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Arbeitsverfahren für Zweitakt-Verbrennungskraftmaschinen und nach diesem arbeitende Maschine.
Das den Gegenstand der Erfindung bildende Verfahren unterscheidet sich von den bisher bekannten durch eine langsame, regelmässige und vollständige Verbrennung. Bei einer nach dem neuen Verfahren arbeitenden Maschine bleibt, wie bei den bekannten Maschinen, der über dem Kolben befindliche Zylinderraum nach Eröffnung des Auspufventiles oder bei Vorhandensein von Auspuffschlitzen nach deren Abdeckung durch den Kolben vollständig mit Verbrennungsrückständen unter atmosphärischem Druck gefüllt, und es wird während des Druckausgleiches der Brennstoff so eingeführt, dass er mit seinem sauerstoffarmen Zerstäubungsmittel eine über
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oder nur sehr wenig mischt.
Diese Verbrennungsrückstände bilden eine Pufferschichte zwischen dem Kolbenboden und der Brennstoffschichte. Bei der Verdichtung wird diese Pufferschichte so stark erhitzt, dass die sich auf die Brennstoffschichte übertragende Verdichtungswärme den Brennstoff weit über seine Verbrennungstemperatur erhitzt, damit er sich hei Zutritt von Luft oder Sauerstoff sicher entzündet und vollkommen verbrennt.
Bei allen Maschinen, bei denen eine isothermische Verbrennungskurve angestrebt und die Kolbstzündung erreicht wird, ist eine innige Mischung des Brennstoffes mit den Verbren'mnuh- rückständen vorhanden. Diese Mischung ergibt aber eine unvollkommene Verbrennung und ein starkes Russen.
Da bei dem die Erfindung bildenden Verfahren der Einblasedruck für den Brennstoff bedeutend vermindert ist, kommen auch alle bekannten komplizierten Nebenvorrichtungen in Wegfall.
Da die Pufferschichte verbrannter Gase von der Brennstoffschichte getrennt bleibt, kann der Verdichtungsgrad durch weitere Einleitung von verbrannten Gasen so geändert werden. dass je nach der Natur des Brennstoffes die Dichte der beiden Schichten ohne irgend welche Ver- änderung des Verdichtungshubes grösser oder geringer ist. Dies geschieht dadurch, dass während des Verdichtungshubes bestimmte Mengen von verbrannten Gasen eingeleitet werden, die aus einem Druckbehälter kommen, der während des Arbeitshubes durch ein Steuerorgan aus dem Arbeitszylinder gefüllt wird.
Alle Steuerorgane werden von einer Welle bewegt, die die gleiche Umlaufszahl hat wie die
Kurbelwelle, wie es bei Zweitaktmaschinen allgemein üblich ist.
Das Steuerorgan, das während des Arbeitshubes die Entnahme von verbrannten Gasen aus dem Arbeitszviinder behufs Füllens eines Druckbehälters bewirkt, kann auch benutzt werden, um in der obenerwähnten Weise den Verdichtungsgrad zu ändern, und dient auch ohne Zuhilfenahme irgend einer anderen Vorrichtung zum Anlassen der Maschine, das ausschliesslich mit
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Die Zeichnung stellt schematisch eine solche Maschine dar.
Fig. 1 zeigt einen Schnitt durch den Arbeitszylinder und den Kolben, Fig. 2 einen Längsschnitt durch die Ventilannrdnung und Fig. 3 einen Querschnitt nach x-y der Fig. 2.
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Kammer H, die mit dem eigentlichen Zylinderraum B durch die Öffnungen R und N in Verbindung steht, die tangential zur Zylinderwandung angeordnet und zueinander entgegengesetzt gerichtet sind.
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kammer E und die eigentliche Verbrennungskammer H eindringen kann und so die oben erwähnte Brennstoffschichte bildet.
