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Verfahren und Vorrichtung zum Betriebe von Brennkraftmaschinen.
Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren und eine Vorrichtung zum Betrieb von Brennkraft- maschinen, bei denen der Brennstoff, beispielsweise Gasöl od. dgl., als Schmierstoff verwendbar ist.
Die Erfindung stellt sich die Aufgabe, in wirtschaftlicher Weise dafür zu sorgen, dass der Grad der Verunreinigungen des Sehmieröles einen bestimmten, noch zulässigen Wert nicht überschreitet.
Bekanntlich reichert sich das Schmiermittel bei den üblichen Kreislaufschmierungen immer stärker mit Verunreinigungen an, die schliesslich die Eignung des Schmiermittels zu Schmierzwecken beträchtlich herabsetzen, wenn nicht vollkommen vernichten.
Es sind Brennkraftmaschinen bekannt, bei denen die im Kurbelgehäuse entstehenden Öldämpfe und-gase den Kraftzylindern als Brennstoff zugeführt werden. Bei diesen Maschinen wird sich das Schmiermittel, zufolge der Entziehung der Öldämpfe, die den reinsten Teil des Schmiermittels darstellen, immer mehr mit Verunreinigungen anreichern. Dieser bei den bekannten Einrichtungen erzielte Effekt steht daher im Gegensatz zu dem gemäss der Erfindung zu erzielenden Effekt.
Das Verfahren gemäss der Erfindung besteht in der Hauptsache darin, dass ständig mindestens ein Teil der zur Verbrennung bestimmten Brennstoffladung aus dem Schmierungssystem der Maschine in Form flüssigen Schmiermittels entnommen wird, und das Schmierungssystem mit einem Schmiermittel, welches reiner als das entnommene Schmiermittel ist, nachgespeist wird, so dass die Verunreinigungen, welche sich in dem im Schmierungssystem befindlichen Schmierstoff bilden, kontinuierlich ausgeschieden werden.
Weitere Merkmale der Erfindung werden an Hand der Zeichnung erläutert, in welcher Ausführungsbeispiele gemäss der Erfindung dargestellt sind. Die Fig. 1, 2 und 3 zeigen drei verschiedene Brennkraftmaschinen in schematischer Darstellung teilweise im Schnitt.
Nach Fig. 1 ist der Motor a mit einem Schmiersystem versehen, welches auf einem im wesentlichen konstanten Niveau gehalten wird. Dieses Schmierungssystem kann z. B. eine Druckschmierung oder auch eine Tauchschmierung oder irgendeine andere geeignete Schmierung sein. Das Schmierungssystem besitzt einen Vorratsbehälter b, welcher frischen Schmierstoff enthält und diesen Schmierstoff durch irgendwelche Mittel je nach den Erfordernissen in das Motorgehäuse abfliessen lässt. Der Vorratsbehälter b kann erhöht aufgestellt sein, so dass der Schmierstoff ein natürliches Druekgefälle besitzt.
Der den Schmierstoff enthaltende Raum des Motorgehäuses ist durch eine Leitung e mit der Einspritz- düse f des Motors verbunden. In die Leitung e ist die Einspritzpumpe g eingeschaltet.
Ein Schmierungssystem mit konstantem Niveau zeigt auch die Ausführungsform gemäss Fig. 2.
Der Schmierstoff wird hier durch eine Schmierpumpe Cl angesaugt und unter Druck in die Schmierleitungen gepresst. Die Einspritzpumpe g ist unmittelbar in die Schmierleitungen eingeschaltet. Nach dem Aus-
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zweigende Leitung geschaltet, u. zw. vorzugsweise unter Zwischenschaltung eines Auslassventils h.
Nach Fig. 3 ist der Motor a mit einem unter Druck stehenden Schmiersystem versehen, bei dem der Schmierstoff in den Behälter b zurückgeführt wird. Dieses Schmierungssystem besitzt Schmier-
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sind mit Pumpen ei und d'versehen. Die Einspritzdiise f wird durch eine Leitung e, in die die Einspritzpumpe g eingeschaltet ist, entweder mit der den Schmierstoff in das Motorgehäuse führenden Leitung c
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oder mit der Rückleitung d von diesem Gehäuse zum Vorratsbehälter b oder unmittelbar mit dem Behälter b verbunden. In die Leitungen c und d ist je eine den Kreislauf unterhaltende Pumpe cl bzw. eingeschaltet. Die Speisung der Brennstoffspeisevorriehtung kann entweder ausschliesslich durch den Schmierstoff geschehen oder durch eine Mischung dieses Schmierstoffes mit einem sonstigen Brennstoff.
Hiefür wird beispielsweise ein leichterer Brennstoff verwendet, welcher die Verbrennung des Schmier- stoffes ermöglicht oder erleichtert, falls der Schmierstoff so gewählt worden ist, dass er allein nicht oder nur unvollkommen verbrannt werden kann.
Der in den Brennstoffbehälter bzw. in das Motorgehäuse zur Schmierung eingefüllte Stoff wird so gewählt, dass er sowohl die Funktion des Brennstoffes als auch die Funktion des Schmierstoffes erfüllen kann. In der Praxis kann Gasöl oder ein ähnlicher Stoff in vollkommen ausreichender Weise für diese beiden Zwecke verwendet werden. Wenn es erforderlich ist, eine neue Füllung des Brennstoffbehälters vorzunehmen, wird, anstatt frischen Brennstoff zu verwenden, das Motorgehäuse mindestens teilweise entleert und der aus dem Gehäuse abgelassene Schmierstoff in den Brennstoffbehälter eingefüllt.
