DE308587C

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Publication number: DE308587C
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AUSGEGEBEN AM 20. DEZEMBER 1919ISSUED DECEMBER 20, 1919

Es ist bereits bekannt, daß man die Kühlmantelabwärme von Verbrennungskraftmaschinen benutzen kann, um den Brennstoff vorzuwärmen oder ihn zur Verdampfung zu bringen; ebenso ist es auch bereits bekanntgeworden, die Äuspuffwärme zu benutzen,, den flüssigen Brennstoff vorzuwärmen, wobei eine Verdampfung meist weniger in Frage kam. . Das erstere Verfahren hat bei schwersiedenden Brennstoffen den Nachteil, daß -unter Umständen die Zylinderwandungen infolge der zum Verdampfen des schwersiedenden Brennstoffes erforderlichen hohen Temperaturen nur wenig gekühlt werden, so daß SchwierigkeitenIt is already known that the cooling jacket waste heat of internal combustion engines can be used to preheat the fuel or to evaporate it bring; it has also already become known to use exhaust heat To preheat liquid fuel, whereby an evaporation was usually less of an option. . The former method has the disadvantage that -under certain circumstances, with high-boiling fuels the cylinder walls as a result of the evaporation of the high-boiling fuel required high temperatures are only slightly cooled, so that difficulties

1.5 in der Schmierung oder eine Vergrößerung des Brennstoffverbrauchs durch Verschlechterung des mechanischen Wirkungsgrades eintreten können. Im allgemeinen konnte man bisher die Verdampfungskühlung nicht über 200 ° Siedetemperatur zur Anwendung bringen, wenn nicht besondere Konstruktionsvorsichtsmaßregeln getroffen sind. Man hat deshalb ein Interesse daran, bei besonders schwersiedenden Brennstoffen die Verdampfung — unabhängig von der Temperatur des Kühlmittels im Kühlmantel — in gewissen Fällen vorzunehmen. Hier bietet sich in den Auspuffgasen ein Hilfsmittel, welches jedoch bisher nur unvollkommen zum Ziel führte, weshalb auch eine brauchbare Einrichtung in der Praxis nicht bekannt wurde.1.5 in lubrication or an increase in fuel consumption due to deterioration the mechanical efficiency can occur. In general one could so far do not use evaporative cooling above 200 ° boiling temperature, if not special construction precautions have been taken. So you have an interest in the case of particularly high-boiling fuels, the evaporation - regardless of the temperature of the coolant in the cooling jacket - in certain cases. An aid is available here in the exhaust gases, which, however, has so far only been incomplete led to the goal, which is why a usable device in practice was not known.

Die Benutzung der Äuspuffwärme zur Vorwärmung von Brennstoffen, namentlich bei Flugzeugen, ist in der Hauptsache bisher daran gescheitert, daß die Auspuff beheizung in der Regel eine sehr schwankende Wärmequelle. darstellt. So ist beispielsweise bei Aiitoniobil- - und Flugzeugmotoren, bei der Bergfahrt, sehr heißes Auspuffgas vorhanden, während beider Talfahrt und beim Gleitflug der Motor unter Umständen ganz ausgeschaltet ist, so daß die Auspuff.beheizung aufhört. Aus diesem -Grunde ist es bisher niemals möglich gewesen, in vollkommener Weise flüssige Brennstoffe, namentlich die schwersiedenden, konstant vorzuwärmen, so daß die Brennstoffflüssigkeit mit Zuverlässigkeit in den Spritzvergasern zerstäubt werden konnte. Die schwersiedenden Brennstoffe wurden beim Erkalten oft so dick, daß die Spritz vergaser überhaupt versagten. Von Verdunstumgsvergasern mußte überhaupt abgesehen werden, Den Brennstoff an den Auspuffgasen zu verdampfen, hat man bisher überhaupt noch nicht versucht.The use of exhaust heat to preheat fuels, in particular for Aircraft, has so far failed mainly because the exhaust heating in the Usually a very fluctuating heat source. represents. For example, at Aiitoniobil- - and aircraft engines, when driving uphill, very hot exhaust gas is present during both Descent and when gliding the engine may be completely switched off, so that the Exhaust heating stops. For this reason it has never been possible until now, in a perfect way Way to preheat liquid fuels, especially the high-boiling ones, constantly, so that the fuel liquid atomizes with reliability in the spray carburetors could be. The high-boiling fuels often became so thick when they cooled that the injection carburettors failed at all. Evaporative gasifiers had to be avoided at all Up to now, one has to vaporize the fuel in the exhaust gases not tried at all.

