DE177752C

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Publication number: DE177752C
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Description

KAISERLICHES

PATENTAMT.

Die bekannten Verbrennungsmotoren, bei denen im Arbeitszylinder durch starke Verdichtung die Luft zunächst so weit erhitzt wird, um den alsdann zugeführten unvorgewärmten Brennstoff zu entzünden, müssen Zylinder mit unverhältnismäßig großem schädlichen Raum erhalten, um die Verdichtung der Luft ermöglichen zu können.

Dieser große schädliche Raum bedingt aber

ίο einen nachweisbaren erheblichen Verlust des Nutzeffektes der Maschine. Außerdem setzt dieses Arbeitsverfahren aber auch einen ständigen Mindestverdichtungsdruck von sehr hoher Atmosphärenzahl im Zylinder voraus, zu dem noch die durch die Entzündung des Brennstoffes herbeigeführte Druckerhöhung tritt, so daß solche Motoren dauernd durch-

. schnittlich mit etwa 30 bis 40 Atmosphären Druck zu arbeiten haben.

Der Betrieb derartiger Motoren gestaltet sich infolgedessen durch den dauernden hohen Druck, dem insbesondere die Packungen und Kolbenringe ausgesetzt sind, sehr unrationell und gibt zu häufigen Betriebsstörungen und zeitraubenden und kostspieligen Reparaturen Anlaß.

Das die vorliegende Erfindung bildende Verfahren zum Betriebe von Verbrennungskraftmaschinen und der dazu benutzte Motor unterscheidet sich nun wesentlich und prinzipiell von dem oben angedeuteten bekannten Verfahren und der damit betriebenen Motoren dadurch, daß überhaupt von der Verdichtung der Luft und des Brennstoffes innerhalb des schädlichen Raumes des Arbeitszylinders eines Wärmekraftmotors abgesehen worden ist. Vielmehr wird nach dem vorliegenden Verfahren vorher angewärmte Luft und eventuell auch vorgewärmter Brennstoff durch darauf erfolgende Verdichtung mittels geeigneter Vorrichtungen vollends auf den zur Verbrennung erforderlichen Hitzegrad gebracht und sodann gleichzeitig, aber getrennt voneinander in einen Behälter geleitet. Bei ihrem Zusammentritt erfolgt dann in dem Behälter sofort plötzliche und vollständige Verbrennung unter Bildung eines infolge der chemischen Veränderung des Brennstoffes entstehenden indifferenten Gasgemisches, welches nun dem mit dem Behälter in Verbindung stehenden Motor als Kraftquelle zugeführt wird.

Das neue Arbeitsverfahren erfordert also im Gegensatz zu dem Arbeitsverfahren der eingangs erwähnten bekannten Motoren keinen Mindestdruck von 30 bis 40 Atmosphären und mehr, sondern nur einen gewissen Mindest-. wärmegrad, um den Motor dauernd betriebsfähig zu erhalten, wobei der angewendete Arbeitsdruck ganz beliebig gewählt werden kann, dabei aber nicht höher als der einer Dampfmaschine zu sein braucht.

Das vorliegende, zum Betriebe eines Verbrennungsmotors dienende neue Verfahren gestaltet sich nun wie folgt:

Man leitet gleichzeitig, aber getrennt voneinander, die in bereits geschilderter Weise bis

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nahe an die Entzündungstemperatur des zu . wählenden Brennstoffes erhitzte Luft und den eventuell gleichfalls bis nahe an seine Entzündungstemperatur oder darüber erhitzten Brennstoff in den erforderlichen Mengen in einen geschlossenen Samrnel- oder Vorratsbehälter hinein. Beim Zusammentreffen der Luft und des Brennstoffes in dem Behälter erfolgt sofort plötzliche und vollständige Verbrennung unter Druckerhöhung. Je mehr Luft und Brennstoff in den Behälter eingeleitet werden, desto höher steigt der Druck. Man kann also auf diese Weise durch geregelte Zufuhr von Luft und Brennstoff in dem Behälter einen Beharrungszustand unter jedem gewünschten Druck herbeiführen und dauernd aufrecht erhalten. Das in dem Behälter durch die gleichmäßige dauernde Verbrennung sich bildende indifferente Gas kann nun als Kraftquelle einem Motor zugeführt werden, dessen Einrichtung weiter unten noch näher erläutert werden wird.

Der Behälter selbst wird zweckmäßig durch Ausmauerung oder andere schlechte Wärmeleiter gegen Wärmeausstrahlung geschützt, so daß das darin befindliche Gasgemenge lange Zeit seinen Druck behält und die Maschine nach Stillstand sofort wieder angelassen werden kann.

