicht rasch auskühlt und bei der Verpuffung wieder rasch erglüht. Hier kann es unter Umständen sogar zweckmässig sein, die Einlagen 20 zumindest im Kolbenboden wegzulassen und die Verbrennungstemperatur lediglich durch Überhitzung des Kühlwassers zu steigern.
Unter der Annahme, dass die Metallsehichte bei der Verbrennung höchstens innkelrot erglüht, wird der ganze Deckel nach Ausstemmen der gegen den Verbrennungsraum zu anzuordnenden Kernstützen oder auch nach Durchbohren der dünnen Metallschiehte an mehreren Stellen so ange einer wesentlich höheren Hitze (etwa lichte Rotglut) ausgesetzt, bis die Luftverdünnung in den Kernen das dieser höheren Temperatur entsprechende Mass erreicht hat. Nun erst werden noch bei derselben hohen Temperatur die Löcher 21 (Fig. 6) der Kernstützen oder die Bohrungen zugeschweisst.
Das Wasser im Kühlmantel des Deckels kann daher so hoch überhitzt werden, dass seine Kühl-
EMI2.4
Festigkeit zu sichern. Dadurch, dass die d ? m Verbrennungsraum zugekehrten Flächen des Zylinderdeckels md allenfalls auch des Kolbens vermöge d ? r durch die Kerne 20 gestauten Wärme wesentlich heisser sind ils bei den üblichen Maschinen, ist auch die Verbrennungstemperatur und der Verbrennungsdruck
EMI2.5
<Desc/Clms Page number 3>
EMI3.1
und Ausdehnung des gebildeten Dampfes, nachdem allein schon die Dampfbildung ein Mehrfaches jener Wärme verbraucht, die das dampfbildende Wasser als Flüssigkeit abzuführen vermöchte.
Die Herstellung des ringförmigen Kühlkanals 8 bedarf keines Gusskel11es. wenn dieser Kanal aus dem vollen Flansch herausgedreht wird.
Die Kühlung dieser Maschine erfolgt jedoch vorwiegend von dem unten offenen Kolben aus, weil sie auch einen Teil der von den Verbrennungsgasen auf die Zylinderwand übergegangenen sowie der durch die Kolbenreibung dort erzeugten Wärme unschädlich zu machen hat.
Der zylindrische Mantel des Kolbens weist innen eine möglichst glatt bearbeitete Fläche auf, die sien1 gegen den Kolbenboden zu bei 66 (Fig. 2) schwach kegelförmig erweitert. Knapp vor Erreichung der unteren Totlage wird durch eine Pumpe das in den vorher durchströmten Kühlräumen je nach Anordnung
EMI3.2
an jene Kegelfläche eingespritzt, so dass es nun rasch im Kreise hemmfliessend seine Lage in bezug auf den Kolben so lange beibehält, bis dieser die untere Totpunktlage erreicht, weil sich bis dahin nicht bloss der Kolben in der Richtung der Schwerkraft bewegt, sondern auch die Fliehkraft das Wasser an der Kegelfläche nach aufwärts drängt.
Die rasch kreisende Bewegung behält auch der aus dem Wasser gebildete Dampf bei, wodurch er befähigt wird, die überschüssige Verbrennungswärme sowie die Reibungswärme des Kolbens aus dem Kolben und der von ihm allmählich freigegebenen Zylinderwand rasch aufzunehmen.
Erst bei der beschleunigten Aufwärtsbewegung bleibt der kreisende Wasserring gegenüber dem Kolben
EMI3.3
anderseits durch einen darin eingesetzten und beispielsweise mit Hilfe des federnden Sprengringes 24 befestigten Ringes 25. Wenn nach Überschreitung des halben Hubes die verzögerte Bewegung des Kolbens einsetzt, steigt der noch nicht verdampfte Rest des Wassers längs des Kolbenmantels bis zum Kolbenboden empor und kühlt dessen Rand, während der Grossteil des Kolbenbodens zwecks Erhöhung der Verbrennungstemperatur lediglich durch den sich ausdehnenden Dampf und die Wärmeleitung zum
EMI3.4
der Auspufföffnung 11 restlos verdampft ist.
Die Rückkehr des Wassers zu diesem Ausgangspunkt entspricht der Notwendigkeit stärkster Kühlung dieser Stelle des Kolbens, die mit dem heissesten Teil der geschmierten Zylinderfläche in Berührung kommt.
