DE35794C

DE35794C - Petroleum - Kraftmaschine

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Publication number: DE35794C
Application number: DENDAT35794D
Authority: DE
Original assignee: JOH. SPIEL in Berlin
Anticipated expiration: 1905-03-03

Description

KAISERLICHES

PATENTAMT.

JOH. SPIEL in BERLIN. Petroleum - Kraftmaschine.

Bei der in beiliegender Zeichnung dargestellten Petroleum-Kraftmaschine kommen die Einrichtungen meiner Patente No. 27309, 28102 und 30576 theils in der darin beschriebenen Weise zur Anwendung, theils in einer veränderten Form.

Zur Erzeugung der Betriebskraft wird ein Gemenge von flüssigem Brenntoff (Petroleum, Naphtha, Benzin, Weingeist etc.) und atmosphärischer Luft bezw. Sauerstoff in den Arbeitscylinder eingeführt und zur Explosion gebracht. Hierbei ist der Vorgang in der Maschine derselbe wie bei anderen bekannten Gasmotoren:

beim ersten Kolbenhube wird das Explosionsgemenge während des ganzen Laufes des Kolbens angesaugt;

beim zweiten Kolbenhube wird dasselbe comprimirt;

beim dritten Kolbenhube findet Entzündung beim todten Punkt, Explosion und Expansion, d. h. eigentliche Arbeitsleistung und

beim vierten Kolbenhube Ausstofsen der verbrannten Gase statt.

Um bei Maschinen, welche, wie vorliegende, mit flüssigem Brennstoff betrieben werden sollen, die größtmögliche, dem Cylinderdurchmesser und Hube entsprechende Leistung und gleichmäfsigen Gang zu erzielen, vor allen Dingen aber, um die erzielte Leistung bei bestimmter, stets gleicher Tourenzahl auch constant zu erhalten, ist es Vorbedingung, dafs der Maschine für jede Explosion bezw. Arbeitsleistung ein ganz bestimmtes, in seinen Bestandtheilen von Brennstoff und Luft genau abgemessenes, zur wirksamen Explosion geeignetes Gemenge zugeführt wird, dafs dieses Gemenge in Qualität und Quantität für jede Explosion genau dasselbe ist, dafs ferner das Verhältnifs des Brennstoffquantums sowie des Querschnitts des Luftzuführungskanals und des Querschnitts des Zuführungskanals des fertigen Gemisches in den Cylinder zum Durchmesser des letzteren innerhalb gewisser Grenzen ein ganz bestimmtes ist, und dafs endlich die Explosion bezw. die Zündung im gegebenen Moment - mit Sicherheit erfolgt. In der Erfüllung dieser Vorbedingungen und in der Ausfindung von Vorrichtungen, die in jeder Hinsicht geeignet sind, diesen Bedingungen zu genügen, liegen die grofsen Schwierigkeiten, die beim Bau von durch Petroleum oder durch dergleichen flüssigen Brennstoff betriebenen Maschinen zu beseitigen sind.

Bei der vorliegenden Maschine sind diese Schwierigkeiten überwunden, und zwar wird die Zuführung eines geeigneten Explosionsgemisches sowie die Herstellung desselben durch den in Fig. 5 und 6 der Zeichnung in gröfserem Mafsstabe dargestellten Apparat, bestehend in einer Brennstoffpumpe und dem Einlafs- bezw. Mischungsventil, bewerkstelligt, während eine exacte Zündung durch die in Fig. 7 gekennzeichnete Einrichtung und Bewegung des Zündschiebers erzielt wird. Die Brennstoffpumpe sowohl als auch das Einlafs- bezw. Mischungsventil werden unabhängig von einander gesteuert. Die erstere besteht aus dem Cylinder c, Fig. 5, und dem Kolben k, und wird vermittelst des mit letzterem bei h k gekuppelten Hebels h, Fig. 1, durch einen an der Steuerwelle w angebrachten Daumen betrieben. Dieser

Daumen d, Fig. 8, ist so construirt, dafs das im Raum r, Fig. 5, der. Pumpe befindliche Brennstoffquantum während der ganzen Dauer der Saugperiode gleichmäfsig dem Arbeitscylinder zugeführt wird, ein Umstand, welcher für den richtigen Gang der Maschine von gröfster Bedeutung ist. Unterhalb der Pumpe C ist der Hahn H angebracht, welcher die Verbindung zwischen der Pumpe und dem OeI-behälter O, Fig. 1 und 2, einerseits und der Pumpe und dem Einlafsventil V andererseits vermittelt. Dieser Hahn wird durch die Lenkstange hs von dem Hebel h_l aus bewegt, so dafs während der Einsaugperiode I, Fig. 8, die Stellung . des Hahnkegels derart ist, dafs das in der Pumpe C enthaltene Quantum Brennstoff durch die Zuleitung \ in den Raum über dem Ventil V geführt wird, während das mit dem Oelbehälter O in Verbindung stehende Rohr η geschlossen ist. Es kann also immer nur der in der Pumpe enthaltene Brennstoff zu dem Einlafsventil gelangen. Während der Perioden II, III und IV, Fig. 8, hat sich der Hahnkegel um ein Bestimmtes verstellt, so dafs die Zuleitung ^ abgesperrt, dagegen die Verbindung zwischen Pumpe und Oelbehälter geöffnet ist. Diese wechselnden Verbindungen sind durch die Anbringung einer Aussparung a im Hahnkegel, Fig. 9, die theilweise um denselben herumgeführt ist, zu Stande gebracht. An der Kupplung h k des Pumpenkolbens k mit dem Hebel h ist eine Vorrichtung angebracht, die es ermöglicht, den Kolbenhub beliebig einzustellen und dadurch das der Maschine zuzuführende Brennstoffquantum dem Bedarf genau anzupassen.

Das mit der Brennstoffpumpe in unmittelbarem Zusammenhang stehende Einlafsventil V wird in gleicher Weise wie erstere, jedoch, wie bereits bemerkt, für sich durch einen besonderen Hebel ν Zj₁ , Fig. 3, gesteuert. An der Verkupplung des Hebels mit dem Einlafsventil ν k, Fig. 5, ist gleichfalls eine Regulirung angebracht, mittelst welcher der Hub des Ventils beliebig einzustellen ist, zu dem Zwecke; die Einströmungsöffnung für die durch das Rohr R, Fig. 3 und 5, in den Arbeitscylinder der Maschine eintretende atmosphärische Luft zu reguliren, derart, dafs das eintretende Luftquantum dem gleichzeitig eintretenden Brennstoffquantum entsprechend angepafst werden kann. Dies geschieht dadurch, dafs das Ventil V beim Niedergang in seiner tiefsten Stellung mehr oder weniger dem Rande der Oeffnung O, Fig. 5, des Einströmungsrohres E genähert wird, wodurch also für den Eintritt des Explosionsgemisches in das Rohr E mehr oder weniger freie Oeffnung übrig bleibt. Um das einger führte, am Ventil V zusammengeführte Gemenge von Luft und Brennstoff vor dem Eintritt in den Arbeitscylinder noch eine Zeit lang zusammenzuhalten und dadurch inniger zu mischen, ist in dem Cylinder das Einströmungsrohr E₁ Fig. 2, 3 und 5, angebracht, dessen lichte Weite innerhalb ganz bestimmter, den jedesmaligen Gröfsenverhältnissen bezw. der Kraftleistung der Maschine entsprechenden Grenzen liegen mufs.

Der in dem Flantsch des Einströmungsrohres angebrachte vertiefte Rand t dient dazu, den etwa noch mitgeführten, nicht genügend zerstäubten, also noch flüssigen Brennstoff zurückzuhalten, denselben dann mit der demnächst einströmenden Luft bezw. dem Gemisch in eine wirbelnde Bewegung zu versetzen, dadurch die Verflüchtigung des Brennstoffes zu bewirken, um so das Eintreten desselben in flüssigem Zustande in den Cylinder möglichst zu verhindern. Das Ventil V wird durch den Daumen D, Fig. 8, gesteuert und durch denselben während der Saugperiode in gleichem Abstande über der Oeffnung 0 gehalten.