Hier soll nun die Erfindung wertvoll helfend eingreifen. Dies geschieht. in der Hauptsache SS dadurch, daß^ in den Weg der Auspuffgase ein Brennstoffbehälter eingeschaltet wird, welcher zweckmäßig ;gut. isoliert ist, so daß er nur geringe Wärmeabführung mach außen hat, wodurch der Brennstoff bei längerem AussetzenThe invention is now intended to intervene in a valuable and helpful manner. This happens. mainly SS in that ^ in the path of the exhaust gases Fuel tank is switched on, which is appropriate; good. is isolated so that he only has low heat dissipation from the outside, which means that the fuel can be used for long periods of time

lange Zeit sehr heiß bleibt, so daß er beim Inbetriebsetzen der Maschine sofort wieder ins Sieden kommt. Der verdampfte Brennstoff wird nun gemäß dem Verfahren des Patentes 305108 ständig wieder durch einen Kühler; rückgekühlt. Der Kühler hat eine so große Oberfläche, daß niemals schädlicher Überdruck;, im Brennstoffbehälter entstehen kann; auch ist der Gäsraum so durchgebildet, daß man an dem gebildeten heißen Dampf hindurchgesaugte Verbrennungsluft-,.gut- vorwärmt, wodurch sie sich besonders gü.t mit. dem Brennstoffdampf karburiert. Die Mischung des Brennstoffdampfes mit der Luft geschieht im übrigen...remains very hot for a long time, so that when the machine is started, it immediately goes back into the Simmering comes. The vaporized fuel is now according to the method of the patent 305108 constantly through a cooler; re-cooled. The cooler has such a large surface that there is never any harmful overpressure; can arise in the fuel tank; even the gas space is formed in such a way that the hot steam formed is sucked through Combustion air -,. Well- preheated, whereby she is particularly good with. the fuel vapor carburized. Mixing of fuel vapor with air happens moreover ...

am zweckmäßigsten nach den durch die Patente 305108 und 305696 geschützten Verfahren.
"· Es* ist' natürlich auch von Wichtigkeit, daß man nicht zu große Kühlflächen für die Regelung nötig hat. Deshalb ist es wertvoll, die Wärmezuführung durch die Auspuffgase stets so regeln zu können, daß niemals Überdruck oder schädlicher Gasdampfverlust infolge Überdruckes eintritt. ,_-■,. ' Es möge jetzt an einigen zeichnerischen Beispielen das Wesen der Erfindung geschildert werden:. . .most conveniently by the methods protected by patents 305108 and 305696.
"· Of course, it is also important not to have too large cooling surfaces for the regulation. Therefore, it is valuable to always be able to regulate the heat supply through the exhaust gases in such a way that overpressure or harmful gas vapor loss as a result of overpressure never occurs., The essence of the invention may now be described using a few graphic examples.

In Fig. ι stellt M einen Verbrennungsmotor dar, der als Haubensiedekühlmotor gezeichnet sein möge, in welchem beispielsweise Wasser bei ioo° Siedetemperatur ständig als Kühlmittel-; verdampfen möge. Der gebildete.Dampf möge durch die Kühlhaube 10 ständig kondensiert werden und . in den Flüssigkeitsbehälter ir zurücklaufen. Das Brennstoffluft-In Fig. Ι M represents an internal combustion engine, which may be drawn as a hood-type boiling cooling engine, in which, for example, water at 100 ° boiling temperature is constantly used as a coolant; may evaporate. The vapor formed may be constantly condensed through the cooling hood 10 and. run back into the liquid container. The fuel air

3-5 gemisch wird durch Rohr 9 angesaugt.3-5 mixture is sucked in through pipe 9.

Die Auspuffgase treten durch Stutzen 1 aus und nehmen ihren Weg durch eine Leitung 2-4-3. Dieser Weg ist nun eigenartig gemäß der Erfindung durchgebildet worden, und zwar in der ,Weise, daß ein Teil des Auspuff weges als Vorratsbehälter für das in der Maschine zur Verwendung kommende Brennstoffe}! dient. Ein Behälter B₁ durch welchen das Heizrohr 4 geführt wird, ist also mit Brennöl bis zu einer gewissen Höhe gefüllt. Der, Flüssigkeitsspiegel könnte durch einen Schwimmer bekannter Ausführung auf derselben Höhe gehalten weiden. Der Behälter selbst, dessen Außenwand 5 zu viel Wärme während der Betriebsstillstände ausstrahlen würde, so daß die Verdampfung des Brennstoffes f.aglich werden könnte, wird durch eine Isolierung ,6 geschützt.,The exhaust gases exit through connection 1 and take their way through a line 2-4-3. This path has now been designed in a peculiar manner according to the invention, in such a way that part of the exhaust path is used as a storage container for the fuel used in the machine}! serves. A container B ₁ through which the heating pipe 4 is passed is therefore filled with fuel oil to a certain height. The liquid level could be kept at the same height by a float of known design. The container itself, the outer wall 5 of which would radiate too much heat during the operational shutdowns, so that the evaporation of the fuel could become dangerous, is protected by an insulation 6.,

Der ganze Behälter ist vorteilhaft von einer Sch wadenkühl haube H überdeckt (die auchThe entire container is advantageously covered by a hood H (which is also

.55 vom Brennstoffbehälter . getrennt angeordnet sein könnte). Sobald '.die Maschine .arbeitet, werden die Auspuffgase, durch die Wärmeaustauschvorrichtung B strömen und bei ger nügend großer» Heizfläche 4 das öl zum Sieden.55 from the fuel tank. could be arranged separately). As soon as the machine is working, the exhaust gases will flow through the heat exchange device B and, if the heating surface 4 is sufficiently large, the oil will boil