Die Fliehkraft des kreisenden Wasserringes reicht bei ortsfesten Maschinen lotrechter Zylinderanordnung auch am Ende des Aufwärtshubes noch vollständig aus, um ein Anhaften des Wassers am Kolben zu gewährleisten. Bei Maschinen auf Fahrzeugen muss jedoch das Anhaften des Wassers noch durch dessen Verteilung in eine dünne Schichte unterstützt werden, indem der Ring 25 bis nahe an den Kolbenboden verlängert und oberhalb mit einem, bei starken Schwankungen auch mit mehreren an den Kolbenmantel nahezu heranreichenden Bunden 26 und 27 versehen wird.
Um die Kühlwirkung im obersten Teil des Kolbens zu verstärken. also das Herabsinken des Wassers gegen die Mitte des Kolbens hin zu erschweren, sind zwischen den Bunden und dem Kolbenmantel schmale ringförmige Spalten vorgesehen, oder es können die Bunde 26 und 27 gemäss der Zeichnung dicht an den Kolbenmantel angepasst, jedoch am Umfang mit seichten Nuten 28 und 29 (Fig. 3) versehen werden. Die Nuten zweier benachbarter Bunde sind gegeneinander versetzt, können sich aber auch übergreifen, je nachdem welche Wassermenge zu dem kühleren unteren Teil des Kolbens durchgelassen werden soll, so dass ein Teil des Wassers überhaupt ober dem obersten Bund 27 verbleibt. Nachdem die Verdampfung während der Ausdehnung
EMI3.5
der Verminderung seiner Masse dienen.
Der untere Zylinderdcckel H ist ein Hohlguss, der zwecks Verminderung des schädlichen Raumes den Hohlraum des Kolbens in dessen unterer Totlage möglichst ausfüllt. Entsprechend dem im Kolben eingesetzten Ringe 25 ist der äussere Mantel des Zylinderdeckels abgesetzt und an jener Stelle mit einer
EMI3.6
Der Deckel enthält innen zunächst die mit Metallpackung ausgerüstete Stopfbüchse, umgeben von dem Kühlmantel 33, der durch Vermittlung der Kolbenstange und der sehr langen Metallpackung teilweise auch den Kolbenboden kühlt.
Das Wasser wird von der Pumpe -1- (Fig. 1) durch das Rohr 34 zugeführt, vorgewärmt und durch das gegenüberliegende Rohr 35 zu dem Kühlschlitz 8 im oberen Zylinderflanseh weitergeleitet. Der restliche Innenraum des Deckels bildet einen Heizraum, dem die Auspuffgase aus
EMI3.7
abgeleitet werden.
Beide Krümmer sind gemäss der beispielsweisen Ausführungsform mit dem Deckel 39 (Fig. 2) des Heizraumes 36 aus einem Stück gefertigt. Die Auspuffgase treten hier, durch die Wasserkühlung des Auspufftopfes bereits stark abgekühlt, ein und tragen infolge der geringen Heizfläche nur wenig zur Erwärmung des Kühlwassers im Kühlmantel 33 bei, während sie an die mehr als doppelt so grosse, vom Dampf berührte Aussenfläche des hohlen Deckels bedeutend grössere Wärmemengen abgeben und nicht bloss etwa verspritzte Wassertröpfchen zum Verdampfen bringen, sondern auch bei weiter
<Desc/Clms Page number 4>
vorgeschrittener Ausdehnung des Dampfes imstande sind,
dessen Ausdehnungskurve durch Wärmezufuhr zu heben. Diese Heizwirkung wird aber erst wirksam, wenn die Temperatur des Zylinders durch die Bildung und Ausdehnung des Dampfes auf einen Wert herabgesunken ist, der dem Schmieröl nicht mehr schaden kann.
In diesen Heizraum wird gemäss Fig. 2 und 3 zweckmässig die Pumpe nach Fig. 4 und 5 eingebaut, die das Kühlwasser in den hohlen Kolben einspritzt. Sie besteht aus dem Pumpenzylinder 40 und dem
EMI4.1
bloss genau passend hindurchgesteckt, welche Abdichtung mit Rücksicht auf den geringen Druck der Auspuffgase im Heizraum des Deckels vollkommen genügt, in den hohlen Deckel 31 jedoch mittels eines langen genau passenden Gewindes eingeschraubt.
