DE355898C

DE355898C - Arbeitsverfahren fuer Verbrennungskraftmaschinen

Info

Publication number: DE355898C
Application number: DEM67201D
Authority: DE
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Publication date: 1922-07-08

Description

Arbeitsverfahren für Verbrennungskraftmaschinen. Die Erfindung betrifft ein Arbeitsverfahren für mit flüssigem Brennstoff arbeitende Verbrennungskraftmaschinen. Es sind Verbrennungskraftmaschinen bekannt, bei denen in die hochkomprimierte Luftladung des Arbeitszylinders Brennstoff mit großem Überdruck eingeblasen wird, um in der glühend heißen Luft zu verbrennen. Diese sogenannten Gleichdruckmotoren verlangen, daß der Brennstoff in die Maschine so eingeführt wird, daß bei seiner Verbrennung keine wesentliche Drucksteigerung auftritt, da sonst die Drucke ein Vielfaches der an sich schon sehr hohen Anfangskompression erreichen würden. Diese Forderung läßt sich in der Praxis nicht mit Sicherheit stets erreichen, so daß solche Motoren für eine viel größere Belastung konstruiert sein müssen, als die normale Betriebsbelastung ist. Diese Gleichdruckmotoren haben ferner den Nachteil, daß sie keine große Veränderung der Drehzahl gestatten, weil man den Zündzeitpunkt nicht genau beherrschen kann.
Bei dem Verfahren nach der Erfindung wird die Luftladung im Arbeitszylinder nur so weit verdichtet, als es bei den Verpuffungsmotoren üblich ist. Es liegt also der Verdichtungsdruck weit unter dem bei Gleichdruckmotoren für die Zündung des eingeführten Brennstoffes erforderlichen Drucke. Die Selbstzündung wird hier dadurch erreicht, daß ein kleiner Hilfszylinder mit Luft aus dem Hauptzylinder gefüllt wird, während andererseits der Brennstoff in diesen Hilfszylinder eingeführt wird, und daß dann die Luft im Hilfszylinder bis zur Selbstentzündung eines Teiles des eingeführten Brennstoffes komprimiert wird, worauf nach wiederhergestellter Verbindung von Haupt- und Hilfszylinder die glühenden Gase des Hilfszylinders dem restlichen Brennstoff aus dem Hilfszylinder in die niedriger komprimierte Luftladung des Hauptzylinders einblasen und dort entzünden. Um die Ladung bei jeder Umdrehungszahl entsprechend der jeweiligen Kolbengeschwindigkeit rechtzeitig zu zünden, ist dabei der Antrieb des Hilfskolbens gegen die Kurbelwelle verstellbar eingerichtet. Um ferner die Maschine anlassen zu können, d. h. in Betrieb zu setzen, solange sie noch nicht die zur Selbstzündung nötige Drehzahl erreicht hat, ist eine besondere, zweckmäßig elektrische Zündvorrichtung vorgesehen, die nicht gesteuert zu sein braucht, und die die Zündung des Brennstoffes während des Anlassens bewirkt.
Die Vorteile des die Erfindung bildenden Verfahrens sind demnach folgende: Man kann die Kompression im Hauptzylinder unabhängig von den Eigenschaften des verwendeten Brennstoffes und von der Drehzahl des Motors beliebig niedrig halten, wodurch auch die Wärmeverluste vermieden werden, die unvermeidlich mit einer Steigerung der Kompression verbunden sind, und wodurch das Triebwerk gegenüber den Gleichdruckmotoren viel schwächer ausgeführt werden kann. Das Einführen des Brennstoffes erfolgt im Gegensatz zu den Gleichdruckmotoren gegen einen geringeren Druck, weil der Brennstoff beim Laden oder höchstens während der verhältnismäßig niedrigen Kompression der Luftladung eingeführt wird. Es sind keine besonderen Kompressoren für die Erzeugung der Druckluft nötig, dagegen muß beim Gleichdruckverfahren die Verdichtung infolge der Höhe (etwa So Atm.) in besonderen Kompressoren mit besonderer Kühlung der verdichteten Luft vor ihrem Inwirksamkeittreten erfolgen. Da die Maschine gemäß der Erfindung nicht mit Gleichdruck, sondern mit Drucksteigerung bei der Verbrennung arbeitet, kann ein besserer thermischer Wirkungsgrad infolge geringerer Wärmeverluste erzielt werden. Endlich kann durch Verstellen des Zündzeitpunktes die größte Drucksteigerung stets auf den günstigsten Zeitpunkt eingestellt werden, weil infolge der an sich niedrigen Kompression im Hauptzylinder eine Drucksteigerung dort zulässig ist, ohne gefährliche Werte zu erreichen.
