<Desc/Clms Page number 1>
Insbesondere zum Anlassen dienende, vorzugsweise elektrische Heizvorrichtung für Vorkammer-
EMI1.1
Die Erfindung betrifft eine insbesondere zum Anlassen dienende, vorzugsweise elektrische Heiz- vorrichtung für Vorkammer-Dieselmaschinen, welche mit hoher Verdichtung arbeiten und bei welchen der Brennstoff in die Vorkammer eingespritzt, in ihr durch die Verdichtungswärme teilweise zur Entzündung gebracht und infolge der Teilverbrennung der Rest des Brennstoffes durch eine enge Verbindung in den Hauptbrennraum geschleudert wird. Weiter bezieht sich die Erfindung auf eine Steuerung für derartige Heizvorrichtungen.
Im wesentlichen besteht die Erfindung aus einem die Vorkammer ringförmig umgebenden Heizkörper, der, vorzugsweise ausserhalb der Aufprallfläehe des Brennstoffes liegend, einen Teil der Vorkammerwandung bildet. Bei jener Vorkammerart, die aus einem verengten und einem erweiterten, daher luftreicheren, der Brennstoffdüse benachbarten Teil bestehen und bei denen der Brennstoff durch den erweiterten Teil hindurchgespritzt wird, wird dieser Heizkörper zweckmässig in Höhe des erweiterten Teils, ihn umgebend, angeordnet.
Die Steuerung gemäss der Erfindung ist, insbesondere bei Dieselmaschinen, welche mit Teeröl betrieben werden, derart gestaltet, dass normalerweise die Beheizung nur beim Anlassen, beim Leerlauf oder überhaupt bei niedrigen Drehzahlen in Wirkung gesetzt wird, u. zw. durch ein von der Belastung oder der Drehzahl abhängiges Regelorgan, als welches beispielsweise das Beschleunigerpedal oder ein üblicher Drehzahlregler dient. Es kann hiebei die Einrichtung getroffen sein, dass der Heizstrom unabhängig von der wie oben erwähnt betätigten Schaltvorrichtung durch eine weitere, beispielsweise mittels eines Schalters am Lenkrad betätigte Vorrichtung ein-und ausschaltbar ist. Diese Vorrichtung kann auch aus einem Widerstandsregler od. dgl. bestehen, welcher z.
B. derart wirkt, dass bei Zurücknahme des Beschleunigerpedals der Heizstrom stufenweise erhöht wird, während er beispielsweise bei Vollast ganz ausgeschaltet wird.
Bei den bisher bekannten Heizvorrichtungen, welche gleichzeitig die Wandung des Brennraumes bilden bzw. den Brennraum ringförmig umgeben, handelt es sich im wesentlichen um die bekannten Glüh- kopfmaschinen, bei denen die Zündungswärme bei verhältnismässig niedriger Verdichtung normalerweise durch äussere Beheizung erzielt wird. Der Brennstoffstrahl ist hiebei im allgemeinen gegen die Heizkörper selbst gerichtet. Dagegen werden bei der vorliegenden Erfindung Heizkörper zur Anwendung gebracht, die die Vorkammer einer Dieselmaschine ringförmig umgeben. Der Erfindungsgegenstand ist vor allem bei Betrieb mit schweren Brennstoffen, wie Teerölen u. dgl., von besonderem Vorteil, deren Anwendung bei den in üblicher Weise ausgebildeten Dieselmaschinen erhebliche Schwierigkeiten bereitet.
Die Anordnung der Heizvorrichtung ausserhalb des Auftreffbereiches des Brennstoffstrahles hat in diesem Falle den besonderen Vorteil, dass Brennstoffrückstände sich nicht an der beheizten Wandung ablagern, wie dies bei der Verwendung von schweren Brennstoffen sonst der Fall sein würde. Durch die Anordnung wird ausserdem eine ziemlich gleichmässige Temperatur in der Vorkammer erzielt.
Die Wandung der Vorkammer kann hiebei selbst durch Verwendung geeigneten Materials als Heizkörper ausgebildet sein, etwa derart, dass die Wandung selbst ganz oder teilweise aus einem Material
EMI1.2
<Desc/Clms Page number 2>
durch Ausfütterung derselben über den ganzen Umfang oder einen Teil desselben anordnen oder auch innerhalb eines Isolierraumes der Wandung bei der Herstellung oder Montage einschliessen.
