DE63203C - Petroleummaschine mit Vergaser - Google Patents

Description

KAISERLICHES

PATENTAMT.

■ (England).

Petroleummaschine mit Vergaser.

Vorliegende Erfindung betrifft Petroleumgasmaschinen bezw. mit Kohlenwasserstoffen betriebene Motoren derjenigen Art, wie sie im Patent No. 59324 beschrieben ist. Zweck der Erfindung ist: Vereinfachung der dort angegebenen Einrichtungen, sparsamer Betrieb und Erhöhung des Wirkungsgrades solcher Maschinen. Die Anordnung und der Einbau der Theile ist im allgemeinen beibehalten; ein wesentlicher Unterschied besteht nur darin, dafs die eine VerdampfVorrichtung nicht blos während der Anlafszeit vorübergehend mit selbstthätiger tropfenweiser Petroleumzuführung benutzt wird, sondern dafs die genannte Verdampfvorrichtung auch beim regelmäfsigen Betrieb unter directer Vorschaltung zum Kraftcylinder in Mitbenutzung genommen wird und dafs nur eine selbstthätige Petroleumzuführung zur Speisung beim Anlassen und regelmäfsigen Betriebe dient. Die von der Oelkammer mit einem durch die Gazescheibe vermittelten Petroleumgehalt übertretende Ladung, die das Petroleum zum Theil in fein vertheilter . Tropfenform, zum Theil in Dampfform enthält, durchstreicht behufs fernerer Verdampfung des Tropfengehalts eine Vertheilkammer, welche mit Spänen oder Gaze oder dergleichen gefüllt ist, um eine genügende Oberfläche darzubieten. Obwohl dies einigermafsen seinem Zweck entspricht, so hat sich gezeigt, dafs - trotzdem ein bedeutender Bruchtheil des Petroleums in Form schwebender Tröpfchen zurückbleibt, wenn die Ladung in den Cylinder eintritt, zurrial ehe der Kraftcylinder durch den Betrieb angewärmt ist; hieraus ergiebt sich eine Brennstoffverschwendung. Diesem Mangel ist vermöge der in Fig. 8 dargestellten Einrichtung abgeholfen. Die Fig. 9 und 13 beziehen sich auf Vervollkommnungen an der Regelungsvorrichtung. Fig. 14 ist eine Schnittansicht des Luftansaugeventils zur Einführung kalter Luft in den Cylinder, und die Fig. 15 bis 17 betreffen Neuerungen an der Lampeneinrichtung.

Von den zusammengehörigen Fig. 1 bis 8 beiliegender Zeichnungen ist:

Fig. ι ein Längsschnitt durch das Maschinenbett, soweit es zur Veranschaulichung der neuen Theile in Betracht kommt,

Fig. 2 ein Querschnitt durch die Verdampfvorrichtung nach einer durch den Hahn h gehenden Schnittebene,

Fig. 3 ein Horizontalschnitt in der Achse des cylindrischen Luftvorwärmers C;

Fig. 4 veranschaulicht im Schnitt wie Fig. 2, nur in gröfserem Mafsstabe, den eigentlichen Verdampfer;

Fig. 5 ist eine Schnitt- bezw. eine Oberansicht, welche eine der die Verdampfung vermittelnden Heizrippen mit Uebertrittslöchern zeigt;

Fig. 6 und 7 kennzeichnen zwei Hauptstellungen des Vierweghahnes G;

Fig. 8 ist ein Querschnitt durch den Luftvorwärmer.

Zur Beseitigung der unvollkommenen Verdampfung wird die ganze Ladung oder ein Theil derselben nach Verlassen der mit Spänen gefüllten Vertheilkammer durch eine Verdampf-

kammer A, Fig. 2, 3 und 4, gesaugt, deren Wandung theilweise durch die erhitzten Auspuffgase geheizt wird. Diese Kammer A bildet zweckmäfsig, wie dargestellt, ein Stück mit den anderen Kammern A¹ und E², wobei die bezüglichen Räume durch mit Rippen versehene Scheidewände A³ A^ getrennt sind.

