<Desc/Clms Page number 1>
Arbeitsverfahren für Verbrennungskraftmaschinen und nach diesem Verfahren arbeitende Maschine.
Die Erfindung bezieht sich auf insbesondere für Fahrzeuge bestimmte Verbrennungskraft- maschinen, bei denen Luft und Brennstoff in getrennten Behältern aufgespeichert und vor ihrem
Eintritt in den Verbrennungsraum durch die Auspuffgase der Maschine erhitzt werden. Das
Wesen der Erfindung besteht in einem Arbeitsverfahren, bei dem die Wärmezufuhr durch die
Auspuffgase nach dem Behälter für Brennstoff getrennt von jener nach dem Behälter für Luft und nach beiden Behältern regelbar erfolgt. Hiedurch kann eine Regelung des Druckes von Luft und Brennstoff in ihren Behältern auf einfache Weise durch Regelung der Wärmezufuhr zu diesen
Behältern bewirkt werden.
Luft und Brennstoff werden in ihren Behältern in erhitztem Zustande unter einer gewissen Druckdifferenz gehalten und da die Menge des in den mit Druckluft gefüllten
Verbrennungsraum eintretenden Brennstoffes von der Grösse dieser Differenz abhängig ist, so kann die Menge des eintretenden Brennstoffes und damit die Leistung der Maschine durch Änderung der Wärmezufuhr leicht geregelt werden.
Um die Maschine in betriebsfähigen Zustand zu setzen, wird die Erhitzung der Behälter vor dem Anlassen durch eine von der Maschine unabhängige Wärmequelle vorgenommen.
In den Zeichnungen ist : Fig. 1 ein Grundriss der Maschine ; Fig. 2 eine Seitenansicht derselben, teilweise im Schnitt ; Fig. 3 eine Endansicht, teilweise im Schnitt ; Fig. 4 ein Grundriss des Luft- und Gasbehälters, teilweise im Schnitt ; Fig. 5 ein Schnitt nach der Linie A-A der Fig. 4 ; Fig. 6 ein Schnitt nach der Linie B-B der Fig. 4 und Fig. 7 ein Querschnitt durch den Luft-und Gas- behälter im vergrösserten Massstabe.
Auf der Grundplatte a (Fig. 1 und 2) sind die Luftkompressoren 2, die Arbeitszylinder 3 und das Kurbelgehäuse 1 befestigt. Die Kolben 4 der Luftkompressoren 2 sind durch die Kolben- stangen 5 und die Kolben 8 der Arbeitszylinder 3 durch die Kolbenstangen 9 mit der Kurbel- welle 12 verbunden, die in Kugellagern 11 geführt ist, die von vorstehenden Teilen 13 der Grund- platte a getragen werden. Auf dem einen Ende der Kurbelwelle 12 ist das Schwungrad 14 und an dem anderen Ende ein Kegelrad 15 angeordnet.
Mittels der Welle 17, der Kegelräder 16, 18, 19 und der Zahnräder 21, 22 erfolgt der Antrieb der die Ein-und Auslass-Ventile betätigenden
Welle 25, die in bekannter Weise durch Vermittlung eines Rohres 23, das das Zahnrad 22 trägt. zum Zwecke der Umkehrung der Drehungsrichtung der Maschine verschiebbar angeordnet ist.
Die Verschiebung der Welle 25 erfolgt mittels der Hebel 27, 28 und der Stange 31.
Die Luftkompressoren 2 sind mit Saugventile 32 und mit Druckventilen 33 versehen.
Die Druckleitung 35 ist mit dem Luftbehälter 36 unter Einschaltung eines Drosselhahnes 48 verbunden, während in die Saugleitung 34 ein Hahn 47 eingebaut ist. Mit dem Verdichtung- raume der Luftkompressoren 2 in unmittelbarer Verbindung steht eine nach der Atmosphäre führende Leitung 71, an deren Ende sich ein Hahn 72 befindet.
Parallel zu dem Luftbehälter 36 ist der Gas- oder Brennstoffbehälter 37 (Fig. 1, 3 und 4) angeordnet.
Die Arbeitszylinder 3 tragen im Deckel die durch die Welle 25 betätigten Ventile und zwar daa Auslassventil 42, das Lufteinlassventil 40, das durch die Leitung 38 unter Einschaltung eines Drosselhahncs 49 mit dem Luftbehälter 36 verbunden ist, und das Brennatoneintassventil 47.
'das durch die Leitung 39 unter Einschaltung eines Drosselhahnes 50 ? mit dem Gasbehälter 37
<Desc/Clms Page number 2>
in Verbindung steht. Die Hähne 47, 48, 49,50 und 72 sind mit Zahnrädern 53 versehen, die in Zahnräder 52 der Welle 51 eingreifen, sodass durch eine Drehung der letzteren sämtliche Ventile betätigt werden können.
