DE365640C

DE365640C - Combustion engine with heat storage

Info

Publication number: DE365640C
Application number: DEK77765D
Authority: DE
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1921-05-27
Filing date: 1921-05-27
Publication date: 1922-12-19

Description

Verbrennungsmotor mit Wärmespeicher. Von bekannten Maschinen, bei denen ein Wärmespeicher angeordnet ist, der die überschüssige, nicht in Arbeit umgewandelte Wärme der Abgase aufnimmt und diese dann beim folgenden Arbeitsspiel an die gespannte Arbeitsflüssigkeit abgibt, unterscheidet sich der die Erfindung bildende Verbrennungsmotor durch Anwendung von zwei Wärmespeichern .im Laderaum. Der eine Wärmespeicher hat das Zuviel an Abgaswärme und der andere hat den größten Teil der sonst ins Kühlwasser gehenden Wärme aufzuspeichern, und beide geben bei dem folgenden Arbeitsspiel die kurz vorher aufgespeicherte Wärme an die Verbrennungsluft wieder ab. Letzteres aber erst während der Verdichtung, damit die Einlaßtemperatur der Luft möglichst tief liegt.Combustion engine with heat storage. From known machines, at which a heat storage is arranged, which the excess, not converted into work Absorbs heat from the exhaust gases and then transfers it to the strained one during the following work cycle Releases working fluid, the internal combustion engine forming the invention differs by using two heat accumulators in the hold. One that has heat storage the too much exhaust heat and the other has most of the otherwise to store heat going into the cooling water, and both give with the following Work cycle, the heat stored shortly before is returned to the combustion air away. The latter, however, only during compression, so that the inlet temperature of the Air is as deep as possible.

In Abb. i der Zeichnung ist das Druckdiagramm 916789 einer gemäß der Erfindung ausgeführten Maschine mit dem Druckdiagramm 12,341 des Dieselmotors verglichen, und Abb. 3 zeigt schematisch den Kopf des Kraftzylinders (bei liegender Bauart).In Fig. 1 of the drawing, the pressure diagram 916789 of a machine designed according to the invention is compared with the pressure diagram 12,341 of the diesel engine, and Fig. 3 shows schematically the head of the power cylinder (with the design lying down).

Der Motor besteht aus einem Arbeitszylinder i, der im Viertakt arbeitet. Während des Saugehubes wird durch !das gesteuerte Einlaßv entil 8 kalte Luft angesaugt, welche zum kleinen Teil bei dem folgenden Verdichtungshub wieder ausgestoßen wird, da das Ventil 8 noch einige Zeit nach Kolbenumkehr geöffnet bleibt. Nach Schluß des Einlaßventils 8 setzt die Kompression ein, wobei die Verbrennungsluft in die den Laderaum bildenden Wärmespeicher 2 und q. gedrückt wird und sich (außer durch Kompression) an den in letzteren befindlichen Heizkörpern stark erhitzt. Kurz vor Beginn und zu Anfang des Arbeitshubes wird flüssiger (oder gasförmiger) Brennstoff nach öffnen des gesteuerten Ventils 3 in den Wärmespeicher 2 eingeführt, -wo er sich entzündet. Die erforderliche Zündtemperatur wird beim Anlassen durch Anwärmen des Glühtopfes 7 hervorgerufen. Nach der Verbrennung vollendet die Expansion der entzündeten Gase den Arbeitshub.The engine consists of a working cylinder i, which works in four-stroke cycles. During the suction stroke, cold air is drawn in through! The controlled inlet valve 8, a small part of which is ejected again during the following compression stroke, since the valve 8 remains open for some time after the piston has been reversed. After the end of the inlet valve 8 starts the compression, with the combustion air in the the storage space forming the heat accumulator 2 and q. is pressed and (except through Compression) on the radiators in the latter are strongly heated. Shortly before At the beginning and at the beginning of the working stroke there is liquid (or gaseous) fuel after opening the controlled valve 3 introduced into the heat accumulator 2 -where he ignites. The required ignition temperature is achieved by warming up when starting of the glow pot 7 caused. After the combustion, the expansion of the gases ignited the working stroke.