So ist es möglich, die Pumpe, deren Tauchkolben in der beispielsweisen Ausführungsform von dem Maschinenkolben 71 betätigt wird, durch Auf-oder Abwärtsschrauben des Pumpenzylinders auf den gewünschten Hub, also die erforderliche Fördermenge und ebenso desgleichen den Beginn der Einspritzung, also den Gegendruck einzustellen, von dem der ruhige Lauf der Maschine, die zulässige Drehzahl und die Lagerreibung abhängen. Der Tauchkolben 41, der zwecks Durchtrittes des Druckwasser der Länge nach durchbohrt ist, endet oben in ein Prisma 42, gegen das der am Maschinenkolben 71 befestigte, nach oben abgebogene Anschlag 43 stösst.
Der Vierkant 42 dient aber zugleich dem das Druckventil allenfalls ersetzenden Hahn 44, dessen zweimal unter einem rechten Winkel abgebogener Hebel 46 als Spritzdüse ausgebildet ist, als Gehäuse. Die Spritzdüse trägt am Ende das Röllchen 46, das noch vor der Berührung des Tauchkolbens durch den Anschlag 43 durch dessen linke Abschrägung gegen den Innenumfang des Kolbenmantels abgelenkt wird, wodurch ein nahezu tangentialer Einlauf der jedem Hub zugemessenen Wassermenge, also ein rasches Kreisen desselben, erreicht wird. Bei Aufsteigen des Maschinenkolbens wird das Röllchen 46 und damit auch die Spritzdüse 45 durch den oberen Rand des Ringes 25 wieder in die abschliessende Anfangslage zurückgestellt.
Eine ähnliche Wirkung könnte natürlich beispielsweise auch mit einer ruhenden, ein wenig nach oben und auswärts gerichteten Spritzdüse erreicht werden, deren Speisepumpe sich beliebig ausserhalb des Zylinders befindet.
Das Saugventil, dessen Sitz sich inmitten des im Pumpenzylinder 40 eingeschraubten Bodens 47 befindet, ist mit einer Flüssigkeitsbremse vereinigt, deren Kolben 48 im Zylinder 40 gleitet und am Umfang mit flachen Längsnuten 49 versehen ist, die das Wasser in beschränktem Masse hindurchtreten lassen.
Auch der der Trägheit wegen ziemlich mässig ausgeführte Bremskolben 48 weist in der Mitte eine Bohrung (strichliert gezeichnet) auf, die durch die einstellbare Schraube 60 mehr oder weniger geöffnet werden kann und einen regelbaren Nebenschluss zu den Nuten 49 am Bremskolben darstellt. Am oberen verjüngten Ende des Kolbens 48 können als Ergänzung seiner Trägheitsmasse eine oder mehrere Scheiben 51 aufgesetzt werden, die zwischen sich und der Zylinderbohrung einen schmalen Spalt für den Durchtritt des Wassers zu den Nuten 49 des Bremskolbens freilassen. Dadurch, dass die Aussenkanten dieser Scheiben verschieden abgerundet sind, kann durch Änderung ihrer Reihenfolge oder Wenden der obersten Scheibe die durch die Bremse hindurchtretende Wassermenge gleichfalls verändert werden.
Die untere Verjüngung des Bremskolbens 45 bildet den Ventilkegel des Saugventils und schliesst den zugehörigen Ventilsitz im Zylinderboden 47 ab.
Der Bremskolben 48 schwebt zwischen Zylinderboden und Tauchkolben 41, indem er gegen den ersteren durch die stärkere Feder ?, gegen den letzteren durch die schwächere Feder 63 abgestützt ist, welchen Federn zugleich die Rückführung des Tauchkolbens obliegt, solange das nachströmende Wasser den erforderlichen Druck durch Überhitzung in den vorgeschalteten Kühlräumen noch nicht erlangt hat.
Stösst der Tauchkolben 41 bei hoher Drehzahl der Maschine rasch nach abwärts, so wird der Bremskolben 48 durch Vermittlung des unzusammendrückbaren Wassers fast gleichzeitig herabgestossen und verhindert durch Abschluss des Saugventils ein Rückströmen des Wassers, weil der Bremskolben in der kurzen Zeit nur ganz geringe Wassermengen durchlässt.
Bei geringer Maschinengeschwindigkeit hingegen kann eine grössere Wassermenge durch die Bremse treten, während sich die Trägheitsmasse des Bremskolbens erst nach einer grösseren Zusammendrückung der Feder 63 in Bewegung setzt, um das Saugventil abzuschliessen, so dass nun eine grössere Menge Wassers in die Saugleitung zurückfliesst, daher eine geringere Menge in den Maschinenkolben gespritzt wird, die durch die geringere bei der Verbrennung ober dem Kolben entwickelt Wärmemenge noch restlos verdampft werden kann.
