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Verbrennungskraftmaschine für schwerflüchtige Brennstoffe.
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in den Arbcitszylinder durch Vorverhrennung eines Teiles des Brennstoffes erfolgt.
Gemäss der Erfindung findet eine von der Luftladung im Verbrennungsraum unabhängige Luftzufuhl in die Vorkammer statt'. Da auch die schwerflüchtigen Kohlenwasserstoffe stets leichter flüchtige bestandteile, wenn auch in geringer Menge enthalten, so bildet sich dabei ein brennbares Gemisch hersaus, das innerhalb der Kammer zur Explosion gebracht wird. Am unteren Ende der Kammer befindet sich der Erfindung gemäss ferner eine oder mehrere feine Öffnungen, durch dif die Flüssigkeit durch den Druck der bei der Explosion in der geschlossenen Kammer erzeugten Gase herausgetrieben wird, und zwar erfolge, das Heraustreiben infolge des grossen
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zum Eintritt der heissen Luft. und zum Eintritt der Flüsis. keitsnebel dar.
Diese Bewegung der Vere : asuugskammer kann jedoch auch dazu benutzt werden, um Russablagerungen oder die Bildung von Krusten usw. in den Öffnungen zu verhindern, da die Bewegung stossweise erfolgen kann. so dass eine derartige Ablagerung wirksam verhindert wird. Die Bewegung der Vergasungs kammer ist daher auch dann von Votteil, wenn der Zeitpunkt der Explosion nicht zeitlich festgelegt werden muss und demnach keine Steuerbewegung der Kammer stattfindet, also bei kleinen Maschinen, bei denen keine so grosse Genauigkeit im Betriebe erforderlich ist.
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und für den Verdichtungshub des Kolbens eingestelltem Brennstoffbehälter.
Fig. 4 zeigt eine gleiche Schnittansicht bei von einem Sitz abgehobenem Ventil und für den Saughub des Kolbens eingestelltem Brennstoffbehälter. Fig. 5 ist eine Sonderausicht, zum Teil im Schnitt nach der
Linie -5 der Fig. 7 und zeigt die Stellung des Brennstoffbehälters in dem Augenblick, wenn Brennstoff in den Verbrennungsraum des Maschinenzylinders abgegen wird. Fig. 6 ist ein
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behälters, wenn dieser die aus Fig. 4 ersichtliche Stellung innehat. Die Fig. 11 und 12 veranschaulichen im lotrechten Schnitt und Draufsicht eine geänderte Ausführung des mit dm Brennstoffzuführungsvorrichtung versehenen Oberteiles des Maschinenzylinders.
Der Zylinder A, in dem sich der Kolben B bewegt, ist mit einem Kühlmantel a umgeben und mit dem Einlassventil C und Auslassventil D ausgerüstet, die in den Zylinderkopf eingesetzt sind und in üblicher Weise, beispielsweise durch Federn E, geschlossen gehalten und durch Hebel F geöffnet werden, die wieder durch Stellstangen G betätigt werden, deren Hin- und Herbewegung eine Daumenwelle bewirkt.
Der Kopf ist mit einer Bohrung 1 versehen, in der ein Einsatz 2 untergebracht ist, dessen innerer Fortsatz 3 den Sitz für ein Ventil 5 bildet. Der Einsatz 2 besitzt einen nach aussen offenen
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stehenden Gefäss, herkommt. Der Kanal 6 mündet am Ventilsitz 4 des Ventils 5, dessen Stange 11 durch diesen Kanal emporgeht und aus dem Einsatz heraustritt. Auf den vorstehenden Teil der Stange 11 sitzt eine Feder 12, die sich gegen einen Bund 13 der Stange stützt und das Ventil geschlossen erhält. Letzteres regelt nicht nur den Kanal 6, sondern auch den Kanal 7, der mit dem Ventilsitz 4 durch eine enge Bohrung j ! verbunden ist. Das Ventil 5 wird durch Niederdrücken
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Hebel F vorgesehen sein.
