DE277003C

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Publication number: DE277003C
Application number: DENDAT277003D
Authority: DE

Description

KAISERLICHES

PATENTAMT.

Bayern.

Die Vorrichtung ist für Explosions- und Verbrennungskraftmaschinen bestimmt, bei denen der Brennstoff vor der Einführung in den Arbeitszylinder in einen mit letzterem in fortwährender offener Verbindung stehenden Lagerraum gefördert, und bei denen die Zündung auf beliebige Weise eingeleitet wird. Bei derartigen Maschinen besteht der Übelstand, daß sich der Arbeitsprozeß nicht unter allen

ίο Betriebsverhältnissen gleichmäßig gut abspielt, sondern daß vielmehr mit dem Wechsel der Verhältnisse — beispielsweise des Brennstoffes, der Verdichtungsspannung, der Belastung — Unregelmäßigkeiten oder Störungen eintreten.

Diesem Übelstand soll durch die vorliegende Erfindung begegnet werden, und zwar in der Weise, daß das Volumen des Brennstofflagerraumes verändert wird.
Die Entzündlichkeit eines Brennstoff-Luftgemisches hängt ab von seiner Temperatur, seinem Druck und von der Innigkeit der Mischung von Brennstoff und Luft. Bei Maschinen ohne Veränderung des Brennstofflagerraumes seinem Volumen nach ist bei schwacher Belastung die ganze Maschine kälter, infolgedessen der kühlende Einfluß der Wandungen stärker und daher die Endspannung und Temperatur der Verdichtung niedriger wie bei hoher Belastung. Andererseits ist bei schwacher Belastung die Menge des pro Ladung zugeführten Brennstoffes nur ein Bruchteil der bei hoher Belastung zugeführten Brennstoffmenge. Infolgedessen ist die zerstäubende Wirkung der in den Brennst offlagerraum während der Verdichtung eindringenden Luft auf den Brennstoff eine stärkere, da ungefähr die gleiche Luftmenge auf eine kleinere Brennstoffmenge einwirkt wie bei hoher Belastung.

Ist nun die Verbesserung der Zündfähigkeit infolge wirksamerer Zerstäubung ·— diese hängt von der konstruktiven Ausbildung der Vorrichtung ab — eine intensivere als die Verminderung der Zündfähigkeit, die durch Herabsetzung von Druck und Temperatur bei niedriger Belastung eintritt, so ist die Gefahr der Frühzündungen gegeben.

Verbessert sich dagegen die Zündfähigkeit bei sinkender Belastung — infolge der Konstruktion der Zerstäubervorrichtung oder infolge der Beschaffenheit des Brennstoffes — nicht in dem Maße, wie sie durch Herabsetzung von Druck und Temperatur vermindert wird, d. h. wird die Verschlechterung der Zündfähigkeit durch Verminderung von Druck und Temperatur nicht ausgeglichen durch Verbesserung der Zerstäubung, dann ist die Möglichkeit gegeben, daß Versager von Zündungen eintreten.

Es können demnach mit sinkender Belastung der Maschine nicht nur Versager der Entzündung infolge verminderter Spannung und Temperatur, sondern auch Frühzündungen, infolge besserer Zerstäuberwirkung, eintreten, je nachdem der eine oder der andere Einfluß der wirksamere ist.

Dies gilt für leicht- und schwerentzündliche Brennstoffe. Nur sind im allgemeinen leicht entzündliche Brennstoffe (z. B. Benzin) gegenüber schwerentzündlichen (z. B. Teeröl) in be-

zug auf die Zerstäubung viel empfindlicher, während wiederum nicht entbenziniertes Rohöl etwa ebenso leichtentzündlich wie Benzin und doch gegenüber Zerstäubung wesentlich unempfindlicher ist.

In den Fig. ι bis 4 der Zeichnung sind vier Ausführungsbeispiele schematisch dargestellt. In sämtlichen Figuren ist α der Arbeitszylinder, c die Brennstoffzuleitung, f die Mündung des Brennst offlagerraumes in den Arbeitszylinder, die in der Regel durch eine verengte Öffnung (Düsenöffnung) gebildet sein wird, d ist ein Ventil, durch das Einblaseluft zugeführt wird und welches gesteuert werden kann. Der Kolben g, der von Hand oder durch Regler oder Servomotor verstellt wird, bewirkt die Volumenänderung des Brennstofflagerraumes.

Fig. ι zeigt die Einrichtung bei Anwendung

auf Maschinen mit Glührohr b, welches die Entzündung des Gemisches bewirkt.

