AT145724B - Arbeitsverfahren für Brennkraftmaschinen und Einrichtungen hiezu. - Google Patents

Description

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  Arbeitsverfahren für   Brennkraftmaschinen und Einrichtungen hiezu.   



   Bei Brennkraftmaschinen geht die Verbrennung im Arbeitszylinder am wirtschaftlichsten vor sich, wenn es ausser der vollkommenen Verbrennung ermöglicht wird, die durch die Wasserkühlung sowie Verbrennungsgase verursachten Wärmeverluste auf das Minimum zu reduzieren. 



   Es ist bekannt, dass bei Brennkraftmaschinen der grössere Teil der der Maschine zugeführten Wärmeenergie mit dem Kühlwasser, den Auspuffgasen, durch Wärmeausstrahlung usw. verlorengeht. 



  Wenn es daher gelingt, die Wärmeverluste durch das Kühlwasser auf das Minimum zu reduzieren und den möglichst grösseren Teil der mit den Auspuffgasen abziehenden Wärmeenergie zu verwerten, so wird eine Brennkraftmaschine gewonnen, die wirtschaftlicher arbeitet als die bisherigen. 



   Die Herabsetzung des durch das Kühlwasser verursachten Wärmeverlustes wird gemäss vorliegender Erfindung dadurch erreicht, dass man am Anfang des Kompressionshubes durch das Anlassventil in tangentialer Richtung in den Zylinder unter Überdruck befindliche Luft einführt, welche als die Wärme schlecht leitendes Mittel zwischen den brennenden Gasen und der Zylinderwand isolierend wirkt, wodurch in das Kühlwasser weniger Wärme gelangen kann. 



   Die Ausnutzung bzw. Verwertung der in den Auspuffgasen befindlichen Wärmeenergie erfolgt wieder erfindungsgemäss in der Weise, dass während des Auspuffhubes ebenfalls durch das Anlassventil mit der in tangentialer Richtung einströmenden, an der   Zylinderinnenwandung   streichenden und eine kreisende Bewegung ausführenden Druckluft auch Wasser eingestäubt und das aus der durch die Wärme des Zylinders erhitzten   Ausspülluft   und Wasserdampf bestehende Gemisch, welches in einer besonderen Rohrleitung durch die heissen Auspuffgase überhitzt wird, auf verschiedene Weise verwertet wird. Bei einer mit derartiger innerer Kühlung arbeitenden   Brennkraftmaschine   kann die äussere Kühlung des Zylindermantel vermindert, eventuell ganz aufgehoben werden. 



   Auf der Zeichnung ist in Fig. 1 beispielsweise eine Viertaktmaschine mit stehender Anordnung im Längsschnitt dargestellt. Der Arbeitszylinder ist mit   1,   der Kolben mit 2, der Zylinderkopf mit 3 und das Anlassventil mit 4 bezeichnet. Die Betätigung des Anlassventils 4 erfolgt durch eine auf der 
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 dem   Anlassventil 4   ist durch eine Rohrleitung 10 mit einem Druckluftbehälter 11 verbunden. 



   Zur Herstellung der erforderlichen Druckluftmenge dient eine durch die Viertaktmaschine oder sonstwie angetriebene, in der Zeichnung nicht veranschaulichte Turbo-oder Kolbenpumpe. 



   Das Entfernen der Verbrennungsgase sowie des   Spülluft-Wasserdampfgemisches   aus dem Zylinder erfolgt in zwei Stufen und durch zwei verschiedene Auspuffleitungen. 



   Der erste und wesentlich grössere Teil der Verbrennungsgase gelangt am Ende des Expansionshubes zufolge des im Arbeitszylinder herrschenden Druckes durch die im unteren Teil des Zylinders befindlichen   Schlitze 12 und Rohrleitungen 13 und 14   ins Freie. Der im Arbeitszylinder rückbleibende geringere Teil der Verbrennungsgase, dessen Druck und Temperatur niedriger ist, wird nach Öffnen des gesteuerten Auspuffventils 15   hinausgestossen.   Dieser Teil der Verbrennungsgase mischt   sich   aber vor seinem Abzug 
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 werden. Eine besondere günstige   Verwendungsmöglichkeit   für dieses Luft-Wasserdampf-Gemisch ist insbesondere bei Sauggasgeneratoren gegeben. 