Bei grossem Durchmesser des Maschinenkolbens wird sich die Anordnung zweier gegenüberliegender Einspritzpumpe empfehlen, damit sich der Wasserring auch in einem grossen Kolben rechtzeitig bildet und bei Beschädigung einer Pumpe die andere durch Höherschrauben das gesamte Einspritzwasser noch liefern kann.
In der dargestellten Ausführungsform treibt die mit einem Windkessel zu versehende Pumpe 4 das Kühlwasser der Reihe nach durch das Rohr 34 in den Kühlmantel 33 der Stopfbüehse, durch das Rohr 36 in den Kühlschlitz 8 im Zylinderflansch, sodann durch die Kanäle 18 und 19 in den Kühlmantel
EMI4.2
<Desc/Clms Page number 5>
zylinders 40 eingeleitet, um an die 1unenwand des Maselhinenkolbens gespritzt zu werden und durch Verdampfung den Grossteil der aus dem Kolben und Zylinder abzuleitenden Wärme aufzunehmen, u. zw. aus dem Kolbenmantel zuerst durch unmittelbare Benetzung, aus dem Kolbenboden, der heisser bleiben soll, durch metallische Leitung und Heizung des sich ausdehnenden Dampfes und aus dem unteren Teil des Zylinders lediglich durch Heizung des sieh ausdehnellden Dampfes.
Wesentlich ist, dass die Wärme vom oberen Teil des Zylinders, wo das Schmieröl durch die hohe Temperatur am meisten gefährdet ist, auf drei verschiedenen Wegen abgeleitet werden kann, nämlich durch den wassergekühlten Schlitz 8, durch Leitung der dicken, unten vom Dampf berührten Zylinderwand und schliesslich durch den gekühlten Kolbenmantel, der bei jedem Hub auch von der geschmierten Zylinderfläche einen Teil der Wärme gewissermassen mechanisch wegfuhrt, um sie zuerst an das Einspritzwasser und später an den Dampf abzugeben.
Jeder dieser drei Wege vermag wegen geringeren Wärmegefälles natärlich nicht ebensoviel Wärme in der Zeiteinheit abzuleiten als die bisher übliche Kühlung mit kaltem Wasser im Kühlmantel, wohl aber alle drei zusammen. Der Zylinder ist entweder von einer wärmeisolierenden Schicht J7 oder von einem Heizmantel für die Auspuffgase umgeben, damit von der durehgeleiteten Wärme möglichst wenig an die Aussenluft verlorengeht. Die für die ausreichende Wärmeableitung längs der Zylinderwand erforderliche Dicke der letzteren ergibt sich als notwendige Folge des hohen Dampfdruekes.
Bei einer Verbrennungstemperatur von nur 16000 C und einer Auspufftemperatur von 400 C ist zu Ende des Hubes im Kolben eine so hohe mittlere Temperatur anzunehmen, dass der nachfolgende Dampfhub mindestens mit einer Anfangstemperatur von 300 C entsprechend 60 Atm. einsetzt. Dieser Anfangsdruck ist grösser als der Verbrennungs- bzw. Verpuffungsdruck ober dem Kolben, so dass besonders bei Mehrzylindermaschinen die Kurbelwellenlager entlastet, daher die Reibungsverluste in den Hauptlagern selbst bei Vorhandensein eines schweren Polrades oder Schwungrades nahezu aufgehoben werden können.
Um auch den unteren Verlauf der Druckkurve über jenen der Verbrennungsgase zu heben, ist die Auspuffheizung im Aussenraum 36 des unteren Zylinderdeckels 31 vorgesehen. Eine Überhitzung des bereits ausgedehnten Dampfes kommt der allenfalls nachgeschalteten Abdampfturbine zugute.
Bei einer Viertaktmaschine ist die Arbeitsweise auf der Dampfseite jener bei der Dampfmaschine mit zweistufiger Ausdehnung ähnlich. Bei jenem Hub, bei dem ober dem Kolben Auspuff stattfindet, wird unter dem Kolben das eingespritzte Wasser infolge der noch grossen verfügbaren Wärmemenge sowie des Wärmegefälles bald nach dem Totpunkt zur Gänze verdampft, d'lier kleine Füllung und nachfolgende Überhitzung des Dampfes. Geht dagegen ober dem Kolben die Verdichtung vor sich, wird die gleiche eingespritzte Wassermenge einen längeren Teil der Hubzeit, wenn nicht die ganze, zum Ver-
EMI5.1
bedeutend abgenommen haben, ergibt sieh jetzt im selben Zylinder ein Niederdruckdiagramm mit grosser Füllung und gesättigtem, unter Umständen sogar nassem Dampf.