Die Auspuffgase ziehen durch das Rohr e, Fig. ι und 3, ab, treten in die Kammer i?², Fig. 2, 3 und 4, die zwischen derjenigen A und A¹ liegt, über und strömen unter Durchtritt bei E³ auf der Seite E des Luftvorwärmers C zu dem ins Freie mündenden Auspuffrohr e¹. Der Luftvorwärmer C besteht aus einem Rohrkörper, welchen der Länge nach eine innere Scheidewand D, Fig. 3 und 8, derart durchsetzt, dafs zwei Kanäle gebildet werden, von denen der eine, wie angegeben, die abziehenden Auspuffgase durchläfst, während der andere für den Luftdurchtritt dient.

Die Scheidewand D trägt beiderseits Heizrippen (Fig. i, 3 und 8). Die Rippenwand A^ vermittelt in der bezeichneten Einrichtung eine die Wärme der Auspuffgase ausnutzende Erhitzung der Verdampf kammer A, indem die Rippen auf der einen Seite Wärme aufnehmen und auf der anderen abgeben, so dafs das OeI verdampft und die Luft weiter erhitzt wird. Ein Theil der Aufsenfläche der Verdampfkammer A, die Rippenwand A⁵, liegt so, dafs sie mittelst einer Lampe /, Fig. 2, erhitzt werden kann, zum Zweck, den zum Anlassen der Maschine aus dem kalten Zustande erforderlichen Petroleumdampf zu erzeugen.

Eine Oeffnung mit anschliefsendem Rohr M ist vorgesehen, damit an dieser Stelle Petroleum in genügender Menge eingeführt werden kann, die Maschine in Gang zu setzen. Die inneren und äufseren Flächen der Verdampferwandungen sind mit Rippen versehen, um einerseits eine genügende Wärmeaufnahme und -Abgabefläche darzubieten und andererseits um im Innern Fangräume zu bilden, an denen das Petroleum aufgenommen und schnell verdampft wird. Die bezeichneten, durch die Rippen gebildeten Fangräume stehen durch Löcher oder Durchtropfkanäle mit einander in Verkehr, so dafs das OeI von einer Rippe auf die andere abgegeben werden kann und sich somit über eine grofse Oberfläche verbreitet, bis es vollständig verdampft ist. Diese Einrichtung ist an einem rechtwinkligen Schnitt durch die Rippenwand in Fig. 5 veranschaulicht, bei welcher eine in Oberansicht ersichtliche Rippey ein Lochj/·³ zeigt, das zu der unterhalb folgenden oder nächsten Rippe mit dem (hineinpunktirten) Loch y¹ führt, welches seinerseits zu einer nächsten Rippe mit dem Ablauf loch y¹ führt. In dieser Weise erfolgt ein Ablaufen des Oeles von einer Rippe zur anderen, bis die Verdampfung vollständig ist. In den Verdampfer werden geeignete Scheide - oder Deflectorplatten eingebaut, die in Fig. 1 und 4 ersichtlich und mit A⁶A⁷ bezeichnet sind; dieselben haben eventuell Rippen und sollen die in den Verdampfraum übertretende Luft veranlassen, alle. Heizflächen zu bestreichen. Unter Umständen kann man bei der Verdampfvorrichtung die Anordnung in dem früheren Patent (Fig. 1, 2, 4, 6 und 7) beibehalten, so dafs man die aus der Vertheilkammer S' tretende Füllung auch direct in den Cylinder, d. h. ohne Durchgang durch den Verdampfer leiten kann, oder aber durch den Verdampfer und erst dann in den Cylinder.

