DE506130C

DE506130C - Device for removing solid combustion residues from the sliding surfaces of internal combustion engines for powdery fuels

Info

Publication number: DE506130C
Application number: DEI33795D
Authority: DE
Inventors: Dipl-Ing Albert Fischer; Dipl-Ing Hans Wahl
Original assignee: IG Farbenindustrie AG
Current assignee: IG Farbenindustrie AG
Priority date: 1928-03-10
Filing date: 1928-03-10
Publication date: 1930-08-29

Description

Vorrichtung zum Entfernen fester Verbrennungsrückstände von den Gleitflächen von Brennkraftmaschinen für pulverförmige Brennstoffe Die vorliegende Erfindung bezweckt den Schutz der Gleitflächen von Brennkraftinaschinen vor dem Eindringen von schädlichen Stoffen, z. B. festen Verbrennungsrückständen. Bei :Maschinen für pulverförmige Brennstoffe verursachen die zwischen die Gleitflächen gelangenden festen Verbrennungsrückstände eine rasche Abnutzung derselben; die Kolbenringe bleiben hängen und halten demzufolge nicht mehr dicht; der Wirkungsgrad der Verbrennung sinkt infolge der Kompressionsverluste.Device for removing solid combustion residues from the sliding surfaces of internal combustion engines for powdered fuels The present invention aims to protect the sliding surfaces of internal combustion engines from penetration of harmful substances, e.g. B. solid combustion residues. At: machines for Powdered fuels cause that between the sliding surfaces solid combustion residues cause rapid wear and tear of the same; the piston rings remain consequently no longer hang and hold tight; the efficiency of the combustion decreases as a result of the compression losses.

Man hat bereits vorgeschlagen, ein flüssiges, oder dampfförmiges Spülmittel oder gasmehrere dieser entweder vor den Gleitflächen in Richtung nach dem Verbrennungsraum durch einen Ringraum zwischen Kolben und Zylinderwand zu leiten oder unmittelbar zwischen die Gleitflächen einzuführen und dadurch die festen V erbrennungsrückstände zu entfernen. Die vorliegende Erfindung erreicht einen vollkommenen Schutz der Gleitflächen durch Anordnung von mindestens zwei Ringräumen zwischen Verbrennungsraum und Gleitflächen, gebildet durch eine hülsenförmige Verlängerung des Kolbens und einen in den Zylinder hineinragenden Zylinderkopf. In die Ringräume werden nun zur Entfernung bzw. zur Fernhaltung der Rückstände flüssige, gasförmige oder dampfförmige Spülmittel oder mehrere dieser in Richtung von der Gleitfläche nach dem Verbrennungsraum eingeführt.It has already been proposed to use a liquid or vaporous detergent or gas several of these either in front of the sliding surfaces in the direction of the combustion chamber to pass through an annular space between the piston and the cylinder wall or directly to be introduced between the sliding surfaces and thereby remove the solid combustion residues to remove. The present invention achieves complete protection of the sliding surfaces by arranging at least two annular spaces between the combustion chamber and sliding surfaces, formed by a sleeve-shaped extension of the piston and one in the cylinder protruding cylinder head. In the annulus are now for removal or for Keeping away the residues liquid, gaseous or vaporous detergents or several of these are introduced in the direction of the sliding surface after the combustion chamber.

Ein Ausführungsbeispiel zeigt Fig. i im Axialschnitt. Der Kolben i läuft im ZvIinder 2; die Abdichtung erfolgt durch die kolbenringe 3. Die Zylinderbüchse ist glatt durchgeführt. Der Kolben ist nach dein Verbrennungsrauin zu um ein hülsenförmiges Ringstück il von etwa Hublänge verlängert, so daß zwischen dem Zylinder und der Kolbenverlängerung ein schmaler Ringraum bleibt. Der Zylinderdeckel s ist tief in den Zylinder hereingezogen und bildet mit der Hülse il einen zweiten schmalen Ringraum G. Schematisch dargestellt ist das Anlaßventil ,^. dasBrennstoffeinführungsorgan8 und ein verhältnismäßig großes Auslaßventil9. Zylinder 2 und Zylinderkopf 5 evtl. auch Kolben i können wassergekühlt sein. Im Zylinder sind außerdem gesteuerte Bohrungen io für die Einführung von Spülgas bzw. Dampf aus Leitung i i vorgesehen. Weitere gesteuerte Preßgas- bzw. Dampfzuführungen sind im Zylinderdeckel, z. B. bei 12, vorgesehen. Die #'erbrennungsluft wird z. B. durch Ventile 13 iin Kolben zugeführt.An exemplary embodiment is shown in FIG. 1 in axial section. The piston i runs in the cylinder 2; The seal is made by the piston rings 3. The cylinder liner is smooth. The piston is lengthened after the combustion area by a sleeve-shaped ring piece of approximately stroke length, so that a narrow annular space remains between the cylinder and the piston extension. The cylinder cover s is drawn deep into the cylinder and forms with the sleeve il a second narrow annular space G. The starter valve is shown schematically, ^. the fuel introduction member 8 and a relatively large outlet valve 9. Cylinder 2 and cylinder head 5, possibly also piston i, can be water-cooled. In addition, controlled bores io are provided in the cylinder for the introduction of flushing gas or steam from line ii. Other controlled compressed gas or steam supplies are in the cylinder cover, for. B. at 12, provided. The # 'combustion air is z. B. supplied through valves 13 iin pistons.