Die vom Wasser durchflossenen Kühlräume und der untere Teil des Zylinders 6 ergeben eine vollständige Dampfanlage für Hochdruck, bei der jedoch der Kessel mit seinen Verlusten sowie die Steuerungsteile der Dampfmaschine wegfallen.
Der Arbeitsprozess auf der Dampfseite wird besonders wirksam dadurch verbessert, dass das in den Kessel, in diesem Fall also unmittelbar in den Zylinder geförderte Speisewasser durch Abfallwärme möglichst hoch erwärmt wird, was im vorliegenden Beispiel in den Kühlräumen 2,-H, 8, im Kühlraum
EMI5.2
Wärmemenge zuzuführen, indem das Einspritzwasser für den Zylinder sehon vorher an einer Stelle der Kühlwasserleitung, an der das Wasser noch weniger erwärmt ist, beispielsweise bei dem punktiert gezeichneten Dreiweghahn 58, abgezweigt wird. der zugleich eine Veränderung der Wasserverteilung auf den Wasserraum 5 und die Einspritzpumpe 40 gestattet.
Die gleichfalls punktiert gezeichnete Ab-
EMI5.3
Dampfmaschine durch das Rohr 59 mit Dampf aus dem Wasserraum 5. für den Dauerbetrieb hingegen allenfalls auch ans dem Zylinder 6 durch die Auspuffleitung 11 gespeist werden, in welchem Falle der
EMI5.4
Bei der beschriebenen Anordnung kann die untere Temperaturgrenze des Prozesses durch entsprechende Wahl des Gegendruckes der Abdampfmaschine bzw. des Kondensators so weit heruntergedrückt werden, dass das Schmieröl völlig gesichert ist.
Der Umstand, dass die nicht geschmierten Teile des Verbrennungsraumes. also die Innenfläche des Zylinderdeckels 1 ; 3 und allenfalls die obere Fläche des Kolbenbodens, ein hohe Temperatur aufweisen,
EMI5.5
<Desc/Clms Page number 6>
EMI6.1
aussen zunächst radial, dann gegen den Umfang der Platte 63 tangential abbiegen mehrere Nuten 6-5. Der erste Teil des eingespritzten Öls verdampft nun vermöge der Wärmeaufnahmsfähigkeit der Platte 63 sofort und verpufft mit der in der Mulde 64 befindlichen Luft. Nachdem der Spalt zwischen Platte 63
EMI6.2
von Luft und Öldampf fördernde kreisende Bewegung entsteht.
PATENT-ANSPRÜCHE :
1. Gas- oder Ölkraftmaschine mit arbeitsleistender Verdampfungskühlung, dadurch gekennzeichnet, dass die Verbrennungstemperatur durch Einfügen schlechter, die Wärme stauender Wärmeleiter (20) in die nicht geschmierten Wände des Verbrennungsraumes (Zylinderdeckel und allenfalls auch Kolbenboden) sowie durch Kühlung der sie stützenden Metallwände (22) mit durch Abfallwärme von geschmierten Maschinenteilen bereits vorgewärmtem Wasser oder einer andern dampfbildenden Flüssigkeit gesteigert wird, während auf der andern Seite des Kolbens (71)
an dessen zylindrischer Mantelfläche das an den wassergekühlten Wänden bereits überhitzte Wasser fein verteilt und durch die vom Kolbenboden und
EMI6.3
übergeleitet Wärme restlos in Dampf verwandelt wird, der, sich unter Arbeitsleistung ausdehnend, weitere vom Verbrennungsraum abzuleitende Wärmemengen durch die dicke, von einem schlechten Wärmeleiter (57) umgebene oder geheizte Zylinderwand (6) mittels der sich mit fortschreitendem Hub vergrössernden Zylinderflächen aufnimmt, wobei die Wärmeaufnahmsfähigkeit des Zylinders mit seinen verstärken Flanschen das Schmieröl vor der schädlichen Höchsttemperatur schützt,
worauf die völlige Rückkühlung in einer Abdampfmaschine oder unmittelbar in dem Kondensator (3) erfolgt, deren Gegendruck einer dem Schmieröl noch unschädlichen Temperatur angepasst wird.