Gegenüber der im Patent No. 59324 beschriebenen Anordnung ist bezüglich des Aufbaues der Luftvorwärmungsvorrichtung eine Vereinfachung insofern eingetreten, als die ringförmigen Kanäle, welche die Verbrennungskammer umgeben, fortgefallen sind, und indem fast die gesammte Erhitzung der Ansaugluft vor Erreichung des Oelbehälters erzielt wird. Die bereits beschriebene Einrichtung des Vorwärmers C mit durch die Scheidewand D getheilter gegenläufiger Kanalführung leistet dies in hinreichendem Mafse. Um die erforderliche Erhitzung während der Anlafszeit einzurichten , kann man bei dem an E anschliefsenden Durchgangskanal E³ einen Injector anbringen, der eine durch Petroleumdampf oder dergleichen erzeugte Flamme speist; vor dem Ingangsetzen stellt man diese Vorrichtung ab, welche Fig. 3a in gr.öfserem Mafsstabe mit Einblasrohr i?⁴, Fig. 3, und Absperrhahn E⁵ veranschaulicht, sobald die Wärmeübertragung genügend stattgefunden hat.

Es ergiebt sich hiernach leicht, dafs die Maschine mit vorstehender Einrichtung in dreifacher Weise betrieben werden kann. Die erste Art gilt im allgemeinen für das Anlassen der Maschine aus dem kalten Zustande. Die Fläche A^& des Verdampfers A wird durch eine Lampe I erhitzt, unter Umständen auch die Fläche A*, und die Luftvorwärmkammer mittelst einer Injectionsflamme, wie beschrieben. Die Maschine kann danach in Gang gesetzt werden, indem man den Hahn G so stellt (Fig. 4), dafs die Verdampf kammer sowohl über den Kanal H nach dem Einlafs- oder Ansaugventil am Cylinder eröffnet ist, als auch mit der Vertheilkammer 5' und dem OeI-b ehälter L verbunden ist. Petroleum kann dabei durch das Rohr M in den Verdampfer eingeführt werden, wo es von den durch die Rippen gebildeten Rinnen stufenweise niederläuft und vermöge der Verdampfung die nach dem Cylinder tretende Luft entflammbar macht. In zweiter Linie kann die Speisung der Maschine von dem Oelbehälter L mit darin umlaufender Gazescheibe aus und durch die Vertheilkammer S¹ erfolgen, welcher die Ver-

dampf kammer A vorgeschaltet ist; dabei braucht keine zusätzliche Oelzuführung bei M eingerichtet zu werden.

Drittens kann der Hahn G, wie in Fig. 2 und' 6 ersichtlich, so gestellt werden, dafs die Ladung durch den Behälter L und die Vertheilkammer S¹ direct in den Cylinder B mittelst des Kanals H geleitet wird, wobei also die Verdampfkammer ausgeschaltet ist.

Wenn die Maschine in vollem Betrieb ist, wird übrigens zweckmäfsig (nach Art 2) die Verdampf kammer in Verbindung mit dem OeI-zufuhrbehälter und der Vertheilkammer S¹ benutzt. Die angesaugte Luft tritt dann zuerst in die. Kammer oder den Kanal F und gelangt so nach Erhitzung an der jenseits geheizten Scheidewand D durch den Zwischenkanal A^ in die Kammer A¹, wo der Luftstrom eine geeignete Ablenkung durch eine eingestellte Platte erfährt, und ferner mittelst des Rohres R¹ in 'den Oelvorrathsbehälter L. Nach Aufnahme des gehörigen Petroleumgehalts verläfst die Luft diesen Raum durch das Rohr S, um in die Vertheilkammer S^ mit Späneeinsatz überzutreten, und von hier durch den Hahn G, Fig. 4, in den Verdampfer A einzumünden. In demselben vermitteln die Deflectorplatten A⁶ A¹ ein wirksames Bestreichen der Wärmeflächen in der durch die Pfeile 1 bis 5 in Fig. 4 bezeichneten Richtung; die Ladung gelangt mit vollständig verdampftem Gehalt schliefslich in den zum Einlafsventil führenden Kanal H.

