CH283880A - Strahltriebwerk mit intermittierender Verbrennung. - Google Patents
Strahltriebwerk mit intermittierender Verbrennung.Info
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- F02K—JET-PROPULSION PLANTS
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- F02K7/02—Plants in which the working fluid is used in a jet only, i.e. the plants not having a turbine or other engine driving a compressor or a ducted fan; Control thereof the jet being intermittent, i.e. pulse-jet
- F02K7/06—Plants in which the working fluid is used in a jet only, i.e. the plants not having a turbine or other engine driving a compressor or a ducted fan; Control thereof the jet being intermittent, i.e. pulse-jet with combustion chambers having valves
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Description
Strahltriebwerk mit intermittierender Verbrennung. Bei den bekannten Strahltriebwerken mit intermittierender Verbrennung wird das Einlassor-an der Verbrennungskammer durch den Staudrnek' geöffnet und durch den Ver- brennungsdruek geschlossen, während der Auslass aus der Verbrennungskammer nicht gesteuert, sondern dauernd offen ist. Da durch geht ein Teil der einströmenden Luft, mit Kraftstoff vermengt, für die Verbren nung verloren, und die Verbrennung erfolgt bei verhältnismässig niedrigem Druck. Ausser dem besteht die -Möglichkeit eines bedeuten den Verlustes infolge unvollständiger Ver- brennung des Gemisches, da diese erst nach dem Verlassen des Strahlrohres beendet. ist. Die erfindungsgemässe Bauart beseitigt diesen Mangel dadurch, dass auch der Auslass durch ein Organ gesteuert ist, das durch den Verbrennungsdruck geöffnet und durch eine äussere Kraft geschlossen wird, zwecks Errei chung einer Verbrennung bei annähernd kon stantem Volumen. In der Verbrennungskam- mer kann daher bei der Füllung ein wesent lich höherer Druck erzielt werden und Ver luste von Brenngemisch können nicht. mehr auftreten. Da diese Verbrennung nun bei an nähernd konstantem Volumen erfolgt., wird eine wesentliche Steigerung des Wirkungs grades erzielt. Die rohrförmigen Verbren nungskammern können entweder bündelartig oder in peihenforni angeordnet werden. Zur Verbesserung der Gemisehbildung ist zweck mässig die der Verbrennungskammer<U>zuge-</U> wandte Seite des Auslassorgans mit Umlenk- Flächen für die einströmende Luft zu versehen. Die Verbrennungskammern werden vorzugs- weise zentralsymmetrisch um eine Achse an geordnet, wobei ihre Awslassöffnungen in eine gemeinsame, zentrisch angeordnete Strahl düse münden und jeweils zweidiametral gegen überliegende Verbrennungskammern gleich zeitig arbeiten, um keine unm-mmetrisch an greifenden Kräfte zu erhalten. Die Schub kraft kann schliesslich dadurch gesteigert werden, dass die Strahldüse injektorartig in eine sie zentrisch umgebende Zusatzluftfüh- rung mündet, um hierdurch die für die rest lose Verbrennung noch nötige Luft zuzufüh ren und so, die gmösstmögliche beschleunigte blasse zu erzielen. Die beiliegende Zeichnung zeigt in den Fig. 1 bis 4 beispielsweise und schematisch Längsschnitte von vier verschiedenen Aus führungsformen des Erfindungsgegenstandes. Fig. 5 ist ein Schnitt einer Variante. Gemäss Fig. 1 sind in einem metallischen Gehäuse 1 vier; oder mehr gleichartige Verbrennungskammern 2 zentralsymmetriseh angeordnet. Im Kopfteil einer jeden Verbren nungskammer ist ein Einlassorgan 3 in Form eines Ventils eingebaut, das in- der Schliess lage dargestellt .ist. Durch seitlich angeord nete Düsen 4 wird der Kraftstoff eingespritzt. Zur Zündung des Gemisches ist eine Zünd vorrichtung 5, zum Beispiel eine Zündkerze, vorgesehen. Das Auslassorgan ö ist durch einen als Sehfeber wirkenden Kolben gebildet und mit Umlenkflächen 7 für die einst-rö- mende Luft ausgestattet. Es ist. gegen Wir kung einer Schraubenfeder 8 in Richtung