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Gemischmotor. Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung, welche insbesondere
dazu bestimmt ist, bei Schwerölmotoren das Explosionsverfahren zu ermöglichen.
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Es ist schon bekannt, das Gemisch vor Eintritt in den Zylinder zu
verdampfen, und zwar in Heizkanälen, die in einem Deckeleinsatz konzentrisch zur
Zylinderachse so angeordnet sind, daß das zum Saugventil strömende Gemisch unter
mehrfacher Umkehr einen langen Weg zwischen den Heizflächen zurücklegen muß.
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Die Erfindung besteht in einer besonderen Ausführungsform einer solchen
Vorrichtung, und zwar in der Hauptsache aus einem Glokkengehäuse, wie dies für Motoren
mit Brennstoffeinspritzung zur Vorwärmung der Luft schon bekannt ist. Gemäß der
Erfindung sitzt auf dem Scheitel des Glockengehäuses die Zündkerze, und ist dieses
in einer Öffnung des Zylinders derart angeordnet, daß eine Ringkammer entsteht,
die durch getrennte, eine im Zylinderkopf ausgesparte Luftkaminer durchsetzende
Leitungen mit dem Saugventii und mit einem gewöhnlichen Vergaser verbunden ist.
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In den Zeichnungen sind verschiedene Ausführungsformen, die für verschiedene
Betriebs- bzw. Arbeitsverhältnisse geeignet sind, beispielsweise dargestellt.
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Abb. i zeigt einen Querschnitt eines Zylinders mit aufgesetztem Kopf,
bei welchem die Glocke eine für eine gute Leistung mit Bezug auf Verbrennung und
Überhitzung sehr geeignete Form besitzt.
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Abb. 2 ist ein wagerechter Schnitt nach der Linie A-B der Abb. i.
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Abb. 3 ist eine Abänderung der in Abb. i veranschaulichten Ausführungsform.
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Abb. 4 ist .ein Schnitt nach der Linie C-D der Abb.3.
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Abb. 5 und 6 zeigen eine andere Abänderung, bei welcher die Glocke
an Stelle der Ventilstopfen angeordnet ist.
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Abb.7 zeigt eine weitere Abänderung, bei welcher die Glocke derart
angeordnet ist, daß in ihr -vollständiges Wärmegleichgewicht herrscht.
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Gemäß der in Abb. i dargestellten Ausführungsform bezeichnet i einen
gewöhnlichen Blockmotor und 2 den Zylinderkopf, welcher im Ausführungsbeispiel abnehmbar
dargestellt ist, jedoch auch in einem einzigen Stück mit dem Blockmotor sein kann.
Der Kopf ist durch .eine Zwischenwand io in zwei Kammern geteilt.
In
der Unterkammer i i strömt das Kühlwasser, und in der Oberkammer 2o befinden sich
die Leitungen, welche vom Vergaser zu den Überhitzern und von diesen zu den Saugventilen
führen.
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Das Zuflußrohr 12 mündet in einen zviindrischen Hohlraum 13, in der
eine Glocke 14 in Form eines Kegelstumpfes o. dgl. angeordnet ist, an dessen verjüngter,
nach oben gerichteter Seite die Zündkerze 30 verschraubt ist.
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In dem Hohlraum 13 und um die Glocke herum ist ein Rohr 15 vorgesehen,
das mit der Leitung 12, aus welcher- das im Vergaser sich bildende Gemisch kommt,
oben in Verbindung steht.
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Um das Rohr 15 ist eine exzentrische und drehbare Büchse 16 angeordnet,
die dazu bestimmt ist, in der Ringleitung eine Drosselstelle herbeizuführen, die
um die Glocke im Kreis verstellt werden kann, so daß an den verschiedenen Stellen
der Gasstromwiderstand geregelt wird, um die unmittelbare Durch.strömung der Gase
von der Zuflußleitung 12 zu der zu den Saugventilen führenden Leitung 17 zu vermeiden.
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Die Leitung 17 ist mit einem Dreiwegventil 18 versehen, welches gestattet,
sowohl den Schwerölvergaser samt überhitz.er als auch den an der Mündung i9 angebrächten
Benzinvergaser für das Anlassen mit den Saugventilen in Verbindung zu setzen. Durch
die Anbringung der Zündkerze am höchsten Punkt der Glocke 14 erreicht man eine genauere
und energischere Zündung des Gemisches, auch deshalb, weil die Glockenform selbst
zur Fortpflanzung der Explosionswelle ganz besonders beiträgt.
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`Vie aus der Zeichnung ersichtlich, befinden sich die Leitungen i2
und 17 in einem Luftraum 20, wodurch ein zu wirksamer Wärmeaustausch zwischen den
genannten Leitungen und dem Kühlmantel, der zu teilweisen Kondensierungen in dem
bereits verdampften Gemisch führen könnte, vermieden wird.
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Die- Anordnung dieser Leitungen kann sehr verschieden sein, je nachdem
das Gas, bevor es das Saugventil des Motors erreicht, die verschiedenen Heizkammern
parallel oder nacheinander zu durchströmen hat.
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Gemäß der Abb.2, welche einen Schnitt nach der Linie A-B der Abb.
i darstellt, sind die Ein- und Ausflußrohre fast ganz gleich und übereinanderliegend.
