DE250692C - - Google Patents

Description

KAISERLICHES

PATENTAMT.

PATENTSCHRIFT

-Ja 250692-KLASSE 46 c. GRUPPE

Dr. PAUL FEHDE in BERLIN.

von Explosionskraftmaschinen.

Patentiert im Deutschen Reiche vom 30. September 1910 ab.

Bei der im folgenden beschriebenen Vorrichtung wird gleichzeitig Knall und Qualm der Auspuffgase von Explosionskraftmaschinen vermieden; folgende Erwägungen erscheinen dafür maßgebend:

Der Knall wird verursacht durch schnelles, ungehindertes Ausfüllen eines mehr oder weniger tiefen Vakuums, welches entstehen kann in einem Hohlkörper oder auch in freier ίο Luft.

Die schnell in ihrem Austritt unterbrochenen Abgase von Explosionskraftmaschinen bilden hinter sich im Abzugsrohr und an ihrer Austrittsstelle ins Freie dadurch ein Vakuum, daß sie einerseits die atmosphärische Luft schnell fortschleudern und teils durch diese Arbeit, teils durch ihre überaus schnelle Expansion fast ihre gesamte Wärme verlieren und sich bis zur Kondenswasserbildung abkühlen:

(Nachzuweisen ist dies Vakuum durch ein in der Abgasleitung angebrachtes federgespanntes Einlaßventil.)

Der übelriechende, weißblaue Qualm der Auspuffgase besteht aus einer (durch Reibung und Wirbelung im Auspufftopf noch verstärkten) Mischung aus überhitzten öl- und Wasserdämpfen.

Wenn man daher durch ungehinderte, schnelle Expansion der Abgase lind Überführung ihrer Wärme in ungestörte, nirgends durch mechanische Hindernisse unterbrochene Bewegung in einem unendlich langen Wege die Abkühlung der Auspuffgase bis zur Kondensation von Wasser- und öldämpfen ermöglicht und gleichzeitig ein schnelles Rückschlagen von Gasen oder Luft in das rückwärts gelegene Vakuum verhindert, so erzielt man ein Austreten von kalten, rauchfreien Abgasen ohne Auspuffgeräusch.

Zur Erläuterung des Vorganges sei zuerst auf Fig. ι verwiesen.

Fig. 2 zeigt die Anordnung von Einlaßventilen e in der Ringleitung, und Fig. 3 zeigt die Konstruktion eines Ventiles.

α ist die Auspuffleitung, welche in einer gewissen Tiefe, etwa wie gezeichnet, in die Leitung b eingeführt ist und dort mündet. Die Leitung b ist bedeutend weiter als die Auspuffdüse d und die austretenden Verbrennungsgase werden beim ersten Auspuff auf das in Ruhe befindliche Luftkissen in δ wirken und dasselbe in schnelle Bewegung versetzen bzw. vor sich her treiben.

Nach dem ersten Auspuff ist schon die ganze Luftsäule in δ bis an die Mündung m hin in energischer Bewegung, und wenn nun bei d bzw. in der Auspuffleitung α das dem Auspuff folgende Vakuum sich bildet, so werden die aus m in der Richtung des Auspuffes austretenden Gase nicht geeignet sein, ihre Bewegung zu unterbrechen und in die Düse d und Auspuffleitung α zurückzuschlagen und dort knallbildend zu wirken, sondern es wird der Zeitraum zwischen dem ersten und zweiten Auspuff überwunden werden, ohne daß

(2. Auflage, ausgegeben am 14. November

ein Rückschlag in das Vakuum der Auspuff- j leitung α eintritt.

Dieser Rückschlag bewirkt aber den Knall. Natürlich tritt aus dem Zwischenraum ο zwischen m und χ ein Teil der Verbrennungsgase aus, aber diese austretenden, überschüssigen Gase werden ebenfalls infolge ihrer Bewegung nach außen nicht geeignet sein, nach innen in die weit hinterliegende Düse d

ίο einzutreten.

Das Wesentliche des Vorganges besteht also darin, daß man in schneller Bewegung befindliche Gasströme an der Auspuffdüse vorbeiführt, und daß man diese in schneller Bewegung befindlichen Luftströme durch die Auspuffgase selbst treibt (und zwar in ihrer Gesamtheit oder durch einen großen Teil derselben).

Man bedarf keiner besonderen mechanischen Mittel und Einrichtungen, sondern die in schnellster Bewegung (etwa 800 m in der Sekunde) befindlichen Auspuffgase der Leitung bewirken die Erzeugung von beispielsweise (je nach den Querschnittsverhältnissen) 200 m in der Sekunde sich bewegenden Luftströme im geschlossenen Rohre b, welche die Auspuffdüse an der Außenseite umschließen und das Eintreten und Rückschlagen von Luft oder Gasen in das Vakuum der Auspuffleitung verhindern.

Zur Erläuterung des Vorganges wird noch folgendes bemerkt:

Die Auspüffe und Vakuumbildung erfolgen in einer äußerst kurzen Zeit hintereinander; man'muß bedenken, daß ein vierzylindriger Motor 1000 Auspüffe in der Minute hat. Es würde nicht möglich sein, Luft, welche die Auspuffdüse umschließt und welche in Ruhe ist, in diesem kurzen Zeitraum in genügende Bewegung zu setzen. Etwas anderes ist es aber, wenn die Luft, welche an der Auspuffdüse vorbeistreicht, schon in schneller Bewegung ist. Am besten ist es natürlich, daß diese strömende Luft die Auspuffdüse vollständig umgibt.

Eine weitere Geruchlosmachung der Abgase läßt sich erzielen durch ihre Behandlung vermittels der in Fig. 4 gezeichneten Vorrichtung, indem nämlich entweder die noch kurz nach ihrem Austritt aus den Zylindern glühenden Gase durch Mischung mit frischer Luft, welche durch einen Abzweig d³ derselben dem direkt entströmenden Teil derselben durch Ventile e unter Druck durch eine injektorähnliche Vorrichtung d^%, d⁴·, d^b zugeführt wird, einer Nachverbrennung unterworfen werden, oder auch dieselben nur an einer weiter entfernt liegenden Stelle nach ihrer Abkühlung rein mechanisch mit Luft vermischt und verdünnt werden.

Nachdem infolge des Abziehens der Gase sich dann ein Vakuum gebildet hat, strömt durch die Rückschlagventile hindurch neue Luft in die Rückkehrleitung hinein.

(Nur auf diese Weise läßt sich tatsächlich eine Mischung von Gasen mit frischer Luft erzielen, da eine reine Injektorwirkung, wie sie bei einem stetig wirkenden Strome bekannt ist, bei den ständig unterbrochenen Abgasstößen von Explosionskraftmaschinen unmöglich ist.)

Eine Knallabschwächung findet jedoch durch diese Vorrichtung nicht statt, da bei der großen Strömungsgeschwindigkeit der Gase von bis zu etwa 800 m eine Verlängerung des Abzugsweges selbst um 10 m eine Verlängerung der Austrittsdauer derselben nur um einen ganz bedeutungslosen Bruchteil einer Sekunde zur Folge hat. ■;

Es ist nun noch zu erwähnen, daß die doppeltrichterartige Ausbildung der Mündungen m und d von großer Bedeutung für die gute Wirkung ist. Man kann selbstverständlich die überflüssigen Gase an einer beliebigen Stelle der Ringleitung b abführen durch Schlitze oder einzelne öffnungen, ebenso wie man statt der vollen Umschließung beider Rohrsysteme ein Nebeneinanderliegen der Rohrsysteme wählen kann. . Am besten wird man aber die Doppeltrompetenfofm für die austretenden Gasteile wählen, wie dies bei m, χ in Fig. ι dargestellt ist. Es bilden sich da drei sich umschließende Ströme, der innere Auspuffgasstrom d, der in m, χ sich bildende Überleitungsstrom der schon abgekühlten Gase, der die Ringleitung passiert hat, und zwanglos wird sich von diesen überströmenden, abgekühlten Gasen ein Teil durch den äußeren Ringraum zwischen m, χ abscheiden und ins Freie treten. Hauptsächlich aber wird ein' Sichstauen oder Aufeinanderprallen der Gase vermieden, da sie sich ja ringförmig nach allen Seiten ausweichen können und eine neue Wärmebildung durch Aufhebung der Bewegung vermieden wird.

Claims (3)

1. Patent-Ansprüche:

   i. Vorrichtung zur Verminderung des Geräusches und des Geruches der Auspuffgase von Explosionskraftmaschinen, bei der die aus dem Auspuffrohr tretenden Gase in eine in sich geschlossene Rohrleitung mit Verbindungsöffnung zur Außenluft übergeführt werden, dadurch gekennzeichnet, daß die Auspuffleitung (a) in die in sich geschlossene Rohrleitung (b) einmündet, so daß die Auspuffgase den Inhalt der Rohrleitung durch Strahlwirkung in schnell kreisende Bewegung setzen, während der letztere durch seine schnelle Vorbeibewegung an der Auspuffmündung auf diese ejektorartig einwirkt und das

   Eintreten von Luft bzw. Gas in dieselbe verhindert.
2. 2. Vorrichtung nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß ein abgezweigter Teil (d^&) derselben vermittels einer Rückkehrleitung, welche mit Einlaßventilen (e) versehen ist, frische Luft zur Mischung mit dem direkt abziehenden Teil derselben in eine injektorartige Vorrichtung preßt.
3. 3. Vorrichtung nach Anspruch 1, bestehend in doppeltrichterförmiger Ausbildung der Enden einer Rückkehrrohrleitung.

   Hierzu 1 Blatt Zeichnungen.