der Auslasssehlitze längsverschiebbar. Die Ver brennungskammern stehen durch die Aus lassschlitze<B>9</B> init der gemeinsamen Strahl düse 10 in Verbindung, in der ein Wider- standkörper 11 eingebaut ist. Die Strahldüse 10 ragt zentrisch in die dahinter angeordnete Zusatzluftführung 13 ein, die mittels Rippen 12 am Gehäuse 1 sitzt. Die Wirkungsweise des Strahltriebwerkes (ausgehend von den Vorgängen in einer der Verbrennungskammern während der Fahrt) ist folgende: Infolge des von der Fahrtgeschwindigkeit abhängigen StaLLLdreickes vor dem Kopf der Verbrennungskammer 2 öffnet sich das Ein lassorgan 3. Die Luft strömt ein, staut sieh am Aus lassorgan 6 an und wird von den Flächen 7 um 18011 umgelenkt, wobei sie mit dem nun durch die Düsen 4 eingespritzten Kraftstoff durehwirbelt wird. Nach Einleitung des Ver brennungsvorganges durch die Zündung schliesst der entstehende Überdruck das Ein la.ssventil 3, sobald er die Höhe des Stau druckes überschritten hat, und wird am Ende des Verbrennungsvorganges so gross, dass er gegen die Wirkung der Feder 8 das Auslass- ventil 6 öffnet, so dass die Abgase in die Strahldüse 10 strömen. Durch die dabei ein tretende Dniekverminderung in der Verbren nungskammer 2 schiebt die Feder 8 den Kol ben 6 wieder vor und schliesst somit die Aus lassöffnung. Dann beginnt. das Spiel von neuem. In der Strahldüse 10 wird die Druck energie der Brenngase in kinetische Energie umgesetzt. Der dabei zum Glühen gebrachte Widerstandskörper 11 führt zur Verbren nung noch unverbrannter Gemiseht.eilehen und erhitzt überschüssige Kraftstoffreste so hoch, dass sie durch den Zutritt von Luft in der Zusatzluftführung 13 entflammen und so die grösstmögliche Masse beschleunigt wird. Der Öffnungsvorgang des Einlassorgans der Verbrennungskammer kann durch eine vorgeschaltete Druckfeder beschleunigt wer- den, wodurch die Frequenzzahl der Arbeits prozesse gesteigert wird. Im Ausführungsbeispiel gemäss Fig. '? ist im Gehäuse 1 eine Verbrennungskammer 2 gebildet, mit einem l#',iiilal3or,-an 3 und einem Auslassorgan 6. Das Einlal;')Organ 3 ist stromlinienförmig ausgebildet und gleitet auf einem Kolben 14, welcher auf einem in Füh- rungen 15 längsverseliiebbaren Rohr 16 sitzt und mit ihm starr verbunden ist.. Das Rohr 16 bildet die Spindel des hohlen Ventil kopfes 6. Der Kolben 1.1 und das Einlassorgan 3 sind gegeneinander durch die Feder 17 ab gefedert. Bei 4 und 5 sind die Einspritzdüsen_bzw. die Zündorgane angedeutet. Die Wirkungsweise dieser Ausführe ngs- form ist folgende: Bei der Luftfüllung wird das Einlass- organ 3 durch den Staudruck nach rück wärts, das heisst in das Innere der Kammer 2 verschoben. Dieser Bewegung folgt das Aus lassorgan 6 mit Spindel 16 und Kolben 1-1, durch seine Massenträgheit verzögert, nach. Die Stärke der das Einlassorgan 3 und das Auslassorgan 6 gegeneinander abfedernden Feder 17 wird so gewählt., dass der Ventil kopf 6 erst dann in die Absehlussstellung ge langt, wenn aus der V erbrennungskanimer 2 die Brenngase ausgesehoben worden sind. Beim Einsetzen des isoehoren Verbrennungs prozesses wird das Einlassor-an 3 infolge sei ner grossen Angriffsfläelie schlagartig iii seine Schliessstellung gebracht. Das Auslass- organ 6 folgt. dieser, Bewegung nach, was durch eine gegenseitige Abstimmung der Druekwirkungsflächen 1-1' auf dem Kolben 14 und 6' auf dem Ventilkopf 6 beeinflusst werden kann. Die Verbrennungskammer ? könnte auch an ihrem Auslassende vor der Auslassöffnung eingeschnürt -erden, uni. sicher eine voll ständige Verbrennung bei möglichst konstan tem Volumen im Innern der Kammer zei erreichen. Durch die Hohlspindel 16 zieht. ein Luft strom, durch welchen sie sowie der Ventil kopf 6 gekühlt werden. Diese Luftmasse fin- det in der Strahldüse 10 als Zusatzaus- schubniasse Verwendung. Fig. 3 zeigt eine Ausführungsform, bei