Der Anschlag 15 trägt eine Schraube M, mittels welcher der Zeitpunkt der Betätigung der beiden Ventile C und 5 mit Bezug aufeinander innerhalb gewisser Grenzen geregelt werden kann. Der Kanal 7 wird an der Stelle, an der die Bohrung 14 von ihm ausgeht, durch ein brennstoffeinalssventil 17 beberrscht. dessen Stange ebenfalls aus dem Einsatz ? 2 oben herausragt, und in geeigneter Weise mit dem Regler J ? verbunden ist.
Dieser Regler kann beispielsweise ein Schwungkugelregler sein. der durch die Spindel 19 von der Daumenwelle oder von der Kurbelwelle der Maschine mit entsprechender Geschwindigketi angetrieben wird. Nimmt die Geschwindigkeit der Maschine zu, so heben die an den Hebeln 27. 22 sitzenden, auswärtsschwingenden Kugln 20 das Reglergewicht 27 und das mit diesem verbundene Gabelende eines Hebels 23, der im Lager 24 auf dem Kopf der Maschine drehbar ist und an dem das Brennstoffeinlassventil 17 angelenkt ist.
Steht die Maschine still oder ist ihre Geschwindigkeit nicht gross genug. um den Regler zur Wirkung zu bringen, so ruht dessen unteres Ende auf dem
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und zwar durch eine Anzahl radialer Bohrungen 31, in Verbindung,
Der Fortsatz J des Einsatzes 2 endigt, in einiger Entfernung über dem unteren Ende der Bohrung 1 und der unterhalb des Ansatzes befindliche Teil dieser Bohrung 1, in der die Kammer 26' ungeordnet ist, steht in freier Verbindung mit dem Verbrennungsraum des Maschinenzylinders und bildet eine ringförmige Kammer 32 (Fig. 6 und 7), die die Kammer 28 umgibt.
Da die Entfernung zwischen Ko) ben und Zylinderkopf und der Verdichtungsraum der Maschine dem-
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der Luft noch weit höher an als im übrigen Zylinderraum. Auf diese Weise wird nahe dem Ende des Verdichtungshubes die Temperatur der in der Ringkammer 32 eingeschlossenen Luft hoch genug, um die kai-hurierte Luft. in der Kammer 28 zu entzünden. Damit nun die hocherhitzte
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geben werden muss und sie aus dünnem Stahlblech durch citfaches Ziehen hergestellt werden kann. Weiters ist die erforderliche Bodenfläche verhältnismässig klein und ihre Umgrenzungen sind einfach.
Die Ausführung wird auch noch dadurch wesentlich vereinfacht, dass Ventil und Kammer infolge ihrer Verbindung als ein Ganzes sich bewegen und überdies keine der Abnutzung oder dem Bruche unterliegenden Teile vorhanden sind.
Die Fig. 11 und 12 veranschaulichen eine abgeänderte Ausführungsform. Der untere Teil
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kammer 28a zu bilden. Diese Brennstoffkammer verjüngt sich nach unten zu und ragt etwas in den Verdichtungs- und Verbrennungsraum hinein. Der untere, die Brennsteffkammer umgebende Teil der Bohrung 1 ist zylindrisch, so dass ein enger Ringraum 32a gebildet wird. Die Blennstoffkammer sitzt entweder im unteren abgestuften Teil der Bohrung einfach auf oder ist in einem Stück mit dem Kopf der Maschine hergestellt. Der Fortsatz 3 des Einsatzes 2 passt in die Brennstoffkammer 28a hinein und die Bohrungen 6 und 14 werden durch das Ventil 5 gesteuert.
Dieses verstellt sich bei seiner Bewegung mit Bezug auf die in diesem Falle feststehende Kammer, die in ihrem oberen Teil die Löcher 33a aufweist, durch die sie mit dem oberen Teil des Ringraumes 3Sa in Verbindung gesetzt ist, während ihr unterer Teil durch die Löcher 34a mit dem Verdichtungs- und Verbrennungsraum des Maschinenzylinders verbunden ist.