Die Verbrennungsgase der Arbeitszylinder 3 gelangen durch die Auslassventile 42 in die Leitungen 43, 54 und von da durch den Drosselhahn 57 (Fig. 4, 5, 6) in die Kammern 55, bezw. 56, wobei die Menge der in die Kammern 55 oder 56 eintretenden Gase von der Stellung des Hahnes 57 abhängig ist. Da nun der Druck der Brennstoffes grösser sein muss, als jener der Luft, weil zuerst die Luft und darauf der Brennstoff in den Arbeitszylinder eintritt, so wird umsomehr Brenn-
EMI2.1
sein wird, und da ferner der Druck der Luft im Luftbehälter und der des Brennstoffes im Brenn- stoffbehälter von der zugeführten Wärmemenge abhängt, so wird umsomehr Brennstoff in den
Arbeitszylinder gelangen, je mehr Verbrennungsgase durch den Brennstoffbehälter ziehen.
Da nun die Leistung der Maschine innerhalb gewisser Grenzen von der zugeführten Brennstoff- menge abhängt, so kann also eine Veränderung der Leistung der Maschine durch Betätigung des Hahnes 57 erzielt werden.
Die Verbrennungsgase gelangen von der Kammer 55 des Luftbehälters 36 durch Rohr- h'ttungen 59und von der Kammer 56 dea Gaabehältera 37 durch Rohrleitungen 60 in die Kammer 61, von wo sie durch Rohr 62 in die freie Luft austreten.
Unter den Behältern 36,37 sind Kammern 63 angeordnet, die mit den Kammern 55,56 und somit mit den Rohrsystemen 59, 60 in Verbindung stehen. In die Kammern 63 münden
Luftrohre 64 ein, durch die dem in die Kammern 63 eingelassenen flüssigen Brennstoff Luft zugeführt wird. Die Kammer 63 (Fig. 7) steht durch die Leitung 65 mit einem flüssigen Brenn- sto oft enthaltenden Behälter 66 in Verbindung, aus dem der Brennstoff nach Öffnung des Hahnes 67 in die Kammer 63 eintritt. Die Luftrohre 64 sind an ihren unteren Enden mit Drahtnetzen zur
Verhütung des Durchschlagen der Flamme nach aussen versehen.
Zur Unterhaltung einer beständig brennenden Flamme unter dem Luft-und Gasbehälter zwecks Ausgleiches des Wärmeverlustes beim Stillstande der Maschine sind die Brenner 68 (Fig. 7) durch eine Rohrleitung 69 mit dem oberen Teile des Gasbehälters 37 verbunden, sodass eine gewisse Menge Gas je nach Stellung des Hahnes 70 zu den Brennern 68 gelangt. Die Brenner 68 werden im allgemeinen (d. h. bei Fahrtunterbrechungen) aus dem Behälter 37 gespeist. Ist die
Maschine jedoch vollständig abgekühlt, so dass im Brennstoffbehälter 37 kein Druck vorhanden ist, so wird durch Öffnung des Hahnes 67 eine gewisse Menge flüssigen Brennstoffes aus dem
Behälter 66 in die Kammern 63 eingelassen und entzündet.
Die hierbei entwickelte Wärme- menge ist hinreichend, um gasförmigen Brennstoff in 37 zu erzeugen, mit dem nun die Brenner 68 weiter gespeist werden.
Die Betätigung und Arbeitsweise der Maschine ist kurz folgende : Nach längerem Stillstand. wobei die verdichtete Luft im Behälter 36 und der Brennstoff im Behälter 37 sich auf die Lufttemperatur abgekühlt haben, wird zunächst der Hahn 67 geöffnet ; der Ölbehälter 66 entleert seinen Inhalt in die Kammern 63 und füllt sie bis zu einer gewissen Höhe mit Brennstoff an, worauf dieser auf elektrischem Wege zur Entzündung gebracht wird. Eine weitere Erwärmung kann dann-wie bereits erwähnt-durch die Brenner 68 erfolgen. Die hiedurch im Gas-und Luftbehälter entsprechend der entwickelten Wärmemenge erzeugte Spannung und Temperatur, kann so hoch bemessen sein, dass Luft und Brennstoff bei ihrem Zusammentreffen im Arbeitszylinder 3 ohne Ziindung zur Verbrennung gelangen.
EMI2.2
Die Umkehrung der Drehungsrichtung der Maschine erfolgt in bekannter Weise durch Verselliebung der Welle 25, bezw. durch zeitliche Änderung der Öffnung der Ein- und Auslassventile.
<Desc / Clms Page number 1>
Working method for internal combustion engines and machine operating according to this method.
The invention relates to internal combustion engines, in particular for vehicles, in which air and fuel are stored in separate containers and in front of their
Entry into the combustion chamber can be heated by the exhaust gases from the engine. The
Essence of the invention consists in a working method in which the heat supply through the
Exhaust gases after the container for fuel takes place separately from that after the container for air and after both containers controllable. This enables the pressure of the air and fuel in their containers to be regulated in a simple manner by regulating the heat supply to them
Containers are effected.
Air and fuel are kept in their heated state under a certain pressure difference in their containers, and so is the amount of that filled with compressed air
The amount of fuel entering the combustion chamber depends on the size of this difference, so the amount of fuel entering and thus the performance of the machine can easily be regulated by changing the heat supply.