Sie teilen sich unmittelbar nach dem Eintritt in die Kammer 2o in zwei Zweige, die
nach abermaliger Gabelung mit einer Gruppe von zwei kleinen Glokkenverbunden sind.
Das Gemisch dringt in den die Glocke 1 ¢ umgebenden Zwischenraum ein und bespült,
von oben nach abwärts strömend, die Glockenwandung, steigt sodann wieder zwischen
dem Rohr 15 und der Büchse 16 aufwärts und strömt in die Leitung 17, wo die Ströme
der beiden anliegenden kleinen Glocken sich früher vereinigen, und darauf vereinigen
sich die beiden Leitungsabzweigungen und verlassen den Blockmotor.
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Bei Motoren, bei welchen eine möglichst vollständige Zylinderfüllung
besonders wichtig ist, besonders bei schnell laufenden Motoren, welche sehr starken
Belastungs- und Geschwindigkeitsveränderungen ausgesetzt sind, würde die oben beschriebene
Anordnung sich mit Bezug auf die Leitungswiderstände als ungenügend erweisen. Diesen
Nachteil kann man durch Beseitigung des Rohres 15 beheben; wenn die Berührungsdauer
der Gase mit der Glocke kurz ist, so ist es in diesem Falle erforderlich, daß die
Gase nacheinander von ,einer Glocke zur andern strömen, um sich so allmählich zu
erhitzen.
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Für diese Arbeitsweise eignet sich besonders die in Abb.3 und 4 dargestellte
Ausführungsfarm, wobei um die im wesentlichen unveränderte Glocke ,ein zweckmäßig
aus feuerfestem Material hergestellter Überzug 22 angeordnet ist, der eine Wärmestreuung
verhindert und gleichzeitig die Ausströmung des Gases unter Beseitigung der toten
Winkel erleichtert.
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Nach dieser Anordnung gelangen die Gase von oben in den ersten Glockenraum
und strömen unten durch das Rohr 23 aus, um dem zweiten Glockenraum zuzuströmen,
welchen sie erhitzen und oben aus dessen Kammer austreten, um in das Ausflußrohr
17' einzuströmen, welches das Gas zu den Saugventilen leitet.
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Statt nur zwei hintereinandergeschaltete Glocken anzuordnen, kann
auch eine größere Anzahl vorgesehen sein, wobei jedoch darauf zu achten ist, daß
die zuletzt bespülten Glokken nicht zu stark erhitzt werden.
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Beabsichtigt man, diese Vorrichtung an bereits vorhandenen Motoren
anzuordnen, so können die Glocken auf den Ventilen an Stelle ihrer Stopfen angebracht
werden. Die Glokken werden natürlich kleiner; es sind jedoch je zwei für jeden Zylinder
vorgesehen. Einer trägt die Zündkerze, während der andere durch einen Stöpsel24
abgeschlossen ist oder eine zweite Zündkerze trägt, falls es sich um einen Motor
mit Doppelzündung handelt. Sämtliche Glocken sind in einer rechteckigen Leitung
25 eingeschlossen, in die das Gemisch, nachdem es die Glocken 14 bespült, durch
.eine Leitung 26 bei der halben Länge einströmt und bei den Enden .durch die Leitung
27 ausströmt, welche das Gemisch zu den Saugventilen leitet.
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Wenn man nacheinander sämtliche Glokken
in Betrieb
setzen wollte, so entfällt die Leitung 26, und eine der Abzweigungen der Leitung
27 würde als Gaszufluß- und die andere als Gasausflußleitung wirken.
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Die einfachere Bauart ist jedoch zufolge des zwischen den ersten und
letzten Glocken fehlenden Temperaturgleichgewichtes weniger vorteilhaft, falls man
nicht zu der in Abb.7 veranschaulichten Anordnung greift.
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In diesem Fall ist eine Glocke von der andern durch eine Zwischenwand
3 i getrennt, so daß die Kammer 26 in zwei parallele Leitungen geteilt wird, die
nacheinander von den Gasen durchströmt werden. Letztere können nach der beispielsweisen
Darstellung bei der in der Mitte der Kammer 26 angeordneten Öffnung 27 eintreten
und, sich in zwei Ströme teilend, die Leitungen durchqueren, wobei sie zuerst die
eine Hälfte der Glocken und dann die andere bespülen und sodann bei der Mündung
27' ausströmen; die Ein- bzw. Austrittsleitung kann auch nebeneinanderliegend angeordnet
sein, in welchem Falle die Gase, ohne sich zu teilen, die ganze Leitung 26 durchströmen.
In beiden Fällen wird die Glocke auf einer Seite von den völlig kalten, auf der
anderen Seite von den vollständig erhitzten Gasen bespült, und die aufeinanderfolgenden
Glocken, die auf einer Seite von den nach und nach heißeren Gasen bespült werden,
werden auf der anderen Seite von den weniger heißen Gasen bespült, so daß der Wärmeunterschied
zwischen den Glocken und die mittlere Temperatur der bespülenden Gase praktisch
gleichmäßig und die abgegebene Wärmemenge bzw. Betriebstemperatur jeder Glocke gleich
ist.