Die Erhitzung der Luft und eventuell auch die des Brennstoffes geschieht in geeigneter Weise derart, daß die durch die Abgase bezw. die überflüssige Wärme des Maschinenzylinders auf .etwa 2öo bis 300° vorgewärmte Luft bezw. der eventuell ebenfalls vorgewärmte Brennstoff durch je eine Pumpe angesaugt, auf den erforderlichen Hitzegrad verdichtet ■ und sodann in den Vorratsbehälter gepreßt werden.

Auf der beiliegenden Zeichnung ist eine beispielsweise schematische Ausführungsform eines mit einem Vorratsbehälter verbundenen Motors teilweise geschnitten zur Darstellung

■ gebracht, welcher nach dem vorbeschriebenen Verfahren betrieben werden soll.

ι stellt einen vorzugsweise ausgemauerten Behälter dar, in welchem in der bereits geschilderten Weise durch dauernde getrennte Einführung von stark erhitzter Luft und eventuell ebenfalls erhitztem Brennstoff vermöge selbsttätiger Verbrennung das dem Motor als Kraftquelle dienende indifferente Gas erzeugt wird. 2 stellt einen Vorwärmer dar, der in seiner Bauart dem Behälter 1 ähnlich gehalten sein kann.

Durch eine Rohrleitung 3 werden die aus dem Arbeitszylinder 4 entweichenden Abgase in den Vorwärmer hineingeleitet, aus welchem sie nach Abgabe ihrer überschüssigen Wärme aus dem Rohrstutzen 5 nach außen entweichen können. 6 stellt eine durch die Maschinenachse mittels Exzenter oder sonst geeigneter Weise betriebene Luftpumpe dar, welche dazu. bestimmt ist, die infolge der schlangenförmigen., in dem Vorwärmer getroffenen Anordnung des Rohres 7 stark erhitzte Frischluft anzusaugen, durch Kompression auf einen noch höheren Hitzegrad zu verdichten und direkt in den Behälter 1 durch das Rohr 8 hineinzupressen. Das Rohr 9, welches ebenfalls in schlangenförmiger Anordnung den Vorwärmer 2 passiert, dient der Brennstoffpumpe 10 dazu, den infolge des Passierens des Vorwärmers 2 stark vorgewärmten Brennstoff zuzuführen, worauf derselbe, in der Pumpe durch Verdichtung zu einem noch höheren Hitzegrad gebracht, durch das Rohr schließlich in den Behälter 1 gepreßt wird. Würde es eventuell wünschenswert erscheinen, den Brennstoff kalt einzuführen, so könnte man von der Durchleitung des Brennstoffes durch den Vorwärmer Abstand nehmen und denselben direkt dem Gaserzeugurigsbehälter zuführen.

Wie schon erwähnt, findet sofort beim Zusammentreffen der erhitzten Luft und des eventuell erhitzten Brennstoffes . im Behälter eine dauernde und plötzliche Verbrennung statt, durch welche in dem Behälter ein indifferentes, unter Druck stehendes Kraftgas entsteht. Dieses Kraftgas wird durch das Rohr 12 dem Motorzylinder 4 als Kraftquelle zugeführt. Durch das Ventil 13 kann die Zuführung und damit die Arbeitsleistung des Motors ganz nach Belieben geregelt werden. Selbstverständlich kann man auch die Einführung der heißen Luft und des eventuell erhitzten Brennstoffes in dem Sammelbehälter ι durch geeignete Vorrichtungen regeln und auf diese Weise, wie schon erwähnt, die Höhe des in dem Behälter entstehenden Druckes ganz nach Belieben unter Aufrechterhaltung eines sich vollkommen gleichbleibenden Beharrungszustandes ändern oder beibehalten.

Claims

Pate nt-An Sprüche:

1. Verfahren zum Betriebe von Wärmekraftmaschinen, dadurch gekennzeichnet, daß stark erhitzte Luft und erhitzter oder auch nicht erhitzter Brennstoff gleichzeitig, aber getrennt voneinander in einen besonderen Behälter geleitet und dort durch ihr Zusammentreffen zu selbständiger Entzündung gebracht werden, so daß ein in- differentes, unter Druck befindliches Gas entsteht, das als Treibmittel der Wärmekraftmaschine zugeführt wird.

2. Einrichtung zur Ausführung des \⁷erfahrens nach Anspruch 1, dadurch ge-

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kennzeichnet, daß die Luft und, falls erhitzter Brennstoff verwendet wird, auch der Brennstoff zunächst in einem ■Vorwärmer durch die Abgase der Wärmekraftmaschine vorgeheizt, sodann · in von der Wärmekraftmaschine selbst betriebenen Verdichtungsvorrichtungen auf die zur Verbrennung erforderliche Temperatur weiter erhitzt und schließlich durch dieselben Verdichtungsvorrichtungen dem Verbrennungsräume zugeführt werden.

Hierzu ι Blatt Zeichnungen.