In der Zeichnung sind fünf beispielsweise Ausführungsformen in den Fig. 1-5 dargestellt.
Die Vorkammer besteht hiebei aus einem oberen erweiterten Teil o ; i, in welchen die Einspritzdüse b einmündet, und einem unteren verengten Teil %, welcher den Brennstoffstrahl aufnimmt und mit dem Hauptbrennraum c mittels eines konischen Ringkanals d in Verbindung steht. Die Vorkammerwandungen werden durch Einsatzstück e, %, eg gebildet, welche entweder unmittelbar in den Kühlwassermantel f oder von diesem getrennt in den Zylinderkopf g eingesetzt sind. Doch könnte die Vorkammer auch vom Zylinderkopf selbst gebildet werden.
Nach Fig. 1 ist um die von dem Einsatzstück e, gebildete Vorkammerwandung eine Glühspirale Ït gelegt, welche einerseits an den Leitungsanschluss h und : anderseits an- die Metallmasse der Maschine angeschlossen ist.
Nach Fig. 2 ist der Glühkörper i2 auf der Innenseite der Vorkammerwandung vorgesehen. Er besteht aus einer Metallspirale, welche in ein elektrisch isolierendes, jedoch möglichst wärmeleitfähiges Material eingelassen ist. Die Leitungshülse kann unmittelbar vom Kühlwasser umflossen werden.
Nach Fig. 3 ist ein Teil der Vorkammerwandung selbst als Glühkörper tg ausgebildet, indem er gleichförmig oder ungleichförmig aus geeignetem Material mit hohem elektrischem Widerstand hergestellt sein kann.
Nach Fig. 4 ist der Heizkörper i4 innerhalb der Vorkammerwandung, zwischen einem Bund des Zylinderkopfes und einem Bund des Einsatzstückes B : t vorgesehen. Doch könnte der Glühkörper in geeigneter Form auch unmittelbar in die Wandung eingegossen oder sonstwie eingearbeitet sein.
Es ist nicht notwendig, dass der Glühkörper die Vorkammer auf ihrem ganzen Umfange umgibt.
In vielen Fällen wird es genügen, wenn der Glühkörper nur einen Teil der Vorkammer auskleidet oder bildet. Es kann auch vorteilhaft sein, die Vorkammer aus verschiedenen Baustoffen derart herzustellen, dass ein Teil der Vorkammer aus Material hoher Wärmeleitfähigkeit, z. B. Kupfer, besteht, um auf diese Weise eine schnelle Erwärmung der Vorkammer zu gewährleisten. So etwa kann der in Fig. 3 dargestellte Waiidungsteil i"aus Kupfer, einer Kupferlegierung od. dgl. hergestellt sein, wobei ein besonderer Heizkörper diesen Wandungsteil in irgendeiner Weise beheizt. Jedoch auch ohne äussere Beheizung wirkt ein derartig hergestellter Wandungsteil bereits wie ein Heizkörper, indem er beim Anlassen schneller einen betriebswarmen Zustand der Maschine herbeiführt.
Zweckmässig wird die Vorkammer jedoch nur an den weniger hoch beanspruchten Stellen, d. h. beim Abbildungsbeispiel nur die Wandung des Raumes al, aus Kupfer od. dgl. hergestellt, während die hochbeanspruchten Teile, insbesondere des Raumes a"2, vorteilhaft aus Stahl oder ähnlichem Material bestehen, welches besonders widerstandsfähig gegen Wärmebeanspruchungen ist.
Die Belieferung mit Strom kann durch einen federnden Kontakt erfolgen, wie in den Fig. 3 oder 4 bei k angedeutet. Der Glühkörper dient hauptsächlich'zum Anlassen der Maschine aus dem kalten Zustande und wird nach Einsetzen der Zündung ausgeschaltet. In den Zeichnungsbeispielen ist er am erweiterten Teil ai der Vorkammer angeordnet, so dass er von dem durch diesen Teil ai, in die Verengung hineingespritzten Brennstoffstrahl nicht selbst getroffen wird. Die Erfindung ist natürlich auch für alle anders gestalteten Vorkammern mit oder ohne Einsatz anwendbar.
