DE323810C

DE323810C - Verfahren zur Zufuehrung und Verbrennung von fluessigem Brennstoff in Viertaktverbrennungskraftmaschinen

Info

Publication number: DE323810C
Application number: DE1918323810D
Authority: DE
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1918-09-14
Filing date: 1918-12-17
Publication date: 1920-08-06

Description

Verfahren zur Zuführung und Verbrennung von .flüssigem Brennstoff in Viertaktverbrennungskraftmaschinen. Die *I?rfindung bezieht sich auf solche V iertaktverbrennungskraftmaschinen, bei welchen Brennstoff während der Ansaugeperiode in eine mit dem Zvlinder beständig in offener Verbindung stellende Zerstäübungskapsel gebracht wird, worauf ein Teil desselben, in verflüchtigter Förm, vor Ende der Ansaugeperiode, in den Zylinder tritt und durch die folgende Verdichtung zur Verbrennung gelangt. Hierauf wird der übrige Teil, nachdem dieser in der Zerstäubungskapsel schon oder noch nicht zur Verbrennung gelangte, in das entzündete Gemisch im Zylinder geblasen, durch den Überdruck, der in der Zerstäubungskapsel, dem Druck im Zylinder gegenüber, entsteht.
Solche Kraftmaschinen sind bekannt.
Die Erfindung besteht nun darin, daß nach Anfang der Verbrennung Wasser in die Zerstäubungskapsel gespritzt wird.
Das Wasser verdampft sogleich ganz oder zum Teil, wodurch Drucksteigerung in der Zerstäubungskapsel und beschleunigte Einblasung des in der Kapsel befindlichen Brennstoffes in den entzündeten Zylinderinhalt hervorgerufen wird. Infolge der Verdampfung des Wassers in der Vorkammer gelangt der Brennstoff, der noch in der Zerstäubungskapsel zurückgeblieben war, zeitiger im Zylinder zur Verbrennung, wodurch eine liöliere Nutzwirkung erzielt wird. Außerdem wird erreicht, daß beim Ende des Arbeitshubes sich kein Brennstoffrest in der Zerstäubungskapsel befindet, der beim Öffnen des Auslasses nutzlos verloren gehen'würde.
Die durch die Wassereinspritzung in die Kapsel verursachte Drucksteigerung in der Kapsel bewirkt bessere Zerstäubung von Brennstoff und auch des Wassers, insofern sie bei der Überströmung in den Zylinder noch flüssig sind, so daß eine bessere Vermischung und beschleunigte Verbrennung des Zylinderinhaltes und also auch deshalb eine größere Nutzwirkung erreicht wird.
Die beschleunigte Einströmung in den Zylinder, die die Umwandlung von Wasser in Dampf in der Zerstäubungskapsel herbeiführt, unterstützt auch die schnelle Durcheinandermischung des Zylinderinhaltes, so daß auch dadurch die Verbrennung beschleunigt und die Nutzwirkung günstig beeinflußt wird.
Die Abkühlung durch das eingespritzte Wasser bewirkt, daß schon verflüchtigter Brennstoff, der sich noch in der Zerstäubungskapsel befindet, ganz oder zum Teil, zum Nebel kondensiert und noch flüssig bleibt und sich nicht in dem Maße in der Zerstäubungskapsel verflüchtigt, wie es der Fall ist, \@-enu kein Wasser eingespritzt « ird. Die Wassereinspritzung führt eine Verbesserung der Verbrennung im Zylinder herbei, da zerstäubter flüssiger Brennstoff, seines größeren Gewichts wegen, weiter in den Zylinder geschleudert wird, also schneller sich mit dem Zylinderinhalt vermischt, wie verflüchtigter Brennstoff.
Die Wassereinspritzung in die Zerseäu-. bungskapsel ermöglicht es, die Temperatur der Kapselwände besser zu beherrschen und vorzeitige Entzündung zu verhindern. Die Wasserzufuhr kann zu dem Zweck auch durch den Regler der Maschine oder durch -ein anderes Regelorgan zwangläufig bemessen werden.