welcher eine Anordnung getroffen ist, gemäss welcher das Auslassorgan 6 während der Ver brennung in der Schliessstellung gehalten wird und beim Erreichen des Endverbren- nungsdruckes spontan zur Öffnung gebracht wird. Die allgemeine Anordnung entspricht der jenigen der Fig. 2, doch ist in dieser Ausfüh rungsform das Einlassorgan 3 mit Bohrun gen 18 versehen, welche in eine Ringnute 19 ausmünden. Hinter dieser Nute 19 weist der Kolben 1-1 ebenfalls eine ringförmige Aus sparung 20 auf, anschliessend an welche sich sein Durchmesser im Teil 21 vergrössert, wel cher der Feder 17 als Stütze dient.. Bei dieser Ausführung ist die Druckwir- kungsfläclie 6' des Auslassorgans 6 grösser ge halten als die hintere Fläche 14' des Kol bens 14. Die Wirkungsweise ist folgende: Bis zum Einsetzen der Verbrennung wird das Auslassorgan 6 geschlossen gehalten,' da seine Fläche 6' grösser ist als die Fläche 14'. Wenn das Einlassorgan 3 durch den Verbren- nungsdruek in der Kammer 2 nach vorn in seine Schliessstellung bewegt wird, lassen die Bohrungen 18 über die Ringnute 19_ die Druckgase auf den erweiterten Teil 21 des Kolbens 14 wirken, so dass dieser Kolben schlagartig das Auslassorgan 6 von seinem Sitz abreisst. Diese Bewegung erfolgt infolge des Überschusses der auf den Kolben 1-1 wir kenden Kraft, gegenüber derjenigen, welche auf das Auslassorgan 6 wirkt. Bei der Ausführungsfoian gemäss Fig. 4 sind die Verbrennungskammern 2 bündel förmig um eine Achse angeordnet. Die Zeich nung zeigt nur eine Hälfte von zwei einander gegenüberstehenden Teilen des Bündels. Das stromlinienförmig ausgebildete Einlassorgan 3 ist, auf einer feststehenden Achse 22 gleitbar gelagert. An seinem hintern Ende weist es eine konische Öffnung 23 auf. Im Ende der Achse 22 befindet sieh die Einspritzdüse 24 für den Brennstoff, welche über den Kanal 25, die Leitung 26 durch eine Pumpe 27 intermittierend gespeist wird. Der Antrieb der Plunpenwelle 28 erfolgt, durch eine auf ihrem Ende befestigte Luftschraube 29-, so dass die Pumpe 27 in Abhängigkeit der Fahrgeschwindigkeit betätigt wird. Die Zün dung erfolgt durch die Zündvorrichtung 30 und wird durch einen auf der Pumpenwelle 28 angebrachten Zündverteiler 31 gesteuert. An ihrem Auslassende ist die Kammer 2 durch ein durch ein Ventil gebildetes Aus lassorgan 6 verschlossen, dessen Schliessdauer durch eine auf einer Welle 33 sitzende Nok- kenscheibe 34 gesteuert wird. Der Körper des Ventils 6 trägt eine gleitbare Hülse 35, auf welche die Nockenscheibe 34 wirkt. Zwi schen der Hülse 35 und dem Ventilkörper 6 ist eine Feder 36 angeordnet, so dass die Nockenscheibe das Ventil federnd nachgiebig auf seinen Sitz drückt. Das durch die Teile 6, 35 und 36 gebildete Ventil gleitet in feststehenden Führungen 35a. Die Welle 33 wird durch die Welle 28 über ein Zahnradgetriebe 37 betätigt. Die Wirkungsweise ist. folgende: Durch den Verbrennungsdrnek in der Kammer 2 wird das Einlassorgan 3 nach vorn bewegt lind in seine Schliessstellung ge bracht. Das Auslassorgan 6 wird erst nach Erreichung des Verbr ennungsenddruckes ge öffnet. Das durch die Nockenseheibe 34 ge steuerte Öffnen des Auslassorgans erfolgt rasch und vollständig, um die Verbrennungs gase zur Entspannung in die Düse 10 frei zugeben. Nach Erreichung des vollen Verbren nungsdruckes in der Kammer 2 gibt. die Nok- kenscheibe 3-1 über eine steile Ablaufbahn das Ventil 6 frei, wobei gleichzeitig der Teil 6 sich im Teil 35 nach hinten verschiebt, so dass das Diaickgas ohne unerwünschte Drosselung in die Düse 10 übertreten kann. Nach Vollendung des Auslassvorganges wird durch den Staudruck das Einlassorgan 3 wieder geöffnet, so dass Luft mit hoher Ge schwindigkeit die Verbrennungskammer 2 füllt und die noch vorhandenen Brenngase nach rückwärts ausstösst. Das Ventil 6 wird dann durch die Nockenscheibe 34 wieder