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Einrichtung zum Anlassen von Olverbrennungskraftmaschinen Die Erfindung
betrifft eine Einrichtung zum Anlassen von Ölverbrennungskraftmaschinen und besonders
solcher Maschinen, die Schweröl als Brennstoff benutzen, welcher in die im Zylinder
oder der Verbrennungskammer befindliche Luft am oder ungefähr am Ende des Kompressionshubes
- der Maschine eingespritzt wird, während welchen Hubes sonst nur Luft verdichtet
wird.
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Bei Maschinen der genannten Art ist es üblich., daß die für die normale
Leistung der Maschine erforderliche Verdichtung Drücke zwischen fünf bis dreißig
oder sogar fünfzig Atmosphären erreicht, je nach Größe und Art der Maschine,
wobei die Größe zwischen zwei bis drei Bremspferdekräften pro Zylinder nach oben.
und die Art zwischen den Maschinen mit Flächenzündung, bei denen der Brennstoff
gegen eine heiße Fläche in der Verbrennungskammer gespritzt wird, und den als Kaltanlaßmaschinen
oder als Maschinen mit Kompressionszündung bezeichneten Maschinen schwankt,- bei
welchen durch die Verdichtung der Luft eine genügende Hitze erzeugt wird, um den
Brennstoff zu entzünden, wenn er allein oder mit Hilfe von komprimierter Luft in
die verdichtete und dadurch erhitzte Luft in der Verbrennungskammer eingespritzt
wird.
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Die Aufgabe, eine sicher wirkende, nicht kostspielige und befriedigende
Anlaßzündung für Maschinen zu schaffen, auf welche sich die Erfindung bezieht, ist
nicht leicht zu lösen, und es sind viele Vorschläge zur Lösung dieser Aufgabe gemacht
worden. Bei den kleineren Maschinen z. B. ist beim Anlassen für gewöhnlich in irgendwelcher
Form erzeugte Wärme notwendig, um die Temperatur einer Röhre, eines Glühkopfes oder
einer Platte so zu erhöhen, daß beim Einspritzen des Brennstoffes in die Verbrennungskammer
ras Brennstoff-Luft-Gemisch sich entzündet, und in diesem Fall ist es üblich, eine
Gebläselampe (Lötlampe) oder andere äußere Heizvorrichtungen anzuwenden, um die
Zündfläche vor dem Anlassen des Motors= zu erhitzen. In einigen Fällen wird elektrische
Zündung oder elektrische Erwärmung mit zusätzlichen Unkosten angewendet. Bei größeren
Maschinen, besonders bei solchen mit Kompressionszündung, ist es üblich, eine Druckluftquelle
vorzusehen, mit deren Hilfe die Maschine angelassen wird, und dieses Verfahren wird
in einzelnen Fällen auch bei Maschinen mit Flächenzündung unter verhältnismäßig
noch größerem Kostenaufwand benutzt.
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Bei Maschinen mit Kompressionszündung; bei denen das öl entweder
allein (allgemein als kaltanlaufende Maschinen bezeichnet) oder mit Hilfe von komprimierter
Luft (allgemein als Dieselmaschinen bezeichnet) eingespritzt wird, wird zum Anlassen
der Maschine fast stets komprimierte Luft verwendet, und da in diesen Fällen der
Kompressionsdruck hoch ist (z. B. 25 bis 3o Atm.), ist sowohl. die
Menge
als auch der Druck der zu einem solchen Anlassen erforderlichen oder nützlichen
komprimierten Luftoder beide beträchtlich und hinsichtlich ihrer Erzeugung kostspielig,
weil auch die Behälter zur Aufspeicherung der erforderlichen Luft in Anrechnung
gebracht werden müssen.
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Nach einem anderen Vorschlag zur Erleichterung des Anla@ssens einer
Glühkopfmaschine findet eine Patrone aus solchem Material Verwendung, welche, wenn
sie z. B. mittels eines Streichholzes außerhalb der Faschine angezündet worden ist,
langsam abbrennt und nach dem Anzünden eingesetzt wird, so daß der Brennstoff sich
an ihr entzündet. Ebenso sind Zünder bekannt, die bei Explosionsmotoren das Gasgemisch
durch Katalyse entzünden.