Die in den Fig. 1 bis 10 beschriebene Einrichtung eignet sich insbesondere für den Fall einer grösseren Maschine, bei der der Zeitpunkt der Explosion ein genau im voraus bestimmter sein soll. Bei kleinen Maschinen kann hingegen die in den Fig.] 1 und 12 dargestellte Einrichtung zur Verwendung kommen.
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kammer 28, ist jedoch noch in anderer Beziehung von Vorteil, wie dies bereits erwähnt wurde, nämlich um Ablagerung von Russ oder von Krusten, die sich an der Aussennäche des Napfes bilden. zu entfernen. Es ist daher auch vorteilhaft, diese Schüttelbewegung dann zu verwenden,
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kammer eine von der Steuerung unabhängige Schüttelbewegung erhält.
Bei der Ausführungsform gemäss Fig. 11 und 12 findet keine zwangsweise Bestimmung der Zündung durch den Eintritt der heissen Luft statt. Nichtsdestoweniger folgen die Zündungen in der Brennst offkammer 28a einander in geordneter Reihenfolge. was dem Umstande zuzuschreiben ist, dass die Luft im Zylinderraum nur zu gewissen Zerten heiss genug wird, um die Zündung zu bewerkstelligen.
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hervor. Die auf diese Weise während des Saug-und des Verdichtungshubes gebildete karburiertc Luft bleibt in der Kammer wegen der verengten Löcher, durch die sie mit dem Ringraume 32a und dem Verbrennungsraum in Verbindung steht, in wirksamer Weise eingeschlossen.
Da der Abstand zwischen Kolben und Zylinderkopf verhältnismässig gering ist und der schhessliche Verdichtungsraum der Maschine dementsprechend klein sit, so wird die Temperatur des Hauptteiles der Luftladung eine verhältnismässig hohe ; wegen der grossen Wandfäche aber, von de ; die Hitze durch dip in dem Ringraum 32a enthaltene Luft abgeleitet wird, ist die Temperatur der Luft im oberen Teil dieses Ringraumes eine wesentlich höhere als die des Haupt- totes der Luftladun..
Auf diese Weise wird in einem gewissen Teil nahe dem Ende des Verdielhtungshubes die Temperatur der in dem Rmgraum 32a befindlichen Luft hoch genug, um die karburierte Luft in der Brennstoffkammer 28a zu entzünden. Hieraus folgt, dass die Zündzeitpunkte in regelmässiger und bestimmter Folge während des Ganges der Maschine eintreten, weil die fliirhtigeren Bestandteile im Raume 28 sonst verhältnismässig kalt sind und weil während der Verdampfung Wärme gebunden wird und die. Bestandteile daher erst gezündet werden können, wenn in einem bestimmten Teil des Hubes die übermässig erhitzte Luft in dem Ringraum deren Zündung hervorruft.
Die aus der Zündung der in der Brennstoffkammer 28a eingeschlossenen karburierten Luft sich ergebende Vorexplosion bewirkt eine äusserst feine Zerstäubung (Atomisierung) sowie die vollkommene Erhitzung und teilweise Verdampfung des in der Brennstoffkammer zurückbleibenden Hauptteils der Brennstoffladung, wenn. dieser kräftig aus den Löchern 34a ausgeblasen
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PATENT. ANSPRÜCHE :
1. Verbrennungskraftmaschine für schwerfüchtige Brennstoffe, bei der die Einführung des einer Vorkammer zugeführten Brennstoffes in den Arbeitszylinder durch Vorverbrennung eines Teiles des Brennstoffes erfolgt, dadurch gekennzeichnet, dass in der Vorkammer selbst die Entzündung des Gemisches herbeigeführt wird, das in dieser mit einer-von der des Arbeitszylinders getrennten - Luftzuführung versehenen Kammer durch Verdampfung des flüchtigen Teiles des schweren Brennstoffes gebildet wird, wodurch der nicht verdampfte Teil des Brennstoffes infolge des starken Überdruckes der bei Verbrennung des Gemisches in der geschlossenen Kammer entstehenden Gase in völlig zerteiltem, nebelförmigem Zustande durch eine oder wenige sehr kleine Öffnungen der Kammer in den Zylinderraum befördert wird.