DE119820C - - Google Patents

Description

KAISERLICHES

PATENTAMT.

PATENTSCHRIFT

Λ* 119820.-KLASSE 46«.

Zusatz zum Patente 108586 vom 4. November 1897.*)

Patentirt im Deutschen Reiche vom 15. November 1898 ab. Längste Dauer: 3. November 1912.

Bei dem Verfahren des Patents 108586 für Verbrennungskraftmaschinen wird der gasförmige oder zerstäubte Brennstoff durch Verdichtung, bis über die Entzündungstemperatur erhitzt und alsdann in dem Arbeitscylinder mit der auf irgend eine Weise erzeugten Preisluft von niedrigerer Temperatur zusammengeführt. Die Vortheile dieses Verfahrens bestehen einerseits darin, dafs die Verdichtung des gasförmigen Verbrennungsstoffes bis über die Entzündungstemperatur weniger Arbeit verursacht, als eine bis auf die gleiche Temperaturhöhe getriebene Verdichtung der Verbrennungsluft oder eines Gemisches von Luft und Gas, und andererseits darin, dafs für den Arbeitsvorgang Prefsluft von niedriger Temperatur . oder isotljermisch verdichtete Prefsluft benutzt wird, welche in den Verbrennungsraum getrieben wird.

Dieses Arbeitsverfahren läfst sich dahin abändern, dafs die Verdichtung des Gases oder gasförmigen Brennstoffes nicht in einer aufserhalb des Arbeitscylinders angeordneten Pumpe geschieht, dafs vielmehr die Verdichtung in dem Arbeitsraum des· Cylinders· selbst vorgenommen wird. Für den Verbrennungsvorgang ergeben sich im Wesentlichen dieselben Vortheile, wie bei dem Verfahren des Patentes 108586, indem die Verbrennung im Arbeitscylinder bei möglichst niedriger Temperatur durchgeführt werden kann, und eine Regelung des Arbeitsvorganges ermöglicht wird.

Auf der Zeichnung ist eine nach diesem Verfahren arbeitende Maschine veranschaulicht, und zwar zeigen Fig. 1 und 2 diese Maschine in Ansicht und im Schnitt, während Fig. 3 die Anordnung der Ventile zeigt. Zweckmäfsig liegen die drei Ventile neben einander. Es können Drehschieber sein, welche durch Zahnräder oder dergl. gesteuert werden. Das Ventil ρ dient für die Zuführung des Gases, das Ventil i für die Zuführung der Prefsluft, während das Ventil χ für den Auslafs der Verbrennungsgase dient.

Die Prefsluft kann in beliebiger Weise erzeugt werden. Bei der dargestellten Maschine geschieht dies in der Weise, dafs der Kolben k durch Änsaugerohr α und Ventil ν¹ Luft ansaugt und beim Rückgange durch Ventil v², Leitung h und Hahn/ in den Cylinder befördert. Die Leitung h kann hierbei gleichzeitig als Prefsluftbehälter dienen und mit einem Windkessel w versehen sein. Das Gas wird durch Leitung ρ ^: dem Ventil ρ (vergl. Fig. 3) zugeführt.

Der Arbeitsvorgang ' dieser Maschine ist folgender: " .

*) Frühere Zusatzpatente: 114102, 116601, 119819.

Beim ersten Niedergang des Kolbens sind das Prefsluftventil i und das Auspuffventil χ geschlossen, während das Gas durch das geöffnete Ventil ρ eingesaugt wird. Gleichzeitig mit dem Ansaugen des Gases findet auf der anderen Seite des Kolbens die Verdichtung der Luft statt, welche durch das Ventil v² ,in die Leitung h bezw. in den Windkessel w befördert wird. Beim Rückgange des Kolbens erfolgt alsdann, nachdem das Gaseinströmventil ρ inzwischen geschlossen worden ist, die Verdichtung des gasförmigen Brennstoffes bis über die Entzündungstemperatur, während auf der anderen Seite des Kolbens gleichzeitig wieder Luft durch die Leitung α und Ventil v^l angesaugt wird. Beim nächstfolgenden Hub des Kolbens öffnet sich das Ventil i und es strömt die Prefsluft in den bis über die Entzündungstemperatur erhitzten Brennstoff ein, so dafs die Verbrennung stattfindet. Hierbei verdichtet gleichzeitig der Kolben k auf der anderen Seite die angesaugte Luft und befördert sie in die Druckleitung h. Bei dem nächsten Rückgange des Kolbens sind die Einlafsventile ρ und i geschlossen, während die verbrannten Gase durch das nunmehr geöffnete Ausströmventil χ entweichen. Hiernach wiederholen sich die Arbeitsvorgänge in der gleichen Reihenfolge.

