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Nach dem Dieselprinzip arbeitende Ramme Die Erfindung betrifft eine
nach dem Dieselprinzip arbeitende Ramme, die aus einem Zylinder, einem darin geführten
Kolben und einem Schlagstück besteht und bei welcher der Brennstoff in eine Schale
am Schlagstück eingespritzt und durch den Aufschlag des Kolbens zerstäubt wird;
ferner wird der Kompressionsraum gegen Ende der Fallbewegung des Kolbens in zwei
durch überströmöffnungen miteinander verbundene konzentrische Räume mit unterschiedlicher
Kompression derart unterteilt, daß die Luft nur in dem inneren, die Brennstoffschale
enthaltenden Raum bis zur Selbstentzündung des Brennstoffs verdichtet wird.
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Bei einer bekannten Ramme dieser Art werden die beiden Räume durch
Bohrungen für den übertritt der Verbrennungsgase verbunden. Da diese Bohrungen in
allen Kolbenstellungen die gleiche Länge haben, setzen sie dem strömenden Gas einen
konstanten Widerstand entgegen. Dadurch wird viel Strömungsenergie verbraucht.
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Weiter ist der Kolben bei dieser Ramme als Stufenkolben ausgebildet,
der in eine entsprechende Aussparung des Schlagstückes eingreift. Da Schlagstück
und Kolben in einem gemeinsamen Zylinder beweglich sind und während des Betriebes
eine andere Temperatur annehmen als der Zylinder, müssen sie ein gewisses Laufspiel
in dem Zylinder haben. Sie können sich also verkanten, was sich besonders stark
dadurch auswirkt, daß der Stufenkolben weit über seine Führung nach unten herausragt.
Beim Eintauchen des Kolbens in die Aussparung des Schlagstückes können sich leicht
Beschädigungen ergeben.
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Bei einer Dieselramme ohne Zerstäubung des Brennstoffs durch den Aufschlag
des Kolbens ist ein Ringspalt als überströmöffnung während der Unterteilung des
Kompressionsraums bekannt, doch dient diese Einrichtung der Zerstäubung des Brennstoffs
und seiner Vermischung mit der Brennluft, hat also einen anderen Zweck.
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Bei einer Dieselramme der eingangs beschriebenen Bauart mit Einspritzung
des Brennstoffs in eine Schale am Schlagstück und mit Zerstäubung durch den Aufschlag
des Kolbens sowie mit Unterteilung des Kompressionsraums gegen Ende der Fallbewegung
in zwei konzentrische Räume mit unterschiedlicher Kompression wird gemäß der Erfindung
ein Kragen am Schlagstück oder am Kolben angeordnet, der in der unteren Totpunktstellung
einen am Kolben bzw. am Schlagstück angeformten zylindrischen Ansatz umgreift, wobei
zwischen der inneren Mantelfläche des Kragens und der Mantelfläche des An-Satzes
ein als überströmöffnung dienender Ringspalt vorgesehen ist.
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Dadurch wird der Strömungswiderstand für die Verbrennungsluft und
die Abgase verringert, weil der Durchströmweg veränderlich und dann am längsten
ist, wenn die beste Abdichtung gebraucht wird. Der Ringspalt kann an einzelnen Stellen
des Umfanges durch Abflächung oder Einfräsungen vergrößert sein.
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Durch den Ringspalt wird auch vermieden, daß der Kolben an zwei Teilen
geführt wird, nämlich an dem Zylinder und am Schlagstück, und daß beim Eintauchen
des Kolbens Beschädigungen an den beiden Teilen eintreten können. Der Ringspalt
ist weit genug, um dem Kolben ein gewisses Schiefstellen und eine gewisse Außermittigkeit
zu gestatten. Durch das Ausströmen aus dem Ringspalt soll außerdem ein Ringwirbel
erzeugt werden, der bei schräger Anordnung der Einfräsungen noch durch einen tangentialen
Wirbel ergänzt werden kann.
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Dieser Kragen kann zweckmäßig dünnwandig gehalten sein, damit er sich
durch die erhitzte Luft und die Verbrennungsgase schnell aufheizt und dann für einen
gleichmäßigen, schnellen und vollständigen Verbrennungsablauf bei den weiteren Rammschlägen
wie ein Glühkörper sorgt.
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In weiterer Ausbildung kann dieser Kragen auch als lösbares Teil mit
dem Kolben oder dem Schlagstück verbunden sein. Er wird dann aus hitzebeständigem
Material hergestellt und so befestigt, daß er sich bei der Erwärmung dehnen kann,
ohne sich zu lösen. Durch die zweiteilige Ausbildung wird der Wärmeabfluß vom Kragen
in den Kolben oder das Schlagstück vermindert.
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In der Zeichnung sind Ausführungsbeispiele der Ramme gemäß der Erfindung
dargestellt, und zwar zeigt F i g. 1 einen Längsschnitt vom unteren Teil der Ramme,
wobei der Kolben sich in einer Lage befindet,
in der die Unterteilung
des Kompressionsraums in zwei getrennte Räume beginnt, F i g. 2 den gleichen Längsschnitt,
wobei der Kolben auf das Schlagstück aufschlägt, F i g. 3 einen Längsschnitt durch
ein anderes Ausführungsbeispiel, wobei der Kragen am Schlagstück angebracht ist
und F i g. 4 einen Längsschnitt mit einem als lösbares Teil am Kolben angeordneten
Kragen.
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Die nach dem Dieselprinzip arbeitende Ramme besteht hauptsächlich
aus einem Zylinder 2, einem Kolben 1 und einem Schlagstück 3. An dem Kolben 1 ist
ein nach unten vorstehender Kragen 5 angeordnet. Der Kolben 1 bewegt sich in dem
Zylinder 2 und trifft auf das Schlagstück 3 mit seiner Schlagfläche 4 auf. Kurz
vorher umfaßt der Kragen 5 einen zylindrischen Ansatz 12 des Schlagstückes
3 und schließt einen inneren Luftraum 6 ab, in dem die Verbrennungsluft höher verdichtet
wird als in dem äußeren Ringraum 7 zwischen dem Zylinder 2 und dem Kragen 5. Beim
Aufschlagen wird der in eine in der Oberseite des Ansatzes 12 ausgebildete Schale
8 vorher eingespritzte Brennstoff zerstäubt und in den inneren Ringraum 9 gespritzt.
Da die Luft in diesem hoch verdichtet wurde, entzündet sich das Gemisch und strömt
durch einen Ringspalt 10 zwischen dem Kragen 5 und dem Ansatz 12 in den größeren
Ringraum 7 über. Durch das überströmen entstehen in diesem Luftwirbel.
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Die Verbrennung treibt den Kolben in die Höhe, bis die Auspuffgase
aus dem Auspuff 11 austreten können.
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Der Ringspalt 10 hat eine solche Weite, daß einerseits eine Berührung
zwischen Kolben und Schlagstück nicht eintritt und andererseits das Überströmen
der Kompressionsluft so stark behindert wird, daß die Selbstentzündungstemperatur
trotz erheblich geringeren Druckes im äußeren Ringraum 7 erreicht wird.
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Der Kragen 5 kann als lösbares Teil ausgebildet sein und aus hitzebeständigem
Material bestehen. Er kann so dünnwandig bemessen werden, daß er sich im Betrieb
stark erhitzt und dadurch für einen gleichmäßigen und vollständigen Ablauf der Verbrennung
sorgt. Der lösbare Kragen 5 ist durch einen Sprengring 13 oder andere Mittel mit
dem Kolben oder bei Ausbildung gemäß F i g. 3 mit dem Schlagstück 3 verbunden.