DE1918445C - Vorrichtung zur Verbrennung von flussigen Kohlenwasserstoffen - Google Patents

Description

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Die Erfindung bezieht sich auf eine Vorrichtung ties Brennstoffes vor oder während der Vergasung

zur Verbrennung von flüssigen Kohlenwasserstoffen also nicht verwirklicht ist. Das führt im Ergebnis

mit sinterporösem Brennkamrnerzylinder, in dessen /ti einem schwer zündfähigen Gemisch aus kalter

Wandung die Kohlenwasserstoffe eingeführt werden, Luft und verhältnismäßig großen Brennstofftiöpf-

imd umgebenden Ringrauni mit Sekundärluft/ufüh- 5 chen.

rung. Eine derartige Vorrichtung ist bekannt (vgl. Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine

österreichische Patentschrift 162 413). Bei der hc- Vorrichtung der eingangs beschriebenen Art so /u

kannten Ausführungsforni tropfen die Kohlenwasser- gestalten, daß ohne weiteres die Zündung möglich

stoffe drucklos auf die Innenwand des Brennkam- Ist und die Verbrennung unter allen Betrrbshedin·

merzylinders, der im allgemeinen aus keramischem to gungen funktionssicher erfolgt.

Material besteht. Der Brennkammerzylinder wirkt so Diese Aufgabe wird erlindungsgemäß dadurch gc-

gleiclisam als Docht und nach Erwärmung als Ver- löst, daß der sinterporöse Brennkammerzylinder ai^

gasungskörper. Die betriebsmäßige Erwärmung bei metallischem Werkslof! besteht und eine durch einen

Dauerbetrieb erfolgt durch die Verbrennung selbst. Zwischenboden mit Durchtritt gebildete Vorkammer

Zum Zwecke der Zündung ist eine Vorwärmung er- '5 aufweist — wobei in die Wandung des Breiiukam-

forderli;h. Dazu muß bei der bekannten Ausfüh- merzylinders die Kohlenwasserstolle unter Druck ein-

rungslorm besonderer Vorwärmbrennstoff in eine am geführt werden — und daß in der Vorkammer eine

Brennkammerzyl'nder ausgeformte Pfanne eingeführt gegen den Zwischenboden als Gcgenelektiode urbei-

und klassisch einzündet werden. Das alles ist um- (ende Eunkenzündeinrichtung angeordnet ist, wäh

Ständlieh und verhindert den Einsatz dort, wo auto- ^ϊ0 rend die Sekundärluft den Brennkammerzylindei

inatische Zündung unter Verzicht auf gleichsam be außenseitig über die gesamte Länge unmittelbar be

triebsfremde Vorwärmung verlangt wird. Letzteres streicht.

ist praktisch bei jedem modernen Einsatz und ins- Bei der erfindungsgemäßen Vorrichtung kann ohne besondere der Fall, wenn die Vorrichtung beispiels- weiteres und unter allen Betriebsbedingungen die weise mit einer Kraftfahrzeugheizung kombiniert ²⁵ Zündung mit Hilfe der Funkenzündeinrichtung durch werden soll. Die bekannte Vorrichtung ist aber auch geführt werden, wobei du· Zündung zunächst in der funktionell nachteilig. Tatsächlich findet in dem sin- Vorkammer geschieht, um sich mit steigender Belerporiisen Brennkammerzylinder hauptsächlich nur triebstemperatur in den Innenraum des Brennkanieine Vergasung ouer genauer Verdampfung der Koh- merzylinders hirifortzusetzen. Ist d;i Jurch der Brenn lenwasserstoffe statt, während '"diglieh im Bereich ³° kammerzylinder insgesamt auf Temperatur gebracht, der Mündung infolge Seknidärluftzuführung durch so findet die Verbrennung hauptsächlich in dem den besondere Bohrungen des Brc nkammerzylinders Brennkammerzylinder umgebenden Ringraum statt, hindurch Verbrennung eintritt. Durch eine venturi- de^r von der Sekundärluft durchströmt wird. Gleichartige Einschnürung ist Vorsorge getroffen, daß die zeitig bleibt gemeinsam als Stabilisierungsflamme die Verbrennungsllamme nicht zurücksehlägt. Nach ³⁵ Verbrennung auch im Innern des Brennkammer/yhnauWen ist bei der bekannten Ausführungsform der ders aufrechterhalten, wobei in den Brennkammer Brennkammerzylinder für den Verbrennungs- bzw. zylinder über dessen äußere M >dung rückströ.nend Vergasungsvorgang neutral oder inaktiv und über eintretende Sekundärluft auch hier die Verbrennung praktisch seine gesamte Länge von einer Isolations- unterstützt. Im Ergebnis wird eine unter allen Beschicht umgeben, die zwischen einer rohrförmigen ⁴° triebsbedingungen suhere Verbrennung erreicht. Umhüllung und Abdichtungsringen gehalten wird. Im folgenden wird die Erfindung an Hand einer Die so eingestellte Verbrennung ist nur unter be- lediglich ein Ausführungsbeispiel darstellenden Zeichstimmten aerodynamischen und thermodynamischen nun ρ ausführlicher erläutert, wobei in aer ein/igen Parametern stabil. Die bekannte Vorrichtung ist da- Figur cine eründungsgeinäße Vorrichtung im Längsher dort nicht funktionssicher, wo vom Einsatz diese schnitt dargestellt ist.

Parameter schwanken, also unterschiedliche äußere Innerhalb eines Gehäuses 1, das teilweise auch Betriebsbedingungen vorliegen. Das ist ebenfalls bei einen Wandteil einer Vorrichtung zum Wärmeaus-Kraftfahrzeugen durch wechselnden Fahrtwind und tausch zwischen den Verbrennungsgasen und einem auch bei Einsatz im Freien unvermeidbar. Luft- oder Wasscrslrom darstellt, ist ein Ringraum 2

Ähnliche Nachteile gelten auch für eine Einrieb- vorgesehen. Dieser Ringraum 2 ist durch einen aus tung (vgl. USA.-Patentschrift 2 712 352), bei der einem oder mehreren Teilen bestehenden, im wesentzwar ein sinterporöser Zylinder verwirklicht ist, die- liehen zylindrischer Blechmantel 3 gebildet, der scr jedoch von innen elektrisch beheizt wird und zwecks Wärmeisolierung im Abstand von den Wanddahei nicht als Brennkammer dient. Allerdings ist hier ₅₅ flächen des Gehäuses 1 angeordnet ist. Das eine Ende zusiit/lich bereits eine Funkenzündeinrichtung ver- des Blechmantels 3 ist an eine Stirnwand des Gewirklicht. Bei einer anderen bekannten Vorrichtung häuses 1 angeschlossen, in der eine Funkenzündein-(USA.-Patenlschrift 2 471833), bei der ein Brenn- richtung 5 angeordnet ist, während das andere Ende kammerzylinder und ein umgebener Ringraum für des Blechmantcls 3 und damit der Ringraum 2 nach die Zuführung von Sekundärluft verwirklicht sind, 6o innen in das Gehäuse 1 ausmündet, um die Verbrencrfolgt die Vergasung oder Verdampfung mit einem nungsgasc durch das Gehäuse und ein nicht gezeigtes besonderen Heizkörper, der permanent elektrisch be- Abgasrohr austreten zu lassen. Die erforderliche Verheizt wird und über Strahlung die Vergasung bewirkt. brennungsluft wird durch eine Öffnung 6 zur Inncn-Hier ist nachteilig, daß eine permanent elektrische seite des Gehäuses 1 innerhalb eines Abschnittes zuBeheizung erforderlich ist. Im übrigen kennt 6s geführt, der gegen den von den Verbrennungsgasen man Ausführungsformen (vgl. USA.-Patentschrifl durchströmten Teil durch eine Wand 7 abgeschirmt 2 38(> 746), bei denen die Vergasung des Brcnnstof- ist. Der Funkenzündeinrichtung 5 wird durch Primärfes in kaltem Zustand stattfindet, eine Aufhetzung luftölTnungen 8 in der Wandung eines rohrförmigen,

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Im Bereich der Stirnwand des Gehäuses liegenden lind die Funkenzüiuleinrichtung 5 umschließenden llndteiles des Blechmantels 3 Primäihift zugeführt, Während die Sekundärluft über Sekundärluftzufuhr- |^:.fl'nungen ¹J zugeführt wird, die in einer radial verlaufenden Sltrnwandung des Blechmantels 3 vorgesehen sind, welches den zylindrischen Teil des BlechmaMels 3 mit dem genannten engeren, die Funkenziindeinrichtimg umgebenden Endabschnitt verbindet. Die Sekundäiluftzufuhröffnungen 9 sind .so ausgebildet, daIi sie der Luft eine Rotationsbewegung ei teilen. Das bisher Beschriebene stimmt im wesentlichen mit der herkömmlichen Ausbildung einer Vorrichtung zur Verbrennung von Benzin od. dgl. überein.

