DE307018C - - Google Patents

Description

Durch das Patent 302450 ist ein Arbeitsverfahren unter Schutz gestellt, welches zum Gegenstand hat, vermittels eines; kreisenden, schwersiedenideri Kühlmittels Abwärme.' des Motors in regulierbaren Mengen in- den Arbeitsgang der Verbrennungskraftmaschine zurückzuführen, dadurch, daß ander schwersiedenden Flüssigkeit die Luft, der Brennstoff oder die .Ladung vorgewärmt wirdl.

Es ergeben sich hieraus wertvolle Wirkungen für den Arbeitsvorgang des Motors selbst. Es wird eine bessere Vergasung des Brennstoffes erreicht, der Zünddruck kann in gewissen Grenzen verändert werden und dem Brennstoff wird im Motor die 'Konidetiisiationsmöglichkeit entzogen.. . ;

Es kann nun für Motoren, namentlich sol-, chen, die mit. Spritzvergasern arbeiten, von großem Wert sein, je nach der. Art dejs, zur Verwendung kommenden Brennstoffes, die Vorwärmung des Brennstoffes bzw. der Ladebestandteile vor, im oder hinter dem Vergaser . (auf möglichst konstante Temperatur) vorzunehmen, namentlich dann, wenn man in. den Motoren flüssige Brennstoffe verschiedener Art nacheinander benutzen will, beispielsweise in dem einen Falle Benzol, im zweiten Falle . Naphtalin,- im dritten - Falle ein Schweröl. . '

Bei Benzol beispielsweise wird ea im allgemeinen genügend sein, die Ansaugeleitung . hinter, dem Vergaser auf eine Temperatuir zu bringen, die höher liegt wie der Siedepunkt des Benzols, z. B. auf ungefähr 1.00 bis 150°. .· Wunde man verflüssigtes Naphtalin in den Vergaser einspritzen, und dieses hätte beim Austritt, aus der Düse ioo°, und wird durch das Ansaugerohr, z. B. im ■ Winter Luft von — io° eingeführt, so liegt die Gefahr vor, daß das Naphtalin z. B. in der Düse erstarrt und diese verstopft. In diesem Falle ist es dringend wünschenswert, die Luft vor dem Vergaser auf eine Temperatür zu bringen,. die. über idem Schmelzpunkt des Naphtalins liegt, und zwar z. B. auf ungefähr 90⁰. .

Bei ölen hingegen mit. sehr hohem Siede-.punkt öder, Zündungspunkt kann es wünschenswert sein, sowohl vor, wie im, oder hinter dem Vergaser die Luft und die Lädung zu erwärmen, wie es der Eigenart des Brennstoffes entspricht.

In allen Fällen istt es auch von höchster Wichtigkeit, die erwünschte Temperatur mögliehst konstant einhalten zu können, und diese Beständigkeit der Temperatur ermöglicht erst völlig, das Arbeitsverfahren nach dem Patent ^302450 unter Verwendung, kreisender schwersiedendler Flüssigkeiten ' durchzu-. führen. Man hat bereits Versuche gemacht, die Luft ader die Laidung vor oder hinter dem Vergaser vorzuwärmen, man bediente sich dabei meistens der Wärme -der Auspuffgase, auch that man ,schon die Kühlmittelwärme zur Vorwärmung von Brennstoff oder Luft

benutzt, ohne jedoch die Erwärmung den. Eigenschaften des betreffenden Brennstoffes entsprechend¹ zu wählen.- Schließlich erwärmte : man auch schon regelbar das Gemisch, 'gleichfalls jedoch ohne die Erwärmung den Siedepunkteigenlsichaften des Brennstoffes anzupassen, wie es diese Erfindung neuartig anstrebt. . ,

Alle diese bekannten Vorrichtungen kraiiken auch an dem Übelstandl, daß es nicht möglich ist, konstante Vorwärmungsverhältnisse inne zu halten und gierade diese sind für

. den geregelten Motorenbetrieb von höchster Bedeutung. ...

In dfer Zeichnung sind Vorrichtungen zur Durchführung des Verfahrens veranschau-. licht. An Hand dieser Vorrichtungen soll das Wesen der Erfindung näher und beispielsweise erläutert werden: "

In Fig. ι ist ein Motor M bekannter Bauweise dargestellt. Derselbe saugt seine Verbrennungsluft durch das Rohr 25 in Pfeilrich-

■ tung:an, die Luft strömt durch den Vergaser V, alsdann diurch das gegabelte Luftrohr 11 bei 20 in die Zylinder. Sie wird nach Arbeitsleistung durch die angedeutete Auspuffleitung ausgestoßen. - . . . . Der Brennstoff tritt bei 23 durch das Rohr 13 in bekannter Weise in den Spritzver-

30. gaser V und mischt sich mit der Luft, um ebenfalls durch Rohre 11 in den Motor einzu-. treten. Die (schwersiadlenide) Kühlflüssigkeit fließt, entweder durch selbsttätigen Umlauf oder durch die Pumpe P gefördert, bei.