6p bringen. Der, öldampf steigt in die Haube H, woselbst er rückgekühlt wird, um als Kondensat zurückzufließen. Da die Temperatur der Auspuffgase meist wesentlich über 300° liegt, hat man es in der Hand, selbst sehr schwersiedende öle zu verdampfen. Würde ein öl von .300° Siedetemperatur verdampft werden, so ist nur ein verhältnismäßig geringer Teil der Auspuffgase nötig, um den für die Maschine benötigten Öldampf zu erzeugen. Die Kühlhaube H braucht also nur eine verhältnismäßig kleine Kondensationsarbeit zu leisten, kann also recht klein ausfallen, wenn man die Heizfläche 4 entsprechend richtig bemißt, umsomehr, als der größte Teil des Brenn stoff dampf es in den Prozeß geführt werden soll.Bring 6p. The oil vapor rises into the hood H, where it is re-cooled in order to flow back as condensate. Since the temperature of the exhaust gases is usually well above 300 °, it is up to you to vaporize even very heavy-boiling oils. If an oil of .300 ° boiling temperature were to be evaporated, only a relatively small part of the exhaust gases is required to generate the oil vapor required for the machine. The cooling hood H therefore only needs to do a relatively small amount of condensation work, so it can be quite small if the heating surface 4 is dimensioned correctly, all the more so as most of the fuel vapor it is to be fed into the process.

' In Fig. 2 ist gezeichnet, in welcher Weise eine Wärmemengenregulierung im Wege der Auspuffbeheizung vorgenommen weiden kann. Es wird beispielsweise an die Auspuffleitung 2 in bekannter Weise ein Hauptarm 17 angeschlossen, in welchem ein Regulierorgan, z. B.. eine Drosselklappe D₁, so eingebaut ist, welche den Durchfluß mehr oder weniger großer Gasmengen durch die Heizkammer 4 reguliert. Man kann auf diese Weise die Kühlhaube H möglichst, entlasten, was übrigens bei richtiger Flächenbemessung und konstanter Motorbelastung von selbst vermieden bleibt, aber bei veränderlicher Motorbelastung und bei Anwendung verschiedenartig siedender Brennöle unter Umständen wertvoll sein kann.'In Fig. 2 it is drawn in which way a heat quantity regulation by way of exhaust heating can graze. For example, a main arm 17 is connected to the exhaust line 2 in a known manner, in which a regulating member, e.g. B. .. a throttle valve D ₁ is installed, which regulates the flow of more or less large amounts of gas through the heating chamber 4. In this way you can relieve the cooling hood H as much as possible, which, by the way, is avoided by itself if the area is dimensioned correctly and the engine load is constant, but can be valuable under certain circumstances when the engine load changes and when differently boiling fuel oils are used.

Von großer Wichtigkeit ist die Isolierung des Behälters B aus folgendem Grunde:The insulation of the container B is of great importance for the following reason:

An sich sind die Öle bereits Isoliermittel und schlechte Wärmeleiter. Sie halten de:halb bei Stillständen die Wärme sehr lange, wenn sie einmal heiß sind. Immerhin könnte z. B. bei langen Gleitflügen der Flugzeuge ein völliges Erkalten des Brennstofföles eintreten, so daß ein Anlassen des Motors mangels der Gasdämpfe unmöglich wäre, wenn nicht unter Zuhilfenahme des isolierten Speichers und eines leichten Brennstoffs (nach dem Verfahren des Patents 307156) ein schnelles Ankssen so lange ermöglicht würde, bis die Eigenverdampfung des Brennstoffes wieder einsetzt. Die Ausführung dieses Verfahrens geht ebenfalls aus Fig. 2 hervor. Es wird nämlich- ein kleiner Vorratsbehäster 14 mit Hahn 15 für den leicht flüchtigen Brennstoff angeordnet, aus welchem dieser Brennstoff auf den noch warmen Brennstoff im Behälter B tropft und infolgedessen Restwärme verdampft.In and of themselves, the oils are insulating agents and poor conductors of heat. They keep the heat for a very long time during standstills, once they are hot. After all, z. B. with long gliding flights of the aircraft the fuel oil cools down completely, so that starting the engine would be impossible due to the lack of gas vapors, if not with the help of the insulated memory and a light fuel (according to the method of patent 307156) a quick landing for so long would be made possible until the self-evaporation of the fuel starts again. The implementation of this method is also shown in FIG. There is namely a small storage container 14 with a tap 15 for the volatile fuel, from which this fuel drips onto the still warm fuel in container B and as a result evaporates residual heat.

Claims

Patent claim:

Process for operating oil engines, in particular those that run on high-boiling fuels - according to the type of Patent 305108 - are operated using the exhaust heat for combustion

fabric heating, characterized in that that in the'Weg. a fuel tank insulated against heat loss for the exhaust gases is arranged in which the fuel evaporates by the exhaust heat in the way that part of the steam is used as fuel for operational purposes of the Machine is removed, while the remaining part of the steam is constantly recondensed by a cooler, so that harmful overpressure can never arise in the evaporator.

For this purpose ι sheet of drawings.