DE515716C - Verbrennungs-Verbundmaschine - Google Patents

Description

• Verbrennungs-Verbundmascbine Die Verbrennungsmaschinen arbeiten in den bekannten marktgängigen Ausführungen mit Zylinderkühlung und Ausstoßung der Abgase ins Freie. In Betrieben, die Wärme für Heizzwecke brauchen, lassen sich die im abfließenden Kühlwasser und in den Abgasen enthaltenen Wärmemengen einigermaßen ausnutzen. Wo diese Voraussetzung fehlt, gehen die Abwärmen verloren, die einen erheblichen Teil der im Treibstoffe enthaltenen Wärmemenge darstellen. Ihre Umsetzung in mechanische Arbeit ist somit erstrebenswert und Gegenstand der nachstehend beschriebenen Erfindung. Diese zielt außerdem darauf hin, durch Anordnung einer besonderen, gesteuerten Verdichtungskammer die Abgase aus dem Zylinder möglichst restlos zu entfernen und so eine praktisch reine Ladung zu erhalten zugunsten des thermischen Wirkungsgrades..
• Die Zeichnung weist eine Ausführungsform der Maschine auf, der Klarheit wegen in schematischer Darstellung ohne Rücksicht auf die konstruktive Durchbildung. Aus gleichem Grunde sind auch die Bewegungsorgane der Steuerkörper sowie die Treibstoffeinspritzpumpe (bei Zündermotoren Gemischbilder) nicht eingezeichnet. Angenommen ist hier eine nach Dieselgrundsatz arbeitende, einfach wirkende Viertaktverbrennungsmaschine als Hochdruckstufe, verbunden mit danebenliegendem, nach Gleichstromgrundsatz arbeitendem einfach wirkendem Dampfzylinder als Niederdruckstufe. Durchführbar (und je nach Größe der Leistung, dem Verwendungszwecke oder aus anderen Gesichtspunkten heraus wahrscheinlich oft erforderlich) sind aber auch andere Bauarten, z. B. mit mehreren Verbrennungs- und Dampfzylindern in Neben- oder Hintereinanderanordnung, einfach oder doppelt wirkend, der Hochdruckteil als Zünderbrennkraftmaschine, der Niederdruckteil als Wechselstromdampfmaschine oder auch als Turbine ausgeführt.
• cc ist der Verbrennungszylinder, b die Verdichtungs- und Zündkammer. Der (hier wortgetreu) schädliche Raum zwischen Kolbenboden und Zylinderdeckel bei innerer Totlage wird (theoretisch = o) so klein gehalten, wie werkstatttechnische Rücksichten es zulassen.
• Die Arbeitsweise ist folgende: z. Takt: Kolbenniedergang - Ansaugen. Geöffnet: Einlaßsteuerkörper c.
• Geschlossen: Zwischensteuerkörper d und Auslaßsteuerkörper e.
• Frischladung füllt den Hubraum. Takt: Kolbenaufgang - Verdichten. Geöffnet: Zwischensteuerkörper d. Geschlossen: Einlaßsteuerkörper c und Auslaßsteuerkörper e.
• Letzterer öffnet, wenn der Verdichtungsdruck den Aufnehmerdruck erreicht hat, nur für einen genau einzustellenden Bruchteil des Kolbenhubes, um die vom letzten Ausstoßhabe her in der Kammer nachgebliebenen Restgase auszulassen. 3. Takt: In (oder kurz vor) oberer Totstellung Einspritzen des Treibstoffes in die Kammer mittels Pumpe üblicher Bauart durch Kolbenniedergang - Verbrennung und Ausdehnung.
• Geöffnet: Zwischensteuerkörper d. Geschlossen: Einlaßsteuerköiper c und Auslaßsteuerkörper e.
• 4. Takt: Kolbenaufgang - Ausschieben. Geöffnet: Zwischensteuerkörper d und Auslaßsteuerkörper e.
• Geschlossen: - Einlaßsteuerkörper c.
• Die Abgase treten durch Rohr g in den Aufnehmer h, heizen den Deckel des Dampfzylinders i, den tlerhitzer k und den Dampfsammler p und strömen durch die Rohre l in den Abgasdampferzeuger m. Das Flüssigkeitsbad nimmt die den zu kühlenden Wandungen und heißen Abgasen entzogene Wärme auf und verdampft entsprechend. Der Dampf bildet mit den aus dem Flüssigkeitsbade aufsteigenden Abgasen das Abgasdampfgemisch; dieses tritt durch die Stutzen n in den Überhitzer k, von ihm aus durch die Stutzen o in den Sammler p und arbeitet, durch Zudampfventil q gesteuert, auf den Kolbeny des Dampfzylinders. s sind die Dampfauströmkanäle, 1 ist der Abdampffiansch. as ist ein automatischer Schwimmerspeisewasserregler, der mittels Hebel und Gestänge die Liefermenge der Speisepumpe v regelt, den Flüssigkeitsstand im Abgasdampferzeuger auf gleicher Höhe haltend.
• Die Abgasausströmrohre l sind unten so geformt, daß die austretenden Gase eine kreisende Strömungsbewegung des Flüssigkeitsbades verursachen, die auch auf die den Verbrennungszylinder umgebende Flüssigkeit übertragen wird. Die an den Wärmeaustauschlächen infolge der Verdampfung sich bildenden Dampfblasen werden dadurch weggespült; der Wärmeübergang wird lebhafter. Wo nötig, verstärken Leitschaufeln oder Wasserumlaufvorrichtungen diese Wirkung. w ist ein isolierender Luftmantel, der den Wärmeaustausch zwischen Dampfzylinderwand und Flüssigkeitsbad möglichst verhindert. Das Zylinderganze einschließlich Abgasdampferzeuger kann mit einer guten Isoliermasse bekleidet sein.

Claims (1)

1. PATENTANSPRÜCHE: i. Verbrennungs-Verbundmaschine mit einem Viertaktverbrennungszylinder als Hochdruckstufe und einem Abgasdampfzylinder als Nhederdruckstufe, dadurch gekennzeichnet, daß an einer Verdichtungs- und Zündkammer (b) der Auslaßsteuerkörper (e) und ein an sich bekannter Zwischensteuerkörper (d) angeordnet ist, welcher während des Saughubes geschlossen ist (so daß der Arbeitskolben in den von Restgasen während des Ausschubhubes vollständig befreiten Zylinder eine reine Frischladung - Luft oder Gemisch - ansaugt), welcher sich weiterhin im Verlauf des Verdichtungshubes öffnet (so daß die Ladung aus dem Arbeitszylinder in die Verdichtungskammer (b) hinübergeschoben «#ird) und bis zum nächsten Ansaughub geöffnet bleibt, während sich der die Verbindung mit dem Abgasdampferzeuger herstellende Auslaßsteuerkörper (e) in der üblichen Weise bei Beginn des Auspuffes öffnet und während des gesamten Ausschubhubes geöffnet bleibt, so daß die Abgase durch Verdichtungs- und Zündkammer hindurch in den Abgasdampferzeuger entweichen. a. Verbrennungs-Verbundmaschine nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß die Abgase des Verbrennungsmotors in und durch das Flüssigkeitsbad im Dampferzeuger (na) strömen, der mit dem Kühlmantel des Verbrennungsmotors raumeins ist und in welchem die den zu kühlenden Wandungen des Verbrennungszylinders und den Abgasen entzogene Wärme aus der Flüssigkeit Dampf erzeugt, der mit den aus der Flüssigkeit aufsteigenden Abgasen das Dampfgasgemisch zum Betriebe des Niederdruckzylinders bildet. 3. Verbrennungs-Verbundmaschine nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Abgase des Verbrennungsmotors vor ihrem Eintritt in das Flüssigkeitsbad des Dampferzeugers einen # #berhitzer (k) und einen Dampfsammler (p) sowie nötigenfalls Teile des Abgasdampfzylinders heizen. 4. Verbrennungs-Verbundmaschine nachAnspruch 2 und 3, dadurch gekennzeichnet, daß die ausströmenden Abgase des Verbrennungszylinders in dem Dampferzeuger (m) durch geeignete Führung beim Eintritt in die Flüssigkeit eine kreisende Bewegung derselben erzeugen, durch welche die an den W ärmeaustauschfiächen sich bildenden Dampfblasen rasch abgespült werden und die Wärmeabgabe dieser Flächen an die Flüssigkeit gefördert wird. g. Verbrennungs-Verbundmaschine nach Anspruch 2 bis 4, bei welcher als Niederdruckstufe eine mit dem Abgasdampfgemisch betriebene Turbine statt des Abgasdampfzylinders angeordnet ist.