   Wenn man das Auspuffrohr 16 in einer Rohrleitung 14 anordnet, kann das im Auspuffrohr 16 abziehende Luft- Wasserdampf-Gemisch durch die in der Rohrleitung 14 strömenden heissen Verbrennungsgase überhitzt werden, was die vorteilhafte Ausbeutung der Wärmeenergie der heissen Verbrennunggase bedeutet. 



   Der Querschnitt der Ausströmungsschlitze 12 nimmt nach aussen allmählich ab (Fig. 2), um am Ende des Saughubes das Zurückströmen der Verbrennungsgase in den Zylinder oder das Hinausströmen der angesaugten frischen Luft oder des Gasgemisches nach Tunlichkeit auf das Minimum zu reduzieren. 



   Zur Einführung der Luft in den Arbeitszylinder ist eine Vorrichtung vorgesehen, deren beispielsweise Ausführungsform in Fig. 3 in lotrechten Schnitt und in Fig. 4 in Draufsicht veranschaulicht ist. Unter dem Anlassventil 4 schliesst sich eine an der einen Seite offene Kammer 17 dicht an die Innenwandung des Zylinders 1 an und bildet einen geschlossenen Raum, der mit dem Zylinderraum lediglich durch den seitlichen Ausschnitt 18 sowie durch die Bohrung 19 kommuniziert. Beim Öffnen des Anlassventils 4 gelangt die Luft in die Kammer   17,   woraus sie durch die Bohrung   19   und den Ausschnitt 18 in den Arbeitszylinder tritt. Hiebei erhält die einströmende Luft eine kreisende Bewegung, was ein wirksames Bestreichen der Innenwandung des Zylinders zur Folge hat.

   Die kreisende Luft treibt das Gasgemisch gegen die Zylindermitte und bildet gleichzeitig zwischen dem Gasgemisch und Zylinderwandung eine Isolierschicht. 



   PATENT-ANSPRÜCHE : 1. Arbeitsverfahren für Brennkraftmaschinen, dadurch gekennzeichnet, dass dem durch den Arbeits- 
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 einer besonderen Luftpumpe erzeugte Druckluft derart zugeführt wird, dass die in den Zylinder eintretende Druckluft an der Innenwandung streichen eine kreisende Bewegung ausführt und somit an der Innenwandung zwischen dieser und dem brennenden Gasgemisch eine Isolierschicht bildet, so dass die bei der Verbrennung entstandene Temperatur günstig beeinflusst und die Zylinderwandung gleichzeitig gegen 
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Claims (1)

1. 2. Arbeitsverfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass zwecks Erzielung einer wirksamen inneren Kühlung mit der am Ende des Auspuffhubes durch das Anlassventil mittels einer besonderen Luftpumpe eingepressten Druckluft Wasser in den Arbeitszylinder derart eingeführt wird, dass das Gemisch aus Luft und zerstäubtem Wasser an der Innenwand streichen kreist, wodurch die heissen inneren Teile wirksam gekühlt werden und die äussere Kühlung des Zylindermantel vermindert oder gänzlich vermieden werden kann.

   3. Einrichtung zur Durchführung des Arbeitsverfahrens nach den Ansprüchen 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, dass zum Entfernen der Verbrennungsgase im unteren Teil des Arbeitszylinders nach aussen allmählich verjüngende Schlitze ausgebildet sind, durch welche die Verbrennungsgase in die Auspuffleitung (13, 14) und sodann ins Freie gelangen, während zum Wegführen der im Arbeitszylinder rückbleibenden, unter geringerem Druck und Temperatur befindlichen, einesteils durch den Arbeitskolben, andernteils durch die in den Arbeitszylinder gepresste Spülluft durch das gesteuerte Auspuffventil hinausgetriebenen Verbrennungsgase eine besondere vom Auspuffventil ausgehende Rohrleitung (16) angeordnet und letztere durch die Auspuffrohrleitung (14) für die Verbrennungsgase der ersten Phase umgeben ist.

   4. Einrichtung zur Durchführung des Arbeitsverfahrens nach den Ansprüchen 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, dass zur Einführung der Spülluft unterhalb des Anlassventils (4) eine geschlossene Kammer (17) angeordnet ist, in deren Seitenwand in der Nähe der Zylinderwandung ein entsprechend geformter Schlitz oder mehrere solche ausgebildet sind, durch welche die in das Zylinderinnere tretende Luft gezwungen wird, entlang der Zylinderwandung zu kreisen.