Dieser Vorgang wird so oft als notwendig wiederholt. Infolgedessen wird das Schmiermittel häufig erneuert oder verdünnt und der Gehalt des Schmiermittels an Verunreinigungen, insbesondere an Kohlenstoff, sowie die Veränderungen, denen das Schmiermittel unterliegt, werden unterhalb einer Höchst- grenze gehalten, welche, wie leicht einzusehen ist, insbesondere von dem Verbrauch des Motors und von der Menge der sieh in der Zeiteinheit in dem Schmiermittel bildenden Verunreinigungen abhängt.
Obwohl das Verfahren, wenn es in der vorstehend beschriebenen Art ausgeführt wird, in der Praxis ausreicht, ist es doch vorteilhaft, den Motor gemäss der Erfindung einzurichten. Ein in dieser Weise eingerichteter Motor wird mit Ausnahme der Brennstoffversorglngseinriehtungen in beliebiger Weise ausgebildet.
Die Abmessungen der Behälter, die Pumpenleistungen, die Leitungsdurchmesser usw. werden derart gewählt, dass die Schmierstoffmenge stets ausreicht, um die Schmierung und die Speisung mit Brennstoff sicherzustellen.
Ausserdem wird die Vorrichtung vorzugsweise so ausgebildet, dass der Brennstoff der Einspritzpumpe g unter Druck zugeführt wird.
Auf diese Weise wird bei passender Wahl der Abmessungen und Einrichtungen der verschiedenen Teile der Vorrichtung ein Motor ausgebildet, dessen Arbeitsweise und dessen Vorteile die folgenden sind :
Wenn der Motor sieh im Dauerbetrieb befindet, so übt der Schmierstoff seine Schmierfunktion aus, und die Pumpe g fördert den Schmierstoff über die Einspritzdüse in die Verbrennungskammer des Motors, wo er als Brennstoff verwendet wird.
Wenn der Schmierstoff nicht in dieser Weise ständig abgesaugt würde, so würde der Gehalt des Schmierstoffes an Verunreinigungen beständig wachsen und seine Schmierfähigkeit würde sich gleichzeitig infolge der Ansammlung dieser Verunreinigungen, welche aus Kohlenstoff, Teer, Wasser, Staub- teilehen usw. bestehen, sowie seiner vielfachen physikalischen und chemischen, dem Fachmann wohlbekannten Umwandlungen, vermindern. Wenn also der Schmierstoff lediglich für die Schmierung verwendet wird, so nimmt seine Sehmiereigensehaft progressiv mit der Zeit ab.
Wenn dagegen gemäss der Erfindung kontinuierlich Schmierstoff aus dem Schmiersystem entnommen und als Brennstoff verwendet wird, und wenn das Schmiersystem mit frischem Schmierstoff nachgespeist wird, so bildet sich ein Gleichgewichtszustand aus, bei dem die Beschaffenheit des Schmierstoffes im wesentlichen konstant bleibt. Wie die Rechnung zeigt und die Erfahrung bestätigt, sucht bei der Ausführungsform nach Fig. 1, bei der das Schmiersystem auf konstantem Niveau gehalten, also kontinuierlich gespeist wird, der Konzentrationsgrad an Verunreinigungen, welcher der entscheidende Faktor für die Veränderung des Schmierstoffes ist, mit der Zeit eine bestimmte, von verschiedenen Faktoren abhängige Grenze zu erreichen, anstatt proportional mit der Zeit zuzunehmen.
Bei der Ausführungsform gemäss Fig. 2 geschieht alles in derselben Weise, jedoch mit folgendem Unterschied. Da nämlich in diesem Falle an Stelle der kontinuierlichen Nachspeisung des Schmiersystems eine in regelmässigen Zeitintervallen stattfindende Naehspeisung vorgenommen wird, so bleibt der Konzentrationsgrad an Verunreinigungen, nachdem ein stabiler Betriebszustand erreicht worden ist, nicht vollständig konstant, sondern unterliegt entsprechend den sich von Zeit zu Zeit wiederholenden
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gleichfalls konstant bleibt.
Ein weiterer Vorteil des Verfahrens besteht in folgendem : wenn die angesaugte Luft, wie dies häufig bei Verbrennungsmotoren der Fall ist, vor dem Eintritt in den Zylinder durch das Motorgehäuse hindurehtritt, so wird die Luft bei dem Erfindungsgegenstand mit brennbaren Dämpfen beladen, welche die Arbeit des Motors beträchtlich begünstigen.
Die Erfindung kann auch bei andern Motoren als bei Verbrennungskraftmaschinen mit Einspritzung verwendet werden, beispielsweise bei gewissen Verpuffungsmaschinen. Ferner kann in dem Falle, dass beispielsweise eine Gruppe von Motoren gleichzeitig arbeitet oder nicht arbeitet, für die Brennstoffspeisung eines dieser Motoren Schmierstoff verwendet werden, welcher in einem ändern Motor dieser Gruppe als Schmiermittel gedient hat.