Es wird bemerkt, dafs der zur Speisung bestimmte Oelbehälter L, sowie die Vertheilkammer S¹ in ihrer Construction mit der in Patent No. 59324 beschriebenen übereinstimmen und gleichartig bezeichnet sind.

Fig. 7 kennzeichnet die Kükenstellung des Hahnes G, wenn beide, die Verdampf- und die Vertheilkammer, nach dem Cylinder hin geschlossen sind.

Die in Patent No. 59324 beschriebene Art der Regelung mit in Leerlauf erfolgendem Wiederansaugen und Ausblasen der Auspuffgase hat die Unzuträglichkeit, dafs das Auspuffventil leicht überhitzt wird; es wird ein Ventil angewendet, welches atmosphärische Luft nachtreten läfst, die zur Kühlung anstatt zur Erhitzung des Ventils beim Ansaugen beiträgt; unter Umständen wird das Einlafsventil unter Federwirkung zum Schlufs veranlafst, wenn der Regulator wirkt. Von den diese neue Regelungseinrichtung. veranschaulichenden Figuren ist:

Fig. 9 eine Endansicht,

Fig. 10 eine Seitenansicht,

Fig. 11 eine Einzeldarstellung des mit der Spindel des Auspuffventils in Verbindung gebrachten Regelungsmechanismus in Endansicht wie Fig. 9,

Fig. 12 eine zu Fig. 11 gehörige Seitenansicht in demselben Mafsstabe,

Fig. 13 eine Seitenansicht wie Fig. 11, nur in der durch den Regulator eingerichteten Hubstellung des Auspuffventils,

Fig. 14 ist ein Schnitt durch die für die Auspuff- und die Lufteinführung bestimmte Ventilvorrichtung.

Das Speiseventil/, Fig. 9 und 10, wird mittelst eines um g'² drehbaren Hebels g bethätigt, welcher mit der Laufrolle g-¹ unter Einwirkung der Anlaufscheibe /z¹ steht.

Die zugehörige Welle h ist die Steuerwelle, die halb so viel Umdrehungen machen soll wie die Arbeitswelle. Die Hebelnabe g·² ist am Ende einer verschiebbaren Stange g^s gelagert, die festgehalten wird, so lange das Speiseventil zu bethätigen ist, behufs zeitweise andauernden Schliefsens desselben aber freigegeben wird.

Der Regeler k² wirkt ganz in der Art, wie sie im Patent No. 59324 beschrieben ist, und rückt eventuell mittelst des Hebels k^l den Haken k in die Lage, dafs das Auspuffventil offen gehalten bleibt (Fig. 9, 10, 11, 12 und 13). In Fig. μ ist die Falle oder der Haken k aufser Eingriff mit der Fangplatte P an der Auspuffventilspindel, in Fig. 13 dagegen in Eingriff, und in letzterem Falle wird das Auspuffventü offen gehalten. Bei dieser Hubeinstellung wird zugleich eine Schneide an der Platte I- aus einer Kerbe in der Stange g³, Fig. 13 , abgehoben , die durch eine Zugfeder gⁱ in der Lage gehalten wird. Letztere Feder g* ist schwächer als die Feder/¹, die das Speiseventil geschlossen hält, und infolge der bezeichneten Auslösung bei der Stange g^a wird der Hebel g vermöge einer Einwirkung der, Anlaufscheibe h¹ auf die Rolle g¹ um das Ende der Ventilspindel f als Drehpunkt vorgekippt; das Speiseventil bleibt mithin geschlossen und die Stange g³ wird unter Anspannung der Feder g* verschoben. So lange nun der Regulator den Auspuff offen hält und das Ansaugen einer Ladung nicht stattfinden läfst, so lange bleibt das Speiseventil f geschlossen, so dafs dem Petroleumdampf der Weg. nach dem Cylinder abgeschnitten ist. Wenn wiederum der Regulator den' Hebel k¹ aus der Stellung der Fig. 13 in diejenige Fig. 11 zurückgehen läfst, so kommt die Falle k aufser Eingriff, während die Fangplatte P mit ihrer Schneide in die Kerbe g⁵ der . Stange g³, Fig. 11, .eingreift; infolge dessen wird nunmehr das Speiseventil f zwangläufig für den Durchtritt der Ladung eröffnet, bis etwa der Regulator von neuem wirkt. In den Fig. 9 bis 14 bezeichnet m das Auspuffventilgehäuse, /' die zugehörige Spindel und / die Schliefsfeder.