Der Wärmespeicher q. speichert einen Teil der Abgaswärme auf, da die Abgase ihn bei geöffnetem Auslaßventil 5 durchstreichen müssen. Diese Wärme wird nun während des Arbeitshubes dadurch ausgenutzt, daß gleich nach beendeter Verbrennung ein wenig zerstäubtes Wasser durch Düse 6 eingespritzt wird. Infolge der Verdampfung wird das Diagramm voller, und die Expansion kann weitergetrieben werden. Außerdem wird der Wärmespeicher von neuem wärmeaufnahmefähig.The heat storage q. stores part of the exhaust gas heat as the Exhaust gases must cross it out with the exhaust valve 5 open. This warmth will now used during the working stroke that immediately after the end of the combustion a little atomized water is injected through nozzle 6. As a result of evaporation the diagram becomes fuller and the expansion can continue. aside from that the heat accumulator is able to absorb heat again.

Dem Arbeitshub folgt der Auspuffhub, wobei das Auspuffventil 5, das sich kurz vor Ende des Arbeitshubes geöffnet hatte, offen bleibt. Nach der Bewegungsumkehr des Kolbens schließt es, und der Vorgang wiederholt sich. Der Arbeitsvorgang wird durch das schraffierte Diagramm der Abb. i graphisch dargestellt. Von io bis 9 Saugehub bei geöffnetem Lufteinlaßventil; bei 9 Kolbenumkehr; bei i Schluß des Lufteinlaßventils, also Beginn der Kompression und Hineindrücken der Verbrennungsluft in die Wärmespeicher unter starker Erhitzung; bei 6 (oder kurz vorher) Zuführung des Brennstoffes; von 6 bis 7 Verbrennung; bei 7 Beginn und bei 8 Ende der Expansion; schließlich von 9 bis io Auspuff bei geöffnetem Auslaßventil.The working stroke is followed by the exhaust stroke, with the exhaust valve 5, the opened shortly before the end of the working stroke remains open. After the reversal of movement of the piston closes it and the process is repeated. The work process will graphically represented by the hatched diagram of Fig. i. From io to 9 suction stroke with the air inlet valve open; at 9 piston reversal; when the air inlet valve closes, So start of compression and pushing the combustion air into the heat storage under intense heating; at 6 (or shortly before) supply of fuel; from 6 to 7 combustion; at 7 start and at 8 end of expansion; finally from 9 to OK exhaust with the exhaust valve open.

Man kann das Verfahren auch bei Zweitaktmotoren anwenden. Abb. 2 zeigt das hierbei anzustrebende Indikatordiagramm. Bei dem die Erfindung bildenden Verbrennungsmotor ist der Laderaum viel geräumiger als beim Dieselmotor gleicher Größe, weshalb sich die Wärmespeicher auch gut unterbringen lassen. Bei den bekannten Motoren fällt der Laderaum zu groß aus, was eine so geringe Kompressionsspannung zur Folge hat, daß sich Verbrennungsmotoren, die hier allein in Frage kommen, nicht betreiben lassen, und bei Explosionsmotoren hat die Vorwärmung des Gemisches durch einen Abgaswärmespeicher wenig Wert.The method can also be used with two-stroke engines. Fig. 2 shows the indicator diagram to be aimed for here. In the internal combustion engine forming the invention the hold is much more spacious than a diesel engine of the same size, which is why also have the heat storage well accommodated. With the known engines falls the cargo space is too big, which results in such a low compression tension, that internal combustion engines, which are the only options here, cannot be operated, and in the case of explosion engines, the mixture is preheated by an exhaust gas heat accumulator little value.

Die Eigenart der Erfindung besteht also: r. in der Anordnung von Wärmespeichern, die einen Teil der Abgaswärme, und von anderen Wärmespeichern, die einen Teil der sonst durch das Kühlwasser nutzlos abgeführten Wärme aufnehmen; 2. in der völligen Ausfüllung des Laderaums durch die Wärmespeicher und 3. in der Anordnung einer Vorrichtung für Wasserstaubeinspritzung in den Wärmespeicher.The peculiarity of the invention is thus: r. in the arrangement of heat accumulators, which absorb part of the exhaust gas heat, and of other heat accumulators, which absorb part of the heat otherwise uselessly dissipated by the cooling water; 2. in the complete filling of the hold by the heat accumulator and 3. in the arrangement of a device for water dust injection into the heat accumulator.

Claims

PATENT REQUIREMENTS Combustion engine with separate compression of air and fuel and with heat accumulator heated by the exhaust gases, characterized in that, that the compression chamber of the power cylinder (i) consists of two differently acting heat accumulators (2 and q.), Of which one (2) serving as a combustion chamber is the largest Part of the heat otherwise going into the cooling water holds back, while the other storage tank (q.), which stores part of the exhaust gas heat in a known way, not just the Combustion air pressed into it during the compression stroke is strongly heated, but rather also the water dust injected in small quantities after the end of the combustion evaporates.