DE515814C - Kompressorloser Dieselmotor - Google Patents

Description

• Kompressorloser Dieselmotor In dem Patent 496 769 K1. 46a2 ist ein kompressorloser Dieselmotor beschrieben, bei dem eine regelbare Zubringerpumpe den Brennstoff in den Pumpenraum einer schlagartig wirkenden Einspritzpumpe fördert, deren Druckhub durch Entzündung eines Gasgemisches erfolgt.
• Diese Anordnung hat den Nachteil, daß die den Pumpenhub regelnden Teile hohen Verbrennungstemperaturen ausgesetzt sind und wegen Mangels an genügender Kühlung sich schnell abnutzen oder ganz versagen.
• Vorliegende Erfindung vermeidet diesen Nachteil dadurch, daß die Einspritzpumpe, statt durch die Hilfszündung, pneumatisch angetrieben wird und dabei ebenfalls mit schlagartigem Druckhub fördert. Das Antriebsmittel, Druckluft, wird von einem Verdichter geliefert.
• Es ist bekannt, den Druckhub einer Brennstoffeinspritzpumpe mittels Druckluft, die beispielsweise vom Arbeitszylinder entnommen wird, auszuführen. Dieser Anordnung fehlt aber eine genaue Regelung der Brennstoffmenge, und sie besitzt den Nachteil, daß die die Druckluft regelnden Teile der Verbrennungstemperatur des Arbeitszylinders ausgesetzt sind. Zudem wirken ungünstig auf den Verlauf des Verbrennungsvorganges die mehr oder weniger langen Luftleitungen.
• Die Zeichnung zeigt ein Ausführungsbeispiel der Erfindung. Fig. i ist ein Schnitt durch den Kolbenverdichter und durch die Brennstoffpumpe, während Fig. 2 die seitliche Ansicht und Fig.3 den Grundriß des Aggregates für eine 2-Zylinder-Maschine darstellt.
• Der Verdichter besteht aus der Kurbelwelle i, der Schubstange 2 und dem Kolben 3. Im unteren Totpunkt füllt sich durch den Saugschlitz 4 der Verdichtungszylinder 5 mit frischer Luft, die bei der Aufwärtsbewegung des Kolbens 3 verdichtet wird. Über dem Verdichterzylinder 5 befindet sich ein abgeschlossener Zylinder 6, der durch ein Druckventil 7 und Saugventil 8 mit ersterem verbunden werden kann. Im Zylinder 6 ist ein verschiebbarer Hilfskolben 9 angeordnet; dieser wird mittels einer Feder =o so stark nach unten auf das Druckventil gedrückt, daß dieses auch beim höchsten Druck im Kompressorzylinder noch geschlossen bleibt. Mit dem Hilfskolben 9 ist der Einspritzkolben =i, der in dem Brennstoffpumpenkörper saugdicht taucht, fest verbunden. Dem Kolben =i wird der Brennstoff durch den Kanal 13 von der regelbaren Zubringerpumpe 14 zugeführt. Letztere kann von der Einspritzpumpe örtlich getrennt angeordnetsein. In vorliegendem Ausführungsbeispiel wird die Pumpe 14 vom Hilfskolben 9 mittels eines zweiarmigen Hebels 15, welcher im Drehpunkt 16 exzentrisch'gelagert ist, angetrieben. Der Saughub der Zubringerpumpe erfolgt, wenn der Einspritzkolben =i durch die verdichtete Luft nach oben getrieben wird, während ihr Druckhub mittelbar durch die Feder =o ausgeführt wird. Durch Verdrehung des exzentrischen Drehpunktes 16 wird die Brennstoffmenge geregelt. Der Antrieb des ganzen Pumpenaggregates erfolgt vom Motor aus unter Zwischenschaltung eines Schraubenräderpaares =g und 2o. Durch Verschieben des Rades =g wird der Zündzeitpunkt des Motors reguliert.