Sobald der Auspuff durch den zurückkehrende Kolben geschlossen ist, werden die Pufferund die Brennstoffschichte verdichtet, so dass die Verbrennungstemperatur des Brennstoffes überschritten wird. Nahe der oberen Kolbenumkehr tritt dann die Verbrennungsluft und mit ihr Sauerstoff durch das Rohr el und Ventil c direkt in die Kammer H und die Entzündung und vollkommene Verbrennung des Brennstoffes vollzieht sich. Der in der Kammer E verbliebene Brennstoff wird natürlich auch verbrannt. Beim Niedergang des Kolbens öffnet sich das Ventil d einen kurzen Moment behufs Überführung eines Teiles der verbrannten Gase in den Druck- behälter durch den Kanal i, die Kammer il und die Leitung dl.
Dann werden die Auspuffkanäle 0 geöffnet, die expandierten Gase entweichen zum Teil ins Freie, bis der Ausgleich stattfindet, und das Spiel beginnt von neuem.
Der Steg A* bezweckt die Konzentrierung der Brennstoff- und Sauerstoffmoleküle beim Verbrennungsvorgang in den Kammern H und E, indem er den eintretenden Luftstrom verhindert, direkt in die Pufferschichte einzutreten. Andererseits bezweckt die tangentiale und zueinander entgegengesetzt gerichtete Anordnung der Öffnungen Rund N die Aufrechterhaltung der Pufferund der Brennstoffschichte, indem die Gasbewegungen beim Einführen des Brennstoffes möglichst horizontal verlaufen und keine Wirbel in der Pufferschichte hervorgerufen werden.
Das Ventil d, durch das während des Arbeitshubes dem Zylinder verbrannte Gase entnommen und durch die Leitung d, l in den Druckbehälter geleitd werden, dient auch zum Einführen der sauerstoffarmen Gase des Druckbehälters beim Anlassen der Maschine und ausserdem dazu, die Gase während der Verdichtung einzuführen. Diese Möglichkeit gestatten eine wesentliche Ver- einfachung der Konstruktion, indem sie alle besonderen Vorrichtungen überflüssig machen.
Zur Zerstäubung des Brennstoffes bei seinem Eintritt in die Kammer E steht der Druck hehä) ter ebenfalls mit der Leitung bl in Verbindung.
Im Falle der Erhöhung des Verdichtungsgrades durch aus dem Druckbehälter entnommene Oase wird eine schädliche Mischung der verbrannten Gase mit der Brennstoffschichte durch mehrere Umstände verhindert. Zunächst erfolgt ja die Einführung der neuen Brennstoffladung und der zur Erhöhung des Verdichtungsgrades dienenden Abgase nicht gleichzeitig, da der Brenn-
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dichtung eintreten.
Es ist also die Brennstofftadung bereits zur Ruhe gekommen, wenn die zusiitzliche Abgasmenge eintritt. Ausserdem werden die verbrannten Gase durch den Kanal i in ähnlicher Weise tangential eingeführt wie vorher die Brennstoffladung durch die Wege Rund N.
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Brennst offladung durch die Wege Rund N nach der Kammer Il zurückgedrängt werden mag, ein Durcheinanderwirbeln von Brennstoff und Abgasen aber nicht zu befürchten ist. Vollends aber wird jede Gefahr der Störung und Vermischung vermieden, wenn man den Kanal i etwas tiefer als die Wege Rund N legt, den Abgaszusatz also nur in die aus verbrannten Gasen bestehende Schichteeinströmenlässt.
PATENT-ANSPRÜCHE :
1. Arbeitsverfahren für Zweitakt-Verbrennungskraftmaschinen mit Verdichtung der auspuffgase bis zur Entzündungstemperatur des Brennstoffes, der durch Einführen von Frischluft zur Verbrennung gebracht wird, dadurch gekennzeichnet, dass die Einführung der Brennstoffladuug am oberen Ende des Zylinders während der Eröffnung der am unteren Zylinderende angeordnet en Anspuffkanäle erfolgt, nachdem die Spannung der Auspuffgase annähernd atmosphärischen Druck erreicht hat.