Zwei Ausführungsbeispiele der Erfindung sind auf der' Zeichnung in zwei Abbildungen dargestellt.
Abb. = zeigt eine Ausführungsform, bei der die Verbindung zwischen Hilfszylinder und Hauptzylinder durch ein besonderes Ventil gesteuert wird; Abb. 2 zeigt eine Ausführungsform, bei der die Verbindung zwischen Hilfszylinder und Hauptzylinder durch den Hilfskolben selbst gesteuert wird.
In den Abbildungen sind i der Hauptzylinder, 2 der Hilfszylinder, 3 der Hilfskolben, q. der Brennstoffeinlaß, 5 das Haupteinlaßventil, 6 das Hauptauslaßventil.
Bei der Ausführungsform nach Abb. z ist der Hilfszylinder mit dem Hauptzylinder durch das Überströmventil 7 während des Spül-, Ansauge- oder Kompressionstaktes verbunden. Während dieser Zeit wird beim Auswärtsgehen des Hilfskolbens der Hilfszylinder mit Luft gefüllt. Während oder nach dem Auswärtsgehen des Hilfskolbens wird der Brennstoff durch den vom Hilfskolben freigelegten Einlaß q eingeführt und das Ventil 7 geschlossen. Der Kolben 3 verdichtet dann die Luft im Hilfszylinder 2 bis zur Selbstentzündung eines Teiles des eingeführten Brennstoffes, worauf das Überströmventil 7 wieder geöffnet wird und die glühenden Gase den restlichen Brennstoff in die Hauptzylinderluftladung' einblasen und dort entzünden.
Bei der Ausführungsform nach Abb. 2 wird die Wirkung des Überströmventils 7 durch den Hilfskolben 3 übernommen. Dieser besitzt eine radiale Bohrung 8 und eine achsiale Bohrung g. In der gezeichneten Stellung ist die radiale Bohrung 8 mit dem Brennstoffeinlaß q. verbunden und der Hilfszylinder durch einen Kanal io mit dem Hauptzylinder in Verbindung. Wenn der Hilfskolben 3 so hoch gegangen ist, daß die radiale Bohrung 8 mit dem Kanal io verbunden ist, wird der in der radialen Bohrung 8 vorgelagerte Brennstoff ii durch die glühenden Gase des Hilfszylinders unmittelbar in den Hauptzylinder eingeblasen, worauf die nachfolgenden glühenden Gase die Entzündung dieses Brennstoffes mit Sicherheit bewirken. Durch Verstellung der Steuerung des Hilfskolbens gegenüber der Kurbelwelle kann man den Zeitpunkt des Eintrittes des Brennstoffes in den Hauptzylinder und damit den Zündzeitpunkt nach Belieben regeln, und zwar sowohl bei der Maschine nach Abb. i als auch bei der Maschine nach Abb. 2.
Beim Anlassen des Motors wird normalerweise infolge des langsamen Ganges des Motors und seines kalten Zustandes und der dadurch eintretenden Wärmeableitung im Hilfszylinder keine Selbstzündung stattfinden, sondern nur eine solche Drucksteigerung, die nur ein Verdampfen oder Zerstäuben des Brennstoffes sowie ein Einblasen desselben in den Hauptzylinder bewirkt. Um für die dieses Anlassen eine Zündung zu erreichen, wird eine elektrische Zündkerze 12 verwandt. Eine Steuerung dieser Ziindkerze ist für das Anlassen nicht erforderlich. Man kann sie, beispielsweise durch einen Summer, für diese kurze Zeit dauernd arbeiten lassen, da ja der Zündzeitpunkt selber durch die Verbindung von Hilfs- und Hauptzylinder gesteuert wird.

Claims

PATENT-ANsPRUcH: Arbeitsverfahren für mit flüssigem Brennstoff arbeitende Verbrennungskraftmaschinen, dadurch gekennzeichnet, daß ein mit dem Hauptzylinder in steuerbarer Verbindung stehender Hilfszylinder während des Spül-, Ansauge- oder Kompressionstaktes mit dem Hauptzylinder verbunden und bei Auswärtsgehen des Hilfskolbens mit Luft aus dem Hauptzylinder gefüllt wird, da.ß während oder nach dem Auswärtsgehen des Hilfskolbens Brennstoff in den Hilfszylinder eingeführt und die Verbindung der .beiden Zylinder unterbrochen wird, da.ß dann nach erfolgter Brennstoffabsperrung die Luft im Hilfszylinder bis zur Selbstzündung eines Teiles . des eingeführten Brennstoffes komprimiert wird, während gleichzeitig im Hauptzylinder die Luftladung beliebig niedriger komprimiert wird, worauf nach wiederhergestellter Verbindung beider Zylinder die glühenden Gase den restlichen Brennstoff in die Hauptzylinderluftladung einblasen und dort entzünden, wobei der Antrieb des Hilfskolbens gegen die Kurbelwelle verstellbar eingerichtet ist.