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Schwerölkraftmaschine. Die Herstellung' von Fahrzeugkraftmaschinen
für Rohölbetrieb ist bisher auf Schwierigkeiten gestoßen, weil die zu erfüllenden
Bedingungen, geringes Maschinengewicht, hohe Umlaufzahl, starke Veränderlichkeit
der Umlaufzahl, schnelles und sicheres Ingangsetzen gleichzeitig nicht erfüllt werden
konnten. Die Dieselmaschine wie überhaupt jede mit Selbstzündung arbeitende Verbrennungskraftmaschine
scheidet schon wegen der hohen Drucke und des dadurch bedingten hohen Maschinengewichts
aus. Die üblichen Glühkopfmaschinen können nicht mit der gewünschten hohen Umlaufzahl
betrieben werden; da der Brennstoff in der zur Verfügung stehenden kurzen Zeit nicht
genügend aufbereitet und verbrannt werden kann.
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Überhaupt sind alle mit äußerer Flamme anzuheizenden Verhrennungskraftmaschinea
für Fahrzeugzwecke ungeeignet, weil sie die wichtige Bedingung nicht erfüllen, nach
dem Stehenbleiben infolge Überlastung oder nach kurzen Ruhepausen sofort wieder
angeheizt werden zu können.
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Es kann daher nur eine Niederdruckmaschine in Betracht kommen, die
der Forderung starker Veränderlichkeit der Umlaufzahl bei gleichzeitiger Änderung
der Belastung aber nur genügen kann, wenn besondere Vorkehrungen zur Sicherung der
Zündung des Schweröles getroffen sind.
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Schon Capitaine hat vorgeschlagen, die Zündung durch _ einen anderen
leichter entflammbaren Brennstoff zu sichern, indem eine Flamme von Leichtöl in
den Zylinder hineingeschickt wird, die den Strahl von Luft und zerstäubtem Schweröl
kreuzen und entzünden soll. Diese Maschine konnte über den Versuchszustand nicht
hinauskommen, weil die Kreuzung des Schwerölstaubstrahles mit dem brennenden Leichtölstrahl
erst nach Zurücklegung einer gewissen Strecke und in fein verteiltem Zustande erfolgte
und deshalb heftige Stöße auftreten mußten. Derartige Stöße stellen beim Dauerbetrieb
nicht nur eine unzulässige Belästigung dar, sondern es wird dadurch auch die Sicherheit
und Lebensdauer der Maschine gefährdet, es sei denn, daß die Abmessungen der Maschine
so schwer gewählt werden, daß sie wiederum ihre Marktfähigkeit verliert.
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Die sonstigen Vorschläge für den Betrieb von Schweröhnaschinen einen
brennenden Strahl von Leichtöl zu Hülfe zu nehmen, kennzeichnen sich dadurch, daß
in erster Linie auf die »Zerstäubungu statt auf die nEntflammunga des Schweröles
durch den Zündstrahl Wert gelegt und dadurch die -Lage der Teile zueinander so gewählt
wurde, daß sie der. Entflammung - ungünstig waren. Die Skizzen der Abb. i bis 3,
in denen s die Schweröldüse, L die Leichtölzündstrahldüse darstellt, lassen das
erkennen. Die Zerstäubung bedingt gemäß der bekannten Anordnung der Abb. _ eine
Durchkreuzung der Strahlen unter rechtem oder nahezu rechtem Winkel. Das ist aber
wiederum für @ die Entzündung ungünstig, Indem dadurch die Berührungszeit zwischen
den zündenden und den zu entzündenden Teilchen zu kurz für deren Aufbereitung und
Entzündung bemessen ist.
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Einen fortschrittlichen Gedanken in Weiter-
Bildung
der Capitainschen Vorschläge enthält der ebenfalls bekannte Vorschlag, dem eintretenden
Brennstoffstrom injektorartig mit einem heißen Luftstrom zusammen zu bringen, so
daß die nötige Zeit zur Aufbereitung und sicheren Zündung des Brennstoffes auf der
Berührungsstrecke gegeben ist. Zu diesem Zweck soll Luft durch eine Pumpe unter
Druck gesetzt und vor der Verdichtung oder nach der Verdichtung durch Wandungsübertragung
so hoch ersitzt werden, daß sie beim Zusammentreffen mit dem Brennstoff dessen Entzündungstemperatur
weit übersteigt. Auch ein solches Verfahren ist für den vorliegenden Fall einer
leichten Fahrzeugmaschine unverwendber, weil die Lupftpumpe die Maschine schwer
macht und die Heizvorrichtung einen erheblichen Brennstoffverbrauch bedeutet.
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Die Erfindung vermeidet die geschilderten Nachteile. Sie beruht auch
auf dem Gedanken in einer mit geringer Verdichtung arbeitenden und daher leicht
gebauten Maschine einen eingespritzten Schwerölstrahl zu entzünden, und zwar ebenfalls,
indem er mit einem zündenden Strahl möglichst parallel zusammengeführt wird. Aber
der zündende Strahl wird auf den nötigen Druck und die nötige Temperatur gebracht
durch eine Hilfszündung eines Leichtölluftgemisches in einer Kammer, die ständig
mit dem Zylinder in Verbindung ist und deren Verbindungskanal derart in den Zylinder
mündet, daß der Zündstrahl parallel oder nahezu parallel mit dem Schwerölstrahl
eingeführt wird.
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Auf diese Weise treten die Teilchen des zu entzündenden Schweröles
nicht nur sofort vor ihrer Zerstäubung in eine Glühzone, sondern bleiben auch eine
gewisse Zeit mit den brennenden Leichtölteilchen in Berührung und können dadurch
mit Sicherheit entzündet werden, bevor sie sich zu Gemischwolken zusammenballen,
deren Entzündung stets mehr oder weniger heftige Stöße bedingt.
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Es wird also bewußt auf die Zerstäubungswirkung des brennenden Strahles
auf den zu entzündenden Strahl verzichtet. Und zwar wird entweder wie bei den Glühkopfmaschinen
auf besondere Maßnahmen zur Zerstäubung überhaupt verzichtet. was freilich einen
höheren Brennstoffverbrauch bedingt, oder es wird die Zerstäubung durch einen mittels
Verdrängers hervorgerufenen Luftwirbel erzwungen, der den Rohölstrahl erst eine
gewisse Strecke nach seinem Austritt aus der Düse erfassen und daher das Parallellaufen
der beiden Strahlen bis zur erfolgten Entzündung nicht hindern kann.
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Die Abb. q. zeigt eine nach diesem Grundsatz ausgeführte Maschine
in Kennlinien.
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In dem Verbrennungsraum der Maschine münden das Lufteiriströmventil
a und das Ausströmventil b. Der Kolben ist mit einem Verdränger c versehen, um einen
Luftwirbel zur Verteilung des brennenden Schweröl strahles zu erzeugen. Die Schweröldüse
d ist umschlossen von einer Ringdüse e, die sich an den zur Hilfskammer führenden
Kanal f anschließt. Die Hilfskammer g enthält ein Gemischventil h, das sich an einen
Karburator anschließt und eine Zündvorrichtung i. Durch Ventil a strömt in der Ansaugeperiode
reine Luft, durch Ventil h zündfähiges Leichtölgemisch ein. Die Verhältnisse sind
so bemessen, daß gegen Ende des Verdichtungshubes der Hauptverbrennungsraum möglichst
mit reiner Luft, der Hilfsverbrennnngsraum mit verdichtetem Gemisch gefüllt ist.
Die Auslösung der Zündung i und die Einspritzung des Schweröles ohne Luft durch
Düse d erfolgen unmittelbar nacheinander, so daß der aus Kanal f heraustretende
Schwerölstrahl sofort beim Austritt vom brennenden Leichtölstrahl aufbereitet und
entzündet und vom Luftwirbel zerstäubt wird.
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Die Ventile a und b können statt im Verbrennungsraum
auch in dem von ihm getrennten Zylinderraum eingebaut sein.
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Auch kann die Maschine als Zweitaktmaschine betrieben werden; in diesem
Falle muß die karburierte Luft natürlich unter einem, dem Spüldruck gleichkommenden
oder ihn überschreitenden Druck zugeführt werden.