Die für die vorliegende Maschine benutzte Zündvorrichtung, Fig. 7, besteht aus dem durch das Patent No. 27309 geschützten Zündungsschieber. Dieser Schieber wird, nachdem das im Brenner befindliche Gas durch die äufsere Zündflamme entzündet ist, vermittelst der Feder f zurückgeschnellt, was durch die dem bewegenden excentrischen Daumen gegebene Form ermöglicht ist; hierdurch wird die Entzündung des im Cylinder befindlichen Explosionsgemenges sicher herbeigeführt. Findet bei dieser Vorrichtung eine langsamere Bewegung des Zündschiebers statt, so wird die im Brenner befindliche Flamme erstickt und die Zündung versagt. Um den beim Zurückschnellen des Schiebers auftretenden Schlag der Treibwelle gegen das Excenter zu verhindern, ist derselbe an seinem anderen Ende mit einer besonderen Hemmvorrichtung versehen, welche in der Klemmfeder b besteht, die sich zwischen zwei Rollen g g bewegt und deren Enden derart allmälig verstärkt sind, dafs sie beim Zurückschnellen des Schiebers einen durch den Druck zwischen den Rollen g sanft wachsenden Widerstand leisten und dadurch die Bewegung des zurückgehenden Schiebers allmälig verlangsamen, bis derselbe, bevor die Treibrolle das Excenter erreicht, vollständig stillsteht.

Die beschriebenen Vorrichtungen können auch für Gasmotoren verwendet bezw. die vorliegenden Maschinen ebensowohl mit Leuchtgas als mit flüssigen Kohlenwasserstoffen betrieben werden, die vor ihrer Einführung in die Maschine erst vergast werden.

Claims

Patent-Anspruch:

Eine Petroleum-Kraftmaschine, welche sich durch folgende gleichzeitig zur Anwendung kommende Einrichtungen kennzeichnet:

Die Combination einer Petroleum-Pumpen- und Mefsvorrichtung C, Fig. 5 und 6, mit einem Mischungs- und Lufteinziehungsventil V und einem Steuerungshahn H oder einem anderen Steuerungsmechanismus, welcher abwechselnd die Verbindung von Pumpencylinder mit Mischungsventil oder vom Pumpencylinder mit dem Petroleumbehälter herstellt.

Zur Leitung des Explosionsgemenges vom Mischungsventil in den Cylinder die Anordnung eines gebogenen Rohres E im Innern des Cylinders, welches während der Zündungsperiode aufser Thätigkeit ist und keinerlei seitliche Oeffnungen oder Seitenkanäle hat, zu dem Zwecke, das Gemenge gegen die Mitte des Cylinderbodens stofsen zu lassen, um es inniger zu mischen, in Verbindung mit der Anbringung eines vertieften Randes t um den Eingang dieses Zuführungsrohres, zu dem Zwecke, etwa nicht zerstäubte Mengen Petroleum aufzunehmen, so dafs letzteres nicht in tropfbar flüssigem Zustande in den Cylinder gelangen kann.

Zur Erzielung einer sicheren Zündung die Bewegung des Zündschiebers von einer im rechten Winkel zur Schwungradwelle gelagerten separaten Steuerwelle aus durch einen hakenförmig gekrümmten Daumen mit Feder oder durch eine Coulisse von solcher Form, dafs der Schieber nach erfolgtem Vorschub mit gröfserer Geschwindigkeit zurückgeschnellt wird, als er vorgeschoben wurde.

Im Falle zum Zurückschnellen des Schiebers eine Feder angewendet wird, die Mäfsigung des dadurch entstandenen Schlages durch eine zwischen zwei Rollen sich bewegende Hemmfeder oder durch einen Buffer.

Hierzu ι Blatt Zeichnungen.