DE58499C - Maschine zum Betriebe durch Kohlenwasserstoff - Google Patents

Description

KAISE

PATENTAMT

Fig. α zeigt die Maschine theilweise in Seitenansicht, theilweise im Schnitt,

Fig. 2 dieselbe im Grundrifs.

Fig. 3 und 4 sind Horizontal- bezw. Verticalschnitte durch einen Theil des Cylinders und die damit verbundenen Theile.

Fig. 5 stellt einen. Verticalschnitt durch den Cylinderdeckel mit der daran .befestigten Erhitzungsvorrichtung dar.

Fig. 6 zeigt theilweise im Verticalschnitt, theilweise in Ansicht" eine nach vorliegender Erfindung construirte Pumpe zur Abgabe bestimmt abgemessener Quantitäten Brennstoff an einen Verdampfer oder Injector?

Fig. 7 ist ein Verticalschnitt durch einen abgeänderten Erhitzer des Brennstoffes, welchen letzterer auf seinem Wege zum Cylinder passirl.

A ist der mit besonderer Kammer A¹ versehene Maschinencylinder mit seinem Kolben B, der durch die Pleuelstange C mit der Kurbelwelle D verbunden ist. Der Cylinder ist ferner mit einem Ventil Έ versehen, welches mechanisch bewegt wird und gleichzeitig als Ausgufs und Lufteinlafsventil dient. .F ist ein Kolbenventil, welches zum directen Ablassen der Gase in das Ablafsrohr G dient, falls dieses nothwendig sein sollte, und auch zur Verbindung des Luftrohres H mit der unteren Seite des Ventils E, wenn Luft in den Cylinder gesaugt werden soll.

Um den im Weiteren näher beschriebenen Apparat zum Erzeugen und Erhitzen des Kohlenwasserstoffes, vortheilhaft bei Viertaktmaschinen verwenden zu können, mufs an dieser eine Vorrichtung zur Erzeugung eines Vacuums während des Ladungshubes angebracht sein. Dieses kann in der Weise geschehen,' dafs man das Luftzuführungsrohr H mit einem Hahn 'oder Ventil I versieht, um die Luftzuführung nach dem Cylinder absperren zu können.

Zur Erhitzung des zerstäubten Brennstoffes auf seinem Wege von dem später näher beschriebenen Injector P zum Cylinder dient eine Vorrichtung, bestehend aus einem Gefäfs, das durch einen Brenner erhitzt werden kann,, und in welches die Brennstoffladungen geleitet werden, einem Rohr, das mit dem Cylinder verbunden ist, einem dieses Rohr mit dem Gefäfs verbindenden zweiten Rohr und einem Ventil zur Regulirung des zuletzt genannten Rohres. Eine derartige Erhitzungsvorrichtung ist in den Fig. 3 bis 5 dargestellt; dieselbe besteht aus einem aus röhrenförmigenTheilen M¹ gebildeten Gufskörper J, welcher das heizbare Gefäfs bildet und in den die Brennstoffladungen durch den Injector P oder eine sonst geeignete Vorrichtung geleitet werden, einem mit dem Cylinder in Verbindung stehenden Rohr M und- dem die Verbindung zwischen diesem Rohr und den röhrenförmigen Theilen bildenden Rohr JVi², welches durch das Ventil N regulirt wird. Der Gufskörper / ist an der Aufsenseite des Cylinderdeckels K befestigt, welcher von dem Cylinder selbst durch Asbest isolirt ist, damit seine Temperatur nicht durch die' Berührung mit den kalten. Cylinderwänden, die durch Wassercirculation in ; der Bei ■ Gasmaschinen üblichen Weise

gekühlt werden, erniedrigt wird. Es kann aber auch der Gufskörper J vom Cylinderdeckel K durch Asbest oder einen anderen schlechten Wärmeleiter isolirt werden. J¹ ist ein Kanal in dem Gufskörper, der als Heizkanal für die von einer Lampe aufsteigenden heifsen Gase dient.