In order to put the machine in an operational condition, the containers are heated by a heat source that is independent of the machine before starting.
In the drawings: Fig. 1 is a plan view of the machine; Figure 2 is a side view of the same, partly in section; Figure 3 is an end view, partly in section; 4 shows a plan view of the air and gas container, partly in section; Fig. 5 is a section along the line A-A of Fig. 4; 6 shows a section along the line B-B in FIG. 4 and FIG. 7 shows a cross section through the air and gas container on an enlarged scale.
The air compressors 2, the working cylinders 3 and the crankcase 1 are attached to the base plate a (FIGS. 1 and 2). The pistons 4 of the air compressors 2 are connected by the piston rods 5 and the pistons 8 of the working cylinders 3 by the piston rods 9 with the crankshaft 12, which is guided in ball bearings 11 carried by protruding parts 13 of the base plate a will. The flywheel 14 is arranged on one end of the crankshaft 12 and a bevel gear 15 is arranged on the other end.
The shaft 17, the bevel gears 16, 18, 19 and the gear wheels 21, 22 are used to drive the valves which actuate the inlet and outlet valves
Shaft 25, which in a known manner by means of a tube 23 which carries the gear 22. is arranged displaceably for the purpose of reversing the direction of rotation of the machine.
The shaft 25 is displaced by means of the levers 27, 28 and the rod 31.
The air compressors 2 are provided with suction valves 32 and pressure valves 33.
The pressure line 35 is connected to the air tank 36 with the activation of a throttle valve 48, while a valve 47 is built into the suction line 34. Directly connected to the compression chamber of the air compressors 2 is a line 71 leading to the atmosphere, at the end of which there is a tap 72.
The gas or fuel container 37 (FIGS. 1, 3 and 4) is arranged parallel to the air container 36.
In the cover, the working cylinders 3 carry the valves actuated by the shaft 25, namely the outlet valve 42, the air inlet valve 40, which is connected to the air tank 36 through the line 38 with the switching on of a throttle valve 49, and the potato intake valve 47.
'through the line 39 with the switching on of a throttle valve 50? with the gas container 37
<Desc / Clms Page number 2>
is connected. The taps 47, 48, 49, 50 and 72 are provided with gears 53 which mesh with gears 52 of the shaft 51 so that all valves can be actuated by rotating the latter.
The combustion gases of the working cylinder 3 pass through the outlet valves 42 into the lines 43, 54 and from there through the throttle valve 57 (FIGS. 4, 5, 6) into the chambers 55, respectively. 56, the amount of gases entering the chambers 55 or 56 depending on the position of the cock 57. Since the pressure of the fuel must be greater than that of the air, because first the air and then the fuel enter the working cylinder, the more fuel
EMI2.1
and since the pressure of the air in the air tank and that of the fuel in the fuel tank also depends on the amount of heat supplied, the more fuel is in the
The more combustion gases pull through the fuel tank, the more working cylinders reach.
Since the output of the machine depends within certain limits on the amount of fuel supplied, a change in the output of the machine can be achieved by actuating the cock 57.
The combustion gases pass from the chamber 55 of the air tank 36 through pipe fittings 59 and from the chamber 56 of the gas tank 37 through pipes 60 into the chamber 61, from where they exit through pipe 62 into the open air.
Chambers 63 are arranged below the containers 36, 37 and are in communication with the chambers 55, 56 and thus with the pipe systems 59, 60. Open into chambers 63
Air pipes 64 through which air is supplied to the liquid fuel admitted into the chambers 63. The chamber 63 (FIG. 7) communicates through the line 65 with a container 66 which often contains liquid fuel and from which the fuel enters the chamber 63 after the cock 67 is opened. The air tubes 64 are at their lower ends with wire mesh to
Prevent the flame from breaking through to the outside.
To maintain a constantly burning flame under the air and gas container to compensate for the heat loss when the machine is at a standstill, the burners 68 (FIG. 7) are connected to the upper part of the gas container 37 by a pipe 69, so that a certain amount of gas depending on the position of the cock 70 reaches the burners 68. The burners 68 are generally fed from the container 37 (i.e., during travel breaks). Is the
However, the machine has cooled down completely, so that there is no pressure in the fuel tank 37, a certain amount of liquid fuel is removed from the fuel tank 37 by opening the tap 67
Container 66 let into the chambers 63 and ignited.
The amount of heat developed in this way is sufficient to generate gaseous fuel in 37, with which the burners 68 are now further fed.
The operation and operation of the machine is briefly as follows: After a long period of standstill the compressed air in the container 36 and the fuel in the container 37 having cooled down to the air temperature, the tap 67 is first opened; the oil container 66 empties its contents into the chambers 63 and fills them up to a certain height with fuel, whereupon this is caused to ignite electrically. As already mentioned, further heating can then take place by the burners 68. The voltage and temperature thus generated in the gas and air container in accordance with the amount of heat developed can be so high that the air and fuel, when they meet in the working cylinder 3, are burned without ignition.
EMI2.2
The direction of rotation of the machine is reversed in a known manner by shifting the shaft 25, respectively. by changing the opening of the inlet and outlet valves over time.