DE52455C

DE52455C - Device for measuring and supplying liquid hydrocarbons in gas engines

Info

Publication number: DE52455C
Application number: DENDAT52455D
Authority: DE
Original assignee: Ch. R. BlNNEY, 5 Hackney Road, London, und H. A. stuart in Bletcbley, County of Buckingham, England
Anticipated expiration: 1909-05-25

Description

KAISERLICHESIMPERIAL

PATENTAMT.PATENT OFFICE.

Die Erfindung betrifft Kraftmaschinen, die durch Explosion eines entzündbaren Gemisches von Luft mit Naphta-, ßenzoline-, Petroleumoder anderen Kohlenwasserstoffdämpfen betrieben werden.The invention relates to engines that by explosion of a flammable mixture operated by air with naphtha, ßenzoline, petroleum or other hydrocarbon vapors will.

Die zum Abmessen und Zuführen der Explosionsflüssigkeit dienenden Einrichtungen beruhen darauf, dafs der Hohlraum eines Schiebers das eine Mal mit einer die Flüssigkeit dem Schieber und das andere Mal mit einer die Flüssigkeit dem Verbrennungsraum zuführenden Bohrung in Verbindung tritt, wobei die Flüssigkeit aus einem Vorrathsbehälter unter Druck in den Schieber eintritt und, da die im Hohlraum enthaltene Luft aus demselben nicht entweichen kann, darin verdichtet wird.The devices used for measuring and supplying the explosion liquid are based on the fact that the cavity of a slide is once filled with the liquid Slide and the other time with one that feeds the liquid into the combustion chamber Bore communicates, the liquid from a reservoir under pressure enters the slide and, since the air contained in the cavity does not escape from the same can, is condensed in it.

Auf der beiliegenden Zeichnung giebt Fig. 1 die Maschine im Grundrifs mit ' theilweisem Schnitt durch die Kolbenmitte.In the accompanying drawing, Fig. 1 shows the machine in outline with partial Section through the center of the piston.

Fig. 2 ist die zugehörige Seitenansicht, ebenfalls theilweise geschnitten. Fig. 3 zeigt den Vertheilungsschieber nebst seiner Gleitunterlage, gleichfalls im Schnitt.Fig. 2 is the associated side view, also partially cut. Fig. 3 shows the Distribution slide together with its sliding pad, also in section.

Auf der Grundplatte α der Maschine befindet sich der Cylinder b und an letzterem der Ventil- oder Schieberkasten c. Der Arbeitskolben d steht durch die Schubstange e mit der Kurbelwelle in Verbindung; auf letzterer befindet sich das Schwungrad g und die Riemscheibe h. Am einen Ende des Cylinders, welches den Compressionsraum bildet, ist ein Hülfskolben i angeordnet, zu dem Zweck, den Compressionsraum von den Verbrennungsrückständen zu reinigen; dieser Kolben i wird ge-· wohnlich durch die in dem Rohr k¹ befindliche Feder k in seiner innersten Stellung gehalten. Das Einlafsventil / für die das Brennstoffgemisch bildende Flüssigkeit und Luft wird durch eine Feder /' gegen seinen Sitz geprefst. Der Schieber m bewirkt, dafs das OeI in den für den richtigen Gang der Maschine erforderlichen Mengen in den Kanal m³ gelangt; derselbe besitzt eine Kammer m¹, welche gewöhnlich mit Luft, zweckmäfsig unter Atmosphärendruck, gefüllt ist. Die Kammer .m¹ tritt während des Ganges der Maschine abwechselnd mit den beiden Bohrungen m² und m³ in Verbindung (s. Fig. 3), wo der Schieber m und dessen Gleitbahn in vergröfsertem Mafsstabe dargestellt ist. Die Bohrung m² steht durch ein Rohr m⁴ mit dem genannten Vorrathsbehälter in Verbindung; letzterer wird mit einem etwa für ein- oder zweitägigen Betrieb hinreichenden Vorrath an Petroleum oder sonstigem Brennstoff angefüllt und in geeigneter Höhe über dem Flüssigkeitsabmefsschieber m angeordnet. Diese höhere Lage des Behälters veranlafst den oben erwähnten Druck, welcher die Flüssigkeit in die Schieberkammer m^l hineindrängt, so dafs also die darin enthaltene Luft zusammengedrückt wird. The cylinder b is located on the base plate α of the machine and the valve or valve box c is located on the latter. The working piston d is connected to the crankshaft via the push rod e; on the latter is the flywheel g and the pulley h. At one end of the cylinder, which forms the compression chamber, an auxiliary piston i is arranged, for the purpose of cleaning the compression chamber from combustion residues; this piston i is usually held in its innermost position by the spring k located in the tube k ^1. The inlet valve / for the liquid and air forming the fuel mixture is pressed against its seat by a spring / '. The slide m has the effect that the oil reaches ^{the channel m 3} in the quantities required for the correct operation of the machine; it has a chamber m ¹ which is usually filled with air, expediently under atmospheric pressure. The chamber .m ¹ occurs during the movement of the machine alternately with the two bores m ² and m ³ in connection (see Fig. 3), where the slide m and its slide is shown on an enlarged scale. The bore m ² is connected to the above-mentioned storage container through a pipe m ^4; the latter is filled with a supply of petroleum or other fuel that is sufficient for approximately one or two days of operation and is arranged at a suitable height above the liquid metering slide m. This higher position of the container causes the above-mentioned pressure, which forces the liquid into the slide chamber m ^l , so that the air contained therein is compressed.

Diese Anordnung bietet den Vortheil, dafs die im Schieber verdichtete Luft als Luftkissen dient und eine schnelle Einführung der Flüssigkeit in den Verdunstungsraum gestattet. Die' andere Bohrung m³ geht von der Schieberfläche zu dem Eintrittsventil /. Von dem Schieber m geht die Stange ρ aus, seitlich durchThis arrangement offers the advantage that the air compressed in the slide acts as an air cushion and allows the liquid to be introduced quickly into the evaporation space. The 'other bore m ³ goes from the slide surface to the inlet valve /. The rod ρ starts from the slide m , through to the side

die Schiebergehäusewand hindurch und liegt mit ihrem abgeschrägten freien Ende auf dem Konus ο auf, der auf die Achse eines Regulators η excentrisch aufgesetzt ist; letzterer wird durch Vermittelung der Kegelräder Ti¹H¹, der Welle w² und des Kegelradgetriebes η³ in Umdrehung versetzt. Infolge der Excentricität des Konus ο wird nun durch die Umdrehung des Regulators dem Schieber m eine hin- und hergehende Bewegung ertheilt. Auf der Schieberstange ρ ist eine Spiralfeder p^l angeordnet, welche den Schieber stets wieder zurückdrängt, nachdem er vom Konus vorgedrängt ist.the valve housing wall through and rests with its beveled free end on the cone ο , which is placed eccentrically on the axis of a regulator η; the latter is set in rotation by means of the bevel gears Ti ¹ H ¹ , the shaft w ² and the bevel gear η ^3. As a result of the eccentricity of the cone ο, the slide m is now given a back and forth movement by the rotation of the regulator. A spiral spring p ^{l is} arranged on the slide rod ρ , which always pushes the slide back again after it has been pushed forward by the cone.