Das eingespritzte Wasser beschleunigt durch seine katalytische Wirkung die Verbrennung, wodurch die zur Wassereinspritzung erforderliche Arbeit und die Verdampfungswärme des Wassers weit übertroffen werden. Außerdem wird Verschmutzung durch 'Koks- oder Rußablagerung und überhaupt unvollständige Verbrennung verhindert.
Die Zeichnung veranschaulicht beispielsweise eine zur Durchführung des Verfahrens dienende Maschine im Schnitt, und zwar einen Teil eines Zylinders a mit Kolben b und Deckel c. Die Zerstäubungskapsel d steht durch einen oder mehrere Kanäle e mit dem Zylinder a in offener Verbindung. Das Ventil fdient zum Einlassen von Brennstoff und Zusatzluft und das Ventil g zum Einlassen von Wasser.
Die Arbeitsweise der Maschine ist folgende: Während der Ansaugeperiode wird in bekannter Weise Luft in den Zylinderraum angesaugt und durch das Ventil f Brennstoff in die Zerstäubungskapsel d gebracht. Ein Teil des Brennstoffes tritt vor Ende der Ansaugeperiode in verflüchtigter Form durch den Kanal bzw. die Kanäle e in den Zylinder, während der Rest in der Kapsel d zurückbleibt. Gegen Ende des Verdichtungshubes wird das Gemisch von Brennstoff und Luft im Zylinder durch die Verdichtungswärme entzündet und im allgemeinen wird der Brennstoff, der noch in der Kapsel ist, auch entzündet, so daß am oder beim Ende des Verdichtungshubes der Druck in der Kapsel höher ist als der Druck im Zylinder. Falls der Brennstoff in der Kapsel sich nicht sofort entzündet, übersteigt trotzdem der Druck in der Kapsel den Druck im Zylinder, sobald dieser durch den Rücklauf des Kolbens b genügend gefallen ist. Durch den größeren Druck in der Kapsel wird der Brennstoff, der sich noch in ihr befindet, entweder in brennendem Zustande oder nicht entzündet, zum Teil in den Zylinder geblasen, bevor -der Kolben einen großen Teil des Arbeitshubes zurückgelegt hat und danach wird durch das Ventil g Wasser in die Kapsel gespritzt. Da die Temperatur in der Kapsel höher ist - als der Siedepunkt des Wassers, wird dieses ganz oder zum Teil sogleich in der Kapsel in Dampf umgewandelt und verdrängt den noch in der Kapsel befindlichen Brennstoff schneller und besser in den Zylinder, zu gleicher Zeit die Verbrennung im Zylinder durch seine katalytische Wirkung und die Beschleunigung der Vermischung des Zylinderinhaltes verbessernd. Während der Auslaßperiode werden die verbrannten Gase in bekannter Weise ausgetrieben.
Statt des Ventiles g kann selbstverständlich eine Einspritzdüse mit gerader oder konischer Bohrung oder eine Zerstäubungsdüse für die Wassereinspritzung in die Kapsel d c:ngewandt werden.

Claims

PATENTANSPRUCH: 'Verfahren zur Zuführung und Verbrennung-von flüssigem Brennstoff in Viertaktverbrennimgskraftmaschinen, bei welchen Brennstoff, während der Ansaugeperiode, in .eine mit dein Zylinder beständig in offener Verbindung stehende Zerstäubungskapsel gebracht wird, worauf ein Teil desselben in verflüchtigter Form während der Ansaugeperiode in den Zylinder tritt und durch. die folgende Verdichtung zur Verbrennung gelangt, wonach der übrige Teil, nachdem dieser in der Zerstäubungskapsel schon oder noch nicht zur Verbrennung gelangte, in das entzündete Gemisch im Zylinder geblasen wird durch den Überdruck der in der Zerstäubungskapsel, dein Druck im Zylinder gegenüber, entsteht, dadurch gekennzeichnet, daß nach Anfang der Verbrennung Wasser in die Zerstäubungskapsel gespritzt wird.