in seine Sehliessstellung gebracht. Der Antrieb der Pumpenwelle 28 in Ab hängigkeit der Fahrgeschwindigkeit könnte zum Beispiel auch über einen Elektromotor erfolgen, dessen Drehzahl in Abhängigkeit des Staudruckes geregelt wird. In der Fig. 5 ist ein Auslassorgan darge stellt, mit welchem das gleiche Ziel erreicht. werden kann wie in der vorbesehriebenen Ausführungsform. Der Ventilkörper ist als Kolben ausgebil det und bestellt aus zwei ineinander gleiten den Teilen 6a und 6b. Der Teil 6a. gleitet in einer Führung 38 und ist durch die Feder 39 belastet, welche ihn auf die Sitzfläehe 40 drückt. Die Sitzfläche 40 und die Stirnfläehe 40a des Teils 6a sind ungleich geneigt und bilden zusammen einen in Richtung-des Teils 6b offenen Winkel. Die Feder 39 stützt sich gegen eine in der Führung 38 eingeschraubte Stütze 42 ab. Der mittlere Teil des Ventil teils 6cc ist zylindrisch ausgebohrt und bildet, für den Teil 6b eine Führung. Dieser Teil 6b untersteht der Wirkung einer Feder 43, wel che sieh gegen eine einstellbare Stütze 44 ab stützt., welche selbst in der Stütze 42 einge- sehraubt ist. Diese Ausführungsform arbeitet wie folgt: Bei Erreichung des Verbrennungsdrackes in der Verbrennungskammer 2 wird der Teil 6b gegen den Druck seiner Feder 43 von sei nem Sitz abgehoben. Dadurch kommt, der Verbrennungsdruck auf die viel grössere Fläche 40c des Teils 6a zur Wirkung, so da.ss auch er von seinem Sitz, entgegen der Wir kung seiner Feder 39, abgehoben wird. Durch eine richtige Einstellung der durch die Federn 39 und 43 ausgeübten Drucke erreicht man mit. dieser Anordnung ebenfalls eine spontane vollständige Freigabe der Gas- austrittsöffnung, sobald ein bestimmter Ver- br ennungsdrilck in der Kammer 2 erreicht ist. Nach den Fig. \'und 3 wird bei der Öff nung des Auslassorgans 6 das Verhältnis der Erweiterung der Düse dein jeweiligen Druck gefälle entsprechend an;-epal3t.
Claims (1)
- PATE \TA\ SPRU CII Strahltriebwerk mit intermittierender Verbrennung, bei dem das Einlassorgan der Verbrennungskammer durch den Staudruck geöffnet. und durch den Verbrennungsdruck geschlossen wird, dadurch gekennzeichnet, dass der Auslass durch ein Organ gesteuert wird, welches durch. den Verbrennungsdruck geöffnet und durch eine äussere Kraft ge schlossen wird, zwecks Erreiehung einer Ver brennung bei annähernd konstantem Volu men. <B>UNTERANSPRÜCHE:</B> 1.Strahltriebwerk nach Patentanspruch, dadurch gekennzeiehnet, dass die der Ver- brennungskamrner zugewandte Seite des Aus lassorgans Umlenkfläclien für die einströ mende Luft zur Verbesserung der Gemisch bildung aufweist. 2. Strahltriebwerk nach Patentanspruch, dadurch gekennzeichnet, dass die V erbren- nungskammern zentralsymmetrisch um eine Achse angeordnet sind und die Auslassöff- numgen in eine gemeinsame, zentrisch ange ordnete Strahldüse münden.3. Strahltriebwerk, nach Patentanspruch und Unteransprueh 2, dadurch gekennzeich net, dass jeweils zwei diametral gegenüberlie gende Verbrennungskammern gleichzeitig arbeiten. 4. Strahltriebwerk nach Patentanspruch und Unteranspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass in der Strahldüse ein Widerstandskörper angeordnet ist, um durch seine hohe Tempe ratur noch unverbrannte Teile des Gemisches zu entzünden. 5.Strahltriebwerk nach Patentansprueh Lind Unteranspruch 2, dadurch gekennzeich net, dass die Strahldüse injektorartig in eine sie zentrisch umgebende Zusatzluftführung mündet, um hierdurch die für die restlose Verbrennung noch nötige Luft. zuzuführen und so die gzösstmögliclie, beschleunigte Masse zu erzielen. 