Der Regulator ist so eingerichtet, dafs der Konus η bei normaler Umlaufszahl der Maschine keine Verticalverschiebung erfährt, so dafs bei jeder Hin- und Herbewegung des Schiebers m die normale Menge OeI aus dem Kanal m² in die Schieberkammer m¹ eintritt und dann in den Kanal w³ abgeführt wird; sobald jedoch die Geschwindigkeit des Motors die normale Grenze überschreitet, gehen die Regulatorkugeln aus einander und der Konus sinkt, wodurch aber der Schieberweg mehr oder weniger verringert oder auch die OeI-zufuhr zu dem Kanal m ³ ganz abgeschnitten wird. Der zur Verflüchtigung der in die Maschine eintretenden Flüssigkeit dienende Apparat besteht aus gut leitendem Material und ist mit trog- oder trichterartigen Ansätzen versehen, wobei die letzteren so durchlöchert sind, dafs das OeI aus einem Troge in den nächstfolgenden gelangen kann. Der Verdunstungsapparat besteht aus dem unten offenen Rohre ^³, welches fast in seiner ganzen Länge mit einer Scheidewand q* ausgestattet ist; letztere veranlafst, dafs die Luft erst auf einem Umwege zu der Oeffnung q ⁵ gelangt, die ihrerseits durch ein in Fig. 2 mit punktirten Linien angedeutetes Rohr q^e mit dem oberhalb des Einlafsventils befindlichen Raum in Verbindung steht.The regulator is set up in such a way that the cone η experiences no vertical displacement when the machine rotates normally, so that with every back and forth movement of the slide m the normal amount of OeI enters the slide chamber m ¹ ^{from the channel m 2} and then into the channel w ^{3 is} discharged; However, as soon as the speed of the motor exceeds the normal limit, the regulator balls move apart and the cone sinks, which more or less reduces the slide travel or the oil supply to the channel m ^{3 is} completely cut off. The apparatus used to volatilize the liquid entering the machine consists of a highly conductive material and is provided with trough-like or funnel-like extensions, the latter being perforated in such a way that the oil can get from one trough into the next. The evaporation apparatus consists of the open bottom tubes ^ ^3, which is equipped almost its entire length with a septum q *; the latter causes the air to reach the opening q ⁵ only in a detour, which in turn is connected to the space above the inlet valve through a pipe q ^{e indicated by dotted lines in FIG.}

In das Rohr ^⁶ ist ein Dreiweghahn r eingesetzt, dessen einer Kanal durch das Rohr r¹ mit der Ausströmungsöffnung verbunden ist, so dafs der Durchgang durch das Rohr ^⁶ zu dem Raum oberhalb des Ventils nach Belieben geschlossen und der Durchgang durch das centrale Rohr q³ des Vergasers zu dem Rohr r¹ und der Ausströmungsöffnung geschlossen werden kann. Unter dem Vergaser q befindet sich eine Lampe s, die bei der Verwendung von rohem oder gewöhnlichem Petroleum beim Anlassen der Maschine gebraucht wird, um den Verflüchtigungsapparat zu erwärmen, damit das auf denselben gelangende OeI in den gas- oder dampfförmigen Zustand übergeführt wird. Nachdem die Maschine einmal im Gange ist, ist diese Lampe nicht mehr erforderlich, da die Verbrennungswärme im Cylinder hinreicht, um den Verflüchtiger auf der erforderlichen Temperatur zu erhalten.A three-way valve r is inserted into the pipe ^ ⁶ , one channel of which is connected through the pipe r ¹ to the outflow opening, so that the passage through the pipe ^ ⁶ to the space above the valve is closed at will and the passage through the central pipe q ^{3 of} the carburetor can be closed to the pipe r ¹ and the outflow opening. Under the carburetor q there is a lamp s, which is used when starting the engine when using crude or ordinary petroleum to heat the volatilizing apparatus so that the oil that reaches it is converted into a gaseous or vaporous state. Once the machine is up and running, this lamp is no longer required as the heat of combustion in the cylinder is sufficient to keep the volatilizer at the required temperature.

Die zum Entzünden des Gases dienende Vorrichtung besteht im wesentlichen aus einem Rohr f, welches mit dem Verflüchtigungsraum ^¹ durch den Kanal i^l und ein zwischen der Zündvorrichtung und dem Verflüchtiger angeordnetes Ventil t² verbunden ist; letzteres hat den Zweck, die Menge des in den Zünder eintretenden Explosionsgemisches zu regeln, und wird vermittelst der Hebel i^s und tⁱ von der Kurbelwelle aus gesteuert. Die Zündvorrichtung ist in Form eines Rohres ausgeführt, welches eine Spirale von gut leitendem Metall von ziemlich grofser Oberfläche enthält. Diese Spirale wird von Zeit zu Zeit der durch die Explosion im Cylinder entwickelten Wärme ausgesetzt und auf diese Weise· hinreichend erwärmt, um das Explosionsgemisch zu entzünden, wenn es mit ihr in Berührung kommt. Um zu verhüten, dafs der Verdunstungsapparat warm genug wird, um das Explosionsgemisch zu entzünden, sobald es in den Cylinder hineingezogen wird, umgiebt man ihn manchmal mit einem Wassermantel.The device used to ignite the gas consists essentially of a tube f which is connected to the volatilization space ^ ¹ through the channel i ^l and a valve t ² arranged between the ignition device and the volatilizer; The latter has the purpose of regulating the amount of the explosive mixture entering the igniter and is controlled by the levers i ^s and t ⁱ from the crankshaft. The ignition device is made in the form of a tube which contains a spiral of highly conductive metal with a fairly large surface area. This spiral is exposed from time to time to the heat developed in the cylinder by the explosion and in this way is sufficiently heated to ignite the explosion mixture when it comes into contact with it. In order to prevent the evaporation apparatus from becoming warm enough to ignite the explosive mixture as soon as it is drawn into the cylinder, it is sometimes surrounded by a jacket of water.

Die Verbrennungsproducte treten durch das Ausströmungsventil u aus dem Cylinder heraus; dasselbe wird gewöhnlich durch eine Feder u^l geschlossen gehalten und im geeigneten Moment durch Vermittelung des Hebels i⁴ geöffnet. Der Hebel i⁴ wird durch eine auf der Kurbelachse befestigte Scheibe ν bethätigt, die mit zwei Rinnen v^l und v'² ausgestattet ist, deren Form sich aus ihrer in Fig. 1 a dargestellten Abwickelung ergiebt. Die Rinne ν^l ist mit einer Erhöhung v³ und die Rinne v² mit einer Vertiefung vⁱ ausgestattet. Der Hebel i⁴ trägt an seinem vorderen Ende einen drehbaren Arm f⁵; letzterer ist mit einer Rolle ί^β versehen, die in den Rinnen des Rades ν läuft. Wie aus den Fig. 1 und 1 a ersichtlich, sind die Rinnen so angeordnet, dafs die Rolle abwechselnd in ihnen läuft, wobei die Befestigung der Rolle t⁶ auf dem drehbaren Arm i⁵ die seitliche Verschiebung der Rolle gestattet.The products of combustion exit the cylinder through the outflow valve u; it is usually kept closed by a spring u ^l and opened at the appropriate moment by means of the lever i ⁴ . The lever i ⁴ is actuated by a disk ν fastened on the crank axle, which disk is equipped with two grooves v ¹ and v ' ² , the shape of which results from its development shown in FIG. 1 a. The channel ν ^l is equipped with an elevation v ³ and the channel v ² with a depression v ⁱ . The lever i ⁴ carries at its front end a rotatable arm f ⁵ ; the latter is provided with a roller ί ^β , which runs in the grooves of the wheel ν . As can be seen from FIGS. 1 and 1 a, the grooves are arranged so that the roller runs alternately in them, the fastening of the roller t ⁶ on the rotatable arm i ⁵ allowing the roller to be shifted laterally.

Die Maschine wirkt in folgender Weise: Angenommen, der Kolben d befinde sich ganz dicht am Kolben z, also in derjenigen Lage, welche er unmittelbar nach der Entladung der Verbrennungsproducte einnimmt. Alsdann wird die Lampe unter den Verdunstungskörper gesetzt , so dafs derselbe erwärmt jvird, und der Dreiweghahn so gestellt, dafs die von der Lampe herrührenden Dämpfe in den Ausströmungskanal gelangen. Bei der Auswärtsbewegung des Kolbens wird nun eine gewisse Menge OeI und Luft durch das Ventil I angesogen, indem sich dieses infolge des in dem Cylinder entstandenen Vacuums öffnet; auf diese Weise wird das Explosionsgemisch gebildet. Beim Kolbenrückgang wird das Gemisch in dem Cylinder comprimirt und diese Compression reicht hin, um den Hilfskolben i The machine works in the following way: Assume that the piston d is very close to the piston z, that is, in the position which it assumes immediately after the discharge of the combustion products. The lamp is then placed under the body of evaporation, so that it is heated, and the three-way valve is set so that the vapors from the lamp get into the outflow channel. When the piston moves outwards, a certain amount of oil and air is sucked in through valve I , which opens as a result of the vacuum created in the cylinder; in this way the explosive mixture is formed. When the piston retracts, the mixture in the cylinder is compressed and this compression is sufficient to keep the auxiliary piston i

bis zur hinteren Cylinderwand zu drängen;'zu derselben Zeit gelangt die in der Rinne v² laufende Rolle in die Vertiefung ν ⁴, so dafs der Hebel f³ bethätigt wird und einen Theil des Explosionsgemisches in das Zündrohr t gelangen läfst. Das Zündrohr mufs vor dem Anlassen der Maschine mittelst einer derselben von aufsen genäherten Lampe erwärmt werden. Wenn das Explosionsgemisch in der Zündvorrichtung entzündet ist, tritt die Flamme durch den Kanal t^l, die Verdunstungskammerg'¹ und das Rohr ^² in den Cylinder hinein und entzündet die Cylinderladung, wodurch der Arbeitskolben nach vorn getrieben wird. Gleichzeitig ist die Rolle i⁶ des Hebels i⁴ in die Rinne v¹ eingetreten und durch die in letzterer angeordnete Erhöhung v³ niedergedrückt, so dafs der genannte Hebel i⁴ das Austrittsventil öffnet; auf diese Weise werden die Verbrennungsrückstände beim nächsten Kolbenrückgang durch den Kanal q"¹ und die Verdunstungskammer ^¹ aus dem Cylinder herausgedrängt. Dadurch, dafs die Verbrennungsrückstände beim Entweichen aus dem Kolben um den Verfiüchtiger herumstreichen, wird derselbe erwärmt und so die Lampe s beim weiteren Gang der Maschine überflüssig gemacht. Der Dreiweghahn wird gedreht, so dafs die oberhalb des Ventils eintretende, zur Bildung des Explosionsgemisches dienende Luft durch den Kanal q^e und das Rohr q³ des Vergasers hindurchgeht, wodurch sie vor dem Eintritt in den Cylinder angewärmt wird.to push as far as the rear cylinder wall; at the same time the ^{roller running in the channel v 2} gets into the recess ν ⁴ , so that the lever f ^{3 is} actuated and a part of the explosive mixture gets into the ignition tube t. Before starting the machine, the ignition tube must be heated by means of a lamp which is brought up from the outside. When the explosive mixture is ignited in the ignition device, the flame enters the cylinder through channel t ¹ , evaporation ^{chamber 1} and tube ² and ignites the cylinder charge, thereby propelling the working piston forward. At the same time, the roller i ^{6 of} the lever i ^{4 has} entered the channel v ¹ and is depressed by the elevation v ³ arranged in the latter, so that the said lever i ⁴ opens the outlet valve; In this way the combustion residues are forced out of the cylinder through the channel q " ¹ and the evaporation ^{chamber ^ 1} during the next piston retraction. Because the combustion residues sweep around the evaporator when it escapes from the piston, it is heated, and so the lamp s as it continues The three-way cock is turned so that the air which enters above the valve and serves to form the explosive mixture passes through the duct q ^e and the pipe q ^{3 of} the gasifier, whereby it is warmed up before it enters the cylinder.

Wenn das Austrittsventil geöffnet ist, so ist es klar, dafs der Kolben i durch die Feder k in den Verdichtungsraum hineingedrängt wird; hierdurch aber werden alle Verbrennungsrückstände aus dem Cylinder entfernt.When the outlet valve is open, it is clear that the piston i is forced into the compression chamber by the spring k; this removes all combustion residues from the cylinder.

Claims

Patent Claims:

ι. A device for measuring and supplying the liquid hydrocarbon in gas engines, characterized by a slide with a cavity m ¹ , which is filled with air and serves to receive the hydrocarbon liquid when it is slid through channel m ² with a for receiving the liquid Hydrocarbon serving storage container is brought into connection, so that the hydrocarbon liquid is transferred with compression of the air contained in m ¹ when the slide is moved back through channel m ³ to the evaporation body.

2. The compound of claim i. characterized device with a speed regulator in such a way that the ^{slide provided with cavity m 1 is} changed in its stroke by a cone attached eccentrically on the regulator shaft ο depending on the number of revolutions of the machine.

Please refer to the sheet of drawings.