Bei der Einrichtung nach Fig. 2 wird die Entzündung der Ladung durch den Glühkopf b bewirkt.

In Fig. 3 ist die Einrichtung in ihrer An-Wendung auf Maschinen dargestellt, bei denen die Zündung durch die Verdichtungswärme eingeleitet wird.

Fig. 4 stellt eine Maschine dar, bei welcher der Brennstoff entweder durch die Entzündung eines Teiles des Kammerinhaltes in den Arbeitszylinder geschleudert oder bei der er durch die aus der Kammer in den Arbeitszylinder zurückströmende Luft mitgerissen wird. Bei dieser Ausführungsform fehlt infolgedessen das Einblaseluftventil d.

In sämtlichen vier Ausführungsbeispielen (Fig. ι bis 4) wird die während der Verdichtung aus dem Arbeitszylinder in den Brennstofflagerraum strömende Luft den Brennstoff erwärmen und zerstäuben. Dies wird dadurch erreicht, daß der Luftstrom von der schrägen Wand e nach dem Brennstoff hin abgelenkt wird. Die Wirkung der Einrichtung sei an folgenden Beispielen erläutert:

i. Wenn die Maschine mit der Einrichtung nach Fig. 1 mit leichtentzündlichem Brennstoff (z. B. mit Benzin) und mit geringer Belastung betrieben wird, so wird der Lagerraum durch Hineinschieben des Kolbens g seinem Volumen nach verkleinert, damit eine möglichst große Menge der durch Kanal f während des Verdichtungshubes einströmenden Luft auf den Brennstoff erwärmend einzuwirken vermag, um dadurch das Versagen der Entzündung zu verhindern.

2. Arbeitet dagegen die gleiche Maschine mit leichtentzündlichem Brennstoff und holier Belastung, so entsteht die Gefahr eier Frühzündungen, da infolge der größeren zur Verbrennung gelangenden Brennstoffmengen eine erheblich stärkere Erwärmung der Maschine eintritt. Es darf deshalb zweckmäßig von der in den Brennstofflagerraum eindringenden Luftmenge nur ein möglichst kleiner Teil erwärmend auf den Brennstoff einwirken. Um dies zu erreichen, wird der Rauminhalt des Lagerraumes durch Herausschieben des Kolbens g vergrößert.

3. Arbeitet hingegen die Maschine nach Fig. 4 mit schwerentzündlichem Brennstoff und schwacher Belastung, so wird es zur Begünstigung der Erwärmung des Brennstoffes erforderlich, den Kolben g nach außen zu schieben und dadμrch den Lagerraum zu vergrößern. Es wird hiermit erreicht, daß eine größere Menge heißer Luft mit dem Brennstoff in Berührung kommt und ihn infolgedessen stärker erwärmt, um sogenannte Versager zu vermeiden.

4. Wenn die gleiche Maschine mit schwerentzündlichem Brennstoff und hoher Belastung arbeitet, ist zur Vermeidung vorzeitiger Entzündung die umgekehrte Maßnahme erforderlich, der Raum ist durch Verschieben des Kolbens g nach innen zu verkleinern.

In sämtlichen vier Beispielen ist angenommen, daß bei sinkender Belastung die Zündfähigkeit durch Spannungs- und Temperaturverminderung um einen größeren Betrag .vermindert wird, als sie durch die eintretende wirksamere Zerstäubung erhöht wird. Ist aber das Gegenteil der Fall, d. h. wird durch entsprechende Ausbildung der Zerstäuber vorrichtung die Wirkung der intensiveren Zerstäubung bei sinkender Belastung die Verschlechterung der Zündfähigkeit, die durch die geringere Erwärmung und den geringeren Druck erfolgt, weitaus überwiegen, so wird die Regelung im entgegengesetzten Sinne erfolgen müssen, um Frühzündungen zu vermeiden. Mit anderen Worten, es müssen in diesem Fall die entgegengesetzten Änderungen in bezug auf die Raumgröße vorgenommen werden wie in den angeführten Beispielen.

Claims

Patent-Anspruch :

Brennstoffeinführungsvorrichtung für Explosions- und Verbrennungskraftmaschinen mit Glührohr-, Glühkopf-, elektrischer oder Kompressionszündung, dadurch gekennzeichnet, daß das Volumen des mit dem Arbeitszylinder ständig verbundenen Brennstofflagerraumes vergrößert oder verringert wird, sowohl entsprechend der Art des zur Anwendung gelangenden Brennstoffes als auch entsprechend der mit der Änderung der Belastung der Maschine größer oder kleiner werdenden Brennstoffmenge.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen.