DE636041C - Arbeitsverfahren fuer Brennkraftmaschinen fuer schwer brennbare Brennstoffe - Google Patents

Description

• Arbeitsverfahren für Brennkraftmaschinen für schwer brennbare Brennstoffe Es ist bereits ein Arbeitsverfahren für Brennkraftmaschinen bekannt, nach welchem ein verdichtetes Gemisch von Brennstoff und einer zur völligen Verbrennung ungenügenden Luftmenge gezündet und unter Arbeitsleistung expandiert wird, worauf die am Ende des Expansionshubs vorhandenen, noch verbrennungsfähigen Produkte unter weiterer Luftzufuhr erneut verdichtet und gezündet werden. ' Das bekannte Verfahren gründet sich auf die Feststellung, daß bei der motorischen Verbrennung die maximale Arbeitsleistung im Luftmangelgebiet mit nur 7o bis 8o% des theoretischen Luftbedarfs erzielt wird und daß sonach die Auspuffgase der gewöhnlichen motorischen Verbrennung Kraftgase darstellen, welche zur erneuten Arbeitsleistung nutzbar gemacht werden können.
• Es hat sich nun herausgestellt, daß das Prinzip des bekannten Arbeitsverfahrens nicht allein für die Erhöhung der Arbeitsleistung unter Verwendung üblicher, leicht entzündlicher Brennstoffe brauchbar ist, sondern daß es ,auch mit Vorteil angewandt werdenkann, um schwer verbrennliche Kraftstoffe (mineralische und vegetabilische -Schweröle, Teeröle, Kohlenstaub) leicht entzündbar und gut verbrennbar zu machen. Da bekanntlich schwer verbrennliche Kraftstoffe sich - nur schwer und unregelmäßig entzünden und auch bei ausreichender Luftmenge nur unvollständig verbrennen, zielt die vorliegende Erfindung auch auf eine Erhöhung der Arbeitsleistung hin.
• Die Anwendung des bekannten Sechstaktprinzips auf schwer verbrennliche Motorentreibstoffe ist ebenfalls bekannt; doch hat es zu keinem Erfolg geführt. Die bekannten Schwierigkeiten,.welche bei Verwendung von Schwerölen der Erdöl-, Steinkohlen-, Braunkohlen-- oder Schieferdestillation auftreten, bestehen unverändert fort.
• Es hat sich jedoch gezeigt, daß diese Schwierigkeiten in Wegfall kommen und sich eine regelmäßige, leichte und weitgehende Verbrennung und damit eine Verbesserung der Arbeitsleistung erzielen läßt, wenn man dafür Sorge trägt, daß der schwer entzündliche und verbrennbare Kraftstoff zunächst im Motoreine Aufspaltung oder Umwandlung in verbrennungsreife Oxydationsprodukte erfährt, bevor er der Verbrennung unter Arbeitsleistung unterworfen wird.
• Erfindungsgemäß wird der schwer brennbare Brennstoff in einem entzündeten Gemisch von leicht brennbarem Brennstoff und einer zur vollständigen Verbrennung des gesamten Brennstoffs nicht ausreichenden Luftmenge im wesentlichen nur aufgespalten und die Spaltstücke in einem besonderen Takt unter Zuführung einer zur vollständigen Verbrennung ausreichenden Luftmenge unter Arbeitsleistung verbrannt. Das Verfahren kann derart ausgeführt werden, daß im Arbeitszylinder ein Gemisch von leicht brennbarem Brennstoff und Luft verdichtet und der schwer brennbare Brennstoff erst nach Zündung des Gemischs in den Arbeitszylinder eingeführt wird. Eine Abwandlung des Verfahrens, welches bei Verwendung einer Zündkerze Bedeutung 'hat, besteht darin, daß vor Ende der Verdichtung einer Luftladung im Arbeits- Zylinder der schwer brennbare Brennstoff und anschließend ein leicht entzündliches Brennstoff-Luft-Gemisch in den Arbeitszylinder eingeführt und letzteres in der Nähe der Zünd--" kerze eingelagert wird. # -F-Es ist zwar bereits ein Arbeitsverfahr;i% bekanntgeworden, wonach der Brennstoff in-' zwei Abschnitten in den Zylinder eingeführt wird. Ein Teil wird mit Luft in den Zylinder eingeführt, in demselben verdichtet und zur Entzündung gebracht, worauf dann erst der Res, des Brennstoffs erforderlichenfalls mit Druckluft eingeführt wird. Hierbei hat man auch zwei verschiedene Brennstoffe verwendet, deren einer als Zündstoff diente und gegebenenfalls an der Zündkerze eingeführt, aber nur in solcher Menge verwendet wurde, daß seine Entzündung zur Erhitzung der Verbrennungsluft auf Entzündungstemperatur ausreichte, ohne daß effektive Arbeit geleistet wurde, während der alsdann eingefühxte andere Brennstoff unter Arbeitsleistung allmählich zur Verbrennung gelangt. Das Ziel dieses Arbeitsverfahrens war- die möglichst völlige Verbrennung des Brennstoffs, während nach der vorliegenden Erfindung der schwer brennbare Brennstoff zwecks besserer und regelmäßigerer Arbeitsleistung zunächst einmal in verbrennungsreife Produkte umgewandelt werden, welche dann erst mit höchster Wirtschaftlichkeit mit weiterer Luft erneut komprimiert und gezündet werden und unter Arbeitsleistung expandieren.
• Das Arbeitsverfahren sei an Hand zweier Arbeitsdiagramme beispielsweise erläutert. Das Diagramm Fig. i veranschaulicht eine Ausführungsform, wonach zunächst eine Mischung :eines leicht verbrennlichen Brennstoffes mit Luft angesaugt, komprimiert und gezündet wird; unmittelbar nach- erfolgter Zündung und Einsetzen der Verbrennung wird der .schwer verbrennliche Brennstoff, z. B. ein Schweröl, in den Zylinder eingespritzt. Während des folgenden Expansionshubs und fortschreitender Verbrennung tritt gleichzeitig eine pyrogene Zersetzung und teilweise Oxydation des Schweröls ein, d. h. es wird in leicht verbrennliche Produkte aufgespalten. Diese Produkte der Erstverbrennung werden erneut komprimiert und mit Zweitluft unter Arbeitsleistung zu Ende verbrannt. Das Diagramm Fig. i zeigt den gesamten Vorgang bei Zweiteilung nach dem Sechstaktverfahren, wobei die Volumenvergrößerung -durch die Schwerölverbrennung und Zersetzung beim Expansionshub durch Schraffur kenntlich gemacht ist. Die Ausführungsform läßt sich aber auch bei der Durchführung der Zweiteilung in zwei Zylindern anwenden. Gemäß Diagramm Fig.2 wird in komprimierte Luft vor dem Totpunkt und vor der Ziindung,ein Schweröl in fein verteilter Form .ä4ächst eingespritzt, worauf konzentrisch zur @gtidkerze bzw. bei besonderer Kerzenkon-,'.s#üktion durch deren hohle Achse ein leicht 'entzündliches Brennstoff-Luft-Gemisch in geringerer Menge in den Zylinder gedrückt wird, so daß die Zündstelle der Kerze von diesem Gemisch umgeben ist. Auf diese Weise wird beim Überspringen des Funkens erreicht, daß die Schweröln.ebel in verbrennungsreife Spaltstücke bzw. Oxydationsprodukte überführt werden, welche dann nach Kompression mit Zweitluft in einem weiteren Arbeitshub verbrannt werden. Bei dieser Zweiteilung steht mehr Zeit zur Verbrennung zur Verfügung, so daß ein wesentlich größerer Teil in Arbeit umgewandelt wird.
• In gleicher Weise kann auch feiner, schwer entzündlicher Kohlenstaub zur Verbrennung gebracht werden. Das Diagramm zeigt deutlich die Erstzündung des leicht verbrennlichen Gemisches, dem die Zersetzung des Schweröls in verbrennungsreife Spaltstücke folgt; die Zweitverbrennung ist ein typisches Dieseldiagramm. - - -

Claims (3)

1. PATRNTANSPRÜCHR: i. Arbeitsverfahren für Brennkraftmaschinen für schwer brennbare Brennstoffe, dadurch gekennzeichnet, daß der schwer brennbare Brennstoff in einem @entzündeten Gemisch von leicht brennbarem Brennstoff und einer zur vollständigen Verbrennung des gesamten Brennstoffes nicht ausreichenden Luftmenge im wesentlichen nur aufgespalten wird und die Spaltstücke in einem besonderen Takt unter Zuführung einer zur vollständigen Verbrennung ausreichenden Luftmenge unter Arbeitsleistung verbrannt werden.
2. 2. Arbeitsverfahren nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß im Arbeitszylinder ein Gemisch von leicht brennbarem Brennstoff und Luft verdichtet und der schwer brennbare -Brennstoff erst nach Zündung des Gemisches in den Arbeitszylinder eingeführt wird.
3. 3. Arbeitsverfahren nach Anspruch i unter Verwendung einer Zündkerze, dadurch gekennzeichnet, daß vor Ende der Verdichtung einer Luftladung im Arbeitszylinder der schwer brennbare Brennstoff und anschließend ein leicht entzündliches Brennstoff-Luft-Gemisch in den Arbeitszylinder eingeführt und letzteres in der Nähe der Zündkerze eingelagert wird.