Die Erhitzungsvorrichtung ist so angeordnet, dafs sie schnell durch die im Kanal J¹ aufsteigenden heifsen Gase erwärmt wird; zu diesem Zwecke hat man derselben die Röhrenform gegeben und die Röhren so angeordnet, dafs die heifsen Gase von der Lampe zuerst den röhrenförmigen Theil M umfliefsen und dann zwischen zwei anderen röhrenförmigen Theilen M¹ hinstreichen. Diese gewundene Form ist aus dem Grunde dem Kanal für die Flamme der Lampe oder die heifsen Gase gegeben, damit diese ihre Wärme, leichter an das Rohr M und die Rohre Af¹ abgeben können.

JV ist ein Absperrventil, welches geöffnet werden kann, um die in den röhrenförmigen" Theilen M¹ der Heizvorrichtung erzeugten Gase in den anderen Theil M gelangen zu lassen und von dort durch die perforirte Düse O, welche bis in den Cylinder hineinragt und mit dem Rohr M in Verbindung

■ steht, in den Cylinder. P ist ein Injector zur Einführung des Kohlenwasserstoffes und der Luft in einen der röhrenförmigen Theile M¹ der Erhitzungsvorrichtung. Dieser Injector ist so eingerichtet, dafs der eintretende flüssige Kohlenwasserstoff durch die bei dem Saugehube des Kolbens B eintretende Wirkung der an-, gesaugten Luft in Sprühregen verwandelt wird. Die auf diese Weise angesaugte Luft wird im vorliegenden Falle durch einen Luftbehälter J² gezogen, der die Erhitzungskammer M und den Kanal M¹ theilweise umgiebt. Die zum Injector P gelangende Luft kann aber auchj wenn es gewünscht wird, 'in irgend einer anderen Weise erhitzt werden; sie kann bei-

■ spielsweise aus einem den Schornstein Q, welcher eine Verlängerung des Kanals J¹' ist, umgebenden Raum entnommen werden.

Der Gang des zerstäubten Brennstoffes oder Gases vom Injector zu dem Raum über dem Absperrventil JV ist deutlich. aus den Fig. 3 und 5 zu ersehen.

In Fig. 7 ist eine andere Form des Erhitzers dargestellt; derselbe besteht aus einem inneren Rohr α, welches mit dem Cylinder in Verbindung steht, einem dieses Rohr umgebenden zweiten Rohr α¹ oder Kammern a² a¹, in welchem der Kohlenstoff gemischt mit Luft oder die Luft allein erhitzt werden kann, einem Kanal α³, durch welchen die erhitzten Gase oder der Dampf aus der äufseren Kammer α¹ in das innere Rohr α geleitet werden, und einem Ventil JV, durch das der Durchflufsquerschnitt des Kanals aⁿ regulirt werden kann. Aehnlich dem in den Fig. 3, 4 und 5 dargestellten ist auch dieser Erhitzer mit einer perforirten Düse O versehen, was jedoch nicht unbedingt nothwendig ist. P ist der Injector, welcher beim Gebrauch des Apparates mit einer Pumpe zur Abgabe des flüssigen Kohlenwasserstoffes, wie in den Fig. 1 bis 6 dargestellt, verbunden wird! Der Sprühregen von dem Injector wird in die äufsere Erhitzungskammer α¹ geleitet, wobei durch die Saugwirkung Luft mitgerissen wird, und strömt durch· die äufsere Kammer α², in welcher er durch die Berührung mit dem Rohr α erhitzt wird. Nachdem nun das Gemisch von Kohlenstoff und Luft in die Kammer α¹ eingetreten, fliefst .es, das Rohr α umströmend, weiter, wird verdampft und tritt in das Rohr α³ ein, von wo es bei geöffnetem Ventil JV zum Rohr a und durch die perforirte Düse O zum Cylinder strömt.

Sobald nun im Cylinder die Zündung erfolgt, treibt die plötzliche Erhöhung des Druckes die Flamme in das Rohr α und hält dieses entsprechend heifs, wenn die Maschine läuft. Das Rohr α wird an dem Cylinderdeckel k wie in den Fig. 3, 4 und 5 befestigt und kann zweckmäfsig von demselben isolirt werden, so dafs es so wenig als möglich durch die Berührung mit dem Deckel gekühlt wird. Eine Lampe mit einem besonderen Brenner, ähnlich dem in Fig. 5 dargestellten, wird auch bei diesem Erhitzer vortheilhaft angewendet.

Diese Lampe ist unter einem Heizkanal b¹ angeordnet, der den unteren Theil des Erhitzungsapparates umgiebt, und dient zur Erhitzung desselben beim Anlassen der Maschine. Nachdem die Maschine einige Zeit gelaufen ist, kann die Lampe ausgelöscht, werden.

Das Absperrventil JV kann bei jeder der angegebenen Ausführungsformen in entsprechender Weise beeinflufst werden und ist so construirt, dafs bei Ueberschreitung der gröfsten zulässigen Geschwindigkeit der Regulator das Ventil aufser Thätigkeit setzt, so dafs kein Brennstoff in den Cylinder gelangen kann. Eine derartige Anordnung ist in den Fig. 1, 2 und 4 dargestellt.

Eine kleine Kugel oder Rolle i⁷¹, welche auf einem an der Stange des Ventils F befestigten Stift sitzt, greift zur Zeit des Oeffnens der Luftkanäle in einen Daumen oder Hebel U, welcher vermittelst der Verbindungsstangen U¹U" und des Hebels F eine oscillirende Welle F¹ schwingen läfst, die ihrerseits durch einen Knaggen V" die Stange des Absperrventils JV herabdrückt. Eine Schraubenfeder auf der Welle F¹ bringt den Knaggen in die Ruhelage zurück, in welcher dieselbe aufhört, auf die Ventilstange zu drücken. Die Verbindungsstarigen U¹ U" sind mit hakenförmigen Ansätzen

Claims (1)

1. oder Zähnen versehen, die in einander greifen (Fig. ι).· Wenn die erwähnten Ansätze in Eingriff sind, so wirken die beiden Stangen U^x U" wie ein Stück. Sollte die Geschwindigkeit der Maschine das gewünschte Maximum überschreiten, so bringt ein· kleiner Knaggen F⁴, der durch die Stange F⁵ vom Regulator beeinflufst wird, die Stangen U¹ und U" aufser Eingriff, so dafs die Welle F¹ und das Ventil N nicht mehr beeinflufst werden^ Durch die Welle F¹ wird auch die Pumpe T zum Abmessen der für jede Ladung notwendigen Menge an Kohlenwasserstoff regulirt.

   Diese Pumpe, in den Fig. ι und 2 mit T . bezeichnet, besteht aus einem gebogenen Rohr?"¹, welches nur eincOeflnung besitzt, mittelst welcher es mit einem Gehäuse verbunden ist, das mit Saug- und Druckventilen x,x versehen ist. Das Saugventil steht durch ein Rohr mit einem höher gelegenen Petroleum - Reservoir in Verbindung.

   Dieses Rohr zwingt man durch eine geeignete Vorrichtung, zu schwingen, oder biegt, dreht es, kurz, verändert seine Form in solcher Weise, dafs dadurch abwechselnd sein Inhalt vergröfsert und verkleinert wird.

   Bei der in Fig. 6 dargestellten Anordnung wird das freie .geschlossene Ende des Rohres T¹ vom Hebel W und der Stange W¹ bewegt, welch'letztere wiederum ihre Bewegung von einem Hebel Wⁿ· der oscillirenden Welle F¹ erhält (Fig. 1 und 2). Wie bekannt, bewirkt eine Formveränderung derartiger Röhren eine Veränderung ihres Volumens oder ihrer Fassungsfähigkeit, folglich, wenn der Hebel W gegen das freie Ende des Rohres T¹ prefst und dasselbe aufrollt, wird das Volumen vermehrt und eine bestimmte Menge Kohlenwasserstoff, und zwar so viel, um wieviel das Volumen vergröfsert ist, in das Rohr hineingesaugt. Wenn der Hebel W dann zurückgeht, nimmt das Rohr T seine frühere Form wieder an und treibt das soeben angesaugte OeI wieder heraus. Hierbei dienen die kleinen Ventile χ χ als Saug- und Druckventile; das auf diese Weise gepumpte OeI wird dann durch das Rohr χ¹ zum· Injector geleitet. Umgekehrt kann auch das OeI durch Verdrehen des Rohres ausgetrieben werden. Die Welle F regulirt auf diese Weise sowohl das Ventil N, als auch die Pumpe T.

   Die Wirkungsweise einer Viertaktmaschine mit den oben beschriebenen Vorrichtungen zum Speisen und zur Erhitzung des Brennstoffes ist folgende:

   Vorausgesetzt, die Maschine läuft und der Kolben B bewegt sich von links nach rechts, dann ist der Schieber F durch das Getriebe R, Fig. ι und 2, so .bewegt, dafs Luft aus dem Rohr H durch den Hahn oder das Ventil / zum Cylinder gelangen kann. Ebenso ist das Ventil E durch den Winkelhebel 5 und Stange S¹, die ihrerseits wieder durch das Getriebe R bewegt wird, geöffnet. Wird dann der Lufteintritt in den Cylinder durch den Hahn / abgeschlossen, so entsteht in dem Cylinder ein theilweises Vacuum während des Ladungshubes. Während des Ladungshubes ist bei normalem Gange der Maschine das Absperrventil N durch den Knaggen F" geöffnet, so dafs die Luft durch'den Injector P, . die Kanäle M M¹ M² und die perforirte Düse O in den Cylinder tritt, zusammen mit dem Brennstoff, der durch die Pumpe T zum Injector P gelassen wird.

   Gegen Ende des Hubes ist der Cylinder ganz oder theilweise mit der brennbaren Ladung gefüllt, die Ventile E und N werden dann geschlossen und der Rückgang des Kolbens oder der Compressionshub beginnt. Am .Ende des Compressionshubes wird die Mischung'entzündet, und der eigentliche Arbeitshub beginnt. Zur Entzündung des comprimirten Gemisches im Cylinder dient ein elektrischer Funke oder ein erhitztes Rohr, das mit dem Innern des Cylinders in einer der bekannten Weisen in Verbindung steht. Es hat sich jedoch gezeigt, dafs die oben beschriebene Vorrichtung, bestehend im wesentlichen aus einem dünnen Rohr M oder a aufserhalb des Cylinders, welches beim Inbetriebsetzen der Maschine durch eine Lampe und später durch die Zündungen im Cylinder, bei welchen die Flamme in das Rohr schlägt und dieses heifs hält,' genügend ist, um die comprimirte Ladung zu entzünden. Am Ende des Arbeitshubes wird das Ventil E geöffnet, der Schieber F hat die Verbindung zwischen Cylinder und Ausströmungsrohr G geöffnet, die verbrannten Gase werden ausgetrieben, und das Spiel beginnt von neuem; das Ventil E bleibt für den nächsten Ladungshub geöffnet. Es wird in einzelnen Fällen, hauptsächlich beim Anlassen der Maschine, wo dieselbe noch kalt ist, wünschenswerth sein, die Verdünnung im Cylinder während der ersten Ladungshube zu erhöhen, um die Verdampfung des Brennstoffes zu unterstützen, was zweckmäfsig durch das Ventil / in dem Saugrohre H geschehen kann.

   Pate ν τ-Ansprüche:

   i. Eine Maschine zum Betriebe durch Kohlenwasserstoff, bei welcher die durch die . Pumpe T genau bestimmte Brennstoffmenge zusammen mit der aus dem Luftbehälter J² angesaugten Luft durch den Injector P in einen Erhitzungsapparat, be-. stehend aus den röhrenförmigen Theilen M und den Röhren AP und M², geleitet, hier verdampft und nach Passiren des vom Regulator aus durch Hebel F¹ F" und ._v Hebelstangen U¹U" bethätigten Absperr-

   ventils durch das perforirte Rohr O in den Cylinder geführt wird, während die Luftzuführung, sowie das Ablassen der verbrannten Gase durch die Ventile E und F iri Verbindung mit den Rohren H und G regulirt wird.

   An der in Anspruch i. gekennzeichneten Maschine die geänderte Construction der Erhitzungsvorrichtung (Fig. 7), bestehend aus einem mit dem Cylinder der Maschine in Verbindung stehenden Rohr α, welches von einem Rohr a^l umgeben wird, wodurch ein zur Erhitzung des mit Luft gemischten Brennstoffes dienender Ringraum gebildet wird, der durch einen Kanal α³ mit dem Rohr α verbunden ist, und einem Ventil N zur Regulirung der Durchflufsöffnung von α³ nach a, welches vom Regulator der Maschine beeinfiufst . wird.

   Hierzu 1 Blatt Zeichnungen.