DE2609963C2 - Kolbenbrennkraftmaschine zum Betrieb mit einem staubförmigen Brennstoff - Google Patents
Kolbenbrennkraftmaschine zum Betrieb mit einem staubförmigen BrennstoffInfo
- Publication number
- DE2609963C2 DE2609963C2 DE2609963A DE2609963A DE2609963C2 DE 2609963 C2 DE2609963 C2 DE 2609963C2 DE 2609963 A DE2609963 A DE 2609963A DE 2609963 A DE2609963 A DE 2609963A DE 2609963 C2 DE2609963 C2 DE 2609963C2
- Authority
- DE
- Germany
- Prior art keywords
- fuel
- internal combustion
- combustion engine
- plunger
- engine according
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired
Links
Classifications
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
- F02B—INTERNAL-COMBUSTION PISTON ENGINES; COMBUSTION ENGINES IN GENERAL
- F02B45/00—Engines characterised by operating on non-liquid fuels other than gas; Plants including such engines
- F02B45/02—Engines characterised by operating on non-liquid fuels other than gas; Plants including such engines operating on powdered fuel, e.g. powdered coal
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02T—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
- Y02T10/00—Road transport of goods or passengers
- Y02T10/10—Internal combustion engine [ICE] based vehicles
- Y02T10/30—Use of alternative fuels, e.g. biofuels
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Mining & Mineral Resources (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Combustion & Propulsion (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Fuel-Injection Apparatus (AREA)
- Output Control And Ontrol Of Special Type Engine (AREA)
Description
Die Erfindung betrifft eine Kolbenbrennkraftmaschine mit von einem Kühlmittel durchsetzten Kolben zum
Betrieb mit «inem staubförmigen Brennstoff, der durch
eine mechanische Brennstofl-Dosier- und -Schleuder
vorrichtung für jeden Zylinder während eines Kompres-
sioushubes taktweise in den Hubraum geschleudert wird; der bevorzugte Brennstoff ist dabei Kohlenstaub.
Brennkraftmaschinen, in denen als Brennstoff Kohlenstaub verbrannt wird, sind erkannt. Aus der DE-PS
7 49 195 ist eine Brennkraftmaschine bekannt, bei der der Arbeitszylinder über eine, im Bereich des Zylinderkopfes gelegene Drosselöffnung mit einer Beikammer
in Verbindung steh',; in dieser Beikammer, in die der staubförmige Brennstoff mit Hilfe einer mechanischen
Dosiervorrichtung eingebracht wird, wird ein Luft-Brennstoffgemisch entzündet und durch den dabei
entstehenden Überdruck in den Arbeitszylinder geschleudert, wobei diesen Hauptstrahl schneidende
Gasstrahlen aus zusätzlichen Speicherräumen eine
Verwirbelung und Auflösung des Hauptstrahls zur
gleichmäßigen Verteilung des Brennstoff-Luftgemisches im Arbeitszylinder bewirken sollen.
Aus der DE-OS 25 09 400 ist ein anderer Mechanismus für das Einspritzen von staubförmigem Brennstoff
in den Zylinder bekanntgeworden, bei dem die Brennstoffmenge, durch ein einstellbares Vakuum dem
Mechanismus leistungsabhängig zugeteilt, über eine zentrale Einblaseinrichtung mit Hilfe eines Gasstromes
vom Zylinderkopf her in den Hubraum des Zylinders
eingebracht wird.
Eine gleichmäßige Füllung des Verbrennungsraumes mit Brennstoff zu erreichen, bereitet den bekannten
Konstruktionen Schwierigkeiten, da eine homogene
Verteilung des Kohlenstaubes im Zylinderraum durch einfache Verwirbelung bzw. zentrales Einblasen eines
Gas-Kohlenstaub-Gemisches nicht erreicht werden kann; die bekannten Maschinen weiser, daher im
Betrieb bei jedem Arbeitstakt eine andere Füllung und damit unterschiedliche Leistung auf, so daß die Zugabe
einer bestimmten Kohlenstaubmenge pro Arbeitstakt in Abhängigkeit von der geforderten Leistung schwierig
ist.
Aufgabe der Erfindung ist es, die taktweise Brenn-Stoffzuführung zu den Zylindern der Maschine so zu
verbessern, daß ihre Füllung bei gleichbleibender Leistung für jeden Takt gleich ist; darüberhinaus ist es
die Aufgabe, eine rechtzeitige, d. h. nicht zu frühe und auch nicht zu späte, und eine möglichst gleichmäßige
Verteilung des Brennstoffes im Verbrennungsraum vor der Zündung zu erreichen und darüber hinaus
Zündungen zu einem falschen Zeitpunkt zu vermeiden.
