DE246607C

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Publication number: DE246607C
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Description

KAISERLICHES

PATENTAMT.

PATENTSCHRIFT

KLASSE 46«. GRUPPE

GEORG SCHIMMING in BERLIN.

Patentiert im Deutschen Reiche vom 12. Oktober 1909 ab.

Bei Verwendung von flüssigen Brennstoffen ist die sichere Erreichung der Zündtemperatur bei Verbrennungskraftmaschinen auch bei Verdichtung kalter angesaugter Luft , und bei schwer zündbaren Gemischen in der Weise möglich, daß leicht zündbare Öle eingespritzt werden, dagegen muß bei Verbrennungskraftmaschinen, welche mit: explosiblen Gemischen aus gas- oder dampfförmigen Brennstoffen

ίο und Luft betrieben werden, und bei denen die zu langsame oder, nicht sichere Zündung ein Rückschlagen in den RaUm für das explosible Gemisch zur Folge hat, auf die in den Abgasen enthaltene Wärme zurückgegriffen werden.

Es sind Verbrennungskraftmaschinen bekannt, bei denen die Abgase im Zylinder verdichtet werden und in diese Abgase das Brennstoffgemisch eingeführt und entzündet wird. . Wird nun bei solchen Maschinen derart verfahren,

so daß am Ende des Ausdehnungshubes das

Auslaßventil geöffnet, der Überdruck über ' den atmosphärischen dadurch beseitigt und dann das Auslaßventil sofort wieder geschlossen wird, so wird dadurch bei !deinem Verdichtungsraum, wie er zur Erreichung ökonomischer Resultate bei der Ausdehnung Verwendung finden muß, eine zu hohe Temperatur erreicht, die auch besonders für die Erhaltung der Zylinderlaufflächen schädlich ist.

Es sind nun Mittel bekannt, um die Nachteile zu beseitigen, die durch eine zu hohe Verdichtungstemperatur sich einstellen, und zwar die Abkühlung durch Einspritzung von

Wasser. Die Verwendung dieser Mittel zur Regelung der Verdichtungstemperatur ist aber bei Verbrennungskraftmaschinen . mit Einspritzung explosiblen Gemisches aus gasförmigen Brennstoffen und Luft undurchführbar, weil die Zündbarkeit durch diese Verfahren gefährdet wird. Das vorliegende Verfahren zur Regelung der Verdichtungstemperatur macht dagegen Gebrauch von dem Zusätze von kalter Luft zu den Abgasen.

Und zwar erfolgt der Zusatz der Luft entweder in der Weise, daß

a) im oder nach dem äußeren Totpunkte ein Teil der Abgase durch kalte Luft verdrängt wird, oder dadurch, daß

b) verdichtete Luft in die in der Verdichtung begriffenen Abgase eingepreßt wird.

. Durch diesen Luftzusatz wird noch der besondere Vorteil erreicht, daß auch bei den mit Verdichtung der Abgase arbeitenden Maschinen eine Kühlung des Zylinders ohne Anwendung von Wasser usw. erreicht wird, während sonst bei diesen Maschinen auch bei der Verdichtung nur eines Teiles der unverdünnten Abgase die niedrigste Temperatur der im Zylinder enthaltenen Gase gleich der der Abgase ist. Die innere Kühlung des Zylinders, welche schon durch relativ geringe Luftmengen sich erzielen läßt, ist aber von wesentlichem Einfluß auf die Erhaltung der Laufflächen-

Diese Regelung der Zündungstemperatur durch die Zufügung von Luft, so daß eine

Sm

schnelle Zündung sicher erreicht wird, schützt indes erfahrungsgemäß allein nicht gegen das Rückschlagen der Flamme in den mit explosiblen Gemischen gefüllten Vorratsraum, aus welchem der Arbeitzylinder gespeist wird. Zum Schutz gegen das Zurückschlagen muß noch gleichzeitig das Verhältnis zwischen dem höchsten Verdichtungsdruck und dem Einführungsdruck des explosiblen Gemisches in