• Die Wirkungsweise ist folgende: Die Kurbelwelle i dreht sich in der Pfeilrichtung. Bewegt sich der Kolben 3 vom oberen Totpunkt nach unten, dann wird die im Raume 6 befindliche Luft durch das Ventil 8 in den Raum 5 gesaugt. Es entsteht im Raum 6 eine Luftverdünnung. Der Hilfskolben 9 wird durch die Feder =o auf das Druckventil 7 gedrückt. Der Einspritzkolben =i gibt den Raum 17 frei, in welchen die Pumpe 14 die der Belastung angepaßte Brennstoffmenge fördert. Im unteren Totpunkt wird dem Verdichterzylinder 5 durch den Schlitz 4 frische Luft zugeführt. Das Saugventil 8 schließt sich, und somit ist der Zylinder 5 vom Zylinder 6 getrennt. Bei der Aufwärtsbewegung des Kolbens 3 wird die angesaugte Luft verdichtet. Im Moment, in dem der Kolben 3 an das Ventil 7 stößt, öffnet sich dieses, so daß die verdichtete Luft mit großer Geschwindigkeit in den Zylinder 6 strömt und den Hilfskolben g plötzlich nach oben drückt, wobei der Pumpenkörper 12 dem Hilfskolben g als Anschlag dient. Der Brennstoff im Raume 17 und der Einspritzleitung wird folglich mit großer Geschwindigkeit durch die Düse 18 in den Verbrennungsraum eingespritzt. Der Verdichterkolben bewegt sich nun noch bis zum oberen Totpunkt, so daß beinahe alle im Raume 5 befindliche Luft in den Zylinder 6 gedrückt wird.
• Die Einspritzgeschwindigkeit und die Art der Zerstäubung des Brennstoffs ist lediglich vom Düsenquerschnitt und der Düsenform abhängig. Sind diese entsprechend der Form des Verbrennungsraumes bestimmt, dann richtet sich die zu wählende Kolbengeschwindigkeit der Pumpe nach der rechnerisch bestimmten günstigsten Einspritzgeschwindigkeit.
• In Fig. 4 ist eine einfache offene Düse dargestellt, während Fig. 5 eine geschlossene Düse zeigt. Es ist noch eine Hilfsdüse 21 mit ganz kleinem Querschnitt vorgesehen, die offen ist. Beim Druckhub wird aber eine so große Geschwindigkeit entwickelt, daß in der Düse 21 ein erheblicher Widerstand entsteht; dadurch öffnet sich das federbelastete Ventil 23 und gibt die Hauptdüse 24 frei.
• Fig. 6 zeigt das Arbeitsdiagramm des Kompressorkolbens 3. Bei a öffnet sich das Druckventil 7. Bei c ist der Druck der Feder größer als der Flächendruck auf den Kolben g. Dieser wird auf das Ventil ? gedrückt.
• Fig, 7 zeigt das Druckdiagramm des Kolbens g. Y bedeutet die Kolbengeschwindigkeitskurve.
• Fig. 8 zeigt die einzelnen Kurbelstellungen des Arbeitszylinders, während Fig. g die zugehörigen des Verdichters wiedergibt.
• Bei a1 öffnet sich das Ventil 7 ; Kolben 9 bewegt sich nach aufwärts, Pumpe 14 saugt frischen Brennstoff an; a ist der Beginn der Druckeinspritzung des Brennstoffs in den Arbeitszylinder, b entspricht dem oberen Totpunkt- der Verdichterkurbel i ; bei c setzt sich der Kolben g auf das Ventil 7, und Pumpe 14 drückt beinahe drucklos die angesaugte, der Belastung entsprechende Brennstoffmenge in den Einspritzpumpenraum 17 und die Einspritzleitung.
• Von d bis e erfolgt das Ansaugen frischer Luft durch den Schlitz 4, von e bis a1 das Verdichten der Luft durch Kolben 3.

Claims (2)

1. PATENTANSPRÜCHE: i. Kompressorloser Dieselmotor nach Patent 49676g. bei welchem eine regelbare, mechanisch angetriebene Vorpumpe eine der Belastung entsprechende Brennstoffmenge über ein Druckventil in den Hauptpumpenraum und von da unmittelbar in die Einspritzleitung fördert, dadurch gekennzeichnet, daß der schlagartige Antrieb der Hauptpumpe - statt durch die Hilfszündung eines brennbaren Gasgemisches - mittels Druckluft, die von einem Luftverdichter geliefert wird, erfolgt.
2. 2. Luftverdichter zur Erzeugung der Druckluft für den Antrieb der Hauptpumpe nach Anspruch:[, dadurch gekennzeichnet, daß die vom Verdichterkolben angesaugte und verdichtete Luft durch ein Ventil, welches vom Verdichterkolben gegen Ende des Verdichtungshubes, also beim höchsten Luftdruck, selbst aufgestoßen wird, plötzlich in einen zweiten abgeschlossenen Zylinder strömt und einen darin befindlichen Antriebskolben, der mit dem Kolben der Einspritzpumpe verbunden ist, mit großer Geschwindigkeit bewegt.