Die Maschine läfst sich in verschiedener Hinsicht bezüglich der Einzelheiten abändern. Der Mantel des Cylinders g kann mit einer Kühleinrichtung versehen sein. Für die Kühlung kann isothermisch verdichtete Prefsluft benutzt werden. Uebrigens kann auch die Zuführung der Prefsluft beliebig sein; sie kann einer unabhängig von der Maschine arbeitenden Pumpe oder irgend einer anderen Quelle entnommen sein.

Das Arbeitsverfahren gestattet eine weitgehende und empfindliche Regelung. Diese kann zunächst dadurch stattfinden, dafs das Gaseinlafsventil während des Hin- oder Rückganges des Kolbens früher oder später geschlossen wird. In gleicher Weise kann auch die Zuführung der Prefsluft in dem Cylinder g durch bekannte Mittel gesteuert werden.

Bei der'Maschine läfst sich eine Regelung der Prefsluft auch dadurch bewirken, dafs Einrichtungen angeordnet werden, durch welche die vom Kolben angesaugte Luftmenge verändert werden kann.

Die Regelungsvorrichtungen müssen jedoch so ausgeführt sein, dafs der Druck, mit welchem die Prefsluft in den Cylinder eingeführt wird, höher, ist als die Höchstspannung des Brennstoffes, welche wenigstens der Entzündungstemperatur entsprechen mufs, denn sonst würde eine Vertheilung der Prefsluft in feinen Strahlen mittelst Zerstäubungsdüsen oder dergl. nicht möglich sein. Wie weit man mit dem Ueberdruck der Prefsluft über die zur Erzielung der Entzündungstemperatur erforderliche Höchstspannung des Brennstoffes, welche zwischen ziemlich weiten Grenzen schwanken kann, gehen will, hängt von den jeweiligen Verhältnissen ab.

Je höher die Höchstspannung der kalten Prefsluft gewählt wird, um so günstiger gestaltet sich, der theoretische Wirkungsgrad der Verbrennungskraftmaschinen. Man ist. daher nicht gezwungen, die Luft nicht weiter zu verdichten, als zur Einführung in den Brennstoff unbedingt erforderlich ist, und daher stets mit einem bestimmten unveränderlichen Drucke in den Cylinder einzuführen, sondern kann im Gegentheil den Druck der Luft, sofern derselbe nur höher als die Höchstspannung des Brennstoffes ist, beliebig ändern. Dies kann durch die Steuerung des Ventils i und durch die Regelung der angesaugten Luftmenge erreicht werden. Die Höchstspannung des Brennstoffes ist ebenfalls veränderlich. Denn wird eine kleinere Menge Brennstoff, z. B. Gas, durch frühere Absperrung des Gaszuführungsventils ρ angesaugt, so würde das Gas infolge der beim weiteren Vorrücken des Kolbens eintretenden Druckverminderung sich abkühlen. Dies ist jedoch nicht möglich, da die Wandungen des Arbeitscylinders im Inneren noch heifs sind; die Folge wird sein, dafs trotz der Expansion die' Temperatur des Gases nicht sinken, sondern unter Umständen sogar noch eine geringe Steigerung erfahren kann. Bei der darauffolgenden adiabatischen Verdichtung mufs daher, da die Endtemperatur bei derselben Anfangstemperatur lediglich von dem Verhältnifs des Anfangsvolumens zürn Endvolumen abhängig ist, auch bei verminderter Brennstoffzufuhr und bei der dadurch bedingten geringeren Höchstspannung die Entzündungstemperatur des Brennstoffes erreicht werden. Man kann somit auch mit dem Druck der Prefsluft entsprechend herabgehen.

Gegenüber der Maschine des Patentes 108586 ist es bei dieser Maschine, namentlich bei kleineren Ausführungen, vortheilhaft, dafs die besondere Vorrichtung zur Verdichtung des gasförmigen Brennstoffes bis über die Entzündungstemperatur wegfallen kann. Das Arbeitsverfahren ermöglicht ferner die Ausführung einer doppelt wirkenden Maschine. Es kann auch dieses Verfahren mit dem Verfahren des Patentes 108586 so vereinigt werden, dafs der Cylinder auf der einen Seite nach dem Verfahren des Patentes 108586, auf der anderen Seite nach diesem Verfahren arbeitet.

Zweckmäfsig wird die Prefsluft in feinen Strahlen mittelst Zerstäubungsdüsen oder dergl. in den Arbeitsraum geführt, damit eine mög-

liehst innige Mischung und eine möglichst vollständige Verbrennung erzielt wird.

Claims (1)

1. Patent-Anspruch:

   Arbeitsverfahren für Verbrennungskraftmaschinen nach Art des Patentes 108586, dadurch gekennzeichnet, dafs der Brennstoff bis über die Entzündungstemperatur im Arbeitscylinder selbst verdichtet wird, worauf die Prefsluft von niedrigerer Temperatur in den im Arbeitscylinder befindlichen, bis über die Entzündungstemperatur erhitzten gasförmigen Brennstoff eingeführt wird.

   Hierzu 1 Blatt Zeichnungen.