8 in Pfeilrichtung in die Zylindermäntel, um hocherwärmt bei 9 auszutreten, um bei 10 in den Kühler 1 einzutreten, von wo sie bei 7

■ wiederum diurch die Pumpe P abgesaugt

wird. '^;

Die.. Wärmeabgabe des Kühlers kann in bekannt verschiedener Weise sehr fein einreguliert werden. In dier Zeichnung ist z.B. eine verstellbare RoHwand'2 angeordnet, die hoch und niedrig eingestellt werden kann, beispielsVeise in die Höhenlagen 3, 4 und 5. Je nach dem mehr oder weniger großen Luftzutritt wird mehr oider. weniger Wärme atis dem Kreislauf abgeführt. Die Thermometer 6 lassen genau erkennen, welche Abflußtemperaturen in den Punkten 9 und 10 herrschen. Man hat es also in der Hand~ in dem großen Sammelrohr, welches über 9 liegt, ganz bestimmte .Temperaturen, beispielsweise durch die Rollwanld 2 einzuregulieren, die gemäß dem Verfahren des Patentes 302450 über ioo°, aber unterhalb.der Siedetemperatur der Kühlflüssigkeit, z.B. 350⁰, einreguliert wer-.. dten können.

Man kann nun ,aus dem Kreislauf des heißen Kühlmittels,, z. B. bei' 15, 16, 17 ganz bestimmte Mengen Kühlflüssigkeit entnehmen. Die Mengten werden durch die Hähne 15, 16, 17 in feinen Grienzen . eingestellt, aber auch die Temperatur kann, wie schon erwähnt, durch. Veränderung der Wärmeabgabe im Kühler ι, in weiten Grenzen verstellt werden. ' Man hat es also in der Hanidl, durch die Abzweige 15, 16, 17 in feinsten Grenzen bestimmte Wärmemengen dem Kreislauf zu entnehmen, die nun nach der Erfindung neuartig für Verbrennungsmotoren zur Anwendung kommen sollen. .

Beispielsweise wird durch die durch Hahn 15 abgezapfte und bei 19 in das Doppelrohr 14 eintretende · Kühlflüssigkeit der durch Rohr 13 zugeführte Brennstoff erwärmt. Die abgekühlte Heizflüssigkeit tritt bei 23 aus und in die Pumpenrücklaufleitung 24 zurück. Durch den Hahn 16 kann man Flüssigkeit abzapfen, welche bei 20 in das Luftsaugerohr 11 hinter den ;Vergaser eingeführt wird, so daß das Brennstoff luft-' gemisch, welches bis zum Vergalser V kalt ' geblieben sein kann, erst hier hoch angewärmt wird. Die abgekühlte Flüssigkeit trete bei 22 aus und zur Leitung 24 zurück.

Schließlich kann man noch durch den -Hahn 17 Flüssigkeit entnehmen, um auf dein Weg 18 nach 21 die angesaugte Luft vor dem Vergaser V anzuwärmen und, falls dieselbe aus irgendwelcher Ursache zu weiß wüfldie, hat man es in der Hand, bei 26 durch eine verstellbare Drosselklappe (s. Fig. 2) regulierbare Mengen kalter Außenluft beizumischen.

In Fig. 3 ist dargestellt, wie man gleichzeitig im Rohr 13 den .Brennstoff und im Rohr 25 die Luft diurch das Kühlmittel, welches bei 19 ein- und bei 23 austritt, erwärmt.

In Fig. 4 ist noch dargestellt, wie man durch das heiße Kühlmittel, welches bei 29 eintritt, um bei 30 auszutreten, feste Brennstoffe, z.B. Naphtalin, zunächst schmelzen; kann, worauf das geschmolzene Naphtalin im .Gegenstrom noch sehr hoch erhitzt werden kann, so daß es mit höchster Temperatür bei 35 in den Vergaser V eintritt.

Im Behälter B, der durch den isolierten Deckel 36 geschlossen ist, liegt das mit 28 bezeichnete Naphtalin (oder ein anderer Brennstoff). Die sich abscheidende Flüssigkeit tritt durch die zwei . Siebe 33 · und 34 schließlich zum Rohr 35. .

Eingelegte nach Art einer Schraubenlinie gewickelte Drähte 32 bewirken einen guten Umlauf der Kühlflüssigkeit. .115

Aus der Zeichnung ersieht man nun ohne weiteres, daß man es in der Hand hat, in allen Heizvorrichtungen, sowohl vor dem Ver- .' gaser wie hinter dem Vergaser, ganz bestimmte Temperaturen der Luft oder des Brennstoffes, oder beider, herbeizuführen. Von Bedeutung ist dabei, daß sich niemals

Kesselstein oder sonstige Abscheidungen im · Kreislauf des Kühlmittels irgendwo abscheiden können. Es werden also stets gleich große, stets blanke Aüstauschflächen vor-, handen sein, wodurch ein unveränderlicher Wärmeübergang erreicht wird. Dieser ist für motorische Prozesse von größter Wichtigkeit. Man hat schon versucht, den heißen. Auspuff von Gasmaschinen zu.benutzen, um Luft oder

ίο Brennstoff vorzuwärmen, dia aber das Aus-, puff rohr starken Temperaturischwahkungen

: unterworfen ist und durch Schmutz .oder ölaW.