Nach der vorliegenden Erfindung wird diese Aufgabe durch eine im wesentlichen durch eine Rotationsfläche
begrenzte Tasche im Kolbenboden gelöst, die eine Hinterschneidung aufweist, wobei die Schleudervorrichtung
und die Tasche derart ausgebildet und gegeneinander ausgerichtet sind, daß die maximal pro Arbeitstakt
erforderliche Brennstoffmenge aus der Vorrichtung durch eine seitliche öffnung im vom Kolben überstrichenen
Bereich der Zylinderwand tangential in die Tasche eintritt und sich unter der Einwirkung des in der
Tasche erzeugten Dralles innerhalb der Hinterschneidung sammelt, ferner dadurch, daß die Form der
Hinterschneidung eine Freigabe des in ihr innerhalb eines Zeitintervalls in der ersten Hälfte des Kompressionshubes
gefangenen Brennstoffes in den oberhalb des Kolbens befindlichen Verbrennungsraum unter dem
Einfluß abnehmender Fliehkräfte und zunehmender axialer Verzögerung des Kolbens während eines
Zeitintervalls ermöglicht, das sich innerhalb der zweiten Hälfte des Kompressionshubes befindet.
Der durch die Dosier- und -Schleudervorrichtung pro Takt eingeschleuderte Brennstoff wird bei der neuen
Anordnung zunächst in der Tasche des Kolbenbodens gefangen, in dem relativ kalten, gekühlten Kolben vor
Falschzündungen bewahrt und zu einem späteren Zeitpunkt des Kompressionshubes, weitgehend gleichmäßig
verteilt, in den Verbrennungsraum freigegeben.
Das Einfangen des Brennstoffes wird zum einen durch die au Γ die Staubpartikel wirkende Zentrifuglakraft, die
auf Grund des tangentialen Eintrittes des Brennstoff-Strahles in die rotationssymmetrische Tasche erzeugt
wird und zum zweiten durch die in der ersten Hälfte eines Kompressionshubes auftretende Beschleunigung
des aufwärtsbewegten Kolbens erreicht. Da voraussetzungsgemäß die Kolben der Maschine — ebenso wie
selbstverständlich die Zylinder — relativ intensiv, bspw. mit Wasser, gekühlt werden, wird eine vorzeitige
Zündung des in der Tasche gefangenen Brennstoffes vermieden.
Die Freigabe des Brennstoffes aus der Tasche erfolgt in einem Zeitintervall während der zweiten Hälfte des
Kompressionshubes. In dieser zweiten Hälfte führt der Kolben eine verzögerte Axialbewegung aus, so daß der
Brennstoff auf Grund infolge der Reibung abnehmender Fliehkräfte und auf Grund seiner Trägheit aus der
Tasche in den Verbrennungsraum entweicht, wobei dieses Entweichen durch die Formgebung der den
Austritt führenden, vorteilhafterweise als Kegelfläche ausgebildeten Hinterschneidung der Tasche unterstützt
wird.
Die Begrenzung der Tasche durch eine zur Kolbenmaschine gleichsachsige Rotationsfläche bewirkt dabei,
daß die Verteilung des Brennstoffes im Verbrennungsraum zumindest weitgehend rotationssymmetrisch und
damit gleichmäßig erfolgt Das Entweichen des Brennstoffes aus der Tasche kann darüberhinaus
zusätzlich durch eine bekannte zentrale Lufteinblaseeinrichtung im Zylinderdeckel verbessert werden, durch
die komprimierte Luft zentral in die Tasche eingeblasen wird. Weiterhin ist es vorteilhaft, für die Verbrennung
eine Zündhilfe vorzusehen, die bspw. in der Einspritzung eines Zündöls oder in der Anordnung einer Glühkerze
bestehen kann.
Bei mit Spülschlitzen ausgerüsteten Maschinen ist es darüber hinaus zweckmäßig, wenn eine Steuervorrichtung
die Schleudervorrichtung erst freigibt, wenn die Spülschlitze mindestens teilweise durch den sich
aufwärts bewegenden Kolben abgedeckt sind, um Verwehungen durch die Spülluftströmung zu vermeiden.
Bei einer bevorzugten Ausführungäfo-m der Maschine
ist die Dosier- und Schleudervorrichtung ein von einem Druckmittel gesteuerter angetriebener Plunger,
der für das Einschleudern des Brennstoffes in den Verbrennungsraum bei seinem Arbeitshub einen Brennstofförderkanal
vollständig bis zur Einmündung in den Verbrennungsraum durchsetzt, wobei der Plunger
vorteilhafterweise doppelt gesteuert sein kann. Die Führung des Plungerhubes bis zur Einmündung des
Förderkanals in den Verbrennungsraum dient dabei zur Reinigung dieses Kanals. Die leistungsabhängige Regu-•ierung
der pro Takt einzuschleudernden Brennstoffmenge kann dabei vorteilhafterweise durch Variation
des Plungerhubes erfolgen; dieser kann darüberhinaus asymmetrisch so gesteuert werden, daß sein Arbeitshub
rasch, sein Rücklauf jedoch langsam erfolgt, wofür in dem Druckmittelabfluß einer Seite der Plungersteuerung
ein Drosselorgan vorgesehen ist. Weiterhin kann für den folgerichtigen Ablauf der Brennstoffdosierung
und sein Einschleudern in den Verbrennungsraum in de.ii Brennstofförderkanal ein gegen Verdrehung
gesicherter Steuerschieber vorgesehen sein, der von einem Druckmittel gesteuert den Förderkanal abwechselnd
einerseits zu seiner Füllung mit einem brennstoffgefüllten Druckspeicher verbindet und andererseits für
den Arbeitshub des Plungers freigibt; für einen zeitlich korrekten Ablauf dieser Steuerung ist es vorteilhaft,
wenn die Bewegungen des Plungers und des Steuerschiebers mit der Kurbelwelle der Maschine synchronisiert
sind. Weiterhin kann darüberhinaus der Plunger zweckmäßigerweise während seines Arbeitshubes den
Steuerschieber durchdringen.
