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Einrichtung zur Entfernung fester Verbrennungsrückstände von den Gleitflächen von
Brennkraftmaschinen für pulverförmige Brennstoffe.
Die Erfindung bezweckt den Schutz der Gleitflächen von Brennkraftmaschinen für pulverförmige Brennstoffe vor dem Eindringen von festen Verbrennungsrückständen. Bei Maschinen für pulverförmige Brennstoffe verursachen die zwischen die Gleitflächen gelangenden festen Verbrennungsrückstände eine rasche Abnutzung derselben ; die Kolbenringe bleiben hängen und halten demzufolge nicht mehr dicht, der Wirkungsgrad der Verbrennung sinkt infolge der Verdichtungsverluste.
Man hat bereits vorgeschlagen, ein flüssiges, gas-oder dampfförmiges Spülmittel oder mehreie dieser entweder vor den Gleitflächen in der Richtung nach dem Verbrennungsraum durch einen Ringraum zwischen Kolben und Zylinderwand zu leiten oder unmittelbar zwischen die Gleitflächen einzuführen und dadurch die festen Verbrennungsriickstände zu entfernen. Die vorliegende Erfindung erreicht einen vollkommenen Schutz der Gleitflächen durch die Anordnung von mindestens zwei am Hubende entstehenden Ringräumen zwischen Verbrennungsraum und Gleitflächen, gebildet durch die Zylinderwand, eine hülsenförmige Verlängerung des Kolbens und einen in diese hineinragenden Zylinderkopf.
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gas-oder dampfförmige Spülmittel oder mehrere dieser in der Richtung von der Gleitfläche nach dem Verbrennungsraum eingeführt.
Ein Ausführungsbeispiel zeigt Fig. 1 im Axialschnitt. Der Kolben 1 läuft im Zylinder 2 ; die Abdichtung erfolgt durch die Kolbenringe 3. Die Zylinderbüchse ist glatt durchgeführt. Der Kolben ist nach dem Verbrennungsraum zu um ein hiilsenförmiges Ringstück la von etwa Hublänge verlängert, so dass zwischen dem Zylinder und der Kolbenverlängerung ein schmaler Ringraum 4 bleibt. Der Zylinderdeekel 5 ist tief in den Zylinder hereingezogen und bildet mit der Hülse la einen zweiten schmalen Ringraum 6. Schematisch dargestellt ist das Anlassventil 7, das Brennstoffeinführungsorgan 8 und ein verhältnismässig grosses Auslassventil 9. Zylinder 2, Zylinderkopf 5 und gegebenenfalls auch Kolben 1 können wassergekühlt sein.
Im Zylinder sind ausserdem gesteuerte Bohrungen 10 für die Einführung von Spülgas oder Dampf aus einer Leitung 11 vorgesehen. Weitere gesteuerte Pressgas-bzw. Dampfzuführungen sind im Zylinderdeckel, z. B. bei 12, vorgesehen. Die Verbrennungsluft wird z. B. durch Ventile 13 im Kolben zugeführt.
Die Wirkungsweise der Einrichtung sei an einer Zweitaktdieselmaschine näher erläutert :
Nach Beendigung der Spülperiode wird die Verbrennungsluft in der Nähe des äusseren Kolbentotpunktes durch die Ventile 13 eingeführt ; die Verbrennungsluft streicht dabei mit grosser Geschwindig- keit durch den Ringraum 4 und bläst alle etwa eingedrungenen Staubteilchen durch den Ringraum 6 ili den Verbrennungsraum 14 zurück ; die Gleitflächen des Zylinders 2 weiden also gereinigt, bevor die Kolbenringe 3 beim Verdichtungshub darüberlaufen. In der Nähe des inneren Totpunktes wird der Brennstoff durch das Einlassorgan 8 in die hocherhitzte Verbrennungsluft eingeführt.
Um zu verhindern, dass während der Verbrennungs-und Ausdehnungsperiode Staubteilchen auf die Gleitflächen gelangen, können kurz vor dem inneren Totpunkt die Öffnungen 10 und 12 freigegeben werden, so dass hochgespanntes Pressgas oder Hochdruckdampf in der Richtung nach dem Verbrennungsraum strömt. Eventuell kann man auch durch die Leitung 10 ein ohne feste Rückstände verbrennendes gasförmiges oder flüssiges
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zur Entzündung bringen. Gegen Ende der Ausdehnung wird das Auslassventil 9 geöffnet ; gleichzeitig kann z. B. durch die Ventile 13 ein Spülluftstrom eingeführt werden, worauf das Arbeitsspiel von neuem beginnt.
In vielen Fällen wird die Reinigung der Gleitflächen durch die Spülmittel und die Verbrennungsluft, die bei 13 eingeführt werden, ausreichen, so dass auf die besonderen Organe 10 und 12 verzichtet werden kann. Die Spülmittel und die Verbrennungsluft können tangential in den Ringraum 4 eingeführt und vorher zur Kühlung des Kolbens benutzt werden. Es kann zweckmässig sein, den Spülmitteln vor ihrem Eintritt in den Zylinder ein zerstäubtes dampf-oder gasförmiges Schmiermittel, z. B. Öl, zuzusetzen.
Die Erfindung beschränkt sich jedoch nicht auf die Verwendung gas-oder dampfförmiger Spülmittel ; vielmehr können mit Erfolg auch flüssige Spülmittel den Gleitflächen vorgelagert werden, wie ein Ausführungsbeispiel nach Fig. 2 zeigt. Der glatt durchgeführte Kolben ist wieder mit 1, der Zylinder mit 2 bezeichnet ; die Kolbenringe 3 sind hier im Zylinder untergebracht. Der Kolben ist um das Stück 1 a verlängert, so dass zwischen dem eingezogenen Zylinderdeckel 5 und dem Zylinder 2-die beiden schmalen Ringspalte 4 und 6 entstehen. Zum Einfühlen der Verbiennungsluft oder der Spülmittel dient der gesteuerte Ringraum 15. Zwischen 15 und den Kolbenringen 3 sind am Zylinder zwei Taschen 16 und 17 angebracht, die eine schmale Verbindung 18 besitzen.
In die Tasche 16 wird dauernd oder zeitweise, zweckmässig während der Auspuff-oder Ansaugeperiode, ein flüssiges Spülmittel, z. B. Wasser, Öl oder Glyzerin, über das Rückschlagventil 19 eingeführt.
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gungen der Kolbengleitflächen mit ; durch das gesteuerte Ventil 20 kann dauernd oder zweitweise, zweckmässig während der Verbrennungsperiode, das Spülmittel zusammen mit den Rückständen wieder aus dem Zylinder entfernt werden. Wertvolle Spülmittel können nach entsprechender Reinigung der Tasche 16 wieder zugeführt werden. Ein Standglas M lässt die Höhe des Spülmittelspiegels von aussen erkennen.
Durch diese Anordnung ist ein sicherer Schutz der Gleitflächen gewährleistet. Weiterhin ist, da das Flüssigkeitsvolumen nicht, wie nach anderen Vorschlägen, mitbewegt wird, die Drehzahl der Maschine nicht beschränkt. Auch kann nie der Verbrennungsraum 14 benetzt werden, was zum Festhaften des eingeführten Brennstoffes und damit zur unvollständigen Verbrennung führen könnte.