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Die Erfindung besteht in der Verwendung einer zum Anlassen der genannten
Maschinenarten bestimmten Zündvorrichtung, welche aus einer solchen Masse besteht,
die sich unter gewöhnlichem atmosphärischen Druck nicht von selbst entzündet, sondern
nur in der während des Kompressionshubes in der Verbnennungskammer der Maschine
verdichteten Luft, und zwar bei einer Temperatur, die niedriger ist als die Selbstentzündungstemperatur
des in die verdichtete Luft eingespritzten Öls, wobei nach der Zündung eine Zündmasse
entflammt wird, die während einer genügend langen Zeit brennt, um das Brennstoff-Luft-Gemisch
während der nachfolgenden Zündperioden zu zünden, bis die Temperatur am Ende des
Kompressionshubes genügend hoch ist, um die Betriebszündung ohne weitere Hilfsmittel
zu bewirken.
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Die benutzte Zündvorrichtung besteht aus einer für gewöhnlich festen
Masse, die aus bekannten und wohlfeilen Materialien hergestellt ist und die bei
adiabatischen Druck-und Temperaturverhältnissen in der Kompressionskammer der Maschine
bei einer Temperatur zur Entzündung gebracht werden kann, die niedriger als die
zur Entzündung des Öls erforderliche ist. Ein zu diesem Zweck geeignetes Gemisch
besteht aus mit Kampfer behandelter Schießbaumwolle, jedoch können auch irgend andere
Massen, Materialien oder Gemische benutzt werden, welche die gewünschten Eigenschaften
besitzen, um bei der erforderlichen niedrigen Temperatur sich zu entzünden, langsam
abzubrennen oder ein anderes langsam brennendes Material zu entzünden und von unerfahrenen
Personen sicher behandelt werden zu können.
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Wenn Zunder für die Zündvorrichtung benutzt wird, so kann dieser aus
mit Salpeter imprägniertem Papier bestellen, jedoch soll die Erfindung nicht auf
ein bestimmtes Material beschränkt sein. Dieser Zunder kann sich von selbst bei
einer Temperatur entzünden, die unter der für die Selbstentzündung des Öls in der
Luft .erforderlichen Temperatur liegt.
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Die Zündmasse kann gewünschtenfalls aus mehr als einem Bestandteil
gebildet und in zwei oder mehr Teile unterteilt sein, die je nach Wunsch zusammenhängen
oder nicht. Ein oder mehrere Teile können den Selbstentzünder bilden und ein oder
mehrere Teile den Brenner oder Zünder.
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Durch die Anwendung einer Zündmasse, welche sich infolge der Luftverdichtung
im Zylinder von selbst entzündet, oder einer Zündmasse in. Verbindung mit einem
Zündhütchen wird die gefährliche Anordnung einer offenen Flamme oder Lampe in der
Nähe der Maschine vermieden, wohingegen beim Anlassen von Maschinen, die im normalen
"Betrieb die Entzündung des Brennstoffs .durch die beim Verdichten der Luftentwickelte
Wärme bewirken, gewünschtenfalls der Druck oder die Menge der aufgespeicherten und
zum Anlassen dienenden Druckluft verringert werden kann. In einzelnen Fällen kann
von der Anlaßluft Abstand genommen und die Maschine mit der Hand angelassen werden,
indem der Kompressionsdruck durch ein geeignetes Getriebe, Ventile oder Hähne während
des Anlassens verringert wird, so daß die zum Andrehen der Maschine über den Kompressionshub
erforderliche Kraft geringer wird. In manchen Fällen ist es möglich, einen beständig
niedrigeren Kompressionsdruck anzuwenden, weil die hohe Kompression, die zur Erzielung
einer zur Zündung genügend hohen Temperatur nötig war, nicht mehr erforderlich ist,
wenn die Maschine mit Hilfe einer Zündvorrichtung gemäß der Erfindung angelassen
wird.
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Das Anlassen von Ölverbrennungskraftmaschinen vom kalten Zustande
aus durch die Kompressionswärme war vorher bei kleineren Maschinen infolge der verhältnismäßig
schnelleren Ableitung der Wärme nach den Zylinderwandungen, dem Kolben und der Verbrennungskammer
schwieriger als bei großen Maschinen. Infolgedessen mußte beim Anlassen .einer kleinen
Maschine vom kalten Zustande aus die Kompression im Verhältnis viel höher sein als
bei einer großen Maschine.
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Mit Hilfe der Erfindung kann jedoch eine kleine Maschine von Hand
vom kalten Zustande leichter und schneller als eine große Maschine mit Hilfe von
Druckluft angelassen werden.
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Auf der Zeichnung ist die Erfindung an Hand von mehreren Ausführungsbeispielen
veranschaulicht.
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Abb. i zeigt im Schnitt eine vollständige Zündvorrichtung in ihrem
Halter oder der
Zündkammer, fertig zum Einsetzen in die :Maschine,
Abb. 2 den Zünder selbst in größerem Maßstabe, Abb. 3 einen Teil einer mit der Erfindung
ausgestatteten Zweitakt-Ölverbrennungskraftmaschine, Abb. q. im Schnitt einen Teil
einer mit der Erfindung versehenen liegenden Zwei- oder Viertaktmaschine und Abb.
5 im Schnitt den Zylinderkopf einer stehenden Zwei- oder Viertakt-Dieselmaschine.
In den Abb. i, a, 3 und 5 besteht die Zündvorrichtung aus einem Zündhütchen A und
einer durch das Zündhütchen zu entflammenden Zündmasse B. Das Zündhütchen
A und die Zündmasse B befinden sich in einer Röhre E aus Papier oder Metall. In
Abb. q. wirkt die Zündmasse als Zündhütchen sowohl als auch als Brenner.
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Die Zündvorrichtung ist in dem Halter C angeordnet, der bei den Abb.
i und 3 in bekannter Weise in die Brennerkammer D eingeschraubt ist, während er
in den Abb. 4 und 5 unmittelbar am Maschinenzylinder oder an der Verbrennungskammer
befestigt ist.
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Der Maschinenkolben ist mit F, der Zylinder mit G, die Brennstoffdüse
mit H, die Verbrennungskammer mit J und der Kühlwassermantel mit N bezeichnet.
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In Abb. 3 ist bei I( eine Verdampferplatte oder Oberflächenzündvorrichtung
dargestellt. In Abb. q. bezeichnet M .ein Lufteinlaßventil. In Abb. 5 ist mit L
ein Druckluftenlaßventil bezeichnet.
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Weinreine gemäß den Abb. i, z und 5 eingerichtete Maschine im kalten
Zustande mit Hilfe äußerer Kraft, z. B. mit der Hand, angelassen werden soll, so
wird durch die Verdichtung der im Zylinder befindlichen Luft in der Verbrennungskammer
die Temperatur der Luft und des Zündhütchens A so erhöht, daß dieses sich von selbst
entzündet und dadurch die Zündmasse B entflammt, die ihrerseits wieder die in die
Luft der Verbrennungskammer J eingespritzten Brennstoffladungen entzündet.
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Bei der in Abb. q. gezeigten Anordnung wirkt das Zündhütchen auch
als Brenner und entzündet die Brennstoffladungen, wenn sie in die Verbrennungskammer
eingespritzt werden. Sobald oder selbst bevor die die Zündvorrichtung oder den Brenner
bildende Masse verbraucht ist, werden die Brennstoffladungen bei den Anordnungen
nach Abb. i und 3 durch die Wärme der Brennerkammer D und in Verbindung mit der
Wärme der Zünd-' Fläche I( in Abb. 3 oder in Abb. q. und 5 durch die durch die Verdichtung
der Luft erzeugte Wärme entzündet.
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Anstatt die Maschinen von Hand anzuwerfen, können sie auch mit Hilfe
von Druckluft angelassen werden, die durch ein Ventil, wie iti Abb. 5 bei L gezeigt,
zugeführt wird. Wenn es wünschenswert ist, das Anlassen der Maschine durch Verringerung
des Kompressionsdruckes zu erleichtern, so kann ein Entlastungsventil angewendet
werden, um in bekannter Weise bei Beginn des Kompressionshubes einen Teil der Luft
aus dem Zylinder entweichen zu lassen.