In Fig. 5 ist des weiteren eine Anordnung der Heizvorrichtung schematisch dargestellt, bei welcher diese (normalerweise) nur während des Leerlaufes bzw. bei niedrigen Drehzahlen oder beim Anlassen in Tätigkeit tritt. Zweckmässig erfolgt dies mittels einer durch das Beschleunigerpedal betätigten Schaltvorrichtung, welche beim Zurücknehmen des Pedals den Heizstrom einschaltet. Diese Anordnung ist besonders in Hinsicht auf die Verwendung schwerer aromatischer Teeröle od. dgl. für den Dieselbetrieb von Vorteil, deren Aufbereitung und Verbrennung hauptsächlich im Leerlauf und bei niedrigen Drehzahlen Schwierigkeiten bereitet.
Es ist c der Maschinenzylinder, in welchen über eine Vorkammer a Brennstoff mittels der Düse b eingespritzt wird. Die Vorkammer ist hiebei zweckmässig gekühlt und z. B. gemäss den Fig. 1-4 ausgebildet.
Der Strom für die Heizvorrichtung kann durch eine entsprechend bemessene Batterie o bzw. unter Umständen durch die etwas vergrösserte Lichtmaschine geliefert werden. In der Leitung ist ein Schalter m angeordnet, welcher mit einer Betätigungsvorrichtung, z. B. dem Beschleunigerpedal p, derart verbunden ist, dass beim Verschwenken des Pedals in die Leerlauf Stellung bzw. hinter eine gewisse Stellung für geringe Belastung der Strom geschlossen und die Heizvorrichtung in Betrieb gesetzt wird. Statt der Verbindung des Schalters mit dem Beschleunigerpedal könnte auch eine solche mit dem Drehzahlregler od. dgl. vorgesehen sein.
Ferner könnte an Stelle eines einfachen Schliessens und Öffnens des Stromes auch eine stufenweise Regelung des Stromes bzw. der Beheizung mittels eines Widerstandsreglers od. dgl. treten.
Hiebei kann der Strom bei Vollast ganz ausgeschaltet, von einer mehr oder weniger hohen Teillast ab eingeschaltet und stufenweise bis zur Maximalhöhe bei Leerlauf erhöht werden.
In der Zeichnung sind ferner schematisch zwei weitere Schalter ! ! und ? angedeutet, wobei bei Öffnen von i ! der Strom dauernd ausgeschaltet, beim Schliessen von l'und n der Strom dauernd geschlossen
<Desc/Clms Page number 3>
werden kann. Der Schalter n ist hiebei in einer den Schalter M umgehenden Nebenleitung angeordnet, um von der Regelung durch das Pedal p unabhängig zu sein. Selbstverständlich könnte die Anordnung auch beliebig anders getroffen werden. Die Schalter 1 und n könnten auch durch entsprechende willkürliche Betätigung des Schalters m ersetzt werden. so dass dieser entweder vom Gaspedal bedient wird oder beliebig aus-bzw. eingeschaltet wird. Die beliebige Betätigung erfolgt hiebei im letzteren Fall durch einen Schalter, welcher an bequem zugänglichen Stellen, z.
B. am Lenkrad, Spritzbrett od. dgl., angeordnet wird. Ein dauerndes Ausschalten des Glühstromes kommt u. a. bei längeren Bergabfahrten zur Schonung der Batterien od. dgl. in Betracht.
Durch die Erfindung werden auch die Notwendigkeit eines Betriebes mit doppeltem Brennstoff, d. h. mit leichtem Brennstoff im Leerlauf bzw. beim Anlassen und mit Teeröl bei hohen Drehzahlen, und die dadurch bedingten verhältnismässig komplizierten Umsehalteinriehtungen überflüssig, wie man solche schon für den Betrieb mit Teeröl vorgeschlagen hat.
PATENT-ANSPRÜCHE :
1. Insbesondere zum Anlassen dienende, vorzugsweise elektrische Heizvorrichtung für VorkammerDieselmaschinen, die mit hoher Verdichtung arbeiten und bei welchen der Brennstoff in die Vorkammer eingespritzt, dort durch die Verdichtungswärme teilweise zur Entzündung gebracht und infolge der Teilverbrennung der Rest des Brennstoffes durch eine enge Verbindung in den Hauptbrennraum geschleudert wird, gekennzeichnet durch einen die Vorkammer ringförmig umgebenden Heizkörper, der vorzugsweise ausserhalb der Aufprallfläche des Brennstoffstrahles liegend, einen Teil der Vorkammerwandung bildet.