Die Wirkungsweise der Einrichtung, z. I'). für eine Zweitaktdieselmaschine, ist folgende: Nach Beendigung der Spülperiode wird die Verbrennungsluft in der -Nähe des äußeren Kolbentotpunktes durch die Ventile 13 eingeführt: die Verbrennungsluft streicht dabei mit großer Geschwindigkeit durch den Ringraum .4 und bläst alle etwa eingedrungenen Staubteilchen durch den Ringraum 6 in den Verbrennungsraum 14 zurück; dieGleitflächen des Zylinders 2 werden also gereinigt, bevor die Kolbenringe 3 beim Kompressionshub darüberlaufen. in der Nähe des inneren Totpunktes wird der Brennstoff durch das Einlaßorgan 8 in die hocherhitzte Verbrennungsluft eingeführt. Um zu verhindern, <laß w iihreiid a der Verbrennungs- und Expansionsperiode Staubteilchen auf die Gleitflächen gelangen, können kürz vor dein inneren Totpunkt die Öffnungen io und 12 freigegeben «-erden, so daß hochgespanntes Preßgas bzw. Hochdruckdampf in der Richtung nach dein Verbrennungsraum strömt. Eventuell harn man auch durch Leitung io ein ohne feste Rückstände verbrennendes gasförmiges oder flüssiges Mittel in die bocherliitzte Verbrennungsluft einleiten und dadurch oder durch eine besondere Vorrichtung zur Entzündung bringen. Gegen Ende der Expansion wird Auslaßventilg geöffnet; gleichzeitig kann z.B. durch die Ventile 3 ein Spülluftstrom angestellt werden, worauf das Arbeitsspiel von neuem beginnt.The operation of the device, e.g. I '). for a two-stroke diesel engine is as follows: After the flushing period has ended, the combustion air is introduced through the valves 13 near the outer piston dead center: the combustion air sweeps through the annular space 4 at high speed and blows any dust particles that may have penetrated into the annular space 6 the combustion chamber 14 back; the sliding surfaces of the cylinder 2 are thus cleaned before the piston rings 3 run over them during the compression stroke. in the vicinity of the inner dead center, the fuel is introduced through the inlet element 8 into the highly heated combustion air. In order to prevent dust particles from getting onto the sliding surfaces during the combustion and expansion period, openings 10 and 12 can be opened shortly before your inner dead center so that high-pressure compressed gas or high-pressure steam flows in the direction of your combustion chamber . It is possible that a gaseous or liquid agent that burns without solid residues can also be introduced into the heated combustion air through line io and ignited by this or by a special device. Towards the end of the expansion, the outlet valve g is opened; At the same time, for example, a flow of scavenging air can be turned on by the valves 3, whereupon the work cycle begins anew.

In vielen Fällen wird die Reinigung der Gleitflächen durch die Spülmittel und die Verbrennungsluft, die bei 13 eingeführt werden, ausreichen, so daß auf die besonderen Organe 10 und 12 verzichtet werden kann. Die Spülmittel und die Verbrennungsluft können tangential in den Ringraum d. eingeführt und vorher zur Kühlung des Kolbens benutzt werden. Es kann zweckmäßig sein, den Spülmitteln vor ihrem Eintritt in den Zylinder ein zerstäubtes dampf- oder gasförmiges Schmiermittel. z. B. Ü1, zuzusetzen.In many cases, the cleaning of the sliding surfaces is done with the detergent and the combustion air introduced at 13 is sufficient so that on the special organs 10 and 12 can be dispensed with. The detergents and the combustion air can tangentially into the annulus d. introduced and previously to cool the piston to be used. It may be useful to use the detergents before they enter the Cylinder an atomized vapor or gaseous lubricant. z. B. Ü1 to add.

Die vorliegende Erfindung beschränkt sich jedoch nicht auf Verwendung gas- oder dampfförmiger Spülmittel; vielmehr können mit Erfolg flüssige Spülmittel den Gleitflächen vorgelagert werden, wie ein Ausführungsbeispiel nach Fig. a zeigt. Der glatt durchgeführte Kolben ist wieder mit i, der Zylinder mit 2 bezeichnet; die Kolbenringe 3 sind hier im Zylinder untergebracht. Der Kolben ist uni das Stück il verlängert, so daß zwischen dem eingezogenen Zylinderdeckel 5 und dem Zvlinder z die beiden schmalen Ringspalte d. und 6 entstehen. Zum Einführen der Verbrennungsluft oder der Spülmittel dient der gesteuerte Ringraum 15. Zwischen 15 und den Kolbenringen 3 sind am Zylinder zwei Taschen 16 und 17 angebracht, die eine schmale Verbindung 18 besitzen.However, the present invention is not limited to use gaseous or vaporous detergent; rather, liquid detergents can be used with success are upstream of the sliding surfaces, as an embodiment according to Fig. a shows. The smoothly executed piston is again designated with i, the cylinder with 2; the piston rings 3 are housed here in the cylinder. The piston is uni the piece il extended so that between the retracted cylinder cover 5 and the cylinder z the two narrow annular gaps d. and 6 arise. For introducing the combustion air or the flushing agent is used in the controlled annular space 15. Between 15 and the piston rings 3, two pockets 16 and 17 are attached to the cylinder, which have a narrow connection 18 own.

In die Tasche 16 wird dauernd oder periodisch, zweckmäßig während der Auspuff- oder Ansaugeperiode, ein flüssiges Spülmittel, z. B. Wasser oder ö1 oder Glycerin, über das Rü ckschlagventil ig eingeführt. Das Spülmittel strömt heftig durch den schmalen Spalt 18 nach der Tasche 17 und reißt alle Verunreinigungen der Kolbengleitfläclien mit; durch das gesteuerte Ventil 2o kann dauernd oder periodisch, zweckmäßig während der Verbrennungsperiode, das Spülmittel zusammen mit den Rückständen wieder aus dein Zylinder entfernt werden. Wertvolle Spülmittel können nach entsprechender Reinigung der Tasche 16 wieder zugeführt werden. Ein Standglas 21 läßt die Höhe des Spülmittelspiegels von außen erkennen. Durch diese Anordnung ist ein absolut sicherer Schutz der Gleitflächen gewährleistet. Weherbin ist, da das Flüssigkeitsvolumen nicht wie nach anderen Vorschlägen mitbewegt wird, die Drehzahl der Maschine nicht beschränkt. Auch kann nie der Verbrennungsraum 14 benetzt werden, was zum Festhaften des eingeführten Brennstoffes und damit zur unvollständigen Verbrennung führen könnte.In the pocket 16 is continuously or periodically, expediently during the exhaust or intake period, a liquid detergent, e.g. B. water or ö1 or glycerine, introduced through the non-return valve. The detergent flows out violently through the narrow gap 18 after the pocket 17 and tears all the impurities of the Piston sliding surfaces with; by the controlled valve 2o can be continuous or periodic, expediently during the combustion period, the detergent together with the residues be removed from your cylinder again. Valuable detergents can be used after appropriate Cleaning of the bag 16 can be supplied again. A stand glass 21 leaves the height the detergent level from the outside. This arrangement is an absolute reliable protection of the sliding surfaces guaranteed. Weherbin is because of the fluid volume not like according to other proposals, the speed of the machine is not limited. Also, the combustion chamber 14 can never be wetted, which leads to sticking of the imported fuel and thus could lead to incomplete combustion.

Claims

PATENT CLAIMS: i. Device for removing solid combustion residues characterized by the sliding surfaces of internal combustion engines for pulverulent fuels by at least two annular spaces (4, 6) between the combustion chamber and sliding surfaces, formed by a sleeve-shaped extension (il) of the piston (i) and an in the cylinder protruding cylinder head (5), in the annular spaces in per se known manner liquid, gaseous or vaporous detergents or several of these in the direction from the sliding surface to your combustion chamber.

2. Device according to claim i, characterized by two or more in front of the in the cylinder There are also pockets inside the piston rings for holding liquid detergent.

3. Apparatus according to claim i, characterized in that in per se known Way, the combustion air is used as a detergent. .I. Apparatus according to claim 3, thereby characterized in that during the combustion in itself As is known, a high-tension detergent is fed to the combustion gases will, j. Apparatus according to claim 3 and 4, characterized in that the detergent in a manner known per se an atomized liquid or gaseous or vaporous one Lubricant is added.