Fig. 14 veranschaulicht die Anordnung des Lufteinlafsventils in Verbindung mit dem Aus-

Claims (2)

puffventil, um beim Offenhalten dieses letzteren kalte Luft in den Cylinder einsaugen zu lassen. Das Luftventil n, das vor einem ins Freie führenden Kanal ο liegt, wird während jedes abwechselnden Rückwärtshubes derart geschlossen, dafs es die Ausblaseperiode der Maschine nicht beeinträchtigt. Wenn das Auspuffventil ml zur Zeit einer vom Regulator vermittelten Ladungsauslassung offengehalten wird, so tritt Luft durch Kanal ο und bei e in den Kraftcylinder jedesmal beim Vorwärtshub ; dabei werden die Auspuffgase am Zurücktreten durch das Klappventil ρ (Rückschlagventil) gehindert, welches durch eine Feder pl leicht gegen seinen Sitz gehalten wird. Diese Lufteinführung bedingt eine wirksame Abkühlung des Cylinders und Ventils ml. .Das Klappventil ρ kann eventuell zwangläufig mittelst eines Anlaufs oder dergleichen bethätigt werden, so dafs es geschlossen ist, wenn das Einsaugen von Luft stattfinden soll. Bei Petroleummaschinen der vorbeschriebenen Gattung hat es sich als ziemlich schwierig herausgestellt, dem Glührohrzünder eine gleichmäfsige Erhitzung zu Theil werden zu lassen, weil sich der Oelbehälter, der die Flamme speist, erhitzt und die Folge davon ein Verkohlen des Dochtes , ist. Die vorliegende Erfindung bezieht sich zum Theil darauf, die Unzuträglichkeit zu vermeiden, indem die Lampe mit einem Wassermantel umgeben wird, wobei die Wasserdurchführung in Verbindung mit dem Wassercirculationssystem des Kraftcylinders oder einer besonderen Wasserleitung anzuordnen ist. Ebenso wird der Vorrathsbehälter für die Lampenspeisung mit Wasserkühlung versehen. Unter Benutzung dieses • einfachen Mittels und Aufrechterhaltung eines constanten Niveaus des Oeles in der Lampe, wie es von einem gröfseren Behälter nachfliefst, wird eine gleichmäfsige Flamme erzielt und das Glührohr in wirksamster Weise im Glühen erhalten. Zweckmäfsig wird zur Regelung des Oelstandes das Princip der Moderateurlampe angewendet. Die Lampe selbst ist an der Maschine in gelenkiger Verbindung , derart anzubringen, dafs sie leicht aus dem Wege behufs Nachsehens des Dochtes herausgerückt werden kann, ohne durch die Theile des Glührohrzünders in der Bewegung gehindert zu sein. Von den die Lampeneinrichtung darstellenden Figuren ist: Fig. 15 ein Querschnitt durch die Lampe, theilweise in Ansicht, Fig. 16 eine Oberansicht und Fig. ij eine Ansicht mit einem herausgerückten Theil, der punktirt eingezeichnet ist. Der umgestülpte Oelbehälter q mit beim Aufsetzen sich öffnenden Ventil r findet in dem äufseren Behälter ql Platz. Dadurch wird in der Oelleitung die mit s1 bezeichnete Standhöhe bestimmt, wobei das OeI den ringförmigen' Raum s bei der eigentlichen Lampe s2 erfüllt. Bei ^2 tritt Luft nach Mafsgabe des Oelausflusses in den Behälter q. t ist der Wassermantel, welcher den Behälter q umschliefst und durch Rohre i112 mit dem Wassermantel unterhalb am Brenner communicirt, so dafs das OeI kühl gehalten wird. Die ganze Lampe s2 mit Behälter qql ist. schwingend beim Drehstift ν eingehängt (Fig. 16) und liegt derart an einer Schraubenfläche v1 an, dafs sie sich beim Herausschwingen in die punktirte Lage χ x1, Fig. 16, nach unten von dem Zugrohr s* entfernt.. Die Gallerie u ist mittelst eines Armes M2 für sich um einen Stift ul drehbar, während die Gabel vp, Fig. 15 und 16, dazu dient, dieselbe in der normalen Stellung zu halten. Diese Einrichtung ermöglicht, dafs man, wie in Fig. 17 angedeutet und in Fig. 16 in Oberansicht dargestellt, die Gallerie zeitweise zum Nachsehen des Dochtes zur Seite stellen kann. Das Zugrohr s4, welches das Glührohr s3 umgiebt, ist in gewöhnlicher Weise mit einem Wärme nicht leitenden Material verkleidet und wird von dem Tragarm ss am Cylinderdeckel gehalten. Pa teνt-AnSprüche:

1. Eine Petroleumgasmaschine mit Vergaser der durch D. R. P. No. 59324 geschützten Anordnung in einer derartigen die Benutzung einer selbstständigen Verdampfvorrichtung zum Anlassen (Anspruch 1.) entbehrlich machenden Abänderung, dafs der Verdampfvorrichtung mit Gazescheibe (Anspruch 2.) eine mit Wärme übertragenden Rippenwänden umschlossene Verdampfkammer (A) vorgeschaltet ist, welche geheizt wird durch die Auspuffgase im Falle des dauernden Betriebes und durch einen besonderen Brenner während der durch unmittelbare Petroleumeinführung einzuleitenden Anlafsperiode, wobei die mit Fangräumen und Durchtropflöchern versehenen Wandungsrippen (A^&) die Ausbreitung des Petroleums über grofse Verdampfflächen veranlassen, während zugleich unter Vermittelung eingeschalteter Scheidewände (A⁶ A⁷J die vollständige Vergasung der aus der Oelkammer und Vertheilkammer übertretenden (dampfförmigen) Ladung erzielt wird.

2. An der Petroleumgasmaschine nach Anspruch i. folgende Einzeleinrichtungen:

a) ein Vorwärmer für die zunächst in die Oelkammer anzusaugende Luft, bestehend aus einem Behälter, . der durch eine mit Heizrippen versehene Scheidewand in zwei Räume getrennt

ist, von denen der eine die austretenden Auspuffgase behufs Erhitzung der in dem anderen angesaugten Luft aufnimmt (Fig. 3);

t>) für den Brenner des Glührohrzünders ein Wassermantel zur Kühlung des zur Speisung dienenden Petroleums und Erzielung einer gleichmäfsigen Flamme (Fig. 15); .

c) in Verbindung mit einer durch das Offenhalten des Auspuffventils wirkenden Regelungsvorrichtung ein Hülfsventil zum Einführen von Luft in den Cylinder durch das Auspuffventil selbst, wodurch dieses und der Cylinder zeitweise gekühlt wird, und in Ergänzung zu dem Fanggesperre zum Offenhalten des Auspuffventils eine gleichzeitig wirkende Auslösevorrichtung für den dann einzurichtenden dauernden Schlufs des Speiseventils, dessen an einer Stange gelagerter und durch Anlauf bethätigter Eröffnungshebel beim Anheben der Fangplatte dadurch freigegeben und zum Leergang veranlafst wird, dafs eine Schneide der letzteren sich aus einer Kerbe der ■ federnden Stützstange heraushebt..

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen.