DE388741C - Verbrennungskraftmaschine mit Vorexplosionskammer - Google Patents

Description

Das den Gegenstand der Erfindung bildende Verfahren ist für solche Verbrennungskraftmaschinen bestimmt, bei welchen mit dem Verbrennungsraum des Arbeitszylinders ein Vorexplosionsraum verbunden ist. Maschinen dieser Art sind bekannt, wie aus der Patent-, schrift 325663 zu ersehen ist.

Gemäß der Erfindung besteht das Verfahren darin, daß der Brennstoff von den Vorexplosionsgasen durch einen Kanal geblasen wird, der zweckmäßig eine solche lichte Weite besitzt, daß auch die größte für eine Zündung erforderliche Brennstoffmenge seinen Querschnitt nur zum kleineren Teile ausfüllen kann, und der durch eine in den Verbrennungsraum des Zylinders hineinragende, von den entzündeten Gasen erhitzte Zunge hindurchgeführt ist, so daß der Brennstoff vor seinem Eintritt in den Verbrennungsraum des Zylinders durch die

ao vereinigte Wirkung der heißen Vorexplosionsgase und der heißen Kanalwände in der Zunge nicht nur verdampft, sondern auch noch praktisch vollständig vergast wird.

Zur besseren Verdeutlichung soll das Verfahren an Hand der Zeichnung beschrieben werden, welche zwei Ausführungsformen der Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens darstellt.

Die Vorrichtung nach Abb. 1 besteht aus einem Gehäuse A, das mit einem Ansatz A¹ an den nicht gezeichneten Arbeitszylinder der Maschine angesetzt ist. Das genannte Gehäuse A umschließt den Vorexplosionsraum B, welcher durch die Bohrung C mit entzündbarem Gemisch, z. B. einem Gemisch von Luft und Benzindampf, beschickt wird, das durch eine bei D eingeschraubte Zündkerze in der Nähe des Kolbentotpunktes zur Entzündung gebracht wird. Das Gehäuse A besitzt ferner einen Kühlmantel G, der vom Kühlwasser durchströmt wird. Aus dem Vorexplosionsraum B heraus führt ein Kanal E, der sich durch ein Einsatzstück F hindurch fortsetzt und mit dem Verbrennungsraum des Zylinders in Verbindung steht. Dieser Kanal ist zweimal U-förmig gebogen, nämlich einmal bei H unterhalb des Raumes B und dann in dem Einsatzstück F bei H¹. Das konisch geformte Einsatzstück F^- ist achsial in dem Ansatz A¹ angeordnet und mit seiner Spitze in die Wandung des Gehäuses A eingeschraubt. Es besteht aus einem gegen, hohe Temperaturen widerstandsfähigen Material und ist so bemessen, daß es die Wandung des Ansatzes A¹ nirgends berührt, und daß es noch in den Verbrennungsraum des Zylinders hineinragt. Die für jeden Arbeitsvorgang im Zylinder erforderliche Menge an flüssigem Brennstoff wird beispielsweise während des Kompressionshubes in die Krümmung H des Kanals E durch eine von einem nicht gezeichneten Ventil beherrschte Öffnung L eingeführt. Gegenüber dem Ausgang des Kanals E im Stück F ist noch der bekannte Zerstäuber K im Verbrennungsraum des Zylinders angeordnet.

Zur Ingangsetzung der Maschine wird der Kanal E von der öffnung L aus für die ersten Arbeitsvorgänge mit einem leicht verdampfbaren Brennstoff, z. B. Benzin, beschickt, das dann jedesmal durch die heißen Gase der im Raum B stattfindenden Vorexplosionen durch den Kanal E in den Arbeitsraum geschleudert und dabei infolge der Berührung mit den heißen Gasen vollständig verdampft wird. Schon nach kurzer Zeit wird dann das Einsatzstück F, das außerdem mit den hocherhitzten Verbrennungsgasen im Zylinder in Berührung kommt, glühend. Man stellt dann die Benzinzufuhr zum Kanal E ab und beschickt diesen von nun an mit dem eigentliehen Betriebsbrennstoff, d. h. einem schwer verdampfbaren öl, z. B. Rohöl, Teeröl o. dgl. Der Kanal E ist hinsichtlich seiner lichten Weite so bemessen, daß durch den eingeführten Betriebsbrennstoff sein Querschnitt im Teile H nicht ganz ausgefüllt wird; am vorteilhaftesten ist es, wenn der flüssige Brennstoff sogar den größten Teil des Kanalquerschnittes frei läßt. Wenn dann die nach jeder Vorexplosion aus dem Raum B in den Kanal E übertretenden go glühenden Explosionsgase im Teile H plötzlich aus ihrer Richtung abgelenkt werden, so reißen

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sie bei ihrer großen Geschwindigkeit den gesamten in der Krümmung H enthaltenden Brennstoff mit sich, breiten ihn in dünner Schicht an. den Kanalwänden aus und bestreichen ihn daher auf relativ großer Fläche, so daß er in engste Berührung mit den heißen Gasen kommt. Infolgedessen wird schon vor dem Eintritt in das Einsatzstück F ein großer Teil des Brennstoffs verdampft und zum Teil

ίο sogar in brennbare Gase umgewandelt. Auf ihrem Wege durch das glühende Einsatzstück F werden dann die Vorexplosionsgase nochmals bei H¹ aus ihrer Richtung abgelenkt; dabei wird von ihnen mitgerissener, noch flüssiger Brennstoff gegen die hocherhitzten Wände des Stückes F geschleudert und dabei nicht nur vollständig verdampft, sondern auch infolge der allseitigen Erhitzung, der seine^ Teilchen ausgesetzt sind — nämlich durch die heißen Flächen des Stückes F und durch die heißen Vorexplosionsgase —, so gut wie vollständig in brennbare Gase übergeführt.

Das Ergebnis dieses Verfahrens ist also eine vollständige Vergasung jedes flüssigen Brenn-Stoffs, welche erlaubt, alle Schweröle, wie z. B. Rohöl, Teeröl und sogar Masut, als Treibmittel von Verbrennungskraftmaschinen zu verwenden, und zwar von solchen Maschinen, die mit niedrigem Kompressionsdruck arbeiten. Die Bedingung für die vollständige Vergasung der Brennstoffe ist die, daß sie über eine Fläche geblasen werden, welche über die Verdampfungstemperatur der flüssigen Brennstoffe hinaus erhitzt ist.

Es ist klar, daß die Vorrichtung zur Durchr führung des Verfahrens nicht gerade die gezeichnete Form zu besitzen braucht. Immerhin ist es aber vorteilhaft, wenn die hocherhitzte Fläche — beim gezeichneten Aus- führungsbeispiel die Innenwand des Einsatzstückes F — sich noch im Überführungskanal befindet, wo die Vorexplosionsgase noch heißer sind und mit dem Brennstoff in innigerem Kontakt bleiben. Unter Umständen kann aber die genannte Fläche auch im Inneren des Arbeitszylinders in geeigneter Weise angebracht sein.

So hat es sich als vorteilhaft erwiesen, den Brennstoff direkt gegen den Kolben im Arbeitszylinder zu blasen. Die Vorrichtung dazu ist in Abb. 2 dargestellt.

Der Boden des Kolbens K¹ ist mit einer auswechselbaren metallenen Belagplatte P versehen und gegen diese durch eine Einlage M aus Asbest o. dgl. isoliert. Das Einsatzstück F¹ hat im wesentlichen die gleiche Form wie in Abb. 1, nur der Kanal E ist so geführt, daß ''seine Mündung der Platte P zugekehrt ! ist. Diese bietet den Vorexplosionsgasen und ί dem von ihnen mitgerissenen Brennstoff eine ■ große Fläche dar, die durch die Verbrennungsund die Vorexplosionsgase stark erhitzt ist und daher allfällig mitgerissene, noch flüssige Brennstoffreste ausbreitet und vollständig verdampft und aufspaltet. Die Belagplatte braucht nicht den gleichen Durchmesser zu haben wie der Kolbenboden, doch sollte sie wenigstens den größeren Teil desselben bedecken.

Statt am Kolbenboden könnte die isolierte Belagplatte P auch an irgend einer geeigneten Stelle der Innenseite des Zylinders angebracht sein. In jedem Fall schützt sie die betreffenden Teile, die schon ohnehin durch die entzündeten Gase stark erhitzt werden, vor weiterer Erhitzung durch die Vorexplosionsgase. Dies ist in erster Linie wichtig für den Kolben, und zwar besonders dann, wenn er aus Aluminium hergestellt ist.

Die Belagplatte P könnte übrigens auch in Wegfall kommen und nur eine isolierende Schicht M auf dem Kolbenboden oder im Zylinder angebracht sein.

Für die Abmessungen des Kanals E sind gewisse Grenzen gegeben. Seine Weite muß so bemessen sein, daß auch die größte auf einmal in den Kanal eingeführte Brennstoffmenge an der ersten Krümmung nur eine Schicht von relativ geringer Dicke bildet; sie darf aber auch nur so groß sein, daß die Vorexplosionsgase an den Kanalwänden noch einen genügenden Reibungswiderstand finden, damit sie allen daran haftenden Brennstoff mitreißen können. Auch die Länge des Kanals, namentlich des Teils, der sich zwischen den beiden Krümmungen befindet, sowie diejenige des im Stück F verlaufenden Teils darf eine gewisse untere Grenze nicht unterschreiten.

Claims (1)

1. Patent-Anspruch:

   Verfahren zur Einführung flüssigen Brennstoffs in Verbrennungskraftmaschinen mit Vorexplosionskammer, dadurch gekennzeichnet, daß der Brennstoff durch die Vorexplosionsgase durch einen Kanal geblasen wird, der zweckmäßig eine solche lichte Weite besitzt, daß auch die größte für eine Zündung erforderliche Brennstoffmenge seinen Querschnitt nur" zum kleineren Teile ausfüllen kann, und der durch eine in den Verbrennungsraum des Zylinders hineinragende, von den entzündeten Gasen erhitzte Zunge hindurchgeführt ist.

   Hierzu ι Blatt Zeichnungen.