Ferner ist der Ringraum 2 neben der Funkenzündcinrichtung 5 mit einem sinterporösen Brennkammer- z\ linder 10 aus gesintertem, hitzebeständigem, metallischem WerkstolT von guter Wärmeleitfähigkeit, vorzugsweise gesintertem, rostfreiem Stahl, versehen, ao Dieser Brennkammerzylinder 10 Desteht aus einem im wesentlichen zylindrischen, zum Blechmantel 3 koaxial angeordneten Körper, der an seinem der Funkenzündeinrichtung 5 zugewandten Ende eine Vorkammer 14 und an seinem entgegengesetzten Ende eine zum Ringraum 2 hin offene Hauptkammer IS aufweist. Die Vorkammer 14 und die Hauptkammer 15 sind durch einen Zwischenboden 16 voneinander getrennt, der mit einem oder mehreren Durchtritten 17 versehen ist, welche in bezug auf den Vergasungsraum asymmetrisch angeordnet sind, um dem Luft- und Verbrennungsgasstrom eine Wirbelbewegung zu erteilen. Die Funkenzündeinrichtung 5 weist nur eine Elektrode auf, die in die Vorkammer 14 bis zu einem als Funkenstrecke geeigneten Abstand von dem Zwischenboden 16 hineinragt, der die Gegenelektrode bildet. Der Brennstoff wird über eine Brennstoflzuführungsleitung 18 zugeführt, die an den Brennkammerzylinder 10 angeschlossen ist und in einen Hohlraum 19 in dessen Material mündet, um den Biennstoff durch die Kanäle des Sintermaterials πι verteilen.

Bei Inbetriebnahme werden der Funkenzündeinrichtung Hochspannungs-Stromimpulse zugeführt, um zwischen den beiden Elektroden, die von der Elektiodc der F.'nkerizündeinrichtung 5 und dem Zwischenboden 16 als Gegenelektrode gebildet werden, Funken zu erzeugen, wobei gleichzeitig dem Hohlraum I¹J Brennstott zugeführt wird, Die hohe Tcnperutur des Funkens bewirkt eine sehr lokale Vergasung und Zündung, wodurch eine Verbrennung eingeleitet wird, deren Wärme dazu ausgenützt wird, um Uk Verbrennungszone allmählich zu vergrößern, bis dugesamte freie Oberfläche des Brennkammerzyliiulcis 10 für die Vergasung des Brennstolfes und zur Bildung einer stabilen Flamme in Anspruch genommen worden ist.

Während des Betriebes dient in erster Linie du Hauptkammer IS zur Vermischung von vergastem Brennstoff mit Luft und zum Halten und teilweise zum Formen der Flamme. Jedoch auch der Rinj' raum 2 zwischen der Außenseite des Brennkammer Zylinders und dem Blechmantel 3, dem die Sekundärluft zugeführt wird, unterstützt ebenso wie — zumindest was die Vermischung anbelangt — die Vorkammer 14 diese Vorgänge. Ohne vom Erfindungsgedanken abzuweichen, ist es auch möglich, den Brennkammerzylinder .terart auszubilden, daß er eine Anzahl von strömung', .näßig parallel zueinander angeordneten Hauptkammern aufweist, wodurch das Verhältnis zwischen Vergasungsoberfläche und Durchflußquerschnitt erhöht werden kann.

Unabhängig von der Ausbildung der Funkenzündeinrichtung dient der Brennkammerzylinder dazu, die Zündung zu erleichtern und im Anschluß daran einen stabilen Verbrennungsvo^rgang zu gewährleisten.

Claims (1)

1. Patentanspruch:

   Vorrichtung zur Verbrennung von flüssigen Kohlenwasserstoffen mit sinterporösem Brennkammerzylinder, in dessen Wandung die Kohlenwasserstoffe eingeführt werden, und umgebender Ringraum mit Sekundärluftzuführung, dadurch gekennzeichnet, daß der sinterporöse Brennkammerzylinder (10) aus metallischem Werkstoff besteht und eine durch einen Zwischenboden (16) mit Durchtritt (17) gebildete Vorkammer (14) aufweist — wobei in die Wandung des Brennkarnmenrylinders (10) die Kohlenwasserstoffe unter Druck eingeführt werden — und daß in der Vorkammer (14) eine gegen den Zwischenboden (16) als Gegenelektrode arbeitende Funkenzündeinrichtung (5) angeordnet ist, während die Sekundärluft den Brennkammerzylinder (10) außenseitig über dessen gesamte Lange unmittelbar bestreicht.

   Hierzu 1 Blatt Zeichnungen