DE353239C

DE353239C - Arbeitsverfahren fuer Verbrennungskraftmaschinen

Info

Publication number: DE353239C
Application number: DE1918353239D
Authority: DE
Original assignee: Dr-Ing Viktor Kaplan
Current assignee: Dr-Ing Viktor Kaplan
Priority date: 1917-08-10
Filing date: 1918-03-24
Publication date: 1922-05-16

Description

Arbeitsverfahren für Verbrennungskraftmaschinen. Es ist bekannt, die Verbrennungsdauer von Luft-Brennstoff-Gemischen dadurch zu regeln, daß in dieses Gemisch ein Luft- oder Dampfstrom in der Weise eingeblasen wird, daß das Ende der Einblaseperiode um so mehr dem Zündzeitpunkt des Gemisches genähert wird, je kürzer die Verbrennungsdauer des Gemisches sein soll. Durch diese Einblasung wird nämlich eine Durchwirbelung des Luft-Brennstoff-Gemisches bewirkt und dadurch die Zündgeschwindigkeit desselben erhöht. Diese Zündbeschleunigung ist natürlich um so stärker, je kräftiger diese Durchwirbelung erfolgt, also je näher das Ende der Einblaseperiode an den Zündzeitpunkt des Gemisches heranrückt.
Dieses Verfahren hat jedoch den Nachteil, rlß die Menge des einzublasenden Mittels nicht beliebig verändert werden kann. Ist diese Menge zu gering, so erfolgt auch, nur eine geringe Durchwirbelung des Gemisches und daher auch nur eine geringe Zündbeschleunigung. Ist diese Menge zu groß, so tritt eine allzu starke Verdünnung des Luft-Brennstoff-Gemisches ein und die nachherige Verbrennung erfolgt trotz der starken Durchwirbelung des Gemisches nur träge. Diese Nachteile werden gemäß der Erfindung dadurch vermieden, daß das Mischungsverhältnis des Luft-Brennstoff-Gemisches erst durch die Einblasung des Luft- oder Dampfstromes wenigstens angenähert auf jene Zusammensetzung gebracht wird, welche bei der Verbnennung die größte Druck- bzw. Temperatursteigerung hervorbringt und somit die günstigsten Betriebsverhältnisse gewährleistet.
Durch Versuche konnte beispielsweise festgestellt werden, daß die Arbeitsvorgänge im Benzinmotor dann am günstigsten verlaufen, wenn das zur Zündung gelangende Gemisch nicht wesentlich von jener Zusammensetzung abweicht, @die der chemischen Verbrennung desselben entspricht. Die Herstellung eines solchen Gemisches kann nun nach der Erfindung -durch eine entsprechende Abstimmung in der Zusammensetzung des im Arbeitszylinder angesaugten Gemisches und des während der Einblaseperiode zugeführten Einblasemittels bewirkt werden. Läßt man :beispiel:sweise im Arbeitszylinder ein übersättigtes Gemisch .ansaugen, so kann im Verdichtungshub eine große Luftmenge eingeblasen.werden. Der Wirbelzustand des Gemisches wird also erheblich vergrößert, ohne die geschilderten Nachteile einer übermäßigen Verdünnung des Gemisches -in den Kauf nehmen zu müssen.
Es unterliegt aber auch keinem Anstand, die Einblasemenge und d'am'it auch den Wirbelzustand im Arbeitszylinder noch weiter dadurch: zu verändern, daß -der Einblaseluft brennbare Dämpfe oder Gas :beigemischt werden. Dann wird beispielsweise -die Einblasemenge noch erheblich gesteigert werden können, wenn in das brennstoffreiche Gemisch des Arbeitszylinders ein brennstoffarmes Einblasemittel eingeführt wird. Theoretisch unbegrenzt wird die Menge des Einblasemittels dann, wenn sowohl das im Arbeitszylinder angesaugte als auch das im Verdichtungsanhub eingeblasene Gemisch das richtige Mischungsverhältnis aufweist, also die günstigsten Betriebsverhältnisse gewährleistet. Schließlich kann der Arbeitsprozeß auch so durchgeführt verden, daß im Arbeitszylinder ein brennstoffarmes Gemisch angesaugt wird, dessen Zusammensetzung durch die nachherige Einblasung in ein brennstoffreiches Gemisch umgewandelt wird, daß dasselbe wenigstens angenähert dem erwähnten günstigen Mischungsverhältnis entspricht.
In jedem Falle wird durch die im Verdichtungsanhub erfolgende Einblasung eine zweckentsprechende Durchwirbelung des Gemisches bewirkt und durch die hier geschilderte Abstimmung in der Zusammensetzung des Mischungsverhältnisses die Regelung der Verbrennungsdauer verbessert. Da aber auch die bei sonst gleichen Zylinderabmessungen zur Entflammung gebrachte Gemischmenge vergrößert wird, so steigt die spezifische Motorleistung. Ebenso läßt sich diese durch Abstufung der Menge des, Einblasemittels ohne erhebliche Einbuße an Wirkungsgrad innerhalb weiter Grenzen regulieren. Die übrige Durchführung des geschilderten Verfahrens sowie dessen Anwendung auf Wärmekraftmaschinen, weist selbstverständlich gegenüber den bisher bekannten Verfahren keine Änderungen auf. So kann benspielsweise auch das Einblasemittel durch die Auspuffgase vorgewärmt werden, was sich insbesondere dann zweckmäßig erweist, wenn es sich um die Einblasung von Dämpfen handelt. Ebenso bedarf es keiner ausführlichen Begründung, daß das angegebene Verfahren weder auf eine bestimmte Art und Beschaffenheit des Brennstoffes noch auf einen bestimmten Arbeitsprozeß des Wärmemotors beschränkt ist.

Claims

PATENT-ANspRÜCHE: I. Verfahren zur Regelung der Verbrennungsdauer von Luft-Brennstoff-Gemischen, dadurch gekennzeichnet, daß im Arbeitszylinder ein mit Brennstoff übersättigtes Gemisch angesaugt wird, in welches im Verdichtungshub Luft oder ein brennstoffarmes Gemisch eingeblasen wird.
2. Anwendung des Verfahrens nach Anspruch I auf Wärmekraftmaschinen, dadurch gekennzeichnet, daß sowohl das im Arbeitszylinder angesaugte als auch das im Verdichtungshub eingeblasene Luft-Brennstoff-Gemisch ein Gemisch von hoher Zündgeschwindigkeit darstellt.
3. Anwendung des Verfahrens nach Anspruch i auf Wärmekrafimaschinen, daidurch gekennzeichnet, daß im Arbeitszylinder ein brennstoffarmes Gemisch angesaugt wird, in welches im Verdichtungshub ein brennstoffreiches Luft-Dampf-Gemisch eingeblasen wird.