6. Strahltriebwerk nach Patentanspruch, dadurch gekennzeichnet, dass die auf das Aus lassorgan wirkende äussere Kraft eine Feder kraft ist. 7.Strahltriebwerk nach Patentanspruch, dadurch gekennzeichnet, dass das Einlass- organ auf einem starr mit dem Auslassorgan verbundenen Teil gleitbar angeordnet ist. B. Strahltriebwerk nach Patentanspruch und Unteranspruch 7, dadurch gekennzeich net, dass der das Einlassorgan tragende Teil durch eine in Führungen gleitbare Stange mit dein Auslassorgan verbunden ist. 9. Strahltriebwerk nach Patentansprueli und Unteransprüchen 7 und 8, dadurch ge kennzeichnet, dass die Stange sowie das Aus lassorgan hohl sind, so dass sie durch einen Luftstrom gekühlt erden können. 10.Strahltriebwerk nach Patentanspruch und Unteranspruch 7, dadurch gekennzeich net, dass das Einlassorgan stromlinienförmig ausgebildet. ist und in seiner Schliessstellung mit seinen Seitenflächen mit den Wandun gen des es umgebenden Gehäuses in Eingriff kommt. 11. Strahltriebwerk nach Patentanspruch und Unteranspruch 7, dadurch gekennzeich net, dass der das. Einlassorgan tragende Teil als Kolben ausgebildet ist, wobei beide Teile gegeneinander abgefedert sind. 12.Strahltriebwerk nach Patentanspruch und Unteransprüchen 7 und 11, dadurch ge kennzeichnet, dass die Druekwirkungsfläche des Auslassorgans grösser gehalten ist als die hintere Fläche des das Einlassorgan tragen den Kolbens. 13. Strahltriebwerk nach Patentanspruch, dadurch gekennzeichnet, dass das Einlass- organ stromlinienförmig ausgebildet ist und auf einer feststehenden Führung gleitbar angeordnet ist, wobei es in seiner Schliess stellung mit den Wandungen des es umge benden Gehäuses in Eingriff kommt.14. Strahltriebwerk nach Patentanspruch und Unteranspruch 13, dadurch gekennzeich net, dass die Führung die Einspritzdüse für den Brennstoff trägt, welcher ihr intermit- tierend durch eine Pumpe zugeführt wird. 15. Strahltriebwerk nach Patentanspruch, dadurch gekennzeichnet, dass das Auslass organ mittels einer Noekenscheibe in der Schliessstellung verriegelt wird, wobei die die Scheibe tragende Welle von der gleichen Welle angetrieben wird, welche die Brenn stoffspeisepumpe für den Brennstoff und einen Zündverteiler antreibt. 16.Strahltriebwerk nach Patentanspruch und Unteranspruch 15, dadurch gekennzeich net, dass das Auslassorgan einen ihm gegen über abgefederten Teil trägt und das Ganze in einer feststehenden Führung axial ver schiebbar ist. 17. Strahltriebwerk nach Patentanspruch und Unteranspruch 15, dadurch gekennzeich net, dass die die Brennstoffspeisepumpe, den Zündverteiler und die Steuerung der Schliess stellung des Auslassorgans treibende Welle durch eine Luftschraube angetrieben wird. 18.Strahltriebwerk nach Patentanspruch, dadurch gekennzeichnet, dass das Auslass- organ aus zwei unter Federwirkung stehen den Teilen besteht, welche übereinander glei ten, wobei die Anordnung eine solche ist., dass ein Teil mit kleiner Druckwirkungsfläche bei Erreichung eines bestimmten Druckes in der Verbrennungskammer von seinem Sitz abgehoben wird und den Druck auf die grö ssere Druckwirkungsfläche des andern Teils einwirken lässt, wodurch die Öffnung des Auslassorgans 'bewirkt wird.
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
CH283880T | 1950-07-20 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
CH283880A true CH283880A (de) | 1952-06-30 |
Family
ID=4484287
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
CH283880D CH283880A (de) | 1950-07-20 | 1950-07-20 | Strahltriebwerk mit intermittierender Verbrennung. |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
CH (1) | CH283880A (de) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US2925072A (en) * | 1953-04-15 | 1960-02-16 | Schmidt Paul | Power plant with one cylinder and airborne piston |
-
1950
- 1950-07-20 CH CH283880D patent/CH283880A/de unknown
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US2925072A (en) * | 1953-04-15 | 1960-02-16 | Schmidt Paul | Power plant with one cylinder and airborne piston |
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