Scheidungen beeinflußt werden kann, sind feine Regelungen, wie sie zur vollkommenen Verbrennung verschiedenartigster schwersiedender ■.Brennstoffe notwendig, sind,, nie erzielbar gewesen. ...

Aus den geschilderten Beispielen ist ersichtlich, daß man wertvolle Wirkungen sehr bequem durch Beheizung des Brennstoffes und der Luft am schwersiedenden Kühlmittel, sei, es vor, sei es hinter dem Vergaser, sei es schließlich an beiden Stellen, erreichen kann. Es. ist dabei zu berücksichtigen, daß es sich

2.5 hier um Vorwärmung des Brennstoffes und der Luft oder des Gemisches vor Eintritt in den Zylinder handelt, und zwar an ganz bestimmten Stellen. Eine weitere Vorwärmung, findet bekanntlich noch im 'Zylinder bis zum Augenblick der Zündung statt. Man kann aliso die Vorwärmung in den feinsten Grenzen regulieren, und zwar, ' wie · die Zeichnungen, ersichtlich machen, ist die Erwärmung an den jeweilig gewünschten Stellen, innerhalb bestimmter Grenzwerte, sehr . einfach zur Durchführung zu bringen. Es kann also sowohl vor wie hinter dem Vergaser -auf bestimmte Temperatur vorgewärmt werden, ebenso wie solches an beiden Stellen möglich ist. In beistimmten, Fällen könnte es zweckmäßig sein, durch eingesaugte, zusätzliche Kaltluft, die zu hoch vorgewärmte Luft auf. bestimmte Temperatur »regelbar« herabzusetzen, und schließlich' hat man die Möglich-

keit, die Luft am heißen Kühlmittel schön vor Eintritt in den Zylinder so heiß zu halten, daß der eingespritzte Brennstoff (namentlich ■ wenn er. ebenfalls am heißen Kühlmittel vorgewärmt wurde) restlos darin verdämpft.. . 50 Durch¹ diese Verdampfung des Brennstoffes in der. Luft, im Zusammenhang mit der Tatsache, daß die heißgekühlten Wände des , Motors eine nachträgliche Kondensation des Brennstoffes verhindern, entsteht eine restlose Verbrennung bei geringstem ■ Luftuber-' sehuß. ■ . . ' ■

Das die Erfindung bildende Verfahren weist noch folgende Vorteile auf. Da die angesaugte Luftmenge bei dieser Art der Heißkühlung kleiner sein kann, braucht ein. unnützer Luftüberschuß, der lediglieh die Verbrennungstemperatur herabsetzt, . nicht als Ballast durch den motorischen Arbeitsprozeß geschleppt zu werden, anderseits ist irifolge der Vorwärmung der Ladung die Anfangstemperatur des Gemisches schon beim Eintritt in den Zylinder eine wesentlich höhere wie bei Motoren, die mit kaltem Wasser gekühlt werden. Aus beiden Gründen entsteht unbedingt, wenn gleiche Kompressionsdrücke bei Kaltkühlung und bei Heißkühlung bestehen würden, bei der Heißkühlung eine höhere Endtemperatur bei der Verbrennung, woraus naturgemäß ein geringerer Brennstoffverbrauch sich ergibt, oder aber, wenn man die gleiche Endtemperatur bei der Verbrennung anstrebt, so kann man diese, infolge der hohlen Vorwärmung durch Abwärme, schön bei wesentlich geringerer Kompression erreichen. .

Daß bei einer so gut vorgewärmten Ladung eine intensive Zündung des Gemisches, sei es durch. Zündkerze, sei es infolge Selbstzündung, erreichbar ist, ist einleuchtend. Έίη Nachverbrennen des völlig vergasten Brenn-Stoffes kann absolut sicher· vermieden werden.

Claims (1)

1. Patent-Anspruch:

   Arbeitsverfahren für Verbrennungskraftmaschinen, bei denen der Brennstoff nach Art des Patentes 302450 durch das kreisende heiße Kühlmittel erwärmt wird, dadurch gekennzeichnet, daß die Vorwärmung der Verbrennungsluft und (oder) des Brennstoffes, durch das in der Wärme- ' abgabe regulierbare heiße Kühlmittel, je nach der Beschaffenheit des Brennstoffes, ■ vor dem Vergaser allein sowie hinter und im Vergaser und entweder an allen Stellen öder nur an einigen dieser Stellen erfolgt. ' ·■ . -

   Hierzu 1 Blatt Zeichnungen.