Ei^e vorteilhafte Ausführungsform für die Brennstoffzuführung
kann verwirklicht werden, wenn der Druckspeicher durch ein« kontinuierlich gegen seinen Druck
arbeitende Brennstoffzuführeinrichtung mit Brennstoff gespeist ist. Diese Zuführeinrichtung kann dabei einem,
mehreren oder allen Zylindern der Maschine zugeordnet sein und bspw. in einer Förderschnecke bestehen.
Darüberhinaus können die Brennstoff führenden Kanäle in Flußrichtung des Brennstoffes sich vorteilhaft
stetig erweitern, um ein Pressen des Brennstoffes und ein Verstopfen der Kanäle durch Propfenbildung zu
vermeiden.
Im folgenden wird die Erfindung anhand eines Ausführungsbeispiels im Zusammenhang mit der Zeichnung
näher erläutert:
Fig.] ist ein axialer Längsschnitt durch einen
Zylinder und einen Kolben einer erfindungsgemäß ausgebildeten Brennkraftmaschine;
Fig. 2 gibt den Schnitt H-Il von Fi g. 1 wieder;
F i g. 3 zeigt im Schnitt ITI-ITI ein Detail aus Fig. 1;
F i g. 4a bis 4d stellen verschiedene Steuerdiagramme für den Hub und die Druckmittelbeaufschlagung des
Brennstoffplungers und des Steuerschiebers in Abhängigkeit von der Zeit bzw. dem Kurbelwinkel A der
Kurbelwelle oder der dadurch bestimmten Stellung des Kolbens dar.
F i g. 5 schließlich ist der Schnitt V-V von F i g. 2.
In einem Zylinder 1 (Fig. 1), zu dem Kühlräume 2 zwischen einem Zylindereinsatz 3 und dem Zylindermantel
lagebildet werden, bewegt sich ein Kolben 4 hin und her. der ebenfalls von einem Kühlmittel durchsetzte
Kühlräume 9 aufweist. Auf dem Zylinder 1 ist über den Einsatz 3 ein Zylinderdeckel 5 abgestützt, der entweder
Kanal 19 vorgesehen. Die Veränderung dieser Länge erfolgt mit Hilfe eines eingeschraubten Anschlags 22 für
den Plunger 16, durch den der Rückwärtshub des Plungers begrenzt wird und verändert werden kann.
Der Anschlag 22 ist mit seinem Gewinde 26 in ein das entsprechende Muttergewinde tragende Zwischenstück
77 zwischen dem Gehäuse 20 des Plungers 16 und dem Gehäusedeckel 21 eingeschraubt. Der Deckel 21 enthält
darüberhinaus die Einrichtung für die leistungsabhängige Regulierung der Brennstoffmenge.
Wie in Fig. 3 angedeutet, wirkt bei dieser Regulierung
ein leistungsabhängiges .Stellsignal (Doppelpfeil 23 in F i g. 3) auf eine Zahnstange 24, die ihrerseits über ein
Ritzel 25 den mit ihm verbundenen Anschlag 22 in dem Zwischenstück verstellt und so auf diese Weise
leistungsabhängig die Brennstoffmenge reguliert.
Für den Antrieb des Plungers 16 ist ein hydraulisches
cmc £cimai
do
rn ?in
Brennstoff-Einspritzdüse 6 aufweist.
Dementsprechend kann durch diese Düse 6 z. B. als Zündhilfe ein Brennöl eingespritzt werden. In diesem
Fall ist die Düse 6 mit Öffnungen ausgestattet, die das öl vorwiegend in radialer Richtung im Verbrennungsraum
7 des Zylindereinsatzes 3 verteilen.
Die Düse kann aber auch statt radialer öffnungen eine zentrale, axiale Austrittsöffnung haben, die in eine
Tasche 8 des Kolbens 4 gerichtet ist. Die Düse 6 wird dann mit komprimierter Luft beschickt und hat die
Aufgabe, das vollständige Austreiben des zuvor in der Tasche 8 gefangenen Brennstoffes zu unterstützen.
Auf der einen Seite des Zylinders 1 sind Spülschlitze 11 und Auspuffschlitze 12 gezeigt, von denen die
Eintrittsschlitze 11 bereits durch den Kolben 4 auf seinem Weg zu seinem, in F i g. 1 gestrichelt skizzierterten,
oberen Totpunkt (ORP auf der Zeitachse der F ι g. 4) verschlossen sind.
Die im Boden des Kolbens 4 zentral gelegene Tasche
8 wird durch eine Rotationsfläche begrenzt, die durch Rotation eines im Abstand von der zentralen Symmetrieachse
des Kolbens 4 bzw. des Zylinders 1 angeordneten, um diese rotierenden. S-förmigen Kurvenstückes
entsteht. Auf diese Weise wird in der Tasche 8 eine ringförmige Hinterschneidung 13 gebildet für die
vorübergehende Aufnahme des eingeschleuderten Brennstoffes.
Diesen schleudert eine Dosier- und Schleudervorrichtung
15. die in der Seitenwand des Zylinders I angeordnet ist und durch den Einsatz 3 hindurch geht.
im wesentlichen tangential in die Tasche 8 ein. wie Fig. 2 verdeutlicht. In der Tasche 8 wird der
Brennstoffstrahl 14 in eine Drallströmung umgelenkt, so daß der Brennstoff, wie bereits beschrieben, sich in der
Hinterschneidung 13 sammelt.
Die Vorrichtung 15 besteht aus einem durch ein Druckmittel doppelt gesteuerten und angetriebenen
Plunger 16, der sich beim Einschleudern des Brennstoffes durch eine Durchtrittsöffnung 17 in einem
Steuerschieber 18 hindurch, in einem Brennstofförderkanal 19 bewegt Der Hub des Plungers 16 geht dabei so
weit, daß sein freies Ende den Kanal 19 vollständig durchläuft, obwohl für das Einschleudern des Brennstoffes
nur ein Hub erforderlich ist, der der mit Brennstoff gefüllten Teillänge 19a des Kanals 19 entspricht Der
darüber hinausgehende Zusatzhub des Plungers 16 dient zur Reinigung des Kanals 19.
Für die lastabhängige Regulierung der Brennstoffmenge ist eine Variation der mit Brennstoff gefüllten
Länge 19a bzw. des ihr zugeordneten Volumens im
System rgesn, ? jc ührr
Leitungen 32 und 33 sowie Drehschieber 27 bis 30 den Zylinderräumen 36 und 37 zu beiden Seiten des
Servokolbens 31, der den Antrieb für die Bewegung des Plungers 16 darstellt, zugeführt bzw. aus diesem
weggeführt wird. Steuernuten 34 und 35 bzw. 38 und 39 der, an sich auf einer gemeinsamen Welle starr
miteinander verbundenen und synchron mit der Kurbelwelle umlaufenden, Drehschieber 27 bis 30 — die
nur in Άτ Zeichnung der besseren Übersicht wegen
getrennt dargestellt sind — steuern dabei durch Herstellen einer Strömungsverbindung zwischen den
Leitungen 32 und 33 und einer Druckleitung 40 bzw. einer Ablaufleitung 41 Zu- und Abfluß des Druckmittels
zu und aus den Räumen 36 bzw. 37.
Um nach einem Arbeitshub einen verzögerten und langsamen Rücklauf des Plungers 16 zu erreichen, ist in
der zum Schieber 38 führenden, aus der Leitung 32 abzweigenden Leitung 44 ein fest voreingestellter
Drosselöffnung versehenes Drosselorgan 45 vorgesehen.
Die Füllung des Kanalstückes 19a mit Brennstoff ist gesteuert von dem Steuerschieber 18, der durch eine
Schneide 42 (Fig. 2). die in eine entsprechende Ausnehmung 43 eines VerschluQstückes 76 (F i g. 5) für
einen Druckraum 58 an seiner Unterseite eingreift gegen Verdrehung gesichert ist. Für die Steuerung
dieser Füllung ist neben dem Durchtritt 17 für den Plunger 16 im Schieber 18 ein halbkreisförmiger Kanal
46 vorgesehen, durch den — bei entsprechendei Stellung des Schiebers 18 — das Kanalstück 19a de«
Brennstofförderkanals 19 mit einem sich in Flußrichtunj des Brennstoffes stetig erweiternden Kanal 47 v..-bun
den ist. Dieser Kanal 47 geht von einem Druckraum 4?
eines Druckspeichers 48 aus. Dem Raum 49 wire kontinuierlich Brennstoffstaub über eine sich ebenfall!
in Flußrichtung erweiternde Leitung 50 zugeführt. Di( Leitung 50 ist an einen kontinuierlich arbeitende!
Schneckenförderer 51 angeschlossen. Der dem Raum 4« zugeführte Brennstoff steht unter dem Druck des durcl
die Feder 52 belasteten Kolbens 53.
Um die Steuerbewegung ausführen zu können, ist de Schieber 18 mit einer einseitigen Druckmittelsteueruni
versehen, die gegen eine Feder 54 arbeitet Der durcl das Druckmittel bewirkte Hub des Steuerschiebers 18 ii
die — den Arbeitshub des Plungers 16 ermöglichende Stellung ist durch einen Anschlag 55 zusätzlich exak
begrenzt um ein genaues Einpassen der Durchtrittsöii
nung 17 in den Brennstofförderkanal 19 sicherzustellen.
Die Druckmittelsteuerung des Schiebers 18 erfolg ebenfalls über Drehschieber 56 und 57, die wiederuri
der Kurbelwelle synchronisiert sind. Die Drehschieber 56 und 57 verbinden über eine Leitung 66 den
Druckmittelraum 58 auf der Steuerscite des Schiebers 18 und über ihre Stcucrnutcn 59 bzw. 60 mit einer
Druckleitung 61 bzw. einer Abflußlleitung 62, die zu dem bereits im Zusammenhang mit der Plungersteuerung
ervvhnten hydraulischen System gehören.
Mit 63, 64 und 65 sind Leckage-Abführleitungen für Druckmittel bzw. Kohlenstaub oder Entlüftungsleitungen
bezeichnet.
In F i g. 4 zeigt das Diagramm a die Stellungen fund e
des Steuerschiebers 18, wobei von der Grundlinie aus die Hubposilion willkürlich der Füllstellung f und die
Grundposition der Arbeits- oder Einschleuderstellung c zugeordnet ist. Diagramm b gibt die Stellungen g
(Grundstellung) und ή (Hubstellung) sowie den Weg des Brennstoffplungers 16 zwischen diesen Stellungen
wieder, während die Darstellung 4c — zu Diagramm 45
gehörend — die diesen Stellungen und Wegen zugeordneten Druckverhältnisse im Raum 58 unter dem
Steuerschieber 18 und F i g. 4d, zu Diagramm 46 gehörend, die Druckverhältnisse im Raum 36 für den
Plunger 16 wiedergegeben. In beiden Darstellungen ist eine Druckbeaufschlagung vertikal und ein druckloser
Zustand horizontal schraffiert angezeigt.
Anhand der Fig. 4a bis 4d ergeben sich für den den
Brennstoff dosierenden und einschleudernden Plunger 16 und den Steuerschieber 18 folgende Bewegungsabläufe:
' η unteren Totpunkt LTf des Kolbens 4 befindet sich
der Plunger 16 in zurückgezogener Stellung und liegt am Anschlag 22 an; er nimmt also zu diesem Zeitpunkt
seine Grundstelle g (Fig. 4) ein. Sein bei einer Druckbelastung den Arbeitshub g—h bewirkender
Druckraum 36 (F i g. 4b) ist drucklos, d. h. der Drehschieber 27 trennt die Leitungen 32 und 40 voneinander,
während gleichzeitig die Nut 38 des Schiebers 29 die Leitung 32 über das Drosselorgan 45 mit der
Ablaufleitung 41 in Verbindung hält. Llmgekehrt dazu verbindet zu diesem Zeitpunkt die Nut 35 des Schiebers
28 die Leitungen 33 und 40 miteinander; gleichzeitig sind die Leitungen 33 und 41 selbstverständlich
voneinander getrennt.
Der Steuerschieber 18 (Fig.4a) befindet sich zu
diesem Zeitpunkt bei einer Druckbelastung im Druckraum 58 (F i g. 4c) gegen die Wirkung der Feder 54 auf
dem Weg zwischen seiner in Fig.4a oben liegend angenommenen Füllposition f und der Arbeits- oder
Einschleuderstellung e. Der Schieber 57 sperrt zu dieser Zeit die Leitungen 62 und 66, während gleichzeitig die
Leitungen 61 und 66 über die Nut 59 des Schiebers 56 miteinander in Verbindung stehen. Der Raum 19a im
Förderkanal 19 ist mit Brennstoff gefüllt
Zur Zeit 70, die etwa den in Fig. 1 und 2 gezeigten Stellungen des Kolbens 4 und des Plungers 16 und des
Schiebers 18 entspricht, beginnt — sobald der Steuerschieber 18 seine Arbeitsstellung e erreicht hat —
im Raum 36 die Druckphase (F i g. 4b), und der Plunger 16 führt aus seiner Grundstellung g heraus einen Hub
nach h aus, bei dem er den ganzen Kanal 19 durchläuft
und die im Kanalstück 19a befindliche Brennstoffmenge in den Hubraum 7 einschleudert Im Diagramm Ab ist
dabei einerseits ein Hub g—h des Plungers 16 für maximale Leistung dargestellt, die durch die eine
leistungsabhängige Extremstellung des Anschlags 22 gegeben ist; andererseits ist in gestrichelten Linien ein
s starr auf einer gemeinsamen Welle angeordnet und mit Hub g'—h angedeutet, der dem minimalen Brennstoffbedarf
bei minimaler Leistung entspricht und bei der anderen Extremstellung des Anschlags 22 ausgeführt
wird.
ίο Der Hub des Plungers 16 in die Position Λ (Fig.4b)
und damit die Druckphase im Raum 36 sind zur Zeit 71 beendet (Fig. 4b). Aus dem Raum 36 fließt das
Druckmittel nunmehr über eine Strömungsverbindung 32, 44, 38 und 41, durch die Drossel 45 verzögert, ab,
i<; während sich gleichzeitig über einen Weg 40, 35, 33 im
Raum 37 auf der anderen Seite des Servokolbens 31 für den Plunger 16 ein Druck aufbaut und sich der Plunger
Ifi infnlpprlpsspn wicHpr in Hip ClmnrUtpIliinir σ rptn σ'
bewegt, die er zur Zeit 73 resp. 72 erreicht. Bei dieser Bewegung sei zu einem zwischen 71 und 73
liegenden Zeitpunkt 72 der Plunger 16 so weit zurückgelaufen, daß er durch Verlassen der öffnung 17
den Steuerschieber 18 nicht mehr an eine Verschiebung hindert. Zur Zeit 72 ist daher durch entsprechende
Stellung der Schieber 56 und 57 die Druckphase im Raum 58 beendet (Fig.4c) und der Steuerschieber 18
beginnt unter der Wirkung der Feder 54 von e nach f (Fig.4a) zu laufen, wobei er die Position /"zur Zeit 74
erreicht.
jo In dieser Stellung verbindet der Ringkanal 46 des
Schiebers 18 den Kanal 47 mit dem Teilstück 19a des Kanals 19, wodurch in dem Druckraum 49 eine gewisse
Entlastung erfolgt. Durch diese Entlastung fördert der Kolben 53, angetrieben von der Feder 52, die für den
nächsten Takt nötige Brennstoffmenge in das Kanalstück 19a, womit die Dosier- und Schleudervorrichtung
15 wieder für den nächsten Einschleudervorgang bereit ist.
Der Füllvorgang ist ?ur Zeit 75 beendet, ab der sich im
Raum 58 wieder ein Druck aufbaut und der Steuerschieber 18 infolgedessen in seine Arbeitsposition e
zurückläuft, wobei bei Erreichen des Zeitpunktes 70 der Kreislauf geschlossen ist.
Abschließend sei noch kurz die Zuordnung der in den Fig.4a bis 4d gezeigten Zeiten zur Stellung des Arbeitskolbens 4 skizziert. Ausgehend vom unteren Totpunkt LTf des Kolbens 4 soll die Einschleuderung des Brennstoffes in den Hubraum 7 bzw. in die Tasche 8 des Kolbens 4 erfindungsgemäß in der ersten Hälfte
Abschließend sei noch kurz die Zuordnung der in den Fig.4a bis 4d gezeigten Zeiten zur Stellung des Arbeitskolbens 4 skizziert. Ausgehend vom unteren Totpunkt LTf des Kolbens 4 soll die Einschleuderung des Brennstoffes in den Hubraum 7 bzw. in die Tasche 8 des Kolbens 4 erfindungsgemäß in der ersten Hälfte
so eines Kompressionshubes stattfinden. In F i g. 4 übertragen,
bedeutet das, daß die Druckphase 70 bis 71 für den Brennstoffplunger 16, wie gezeigt, in der ersten Hälfte
des Zeitintervalles UTP bis OTP, das den Kompressionshub
des Kolbens wiedergibt, liegen muß. Im Zeitintervall 71 bis OTP findet dann das Entweichen des
Brennstoffes aus der Tasche 8 sowie die Zündung und Verbrennung des Brennstoffes statt
Die Zeitpunkte 72,73,74 und 75 sind nicht direkt mit
dem Weg und der Stellung des Arbeitskolbens 4 verbunden und können daher in gewissen Grenzen nach
anderen Notwendigkeiten frei gewählt werden.
Hierzu 4 Blatt Zeichnungen
Claims (14)
1. K-oIbenbrennkraftmaschine mit von einem
Kühlmittel durchsetzen Kolben zum Betrieb mit einem staubförmigen Brennstoff, der durch eine
mechanische Brennstoff-Dosier- und -Schleudervorrichtung für jeden Zylinder während eines Kompressionshubes taktweise in den Hubraum geschleudert
wird, gekennzeichnet durch eine im wesentlichen durch eine Rotationsfläche begrenzte
Tasche (8) im Kolbenboden, die eine Hinterschneidung (13) aufweist, wobei die Schleudervorrichtung
(15) und die Tasche (8) derart ausgebildet und gegeneinander ausgerichtet sind, daß die maximal
pro Arbeitstakt erforderliche Brennstoffmenge aus der Vorrichtung (15) durch eine seitliche öffnung im
vom Kolben (4) überstrichenen Bereich der Zylinderwand tangential in die Tasche (8) eintritt und
sich unter der Einwirkung des in der Tasche (8) erzeugten Dralles innerhalb der Hinterschneidung
(13) sammelt, ferner dadurch gekennzeichnet, daß die Form der Hinterschneidung (13) eine Freigabe
des in ihr innerhalb eines Zeitintervalles in der ersten Hälfte des Kompressionshubes gefangenen Brennstoffes in den oberhalb des Kolbens (4) befindlichen
Verbrennungsraum unter dem Einfluß abnehmender Fliehkräfte und zunehmender axialer Verzögerung
des Kolbens (4) während eines Zeitintervalls ermöglicht, das sich innerhalb der zweiten Hälfte des
Kompressionshubes befindet
2. Brennkraftmaschine nach Anspruch 1 mit einer Lufteinblaseeinrichtung in C .m Zylinderdeckel,
dadurch gekennzeichnet, laß die komprimierte Luft
zentral in die Tasche (8) des seinm oberen Totpunkt (OPT)zustrebenden Kolbens (4) eingeblasen wird.
3. Brennkraftmaschine nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß in dem Zylinderdeckel (5) eine
zentrale Lufteinblaseinrichtung (6) vorgesehen ist, durch die komprimierte Luft zentral in die Tasche (8)
des seinem oberen Totpunkt (OPT) zustrebenden Kolbens (4) eingeblasen wird.
4. Brennkraftmaschine nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Hinterschneidung (13)
durch eine den Austritt des staubförmigen Brennstoffes in den Verbrennungsraum führende Kegelfläche begrenzt ist.
5. Brennkraftmaschine nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch eine Steuervorrichtung (27), die die
Schleudervorrichtung (15) erst freigibt, wenn die Spülschlitze (11) mindestens teilweise durch den sich
aufwärts bewegenden Kolben (4) abgedeckt sind.
6. Brennkraftmaschine nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Dosier- und Schleudervorrichtung (15) aus einem von einem Druckmittel
angetriebenen und gesteuerten Plunger (16) besteht, der bei seinem Arbeitshub für das Einschleudern des
Brennstoffes in den Hubraum (7) einen Brennstoffförderkanal (19) vollständig bis zur Einmündung in
den Hubraum (7) durchsetzt.
7. Brennkraftmaschine nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß der Plunger (16) doppelt
gesteuert ist.
8. Brennkraftmaschine nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß die leistungsabhängige Regulierung (23) der Brennstoffmenge durch Variation
des Plungerhubes erfolgt.
9. Brennkraftmaschine nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß in dem Brennstofförderkanal
(19) ein gegen Verdrehung gesicherter Steuerschieber (18) vorgesehen ist, der — von einem
Druckmittel gesteuert — den Förderkanal (19) abwechselnd einerseits zu seiner Füllung mit einem
brennstoffgefüllten Druckspeicher (48) verbindet und andererseits für den Arbeitshub des Plungers
(16) freigibt
10. Brennkraftmaschine nach Anspruch 9, dadurch
gekennzeichnet, daß der Plunger (16) während
ίο seines Arbeitshubes den Steuerschieber (18) durchdringt
11. Brennkraftmaschine nach Anspruch 9, dadurch
gekennzeichnet, daß der Druckspeicher (48) durch eine kontinuierlich gegen seinen Druck arbeitende
Brennstoffzuführeinrichtung (51) mit Brennstoff gespeist ist
12. Brennkraftmaschine nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß die brennstoff-führenden Strömungswege (50, 47) — mit Ausnahme des vom
ίο Plunger (16) durchsetzten Förderkanals (19) — sich
in Flußrichtung stetig erweitern.
13. Brennkraftmaschine nach Anspruch 6 oder 9, dadurch gekennzeichnet, daß die Bewegungen des
Plungers (16) und des Steuerschiebers (18) mit der
Kurbelwelle der Maschine synchronisiert sind.
14. Brennkraftmaschine nach Anspruch 6 oder 7,
dadurch gekennzeichnet, daß die Plungerbewegung derart asymmetrisch gesteuert ist, daß sein Arbeitshub rasch, sein Rücklauf jedoch langsam erfolgt,
wofür in dem oder einem Druckmitteiabfluß der Plungersteuerung ein Drosselorgan (45) vorgesehen
ist
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
CH275376A CH611976A5 (de) | 1976-03-05 | 1976-03-05 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
DE2609963B1 DE2609963B1 (de) | 1977-08-11 |
DE2609963C2 true DE2609963C2 (de) | 1978-04-06 |
Family
ID=4240830
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
DE2609963A Expired DE2609963C2 (de) | 1976-03-05 | 1976-03-10 | Kolbenbrennkraftmaschine zum Betrieb mit einem staubförmigen Brennstoff |
Country Status (5)
Country | Link |
---|---|
US (1) | US4056080A (de) |
JP (1) | JPS52107414A (de) |
CH (1) | CH611976A5 (de) |
DE (1) | DE2609963C2 (de) |
DK (1) | DK143360C (de) |
Families Citing this family (7)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US3193927A (en) * | 1961-06-05 | 1965-07-13 | Bedrijven Van Het Nl I Voor Zu | Apparatus and process for separating whey from cut coagulated milk |
US4359970A (en) * | 1981-03-19 | 1982-11-23 | Clements Corp. | Internal combustion engine utilizing particulate fuel |
US4907565A (en) * | 1989-02-22 | 1990-03-13 | Caterpillar Inc. | High pressure gasifier and diesel cycle internal combustion engine system |
US5266086A (en) * | 1989-12-20 | 1993-11-30 | Caterpillar Inc. | Intermittently-fed high-pressure gasifier process |
US6318311B1 (en) * | 1999-09-10 | 2001-11-20 | Tohatsu Corporation | Cylinder-injection type two cycle combustion engine |
US6382176B1 (en) * | 2000-06-07 | 2002-05-07 | Design & Manufacturing Solutions, Inc. | Method for injecting and combusting fuel with a piston head having a top surface recess |
US9151220B2 (en) * | 2013-11-30 | 2015-10-06 | Wieslaw Julian Oledzki | Rotary two-stroke internal combustion engine fueled by solid particulate |
Family Cites Families (7)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US1216403A (en) * | 1916-05-05 | 1917-02-20 | George A Bertsch | Fuel-mixer. |
US1583669A (en) * | 1921-08-05 | 1926-05-04 | Charles A Brown | Internal-combustion engine |
AT123727B (de) * | 1930-07-18 | 1931-07-10 | Friedmann Alex Fa | Zentralschmiervorrichtung. |
GB450727A (en) * | 1934-07-25 | 1936-07-23 | Schichau F Gmbh | Improvements relating to the supply of pulverulent fuel to internal combustion engines |
GB522104A (en) * | 1938-02-22 | 1940-06-10 | Hannoversche Maschb Ag | Improvements in or relating to the combustion and clearance spaces of internal combustion engines |
GB547256A (en) * | 1941-02-19 | 1942-08-20 | David Joseph Smith | Improvements in compression-ignition engines adapted for operation with solid and liquid fuels in combination |
US2534346A (en) * | 1943-12-23 | 1950-12-19 | Texas Co | Internal-combustion engine |
-
1976
- 1976-03-05 CH CH275376A patent/CH611976A5/xx not_active IP Right Cessation
- 1976-03-10 DE DE2609963A patent/DE2609963C2/de not_active Expired
- 1976-08-26 US US05/718,086 patent/US4056080A/en not_active Expired - Lifetime
-
1977
- 1977-02-15 JP JP1469177A patent/JPS52107414A/ja active Pending
- 1977-02-25 DK DK82277A patent/DK143360C/da active
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
DK143360C (da) | 1981-12-14 |
DE2609963B1 (de) | 1977-08-11 |
DK143360B (da) | 1981-08-10 |
JPS52107414A (en) | 1977-09-09 |
CH611976A5 (de) | 1979-06-29 |
US4056080A (en) | 1977-11-01 |
DK82277A (da) | 1977-09-06 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
DE2653402A1 (de) | Einrichtung und verfahren zur beeinflussung des verbrennungsablaufs bei einer viertakt-drehkolben-verbrennungskraftmaschine | |
DE69533226T2 (de) | Zwillingskolbenbrennkraftmaschine | |
DE2645908C2 (de) | Dieselmotor | |
DE2523712C3 (de) | Zweitaktbrennkraftmaschine mit Doppelkolben | |
DE2609963C2 (de) | Kolbenbrennkraftmaschine zum Betrieb mit einem staubförmigen Brennstoff | |
DE2909591C2 (de) | Zweitakt-Gegenkolben-Brennkraftmaschine | |
DE2244145C3 (de) | Brennkraftmaschine mit äußerer Verbrennung | |
DE3012022A1 (de) | Verbrennungs-kolbenkraftmaschine | |
DE2227440A1 (de) | Mehrstufiges brennverfahren fuer mit interner verbrennung arbeitende brennkraftmaschinen | |
DE2411213C3 (de) | Verbrennungsraum für eine Brennkraftmaschine mit Schichtladung | |
DE612784C (de) | Drehkolbenbrennkraftmaschine | |
DE2621628C2 (de) | Zweitaktkolbenbrennkraftmaschine mit Gemischvorverdichtung im Kurbelkasten | |
DE490735C (de) | Doppelkolben-Zweitaktbrennkraftmaschine | |
DE4408553C1 (de) | Vorrichtung zur Gemischeinblasung für eine Brennkraftmaschine | |
DE971928C (de) | Arbeitsverfahren und Einspritzvorrichtung fuer mit UEberladung betriebene Dieselmaschinen | |
DE2110778A1 (de) | Verbrennungskraftmaschine | |
DE2328041A1 (de) | Drehkolben-verbrennungsmotor | |
DE2617047A1 (de) | Kolbenbrennkraftmaschine mit verbrennung von feinteiligem, festem brennstoff | |
DE2907533C2 (de) | Anordung zum Spülen und Laden der Zylinder einer Zweitaktbrennkraftmaschine | |
DE1231482B (de) | Vorrichtung zum Einbringen des Brennstoffes bei schnellaufenden Einspritzbrennkraftmaschinen, insbesondere mit Gemischverdichtung und Fremdzuendung | |
DE4429276C2 (de) | Verfahren zum Betreiben einer Verbrennungskraftmaschine mit Mehrtaktfunktion und Verbrennungskraftmaschine, insbesondere Zweitaktmotor | |
DE4012491A1 (de) | Fremdgezuendete brennkraftmaschine, insb. zweitaktmaschine, mit spuelung | |
CH296441A (de) | Mit Luftverdichtung und Selbstzündung arbeitende Brennkraftmaschine. | |
DE966044C (de) | Verfahren zum Betrieb eines Zweitaktverbrennungsmotors | |
DE3528620C2 (de) |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
8339 | Ceased/non-payment of the annual fee |