ίο Betracht gezogen werden. Während es bei flüssigen Brennstoffen nicht von wesentlicher Bedeutung ist, in welchem Verhältnis der Einführungsdruck zu dem höchsten Verdichtungsdruck steht (die Größe des Einführungsdruckes muß bei flüssigen Brennstoffen wegen der Zerstäubung des Öles oft um 50 bis 70 Prozent höher .gewählt werden als der Verdichtungsdruck), ist das Verhältnis von Einführungsdruck und Verdichtungsdruck bei den gas- förmigen Brennstoffluftgemischen neben der Regelung der Verdichtungstemperatur von entscheidendem Einfluß auf das Zurückschlagen der Flamme in den Gemischbehälter.

Bei hoher Differenz dieser beiden Drücke muß zunächst, genau wie bei einer Dampfmaschine, bei welcher die Endverdichtung nicht bis zum Druck des Eintrittsdampfes durchgeführt ist, das Gemisch einströmen und den 'Raum durch seine Menge und seine Entflammung ausfüllen. Dadurch entsteht einmal ein ökonomischer Nachteil. Weit erheblicher als dieser ist aber der Nachteil, daß das plötzlich einströmende Gemisch in den Raum mit dem geringen Druck plötzlich aufflammt, d. h. explodiert und, da das Einlaßventil zur Einführung des Gemisches genügend weit geöffnet sein muß, nunmehr infolge dieser plötzlichen Verbrennung und Erhöhung des Druckes über den Einströmungsdruck ein Rückschlagen der Flamme in den Raum für verdichtetes Brenngemisch eintritt, wodurch eine Zerstörung der Verdichtungsanlage für das Brenngemisch oder eine erhebliche Betriebsstörung erfolgt. Aus diesem Grunde ist es für den regelrechten Betrieb erforderlich, bei der Verdichtung nicht nur die Zündungstemperatur, sondern auch angenähert den Einströmungsdruck zu erreichen, und wird hierzu folgendes Verfahren eingeschlagen. Am Ende des Ausdehnungshubes öffnet in der üblichen Weise das Auslaßorgan und läßt so viel Abgase entweichen, daß der Überdruck im Zylinder beseitigt ist, dann wird während des nun folgenden Verdichtungshubes frische atmosphärische Luft entweder durch Ansaugen im Arbeitszylinder, wenn im Viertakt gearbeitet wird, oder durch Einpressen mittels einer besonderen Pumpe, wenn im Zweitakt gearbeitet wird, in einer solchen Menge den zu verdichtenden Abgasen zugesetzt, daß

ι. die zur sofortigen sicheren Zündung nötige Temperatur erreicht wird;

2. wird der Einführungsdruck so bemessen, daß er möglichst gleich dem Verdichtungsdruck wird.

Es ist selbstverständlich zur Regelung des Druckverhältnisses sowohl möglich, den Verdichtungsdruck nahe dem Einführungsdruck zu bringen (durch Bemessung des Verdichtungsraums und der Menge der Zusatzluft) oder den Einströmungsdruck so zu erhöhen oder zu erniedrigen, daß er möglichst gleich dem Verdichtungsdruck wird. Für die Wirkung ist es gleichgültig, welches Verfahren man einschlägt. .

Claims

Patent-Anspruch:

Arbeitsverfahren für Verbrennungskraft maschinen, bei welchen ein explosibles Gemisch von Luft und gasförmigen oder dampfförmigen Brennstoffen in eine Verdichtungs-Luft- und Rückstände-Mischung in der Nähe des Totpunktes eingeführt wird, dadurch gekennzeichnet, daß sowohl das Mischungsverhältnis der zu verdichtenden Luft und Abgase so gewählt wird, daß die zur sofortigen sicheren Zündung nötige Temperatur erreicht wird als auch gleichzeitig der Einführungsdruck so bemessen wird, daß er möglichst gleich dem Verdichtungsdruck ist.